WO2024010362A1 - Image encoding/decoding method and recording medium storing bitstream - Google Patents

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WO2024010362A1
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임성원
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Definitions

  • This disclosure relates to a video signal processing method and apparatus.
  • High-resolution, high-quality images such as HD (High Definition) images and UHD (Ultra High Definition) images
  • UHD Ultra High Definition
  • Video data becomes higher resolution and higher quality
  • the amount of data increases relative to existing video data. Therefore, when video data is transmitted using media such as existing wired or wireless broadband lines or stored using existing storage media, transmission costs and Storage costs increase.
  • High-efficiency video compression technologies can be used to solve these problems that arise as video data becomes higher resolution and higher quality.
  • Inter-screen prediction technology that predicts the pixel value included in the current picture from pictures before or after the current picture using video compression technology
  • intra-screen prediction technology that predicts the pixel value included in the current picture using pixel information in the current picture
  • entropy coding technology which assigns short codes to values with a high frequency of occurrence and long codes to values with a low frequency of occurrence.
  • the purpose of the present disclosure is to provide a method for improving the accuracy of a prediction signal and an apparatus for performing the same.
  • the purpose of the present disclosure is to provide a method for adaptively determining weights on a sample or sub-block basis to improve prediction signals, and an apparatus for performing the same.
  • the purpose of the present disclosure is to provide a method for adaptively determining weights applied to an L0 prediction block and an L1 prediction block based on the prediction accuracy of each of the L0 prediction block and the L1 prediction block, and an apparatus for performing the same.
  • An image decoding method includes deriving a first prediction block for a current block; Deriving a reference block for the current block; and updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block.
  • the third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block, Weights for calculating the weighted sum may be determined based on the classification result at the current prediction position.
  • An image encoding method includes deriving a first prediction block for a current block; Deriving a reference block for the current block; and updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block.
  • the third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block, The weight for the weighted sum calculation may be determined based on the classification result at the current prediction position.
  • classification of the current prediction position may be performed using a residual sample of a position corresponding to the current prediction position in the reference block.
  • the current predicted position is classified into the first group, and when the absolute value of the residual sample is greater than or equal to the threshold, the current predicted position is classified into the first group.
  • the current predicted location can be classified into the second group.
  • the weight assigned to the second prediction sample is determined when the current prediction position is classified into the first group. It can be set to a larger value.
  • the threshold value may be derived based on at least one of the minimum value, maximum value, or average value of residual samples in the reference block.
  • the reference block is determined based on a reference template in the reference picture
  • the reference template is a region with the lowest cost compared to the current template in the reference picture
  • the current template is The template may be composed of previously restored samples surrounding the current block.
  • the reference picture may have a predefined index in a reference picture list.
  • the reference picture may have the closest distance to the current picture among reference pictures.
  • whether to perform an update on the first prediction block is determined by the size of the current block, the prediction mode of the current block, the inter prediction mode of the current block, or the current block. It may be determined based on at least one of the prediction directions of the block.
  • the classification may be performed on a sub-block basis.
  • the classification of the current sub-block within the current block is the minimum, maximum, or average value of residual samples included in the reference sub-block corresponding to the current sub-block within the reference block. It can be performed using .
  • classification of the current sub-block within the current block is performed using a residual sample at a predefined position within the reference sub-block corresponding to the current sub-block within the reference block. It can be.
  • the predefined position may be the upper left position or the center position.
  • prediction accuracy can be improved using a reference block.
  • prediction accuracy can be improved by adaptively determining weights on a sample or sub-block basis.
  • encoding/decoding efficiency can be improved by determining the prediction accuracy of each L0 prediction block and L1 prediction block in the decoder using the same method as the encoder.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a video encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 2 is a block diagram showing a video decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 and 4 are flowcharts of the inter prediction method.
  • Figure 5 shows an example in which motion estimation is performed.
  • Figures 6 and 7 show an example in which a prediction block of the current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
  • Figure 8 shows positions referenced to derive motion vector prediction values.
  • Figure 9 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
  • Figure 10 shows examples of template configurations.
  • Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
  • Figure 12 shows a flowchart of a prediction signal improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 13 is a diagram for explaining the process of searching for a reference template similar to the current template in a reference picture.
  • Figure 14 shows an example in which each of the target positions is classified into one of two groups based on residual samples in the reference block.
  • Figure 15 shows an example of setting a threshold based on a normal distribution.
  • Figure 16 shows an example in which prediction accuracy is determined on a sub-block basis.
  • Figure 17 is to explain an example in which weights for weighted sum calculation are determined based on the current template.
  • first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present disclosure.
  • the term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a video encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image encoding device 100 includes a picture segmentation unit 110, prediction units 120 and 125, a conversion unit 130, a quantization unit 135, a reordering unit 160, and an entropy encoding unit ( 165), an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 145, a filter unit 150, and a memory 155.
  • each component shown in FIG. 1 is shown independently to represent different characteristic functions in the video encoding device, and does not mean that each component is comprised of separate hardware or a single software component. That is, each component is listed and included as a separate component for convenience of explanation, and at least two of each component can be combined to form one component, or one component can be divided into a plurality of components to perform a function, and each of these components can be divided into a plurality of components. Integrated embodiments and separate embodiments of the constituent parts are also included in the scope of the present disclosure as long as they do not deviate from the essence of the present disclosure.
  • components may not be essential components that perform essential functions in the present disclosure, but may simply be optional components to improve performance.
  • the present disclosure can be implemented by including only essential components for implementing the essence of the present disclosure, excluding components used only to improve performance, and a structure that includes only essential components excluding optional components used only to improve performance. is also included in the scope of rights of this disclosure.
  • the picture division unit 110 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be a prediction unit (PU), a transformation unit (TU), or a coding unit (CU).
  • the picture division unit 110 divides one picture into a combination of a plurality of coding units, prediction units, and transformation units, and combines one coding unit, prediction unit, and transformation unit based on a predetermined standard (for example, a cost function). You can encode the picture by selecting .
  • one picture may be divided into a plurality of coding units.
  • a recursive tree structure such as Quad Tree, Ternary Tree, or Binary Tree can be used, which can be used to divide one image or the largest coding unit.
  • a coding unit that is divided into other coding units with the coding unit as the root may be divided into child nodes equal to the number of divided coding units.
  • a coding unit that is no longer divided according to certain restrictions becomes a leaf node. For example, when it is assumed that quad tree partitioning is applied to one coding unit, one coding unit may be split into up to four different coding units.
  • the coding unit may be used to mean a unit that performs encoding or may be used to mean a unit that performs decoding.
  • a prediction unit may be divided into at least one square or rectangular shape of the same size within one coding unit, and any one of the prediction units divided within one coding unit may be a prediction unit of another prediction unit. It may be divided to have a different shape and/or size than the unit.
  • the conversion unit and prediction unit may be set to be the same. At this time, after dividing the coding unit into a plurality of transformation units, intra-screen prediction may be performed for each transformation unit.
  • a coding unit may be divided in the horizontal or vertical direction. The number of transformation units generated by dividing the coding unit may be 2 or 4, depending on the size of the coding unit.
  • the prediction units 120 and 125 may include an inter-prediction unit 120 that performs inter-prediction and an intra-prediction unit 125 that performs intra-prediction. It is possible to determine whether to use inter-prediction or intra-prediction for a coding unit, and determine specific information (eg, intra-prediction mode, motion vector, reference picture, etc.) according to each prediction method. At this time, the processing unit in which the prediction is performed and the processing unit in which the prediction method and specific contents are determined may be different. For example, the prediction method and prediction mode are determined in coding units, and prediction may be performed in prediction units or transformation units. The residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the conversion unit 130.
  • an inter-prediction unit 120 that performs inter-prediction
  • an intra-prediction unit 125 that performs intra-prediction. It is possible to determine whether to use inter-prediction or intra-prediction for a coding unit, and determine specific information (eg, intra-prediction mode, motion
  • prediction mode information, motion vector information, etc. used for prediction may be encoded in the entropy encoder 165 together with the residual value and transmitted to the decoding device.
  • prediction mode information, motion vector information, etc. used for prediction may be encoded in the entropy encoder 165 together with the residual value and transmitted to the decoding device.
  • the inter-picture prediction unit 120 may predict a prediction unit based on information on at least one picture among the pictures before or after the current picture, and in some cases, based on information on a partially encoded region within the current picture. You can also predict prediction units.
  • the inter-screen prediction unit 120 may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.
  • the reference picture interpolation unit may receive reference picture information from the memory 155 and generate pixel information of an integer number of pixels or less from the reference picture.
  • a DCT-based 8-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information of an integer pixel or less in 1/4 pixel units.
  • a DCT-based 4-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information of an integer pixel or less in 1/8 pixel units.
  • the motion prediction unit may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit.
  • Various methods such as FBMA (Full search-based Block Matching Algorithm), TSS (Three Step Search), and NTS (New Three-Step Search Algorithm), can be used to calculate the motion vector.
  • the motion vector may have a motion vector value in 1/2 or 1/4 pixel units based on the interpolated pixel.
  • the motion prediction unit can predict the current prediction unit by using a different motion prediction method.
  • Various methods can be used as motion prediction methods, such as the skip method, merge method, AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) method, and intra block copy method.
  • the intra-screen prediction unit 125 may generate a prediction block based on reference pixel information, which is pixel information in the current picture.
  • Reference pixel information may be derived from one selected among a plurality of reference pixel lines.
  • the N-th reference pixel line among the plurality of reference pixel lines may include left pixels whose x-axis difference with the top-left pixel in the current block is N and top pixels whose y-axis difference with the top-left pixel is N.
  • the number of reference pixel lines that the current block can select may be 1, 2, 3, or 4.
  • the surrounding block of the current prediction unit is a block that performed inter-screen prediction
  • the reference pixel is a pixel that performed inter-screen prediction
  • the reference pixel included in the block that performed inter-screen prediction is used to perform intra-screen prediction around the surrounding reference pixel. It can be used instead of the reference pixel information of the block. That is, when a reference pixel is not available, information on the unavailable reference pixel can be replaced with information on at least one of the available reference pixels.
  • the prediction mode can include a directional prediction mode that uses reference pixel information according to the prediction direction and a non-directional mode that does not use directional information when performing prediction.
  • the mode for predicting luminance information and the mode for predicting chrominance information may be different, and the intra-screen prediction mode information used to predict luminance information or predicted luminance signal information may be used to predict chrominance information. .
  • the screen for the prediction unit is based on the pixel on the left, the pixel on the upper left, and the pixel on the top of the prediction unit.
  • My prediction can be carried out.
  • the intra-screen prediction method can generate a prediction block after applying a smoothing filter to the reference pixel according to the prediction mode. Depending on the selected reference pixel line, whether to apply a smoothing filter may be determined.
  • the intra prediction mode of the current prediction unit can be predicted from the intra prediction mode of prediction units existing around the current prediction unit.
  • the current prediction unit and the surrounding prediction unit are predicted using predetermined flag information.
  • Information that the prediction modes of the units are the same can be transmitted, and if the prediction modes of the current prediction unit and neighboring prediction units are different, entropy encoding can be performed to encode the prediction mode information of the current block.
  • a residual block may be generated that includes residual information that is the difference between the prediction unit on which prediction was performed and the original block of the prediction unit.
  • the generated residual block may be input to the conversion unit 130.
  • the transform unit 130 transforms the residual block, including the original block and the residual value information of the prediction unit generated through the prediction units 120 and 125, into DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT and It can be converted using the same conversion method. Whether to apply DCT, DST, or KLT to transform the residual block is based on at least one of the size of the transformation unit, the shape of the transformation unit, the prediction mode of the prediction unit, or the intra-screen prediction mode information of the prediction unit. can be decided.
  • the quantization unit 135 may quantize the values converted to the frequency domain by the conversion unit 130.
  • the quantization coefficient may change depending on the block or the importance of the image.
  • the value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the realignment unit 160.
  • the rearrangement unit 160 may rearrange coefficient values for the quantized residual values.
  • the rearrangement unit 160 can change the coefficients in a two-dimensional block form into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method.
  • the realignment unit 160 can scan from DC coefficients to coefficients in the high frequency region using a zig-zag scan method and change it into a one-dimensional vector form.
  • zig-zag scan instead of zig-zag scan, a vertical scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficients in the column direction, a horizontal scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficients in the row direction, or a two-dimensional A diagonal scan, which scans the block shape coefficients diagonally, may also be used. That is, depending on the size of the transformation unit and the intra-screen prediction mode, it can be determined which scan method among zig-zag scan, vertical scan, horizontal scan, or diagonal scan will be used.
  • the entropy encoding unit 165 may perform entropy encoding based on the values calculated by the reordering unit 160.
  • Entropy coding can use various coding methods, such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 165 receives the residual value coefficient information and block type information of the coding unit, prediction mode information, division unit information, prediction unit information and transmission unit information, and motion information from the reordering unit 160 and the prediction units 120 and 125.
  • Various information such as vector information, reference frame information, block interpolation information, and filtering information can be encoded.
  • the entropy encoding unit 165 may entropy encode the coefficient value of the coding unit input from the reordering unit 160.
  • the inverse quantization unit 140 and the inverse transformation unit 145 inversely quantize the values quantized in the quantization unit 135 and inversely transform the values transformed in the transformation unit 130.
  • the residual value generated in the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 is combined with the prediction unit predicted through the motion estimation unit, motion compensation unit, and intra-screen prediction unit included in the prediction units 120 and 125. Reconstructed blocks can be created.
  • the filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • a deblocking filter may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter can remove block distortion caused by boundaries between blocks in the restored picture. To determine whether to perform deblocking, it is possible to determine whether to apply a deblocking filter to the current block based on the pixels included in several columns or rows included in the block. When applying a deblocking filter to a block, a strong filter or a weak filter can be applied depending on the required deblocking filtering strength. Additionally, when applying a deblocking filter, horizontal filtering and vertical filtering can be processed in parallel when vertical filtering and horizontal filtering are performed.
  • the offset correction unit may correct the offset of the deblocked image from the original image in pixel units.
  • the pixels included in the image are divided into a certain number of areas, then the area to perform offset is determined and the offset is applied to that area, or the offset is performed by considering the edge information of each pixel. You can use the method of applying .
  • Adaptive Loop Filtering can be performed based on a comparison between the filtered restored image and the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, filtering can be performed differentially for each group by determining one filter to be applied to that group. Information related to whether to apply ALF may be transmitted for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficients of the ALF filter to be applied may vary for each block. Additionally, an ALF filter of the same type (fixed type) may be applied regardless of the characteristics of the block to which it is applied.
  • ALF Adaptive Loop Filtering
  • the memory 155 may store a reconstructed block or picture calculated through the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the prediction units 120 and 125 when inter-prediction is performed.
  • Figure 2 is a block diagram showing a video decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding device 200 includes an entropy decoding unit 210, a reordering unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, a prediction unit 230, 235, and a filter unit ( 240) and memory 245 may be included.
  • the input bitstream can be decoded in a procedure opposite to that of the video encoding device.
  • the entropy decoding unit 210 may perform entropy decoding in a procedure opposite to the procedure in which entropy encoding is performed in the entropy encoding unit of the video encoding device. For example, various methods such as Exponential Golomb, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) may be applied in response to the method performed in the image encoding device.
  • various methods such as Exponential Golomb, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) may be applied in response to the method performed in the image encoding device.
  • the entropy decoder 210 can decode information related to intra-screen prediction and inter-screen prediction performed by the encoding device.
  • the reordering unit 215 may rearrange the bitstream entropy-decoded by the entropy decoding unit 210 based on the method in which the encoder rearranges the bitstream. Coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector can be restored and rearranged as coefficients in the form of a two-dimensional block.
  • the reordering unit 215 may receive information related to coefficient scanning performed by the encoder and perform reordering by reverse scanning based on the scanning order performed by the encoder.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on the quantization parameters provided by the encoding device and the coefficient values of the rearranged blocks.
  • the inverse transform unit 225 may perform inverse transform, that is, inverse DCT, inverse DST, and inverse KLT, on the transform performed by the transformer, that is, DCT, DST, and KLT, on the quantization result performed by the image encoding device. Inverse transformation may be performed based on the transmission unit determined by the video encoding device.
  • the inverse transform unit 225 of the video decoding device selectively performs transformation techniques (e.g., DCT, DST, KLT) according to a plurality of information such as prediction method, size and shape of the current block, prediction mode, and intra-screen prediction direction. It can be.
  • the prediction units 230 and 235 may generate a prediction block based on prediction block generation-related information provided by the entropy decoder 210 and previously decoded block or picture information provided by the memory 245.
  • the pixel existing on the left of the prediction unit, the pixel existing in the upper left, and the upper In-screen prediction is performed for the prediction unit based on the pixels present in the screen.
  • the reference pixel based on the conversion unit is used to predict the screen. My prediction can be carried out.
  • intra-picture prediction using NxN partitioning only for the minimum coding unit can be used.
  • the prediction units 230 and 235 may include a prediction unit determination unit, an inter-screen prediction unit, and an intra-screen prediction unit.
  • the prediction unit discriminator receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder 210, prediction mode information of the intra-screen prediction method, and motion prediction-related information of the inter-screen prediction method, and distinguishes the prediction unit from the current encoding unit. , it is possible to determine whether the prediction unit performs inter-screen prediction or intra-screen prediction.
  • the inter-picture prediction unit 230 uses the information required for inter-prediction of the current prediction unit provided by the video encoding device to base the information included in at least one picture of the picture before or after the current picture containing the current prediction unit. You can perform inter-screen prediction for the current prediction unit. Alternatively, inter-screen prediction may be performed based on information on a pre-restored partial region within the current picture including the current prediction unit.
  • the motion prediction methods of the prediction unit included in the coding unit based on the coding unit are Skip Mode, Merge Mode, AMVP Mode, and In-Screen Block Copy. It is possible to determine which of the modes is used.
  • the intra-screen prediction unit 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture. If the prediction unit is a prediction unit that has performed intra-prediction, intra-prediction can be performed based on the intra-prediction mode information of the prediction unit provided by the video encoding device.
  • the intra-screen prediction unit 235 may include an Adaptive Intra Smoothing (AIS) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter.
  • AIS filter is a part that performs filtering on the reference pixels of the current block, and can be applied by determining whether or not to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit.
  • AIS filtering can be performed on the reference pixel of the current block using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the video encoding device. If the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied.
  • the reference pixel interpolator may interpolate the reference pixel to generate a reference pixel in pixel units of an integer value or less. If the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode that generates a prediction block without interpolating the reference pixel, the reference pixel may not be interpolated.
  • the DC filter can generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is DC mode.
  • the restored block or picture may be provided to the filter unit 240.
  • the filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
  • the deblocking filter of the video decoding device receives information related to the deblocking filter provided by the video encoding device, and the video decoding device can perform deblocking filtering on the corresponding block.
  • the offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction applied to the image during encoding and offset value information.
  • ALF can be applied to the coding unit based on ALF application availability information, ALF coefficient information, etc. provided from the coding device. This ALF information may be included and provided in a specific parameter set.
  • the memory 245 can store the restored picture or block so that it can be used as a reference picture or reference block, and can also provide the restored picture to an output unit.
  • the term coding unit is used as a coding unit for convenience of explanation, but it may also be a unit that performs not only encoding but also decoding.
  • the current block represents an encoding/decoding target block, and depending on the encoding/decoding stage, it may be a coding tree block (or coding tree unit), a coding block (or coding unit), a transform block (or transform unit), or a prediction block. (or prediction unit) or may represent a block to which an in-loop filter is applied.
  • 'unit' may represent a basic unit for performing a specific encoding/decoding process
  • 'block' may represent a pixel array of a predetermined size.
  • ‘block’ and ‘unit’ can be used with the same meaning.
  • a coding block (coding block) and a coding unit (coding unit) may be understood to have equivalent meanings.
  • the picture including the current block will be called the current picture.
  • overlapping data between pictures can be removed through inter prediction.
  • Inter prediction can be performed on a block basis.
  • a prediction block of the current block can be generated from a reference picture using motion information of the current block.
  • the motion information may include at least one of a motion vector, a reference picture index, and a prediction direction.
  • 3 and 4 are flowcharts of the inter prediction method.
  • Figure 3 shows the operation of the encoder
  • Figure 4 shows the operation of the decoder
  • the encoder performs motion estimation (S310) and obtains a prediction block based on motion information derived as a motion estimation result (S320).
  • the motion information may include at least one of a motion vector, reference picture index, motion vector precision, bidirectional weight, and whether L0 prediction is performed or L1 prediction is performed.
  • the encoder may determine an inter prediction mode for performing inter prediction and encode information for deriving motion information according to the determined inter prediction mode (S330).
  • an inter prediction mode is determined based on information signaled from the bitstream (S410), and motion information is acquired according to the determined inter prediction mode (S420).
  • motion information is acquired, a prediction block of the current block can be obtained based on the obtained motion information (S430).
  • Motion information of the current block can be generated through motion estimation.
  • Figure 5 shows an example in which motion estimation is performed.
  • the search range for motion estimation can be set from the same position as the reference point of the current block in the reference picture.
  • the reference point may be the location of the upper left sample of the current block.
  • a rectangle of size (w0+w01) and (h0+h1) is set as the search range, centered on the reference point.
  • w0, w1, h0, and h1 may have the same value.
  • at least one of w0, w1, h0, and h1 may be set to have a different value from the other.
  • the sizes of w0, w1, h0, and h1 may be determined so as not to exceed a Coding Tree Unit (CTU) boundary, slice boundary, tile boundary, or picture boundary.
  • CTU Coding Tree Unit
  • the cost of each reference block compared to the current block can be measured.
  • the cost can be calculated using the similarity between two blocks.
  • the cost may be calculated based on the Sum of Absolute Difference (SAD) of the difference values between the original samples in the current block and the original samples (or restored samples) in the reference block.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the reference block with the optimal cost can be set as the prediction block of the current block.
  • the distance between the current block and the reference block can be set as a motion vector.
  • the x-coordinate difference and y-coordinate difference between the current block and the reference block may be set as a motion vector.
  • the index of the picture containing the reference block specified through motion estimation is set as the reference picture index.
  • the prediction direction can be set based on whether the reference picture belongs to the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.
  • motion estimation may be performed for each of the L0 direction and L1 direction.
  • motion information in the L0 direction and motion information in the L1 direction can be generated respectively.
  • Figures 6 and 7 show an example in which a prediction block of the current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
  • Figure 6 shows an example of generating a prediction block through unidirectional (i.e., L0 direction) prediction
  • Figure 7 shows an example of generating a prediction block through bidirectional (i.e., L0 and L1 directions) prediction.
  • a prediction block of the current block is generated using one piece of motion information.
  • the motion information may include an L0 motion vector, an L0 reference picture index, and prediction direction information indicating the L0 direction.
  • a prediction block is created using two pieces of motion information.
  • a reference block in the L0 direction specified based on motion information in the L0 direction (L0 motion information) is set as an L0 prediction block
  • the L1 direction specified based on motion information in the L1 direction (L1 motion information) is set as an L0 prediction block.
  • the reference block can be used to generate an L1 prediction block.
  • the L0 prediction block and the L1 prediction block can be weighted to generate the prediction block of the current block.
  • the L0 reference picture exists in the direction before the current picture (i.e., the POC value is smaller than the current picture), and the L1 reference picture exists in the direction after the current picture (i.e., the POC value is smaller than the current picture). It is exemplified as existing in (the POC value is larger than the picture).
  • the L0 reference picture may exist in the direction after the current picture, or the L1 reference picture may exist in the direction before the current picture.
  • both the L0 reference picture and the L1 reference picture may exist in the previous direction of the current picture, or both may exist in the subsequent direction of the current picture.
  • bidirectional prediction may be performed using an L0 reference picture that exists in the direction after the current picture and an L1 reference picture that exists in the direction before the current picture.
  • Motion information of the block on which inter prediction was performed may be stored in memory. At this time, motion information may be stored in sample units. Specifically, motion information of the block to which a specific sample belongs may be stored as motion information of the specific sample. The stored motion information can be used to derive motion information of a neighboring block to be encoded/decoded later.
  • the encoder may signal information encoding a residual sample corresponding to the difference value between the sample of the current block (i.e., the original sample) and the prediction sample and the motion information necessary to generate the prediction block to the decoder.
  • the decoder may decode information about the signaled difference value to derive a difference sample, and add a prediction sample within a prediction block generated using motion information to the difference sample to generate a restored sample.
  • one of a plurality of inter prediction modes may be selected.
  • the plurality of inter prediction modes may include a motion information merge mode and a motion vector prediction mode.
  • the motion vector prediction mode is a mode in which the difference value between a motion vector and a motion vector predicted value is encoded and signaled.
