WO2024106750A1 - 비디오 코딩 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 영상 복호화 방법 및 이를 위한 장치, 영상 부호화 방법 및 이를 위한 장치, 및 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하고 있는 저장 매체에 관한 것이다. 본 개시는 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 대한 움직임 정보를 특정 크기의 블록 단위로 생성하고, 생성된 움직임 정보를 현재 픽처의 각 블록의 코딩에 이용함으로써, 해당 블록의 움직임 정보의 정확도 또는 예측 성능을 향상시키고 코딩 성능 또는 효율을 개선할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.
Description
본 개시는 비디오 코딩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 영상 복호화 방법 및 이를 위한 장치, 영상 부호화 방법 및 이를 위한 장치, 및 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하고 있는 저장 매체에 관한 것이다.
종래의 압축방식의 경우, 픽처에 포함되는 부호화 단위의 크기를 결정하는 과정에서 분할할지 여부를 결정한 후 획일적으로 4개의 동일한 크기의 부호화 단위들로 분할하는 재귀적 분할 과정을 통해 정사각형의 부호화 단위들을 결정하였다. 하지만 최근 고해상도의 영상에 대하여 정사각형이라는 획일적인 형태의 부호화 단위 이용에 의해 야기되는 복원 영상의 화질열화가 문제되고 있다. 따라서, 고해상도 영상을 다양한 형태의 부호화 단위로 분할하는 방법 및 장치들이 제안되고 있다.
본 개시의 목적은 계산 복잡도를 줄이면서도 현재 블록의 움직임 정보의 정확도 또는 예측 성능을 향상시키고 코딩 성능 또는 효율을 개선할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
보다 구체적으로, 본 개시의 목적은 현재 픽처의 코딩을 시작하기 전에 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 대한 움직임 정보를 특정 크기의 블록 단위로 생성하고, 생성된 움직임 정보를 현재 픽처의 각 블록의 코딩에 이용함으로써, 해당 블록의 움직임 정보의 정확도 또는 예측 성능을 향상시키고 코딩 성능 또는 효율을 개선할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
본 개시의 제1 양상으로서, 장치에 의한 영상 복호화 방법이 제공되며, 상기 방법은 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계; 상기 생성된 참조 움직임 정보 및 비트스트림으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 제2 양상으로서, 영상 복호화 장치가 제공되며, 상기 장치는 동작을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 동작은 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계; 상기 생성된 참조 움직임 정보 및 비트스트림으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계는: 상기 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나를 인공 신경망(artificial neural network)에 입력하여 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 움직임 정보는 제1 움직임 벡터 정보, 제2 움직임 벡터 정보, 제1 예측 리스트 이용 정보, 제2 예측 리스트 이용 정보, 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법 또는 상기 동작은 상기 생성된 움직임 정보를 병합(aggregation)하는 단계, 상기 생성된 움직임 정보를 스케일링(scaling)하는 단계, 또는 상기 생성된 움직임 정보의 포맷을 변환하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계는: 상기 적어도 하나의 복원 픽처를 다운샘플링(down-sampling)하는 것; 및 상기 다운샘플링된 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는: 상기 복원 픽처와 상기 현재 픽처 간의 시간 간격이 일정 값 이상인 경우, 상기 생성된 참조 움직임 정보를 상기 현재 블록을 위한 움직임 정보 후보에서 제외시키는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계는: 참조 픽처 리샘플링(reference picture resampling)이 적용된 경우, 상기 복원 픽처를 낮은 해상도의 참조 픽처에 기초하여 다운샘플링하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법 또는 상기 동작은 상기 적어도 하나의 복원 픽처의 움직임 정보에 기초하여 보간(interpolation) 또는 보외(extrapolation)를 수행하여 추가 픽처에 대한 움직임 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 신택스 정보는 상기 생성된 참조 움직임 정보가 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보의 획득에 사용되는지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는: 상기 생성된 참조 움직임 정보를 포함하는 머지 후보 리스트(merge candidate list)를 구성하는 것; 및 상기 구성한 머지 후보 리스트에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 생성된 참조 움직임 정보는 생성된 참조 움직임 정보 맵에서 상기 현재 블록의 좌측 상단 샘플 위치에 상기 현재 블록의 폭의 절반을 더하여 획득한 x좌표, 상기 현재 블록의 좌측 상단 샘플 위치에 상기 현재 블록의 높이의 절반을 더하여 획득한 y좌표에 해당하는 위치의 움직임 정보를 포함하는, 방법.