  • the motion vector prediction value may be derived based on motion information of neighboring blocks or neighboring samples adjacent to the current block.
  • Figure 8 shows positions referenced to derive motion vector prediction values.
  • the current block has a size of 4x4.
  • 'LB' represents samples included in the leftmost column and bottommost row in the current block.
  • 'RT' represents the sample included in the rightmost column and topmost row in the current block.
  • A0 to A4 represent samples neighboring to the left of the current block
  • B0 to B5 represent samples neighboring to the top of the current block.
  • A1 represents a sample neighboring to the left of LB
  • B1 represents a sample neighboring to the top of RT.
  • a neighboring block containing a sample that is, one of A0 to A4 or one of B0 to B5 that is spatially adjacent to the current block may be referred to as a spatial neighboring block.
  • Col indicates the position of a sample neighboring the bottom right of the current block in the co-located picture.
  • the collocated picture is a different picture from the current picture, and information for specifying the collocated picture can be explicitly encoded and signaled in the bitstream.
  • a reference picture with a predefined reference picture index may be set as a collocated picture.
  • a neighboring block containing a sample (i.e., Col) temporally adjacent to the current block may be referred to as a temporal neighboring block.
  • the motion vector prediction value of the current block may be derived from at least one motion vector prediction candidate included in the motion vector prediction list.
  • the number of motion vector prediction candidates that can be inserted into the motion vector prediction list (i.e., the size of the list) may be predefined in the encoder and decoder.
  • the maximum number of motion vector prediction candidates may be two.
  • a motion vector stored at the position of a neighboring sample adjacent to the current block or a scaled motion vector derived by scaling the motion vector may be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • a motion vector prediction candidate can be derived by scanning neighboring samples adjacent to the current block in a predefined order.
  • the earliest discovered available motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • a motion vector prediction candidate can be derived based on the available vector found first. Specifically, after scaling the first available motion vector found, the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, scaling may be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., POC difference).
  • a motion vector prediction candidate can be derived based on the available vector found first. Specifically, after scaling the first available motion vector found, the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, scaling may be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., POC difference).
  • a motion vector prediction candidate may be derived based on the motion vector of a block including a sample at a predetermined position.
  • a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the left of the current block, and a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the top of the current block.
  • the motion vector prediction candidate derived from the left sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the top sample.
  • the index assigned to the motion vector prediction candidate derived from the left sample may have a smaller value than the motion vector prediction candidate derived from the top sample.
  • the motion vector prediction candidate derived from the top sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the left sample.
  • the motion vector prediction candidate with the highest coding efficiency may be set as the motion vector predictor (MVP) of the current block.
  • index information indicating a motion vector prediction candidate that is set as the motion vector prediction value of the current block among a plurality of motion vector prediction candidates may be encoded and signaled to the decoder.
  • the index information may be a 1-bit flag (eg, MVP flag).
  • MVD motion vector difference
  • the decoder can construct a motion vector prediction list in the same way as the encoder. Additionally, index information may be decoded from the bitstream, and one of a plurality of motion vector prediction candidates may be selected based on the decoded index information. The selected motion vector prediction candidate can be set as the motion vector prediction value of the current block.
  • motion vector difference values can be decoded from the bitstream. Afterwards, the motion vector of the current block can be derived by combining the motion vector prediction value and the motion vector difference value.
  • a motion vector prediction list can be generated for each of the L0 direction and L1 direction. That is, the motion vector prediction list may be composed of motion vectors in the same direction. Accordingly, the motion vector of the current block and the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list have the same direction.
  • the reference picture index and prediction direction information may be explicitly encoded and signaled to the decoder.
  • the reference picture index can be explicitly encoded and signaled to the decoder.
  • the reference picture list includes only one reference picture, encoding/decoding of the reference picture index may be omitted.
  • Prediction direction information may be an index indicating one of L0 unidirectional prediction, L1 unidirectional prediction, or bidirectional prediction.
  • the L0 flag indicating whether prediction in the L0 direction is performed and the L1 flag indicating whether prediction in the L1 direction is performed may be encoded and signaled, respectively.
  • the motion information merge mode is a mode that sets the motion information of the current block to be the same as the motion information of the neighboring block.
  • motion information can be encoded/decoded using a motion information merge list.
  • a motion information merge candidate may be derived based on motion information of a neighboring block or neighboring sample adjacent to the current block. For example, after pre-defining a reference position around the current block, it is possible to check whether motion information exists at the pre-defined reference position. If motion information exists at a predefined reference location, motion information at that location can be inserted into the motion information merge list as a motion information merge candidate.
  • the predefined reference position may include at least one of A0, A1, B0, B1, B5, and Col.
  • motion information merging candidates can be derived in the following order: A1, B1, B0, A0, B5, and Col.
  • a motion information merging candidate may be derived based on motion information of a block including a sample of a predefined reference position.
  • the motion information of the motion information merge candidate with the optimal cost can be set as the motion information of the current block.
  • index information eg, merge index
  • a motion information merge candidate selected from among a plurality of motion information merge candidates may be encoded and transmitted to the decoder.
  • a motion information merge list can be constructed in the same way as in the encoder. Then, a motion information merge candidate can be selected based on the merge index decoded from the bitstream. The motion information of the selected motion information merge candidate may be set as the motion information of the current block.
  • the motion information merge list consists of a single list regardless of the prediction direction. That is, the motion information merge candidate included in the motion information merge list may have only L0 motion information or L1 motion information, or may have bidirectional motion information (i.e., L0 motion information and L1 motion information).
  • Motion information of the current block can also be derived using the restored sample area around the current block.
  • the restored sample area used to derive motion information of the current block may be called a template.
  • Figure 9 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
  • the prediction block of the current block is determined based on the cost between the current block and the reference block within the search range.
  • motion estimation for the current block is based on the cost between a template neighboring the current block (hereinafter referred to as the current template) and a reference template having the same size and shape as the current template. can be performed.
  • the cost may be calculated based on the absolute sum of difference values between restored samples in the current template and restored samples in the reference block. The smaller the absolute value sum, the lower the cost can be.
  • the reference block neighboring the reference template can be set as the prediction block of the current block.
  • motion information of the current block can be set based on the distance between the current block and the reference block, the index of the picture to which the reference block belongs, and whether the reference picture is included in the L0 or L1 reference picture list.
  • the decoder itself can perform motion estimation in the same manner as the encoder. Accordingly, when motion information is derived using a template, there is no need to encode and signal motion information other than information indicating whether the template is used.
  • the current template may include at least one of an area adjacent to the top of the current block or an area adjacent to the left. At this time, the area adjacent to the top may include at least one row, and the area adjacent to the left may include at least one column.
  • Figure 10 shows examples of template configurations.
  • a current template may be constructed following one of the examples shown in Figure 10.
  • the template may be configured only from the area adjacent to the left side of the current block, or may be configured only from the area adjacent to the top of the current block.
  • the size and/or shape of the current template may be predefined in the encoder and decoder.
  • index information specifying one of the plurality of template candidates can be encoded and signaled to the decoder.
  • one of a plurality of template candidates may be adaptively selected based on at least one of the size, shape, or location of the current block. For example, if the current block touches the upper border of the CTU, the current template can be constructed only from the area adjacent to the left side of the current block.
  • Template-based motion estimation can be performed for each reference picture stored in the reference picture list.
  • motion estimation may be performed on only some of the reference pictures.
  • motion estimation is performed only on reference pictures with a reference picture index of 0, or only on reference pictures whose reference picture index is smaller than the threshold, or on reference pictures whose POC difference with the current picture is smaller than the threshold. It can be done.
  • the reference picture index can be explicitly encoded and signaled, and then motion estimation can be performed only on the reference picture indicated by the reference picture index.
  • motion estimation can be performed targeting the reference picture of a neighboring block corresponding to the current template. For example, if the template consists of a left neighboring area and a top neighboring area, at least one reference picture can be selected using at least one of the reference picture index of the left neighboring block or the reference picture index of the top neighboring block. Afterwards, motion estimation can be performed on at least one selected reference picture.
  • Information indicating whether template-based motion estimation has been applied may be encoded and signaled to the decoder.
  • the information may be a 1-bit flag. For example, if the flag is true (1), it indicates that template-based motion estimation is applied to the L0 direction and L1 direction of the current block. On the other hand, if the flag is false (0), it indicates that template-based motion estimation is not applied. In this case, motion information of the current block may be derived based on the motion information merging mode or motion vector prediction mode.
  • template-based motion estimation can be applied only when it is determined that the motion information merge mode and motion vector prediction mode are not applied to the current block. For example, when the first flag indicating whether the motion information merge mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, motion estimation based on the template may be performed.
  • template-based motion estimation For each of the L0 direction and the L1 direction, information indicating whether template-based motion estimation has been applied may be signaled. That is, whether template-based motion estimation is applied to the L0 direction and whether template-based motion estimation is applied to the L1 direction can be determined independently of each other. Accordingly, template-based motion estimation may be applied to one of the L0 direction and the L1 direction, while another mode (eg, motion information merge mode or motion vector prediction mode) may be applied to the other direction.
  • another mode eg, motion information merge mode or motion vector prediction mode
  • a prediction block of the current block may be generated based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block.
  • the prediction block of the current block is based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block. This can be created.
  • a motion estimation method based on a template may be inserted as a motion information merging candidate in a motion information merging mode or a motion vector prediction candidate in a motion vector prediction mode.
  • whether to apply the template-based motion estimation method may be determined based on whether the selected motion information merge candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the template-based motion estimation method.
  • movement information of the current block can also be generated.
  • Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
  • the two-way matching method can be performed only when the temporal order of the current picture (i.e., POC) exists between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture.
  • POC temporal order of the current picture
  • the search range can be set for each of the L0 reference picture and L1 reference picture.
  • the L0 reference picture index for identifying the L0 reference picture and the L1 reference picture index for identifying the L1 reference picture may be encoded and signaled, respectively.
  • L1 reference picture can be encoded and signaled, and the L1 reference picture can be selected based on the distance between the current picture and the L0 reference picture (hereinafter referred to as L0 POC difference).
  • L1 POC difference an L1 reference whose absolute value of the distance to the current picture
  • the L1 reference picture that has a different temporal direction from the L0 reference picture can be used for bilateral matching. For example, if the POC of the L0 reference picture is smaller than that of the current picture, one of the L1 reference pictures whose POC is larger than the current picture can be selected.
  • the L1 reference picture index may be encoded and signaled, and the L0 reference picture may be selected based on the distance between the current picture and the L1 reference picture.
  • a two-way matching method may be performed using an L0 reference picture among L0 reference pictures that is closest in distance to the current picture, and an L1 reference picture among L1 reference pictures that is closest in distance to the current picture.
  • two-way A matching method can also be performed.
  • the LX (X is 0 or 1) reference picture is selected based on an explicitly signaled reference picture index, and the L
  • the L0 and/or L1 reference picture may be selected based on the motion information of the neighboring block of the current block.
  • the L0 and/or L1 reference picture to be used for two-way matching can be selected using the reference picture index of the left or top neighboring block of the current block.
  • the search range can be set to within a predetermined range from the collocated block in the reference picture.
  • the search range can be set based on initial motion information.
  • Initial motion information may be derived from a neighboring block of the current block. For example, motion information of the left neighboring block or the top neighboring block of the current block may be set as the initial motion information of the current block.
  • the L0 motion vector and the motion vector in the L1 direction are set in opposite directions. This indicates that the sign of the L0 motion vector and the motion vector in the L1 direction have opposite signs.
  • the size of the LX motion vector may be proportional to the distance (i.e., POC difference) between the current picture and the LX reference picture.
  • L0 reference block the reference block within the search range of the L0 reference picture
  • L1 reference block the reference block within the search range of the L1 reference picture
  • D can be determined by the ratio of the distance between the current picture and the L0 reference picture and the distance between the L1 reference picture and the current picture.
  • the absolute value of the distance between the current picture (T) and the L0 reference picture (T-1) and the distance between the current picture (T) and the L1 reference picture (T+1) The absolute values are mutually identical. Accordingly, in the illustrated example, the L0 motion vector (x0, y0) and the L1 motion vector (x1, y1) have the same size but opposite distances. If an L1 reference picture with a POC of (T+2) was used, the L1 motion vector (x1, y1) will be set to (-2*x0, -2*y0).
  • the L0 reference block and L1 reference block can be set as the L0 prediction block and L1 prediction block of the current block, respectively.
  • the final prediction block of the current block can be generated through a weighted sum operation of the L0 reference block and the L1 reference block.
  • the decoder can perform motion estimation in the same way as the encoder. Accordingly, information indicating whether the two-way motion matching method is applied is explicitly encoded/decoded, while encoding/decoding of motion information such as motion vectors can be omitted. As described above, at least one of the L0 reference picture index or the L1 reference picture index may be explicitly encoded/decoded.
  • information indicating whether the two-way matching method has been applied may be explicitly encoded/decoded, but if the two-way matching method has been applied, the L0 motion vector or the L1 motion vector may be explicitly encoded and signaled. If the L0 motion vector is signaled, the L1 motion vector can be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. If the L1 motion vector is signaled, the L0 motion vector can be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. At this time, the encoder can explicitly encode the smaller one of the L0 motion vector and the L1 motion vector.
  • Information indicating whether the two-way matching method has been applied may be a 1-bit flag. As an example, if the flag is true (eg, 1), it may indicate that the two-way matching method is applied to the current block. If the flag is false (eg, 0), it may indicate that the two-way matching method is not applied to the current block. In this case, motion information merge mode or motion vector prediction mode may be applied to the current block.
  • the two-way matching method can be applied only when it is determined that the motion information merge mode and motion vector prediction mode are not applied to the current block. For example, when the first flag indicating whether the motion information merge mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, the two-way matching method may be applied.
  • the two-way matching method may be inserted as a motion information merge candidate in the motion information merge mode or a motion vector prediction candidate in the motion vector prediction mode.
  • whether to apply the two-way matching method may be determined based on whether the selected motion information merge candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the two-way matching method.
  • the temporal order of the current picture must exist between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture. It is also possible to generate a prediction block of the current block by applying a one-way matching method that does not apply the constraints of the above two-way matching method.
  • a one-way matching method two reference pictures whose temporal order (i.e., POC) is smaller than that of the current block or two reference pictures whose temporal order is larger than the current block can be used.
  • both reference pictures may be derived from the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.
  • one of the two reference pictures may be derived from the L0 reference picture list, and the other may be derived from the L1 reference picture list.
  • a residual block can be generated by differentiating the prediction block from the original block. At this time, prediction accuracy can be evaluated according to the size of the residual signal.
  • the absolute value of the residual signal in a specific area of the current block is large, it means that the prediction accuracy in that area is low.
  • the absolute value of the residual signal in a specific area of the current block is small, it means that the prediction accuracy in that area is high.
  • the present disclosure proposes a method of improving the accuracy of a prediction signal based on the prediction accuracy after obtaining the prediction block.
  • the residual signal may represent at least one residual sample or residual block
  • the prediction signal may represent at least one prediction sample or prediction block
  • Figure 12 shows a flowchart of a prediction signal improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
  • Information indicating whether the prediction signal improvement method according to the present disclosure is applied may be encoded and signaled.
  • the information may be a 1-bit flag.
  • whether to apply the prediction signal improvement method may be determined based on at least one of the size, shape, prediction mode, inter prediction mode, or prediction direction of the current block.
  • the size of the current block may represent one of the width, height, or value derived based on the product of the width and height of the current block.
  • the prediction mode may represent intra prediction or inter prediction
  • the inter prediction mode may represent AMVP mode or motion vector summation mode.
  • the prediction direction may represent unidirectional prediction (eg, L0-directional prediction or L1-directional prediction) or bidirectional prediction.
  • the prediction signal improvement method can be applied only when the size of the current block is larger than the threshold.
  • the prediction signal improvement method may be applied only when inter prediction is applied to the current block.
  • the prediction signal improvement method may be applied only when the motion vector merge mode is applied to the current block.
  • a reference block within a reference picture can be specified (S1210).
  • a reference template within a reference picture can be specified based on the template of the current block (hereinafter referred to as the current template).
  • the reference template can be searched based on the L0 reference picture list or the reference picture at a predefined position in the L1 reference picture list.
  • the reference picture at the predefined position may be a reference picture with an index of 0.
  • a reference template can be searched from the reference picture indicated by the motion information of the current block.
  • information identifying a reference picture for searching a reference template may be explicitly encoded and signaled.
  • the reference template can be searched from the reference picture that has the smallest distance (i.e., POC difference) from the current picture among the reference pictures.
  • Information identifying a reference picture for searching a reference template may be explicitly encoded and signaled.
  • Figure 13 is a diagram for explaining the process of searching for a reference template similar to the current template in a reference picture.
  • the previously restored area adjacent to the current block can be set as the current template.
  • the current template may be configured to include a restoration area adjacent to the top of the current block and a restoration area adjacent to the left side of the current block.
  • the reference template most similar to the current template within the reference picture can be searched. Specifically, the area in the reference picture with the lowest cost compared to the current template can be set as the reference template.
  • the cost may be SAD (Sum of Difference).
  • the reference template may be an area of the same size/shape as the current template.
  • a reference block surrounded by a reference template can also have the same shape/size as the current block. For example, if the size of the current block is 4x4, the size of the reference block may also be 4x4.
  • a threshold value can be derived based on the residual signal within the reference block.
  • the threshold may be derived based on the absolute value of each residual sample in the reference block. Specifically, the threshold value may be derived based on the average, median, minimum, or maximum value of the absolute values of the residual samples.
  • the average of the absolute values of the residual samples can be set as the threshold, or a value derived by adding or subtracting an offset to the average can be set as the threshold.
  • the offset may be predefined in the encoder and decoder.
  • the offset can be adaptively determined according to the size or shape of the current block.
  • information representing the offset or threshold may be explicitly signaled through the bitstream.
  • the prediction accuracy at each location within the current block can be determined based on the threshold (S1220).
  • determining the prediction accuracy may mean classifying the classification target position within the current block into one of a plurality of groups.
  • the classification target position in the current block can be classified into the first group or the second group.
  • the residual sample in the reference block refers to the value used to restore the reference sample, and may be located at the same position as the classification target position. For example, if the upper left coordinates of each of the current block and the reference block are (0, 0), classification of the (x, y) position in the current block is based on the residual sample and threshold of the (x, y) position in the reference block. This can be done by comparing values.
  • Figure 14 shows an example in which each of the target positions is classified into one of two groups based on residual samples in the reference block.
  • the position corresponding to the residual sample is classified into the first group, and when the absolute value of the residual sample is greater than the threshold, the position corresponding to the residual sample is classified into the second group.
  • the absolute value of the residual sample is smaller than the threshold, that is, the residual sample belongs to the first group, it means that the prediction accuracy at that location is relatively high.
  • the absolute value of the residual sample is greater than the threshold, that is, if the residual sample belongs to the second group, it means that the prediction accuracy at that location is relatively low.
  • the threshold may be set using the normal distribution of residual samples.
  • Figure 15 shows an example of setting a threshold based on a normal distribution.
  • m and ⁇ represent the average value and standard deviation of residual samples, respectively.
  • the threshold may be set as m ⁇ k ⁇ .
  • the value of k can be an integer greater than 1.
  • the position corresponding to the residual sample may be classified into the first group. Otherwise, the position corresponding to the corresponding residual sample may be classified into the second group.
  • the fact that the residual sample falls within the standard deviation range, that is, the residual sample belongs to the first group means that the prediction accuracy at that location is relatively high.
  • the residual sample does not fall within the standard deviation range, that is, if the residual sample belongs to the second group it means that the prediction accuracy at that location is relatively low.
  • the classification target location can be classified into a first group with high prediction accuracy or a second group with low prediction accuracy.
  • the prediction mode at the position corresponding to the random position in the reference block may be further considered. Specifically, based on whether the residual sample represents the difference between the prediction sample obtained by intra prediction and the original block, or whether the residual sample represents the difference between the prediction sample obtained by inter prediction and the original block, The classification target location corresponding to the residual sample may be classified into one of a plurality of groups.
  • the first position is selected as a group with low prediction accuracy (i.e. It can be classified into group 2).
  • the second position is classified into the first group or the second group based on the result of comparing the absolute value of the residual sample at the second position and the threshold value. can do.
  • positions coded/decoded by inter prediction classification is performed based on the comparison result between the residual sample and the threshold, while positions coded/decoded by intra prediction may be forced to be classified into the second group.
  • the prediction block of the current block can be updated (S1230).
  • the prediction block of the current block may be derived based on the motion information of the current block.
  • a prediction block (hereinafter referred to as a first prediction block) of the current block may be derived based on a reference block specified based on the motion vector of the current block in the reference picture indicated by the reference picture index of the current block.
  • the motion information of the current block may be derived based on a Motion Vector Prediction (MVP) list or a motion information merge list.
  • MVP Motion Vector Prediction
  • the first prediction block may be updated based on the reference block specified through the reference template (that is, the reference block specified through steps S1210 to S1220). Specifically, the first prediction block can be updated through a weighted sum operation of the first prediction block and the reference block. The updated first prediction block and the current block can be set as the final prediction block.
  • the reference block specified through the reference template may be set as the second prediction block of the current block. That is, the restored samples in the reference block may be set as second prediction samples of the current block.
  • the final prediction block of the current block may be defined as being derived by a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block.
  • the reference block specified based on the reference template is the second prediction block of the current block.
  • the weighted sum operation at a predetermined position within the current block may be performed based on a first prediction sample corresponding to the predetermined position within the first prediction block and a second prediction sample corresponding to the predetermined position within the second prediction block. there is.
  • the weighted sum operation at the (x, y) position within the current block includes the first prediction sample at the (x, y) position within the first prediction block and the second prediction sample at the (x, y) position within the second prediction block. It can be performed using prediction samples.
  • the weights assigned to the first prediction sample and the second prediction sample may be determined based on the classification result at the location where the weighted sum operation within the current block is performed.
  • a relatively high weight may be assigned to the second prediction block at the first location.
  • a relatively low weight may be assigned to the second prediction block at the second location.
  • the final prediction sample of the current block can be obtained using Equation 1 below.
  • Equation 1 P(x, y) represents the final prediction sample at the (x, y) position in the current block, and P1(x, y) represents the final prediction sample at the (x, y) position in the first prediction block.
  • P2(x, y) represents the prediction sample (i.e., the first prediction sample), and P2(x, y) represents the prediction sample (i.e., the second prediction sample) at the (x, y) position in the second prediction block.
  • w0 and w1 represent a first weight applied to the first prediction sample and a second weight applied to the second prediction sample, respectively.
  • Each of w0 and w1 may be a real number of 0 or 1 or less.
  • the sum of w0 and w1 may be 1.
  • the weight w1 assigned to the second prediction block may be set to a larger value when the (x, y) position is classified into the first group than when the (x, y) position is classified into the second group. there is.
  • the prediction sample may be updated based on Equation 1 only at positions belonging to a group with high prediction accuracy (i.e., the first group). That is, if the (x, y) position belongs to the first group, w0 and w1 may be set to values other than 0.
  • the first prediction sample can be set as the final prediction sample. That is, if the (x, y) position belongs to the second group, the second weight w1 assigned to the second prediction sample can be set to 0.
  • Weights may be predefined for each group.
  • a lookup table defining weights assigned to each group may be predefined in the encoder and decoder.
  • the weight for the location where the weighted sum operation is performed may be adaptively determined based on the difference between the threshold value and the residual sample in the reference block.
  • the second weight w1 for the position where the weighted sum operation is performed may be inversely proportional to the difference between the threshold value and the residual sample in the reference block.
  • each of the predicted positions within the current block is classified into one of two groups.
  • each of the predicted positions within the current block may be classified into one of more groups. For example, 3, 4, or more groups may be defined.
  • a plurality of threshold values may be determined, and boundaries between groups may be defined by the threshold values. For example, when the absolute value of the residual signal is less than or equal to the first threshold, the position to be classified may be classified into the first group. On the other hand, when the absolute value of the residual signal is greater than the first threshold and less than or equal to the second threshold, the position to be classified may be classified into the second group. On the other hand, if the absolute value of the residual signal is greater than the second threshold, the classification target position may be classified into the third group.
  • the weight matching each of the plurality of groups may be different.
  • the above-described prediction block update method can be applied to each of the L0 direction and L1 direction.
  • a final prediction block for the L0 direction is obtained, and based on the first prediction block and the second prediction block for the L1 direction, the L1 direction The final prediction block for can be obtained.
  • the final prediction block of the current block can be obtained by an average or weighted sum operation between the final prediction block for the L0 direction and the final prediction block for the L1 direction.
  • the above-described prediction block update method can be applied to the prediction block derived by calculating the average or weighted sum between the L0 prediction block and the L1 prediction block.
  • the prediction block derived by the average or weighted sum operation of the prediction block in the L0 direction and the prediction block in the L1 direction is set as the first prediction block
  • the reference block derived by template matching is set as the second prediction block. It can be set to .
  • the final prediction block of the current block can be obtained through a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block.
  • a plurality of reference blocks may be selected based on a two-way matching method.
  • a reference block in the L0 direction (hereinafter referred to as an L0 reference block) is determined based on the motion vector, and a vector having the opposite direction to the motion vector is selected. Based on this, a reference block in the L1 direction (hereinafter referred to as an L1 reference block) can be determined.
  • the position to be classified within the current block may be classified into one of a plurality of groups.
  • the difference between the sample at the first position in the L0 reference block and the sample at the first position included in the L1 reference block is compared with a threshold value to classify the classification target position in the current block into the first group or the second group. can do.
  • the classification target position within the current block may be classified into a group with relatively high prediction accuracy (i.e., the first group).
  • the classification target position within the current block may be classified into a group with relatively low prediction accuracy (i.e., the second group).
  • the first prediction block After setting the average or weighted sum of the L0 reference block and the L1 reference block as the second prediction block, the first prediction block can be updated through a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block.
  • the weight for calculating the weighted sum of the first prediction block and the second prediction block may be determined based on the classification result at each position in the current block.
  • the L0 reference block can be used to update the L0 prediction block
  • the L1 reference block can be used to update the L1 prediction block. That is, based on the L0 reference block, classification can be performed for each sample position in the current block, and then the L0 prediction block of the current block can be updated based on the classification result. Additionally, based on the L1 reference block, classification can be performed for each sample position in the current block, and then the L1 prediction block of the current block can be updated based on the classification result.
  • information indicating whether template matching or bilateral matching is applied may be encoded and signaled.
  • the method of deriving the reference block may be adaptively determined according to the prediction direction of the current block. For example, when unidirectional prediction is applied to the current block, a reference block can be derived based on template matching. On the other hand, when bidirectional prediction is applied to the current block, two reference blocks can be derived based on bidirectional matching.
  • a previously derived prediction block is modified (or updated) based on a reference block.
  • a reference block for the L0 direction and a reference block for the L1 direction can be determined.
  • the L0 reference block and L1 reference block can be derived based on the motion information of the current block.
  • the L0 reference block and the L1 reference block may be derived based on template matching or may be derived based on bilateral matching.
  • the L0 reference block and the L1 reference block may also be referred to as an L0 prediction block and an L0 prediction block, respectively.
  • the prediction accuracy in the L0 direction can be determined for each classification target position in the current block. Specifically, based on the residual signal of the L0 prediction block, each of the classification target positions in the current block may be classified into a first group or a second group.
  • the prediction accuracy in the L1 direction can be determined for each classification target position in the current block. Specifically, based on the residual signal of the L1 prediction block, each of the classification target positions within the current block may be classified into a first group or a second group.
  • the prediction block of the current block can be derived by performing a weighted sum of the L0 prediction block and the L1 prediction block.
  • weights assigned to the L0 prediction block and the L1 prediction block may be determined based on the prediction accuracy in the L0 direction and the prediction accuracy in the L1 direction at the prediction target location in the current block.
  • the weight assigned to the L0 prediction sample and the weight assigned to the L1 prediction sample may be different.
  • the weight assigned to the L0 prediction sample may have a larger value than the weight assigned to the L1 prediction sample.
  • the weight assigned to the L0 prediction sample may have a smaller value than the weight assigned to the L1 prediction sample.
  • the weight assigned to the L0 prediction sample and the L1 prediction Weights assigned to samples can be set to the same value.
  • prediction accuracy is determined on a sample basis within the current block. Unlike the described example, prediction accuracy may be determined in units of multiple samples or subblocks within the current block.
  • Figure 16 shows an example in which prediction accuracy is determined on a sub-block basis.
  • prediction accuracy is determined in units of subblocks of 2x2 size.
  • Sub-blocks may be set to a size or shape different from that shown.
  • the prediction accuracy for the sub-block may be determined based on the result of comparing the average, minimum, maximum, or median value of the residual signals included in the sub-block with the threshold value.
  • the prediction accuracy for the sub-block can be determined by comparing the threshold value with a residual sample at a specific position within the sub-block.
  • the specific location may be an upper left location, an upper right location, a lower left location, a lower right location, or a central location.
  • the weight for the weighted sum calculation may be determined on a sub-block basis.
  • the weight applied to each prediction sample included in the sub-block may have the same value.
  • a subblock may have a smaller size than the current block or reference block. At least one of the number of sub-blocks, the size or shape of the sub-block may be predefined in the encoder and decoder. Alternatively, depending on the size or shape of the current block, at least one of the number of sub-blocks and the size or shape of the sub-block may be adaptively determined.
  • the weight for the weighted sum calculation is determined based on the prediction accuracy at each position in the current block.
  • the weight for the weighted sum operation may be determined by comparing the current template and the reference template.
  • the weight for the current block can be determined by comparing the cost between the current template and the L0 reference template and the cost between the current template and the L1 reference template.
  • Figure 17 is to explain an example in which weights for weighted sum calculation are determined based on the current template.
  • the L0 reference block can be determined from the L0 reference picture.
  • an L1 reference block can be determined from an L1 reference picture based on the L1 motion information of the current block.
  • the L0 reference block and L1 reference block may be determined based on template matching or upward matching.
  • the L0 reference block and the L1 reference block may be set as the L0 prediction block and the L1 prediction block of the current block, respectively.
  • the prediction block of the current block can be obtained by a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block.
  • the prediction block of the current block can be derived using Equation 1, and in this case, P1 in Equation 1 may represent an L0 prediction sample, and P2 may represent an L1 prediction sample.
  • the weight applied to the L0 prediction block and the weight applied to the L1 prediction block may be determined by comparing the cost between the current template and the L0 reference template and the cost between the current template and the L1 reference template.
  • the cost may represent SAD (Sum Of Absolute Difference).
  • a cost SAD0 between the current template and the L0 reference template, and a cost SAD1 between the current template and the L1 reference template can be calculated. Thereafter, by comparing SAD0 and SAD1, the weight assigned to the L0 prediction sample and the weight assigned to the L1 prediction sample can be determined.
  • the weight w0 assigned to the L0 prediction sample may have a value greater than the weight w1 assigned to the L1 prediction sample.
  • the weight w1 assigned to the L1 prediction sample may have a value greater than the weight w0 assigned to the L0 prediction sample.
  • the weight applied to a prediction block derived from a reference block adjacent to a reference template with a lower cost among the L0 reference template and the L1 reference template may be derived as (SAD_max)/(SAD0+SAD1).
  • SAD_max represents the maximum value among SAD0 and SAD1.
  • the weight applied to the prediction block derived from the reference block adjacent to the reference template with the highest cost among the L0 reference template and the L1 reference template may be derived as (SAD_min)/(SAD0+SAD1).
  • SAD_min represents the minimum value among SAD0 and SAD1.
  • the weight may be determined at the block level.
  • the prediction accuracy for the L0 prediction block and the prediction accuracy for the L1 prediction block may be determined, and based on this, the weight applied to each of the L0 prediction block and the L1 prediction block may be determined.
  • the determination unit of prediction accuracy may be predefined in the encoder and decoder.
  • information representing the determination unit of prediction accuracy may be encoded and signaled.
  • the information may be an index indicating one of sample units, sub-block units, or block levels.
  • the determination unit of prediction accuracy may be adaptively determined based on at least one of the size, shape, inter prediction mode, or prediction direction of the current block.
  • each of the components (e.g., units, modules, etc.) constituting the block diagram in the above-described disclosure may be implemented as a hardware device or software, and a plurality of components may be combined to form a single hardware device or software. It could be.
  • the above-described disclosure may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc.
  • the hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present disclosure, and vice versa.
  • Embodiments through this disclosure can be applied to electronic devices that encode or decode images.

Landscapes

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

Abstract

An image decoding method, according to the present disclosure, comprises the steps of: deriving a first prediction block for a current block; deriving a reference block for the current block; and updating the first prediction block on the basis of a second prediction block derived from the reference block. In the current block, a third prediction sample at a current prediction location is derived on the basis of a weighted sum calculation based on a first prediction sample in the first prediction block and a second prediction sample in the second prediction block, and a weight for the weighted sum calculation may be determined on the basis of a classification result at the current prediction location.

Description

영상 부호화/복호화 방법 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체Video encoding/decoding method and recording medium for storing bitstream
본 개시는 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.This disclosure relates to a video signal processing method and apparatus.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.Recently, demand for high-resolution, high-quality images such as HD (High Definition) images and UHD (Ultra High Definition) images is increasing in various application fields. As video data becomes higher resolution and higher quality, the amount of data increases relative to existing video data. Therefore, when video data is transmitted using media such as existing wired or wireless broadband lines or stored using existing storage media, transmission costs and Storage costs increase. High-efficiency video compression technologies can be used to solve these problems that arise as video data becomes higher resolution and higher quality.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 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.Inter-screen prediction technology that predicts the pixel value included in the current picture from pictures before or after the current picture using video compression technology, intra-screen prediction technology that predicts the pixel value included in the current picture using pixel information in the current picture, There are various technologies, such as entropy coding technology, which assigns short codes to values with a high frequency of occurrence and long codes to values with a low frequency of occurrence. Using these video compression technologies, video data can be effectively compressed and transmitted or stored.
한편, 고해상도 영상에 대한 수요가 증가함과 함께, 새로운 영상 서비스로서 입체 영상 컨텐츠에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 고해상도 및 초고해상도의 입체 영상 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위한 비디오 압축 기술에 대하여 논의가 진행되고 있다.Meanwhile, as the demand for high-resolution video increases, the demand for three-dimensional video content as a new video service is also increasing. Discussions are underway regarding video compression technology to effectively provide high-resolution and ultra-high-resolution stereoscopic video content.
본 개시는 예측 신호의 정확도를 향상시키는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present disclosure is to provide a method for improving the accuracy of a prediction signal and an apparatus for performing the same.
본 개시는 예측 신호 개선을 위해, 샘플 또는 서브 블록 단위로 가중치를 적응적으로 결정하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present disclosure is to provide a method for adaptively determining weights on a sample or sub-block basis to improve prediction signals, and an apparatus for performing the same.
본 개시는 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록 각각의 예측 정확도에 기반하여, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록에 적용되는 가중치를 적응적으로 결정하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present disclosure is to provide a method for adaptively determining weights applied to an L0 prediction block and an L1 prediction block based on the prediction accuracy of each of the L0 prediction block and the L1 prediction block, and an apparatus for performing the same.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by this disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 제1 예측 블록을 유도하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 유도하는 단계; 및 상기 참조 블록으로부터 유도되는 제2 예측 블록을 기반으로, 상기 제1 예측 블록을 업데이트하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 현재 블록 내 현재 예측 위치에서의 제3 예측 샘플은, 상기 제1 예측 블록 내 제1 예측 샘플 및 상기 제2 예측 블록 내 제2 예측 샘플에 기반한 가중합 연산을 기초로 유도되고, 상기 가중합 연산을 위한 가중치는, 상기 현재 예측 위치에서의 분류 결과를 기초로 결정될 수 있다.An image decoding method according to the present disclosure includes deriving a first prediction block for a current block; Deriving a reference block for the current block; and updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block. At this time, the third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block, Weights for calculating the weighted sum may be determined based on the classification result at the current prediction position.
본 개시에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 제1 예측 블록을 유도하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 유도하는 단계; 및 상기 참조 블록으로부터 유도되는 제2 예측 블록을 기반으로, 상기 제1 예측 블록을 업데이트하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 현재 블록 내 현재 예측 위치에서의 제3 예측 샘플은, 상기 제1 예측 블록 내 제1 예측 샘플 및 상기 제2 예측 블록 내 제2 예측 샘플에 기반한 가중합 연산을 기초로 유도되고, 상기 가중합 연산을 위한 가중치는, 상기 현재 예측 위치에서의 분류 결과를 기초로 결정될 수 있다.An image encoding method according to the present disclosure includes deriving a first prediction block for a current block; Deriving a reference block for the current block; and updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block. At this time, the third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block, The weight for the weighted sum calculation may be determined based on the classification result at the current prediction position.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 현재 예측 위치에 대한 분류는, 상기 참조 블록 내 상기 현재 예측 위치에 대응하는 위치의 잔차 샘플을 이용하여 수행될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, classification of the current prediction position may be performed using a residual sample of a position corresponding to the current prediction position in the reference block.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 잔차 샘플의 절대값이 문턱값보다 작은 경우, 상기 현재 예측 위치는 제1 그룹으로 분류되고, 상기 잔차 샘플의 절대값이 문턱값 이상인 경우, 상기 현재 예측 위치는, 제2 그룹으로 분류될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, when the absolute value of the residual sample is less than the threshold, the current predicted position is classified into the first group, and when the absolute value of the residual sample is greater than or equal to the threshold, the current predicted position is classified into the first group. The current predicted location can be classified into the second group.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 예측 샘플에 할당되는 가중치는, 상기 현재 예측 위치가 제1 그룹으로 분류된 경우에 있어서, 상기 현재 예측 위치가 제2 그룹으로 분류된 경우 보다 큰 값으로 설정될 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the weight assigned to the second prediction sample is determined when the current prediction position is classified into the first group. It can be set to a larger value.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 문턱값은, 상기 참조 블록 내 잔차 샘플들의 최소값, 최대값 또는 평균값 중 적어도 하나를 기초로 유도될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the threshold value may be derived based on at least one of the minimum value, maximum value, or average value of residual samples in the reference block.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 참조 블록은, 참조 픽처 내 참조 템플릿을 기초로 결정되고, 상기 참조 템플릿은, 상기 참조 픽처 내 현재 템플릿과 가장 작은 비용을 갖는 영역이고, 상기 현재 템플릿은, 상기 현재 블록 주변의 기 복원된 샘플들로 구성될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the reference block is determined based on a reference template in the reference picture, the reference template is a region with the lowest cost compared to the current template in the reference picture, and the current template is The template may be composed of previously restored samples surrounding the current block.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 참조 픽처는, 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스를 가질 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the reference picture may have a predefined index in a reference picture list.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 참조 픽처는, 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 것일 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the reference picture may have the closest distance to the current picture among reference pictures.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 제1 예측 블록에 대한 업데이트를 수행할 것인지 여부는, 상기 현재 블록의 크기, 상기 현재 블록의 예측 모드, 상기 현재 블록의 인터 예측 모드 또는 상기 현재 블록의 예측 방향 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, whether to perform an update on the first prediction block is determined by the size of the current block, the prediction mode of the current block, the inter prediction mode of the current block, or the current block. It may be determined based on at least one of the prediction directions of the block.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 분류는, 서브 블록 단위로 수행될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the classification may be performed on a sub-block basis.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록 내 현재 서브 블록에 대한 분류는, 상기 참조 블록 내 상기 현재 서브 블록에 대응하는 참조 서브 블록에 포함된 잔차 샘플들의 최소값, 최대값 또는 평균값을 이용하여 수행될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the classification of the current sub-block within the current block is the minimum, maximum, or average value of residual samples included in the reference sub-block corresponding to the current sub-block within the reference block. It can be performed using .
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록 내 현재 서브 블록에 대한 분류는, 상기 참조 블록 내 상기 현재 서브 블록에 대응하는 참조 서브 블록 내 기 정의된 위치의 잔차 샘플을 이용하여 수행될 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, classification of the current sub-block within the current block is performed using a residual sample at a predefined position within the reference sub-block corresponding to the current sub-block within the reference block. It can be.
본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 기 정의된 위치는, 좌상단 위치 또는 중앙 위치일 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the predefined position may be the upper left position or the center position.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.The features briefly summarized above with respect to the present disclosure are merely exemplary aspects of the detailed description of the present disclosure described below, and do not limit the scope of the present disclosure.
본 개시에 의하면, 참조 블록을 이용하여 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. According to the present disclosure, prediction accuracy can be improved using a reference block.
본 개시에 의하면, 샘플 또는 서브 블록 단위로 적응적으로 가중치를 결정함으로써, 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. According to the present disclosure, prediction accuracy can be improved by adaptively determining weights on a sample or sub-block basis.
본 개시에 의하면, 복호화기에서 부호화기와 동일한 방법으로 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록 각각의 예측 정확도를 판정함으로써, 부/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present disclosure, encoding/decoding efficiency can be improved by determining the prediction accuracy of each L0 prediction block and L1 prediction block in the decoder using the same method as the encoder.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained from the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing a video encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing a video decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
도 3 및 도 4는 인터 예측 방법의 흐름도이다.3 and 4 are flowcharts of the inter prediction method.
도 5는 움직임 추정이 수행되는 예를 나타낸다. Figure 5 shows an example in which motion estimation is performed.
도 6 및 도 7은, 움직임 추정을 통해 생성된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성되는 예를 나타낸 것이다. Figures 6 and 7 show an example in which a prediction block of the current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
도 8은 움직임 벡터 예측값을 유도하기 위해 참조되는 위치를 나타낸다.Figure 8 shows positions referenced to derive motion vector prediction values.
도 9는 템플릿 기반 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 9 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
도 10은 템플릿의 구성 예들을 나타낸다.Figure 10 shows examples of template configurations.
도 11은 쌍방 매칭 방법을 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 예측 신호 개선 방법의 흐름도를 도시한 것이다. Figure 12 shows a flowchart of a prediction signal improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
도 13은 참조 픽처 내 현재 템플릿과 유사한 참조 템플릿을 탐색하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 13 is a diagram for explaining the process of searching for a reference template similar to the current template in a reference picture.
도 14는 참조 블록 내 잔차 샘플들에 기반하여, 대상 위치들 각각이 2개의 그룹들 중 하나로 분류된 예를 나타낸다. Figure 14 shows an example in which each of the target positions is classified into one of two groups based on residual samples in the reference block.
도 15는 정규 분포를 기반으로 문턱값을 설정하는 예를 나타낸 것이다.Figure 15 shows an example of setting a threshold based on a normal distribution.
도 16은 서브 블록 단위로 예측 정확도가 판정되는 예를 나타낸 것이다.Figure 16 shows an example in which prediction accuracy is determined on a sub-block basis.
도 17은 현재 템플릿에 기반하여, 가중합 연산을 위한 가중치가 결정되는 예를 설명하기 위한 것이다. Figure 17 is to explain an example in which weights for weighted sum calculation are determined based on the current template.
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.Since the present disclosure can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present disclosure to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present disclosure. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.
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.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present disclosure. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
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.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
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.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the disclosure. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in more detail with reference to the attached drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components will be omitted.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing a video encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the image encoding device 100 includes a picture segmentation unit 110, prediction units 120 and 125, a conversion unit 130, a quantization unit 135, a reordering unit 160, and an entropy encoding unit ( 165), an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 145, a filter unit 150, and a memory 155.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 개시의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 개시의 권리범위에 포함된다.Each component shown in FIG. 1 is shown independently to represent different characteristic functions in the video encoding device, and does not mean that each component is comprised of separate hardware or a single software component. That is, each component is listed and included as a separate component for convenience of explanation, and at least two of each component can be combined to form one component, or one component can be divided into a plurality of components to perform a function, and each of these components can be divided into a plurality of components. Integrated embodiments and separate embodiments of the constituent parts are also included in the scope of the present disclosure as long as they do not deviate from the essence of the present disclosure.
또한, 일부의 구성 요소는 본 개시에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 개시는 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 개시의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 개시의 권리범위에 포함된다.Additionally, some components may not be essential components that perform essential functions in the present disclosure, but may simply be optional components to improve performance. The present disclosure can be implemented by including only essential components for implementing the essence of the present disclosure, excluding components used only to improve performance, and a structure that includes only essential components excluding optional components used only to improve performance. is also included in the scope of rights of this disclosure.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.The picture division unit 110 may divide the input picture into at least one processing unit. At this time, the processing unit may be a prediction unit (PU), a transformation unit (TU), or a coding unit (CU). The picture division unit 110 divides one picture into a combination of a plurality of coding units, prediction units, and transformation units, and combines one coding unit, prediction unit, and transformation unit based on a predetermined standard (for example, a cost function). You can encode the picture by selecting .
예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리(Quad Tree), 터너리 트리 (Ternary Tree), 또는 바이너리 트리(Binary Tree) 와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 일 예로, 하나의 코딩 유닛에 대해 쿼드 트리 분할이 적용되는 것으로 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.For example, one picture may be divided into a plurality of coding units. To partition the coding unit in a picture, a recursive tree structure such as Quad Tree, Ternary Tree, or Binary Tree can be used, which can be used to divide one image or the largest coding unit. A coding unit that is divided into other coding units with the coding unit as the root may be divided into child nodes equal to the number of divided coding units. A coding unit that is no longer divided according to certain restrictions becomes a leaf node. For example, when it is assumed that quad tree partitioning is applied to one coding unit, one coding unit may be split into up to four different coding units.
이하, 본 개시의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.Hereinafter, in the embodiments of the present disclosure, the coding unit may be used to mean a unit that performs encoding or may be used to mean a unit that performs decoding.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.A prediction unit may be divided into at least one square or rectangular shape of the same size within one coding unit, and any one of the prediction units divided within one coding unit may be a prediction unit of another prediction unit. It may be divided to have a different shape and/or size than the unit.
화면내 예측시, 변환 단위와 예측 단위가 동일하게 설정될 수 있다. 이때, 부호화 유닛을 복수의 변환 단위들로 분할한 뒤, 각 변환 단위마다 화면내 예측을 수행할 수도 있다. 부호화 유닛은, 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할될 수 있다. 부호화 단위를 분할하여 생성되는 변환 단위들의 개수는 부호화 단위의 크기에 따라, 2개 또는 4개일 수 있다.During intra-screen prediction, the conversion unit and prediction unit may be set to be the same. At this time, after dividing the coding unit into a plurality of transformation units, intra-screen prediction may be performed for each transformation unit. A coding unit may be divided in the horizontal or vertical direction. The number of transformation units generated by dividing the coding unit may be 2 or 4, depending on the size of the coding unit.
예측부(120, 125)는 화면간 예측을 수행하는 화면간 예측부(120)와 화면내 예측을 수행하는 화면내 예측부(125)를 포함할 수 있다. 부호화 단위에 대해 화면간 예측을 사용할 것인지 또는 화면내 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 화면내 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 부호화 단위로 결정되고, 예측의 수행은 예측 단위 또는 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.The prediction units 120 and 125 may include an inter-prediction unit 120 that performs inter-prediction and an intra-prediction unit 125 that performs intra-prediction. It is possible to determine whether to use inter-prediction or intra-prediction for a coding unit, and determine specific information (eg, intra-prediction mode, motion vector, reference picture, etc.) according to each prediction method. At this time, the processing unit in which the prediction is performed and the processing unit in which the prediction method and specific contents are determined may be different. For example, the prediction method and prediction mode are determined in coding units, and prediction may be performed in prediction units or transformation units. The residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the conversion unit 130. Additionally, prediction mode information, motion vector information, etc. used for prediction may be encoded in the entropy encoder 165 together with the residual value and transmitted to the decoding device. When using a specific encoding mode, it is possible to encode the original block as is and transmit it to the decoder without generating a prediction block through the prediction units 120 and 125.
화면간 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 화면간 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다. The inter-picture prediction unit 120 may predict a prediction unit based on information on at least one picture among the pictures before or after the current picture, and in some cases, based on information on a partially encoded region within the current picture. You can also predict prediction units. The inter-screen prediction unit 120 may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.The reference picture interpolation unit may receive reference picture information from the memory 155 and generate pixel information of an integer number of pixels or less from the reference picture. In the case of luminance pixels, a DCT-based 8-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information of an integer pixel or less in 1/4 pixel units. In the case of color difference signals, a DCT-based 4-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information of an integer pixel or less in 1/8 pixel units.
움직임 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 움직임 예측부에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 화면내 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.The motion prediction unit may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit. Various methods, such as FBMA (Full search-based Block Matching Algorithm), TSS (Three Step Search), and NTS (New Three-Step Search Algorithm), can be used to calculate the motion vector. The motion vector may have a motion vector value in 1/2 or 1/4 pixel units based on the interpolated pixel. The motion prediction unit can predict the current prediction unit by using a different motion prediction method. Various methods can be used as motion prediction methods, such as the skip method, merge method, AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) method, and intra block copy method.