바람직하게는, 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는 상기 현재 블록을 복수의 서브블록으로 분할하고 상기 생성된 참조 움직임 정보를 상기 복수의 서브블록에 할당하는 것을 포함하고, 상기 현재 블록을 복원하는 단계는 서브블록에 대한 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 서브블록에 대해 움직임 보상을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는 상기 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 복수의 제어 포인트 움직임 벡터(control point motion vector)를 획득하는 것을 포함하고, 상기 현재 블록을 복원하는 단계는 상기 획득한 제어 포인트 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 서브블록에 대해 움직임 보상을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시의 제3 양상으로서, 장치에 의한 영상 부호화 방법이 제공되며, 상기 방법은 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계; 상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 단계; 및 상기 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 제4 양상으로서, 영상 부호화 장치가 제공되며, 상기 장치는 동작을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 동작은 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계; 상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 단계; 및 상기 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 제5 양상으로서, 상기 영상 부호화 방법 또는 상기 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장하고 있는 저장 매체가 제공된다.
본 개시에 따르면, 계산 복잡도를 줄이면서도 현재 블록의 움직임 정보의 정확도 또는 예측 성능을 향상시키고 코딩 성능 또는 효율을 개선할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 개시에 따르면, 현재 픽처의 코딩을 시작하기 전에 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 대한 움직임 정보를 특정 크기의 블록 단위로 생성하고, 생성된 움직임 정보를 현재 픽처의 각 블록의 코딩에 이용함으로써, 해당 블록의 움직임 정보의 정확도 또는 예측 성능을 향상시키고 코딩 성능 또는 효율을 개선할 수 있다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 비-정사각형의 형태인 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 홀수개의 부호화 단위들 중 소정의 부호화 단위를 결정하기 위한 방법을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 현재 부호화 단위를 분할하여 복수개의 부호화 단위들을 결정하는 경우, 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 소정의 순서로 부호화 단위가 처리될 수 없는 경우, 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것임을 결정하는 과정을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 제1 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 제1 부호화 단위가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위가 소정의 조건을 만족하는 경우 제2 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태가 제한되는 것을 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 4개의 정사각형 형태의 부호화 단위로 분할하는 것을 나타낼 수 없는 경우, 영상 복호화 장치가 정사각형 형태의 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따라 복수개의 부호화 단위들 간의 처리 순서가 부호화 단위의 분할 과정에 따라 달라질 수 있음을 도시한 것이다.
도 13은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 복수개의 부호화 단위가 결정되는 경우, 부호화 단위의 형태 및 크기가 변함에 따라 부호화 단위의 심도가 결정되는 과정을 도시한다.
도 14은 일 실시예에 따라 부호화 단위들의 형태 및 크기에 따라 결정될 수 있는 심도 및 부호화 단위 구분을 위한 인덱스(part index, 이하 PID)를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 따라 픽처에 포함되는 복수개의 소정의 데이터 단위에 따라 복수개의 부호화 단위들이 결정된 것을 도시한다.
도 16은 영상 부호화 및 복호화 시스템의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 개시에 따른 영상 복호화 장치의 블록도를 예시한다.
도 18은 본 개시에 따른 영상 복호화 방법의 순서도를 예시한다.
도 19는 본 개시에 따른 영상 부호화 장치를 예시한다.
도 20은 본 개시에 따른 영상 부호화 방법의 순서도를 예시한다.
도 21a 내지 도 21c는 본 개시에 따라 움직임 정보를 생성하는 방법을 예시한다.
도 22는 본 개시에 따라 움직임 정보 생성부의 입력을 정규화하는 방법을 예시한다.
도 23은 본 개시에 따른 입력 움직임 정보 맵을 예시한다.
도 24는 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보 맵을 예시한다.
도 25는 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델 및 학습 방법을 예시한다.
도 26은 본 개시에 따라 움직임 정보를 생성하는 방법을 예시한다.
도 27은 본 개시에 따라 움직임 정보를 병합하는 과정을 예시한다.
도 28은 본 개시에 따라 입력 복원 픽처를 다운샘플링하는 방법을 예시한다.
도 29는 참조 픽처 리샘플링(RPR)을 예시한다.
도 30 및 도 31a 및 도 31b는 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 방법을 프레임율 상향 변환(FRUC)에 활용하는 방법을 예시한다.
도 32a 및 도 32b는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보 맵을 정제(refinement)하는 방법을 예시한다.
도 33 내지 도 38은 본 개시에 따른 신택스 구조 및 코딩 방법을 예시한다.
도 39a 및 도 39b는 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보를 머지 모드에 이용하는 것을 예시한다.
도 40은 머지 후보로 사용될 수 있는 이웃 블록의 위치를 예시한다.
도 41a 내지 도 41d는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치를 결정하는 방법을 예시한다.
도 42a 내지 도 42c는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보를 이용하여 서브블록 예측(subblock prediction)을 수행하는 방법을 예시한다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시의 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시는 여러 실시예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서, '영상(image)' 또는 '픽처(picture)'는 비디오의 정지영상이거나 동영상, 즉 비디오 그 자체를 나타낼 수 있다.
또한, 본 명세서에서 '샘플'은, 영상의 샘플링 위치에 할당된 데이터로서 프로세싱 대상이 되는 데이터를 의미한다. 예를 들어, 공간영역의 영상에서 화소값, 변환 영역 상의 변환 계수들이 샘플들일 수 있다. 이러한 적어도 하나의 샘플들을 포함하는 단위를 블록이라고 정의할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, '현재 블록(Current Block)'은, 부호화 또는 복호화하고자 하는 현재 영상의 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위 또는 변환 단위의 블록을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 어느 움직임 벡터가 리스트 0 방향이라는 것은, 리스트 0(또는 참조 리스트 0 또는 참조 픽처 리스트 0)에 포함된 참조 픽처 내 블록을 가리키기 위해 이용되는 움직임 벡터라는 것을 의미할 수 있고, 어느 움직임 벡터가 리스트 1 방향이라는 것은, 리스트 1(또는 참조 리스트 1 또는 참조 픽처 리스트 1)에 포함된 참조 픽처 내 블록을 가리키기 위해 이용되는 움직임 벡터라는 것을 의미할 수 있다. 또한, 어느 움직임 벡터가 단방향이라는 것은 리스트 0 또는 리스트 1에 포함된 참조 픽처 내 블록을 가리키기 위해 이용되는 움직임 벡터라는 것을 의미할 수 있고, 어느 움직임 벡터가 양방향이라는 것은 움직임 벡터가 리스트 0 방향의 움직임 벡터와 리스트 1 방향의 움직임 벡터를 포함한다는 것을 의미할 수 있다. 리스트 0는 간략히 L0로 나타낼 수 있고, 리스트 1은 간략히 L1으로 나타낼 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 블록의 '바이너리 분할(binary split)'이란 블록의 너비 또는 높이가 절반인 2개의 하위 블록이 생성되도록 하는 분할을 의미한다. 구체적으로, 현재 블록에 '바이너리 수직 분할'이 수행되면, 현재 블록의 너비의 절반 지점에서 수직 방향(세로 방향)으로 분할이 수행되므로, 현재 블록의 너비의 절반인 너비를 가지고 현재 블록의 높이와 동일한 높이를 가지는 2개의 하위 블록이 생성될 수 있다. 현재 블록에 '바이너리 수평 분할'이 수행되면, 현재 블록의 높이의 절반 지점에서 수평 방향(가로 방향)으로 분할이 수행되므로, 현재 블록의 높이의 절반인 높이를 가지고 현재 블록의 너비는 동일한 너비를 가지는 2개의 하위 블록이 생성될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 블록의 '터너리 분할(ternary split)'이란 블록의 너비 또는 높이가 1:2:1 비율로 분할되어 3개의 하위 블록이 생성되도록 하는 분할을 의미한다. 구체적으로, 현재 블록에 '터너리 수직 분할'이 수행되면, 현재 블록의 너비의 1:2:1 비율 지점에서 수직 방향(세로 방향)으로 분할이 수행되므로, 현재 블록의 너비의 1/4인 너비를 가지고 현재 블록과 높이는 동일한 2개의 하위 블록과, 현재 블록의 너비의 2/4인 너비를 가지고 현재 블록의 높이와 동일한 높이를 가지는 1개의 하위 블록이 생성될 수 있다. 현재 블록에 '터너리 수평 분할'이 수행되면, 현재 블록의 높이의 1:2:1 비율 지점에서 수평 방향(가로 방향)으로 분할이 수행되므로, 현재 블록의 높이의 1/4인 높이를 가지고 현재 블록의 너비와 동일한 너비를 가지 2개의 하위 블록과, 현재 블록의 높이의 2/4인 높이를 가지고 현재 블록의 너비와 동일한 너비를 가지는 1개의 하위 블록이 생성될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 블록의 '쿼드 분할(quadsplit)'이란 블록의 너비 및 높이가 1:1 비율로 분할되어 4개의 하위 블록이 생성되도록 하는 분할을 의미한다. 구체적으로, 현재 블록에 '쿼드 분할'이 수행되면, 현재 블록의 너비의 절반 지점에서 수직 방향(세로 방향)으로 분할이 수행되고, 현재 블록의 높이의 절반 지점에서 수평 방향(가로 방향)으로 분할이 수행되므로, 현재 블록의 너비의 1/2인 너비를 가지고 현재 블록의 높이의 1/2인 높이를 가지는 4개의 하위 블록이 생성될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 16를 참조하여 일 실시예에 따라 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치, 영상 부호화 방법 및 영상 복호화 방법이 상술된다.