화면내 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 복수의 참조 픽셀 라인들 중 선택된 하나로부터 참조 픽셀 정보를 유도할 수 있다. 복수의 참조 픽셀 라인들 중 N번째 참조 픽셀 라인은, 현재 블록 내 좌상단 픽셀과의 x축 차분이 N인 좌측 픽셀들 및 상기 좌상단 픽셀과의 y축 차분이 N인 상단 픽셀들을 포함할 수 있다. 현재 블록이 선택할 수 있는 참조 픽셀 라인들의 개수는, 1개, 2개, 3개 또는 4개일 수 있다.The intra-screen prediction unit 125 may generate a prediction block based on reference pixel information, which is pixel information in the current picture. Reference pixel information may be derived from one selected among a plurality of reference pixel lines. The N-th reference pixel line among the plurality of reference pixel lines may include left pixels whose x-axis difference with the top-left pixel in the current block is N and top pixels whose y-axis difference with the top-left pixel is N. The number of reference pixel lines that the current block can select may be 1, 2, 3, or 4.
현재 예측 단위의 주변 블록이 화면간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 화면간 예측을 수행한 픽셀일 경우, 화면간 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 화면내 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀들 중 적어도 하나의 정보로 대체하여 사용할 수 있다.If the surrounding block of the current prediction unit is a block that performed inter-screen prediction, and the reference pixel is a pixel that performed inter-screen prediction, the reference pixel included in the block that performed inter-screen prediction is used to perform intra-screen prediction around the surrounding reference pixel. It can be used instead of the reference pixel information of the block. That is, when a reference pixel is not available, information on the unavailable reference pixel can be replaced with information on at least one of the available reference pixels.
화면내 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 화면내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.In intra-screen prediction, the prediction mode can include a directional prediction mode that uses reference pixel information according to the prediction direction and a non-directional mode that does not use directional information when performing prediction. The mode for predicting luminance information and the mode for predicting chrominance information may be different, and the intra-screen prediction mode information used to predict luminance information or predicted luminance signal information may be used to predict chrominance information. .
화면내 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면내 예측을 수행할 수 있다. When performing intra-screen prediction, if the size of the prediction unit and the size of the conversion unit are the same, the screen for the prediction unit is based on the pixel on the left, the pixel on the upper left, and the pixel on the top of the prediction unit. My prediction can be carried out.
화면내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 스무딩(Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 선택된 참조 픽셀 라인에 따라, 스무딩 필터의 적용 여부가 결정될 수 있다. The intra-screen prediction method can generate a prediction block after applying a smoothing filter to the reference pixel according to the prediction mode. Depending on the selected reference pixel line, whether to apply a smoothing filter may be determined.
화면내 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 화면내 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 화면내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 화면내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.To perform the intra prediction method, the intra prediction mode of the current prediction unit can be predicted from the intra prediction mode of prediction units existing around the current prediction unit. When predicting the prediction mode of the current prediction unit using predicted mode information from the surrounding prediction unit, if the intra-screen prediction mode of the current prediction unit and the surrounding prediction unit are the same, the current prediction unit and the surrounding prediction unit are predicted using predetermined flag information. Information that the prediction modes of the units are the same can be transmitted, and if the prediction modes of the current prediction unit and neighboring prediction units are different, entropy encoding can be performed to encode the prediction mode information of the current block.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다. Additionally, based on the prediction units generated by the prediction units 120 and 125, a residual block may be generated that includes residual information that is the difference between the prediction unit on which prediction was performed and the original block of the prediction unit. The generated residual block may be input to the conversion unit 130.
변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지, DST를 적용할지 또는 KLT를 적용할지는, 변환 단위의 크기, 변환 단위의 형태, 예측 단위의 예측 모드 또는 예측 단위의 화면내 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 기초로 결정할 수 있다. The transform unit 130 transforms the residual block, including the original block and the residual value information of the prediction unit generated through the prediction units 120 and 125, into DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT and It can be converted using the same conversion method. Whether to apply DCT, DST, or KLT to transform the residual block is based on at least one of the size of the transformation unit, the shape of the transformation unit, the prediction mode of the prediction unit, or the intra-screen prediction mode information of the prediction unit. can be decided.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.The quantization unit 135 may quantize the values converted to the frequency domain by the conversion unit 130. The quantization coefficient may change depending on the block or the importance of the image. The value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the realignment unit 160.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.The rearrangement unit 160 may rearrange coefficient values for the quantized residual values.
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 화면내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔, 또는 2차원의 블록 형태 계수를 대각 방향으로 스캔하는 대각 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 화면내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔, 수평 방향 스캔 또는 대각 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.The rearrangement unit 160 can change the coefficients in a two-dimensional block form into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. For example, the realignment unit 160 can scan from DC coefficients to coefficients in the high frequency region using a zig-zag scan method and change it into a one-dimensional vector form. Depending on the size of the transformation unit and the intra-screen prediction mode, instead of zig-zag scan, a vertical scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficients in the column direction, a horizontal scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficients in the row direction, or a two-dimensional A diagonal scan, which scans the block shape coefficients diagonally, may also be used. That is, depending on the size of the transformation unit and the intra-screen prediction mode, it can be determined which scan method among zig-zag scan, vertical scan, horizontal scan, or diagonal scan will be used.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다. The entropy encoding unit 165 may perform entropy encoding based on the values calculated by the reordering unit 160. Entropy coding can use various coding methods, such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다. The entropy encoding unit 165 receives the residual value coefficient information and block type information of the coding unit, prediction mode information, division unit information, prediction unit information and transmission unit information, and motion information from the reordering unit 160 and the prediction units 120 and 125. Various information such as vector information, reference frame information, block interpolation information, and filtering information can be encoded.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.The entropy encoding unit 165 may entropy encode the coefficient value of the coding unit input from the reordering unit 160.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 화면내 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다. The inverse quantization unit 140 and the inverse transformation unit 145 inversely quantize the values quantized in the quantization unit 135 and inversely transform the values transformed in the transformation unit 130. The residual value generated in the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 is combined with the prediction unit predicted through the motion estimation unit, motion compensation unit, and intra-screen prediction unit included in the prediction units 120 and 125. Reconstructed blocks can be created.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.The deblocking filter can remove block distortion caused by boundaries between blocks in the restored picture. To determine whether to perform deblocking, it is possible to determine whether to apply a deblocking filter to the current block based on the pixels included in several columns or rows included in the block. When applying a deblocking filter to a block, a strong filter or a weak filter can be applied depending on the required deblocking filtering strength. Additionally, when applying a deblocking filter, horizontal filtering and vertical filtering can be processed in parallel when vertical filtering and horizontal filtering are performed.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.The offset correction unit may correct the offset of the deblocked image from the original image in pixel units. In order to perform offset correction for a specific picture, the pixels included in the image are divided into a certain number of areas, then the area to perform offset is determined and the offset is applied to that area, or the offset is performed by considering the edge information of each pixel. You can use the method of applying .
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다. Adaptive Loop Filtering (ALF) can be performed based on a comparison between the filtered restored image and the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, filtering can be performed differentially for each group by determining one filter to be applied to that group. Information related to whether to apply ALF may be transmitted for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficients of the ALF filter to be applied may vary for each block. Additionally, an ALF filter of the same type (fixed type) may be applied regardless of the characteristics of the block to which it is applied.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면간 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.The memory 155 may store a reconstructed block or picture calculated through the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the prediction units 120 and 125 when inter-prediction is performed.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing a video decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, the image decoding device 200 includes an entropy decoding unit 210, a reordering unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, a prediction unit 230, 235, and a filter unit ( 240) and memory 245 may be included.
영상 부호화 장치에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화 장치와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.When a video bitstream is input from a video encoding device, the input bitstream can be decoded in a procedure opposite to that of the video encoding device.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화 장치의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다. The entropy decoding unit 210 may perform entropy decoding in a procedure opposite to the procedure in which entropy encoding is performed in the entropy encoding unit of the video encoding device. For example, various methods such as Exponential Golomb, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) may be applied in response to the method performed in the image encoding device.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화 장치에서 수행된 화면내 예측 및 화면간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.The entropy decoder 210 can decode information related to intra-screen prediction and inter-screen prediction performed by the encoding device.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.The reordering unit 215 may rearrange the bitstream entropy-decoded by the entropy decoding unit 210 based on the method in which the encoder rearranges the bitstream. Coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector can be restored and rearranged as coefficients in the form of a two-dimensional block. The reordering unit 215 may receive information related to coefficient scanning performed by the encoder and perform reordering by reverse scanning based on the scanning order performed by the encoder.
역양자화부(220)는 부호화 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다. The inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on the quantization parameters provided by the encoding device and the coefficient values of the rearranged blocks.
역변환부(225)는 영상 부호화 장치에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환 즉, DCT, DST, 및 KLT에 대해 역변환 즉, 역 DCT, 역 DST 및 역 KLT를 수행할 수 있다. 역변환은 영상 부호화 장치에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화 장치의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기, 형태, 예측 모드 및 화면내 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 변환 기법(예를 들어, DCT, DST, KLT)이 선택적으로 수행될 수 있다.The inverse transform unit 225 may perform inverse transform, that is, inverse DCT, inverse DST, and inverse KLT, on the transform performed by the transformer, that is, DCT, DST, and KLT, on the quantization result performed by the image encoding device. Inverse transformation may be performed based on the transmission unit determined by the video encoding device. The inverse transform unit 225 of the video decoding device selectively performs transformation techniques (e.g., DCT, DST, KLT) according to a plurality of information such as prediction method, size and shape of the current block, prediction mode, and intra-screen prediction direction. It can be.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. The prediction units 230 and 235 may generate a prediction block based on prediction block generation-related information provided by the entropy decoder 210 and previously decoded block or picture information provided by the memory 245.
전술한 바와 같이 영상 부호화 장치에서의 동작과 동일하게 화면내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면내 예측을 수행하지만, 화면내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면내 예측을 사용할 수도 있다.As described above, when performing intra-screen prediction in the same manner as the operation of the video encoding device, when the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are the same, the pixel existing on the left of the prediction unit, the pixel existing in the upper left, and the upper In-screen prediction is performed for the prediction unit based on the pixels present in the screen. However, when performing intra-screen prediction, if the size of the prediction unit and the size of the conversion unit are different, the reference pixel based on the conversion unit is used to predict the screen. My prediction can be carried out. Additionally, intra-picture prediction using NxN partitioning only for the minimum coding unit can be used.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 화면간 예측부 및 화면내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 화면간 예측을 수행하는지 아니면 화면내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면간 예측부(230)는 영상 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 화면간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 화면간 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 화면간 예측을 수행할 수도 있다.The prediction units 230 and 235 may include a prediction unit determination unit, an inter-screen prediction unit, and an intra-screen prediction unit. The prediction unit discriminator receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder 210, prediction mode information of the intra-screen prediction method, and motion prediction-related information of the inter-screen prediction method, and distinguishes the prediction unit from the current encoding unit. , it is possible to determine whether the prediction unit performs inter-screen prediction or intra-screen prediction. The inter-picture prediction unit 230 uses the information required for inter-prediction of the current prediction unit provided by the video encoding device to base the information included in at least one picture of the picture before or after the current picture containing the current prediction unit. You can perform inter-screen prediction for the current prediction unit. Alternatively, inter-screen prediction may be performed based on information on a pre-restored partial region within the current picture including the current prediction unit.
화면간 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 화면내 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.To perform inter-screen prediction, the motion prediction methods of the prediction unit included in the coding unit based on the coding unit are Skip Mode, Merge Mode, AMVP Mode, and In-Screen Block Copy. It is possible to determine which of the modes is used.
화면내 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 화면내 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 화면내 예측 모드 정보를 기초로 화면내 예측을 수행할 수 있다. 화면내 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.The intra-screen prediction unit 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture. If the prediction unit is a prediction unit that has performed intra-prediction, intra-prediction can be performed based on the intra-prediction mode information of the prediction unit provided by the video encoding device. The intra-screen prediction unit 235 may include an Adaptive Intra Smoothing (AIS) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter. The AIS filter is a part that performs filtering on the reference pixels of the current block, and can be applied by determining whether or not to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit. AIS filtering can be performed on the reference pixel of the current block using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the video encoding device. If the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면내 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.If the prediction mode of the prediction unit is a prediction unit that performs intra-screen prediction based on pixel values by interpolating the reference pixel, the reference pixel interpolator may interpolate the reference pixel to generate a reference pixel in pixel units of an integer value or less. . If the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode that generates a prediction block without interpolating the reference pixel, the reference pixel may not be interpolated. The DC filter can generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is DC mode.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.The restored block or picture may be provided to the filter unit 240. The filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
영상 부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. Information on whether a deblocking filter has been applied to the corresponding block or picture can be provided from the video encoding device, and when a deblocking filter has been applied, information on whether a strong filter or a weak filter has been applied. The deblocking filter of the video decoding device receives information related to the deblocking filter provided by the video encoding device, and the video decoding device can perform deblocking filtering on the corresponding block.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.The offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction applied to the image during encoding and offset value information.
ALF는 부호화 장치로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.ALF can be applied to the coding unit based on ALF application availability information, ALF coefficient information, etc. provided from the coding device. This ALF information may be included and provided in a specific parameter set.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다. The memory 245 can store the restored picture or block so that it can be used as a reference picture or reference block, and can also provide the restored picture to an output unit.
전술한 바와 같이 이하, 본 개시의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다.As described above, hereinafter, in the embodiments of the present disclosure, the term coding unit is used as a coding unit for convenience of explanation, but it may also be a unit that performs not only encoding but also decoding.
또한, 현재 블록은, 부호화/복호화 대상 블록을 나타내는 것으로, 부호화/복호화 단계에 따라, 코딩 트리 블록(또는 코딩 트리 유닛), 부호화 블록(또는 부호화 유닛), 변환 블록(또는 변환 유닛), 예측 블록(또는 예측 유닛) 또는 인루프 필터의 적용 대상인 블록 등을 나타내는 것일 수 있다. 본 명세서에서, '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 화소 어레이를 나타낼 수 있다. 별도의 구분이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 후술되는 실시예에서, 부호화 블록(코딩 블록) 및 부호화 유닛(코딩 유닛)은 상호 동등한 의미인 것으로 이해될 수 있다.In addition, the current block represents an encoding/decoding target block, and depending on the encoding/decoding stage, it may be a coding tree block (or coding tree unit), a coding block (or coding unit), a transform block (or transform unit), or a prediction block. (or prediction unit) or may represent a block to which an in-loop filter is applied. In this specification, 'unit' may represent a basic unit for performing a specific encoding/decoding process, and 'block' may represent a pixel array of a predetermined size. Unless otherwise specified, ‘block’ and ‘unit’ can be used with the same meaning. For example, in embodiments described later, a coding block (coding block) and a coding unit (coding unit) may be understood to have equivalent meanings.
나아가, 현재 블록이 포함된 픽처를 현재 픽처라 호칭하기로 한다.Furthermore, the picture including the current block will be called the current picture.
현재 픽처의 부호화시, 픽처간 중복된 데이터는 인터 예측을 통해 제거될 수 있다. 인터 예측은, 블록 단위로 수행될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여, 참조 픽처로부터 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 예측 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.When encoding the current picture, overlapping data between pictures can be removed through inter prediction. Inter prediction can be performed on a block basis. Specifically, a prediction block of the current block can be generated from a reference picture using motion information of the current block. Here, the motion information may include at least one of a motion vector, a reference picture index, and a prediction direction.
도 3 및 도 4는 인터 예측 방법의 흐름도이다.3 and 4 are flowcharts of the inter prediction method.
도 3은 부호화기의 동작을 나타낸 것이고, 도 4는 복호화기의 동작을 나타낸 것이다. Figure 3 shows the operation of the encoder, and Figure 4 shows the operation of the decoder.
부호화기에서는, 움직임 추정을 수행하고(S310), 움직임 추정 결과로 도출된 움직임 정보를 기초로, 예측 블록을 획득한다(S320). 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스, 움직임 벡터 정밀도, 양방향 가중치, L0 예측 수행 여부 또는 L1 예측 수행 여부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The encoder performs motion estimation (S310) and obtains a prediction block based on motion information derived as a motion estimation result (S320). Here, the motion information may include at least one of a motion vector, reference picture index, motion vector precision, bidirectional weight, and whether L0 prediction is performed or L1 prediction is performed.
나아가, 부호화기에서는, 인터 예측을 수행하기 위한 인터 예측 모드를 결정하고, 결정된 인터 예측 모드에 따라, 움직임 정보를 유도하기 위한 정보를 부호화할 수 있다(S330). Furthermore, the encoder may determine an inter prediction mode for performing inter prediction and encode information for deriving motion information according to the determined inter prediction mode (S330).
복호화기에서는, 비트스트림으로부터 시그날링되는 정보를 기초로, 인터 예측 모드를 결정하고(S410), 결정된 인터 예측 모드에 따라, 움직임 정보를 획득한다(S420). 움직임 정보가 획득되면, 획득된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다(S430).In the decoder, an inter prediction mode is determined based on information signaled from the bitstream (S410), and motion information is acquired according to the determined inter prediction mode (S420). When motion information is acquired, a prediction block of the current block can be obtained based on the obtained motion information (S430).
이하, 각 단계에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, each step will be described in detail.
현재 블록의 움직임 정보는, 움직임 추정(Motion Estimation)을 통해 생성될 수 있다. Motion information of the current block can be generated through motion estimation.
도 5는 움직임 추정이 수행되는 예를 나타낸다. Figure 5 shows an example in which motion estimation is performed.
도 5에서, 현재 픽처의 POC(Picture Order Count)는 T이고, 참조 픽처의 POC는, (T-1)인 것으로 가정하였다. In Figure 5, it is assumed that the POC (Picture Order Count) of the current picture is T, and the POC of the reference picture is (T-1).
참조 픽처 내 현재 블록의 기준점과 동일한 위치로부터, 움직임 추정을 위한 탐색 범위를 설정할 수 있다. 여기서, 기준 점은, 현재 블록의 좌상단 샘플의 위치일 수 있다. The search range for motion estimation can be set from the same position as the reference point of the current block in the reference picture. Here, the reference point may be the location of the upper left sample of the current block.
일 예로, 도 5에서는, 기준점을 중심으로, (w0+w01) 및 (h0+h1) 크기의 사각형이 탐색 범위로 설정되는 것으로 예시되었다. 위 예시에서, w0, w1, h0, 및 h1은 상호 동일한 값을 가질 수 있다. 또는, w0, w1, h0 및 h1 중 적어도 하나는 다른 하나의 상이한 값을 갖도록 설정될 수 있다. 또는, CTU(Coding Tree Unit) 경계, 슬라이스 경계, 타일 경계 또는 픽처 경계를 초과하지 않도록, w0, w1, h0 및 h1의 크기가 결정될 수도 있다.As an example, in Figure 5, it is illustrated that a rectangle of size (w0+w01) and (h0+h1) is set as the search range, centered on the reference point. In the above example, w0, w1, h0, and h1 may have the same value. Alternatively, at least one of w0, w1, h0, and h1 may be set to have a different value from the other. Alternatively, the sizes of w0, w1, h0, and h1 may be determined so as not to exceed a Coding Tree Unit (CTU) boundary, slice boundary, tile boundary, or picture boundary.
탐색 범위 내, 현재 블록과 동일한 크기를 갖는 참조 블록들을 설정한 뒤, 각 참조 블록들에 대해 현재 블록과의 비용(Cost)를 측정할 수 있다. 비용은, 두 블록간 유사도를 이용하여 계산될 수 있다. After setting reference blocks with the same size as the current block within the search range, the cost of each reference block compared to the current block can be measured. The cost can be calculated using the similarity between two blocks.
일 예로, 현재 블록 내 원본 샘플들과 참조 블록 내 원본 샘플들(또는 복원 샘플들) 간의 차분값들의 절대값 합(SAD : Sum of Absolute Difference)을 기반으로, 비용을 계산할 수 있다. 절대값 합이 작을수록, 비용은 감소할 수 있다. As an example, the cost may be calculated based on the Sum of Absolute Difference (SAD) of the difference values between the original samples in the current block and the original samples (or restored samples) in the reference block. The smaller the absolute value sum, the lower the cost can be.
이후, 참조 블록들 각각의 비용을 비교한 뒤, 최적의 비용을 갖는 참조 블록을, 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다.Afterwards, after comparing the costs of each reference block, the reference block with the optimal cost can be set as the prediction block of the current block.
그리고, 현재 블록과 참조 블록 간 거리를 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 구체적으로, 현재 블록과 참조 블록 간의 x 좌표 차분 및 y 좌표 차분이 움직임 벡터로 설정될 수 있다.Additionally, the distance between the current block and the reference block can be set as a motion vector. Specifically, the x-coordinate difference and y-coordinate difference between the current block and the reference block may be set as a motion vector.
나아가, 움직임 추정을 통해 특정된 참조 블록이 포함된 픽처의 인덱스를 참조 픽처 인덱스로 설정한다. Furthermore, the index of the picture containing the reference block specified through motion estimation is set as the reference picture index.
또한, 참조 픽처가 L0 참조 픽처 리스트에 속하는지 또는 L1 참조 픽처 리스트에 속하는지 여부에 기반하여, 예측 방향을 설정할 수 있다. Additionally, the prediction direction can be set based on whether the reference picture belongs to the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.
또한, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 움직임 추정이 수행될 수 있다. L0 방향 및 L1방향 모두에 대해 예측이 수행된 경우, L0 방향의 움직임 정보 및 L1 방향의 움직임 정보가 각각 생성될 수 있다. Additionally, motion estimation may be performed for each of the L0 direction and L1 direction. When prediction is performed in both the L0 direction and the L1 direction, motion information in the L0 direction and motion information in the L1 direction can be generated respectively.
도 6 및 도 7은, 움직임 추정을 통해 생성된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성되는 예를 나타낸 것이다. Figures 6 and 7 show an example in which a prediction block of the current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
도 6은 단방향(즉, L0 방향) 예측으로 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸 것이고, 도 7은 양방향(즉, L0 및 L1 방향) 예측으로 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸 것이다.Figure 6 shows an example of generating a prediction block through unidirectional (i.e., L0 direction) prediction, and Figure 7 shows an example of generating a prediction block through bidirectional (i.e., L0 and L1 directions) prediction.
단방향 예측의 경우, 하나의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 일 예로, 상기 움직임 정보는 L0 움직임 벡터, L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 방향을 가리지는 예측 방향 정보를 포함할 수 있다.In the case of unidirectional prediction, a prediction block of the current block is generated using one piece of motion information. As an example, the motion information may include an L0 motion vector, an L0 reference picture index, and prediction direction information indicating the L0 direction.
양방향 예측의 경우, 두개의 움직임 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 일 예로, L0 방향에 대한 움직임 정보(L0 움직임 정보)를 기초로 특정된 L0 방향의 참조 블록을 L0 예측 블록으로 설정하고, L1 방향에 대한 움직임 정보(L1 움직임 정보)를 기초로 특정된 L1 방향의 참조 블록을 L1 예측 블록을 생성할 수 있다. 이후, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록을 가중합하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. In the case of bidirectional prediction, a prediction block is created using two pieces of motion information. As an example, a reference block in the L0 direction specified based on motion information in the L0 direction (L0 motion information) is set as an L0 prediction block, and the L1 direction specified based on motion information in the L1 direction (L1 motion information) is set as an L0 prediction block. The reference block can be used to generate an L1 prediction block. Afterwards, the L0 prediction block and the L1 prediction block can be weighted to generate the prediction block of the current block.
도 5 내지 도 7에 도시된 예에서는, L0 참조 픽처는, 현재 픽처의 이전 방향(즉, 현재 픽처보다 POC값이 작음)에 존재하고, L1 참조 픽처는, 현재 픽처의 이후 방향(즉, 현재 픽처보다 POC 값이 큼)에 존재하는 것으로 예시하였다.In the examples shown in FIGS. 5 to 7, the L0 reference picture exists in the direction before the current picture (i.e., the POC value is smaller than the current picture), and the L1 reference picture exists in the direction after the current picture (i.e., the POC value is smaller than the current picture). It is exemplified as existing in (the POC value is larger than the picture).
다만, 도시된 예와 달리, L0 참조 픽처가 현재 픽처의 이후 방향에 존재하거나, L1 참조 픽처가 현재 픽처의 이전 방향에 존재할 수 있다. 일 예로, L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처는 모두 현재 픽처의 이전 방향에 존재하거나, 또는 모두 현재 픽처의 이후 방향에 존재할 수 있다. 또는, 현재 픽처의 이후 방향에 존재하는 L0 참조 픽처 및 현재 픽처의 이전 방향에 존재하는 L1 참조 픽처를 이용하여 양방향 예측이 수행될 수도 있다. However, unlike the example shown, the L0 reference picture may exist in the direction after the current picture, or the L1 reference picture may exist in the direction before the current picture. For example, both the L0 reference picture and the L1 reference picture may exist in the previous direction of the current picture, or both may exist in the subsequent direction of the current picture. Alternatively, bidirectional prediction may be performed using an L0 reference picture that exists in the direction after the current picture and an L1 reference picture that exists in the direction before the current picture.