도 1은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
영상 복호화 장치(100)는 수신부(110) 및 복호화부(120)를 포함할 수 있다. 수신부(110) 및 복호화부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 수신부(110) 및 복호화부(120)는 적어도 하나의 프로세서가 수행할 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
수신부(110)는 비트스트림을 수신할 수 있다. 비트스트림은 후술되는 영상 부호화 장치(200)가 영상을 부호화한 정보를 포함한다. 또한 비트스트림은 영상 부호화 장치(200)로부터 송신될 수 있다. 영상 부호화 장치(200) 및 영상 복호화 장치(100)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 수신부(110)는 유선 또는 무선을 통하여 비트스트림을 수신할 수 있다. 수신부(110)는 광학미디어, 하드디스크 등과 같은 저장매체로부터 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화부(120)는 수신된 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여 영상을 복원할 수 있다. 복호화부(120)는 영상을 복원하기 위한 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 복호화부(120)는 신택스 엘리먼트에 기초하여 영상을 복원할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)의 동작에 대해서는 도 2와 함께 보다 자세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 흐름도를 도시한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 수신부(110)는 비트스트림을 수신한다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 부호화 단위의 분할 형태 모드에 대응하는 빈스트링을 획득하는 단계(210)를 수행한다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 분할 규칙을 결정하는 단계(220)를 수행한다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드에 대응하는 빈스트링 및 상기 분할 규칙 중 적어도 하나에 기초하여, 부호화 단위를 복수의 부호화 단위들로 분할하는 단계(230)를 수행한다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙을 결정하기 위하여, 부호화 단위의 너비 및 높이의 비율에 따른, 상기 부호화 단위의 크기의 허용가능한 제 1 범위를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙을 결정하기 위하여, 부호화 단위의 분할 형태 모드에 따른, 부호화 단위의 크기의 허용가능한 제 2 범위를 결정할 수 있다.
이하에서는 본 개시의 일 실시예에 따라 부호화 단위의 분할에 대하여 자세히 설명한다.
먼저 하나의 픽처 (Picture)는 하나 이상의 슬라이스 혹은 하나 이상의 타일로 분할될 수 있다. 하나의 슬라이스 혹은 하나의 타일은 하나 이상의 최대 부호화 단위(Coding Tree Unit; CTU)의 시퀀스일 수 있다. 최대 부호화 단위 (CTU)와 대비되는 개념으로 최대 부호화 블록 (Coding Tree Block; CTB)이 있다.
최대 부호화 블록(CTB)은 NxN개의 샘플들을 포함하는 NxN 블록을 의미한다(N은 정수). 각 컬러 성분은 하나 이상의 최대 부호화 블록으로 분할될 수 있다.
픽처가 3개의 샘플 어레이(Y, Cr, Cb 성분별 샘플 어레이)를 가지는 경우에 최대 부호화 단위(CTU)란, 루마 샘플의 최대 부호화 블록 및 그에 대응되는 크로마 샘플들의 2개의 최대 부호화 블록과, 루마 샘플, 크로마 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 모노크롬 픽처인 경우에 최대 부호화 단위란, 모노크롬 샘플의 최대 부호화 블록과 모노크롬 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 컬러 성분별로 분리되는 컬러 플레인으로 부호화되는 픽처인 경우에 최대 부호화 단위란, 해당 픽처와 픽처의 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다.
하나의 최대 부호화 블록(CTB)은 MxN개의 샘플들을 포함하는 MxN 부호화 블록(coding block)으로 분할될 수 있다 (M, N은 정수).
픽처가 Y, Cr, Cb 성분별 샘플 어레이를 가지는 경우에 부호화 단위(Coding Unit; CU)란, 루마 샘플의 부호화 블록 및 그에 대응되는 크로마 샘플들의 2개의 부호화 블록과, 루마 샘플, 크로마 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 모노크롬 픽처인 경우에 부호화 단위란, 모노크롬 샘플의 부호화 블록과 모노크롬 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 컬러 성분별로 분리되는 컬러 플레인으로 부호화되는 픽처인 경우에 부호화 단위란, 해당 픽처와 픽처의 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다.
위에서 설명한 바와 같이, 최대 부호화 블록과 최대 부호화 단위는 서로 구별되는 개념이며, 부호화 블록과 부호화 단위는 서로 구별되는 개념이다. 즉, (최대) 부호화 단위는 해당 샘플을 포함하는 (최대) 부호화 블록과 그에 대응하는 신택스 구조를 포함하는 데이터 구조를 의미한다. 하지만 당업자가 (최대) 부호화 단위 또는 (최대) 부호화 블록가 소정 개수의 샘플들을 포함하는 소정 크기의 블록을 지칭한다는 것을 이해할 수 있으므로, 이하 명세서에서는 최대 부호화 블록과 최대 부호화 단위, 또는 부호화 블록과 부호화 단위를 특별한 사정이 없는 한 구별하지 않고 언급한다.
영상은 최대 부호화 단위(Coding Tree Unit; CTU)로 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 크기는 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 최대 부호화 단위의 모양은 동일 크기의 정사각형을 가질 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 비트스트림으로부터 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보가 획득될 수 있다. 예를 들어, 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보가 나타내는 루마 부호화 블록의 최대 크기는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 비트스트림으로부터 2분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기와 루마 블록 크기 차이에 대한 정보가 획득될 수 있다. 루마 블록 크기 차이에 대한 정보는 루마 최대 부호화 단위와 2분할이 가능한 최대 루마 부호화 블록 간의 크기 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 비트스트림으로부터 획득된 2분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보와 루마 블록 크기 차이에 대한 정보를 결합하면, 루마 최대 부호화 단위의 크기가 결정될 수 있다. 루마 최대 부호화 단위의 크기를 이용하면 크로마 최대 부호화 단위의 크기도 결정될 수 있다. 예를 들어, 컬러 포맷에 따라 Y: Cb : Cr 비율이 4:2:0 이라면, 크로마 블록의 크기는 루마 블록의 크기의 절반일 수 있고, 마찬가지로 크로마 최대 부호화 단위의 크기는 루마 최대 부호화 단위의 크기의 절반일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 바이너리 분할(binary split)이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보는 비트스트림으로부터 획득하므로, 바이너리 분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 가변적으로 결정될 수 있다. 이와 달리, 터너리 분할(ternary split)이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 고정될 수 있다. 예를 들어, I 픽처에서 터너리 분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 32x32이고, P 픽처 또는 B 픽처에서 터너리 분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 64x64일 수 있다.
또한 최대 부호화 단위는 비트스트림으로부터 획득된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 부호화 단위로 계층적으로 분할될 수 있다. 분할 형태 모드 정보로서, 쿼드분할(quad split) 여부를 나타내는 정보, 다분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 타입 정보 중 적어도 하나가 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
예를 들어, 쿼드분할(quad split) 여부를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위가 쿼드분할(QUAD_SPLIT)될지 또는 쿼드분할되지 않을지를 나타낼 수 있다.
현재 부호화 단위가 쿼드분할지되 않으면, 다분할 여부를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위가 더 이상 분할되지 않을지(NO_SPLIT) 아니면 바이너리/터너리 분할될지 여부를 나타낼 수 있다.
현재 부호화 단위가 바이너리 분할되거나 터너리 분할되면, 분할 방향 정보는 현재 부호화 단위가 수평 방향 또는 수직 방향 중 하나로 분할됨을 나타낸다.
현재 부호화 단위가 수평 또는 수직 방향으로 분할되면 분할 타입 정보는 현재 부호화 단위를 바이너리 분할) 또는 터너리 분할로 분할함을 나타낸다.
분할 방향 정보 및 분할 타입 정보에 따라, 현재 부호화 단위의 분할 모드가 결정될 수 있다. 현재 부호화 단위가 수평 방향으로 바이너리 분할되는 경우의 분할 모드는 바이너리 수평 분할(SPLIT_BT_HOR), 수평 방향으로 터너리 분할되는 경우의 터너리 수평 분할(SPLIT_TT_HOR), 수직 방향으로 바이너리 분할되는 경우의 분할 모드는 바이너리 수직 분할 (SPLIT_BT_VER) 및 수직 방향으로 터너리 분할되는 경우의 분할 모드는 터너리 수직 분할 (SPLIT_BT_VER)로 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 분할 형태 모드 정보를 하나의 빈스트링으로부터 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)가 수신한 비트스트림의 형태는 Fixed length binary code, Unary code, Truncated unary code, 미리 결정된 바이너리 코드 등을 포함할 수 있다. 빈스트링은 정보를 2진수의 나열로 나타낸 것이다. 빈스트링은 적어도 하나의 비트로 구성될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙에 기초하여 빈스트링에 대응하는 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 하나의 빈스트링에 기초하여, 부호화 단위를 쿼드분할할지 여부, 분할하지 않을지 또는 분할 방향 및 분할 타입을 결정할 수 있다.