인터 예측이 수행된 블록의 움직임 정보는 메모리에 저장될 수 있다. 이때, 움직임 정보는 샘플 단위로 저장될 수 있다. 구체적으로, 특정 샘플이 속하는 블록의 움직임 정보가, 특정 샘플의 움직임 정보로 저장될 수 있다. 저장된 움직임 정보는, 차후 부/복호화될 이웃 블록의 움직임 정보를 유도하는 것에 이용될 수 있다. Motion information of the block on which inter prediction was performed may be stored in memory. At this time, motion information may be stored in sample units. Specifically, motion information of the block to which a specific sample belongs may be stored as motion information of the specific sample. The stored motion information can be used to derive motion information of a neighboring block to be encoded/decoded later.
부호화기에서는, 현재 블록의 샘플(즉, 원본(Original) 샘플)과 예측 샘플 사이의 차분값에 해당하는 잔차 샘플을 부호화한 정보 및 예측 블록을 생성하는데 필요한 움직임 정보를 복호화기로 시그날링할 수 있다. 복호화기에서는, 시그날링된 차분값에 대한 정보를 복호화하여 차분 샘플을 유도하고, 상기 차분 샘플에 움직임 정보를 이용하여 생성된 예측 블록 내 예측 샘플을 더하여, 복원 샘플을 생성할 수 있다.The encoder may signal information encoding a residual sample corresponding to the difference value between the sample of the current block (i.e., the original sample) and the prediction sample and the motion information necessary to generate the prediction block to the decoder. The decoder may decode information about the signaled difference value to derive a difference sample, and add a prediction sample within a prediction block generated using motion information to the difference sample to generate a restored sample.
이때, 복호화기로 시그날링되는 움직임 정보를 효과적으로 압축하기 위해, 복수의 인터 예측 모드들 중 하나가 선택될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드들은, 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 포함될 수 있다.At this time, in order to effectively compress the motion information signaled to the decoder, one of a plurality of inter prediction modes may be selected. Here, the plurality of inter prediction modes may include a motion information merge mode and a motion vector prediction mode.
움직임 벡터 예측 모드는, 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분값을 부호화하여 시그날링하는 모드이다. 여기서, 움직임 벡터 예측값은, 현재 블록에 인접하는 주변 블록 또는 주변 샘플의 움직임 정보를 기초로 유도될 수 있다.The motion vector prediction mode is a mode in which the difference value between a motion vector and a motion vector predicted value is encoded and signaled. Here, the motion vector prediction value may be derived based on motion information of neighboring blocks or neighboring samples adjacent to the current block.
도 8은 움직임 벡터 예측값을 유도하기 위해 참조되는 위치를 나타낸다.Figure 8 shows positions referenced to derive motion vector prediction values.
설명의 편의를 위해, 현재 블록은 4x4 크기를 갖는 것으로 가정한다.For convenience of explanation, it is assumed that the current block has a size of 4x4.
도시된 예에서, 'LB'는, 현재 블록 내 최좌측열 및 최하단행에 포함된 샘플을 나타낸다. 'RT'은, 현재 블록 내 최우측열 및 최상단행에 포함된 샘플을 나타낸다. A0 내지 A4는 현재 블록의 좌측에 이웃하는 샘플들을 나타내고, B0 내지 B5는, 현재 블록의 상단에 이웃하는 샘플들을 나타낸다. 일 예로, A1은, LB의 좌측에 이웃하는 샘플을 나타내고, B1은, RT의 상단에 이웃하는 샘플을 나타낸다. 현재 블록에 공간적으로 인접하는 샘플(즉, A0 내지 A4 중 하나 또는 B0 내지 B5 중 하나)을 포함하는 이웃 블록을 공간적 이웃 블록이라 호칭할 수 있다.In the illustrated example, 'LB' represents samples included in the leftmost column and bottommost row in the current block. 'RT' represents the sample included in the rightmost column and topmost row in the current block. A0 to A4 represent samples neighboring to the left of the current block, and B0 to B5 represent samples neighboring to the top of the current block. As an example, A1 represents a sample neighboring to the left of LB, and B1 represents a sample neighboring to the top of RT. A neighboring block containing a sample (that is, one of A0 to A4 or one of B0 to B5) that is spatially adjacent to the current block may be referred to as a spatial neighboring block.
Col은, 콜로케이티드(Co-located) 픽처 내 현재 블록의 우하단에 이웃하는 샘플의 위치를 나타낸다. 콜로케이티드 픽처는 현재 픽처와 상이한 픽처이고, 콜로케이티드 픽처를 특정하기 위한 정보가 명시적으로 비트스트림에 부호화되어 시그날링될 수 있다. 또는, 기 정의된 참조 픽처 인덱스를 갖는 참조 픽처를 콜로케이티드 픽처로 설정할 수도 있다. 현재 블록에 시간적으로 인접하는 샘플(즉, Col)을 포함하는 이웃 블록을 시간적 이웃 블록이라 호칭할 수 있다.Col indicates the position of a sample neighboring the bottom right of the current block in the co-located picture. The collocated picture is a different picture from the current picture, and information for specifying the collocated picture can be explicitly encoded and signaled in the bitstream. Alternatively, a reference picture with a predefined reference picture index may be set as a collocated picture. A neighboring block containing a sample (i.e., Col) temporally adjacent to the current block may be referred to as a temporal neighboring block.
현재 블록의 움직임 벡터 예측값은, 움직임 벡터 예측 리스트(Motion Vector Prediction List)에 포함된 적어도 하나의 움직임 벡터 예측 후보로부터 유도될 수 있다. The motion vector prediction value of the current block may be derived from at least one motion vector prediction candidate included in the motion vector prediction list.
움직임 벡터 예측 리스트에 삽입될 수 있는 움직임 벡터 예측 후보들의 개수(즉, 리스트의 크기)가 부호화기 및 복호화기에 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 예측 후보들의 최대 개수는 2개일 수 있다. The number of motion vector prediction candidates that can be inserted into the motion vector prediction list (i.e., the size of the list) may be predefined in the encoder and decoder. As an example, the maximum number of motion vector prediction candidates may be two.
현재 블록에 인접하는 이웃 샘플의 위치에 저장된 움직임 벡터 또는 상기 움직임 벡터를 스케일링하여 유도된 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 현재 블록에 인접하는 이웃 샘플들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. A motion vector stored at the position of a neighboring sample adjacent to the current block or a scaled motion vector derived by scaling the motion vector may be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, a motion vector prediction candidate can be derived by scanning neighboring samples adjacent to the current block in a predefined order.
일 예로, A0부터 A4의 순서로 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 위 스캔 순서에 따라, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. As an example, it can be checked whether a motion vector is stored at each location in the order from A0 to A4. And, according to the above scan order, the earliest discovered available motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
다른 예로, A0 부터 A4의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인하되, 가장 먼저 발견된, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 위치의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 이웃 샘플이 존재하지 않는 경우, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 벡터를 기초로 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 스케일링한 뒤, 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이) 및 현재 픽처와 이웃 샘플의 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이)에 기초하여 수행될 수 있다. As another example, check whether a motion vector is stored at each location in the order from A0 to A4, and predict the motion vector using the motion vector of the position that has the same reference picture as the current block found first as a motion vector prediction candidate. It can be inserted into the list. If there is no neighboring sample having the same reference picture as the current block, a motion vector prediction candidate can be derived based on the available vector found first. Specifically, after scaling the first available motion vector found, the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, scaling may be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., POC difference).
나아가, B0 부터 B5의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 위 스캔 순서에 따라, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. Furthermore, it is possible to check whether a motion vector is stored at each location in the order from B0 to B5. And, according to the above scan order, the earliest discovered available motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
다른 예로, B0 부터 B5의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인하되, 가장 먼저 발견된, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 위치의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 이웃 샘플이 존재하지 않는 경우, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 벡터를 기초로 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 스케일링한 뒤, 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이) 및 현재 픽처와 이웃 샘플의 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이)에 기초하여 수행될 수 있다. As another example, check whether a motion vector is stored at each location in the order from B0 to B5, but predict the motion vector using the motion vector at the position that has the same reference picture as the current block found first as a motion vector prediction candidate. It can be inserted into the list. If there is no neighboring sample having the same reference picture as the current block, a motion vector prediction candidate can be derived based on the available vector found first. Specifically, after scaling the first available motion vector found, the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, scaling may be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., POC difference).
블록 단위(예컨대, 4x4)로 움직임 벡터가 저장되는 경우, 소정 위치의 샘플을 포함하는 블록의 움직임 벡터를 기초로, 움직임 벡터 예측 후보가 유도될 수 있다.When motion vectors are stored in block units (eg, 4x4), a motion vector prediction candidate may be derived based on the motion vector of a block including a sample at a predetermined position.
상술한 예에서와 같이, 현재 블록의 좌측에 인접하는 샘플로부터 움직임 벡터 예측 후보를 유도하고, 현재 블록의 상단에 인접하는 샘플로부터 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. As in the above example, a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the left of the current block, and a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the top of the current block.
이때, 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보가 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 먼저 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입될 수 있다. 이 경우, 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보에 할당되는 인덱스가 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 작은 값을 가질 수 있다.At this time, the motion vector prediction candidate derived from the left sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the top sample. In this case, the index assigned to the motion vector prediction candidate derived from the left sample may have a smaller value than the motion vector prediction candidate derived from the top sample.
위와 반대로, 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보를 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 먼저 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수도 있다. Contrary to the above, the motion vector prediction candidate derived from the top sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the left sample.
상기 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들 중 부호화 효율이 가장 높은 움직임 벡터 예측 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값(Motion Vector Predictor, MVP)으로 설정할 수 있다. 그리고, 복수의 움직임 벡터 예측 후보들 중 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정되는 움직임 벡터 예측 후보를 가리키는 인덱스 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다. 움직임 벡터 예측 후보들의 개수가 2개인 경우, 상기 인덱스 정보는 1비트의 플래그(예컨대, MVP 플래그)일 수 있다. 또한, 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분인 움직임 벡터 차분값(Motion Vector Difference, MVD)를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다.Among the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list, the motion vector prediction candidate with the highest coding efficiency may be set as the motion vector predictor (MVP) of the current block. Additionally, index information indicating a motion vector prediction candidate that is set as the motion vector prediction value of the current block among a plurality of motion vector prediction candidates may be encoded and signaled to the decoder. When the number of motion vector prediction candidates is two, the index information may be a 1-bit flag (eg, MVP flag). Additionally, a motion vector difference (MVD), which is the difference between the motion vector of the current block and the motion vector predicted value, can be encoded and signaled to the decoder.
복호화기는, 부호화기와 동일하게 움직임 벡터 예측 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 비트스트림으로부터 인덱스 정보를 복호화하고, 복호화된 인덱스 정보를 기초로 복수의 움직임 벡터 예측 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 선택된 움직임 벡터 예측 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정할 수 있다. The decoder can construct a motion vector prediction list in the same way as the encoder. Additionally, index information may be decoded from the bitstream, and one of a plurality of motion vector prediction candidates may be selected based on the decoded index information. The selected motion vector prediction candidate can be set as the motion vector prediction value of the current block.
또한, 비트스트림으로부터 움직임 벡터 차분값을 복호화할 수 있다. 이후, 움직임 벡터 예측값과 움직임 벡터 차분값을 합하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. Additionally, motion vector difference values can be decoded from the bitstream. Afterwards, the motion vector of the current block can be derived by combining the motion vector prediction value and the motion vector difference value.
현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 움직임 벡터 예측 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 움직임 벡터 예측 리스트는, 동일 방향의 움직임 벡터들로 구성될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 움직임 벡터와, 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들은 동일한 방향을 갖는다.When bidirectional prediction is applied to the current block, a motion vector prediction list can be generated for each of the L0 direction and L1 direction. That is, the motion vector prediction list may be composed of motion vectors in the same direction. Accordingly, the motion vector of the current block and the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list have the same direction.
움직임 벡터 예측 모드가 선택된 경우, 참조 픽처 인덱스 및 예측 방향 정보가 명시적으로 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 리스트 상에 복수의 참조 픽처들이 존재하고, 복수 참조 픽처들 각각에 대해 움직임 추정이 수행된 경우, 상기 복수 참조 픽처들 중 현재 블록의 움직임 정보가 유도된 참조 픽처를 특정하기 위한 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. When the motion vector prediction mode is selected, the reference picture index and prediction direction information may be explicitly encoded and signaled to the decoder. As an example, when a plurality of reference pictures exist in the reference picture list, and motion estimation is performed for each of the plurality of reference pictures, a method for specifying a reference picture from which motion information of the current block is derived among the plurality of reference pictures The reference picture index can be explicitly encoded and signaled to the decoder.
이때, 참조 픽처 리스트에 하나의 참조 픽처만이 포함된 경우에는 상기 참조 픽처 인덱스의 부/복호화가 생략될 수 있다.At this time, if the reference picture list includes only one reference picture, encoding/decoding of the reference picture index may be omitted.
예측 방향 정보는, L0 단방향 예측, L1 단방향 예측, 또는 양방향 예측 중 하나를 가리키는 인덱스일 수 있다. 또는, L0 방향에 대한 예측이 수행되는지 여부를 나타내는 L0 플래그 및 L1 방향에 대한 예측이 수행되는지 여부를 나타내는 L1 플래그가 각각 부호화되어 시그날링될 수도 있다.Prediction direction information may be an index indicating one of L0 unidirectional prediction, L1 unidirectional prediction, or bidirectional prediction. Alternatively, the L0 flag indicating whether prediction in the L0 direction is performed and the L1 flag indicating whether prediction in the L1 direction is performed may be encoded and signaled, respectively.
움직임 정보 병합 모드는, 현재 블록의 움직임 정보를 이웃 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정하는 모드이다. 움직임 정보 병합 모드에서는, 움직임 정보 병합 리스트를 이용하여, 움직임 정보가 부/복호화될 수 있다.The motion information merge mode is a mode that sets the motion information of the current block to be the same as the motion information of the neighboring block. In the motion information merge mode, motion information can be encoded/decoded using a motion information merge list.
움직임 정보 병합 후보는, 현재 블록에 인접하는 이웃 블록 또는 이웃 샘플의 움직임 정보를 기초로 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 주변에 참조할 위치를 기 정의한 뒤, 기 정의된 참조 위치에 움직임 정보가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 기 정의된 참조 위치에 움직임 정보가 존재하는 경우, 해당 위치의 움직임 정보를 움직임 정보 병합 후보로서 움직임 정보 병합 리스트에 삽입할 수 있다.A motion information merge candidate may be derived based on motion information of a neighboring block or neighboring sample adjacent to the current block. For example, after pre-defining a reference position around the current block, it is possible to check whether motion information exists at the pre-defined reference position. If motion information exists at a predefined reference location, motion information at that location can be inserted into the motion information merge list as a motion information merge candidate.
도 8의 예시에서, 기 정의된 참조 위치는, A0, A1, B0, B1, B5 및 Col 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 나아가, A1, B1, B0, A0, B5 및 Col의 순서로, 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.In the example of FIG. 8, the predefined reference position may include at least one of A0, A1, B0, B1, B5, and Col. Furthermore, motion information merging candidates can be derived in the following order: A1, B1, B0, A0, B5, and Col.
블록 단위(예컨대, 4x4)로 움직임 정보가 저장되는 경우, 기 정의된 참조 위치의 샘플을 포함하는 블록의 움직임 정보를 기초로, 움직임 정보 병합 후보가 유도될 수 있다.When motion information is stored in block units (eg, 4x4), a motion information merging candidate may be derived based on motion information of a block including a sample of a predefined reference position.
움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보들 중 최적의 비용을 갖는 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정할 수 있다. 나아가, 복수의 움직임 정보 병합 후보들 중 선택된 움직임 정보 병합 후보를 가리키는 인덱스 정보(예컨대, 병합 인덱스)를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다.Among the motion information merge candidates included in the motion information merge list, the motion information of the motion information merge candidate with the optimal cost can be set as the motion information of the current block. Furthermore, index information (eg, merge index) indicating a motion information merge candidate selected from among a plurality of motion information merge candidates may be encoded and transmitted to the decoder.
복호화기에서는, 부호화기에서와 동일하게 움직임 정보 병합 리스트를 구성할 수 있다. 그리고, 비트스트림으로부터 복호화된 병합 인덱스를 기초로, 움직임 정보 병합 후보를 선택할 수 있다. 선택된 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보가, 현재 블록의 움직임 정보로 설정될 수 있다. In the decoder, a motion information merge list can be constructed in the same way as in the encoder. Then, a motion information merge candidate can be selected based on the merge index decoded from the bitstream. The motion information of the selected motion information merge candidate may be set as the motion information of the current block.
움직임 정보 병합 리스트는 움직임 벡터 예측 리스트와는 달리, 예측 방향과 상관없이 단일의 리스트로 구성된다. 즉, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보는 L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보만을 가질 수도 있고, 양방향 움직임 정보(즉, L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보)를 가질 수도 있다. Unlike the motion vector prediction list, the motion information merge list consists of a single list regardless of the prediction direction. That is, the motion information merge candidate included in the motion information merge list may have only L0 motion information or L1 motion information, or may have bidirectional motion information (i.e., L0 motion information and L1 motion information).
현재 블록 주변 복원 샘플 영역을 이용하여, 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수도 있다. 여기서, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는데 이용되는 복원 샘플 영역을 템플릿(Template)이라 호칭할 수도 있다. Motion information of the current block can also be derived using the restored sample area around the current block. Here, the restored sample area used to derive motion information of the current block may be called a template.
도 9는 템플릿 기반 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 9 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
도 5에서는, 탐색 범위 내 현재 블록과 참조 블록 간의 비용을 기반으로, 현재 블록의 예측 블록을 결정하는 것으로 설명하였다. 본 실시예에 따르면, 도 5와 달리, 현재 블록에 이웃하는 템플릿(이하, 현재 템플릿이라 함) 및 현재 템플릿과 동일한 크기 및 형태를 갖는 참조 템플릿 사이의 비용을 기반으로, 현재 블록에 대한 움직임 추정을 수행할 수 있다. In Figure 5, it is explained that the prediction block of the current block is determined based on the cost between the current block and the reference block within the search range. According to this embodiment, unlike FIG. 5, motion estimation for the current block is based on the cost between a template neighboring the current block (hereinafter referred to as the current template) and a reference template having the same size and shape as the current template. can be performed.
일 예로, 현재 템플릿 내 복원 샘플들과 참조 블록 내 복원 샘플들 간의 차분값의 절대값 합을 기반으로, 비용을 계산할 수 있다. 절대값 합이 작을수록, 비용은 감소할 수 있다. As an example, the cost may be calculated based on the absolute sum of difference values between restored samples in the current template and restored samples in the reference block. The smaller the absolute value sum, the lower the cost can be.
탐색 범위 내 현재 템플릿과 최적의 비용을 갖는 참조 템플릿이 결정되면, 참조 템플릿에 이웃하는 참조 블록을 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다. Once the current template within the search range and the reference template with the optimal cost are determined, the reference block neighboring the reference template can be set as the prediction block of the current block.
그리고, 현재 블록과 참조 블록 사이의 거리, 참조 블록이 속하는 픽처의 인덱스 및 참조 픽처가 L0 또는 L1 참조 픽처 리스트에 포함되는지 여부를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 설정할 수 있다. Additionally, motion information of the current block can be set based on the distance between the current block and the reference block, the index of the picture to which the reference block belongs, and whether the reference picture is included in the L0 or L1 reference picture list.
템플릿은 현재 블록 주변 기 복원된 영역이 템플릿으로 정의되는 바, 복호화기 스스로 부호화기와 동일한 방식으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 템플릿을 이용하여 움직임 정보를 유도하는 경우, 템플릿 이용 여부를 나타내는 정보 외, 움직임 정보를 부호화하여 시그날링할 필요가 없다.Since the template is defined as the previously restored area around the current block, the decoder itself can perform motion estimation in the same manner as the encoder. Accordingly, when motion information is derived using a template, there is no need to encode and signal motion information other than information indicating whether the template is used.
현재 템플릿은 현재 블록 상단에 인접하는 영역 또는 좌측에 인접하는 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상단에 인접하는 영역은, 적어도 하나의 행을 포함하고, 좌측에 인접하는 영역은, 적어도 하나의 열을 포함할 수 있다.The current template may include at least one of an area adjacent to the top of the current block or an area adjacent to the left. At this time, the area adjacent to the top may include at least one row, and the area adjacent to the left may include at least one column.
도 10은 템플릿의 구성 예들을 나타낸다.Figure 10 shows examples of template configurations.
도 10에 도시된 예들 중 하나를 따라, 현재 템플릿이 구성될 수 있다. A current template may be constructed following one of the examples shown in Figure 10.
또는, 도 10에 도시된 예와 달리, 현재 블록의 좌측에 인접하는 영역만으로 템플릿을 구성하거나, 현재 블록의 상단에 인접하는 영역만으로 템플릿을 구성할 수도 있다.Alternatively, unlike the example shown in FIG. 10, the template may be configured only from the area adjacent to the left side of the current block, or may be configured only from the area adjacent to the top of the current block.
현재 템플릿의 크기 및/또는 형태는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다.The size and/or shape of the current template may be predefined in the encoder and decoder.
또는, 크기 및/또는 형태가 상이한 복수의 템플릿 후보들을 기 정의한 뒤, 복수의 템플릿 후보들 중 하나를 특정하는 인덱스 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다. Alternatively, after pre-defining a plurality of template candidates with different sizes and/or shapes, index information specifying one of the plurality of template candidates can be encoded and signaled to the decoder.
또는, 현재 블록의 크기, 형태 또는 위치 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 템플릿 후보들 중 하나를 적응적으로 선택할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 CTU의 상단 경계에 접하는 경우, 현재 블록의 좌측에 인접하는 영역만으로 현재 템플릿을 구성할 수 있다. Alternatively, one of a plurality of template candidates may be adaptively selected based on at least one of the size, shape, or location of the current block. For example, if the current block touches the upper border of the CTU, the current template can be constructed only from the area adjacent to the left side of the current block.
참조 픽처 리스트에 저장된 참조 픽처들 각각에 대해 템플릿에 기반한 움직임 추정을 수행할 수 있다. 또는, 참조 픽처들 중 일부에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수도 있다. 일 예로, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처에 대해서만 움직임 추정을 수행하거나, 참조 픽처 인덱스가 문턱값보다 작은 참조 픽처들 또는 현재 픽처와의 POC 차분이 문턱값보다 작은 참조 픽처들에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수 있다. Template-based motion estimation can be performed for each reference picture stored in the reference picture list. Alternatively, motion estimation may be performed on only some of the reference pictures. As an example, motion estimation is performed only on reference pictures with a reference picture index of 0, or only on reference pictures whose reference picture index is smaller than the threshold, or on reference pictures whose POC difference with the current picture is smaller than the threshold. It can be done.
또는, 참조 픽처 인덱스를 명시적으로 부호화하여 시그날링한 뒤, 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수 있다.Alternatively, the reference picture index can be explicitly encoded and signaled, and then motion estimation can be performed only on the reference picture indicated by the reference picture index.
또는, 현재 템플릿에 대응하는 이웃 블록의 참조 픽처를 대상으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 일 예로, 템플릿이 좌측 인접 영역 및 상단 인접 영역으로 구성되어 있다면, 좌측 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스 또는 상단 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 적어도 하나의 참조 픽처를 선택할 수 있다. 이후, 선택된 적어도 하나의 참조 픽처를 대상으로, 움직임 추정을 수행할 수 있다. Alternatively, motion estimation can be performed targeting the reference picture of a neighboring block corresponding to the current template. For example, if the template consists of a left neighboring area and a top neighboring area, at least one reference picture can be selected using at least one of the reference picture index of the left neighboring block or the reference picture index of the top neighboring block. Afterwards, motion estimation can be performed on at least one selected reference picture.
템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(1)인 것은, 현재 블록의 L0 방향 및 L1 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용됨을 가리킨다. 반면, 상기 플래그가 거짓(0)인 것은, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되지 않음을 나타낸다. 이 경우, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보가 유도될 수 있다. Information indicating whether template-based motion estimation has been applied may be encoded and signaled to the decoder. The information may be a 1-bit flag. For example, if the flag is true (1), it indicates that template-based motion estimation is applied to the L0 direction and L1 direction of the current block. On the other hand, if the flag is false (0), it indicates that template-based motion estimation is not applied. In this case, motion information of the current block may be derived based on the motion information merging mode or motion vector prediction mode.
위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 수행될 수 있다.Contrary to the above, template-based motion estimation can be applied only when it is determined that the motion information merge mode and motion vector prediction mode are not applied to the current block. For example, when the first flag indicating whether the motion information merge mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, motion estimation based on the template may be performed.