부호화 단위는 최대 부호화 단위보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어 최대 부호화 단위도 최대 크기를 가지는 부호화 단위이므로 부호화 단위의 하나이다. 최대 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 분할되지 않음을 나타내는 경우, 최대 부호화 단위에서 결정되는 부호화 단위는 최대 부호화 단위와 같은 크기를 가진다. 최대 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 분할됨을 나타내는 경우 최대 부호화 단위는 부호화 단위들로 분할 될 수 있다. 또한 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 분할을 나타내는 경우 부호화 단위들은 더 작은 크기의 부호화 단위들로 분할 될 수 있다. 다만, 영상의 분할은 이에 한정되는 것은 아니며 최대 부호화 단위 및 부호화 단위는 구별되지 않을 수 있다. 부호화 단위의 분할에 대해서는 도 3 내지 도 16에서 보다 자세히 설명한다.
또한 부호화 단위로부터 예측을 위한 하나 이상의 예측 블록이 결정될 수 있다. 예측 블록은 부호화 단위와 같거나 작을 수 있다. 또한 부호화 단위로부터 변환을 위한 하나 이상의 변환 블록이 결정될 수 있다. 변환 블록은 부호화 단위와 같거나 작을 수 있다.
변환 블록과 예측 블록의 모양 및 크기는 서로 관련 없을 수 있다.
다른 실시예로, 부호화 단위가 예측 블록으로서 부호화 단위를 이용하여 예측이 수행될 수 있다. 또한 부호화 단위가 변환 블록으로서 부호화 단위를 이용하여 변환이 수행될 수 있다.
본 개시의 현재 블록 및 주변 블록은 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 블록 및 변환 블록 중 하나를 나타낼 수 있다. 또한, 현재 블록 또는 현재 부호화 단위는 현재 복호화 또는 부호화가 진행되는 블록 또는 현재 분할이 진행되고 있는 블록이다. 주변 블록은 현재 블록 이전에 복원된 블록일 수 있다. 주변 블록은 현재 블록으로부터 공간적 또는 시간적으로 인접할 수 있다. 주변 블록은 현재 블록의 좌하측, 좌측, 좌상측, 상측, 우상측, 우측, 우하측 중 하나에 위치할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
블록 형태는 4Nx4N, 4Nx2N, 2Nx4N, 4NxN, Nx4N, 32NxN, Nx32N, 16NxN, Nx16N, 8NxN 또는 Nx8N을 포함할 수 있다. 여기서 N은 양의 정수일 수 있다. 블록 형태 정보는 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나를 나타내는 정보이다.
부호화 단위의 모양은 정사각형(square) 및 비-정사각형(non-square)을 포함할 수 있다. 부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 같은 경우(즉, 부호화 단위의 블록 형태가 4Nx4N 인 경우), 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태 정보를 정사각형으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 모양을 비-정사각형으로 결정할 수 있다.
부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 다른 경우(즉, 부호화 단위의 블록 형태가 4Nx2N, 2Nx4N, 4NxN, Nx4N, 32NxN, Nx32N, 16NxN, Nx16N, 8NxN 또는 Nx8N인 경우), 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태 정보를 비-정사각형으로 결정할 수 있다. 부호화 단위의 모양이 비-정사각형인 경우, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태 정보 중 너비 및 높이의 비율을 1:2, 2:1, 1:4, 4:1, 1:8, 8:1, 1:16, 16:1, 1:32, 32:1 중 적어도 하나로 결정할 수 있다. 또한, 부호화 단위의 너비의 길이 및 높이의 길이에 기초하여, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위가 수평 방향인지 수직 방향인지 결정할 수 있다. 또한, 부호화 단위의 너비의 길이, 높이의 길이 또는 넓이 중 적어도 하나에 기초하여, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 블록 형태 정보를 이용하여 부호화 단위의 형태를 결정할 수 있고, 분할 형태 모드 정보를 이용하여 부호화 단위가 어떤 형태로 분할되는지를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)가 이용하는 블록 형태 정보가 어떤 블록 형태를 나타내는지에 따라 분할 형태 모드 정보가 나타내는 부호화 단위의 분할 방법이 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 복호화 장치(100) 및 영상 부호화 장치(200)는 블록 형태 정보에 기초하여 미리 약속된 분할 형태 모드 정보를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 또는 최소 부호화 단위에 대하여 미리 약속된 분할 형태 모드 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위에 대하여 분할 형태 모드 정보를 쿼드 분할(quad split)로 결정할 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(100)는 최소 부호화 단위에 대하여 분할 형태 모드 정보를 "분할하지 않음"으로 결정할 수 있다. 구체적으로 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위의 크기를 256x256으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 미리 약속된 분할 형태 모드 정보를 쿼드 분할로 결정할 수 있다. 쿼드 분할은 부호화 단위의 너비 및 높이를 모두 이등분하는 분할 형태 모드이다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 256x256 크기의 최대 부호화 단위로부터 128x128 크기의 부호화 단위를 획득할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 최소 부호화 단위의 크기를 4x4로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 최소 부호화 단위에 대하여 "분할하지 않음"을 나타내는 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 정사각형의 부호화 단위를 분할하지 않을지, 수직으로 분할할지, 수평으로 분할할지, 4개의 부호화 단위로 분할할지 등을 결정할 수 있다. 도 3을 참조하면, 현재 부호화 단위(300)의 블록 형태 정보가 정사각형의 형태를 나타내는 경우, 복호화부(120)는 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 따라 현재 부호화 단위(300)와 동일한 크기를 가지는 부호화 단위(310a)를 분할하지 않거나, 소정의 분할방법을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 분할된 부호화 단위(310b, 310c, 310d, 310e, 310f 등)를 결정할 수 있다.