L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 즉, L0 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는지 여부 및 L1 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는지 여부가 상호 독립적으로 결정될 수 있다. 이에 따라, L0 방향 및 L1 방향 중 어느 하나에는 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는 반면, 다른 하나에는, 타 모드(예컨대, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드)가 적용될 수 있다.For each of the L0 direction and the L1 direction, information indicating whether template-based motion estimation has been applied may be signaled. That is, whether template-based motion estimation is applied to the L0 direction and whether template-based motion estimation is applied to the L1 direction can be determined independently of each other. Accordingly, template-based motion estimation may be applied to one of the L0 direction and the L1 direction, while another mode (eg, motion information merge mode or motion vector prediction mode) may be applied to the other direction.
L0 방향 및 L1 방향에 모두 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는 경우, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산을 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다. 또는, L0 방향 및 L1 방향 중 하나에는 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었으나, 다른 하나에는, 타 모드가 적용된 경우에도, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산을 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다. When template-based motion estimation is applied to both the L0 direction and the L1 direction, a prediction block of the current block may be generated based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block. Alternatively, even when template-based motion estimation is applied to one of the L0 direction and the L1 direction, but another mode is applied to the other, the prediction block of the current block is based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block. This can be created.
또는, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.Alternatively, a motion estimation method based on a template may be inserted as a motion information merging candidate in a motion information merging mode or a motion vector prediction candidate in a motion vector prediction mode. In this case, whether to apply the template-based motion estimation method may be determined based on whether the selected motion information merge candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the template-based motion estimation method.
쌍방 매칭 방법을 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 생성할 수도 있다. Based on the two-way matching method, movement information of the current block can also be generated.
도 11은 쌍방 매칭 방법을 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
쌍방 매칭 방법은, 현재 픽처의 시간적 순서(즉, POC)가 L0 참조 픽처의 시간적 순서 및 L1 참조 픽처의 시간적 순서 사이에 존재하는 경우에 한하여 수행될 수 있다. The two-way matching method can be performed only when the temporal order of the current picture (i.e., POC) exists between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture.
쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처 각각에 탐색 범위를 설정할 수 있다. 이때, L0 참조 픽처를 식별하기 위한 L0 참조 픽처 인덱스 및 L1 참조 픽처를 식별하기 위한 L1 참조 픽처 인덱스가 각각 부호화되어 시그날링될 수 있다. When the two-way matching method is applied, the search range can be set for each of the L0 reference picture and L1 reference picture. At this time, the L0 reference picture index for identifying the L0 reference picture and the L1 reference picture index for identifying the L1 reference picture may be encoded and signaled, respectively.
다른 예로, L0 참조 픽처 인덱스만을 부호화하여 시그날링하고, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리(이하, L0 POC 차분이라 함)을 기초로, L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. 일 예로, L1 참조 픽처 리스트에 포함된 L1 참조 픽처들 중, 현재 픽처와의 거리(이하, L1 POC 차분이라 함)의 절대값이 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리의 절대값과 동일한 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. L0 POC 차분과 동일한 L1 POC 차분을 갖는 L1 참조 픽처가 존재하지 않는 경우, L1 참조 픽처들 중 L1 POC 차분이 L0 POC 차분과 가장 유사한 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다.As another example, only the L0 reference picture index can be encoded and signaled, and the L1 reference picture can be selected based on the distance between the current picture and the L0 reference picture (hereinafter referred to as L0 POC difference). As an example, among the L1 reference pictures included in the L1 reference picture list, an L1 reference whose absolute value of the distance to the current picture (hereinafter referred to as L1 POC difference) is the same as the absolute value of the distance between the current picture and the L0 reference picture. You can select a picture. If there is no L1 reference picture with the same L1 POC difference as the L0 POC difference, the L1 reference picture whose L1 POC difference is most similar to the L0 POC difference among the L1 reference pictures can be selected.
이때, L1 참조 픽처들 중 L0 참조 픽처와 시간적 방향이 상이한 L1 참조 픽처 만이 쌍방 매칭에 이용될 수 있다. 일 예로, L0 참조 픽처의 POC가 현재 픽처보다 작은 경우, 현재 픽처보다 POC가 큰 L1 참조 픽처들 중에서 하나를 선택할 수 있다.At this time, among the L1 reference pictures, only the L1 reference picture that has a different temporal direction from the L0 reference picture can be used for bilateral matching. For example, if the POC of the L0 reference picture is smaller than that of the current picture, one of the L1 reference pictures whose POC is larger than the current picture can be selected.
위와 반대로, L1 참조 픽처 인덱스만을 부호화하여 시그날링하고, 현재 픽처와 L1 참조 픽처 사이의 거리를 기초로, L0 참조 픽처를 선택할 수도 있다. Contrary to the above, only the L1 reference picture index may be encoded and signaled, and the L0 reference picture may be selected based on the distance between the current picture and the L1 reference picture.
또는, L0 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 L0 참조 픽처 및, L1 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 L1 참조 픽처를 이용하여 쌍방 매칭 방법을 수행할 수도 있다.Alternatively, a two-way matching method may be performed using an L0 reference picture among L0 reference pictures that is closest in distance to the current picture, and an L1 reference picture among L1 reference pictures that is closest in distance to the current picture.
또는, L0 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 L0 참조 픽처(예컨대, 인덱스 0) 및 L1 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 L1 참조 픽처(예컨대, 인덱스 0)를 이용하여, 쌍방 매칭 방법을 수행할 수도 있다.Or, using an L0 reference picture assigned a predefined index in the L0 reference picture list (e.g., index 0) and an L1 reference picture assigned a predefined index in the L1 reference picture list (e.g., index 0), two-way A matching method can also be performed.
또는, LX (X는 0 또는 1) 참조 픽처는 명시적으로 시그날링되는 참조 픽처 인덱스를 기반으로 선택하고, L|X-1| 참조 픽처는, L|X-1| 참조 픽처들 중 현재 픽처와 가장 가까운 거리를 갖는 참조 픽처, 또는 L|X-1| 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 참조 픽처로 선택될 수 있다.Alternatively, the LX (X is 0 or 1) reference picture is selected based on an explicitly signaled reference picture index, and the L| It can be selected as a reference picture with the closest distance to, or a reference picture with a predefined index in the L|X-1| reference picture list.
다른 예로, 현재 블록의 이웃 블록의 움직임 정보를 기초로 L0 및/또는 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 또는 상단 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스를 이용하여, 쌍방 매칭에 이용될 L0 및/또는 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다.As another example, the L0 and/or L1 reference picture may be selected based on the motion information of the neighboring block of the current block. As an example, the L0 and/or L1 reference picture to be used for two-way matching can be selected using the reference picture index of the left or top neighboring block of the current block.
탐색 범위는 참조 픽처 내 콜로케이티드 블록으로부터 소정 범위 이내로 설정될 수 있다.The search range can be set to within a predetermined range from the collocated block in the reference picture.
다른 예로, 초기 움직임 정보를 기초로 탐색 범위를 설정할 수 있다. 초기 움직임 정보는, 현재 블록의 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 이웃 블록 또는 상단 이웃 블록의 움직임 정보가, 현재 블록의 초기 움직임 정보로 설정될 수 있다.As another example, the search range can be set based on initial motion information. Initial motion information may be derived from a neighboring block of the current block. For example, motion information of the left neighboring block or the top neighboring block of the current block may be set as the initial motion information of the current block.
쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, L0 움직임 벡터와 L1 방향의 움직임 벡터는 서로 반대 방향으로 설정된다. 이는, L0 움직임 벡터의 부호와 L1 방향의 움직임 벡터가 서로 반대 부호를 가짐을 나타낸다. 아울러, LX 움직임 벡터의 크기는, 현재 픽처와 LX 참조 픽처 사이의 거리(즉, POC 차분)에 비례할 수 있다. When the two-way matching method is applied, the L0 motion vector and the motion vector in the L1 direction are set in opposite directions. This indicates that the sign of the L0 motion vector and the motion vector in the L1 direction have opposite signs. In addition, the size of the LX motion vector may be proportional to the distance (i.e., POC difference) between the current picture and the LX reference picture.
이후, L0 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 참조 블록(이하, L0 참조 블록이라 함) 및 L1 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 참조 블록(이하, L1 참조 블록이라 함) 사이의 비용(cost)를 이용하여, 움직임 추정을 수행할 수 있다. Afterwards, the cost between the reference block within the search range of the L0 reference picture (hereinafter referred to as L0 reference block) and the reference block within the search range of the L1 reference picture (hereinafter referred to as L1 reference block) is used. , motion estimation can be performed.
현재 블록과의 벡터가 (x, y)인 L0 참조 블록을 선택한 경우, 현재 블록으로부터 (-Dx, -Dy) 만큼 이격된 위치의 L1 참조 블록을 선택할 수 있다. 여기서, D는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리 및 L1 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리의 비율에 의해 결정될 수 있다.If you select an L0 reference block whose vector with the current block is (x, y), you can select an L1 reference block located at a distance of (-Dx, -Dy) from the current block. Here, D can be determined by the ratio of the distance between the current picture and the L0 reference picture and the distance between the L1 reference picture and the current picture.
일 예로, 도 11에 도시된 예에서, 현재 픽처(T)와 L0 참조 픽처(T-1) 사이의 거리의 절대값 및 현재 픽처(T)와 L1 참조 픽처(T+1) 사이의 거리의 절대값은 상호 동일하다. 이에 따라, 도시된 예에서, L0 움직임 벡터 (x0, y0) 및 L1 움직임 벡터 (x1, y1)는 상호 크기는 동일하나 거리는 반대이다. 만약, POC가 (T+2)인 L1 참조 픽처가 이용되었다면, L1 움직임 벡터 (x1, y1)은, (-2*x0, -2*y0)로 설정될 것이다. For example, in the example shown in Figure 11, the absolute value of the distance between the current picture (T) and the L0 reference picture (T-1) and the distance between the current picture (T) and the L1 reference picture (T+1) The absolute values are mutually identical. Accordingly, in the illustrated example, the L0 motion vector (x0, y0) and the L1 motion vector (x1, y1) have the same size but opposite distances. If an L1 reference picture with a POC of (T+2) was used, the L1 motion vector (x1, y1) will be set to (-2*x0, -2*y0).
최적의 비용을 갖는 L0 참조 블록 및 L1 참조 블록이 선택되면, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록 각각을 현재 블록의 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이후, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록의 가중합 연산을 통해, 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. Once the L0 reference block and L1 reference block with optimal cost are selected, the L0 reference block and L1 reference block can be set as the L0 prediction block and L1 prediction block of the current block, respectively. Afterwards, the final prediction block of the current block can be generated through a weighted sum operation of the L0 reference block and the L1 reference block.
쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, 복호화기에서는 부호화기와 동일한 방법으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 쌍방 움직임 매칭 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보는 명시적으로 부/복호화하는 한편, 움직임 벡터 등의 움직임 정보의 부/복호화는 생략할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, L0 참조 픽처 인덱스 또는 L1 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나가 명시적으로 부/복호화될 수도 있다. When the bilateral matching method is applied, the decoder can perform motion estimation in the same way as the encoder. Accordingly, information indicating whether the two-way motion matching method is applied is explicitly encoded/decoded, while encoding/decoding of motion information such as motion vectors can be omitted. As described above, at least one of the L0 reference picture index or the L1 reference picture index may be explicitly encoded/decoded.
다른 예로, 쌍방 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보를 명시적으로 부/복호화하되, 쌍방 매칭 방법이 적용된 경우, L0 움직임 벡터 또는 L1 움직임 벡터를 명시적으로 부호화하여 시그날링할 수도 있다. L0 움직임 벡터가 시그날링된 경우, L1 움직임 벡터는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 L1 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. L1 움직임 벡터가 시그날링된 경우, L0 움직임 벡터는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 L1 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. 이때, 부호화기에서는, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터 중 크기가 작은 것을 명시적으로 부호화할 수 있다. As another example, information indicating whether the two-way matching method has been applied may be explicitly encoded/decoded, but if the two-way matching method has been applied, the L0 motion vector or the L1 motion vector may be explicitly encoded and signaled. If the L0 motion vector is signaled, the L1 motion vector can be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. If the L1 motion vector is signaled, the L0 motion vector can be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. At this time, the encoder can explicitly encode the smaller one of the L0 motion vector and the L1 motion vector.
쌍방 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(예컨대, 1)인 것은, 현재 블록에 쌍방 매칭 방법이 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 플래그가 거짓(예컨대, 0)인 것은, 현재 블록에 쌍방 매칭 방법이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 이 경우, 현재 블록에는, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드가 적용될 수 있다.Information indicating whether the two-way matching method has been applied may be a 1-bit flag. As an example, if the flag is true (eg, 1), it may indicate that the two-way matching method is applied to the current block. If the flag is false (eg, 0), it may indicate that the two-way matching method is not applied to the current block. In this case, motion information merge mode or motion vector prediction mode may be applied to the current block.
위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 쌍방 매칭 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 쌍방 매칭 방법이 적용될 수 있다. Contrary to the above, the two-way matching method can be applied only when it is determined that the motion information merge mode and motion vector prediction mode are not applied to the current block. For example, when the first flag indicating whether the motion information merge mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, the two-way matching method may be applied.
또는, 쌍방 매칭 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 쌍방 매칭 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 쌍방 매칭 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.Alternatively, the two-way matching method may be inserted as a motion information merge candidate in the motion information merge mode or a motion vector prediction candidate in the motion vector prediction mode. In this case, whether to apply the two-way matching method may be determined based on whether the selected motion information merge candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the two-way matching method.
쌍방 매칭 방법에서는, 현재 픽처의 시간적 순서가, L0 참조 픽처의 시간적 순서 및 L1 참조 픽처의 시간적 순서 사이에 존재해야 하는 것으로 예시되었다. 위 쌍방 매칭 방법의 제약이 적용되지 않는 단방향 매칭 방법을 적용하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수도 있다. 구체적으로, 단방향 매칭 방법에서는, 현재 블록보다 시간적 순서(즉, POC)가 작은 2개의 참조 픽처들 또는 현재 블록보다 시간적 순서가 큰 2개의 참조 픽처들이 이용될 수 있다. 이때, 2개의 참조 픽처들은 모두 L0 참조 픽처 리스트 또는 L1 참조 픽처 리스트로부터 유도된 것일 수 있다. 또는, 2개의 참조 픽처들 중 1개는 L0 참조 픽처 리스트로부터 유도되고, 다른 하나는 L1 참조 픽처 리스트로부터 유도될 수도 있다. In the two-way matching method, it is exemplified that the temporal order of the current picture must exist between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture. It is also possible to generate a prediction block of the current block by applying a one-way matching method that does not apply the constraints of the above two-way matching method. Specifically, in the one-way matching method, two reference pictures whose temporal order (i.e., POC) is smaller than that of the current block or two reference pictures whose temporal order is larger than the current block can be used. At this time, both reference pictures may be derived from the L0 reference picture list or the L1 reference picture list. Alternatively, one of the two reference pictures may be derived from the L0 reference picture list, and the other may be derived from the L1 reference picture list.
현재 블록에 대한 예측 블록이 획득되면, 원본 블록에서 예측 블록을 차분하여, 잔차 블록을 생성할 수 있다. 이때, 예측 정확도는, 잔차 신호의 크기에 따라, 평가될 수 있다. When a prediction block for the current block is obtained, a residual block can be generated by differentiating the prediction block from the original block. At this time, prediction accuracy can be evaluated according to the size of the residual signal.
일 예로, 현재 블록의 특정 영역 내 잔차 신호의 절대값이 큰 것은, 해당 영역에서의 예측 정확도가 낮음을 의미한다. 반면, 현재 블록의 특정 영역 내 잔차 신호의 절대값이 작은 것은, 해당 영역에서의 예측 정확도가 높음을 의미한다. For example, if the absolute value of the residual signal in a specific area of the current block is large, it means that the prediction accuracy in that area is low. On the other hand, if the absolute value of the residual signal in a specific area of the current block is small, it means that the prediction accuracy in that area is high.
본 개시에서는, 잔차 신호의 크기와 예측 정확도 간의 상관 관계를 고려하여, 예측 신호의 정확도를 향상시키는 방법을 제안한다. 구체적으로, 본 개시에서는, 예측 블록을 획득한 이후, 예측 정확도에 기반하여, 예측 신호의 정확도를 향상시키는 방법을 제안한다. In this disclosure, we propose a method to improve the accuracy of the prediction signal by considering the correlation between the size of the residual signal and the prediction accuracy. Specifically, the present disclosure proposes a method of improving the accuracy of a prediction signal based on the prediction accuracy after obtaining the prediction block.
본 개시에서, 잔차 신호는, 적어도 하나의 잔차 샘플 또는 잔차 블록을 나타내고, 예측 신호는, 적어도 하나의 예측 샘플 또는 예측 블록을 나타낼 수 있다.In the present disclosure, the residual signal may represent at least one residual sample or residual block, and the prediction signal may represent at least one prediction sample or prediction block.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 예측 신호 개선 방법의 흐름도를 도시한 것이다. Figure 12 shows a flowchart of a prediction signal improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
본 개시에 따른 예측 신호 개선 방법의 적용 여부를 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다.Information indicating whether the prediction signal improvement method according to the present disclosure is applied may be encoded and signaled. The information may be a 1-bit flag.
또는, 현재 블록의 크기, 형태, 예측 모드, 인터 예측 모드 또는 예측 방향 중 적어도 하나에 기반하여, 예측 신호 개선 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다. 여기서, 현재 블록의 크기는, 현재 블록의 너비, 높이 또는 너비와 높이의 곱에 기반하여 유도되는 값 중 하나를 나타낼 수 있다. 또한, 예측 모드는, 인트라 예측 또는 인터 예측을 나타내고, 인터 예측 모드는, AMVP 모드 또는 움직임 벡터 명합 모드를 나타낼 수 있다. 예측 방향은, 단방향 예측(예컨대, L0 방향 예측 또는 L1 방향 예측) 또는 양방향 예측을 나타낼 수 있다.Alternatively, whether to apply the prediction signal improvement method may be determined based on at least one of the size, shape, prediction mode, inter prediction mode, or prediction direction of the current block. Here, the size of the current block may represent one of the width, height, or value derived based on the product of the width and height of the current block. Additionally, the prediction mode may represent intra prediction or inter prediction, and the inter prediction mode may represent AMVP mode or motion vector summation mode. The prediction direction may represent unidirectional prediction (eg, L0-directional prediction or L1-directional prediction) or bidirectional prediction.
일 예로, 현재 블록의 크기가 문턱값보다 큰 경우에 한하여, 예측 신호 개선 방법이 적용될 수 있다. 또는, 현재 블록에 인터 예측이 적용된 경우에 한하여, 예측 신호 개선 방법이 적용될 수 있다. 또는, 현재 블록에 움직임 벡터 병합 모드가 적용된 경우에 한하여, 예측 신호 개선 방법이 적용될 수 있다.For example, the prediction signal improvement method can be applied only when the size of the current block is larger than the threshold. Alternatively, the prediction signal improvement method may be applied only when inter prediction is applied to the current block. Alternatively, the prediction signal improvement method may be applied only when the motion vector merge mode is applied to the current block.
이하, 본 개시에 따른, 예측 신호 개선 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the prediction signal improvement method according to the present disclosure will be described in detail.
도 12를 참조하면, 참조 픽처 내 참조 블록을 특정할 수 있다(S1210). 일 예로, 참조 블록을 특정하기 위해, 현재 블록의 템플릿(이하, 현재 템플릿이라 함)에 기반하여, 참조 픽처 내 참조 템플릿을 특정할 수 있다. Referring to FIG. 12, a reference block within a reference picture can be specified (S1210). As an example, to specify a reference block, a reference template within a reference picture can be specified based on the template of the current block (hereinafter referred to as the current template).
여기서, L0 참조 픽처 리트스 또는 L1 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 위치의 참조 픽처를 기반으로 참조 템플릿을 탐색할 수 있다. 여기서, 기 정의된 위치의 참조 픽처는 인덱스가 0인 참조 픽처일 수 있다.Here, the reference template can be searched based on the L0 reference picture list or the reference picture at a predefined position in the L1 reference picture list. Here, the reference picture at the predefined position may be a reference picture with an index of 0.
또는, 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보에 의해 지시된 참조 픽처로부터 참조 템플릿을 탐색할 수 있다.Alternatively, when inter prediction is applied to the current block, a reference template can be searched from the reference picture indicated by the motion information of the current block.
또는, 참조 템플릿을 탐색하기 위한 참조 픽처를 식별하는 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수도 있다.Alternatively, information identifying a reference picture for searching a reference template may be explicitly encoded and signaled.
또는, 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리(즉, POC 차분)이 가장 작은 참조 픽처로부터 참조 템플릿을 탐색할 수 있다.Alternatively, the reference template can be searched from the reference picture that has the smallest distance (i.e., POC difference) from the current picture among the reference pictures.
참조 템플릿을 탐색하기 위한 참조 픽처를 식별하는 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수도 있다.Information identifying a reference picture for searching a reference template may be explicitly encoded and signaled.
도 13은 참조 픽처 내 현재 템플릿과 유사한 참조 템플릿을 탐색하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 13 is a diagram for explaining the process of searching for a reference template similar to the current template in a reference picture.
먼저, 현재 블록에 인접하는 기 복원된 영역을, 현재 템플릿으로 설정할 수 있다. 일 예로, 도 13에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 상단에 인접하는 복원 영역 및 현재 블록의 좌측에 인접하는 복원 영역을 포함하도록 현재 템플릿을 구성할 수 있다.First, the previously restored area adjacent to the current block can be set as the current template. For example, as in the example shown in FIG. 13, the current template may be configured to include a restoration area adjacent to the top of the current block and a restoration area adjacent to the left side of the current block.
현재 템플릿이 설정되면, 참조 픽처 내 현재 템플릿과 가장 유사한 참조 템플릿을 탐색할 수 있다. 구체적으로, 참조 픽처 내 현재 템플릿과의 비용이 가장 작은 영역을, 참조 템플릿으로 설정할 수 있다. 여기서, 비용은, SAD (Sum of Difference)일 수 있다. 참조 템플릿이 설정되면, 참조 템플릿에 둘러 쌓인 참조 블록을 선택할 수 있다.Once the current template is set, the reference template most similar to the current template within the reference picture can be searched. Specifically, the area in the reference picture with the lowest cost compared to the current template can be set as the reference template. Here, the cost may be SAD (Sum of Difference). Once a reference template is set up, you can select the reference block surrounded by the reference template.
참조 템플릿은, 현재 템플릿과 동일한 크기/형태의 영역일 수 있다. 참조 템플릿에 둘러 쌓인 참조 블록도, 현재 블록과 동일한 형태/크기를 가질 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 4x4인 경우, 참조 블록의 크기도 4x4일 수 있다. The reference template may be an area of the same size/shape as the current template. A reference block surrounded by a reference template can also have the same shape/size as the current block. For example, if the size of the current block is 4x4, the size of the reference block may also be 4x4.
참조 블록이 결정되면, 참조 블록 내 잔차 신호를 기반으로 문턱값을 유도할 수 있다. 문턱값은, 참조 블록 내 잔차 샘플들 각각의 절대값을 기반으로 유도될 수 있다. 구체적으로, 잔차 샘플들의 절대값의 평균값, 중간값, 최소값 또는 최대값을 기초로 문턱값을 유도할 수 있다.Once the reference block is determined, a threshold value can be derived based on the residual signal within the reference block. The threshold may be derived based on the absolute value of each residual sample in the reference block. Specifically, the threshold value may be derived based on the average, median, minimum, or maximum value of the absolute values of the residual samples.
일 예로, 잔차 샘플들의 절대값의 평균값을 문턱값으로 설정하거나, 상기 평균값에 오프셋을 가산 또는 감산하여 유도된 값을 문턱값으로 설정할 수 있다. For example, the average of the absolute values of the residual samples can be set as the threshold, or a value derived by adding or subtracting an offset to the average can be set as the threshold.
여기서, 오프셋은, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. Here, the offset may be predefined in the encoder and decoder.
또는, 현재 블록의 크기 또는 형태에 따라, 오프셋을 적응적으로 결정할 수 있다. Alternatively, the offset can be adaptively determined according to the size or shape of the current block.
또는, 오프셋 또는 문턱값을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 명시적으로 시그날링될 수 있다. Alternatively, information representing the offset or threshold may be explicitly signaled through the bitstream.
문턱값이 결정되면, 문턱값에 기반하여, 현재 블록 내 각 위치에서의 예측 정확도를 판정할 수 있다(S1220). 여기서, 예측 정확도를 판정하는 것은, 현재 블록 내 분류 대상 위치를 복수개의 그룹들 중 하나로 분류하는 것일 수 있다. Once the threshold is determined, the prediction accuracy at each location within the current block can be determined based on the threshold (S1220). Here, determining the prediction accuracy may mean classifying the classification target position within the current block into one of a plurality of groups.
여기서, 참조 블록 내 잔차 샘플의 값과 문턱값을 비교하여, 현재 블록 내 분류 대상 위치를 제1 그룹 또는 제2 그룹으로 분류할 수 있다. 여기서, 참조 블록 내 잔차 샘플은, 참조 샘플이 복원되는데 사용된 값을 의미하며, 분류 대상 위치와 동일한 위치에 놓인 것일 수 있다. 일 예로, 현재 블록 및 참조 블록 각각의 좌상단 좌표를 (0, 0)이라 할 경우, 현재 블록 내 (x, y) 위치에 대한 분류는, 참조 블록 내 (x, y) 위치의 잔차 샘플과 문턱값을 비교함으로써 수행될 수 있다.Here, by comparing the value of the residual sample in the reference block and the threshold, the classification target position in the current block can be classified into the first group or the second group. Here, the residual sample in the reference block refers to the value used to restore the reference sample, and may be located at the same position as the classification target position. For example, if the upper left coordinates of each of the current block and the reference block are (0, 0), classification of the (x, y) position in the current block is based on the residual sample and threshold of the (x, y) position in the reference block. This can be done by comparing values.
도 14는 참조 블록 내 잔차 샘플들에 기반하여, 대상 위치들 각각이 2개의 그룹들 중 하나로 분류된 예를 나타낸다. Figure 14 shows an example in which each of the target positions is classified into one of two groups based on residual samples in the reference block.
잔차 샘플의 절대값이 문턱값보다 작은 경우는, 해당 잔차 샘플에 대응하는 위치를 제1 그룹으로 분류하고, 잔차 샘플의 절대값이 문턱값 이상인 경우는, 해당 잔차 샘플에 대응하는 위치를 제2 그룹으로 분류할 수 있다. 즉, 잔차 샘플의 절대값이 문턱값 이상인지 여부에 따라, 분류 대상 위치가 2개의 그룹들 중 하나로 분류될 수 있다. When the absolute value of the residual sample is less than the threshold, the position corresponding to the residual sample is classified into the first group, and when the absolute value of the residual sample is greater than the threshold, the position corresponding to the residual sample is classified into the second group. Can be classified into groups. That is, depending on whether the absolute value of the residual sample is greater than or equal to the threshold, the position to be classified may be classified into one of two groups.
잔차 샘플의 절대값이 문턱값보다 작은 것, 즉, 잔차 샘플이 제1 그룹에 속하는 것은, 해당 위치에서의 예측 정확도가 상대적으로 높음을 의미한다. 반면, 잔차 샘플의 절대값이 문턱값보다 큰 것, 즉, 잔차 샘플이 제2 그룹에 속하는 것은, 해당 위치에서의 예측 정확도가 상대적으로 낮음을 의미한다.If the absolute value of the residual sample is smaller than the threshold, that is, the residual sample belongs to the first group, it means that the prediction accuracy at that location is relatively high. On the other hand, if the absolute value of the residual sample is greater than the threshold, that is, if the residual sample belongs to the second group, it means that the prediction accuracy at that location is relatively low.
다른 예로, 잔차 샘플들의 정규 분포를 이용하여 문턱값을 설정할 수도 있다.As another example, the threshold may be set using the normal distribution of residual samples.
도 15는 정규 분포를 기반으로 문턱값을 설정하는 예를 나타낸 것이다.Figure 15 shows an example of setting a threshold based on a normal distribution.
도 15에서, m 및 σ는 각각 잔차 샘플들의 평균값 및 표준 편차를 나타낸다. 문턱값은, m± kσ와 같이 설정될 수 있다. 여기서 k의 값은 1이상의 정수가 될 수 있다.In Figure 15, m and σ represent the average value and standard deviation of residual samples, respectively. The threshold may be set as m±kσ. Here, the value of k can be an integer greater than 1.
일 예로 잔차 샘플이 m-σ 내지 m+σ 사이에 존재하는 경우, 해당 잔차 샘플에 대응하는 위치는, 제1 그룹으로 분류될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 해당 잔차 샘플에 대응되는 위치는, 제2 그룹으로 분류될 수 있다. For example, when a residual sample exists between m-σ and m+σ, the position corresponding to the residual sample may be classified into the first group. Otherwise, the position corresponding to the corresponding residual sample may be classified into the second group.
이때, 잔차 샘플이 표준 편차 범위에 속하는 것, 즉, 잔차 샘플이 제1 그룹에 속하는 것은, 해당 위치에서의 예측 정확도가 상대적으로 높음을 의미한다. 반면, 잔차 샘플이 표준 편차 범위에 속하지 않는 것, 즉, 잔차 샘플이 제2 그룹에 속하는 것은, 해당 위치에서의 예측 정확도가 상대적으로 낮음을 의미한다.At this time, the fact that the residual sample falls within the standard deviation range, that is, the residual sample belongs to the first group means that the prediction accuracy at that location is relatively high. On the other hand, if the residual sample does not fall within the standard deviation range, that is, if the residual sample belongs to the second group, it means that the prediction accuracy at that location is relatively low.
즉, 문턱값에 기반하여, 분류 대상 위치를, 예측 정확도가 높은 제1 그룹 또는 예측 정확도가 낮은 제2 그룹으로 분류할 수 있다. That is, based on the threshold, the classification target location can be classified into a first group with high prediction accuracy or a second group with low prediction accuracy.
현재 블록 내 임의 위치를 복수의 그룹들 중 하나로 분류함에 있어서, 참조 블록 내 상기 임의 위치에 대응하는 위치에서의 예측 모드를 더 고려할 수도 있다. 구체적으로, 잔차 샘플이 인트라 예측에 의해 획득된 예측 샘플과 원본 블록의 차분을 나타내는지 여부, 또는 잔차 샘플이 인터 예측에 의해 획득된 예측 샘플과 원본 블록 사이의 차분을 나타내는지 여부에 기반하여, 상기 잔차 샘플에 대응되는 분류 대상 위치를 복수의 그룹들 중 하나로 분류할 수 있다. When classifying a random position in the current block into one of a plurality of groups, the prediction mode at the position corresponding to the random position in the reference block may be further considered. Specifically, based on whether the residual sample represents the difference between the prediction sample obtained by intra prediction and the original block, or whether the residual sample represents the difference between the prediction sample obtained by inter prediction and the original block, The classification target location corresponding to the residual sample may be classified into one of a plurality of groups.
일 예로, 참조 블록 내 제1 위치에 인트라 예측이 적용된 경우에는, 제1 위치에서의 잔차 샘플의 절대값과 문턱값을 비교한 결과와 관계없이, 제1 위치를 예측 정확도가 낮은 그룹(즉, 제2 그룹)으로 분류할 수 있다. As an example, when intra prediction is applied to the first position in the reference block, regardless of the result of comparing the absolute value of the residual sample at the first position and the threshold value, the first position is selected as a group with low prediction accuracy (i.e. It can be classified into group 2).
반면, 참조 블록 내 제2 위치에 인터 예측이 적용된 경우에는, 제2 위치에서의 잔차 샘플의 절대값과 문턱값을 비교한 결과를 기반으로, 제2 위치를 제1 그룹 또는 제2 그룹으로 분류할 수 있다. On the other hand, when inter prediction is applied to the second position in the reference block, the second position is classified into the first group or the second group based on the result of comparing the absolute value of the residual sample at the second position and the threshold value. can do.
즉, 인터 예측으로 부/복호화된 위치에서는, 잔차 샘플과 문턱값을 비교 결과를 바탕으로 분류가 수행됨에 반해, 인트라 예측으로 부/복호화된 위치는 제2 그룹으로 분류되도록 강제될 수 있다. That is, in positions coded/decoded by inter prediction, classification is performed based on the comparison result between the residual sample and the threshold, while positions coded/decoded by intra prediction may be forced to be classified into the second group.
또는, 위 예에서와 반대로, 인트라 예측으로 부/복호화된 위치에서는, 잔차 샘플과 문턱값을 비교 결과를 바탕으로 분류가 수행됨에 반해, 인터 예측으로 부/복호화된 위치는 제2 그룹으로 분류되도록 강제될 수 있다. Or, contrary to the above example, in positions coded/decoded by intra prediction, classification is performed based on the result of comparing the residual sample and the threshold value, while positions coded/decoded by inter prediction are classified into the second group. It can be forced.
현재 블록 내 각 위치의 분류 결과를 기반으로, 현재 블록의 예측 블록을 업데이트할 수 있다(S1230).Based on the classification result of each position in the current block, the prediction block of the current block can be updated (S1230).
이때, 현재 블록의 예측 블록은, 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 유도된 것일 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 내 현재 블록의 움직임 벡터를 기반으로 특정된 참조 블록에 기반하여 현재 블록의 예측 블록(이하, 제1 예측 블록이라 함)을 유도할 수 있다. 이때, 현재 블록의 움직임 정보는, MVP(Motion Vector Prediction) 리스트 또는 움직임 정보 병합 리스트를 기반으로 유도된 것일 수 있다. At this time, the prediction block of the current block may be derived based on the motion information of the current block. As an example, a prediction block (hereinafter referred to as a first prediction block) of the current block may be derived based on a reference block specified based on the motion vector of the current block in the reference picture indicated by the reference picture index of the current block. At this time, the motion information of the current block may be derived based on a Motion Vector Prediction (MVP) list or a motion information merge list.
이후, 참조 템플릿을 통해 특정된 참조 블록(즉, S1210 내지 S1220 단계를 통해 특정된 참조 블록)을 기반으로, 제1 예측 블록을 업데이트할 수 있다. 구체적으로, 제1 예측 블록 및 참조 블록의 가중합 연산을 통해, 제1 예측 블록을 업데이트할 수 있다. 업데이트된 제1 예측 블록을, 현재 블록이 최종 예측 블록으로 설정할 수 있다.Thereafter, the first prediction block may be updated based on the reference block specified through the reference template (that is, the reference block specified through steps S1210 to S1220). Specifically, the first prediction block can be updated through a weighted sum operation of the first prediction block and the reference block. The updated first prediction block and the current block can be set as the final prediction block.
한편, 참조 템플릿을 통해 특정된 참조 블록을, 현재 블록의 제2 예측 블록으로 설정할 수도 있다. 즉, 참조 블록 내 복원 샘플들이, 현재 블록의 제2 예측 샘플들로 설정될 수 있다. Meanwhile, the reference block specified through the reference template may be set as the second prediction block of the current block. That is, the restored samples in the reference block may be set as second prediction samples of the current block.
이 경우, 현재 블록의 최종 예측 블록은, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 가중합 연산에 의해 유도되는 것으로 정의될 수도 있다. 이하, 참조 템플릿에 기반하여 특정된 참조 블록이, 현재 블록의 제2 예측 블록인 것으로 가정한다.In this case, the final prediction block of the current block may be defined as being derived by a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block. Hereinafter, it is assumed that the reference block specified based on the reference template is the second prediction block of the current block.
현재 블록 내 소정 위치에서의 가중합 연산은, 제1 예측 블록 내 상기 소정 위치에 대응하는 제1 예측 샘플과, 제2 예측 블록 내 상기 소정 위치에 대응하는 제2 예측 샘플을 기반으로 수행될 수 있다. 일 예로, 현재 블록 내 (x, y) 위치에서의 가중합 연산은, 제1 예측 블록 내 (x, y) 위치의 제1 예측 샘플 및 제2 예측 블록 내 (x, y) 위치의 제2 예측 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. The weighted sum operation at a predetermined position within the current block may be performed based on a first prediction sample corresponding to the predetermined position within the first prediction block and a second prediction sample corresponding to the predetermined position within the second prediction block. there is. As an example, the weighted sum operation at the (x, y) position within the current block includes the first prediction sample at the (x, y) position within the first prediction block and the second prediction sample at the (x, y) position within the second prediction block. It can be performed using prediction samples.
이때, 제1 예측 샘플 및 제2 예측 샘플에 할당되는 가중치들은, 현재 블록 내 가중합 연산이 수행되는 위치에서의 분류 결과를 기반으로 결정될 수 있다. At this time, the weights assigned to the first prediction sample and the second prediction sample may be determined based on the classification result at the location where the weighted sum operation within the current block is performed.
일 예로, 제1 위치가, 예측 정확도가 상대적으로 높은 제1 그룹으로 분류된 경우, 제1 위치에서는, 제2 예측 블록에 상대적으로 높은 가중치가 할당될 수 있다. 반면, 제2 위치가, 예측 정확도가 상대적으로 낮은 제2 그룹으로 분류된 경우, 제2 위치에서는, 제2 예측 블록에 상대적으로 낮은 가중치가 할당될 수 있다. For example, when the first location is classified as a first group with relatively high prediction accuracy, a relatively high weight may be assigned to the second prediction block at the first location. On the other hand, when the second location is classified into the second group with relatively low prediction accuracy, a relatively low weight may be assigned to the second prediction block at the second location.
구체적으로, 현재 블록의 최종 예측 샘플은, 다음의 수학식 1에 의해 획득될 수 있다.Specifically, the final prediction sample of the current block can be obtained using Equation 1 below.
Figure PCTKR2023009505-appb-img-000001
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상기 수학식 1에서, P(x, y)는, 현재 블록 내 (x, y) 위치의 최종 예측 샘플을 나타내고, P1(x, y)는, 제1 예측 블록 내 (x, y) 위치의 예측 샘플(즉, 제1 예측 샘플)을, P2(x, y)는, 제2 예측 블록 내 (x, y) 위치의 예측 샘플(즉, 제2 예측 샘플)을 나타낸다.In Equation 1, P(x, y) represents the final prediction sample at the (x, y) position in the current block, and P1(x, y) represents the final prediction sample at the (x, y) position in the first prediction block. P2(x, y) represents the prediction sample (i.e., the first prediction sample), and P2(x, y) represents the prediction sample (i.e., the second prediction sample) at the (x, y) position in the second prediction block.
w0 및 w1은 각각, 제1 예측 샘플에 적용되는 제1 가중치 및 제2 예측 샘플에 적용되는 제2 가중치를 나타낸다. w0 및 w1 각각은 0 또는 1 이하의 실수일 수 있다. w0 및 w1의 합은 1일 수 있다.w0 and w1 represent a first weight applied to the first prediction sample and a second weight applied to the second prediction sample, respectively. Each of w0 and w1 may be a real number of 0 or 1 or less. The sum of w0 and w1 may be 1.
실수 연산을 피하기 위해, w0 및 w1을 정수로 설정한 뒤, 가중합된 결과를 우측으로 시프팅하여 최종 예측 샘플을 유도하는 것도 가능하다. To avoid real numbers, it is also possible to set w0 and w1 to integers and then shift the weighted sum result to the right to derive the final prediction sample.
제2 예측 블록에 할당되는 가중치 w1은, (x, y) 위치가 제1 그룹으로 분류된 경우에 있어서, (x, y) 위치가 제2 그룹으로 분류된 경우 보다, 큰 값으로 설정될 수 있다. The weight w1 assigned to the second prediction block may be set to a larger value when the (x, y) position is classified into the first group than when the (x, y) position is classified into the second group. there is.
또는, 예측 정확도가 높은 그룹(즉, 제1 그룹)에 속하는 위치에서만, 상기 수학식 1에 기반하여, 예측 샘플을 업데이트할 수도 있다. 즉, (x, y) 위치가 제1 그룹에 속하는 경우, w0 및 w1이 0이 아닌 값으로 설정될 수 있다. Alternatively, the prediction sample may be updated based on Equation 1 only at positions belonging to a group with high prediction accuracy (i.e., the first group). That is, if the (x, y) position belongs to the first group, w0 and w1 may be set to values other than 0.
반면, (x, y) 위치가 제2 그룹에 속하는 경우, 제1 예측 샘플을 그대로 최종 예측 샘플로 설정할 수 있다. 즉, (x, y) 위치가 제2 그룹에 속하는 경우, 제2 예측 샘플에 할당되는 제2 가중치 w1을 0으로 설정할 수 있다.On the other hand, if the (x, y) position belongs to the second group, the first prediction sample can be set as the final prediction sample. That is, if the (x, y) position belongs to the second group, the second weight w1 assigned to the second prediction sample can be set to 0.
그룹 별로 가중치가 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 각 그룹별 할당된 가중치를 정의한 룩업 테이블이 부호화기 및 복호화기에 기 정의되어 있을 수 있다. Weights may be predefined for each group. As an example, a lookup table defining weights assigned to each group may be predefined in the encoder and decoder.
또는, 참조 블록 내 잔차 샘플과 문턱값 사이의 차분에 기반하여, 가중합 연산이 수행되는 위치에 대한 가중치가 적응적으로 결정될 수도 있다. 일 예로, 가중합 연산이 수행되는 위치에 대한 제2 가중치 w1은, 참조 블록 내 잔차 샘플과 문턱값 사이의 차분에 반비례할 수 있다. Alternatively, the weight for the location where the weighted sum operation is performed may be adaptively determined based on the difference between the threshold value and the residual sample in the reference block. As an example, the second weight w1 for the position where the weighted sum operation is performed may be inversely proportional to the difference between the threshold value and the residual sample in the reference block.
상술한 예에서는, 현재 블록 내 예측된 위치들 각각을 2개의 그룹들 중 하나로 분류하는 것으로 설명하였다. 설명한 예에 그치지 않고, 현재 블록 내 예측된 위치들 각각을 더 많은 그룹들 중 하나로 분류할 수도 있다. 일 예로, 3개, 4개 또는 그 이상의 그룹들이 정의되어 있을 수 있다. 이를 위해, 복수개의 문턱값들이 결정될 수 있고, 그룹 간 경계는, 문턱값에 의해 정의될 수 있다. 일 예로, 잔차 신호의 절대값이 제1 문턱값 이하인 경우, 분류 대상 위치는 제1 그룹으로 분류될 수 있다. 반면, 잔차 신호의 절대값이 제1 문턱값보다 크고 제2 문턱값 이하인 경우에는, 분류 대상 위치는 제2 그룹으로 분류될 수 있다. 반면, 잔차 신호의 절대값이 제2 문턱값보다 큰 경우, 분류 대상 위치는 제3 그룹으로 분류될 수 있다. In the above example, it was explained that each of the predicted positions within the current block is classified into one of two groups. In addition to the example described, each of the predicted positions within the current block may be classified into one of more groups. For example, 3, 4, or more groups may be defined. To this end, a plurality of threshold values may be determined, and boundaries between groups may be defined by the threshold values. For example, when the absolute value of the residual signal is less than or equal to the first threshold, the position to be classified may be classified into the first group. On the other hand, when the absolute value of the residual signal is greater than the first threshold and less than or equal to the second threshold, the position to be classified may be classified into the second group. On the other hand, if the absolute value of the residual signal is greater than the second threshold, the classification target position may be classified into the third group.
이때, 복수개의 그룹들 각각에 매칭되는 가중치는 상이할 수 있다.At this time, the weight matching each of the plurality of groups may be different.
현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 상술한 예측 블록의 업데이트 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, L0 방향에 대한 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록을 기반으로, L0 방향에 대한 최종 예측 블록을 획득하고, L1 방향에 대한 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록을 기반으로, L1 방향에 대한 최종 예측 블록을 획득할 수 있다. 그리고 나서, L0 방향에 대한 최종 예측 블록 및 L1 방향에 대한 최종 예측 블록 간의 평균 또는 가중합 연산에 의해, 현재 블록의 최종 예측 블록이 획득될 수 있다.When bidirectional prediction is applied to the current block, the above-described prediction block update method can be applied to each of the L0 direction and L1 direction. As an example, based on the first prediction block and the second prediction block for the L0 direction, a final prediction block for the L0 direction is obtained, and based on the first prediction block and the second prediction block for the L1 direction, the L1 direction The final prediction block for can be obtained. Then, the final prediction block of the current block can be obtained by an average or weighted sum operation between the final prediction block for the L0 direction and the final prediction block for the L1 direction.
또는, 현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록 간의 평균 또는 가중합 연산에 의해 도출된 예측 블록에, 상술한 예측 블록의 업데이트 방법을 적용할 수 있다. 일 예로, L0 방향에 대한 예측 블록 및 L1 방향에 대한 예측 블록의 평균 또는 가중합 연산에 의해 유도된 예측 블록을 제1 예측 블록으로 설정하고, 템플릿 매칭에 의해 유도된 참조 블록을 제2 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이후, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 가중합 연산을 통해, 현재 블록의 최종 예측 블록을 획득할 수 있다. Alternatively, when bidirectional prediction is applied to the current block, the above-described prediction block update method can be applied to the prediction block derived by calculating the average or weighted sum between the L0 prediction block and the L1 prediction block. As an example, the prediction block derived by the average or weighted sum operation of the prediction block in the L0 direction and the prediction block in the L1 direction is set as the first prediction block, and the reference block derived by template matching is set as the second prediction block. It can be set to . Afterwards, the final prediction block of the current block can be obtained through a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block.
도 12에서는, 현재 템플릿에 기반한 템플릿 매칭을 통해, 참조 블록이 유도되는 것으로 설명하였다.In Figure 12, it is explained that a reference block is derived through template matching based on the current template.
설명한 예와 달리, 쌍방 매칭 방식에 기반하여, 복수의 참조 블록들을 선택할 수도 있다. Unlike the described example, a plurality of reference blocks may be selected based on a two-way matching method.
구체적으로, 하나의 움직임 벡터를 기반으로 쌍방 매칭을 적용하는 경우, 상기 움직임 벡터를 기반으로 L0 방향의 참조 블록(이하, L0 참조 블록이라 함)을 결정하고, 상기 움직임 벡터과 반대 방향을 갖는 벡터를 기반으로 L1 방향의 참조 블록(이하, L1 참조 블록이라 함)을 결정할 수 있다.Specifically, when applying two-way matching based on one motion vector, a reference block in the L0 direction (hereinafter referred to as an L0 reference block) is determined based on the motion vector, and a vector having the opposite direction to the motion vector is selected. Based on this, a reference block in the L1 direction (hereinafter referred to as an L1 reference block) can be determined.
이때, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록 사이의 차분에 기반하여, 현재 블록 내 분류 대상 위치를 복수의 그룹들 중 하나로 분류할 수 있다. 일 예로, L0 참조 블록 내 제1 위치의 샘플과, L1 참조 블록에 포함된 제1 위치의 샘플 간의 차분을 문턱값과 비교하여, 현재 블록 내 분류 대상 위치를 제1 그룹 또는 제2 그룹으로 분류할 수 있다. 일 예로, 상기 차분이 문턱값 이하인 경우, 현재 블록 내 분류 대상 위치는, 예측 정확도가 상대적으로 높은 그룹(즉, 제1 그룹)으로 분류될 수 있다. 반면, 상기 차분이 문턱값보다 큰 경우, 현재 블록 내 분류 대상 위치는, 예측 정확도가 상대적으로 낮은 그룹(즉, 제2 그룹)으로 분류될 수 있다.At this time, based on the difference between the L0 reference block and the L1 reference block, the position to be classified within the current block may be classified into one of a plurality of groups. As an example, the difference between the sample at the first position in the L0 reference block and the sample at the first position included in the L1 reference block is compared with a threshold value to classify the classification target position in the current block into the first group or the second group. can do. For example, when the difference is less than or equal to the threshold, the classification target position within the current block may be classified into a group with relatively high prediction accuracy (i.e., the first group). On the other hand, if the difference is greater than the threshold, the classification target position within the current block may be classified into a group with relatively low prediction accuracy (i.e., the second group).
L0 참조 블록 및 L1 참조 블록을 평균 또는 가중합한 것을 제2 예측 블록으로 설정한 뒤, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 가중합 연산을 통해, 제1 예측 블록을 업데이트할 수 있다. 이때, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 가중합 연산을 위한 가중치는, 현재 블록 내 각 위치에서의 분류 결과를 기초로 결정될 수 있다.After setting the average or weighted sum of the L0 reference block and the L1 reference block as the second prediction block, the first prediction block can be updated through a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block. At this time, the weight for calculating the weighted sum of the first prediction block and the second prediction block may be determined based on the classification result at each position in the current block.
또는, 현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 참조 블록은, L0 예측 블록을 업데이트하는데 이용하고, L1 참조 블록은, L1 예측 블록을 업데이트하는데 이용할 수 있다. 즉, L0 참조 블록을 기반으로, 현재 블록 내 샘플 위치들 각각에 대한 분류를 수행한 뒤, 분류 결과를 바탕으로, 현재 블록의 L0 예측 블록을 업데이트할 수 있다. 또한, L1 참조 블록을 기반으로, 현재 블록 내 샘플 위치들 각각에 대한 분류를 수행한 뒤, 분류 결과를 바탕으로, 현재 블록의 L1 예측 블록을 업데이트할 수 있다. Alternatively, when bidirectional prediction is applied to the current block, the L0 reference block can be used to update the L0 prediction block, and the L1 reference block can be used to update the L1 prediction block. That is, based on the L0 reference block, classification can be performed for each sample position in the current block, and then the L0 prediction block of the current block can be updated based on the classification result. Additionally, based on the L1 reference block, classification can be performed for each sample position in the current block, and then the L1 prediction block of the current block can be updated based on the classification result.