도 3을 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 수직방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향으로 분할한 두 개의 부호화 단위(310b)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 수평방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수평방향으로 분할한 두 개의 부호화 단위(310c)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 수직방향 및 수평방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향 및 수평방향으로 분할한 네 개의 부호화 단위(310d)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 수직방향으로 터너리(ternary) 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향으로 분할한 세 개의 부호화 단위(310e)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 수평방향으로 터너리 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수평방향으로 분할한 세 개의 부호화 단위(310f)를 결정할 수 있다. 다만 정사각형의 부호화 단위가 분할될 수 있는 분할 형태는 상술한 형태로 한정하여 해석되어서는 안되고, 분할 형태 모드 정보가 나타낼 수 있는 다양한 형태가 포함될 수 있다. 정사각형의 부호화 단위가 분할되는 소정의 분할 형태들은 이하에서 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 비-정사각형의 형태인 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 비-정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보를 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 비-정사각형의 현재 부호화 단위를 분할하지 않을지 소정의 방법으로 분할할지 여부를 결정할 수 있다. 도 4를 참조하면, 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 블록 형태 정보가 비-정사각형의 형태를 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 따라 현재 부호화 단위(400 또는 450)와 동일한 크기를 가지는 부호화 단위(410 또는 460)를 결정하거나, 소정의 분할방법을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 따라 기초하여 분할된 부호화 단위(420a, 420b, 430a, 430b, 430c, 470a, 470b, 480a, 480b, 480c)를 결정할 수 있다. 비-정사각형의 부호화 단위가 분할되는 소정의 분할 방법은 이하에서 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 이용하여 부호화 단위가 분할되는 형태를 결정할 수 있고, 이 경우 분할 형태 모드 정보는 부호화 단위가 분할되어 생성되는 적어도 하나의 부호화 단위의 개수를 나타낼 수 있다. 도 4를 참조하면 분할 형태 모드 정보가 두 개의 부호화 단위로 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하여 현재 부호화 단위에 포함되는 두 개의 부호화 단위(420a, 420b, 또는 470a, 470b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 비-정사각형의 형태의 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형의 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 긴 변의 위치를 고려하여 현재 부호화 단위를 분할할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 형태를 고려하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 긴 변을 분할하는 방향으로 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하여 복수개의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 분할 형태 모드 정보가 홀수개의 블록으로 부호화 단위를 분할(터너리 분할)하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 분할 형태 모드 정보가 3개의 부호화 단위로 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 3개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라, 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 너비 및 높이의 비율이 4:1 또는 1:4 일 수 있다. 너비 및 높이의 비율이 4:1 인 경우, 너비의 길이가 높이의 길이보다 길므로 블록 형태 정보는 수평 방향일 수 있다. 너비 및 높이의 비율이 1:4 인 경우, 너비의 길이가 높이의 길이보다 짧으므로 블록 형태 정보는 수직 방향일 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위를 홀수개의 블록으로 분할할 것을 결정할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 블록 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 분할 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어 현재 부호화 단위(400)가 수직 방향인 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400)를 수평 방향으로 분할 하여 부호화 단위(430a, 430b, 430c)를 결정할 수 있다. 또한 현재 부호화 단위(450)가 수평 방향인 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(450)를 수직 방향으로 분할 하여 부호화 단위(480a, 480b, 480c)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있으며, 결정된 부호화 단위들의 크기 모두가 동일하지는 않을 수 있다. 예를 들면, 결정된 홀수개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c) 중 소정의 부호화 단위(430b 또는 480b)의 크기는 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)들과는 다른 크기를 가질 수도 있다. 즉, 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되어 결정될 수 있는 부호화 단위는 복수의 종류의 크기를 가질 수 있고, 경우에 따라서는 홀수개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)가 각각 서로 다른 크기를 가질 수도 있다.