참조 블록의 유도시 템플릿 매칭이 적용되는지 또는 쌍방 매칭이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다.When deriving a reference block, information indicating whether template matching or bilateral matching is applied may be encoded and signaled.
또는, 현재 블록의 예측 방향에 따라, 참조 블록의 유도 방법이 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 단방향 예측이 적용되는 경우, 템플릿 매칭에 기반하여, 참조 블록을 유도할 수 있다. 반면, 현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, 쌍방 매칭에 기반하여, 2개의 참조 블록들을 유도할 수 있다.Alternatively, the method of deriving the reference block may be adaptively determined according to the prediction direction of the current block. For example, when unidirectional prediction is applied to the current block, a reference block can be derived based on template matching. On the other hand, when bidirectional prediction is applied to the current block, two reference blocks can be derived based on bidirectional matching.
상술한 예에서는, 기 유도된 예측 블록을, 참조 블록을 기반으로 수정(또는 업데이트)하는 것으로 예시되었다. 기 유도된 예측 블록을 업데이트하는 대신, 복수개의 참조 블록들을 이용하여 현재 블록의 예측 블록을 유도하는 것도 가능하다. In the above example, it is exemplified that a previously derived prediction block is modified (or updated) based on a reference block. Instead of updating the previously derived prediction block, it is also possible to derive the prediction block of the current block using a plurality of reference blocks.
일 예로, 현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 방향에 대한 참조 블록 및 L1 방향에 대한 참조 블록을 결정할 수 있다. L0 참조 블록 및 L1 참조 블록은, 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 유도될 수 있다. 또는, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록은, 템플릿 매칭에 기반하여 유도되거나, 쌍방 매칭에 기반하여 유도될 수 있다. L0 참조 블록 및 L1 참조 블록 각각을 L0 예측 블록 및 L0 예측 블록이라 호칭할 수도 있다.For example, when bidirectional prediction is applied to the current block, a reference block for the L0 direction and a reference block for the L1 direction can be determined. The L0 reference block and L1 reference block can be derived based on the motion information of the current block. Alternatively, the L0 reference block and the L1 reference block may be derived based on template matching or may be derived based on bilateral matching. The L0 reference block and the L1 reference block may also be referred to as an L0 prediction block and an L0 prediction block, respectively.
이후, L0 예측 블록을 기반으로, 현재 블록 내 분류 대상 위치들 각각에 대해, L0 방향의 예측 정확도를 판정할 수 있다. 구체적으로, L0 예측 블록의 잔차 신호에 기반하여, 현재 블록 내 분류 대상 위치들 각각을, 제1 그룹 또는 제2 그룹으로 분류할 수 있다. Afterwards, based on the L0 prediction block, the prediction accuracy in the L0 direction can be determined for each classification target position in the current block. Specifically, based on the residual signal of the L0 prediction block, each of the classification target positions in the current block may be classified into a first group or a second group.
마찬가지로, L1 예측 블록을 기반으로, 현재 블록 내 분류 대상 위치들 각각에 대해, L1 방향의 예측 정확도를 판정할 수 있다. 구체적으로, L1 예측 블록의 잔차 신호에 기반하여, 현재 블록 내 분류 대상 위치들 각각을, 제1 그룹 또는 제2 그룹으로 분류할 수 있다. Likewise, based on the L1 prediction block, the prediction accuracy in the L1 direction can be determined for each classification target position in the current block. Specifically, based on the residual signal of the L1 prediction block, each of the classification target positions within the current block may be classified into a first group or a second group.
이후, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록을 가중합하여, 현재 블록의 예측 블록을 유도할 수 있다. 이때, 현재 블록 내 예측 대상 위치에서의 L0 방향에 대한 예측 정확도 및 L1 방향에 대한 예측 정확도에 기반하여, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록에 할당되는 가중치가 결정될 수 있다. Afterwards, the prediction block of the current block can be derived by performing a weighted sum of the L0 prediction block and the L1 prediction block. At this time, weights assigned to the L0 prediction block and the L1 prediction block may be determined based on the prediction accuracy in the L0 direction and the prediction accuracy in the L1 direction at the prediction target location in the current block.
구체적으로, 현재 블록 내 제1 위치에 대응하는 L0 잔차 샘플의 절대값 및 L1 잔차 샘플의 절대값이 상이한 경우, 또는, L0 잔차 샘플의 절대값 및 L1 잔차 샘플의 절대값 사이의 차분이 오프셋 이상인 경우, L0 예측 샘플에 할당되는가중치와 L1 예측 샘플에 할당되는 가중치가 상이할 수 있다. Specifically, when the absolute value of the L0 residual sample and the absolute value of the L1 residual sample corresponding to the first position in the current block are different, or the difference between the absolute value of the L0 residual sample and the absolute value of the L1 residual sample is greater than or equal to the offset. In this case, the weight assigned to the L0 prediction sample and the weight assigned to the L1 prediction sample may be different.
일 예로, L0 잔차 샘플의 절대값이 L1 잔차 샘플의 절대값 보다 작은 경우, L0 예측 샘플에 할당되는 가중치가 L1 예측 샘플에 할당되는 가중치보다 큰 값을 가질 수 있다. For example, when the absolute value of the L0 residual sample is smaller than the absolute value of the L1 residual sample, the weight assigned to the L0 prediction sample may have a larger value than the weight assigned to the L1 prediction sample.
반면, L0 잔차 샘플의 절대값이 L1 잔차 샘플의 절대값 보다 큰 경우, L0 예측 샘플에 할당되는 가중치가 L1 예측 샘플에 할당되는 가중치보다 작은 값을 가질 수 있다. On the other hand, if the absolute value of the L0 residual sample is greater than the absolute value of the L1 residual sample, the weight assigned to the L0 prediction sample may have a smaller value than the weight assigned to the L1 prediction sample.
L0 잔차 샘플의 절대값과 L1 잔차 샘플의 절대값이 동일하거나, L0 잔차 샘플의 절대값과 L1 잔차 샘플의 절대값 사이의 차분이 문턱값보다 작은 경우, L0 예측 샘플에 할당되는 가중치와 L1 예측 샘플에 할당되는 가중치는 동일한 값으로 설정될 수 있다. If the absolute value of the L0 residual sample and the absolute value of the L1 residual sample are the same, or the difference between the absolute value of the L0 residual sample and the absolute value of the L1 residual sample is less than the threshold, the weight assigned to the L0 prediction sample and the L1 prediction Weights assigned to samples can be set to the same value.
상술한 예에서는, 현재 블록 내 샘플 단위로 예측 정확도가 판정되는 것으로 설명하였다. 설명한 예와 달리, 현재 블록 내 복수의 샘플 또는 서브 블록 단위로 예측 정확도를 판정할 수도 있다.In the above example, it was explained that the prediction accuracy is determined on a sample basis within the current block. Unlike the described example, prediction accuracy may be determined in units of multiple samples or subblocks within the current block.
도 16은 서브 블록 단위로 예측 정확도가 판정되는 예를 나타낸 것이다.Figure 16 shows an example in which prediction accuracy is determined on a sub-block basis.
도 16에 도시된 예에서는, 2x2 크기의 서브 블록 단위로 예측 정확도가 판정되는 것으로 예시되었다. 도시된 것과 상이한 크기 또는 형태로 서브 블록을 설정할 수도 있다.In the example shown in FIG. 16, prediction accuracy is determined in units of subblocks of 2x2 size. Sub-blocks may be set to a size or shape different from that shown.
이때, 서브 블록에 포함된 잔차 신호들의 평균값, 최소값, 최대값 또는 중간값을 문턱값과 비교한 결과에 기반하여, 서브 블록에 대한 예측 정확도를 판정할 수 있다. At this time, the prediction accuracy for the sub-block may be determined based on the result of comparing the average, minimum, maximum, or median value of the residual signals included in the sub-block with the threshold value.
또는, 서브 블록 내 특정 위치의 잔차 샘플과 문턱값을 비교하여, 서브 블록에 대한 예측 정확도를 판정할 수 있다. 여기서, 특정 위치는, 좌상단 위치, 우상단 위치, 좌하단 위치, 우하단 위치 또는 중앙 위치일 수 있다. Alternatively, the prediction accuracy for the sub-block can be determined by comparing the threshold value with a residual sample at a specific position within the sub-block. Here, the specific location may be an upper left location, an upper right location, a lower left location, a lower right location, or a central location.
서브 블록 단위로 예측 정확도를 판정되는 경우, 가중합 연산을 가중치가 서브 블록 단위로 결정될 수 있다. 그 결과, 서브 블록에 포함된 예측 샘플들 각각에 적용되는 가중치는 동일한 값을 가질 수 있다.When prediction accuracy is determined on a sub-block basis, the weight for the weighted sum calculation may be determined on a sub-block basis. As a result, the weight applied to each prediction sample included in the sub-block may have the same value.
서브 블록은 현재 블록 또는 참조 블록보다 작은 크기를 가질 수 있다. 서브 블록들의 개수, 서브 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기 또는 형태에 따라, 서브 블록들의 개수, 서브 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나가 적응적으로 결정될 수도 있다. A subblock may have a smaller size than the current block or reference block. At least one of the number of sub-blocks, the size or shape of the sub-block may be predefined in the encoder and decoder. Alternatively, depending on the size or shape of the current block, at least one of the number of sub-blocks and the size or shape of the sub-block may be adaptively determined.
상술한 예에서는, 현재 블록 내 각 위치에서의 예측 정확도에 기반하여, 가중합 연산을 위한 가중치가 결정되는 것으로 설명하였다. 설명한 예와 달리, 현재 템플릿과 참조 템플릿을 비교하여, 가중합 연산을 위한 가중치를 결정할 수도 있다. 구체적으로, 현재 템플릿과 L0 참조 템플릿 간의 비용 및 현재 템플릿과 L1 참조 템플릿 간의 비용을 비교하여, 현재 블록에 대한 가중치를 결정할 수 있다. In the above example, it was explained that the weight for the weighted sum calculation is determined based on the prediction accuracy at each position in the current block. Unlike the example described, the weight for the weighted sum operation may be determined by comparing the current template and the reference template. Specifically, the weight for the current block can be determined by comparing the cost between the current template and the L0 reference template and the cost between the current template and the L1 reference template.
도 17은 현재 템플릿에 기반하여, 가중합 연산을 위한 가중치가 결정되는 예를 설명하기 위한 것이다. Figure 17 is to explain an example in which weights for weighted sum calculation are determined based on the current template.
현재 블록의 L0 움직임 정보를 기초로, L0 참조 픽처로부터 L0 참조 블록을 결정할 수 있다. 마찬가지로, 현재 블록의 L1 움직임 정보를 기초로, L1 참조 픽처로부터 L1 참조 블록을 결정할 수 있다. Based on the L0 motion information of the current block, the L0 reference block can be determined from the L0 reference picture. Likewise, an L1 reference block can be determined from an L1 reference picture based on the L1 motion information of the current block.
또는, 템플릿 매칭 또는 상방 매칭에 기반하여, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록이 결정될 수도 있다. Alternatively, the L0 reference block and L1 reference block may be determined based on template matching or upward matching.
한편, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록은, 각각, 현재 블록의 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록으로 설정될 수 있다. Meanwhile, the L0 reference block and the L1 reference block may be set as the L0 prediction block and the L1 prediction block of the current block, respectively.
현재 블록의 예측 블록은, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산에 의해 획득될 수 있다. 예컨대, 수학식 1에 의해, 현재 블록의 예측 블록을 유도할 수 있고, 이때, 수학식 1의 P1은, L0 예측 샘플을, P2는, L1 예측 샘플을 나타낼 수 있다. The prediction block of the current block can be obtained by a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block. For example, the prediction block of the current block can be derived using Equation 1, and in this case, P1 in Equation 1 may represent an L0 prediction sample, and P2 may represent an L1 prediction sample.
한편, L0 예측 블록에 적용되는 가중치 및 L1 예측 블록에 적용되는 가중치는, 현재 템플릿과 L0 참조 템플릿 간의 비용 및 현재 템플릿과 L1 참조 템플릿 간의 비용을 비교하여 결정될 수 있다. 여기서, 비용은, SAD (Sum Of Absolute Difference)를 나타낼 수 있다. Meanwhile, the weight applied to the L0 prediction block and the weight applied to the L1 prediction block may be determined by comparing the cost between the current template and the L0 reference template and the cost between the current template and the L1 reference template. Here, the cost may represent SAD (Sum Of Absolute Difference).
일 예로, 현재 템플릿과 L0 참조 템플릿 사이의 비용 SAD0와, 및 현재 템플릿과 L1 참조 템플릿 사이의 비용 SAD1을 계산할 수 있다. 이후, SAD0 과 SAD1을 비교하여, L0 예측 샘플에 할당되는 가중치 및 L1 예측 샘플에 할당되는 가중치를 결정할 수 있다. As an example, a cost SAD0 between the current template and the L0 reference template, and a cost SAD1 between the current template and the L1 reference template can be calculated. Thereafter, by comparing SAD0 and SAD1, the weight assigned to the L0 prediction sample and the weight assigned to the L1 prediction sample can be determined.
일 예로, SAD0가 SAD1 보다 작은 경우, L0 예측 샘플에 할당되는 가중치 w0가 L1 예측 샘플에 할당되는 가중치 w1 보다 큰 값을 가질 수 있다. 반대로, SAD1이 SAD0 보다 작은 경우, L1 예측 샘플에 할당되는 가중치 w1이 L0 예측 샘플에 할당되는 가중치 w0 보다 큰 값을 가질 수 있다. For example, when SAD0 is smaller than SAD1, the weight w0 assigned to the L0 prediction sample may have a value greater than the weight w1 assigned to the L1 prediction sample. Conversely, when SAD1 is smaller than SAD0, the weight w1 assigned to the L1 prediction sample may have a value greater than the weight w0 assigned to the L0 prediction sample.
일 예로, L0 참조 템플릿 및 L1 참조 템플릿 중 비용이 낮은 참조 템플릿에 인접한 참조 블록으로부터 유도된 예측 블록에 적용되는 가중치는 (SAD_max)/(SAD0+SAD1)와 같이 유도될 수 있다. 여기서, SAD_max는, SAD0 및 SAD1 중 최대값을 나타낸다. 반면, L0 참조 템플릿 및 L1 참조 템플릿 중 비용이 큰 참조 템플릿에 인접한 참조 블록으로부터 유도된 예측 블록에 적용되는 가중치는 (SAD_min)/(SAD0+SAD1)와 같이 유도될 수 있다. 여기서, SAD_min는, SAD0 및 SAD1 중 최소값을 나타낸다. As an example, the weight applied to a prediction block derived from a reference block adjacent to a reference template with a lower cost among the L0 reference template and the L1 reference template may be derived as (SAD_max)/(SAD0+SAD1). Here, SAD_max represents the maximum value among SAD0 and SAD1. On the other hand, the weight applied to the prediction block derived from the reference block adjacent to the reference template with the highest cost among the L0 reference template and the L1 reference template may be derived as (SAD_min)/(SAD0+SAD1). Here, SAD_min represents the minimum value among SAD0 and SAD1.
또는, 블록 레벨에서 가중치를 결정할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록에 대해, L0 예측 블록에 대한 예측 정확도 및 L1 예측 블록에 대한 예측 정확도를 판정하고, 이를 기반으로, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록 각각에 적용되는 가중치를 결정할 수 있다.Alternatively, the weight may be determined at the block level. As an example, for the current block, the prediction accuracy for the L0 prediction block and the prediction accuracy for the L1 prediction block may be determined, and based on this, the weight applied to each of the L0 prediction block and the L1 prediction block may be determined.
예측 정확도의 판정 단위는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. The determination unit of prediction accuracy may be predefined in the encoder and decoder.
또는, 예측 정확도의 판정 단위를 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는, 샘플 단위, 서브 블록 단위 또는 블록 레벨 중 하나를 가리키는 인덱스일 수 있다.Alternatively, information representing the determination unit of prediction accuracy may be encoded and signaled. As an example, the information may be an index indicating one of sample units, sub-block units, or block levels.
또는, 현재 블록의 크기, 형태, 인터 예측 모드 또는 예측 방향 중 적어도 하나에 기반하여, 예측 정확도의 판정 단위가 적응적으로 결정될 수도 있다.Alternatively, the determination unit of prediction accuracy may be adaptively determined based on at least one of the size, shape, inter prediction mode, or prediction direction of the current block.
복호화 과정 또는 부호화 과정을 중심으로 설명된 실시예들을, 부호화 과정 또는 복호화 과정에 적용하는 것은, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다. 소정의 순서로 설명된 실시예들을, 설명된 것과 상이한 순서로 변경하는 것 역시, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다.Applying the embodiments described focusing on the decoding process or encoding process to the encoding process or decoding process is included in the scope of the present disclosure. Modification of the embodiments described in the prescribed order to an order different from that described is also included within the scope of the present disclosure.
상술한 개시는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 개시에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 상술한 개시는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 개시에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. Although the above-mentioned disclosure is explained based on a series of steps or a flowchart, this does not limit the chronological order of the invention, and may be performed simultaneously or in a different order as needed. In addition, each of the components (e.g., units, modules, etc.) constituting the block diagram in the above-described disclosure may be implemented as a hardware device or software, and a plurality of components may be combined to form a single hardware device or software. It could be. The above-described disclosure may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. The hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present disclosure, and vice versa.
본 개시를 통한 실시예들은 영상을 부호화 또는 복호화하는 전자기기에 적용될 수 있다. Embodiments through this disclosure can be applied to electronic devices that encode or decode images.

Claims (15)

  1. 현재 블록에 대한 제1 예측 블록을 유도하는 단계;Deriving a first prediction block for the current block;
    상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 유도하는 단계; 및Deriving a reference block for the current block; and
    상기 참조 블록으로부터 유도되는 제2 예측 블록을 기반으로, 상기 제1 예측 블록을 업데이트하는 단계를 포함하되,Comprising updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block,
    상기 현재 블록 내 현재 예측 위치에서의 제3 예측 샘플은, 상기 제1 예측 블록 내 제1 예측 샘플 및 상기 제2 예측 블록 내 제2 예측 샘플에 기반한 가중합 연산을 기초로 유도되고,The third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block,
    상기 가중합 연산을 위한 가중치는, 상기 현재 예측 위치에서의 분류 결과를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method, characterized in that the weights for the weighted sum calculation are determined based on the classification result at the current prediction position.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 현재 예측 위치에 대한 분류는, 상기 참조 블록 내 상기 현재 예측 위치에 대응하는 위치의 잔차 샘플을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method, wherein the classification of the current prediction position is performed using a residual sample of a position corresponding to the current prediction position in the reference block.
  3. 제2 항에 있어서,According to clause 2,
    상기 잔차 샘플의 절대값이 문턱값보다 작은 경우, 상기 현재 예측 위치는 제1 그룹으로 분류되고, 상기 잔차 샘플의 절대값이 문턱값 이상인 경우, 상기 현재 예측 위치는, 제2 그룹으로 분류되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.When the absolute value of the residual sample is less than the threshold, the current predicted position is classified into the first group, and when the absolute value of the residual sample is greater than the threshold, the current predicted position is classified into the second group. Characterized by video decoding method.
  4. 제3 항에 있어서,According to clause 3,
    상기 제2 예측 샘플에 할당되는 가중치는, 상기 현재 예측 위치가 제1 그룹으로 분류된 경우에 있어서, 상기 현재 예측 위치가 제2 그룹으로 분류된 경우 보다 큰 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The weight assigned to the second prediction sample is set to a larger value when the current prediction position is classified into the first group than when the current prediction position is classified into the second group. Decryption method.
  5. 제3 항에 있어서,According to clause 3,
    상기 문턱값은, 상기 참조 블록 내 잔차 샘플들의 최소값, 최대값 또는 평균값 중 적어도 하나를 기초로 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The threshold value is derived based on at least one of the minimum value, maximum value, or average value of residual samples in the reference block.
  6. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 참조 블록은, 참조 픽처 내 참조 템플릿을 기초로 결정되고,The reference block is determined based on a reference template in the reference picture,
    상기 참조 템플릿은, 상기 참조 픽처 내 현재 템플릿과 가장 작은 비용을 갖는 영역이고,The reference template is an area with the lowest cost compared to the current template in the reference picture,
    상기 현재 템플릿은, 상기 현재 블록 주변의 기 복원된 샘플들로 구성된 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method, wherein the current template is composed of previously reconstructed samples surrounding the current block.
  7. 제6 항에 있어서,According to clause 6,
    상기 참조 픽처는, 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.A video decoding method, wherein the reference picture has a predefined index in a reference picture list.
  8. 제6 항에 있어서,According to clause 6,
    상기 참조 픽처는, 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.A video decoding method, wherein the reference picture has the closest distance to the current picture among reference pictures.
  9. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 예측 블록에 대한 업데이트를 수행할 것인지 여부는, 상기 현재 블록의 크기, 상기 현재 블록의 예측 모드, 상기 현재 블록의 인터 예측 모드 또는 상기 현재 블록의 예측 방향 중 적어도 하나를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법. Whether to perform an update on the first prediction block is determined based on at least one of the size of the current block, the prediction mode of the current block, the inter prediction mode of the current block, or the prediction direction of the current block. A video decoding method, characterized in that.
  10. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 분류는, 서브 블록 단위로 수행되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method, characterized in that the classification is performed on a sub-block basis.
  11. 제10 항에 있어서,According to claim 10,
    상기 현재 블록 내 현재 서브 블록에 대한 분류는, 상기 참조 블록 내 상기 현재 서브 블록에 대응하는 참조 서브 블록에 포함된 잔차 샘플들의 최소값, 최대값 또는 평균값을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.Image decoding, wherein classification of the current sub-block within the current block is performed using the minimum value, maximum value, or average value of residual samples included in the reference sub-block corresponding to the current sub-block within the reference block. method.
  12. 제10 항에 있어서,According to claim 10,
    상기 현재 블록 내 현재 서브 블록에 대한 분류는, 상기 참조 블록 내 상기 현재 서브 블록에 대응하는 참조 서브 블록 내 기 정의된 위치의 잔차 샘플을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.Classification of the current sub-block within the current block is performed using a residual sample at a predefined position within the reference sub-block corresponding to the current sub-block within the reference block.
  13. 제12 항에 있어서,According to claim 12,
    상기 기 정의된 위치는, 좌상단 위치 또는 중앙 위치인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.A video decoding method, characterized in that the predefined position is the upper left position or the center position.
  14. 현재 블록에 대한 제1 예측 블록을 유도하는 단계;Deriving a first prediction block for the current block;
    상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 유도하는 단계; 및Deriving a reference block for the current block; and
    상기 참조 블록으로부터 유도되는 제2 예측 블록을 기반으로, 상기 제1 예측 블록을 업데이트하는 단계를 포함하되,Comprising updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block,
    상기 현재 블록 내 현재 예측 위치에서의 제3 예측 샘플은, 상기 제1 예측 블록 내 제1 예측 샘플 및 상기 제2 예측 블록 내 제2 예측 샘플에 기반한 가중합 연산을 기초로 유도되고,The third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block,
    상기 가중합 연산을 위한 가중치는, 상기 현재 예측 위치에서의 분류 결과를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method, characterized in that the weight for the weighted sum calculation is determined based on the classification result at the current prediction position.
  15. 현재 블록에 대한 제1 예측 블록을 유도하는 단계;Deriving a first prediction block for the current block;
    상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 유도하는 단계; 및Deriving a reference block for the current block; and
    상기 참조 블록으로부터 유도되는 제2 예측 블록을 기반으로, 상기 제1 예측 블록을 업데이트하는 단계를 포함하되,Comprising updating the first prediction block based on a second prediction block derived from the reference block,
    상기 현재 블록 내 현재 예측 위치에서의 제3 예측 샘플은, 상기 제1 예측 블록 내 제1 예측 샘플 및 상기 제2 예측 블록 내 제2 예측 샘플에 기반한 가중합 연산을 기초로 유도되고,The third prediction sample at the current prediction position in the current block is derived based on a weighted sum operation based on the first prediction sample in the first prediction block and the second prediction sample in the second prediction block,
    상기 가중합 연산을 위한 가중치는, 상기 현재 예측 위치에서의 분류 결과를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체. A computer-readable recording medium recording a bitstream generated by an image encoding method, wherein the weight for the weighted sum calculation is determined based on a classification result at the current prediction position.
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