일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 홀수개의 블록으로 부호화 단위가 분할되는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있고, 나아가 영상 복호화 장치(100)는 분할하여 생성되는 홀수개의 부호화 단위들 중 적어도 하나의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 도 4을 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되어 생성된 3개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)들 중 중앙에 위치하는 부호화 단위(430b, 480b)에 대한 복호화 과정을 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)와 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 중앙에 위치하는 부호화 단위(430b, 480b)에 대하여는 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)와 달리 더 이상 분할되지 않도록 제한하거나, 소정의 횟수만큼만 분할되도록 제한할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(500)를 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 수평 방향으로 제1 부호화 단위(500)를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(500)를 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(510)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 이용되는 제1 부호화 단위, 제2 부호화 단위, 제3 부호화 단위는 부호화 단위 간의 분할 전후 관계를 이해하기 위해 이용된 용어이다. 예를 들면, 제1 부호화 단위를 분할하면 제2 부호화 단위가 결정될 수 있고, 제2 부호화 단위가 분할되면 제3 부호화 단위가 결정될 수 있다. 이하에서는 이용되는 제1 부호화 단위, 제2 부호화 단위 및 제3 부호화 단위의 관계는 상술한 특징에 따르는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 결정된 제2 부호화 단위(510)를 분할 형태 모드 정보에 기초하여 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 도 5를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(500)를 분할하여 결정된 비-정사각형의 형태의 제2 부호화 단위(510)를 적어도 하나의 제3 부호화 단위(520a, 520b, 520c, 520d 등)로 분할하거나 제2 부호화 단위(510)를 분할하지 않을 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있고 영상 복호화 장치(100)는 획득한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(500)를 분할하여 다양한 형태의 복수개의 제2 부호화 단위(예를 들면, 510)를 분할할 수 있으며, 제2 부호화 단위(510)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(500)가 분할된 방식에 따라 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 부호화 단위(500)가 제1 부호화 단위(500)에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(510)로 분할된 경우, 제2 부호화 단위(510) 역시 제2 부호화 단위(510)에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 520a, 520b, 520c, 520d 등)으로 분할될 수 있다. 즉, 부호화 단위는 부호화 단위 각각에 관련된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 재귀적으로 분할될 수 있다. 따라서 비-정사각형 형태의 부호화 단위에서 정사각형의 부호화 단위가 결정될 수 있고, 이러한 정사각형 형태의 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 비-정사각형 형태의 부호화 단위가 결정될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)가 분할되어 결정되는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 소정의 부호화 단위(예를 들면, 가운데에 위치하는 부호화 단위 또는 정사각형 형태의 부호화 단위)는 재귀적으로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 하나인 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(520b)는 수평 방향으로 분할되어 복수개의 제4 부호화 단위로 분할될 수 있다. 복수개의 제4 부호화 단위(530a, 530b, 530c, 530d) 중 하나인 비-정사각형 형태의 제4 부호화 단위(530b 또는 530d)는 다시 복수개의 부호화 단위들로 분할될 수 있다. 예를 들면, 비-정사각형 형태의 제4 부호화 단위(530b 또는 530d)는 홀수개의 부호화 단위로 다시 분할될 수도 있다. 부호화 단위의 재귀적 분할에 이용될 수 있는 방법에 대하여는 다양한 실시예를 통해 후술하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제3 부호화 단위(520a, 520b, 520c, 520d 등) 각각을 부호화 단위들로 분할할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(510)를 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)를 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d)로 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 소정의 제3 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(520c)에 대하여는 더 이상 분할되지 않는 것으로 제한하거나 또는 설정 가능한 횟수로 분할되어야 하는 것으로 제한할 수 있다.
도 5를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)에 포함되는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d)들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(520c)는 더 이상 분할되지 않거나, 소정의 분할 형태로 분할(예를 들면 4개의 부호화 단위로만 분할하거나 제2 부호화 단위(510)가 분할된 형태에 대응하는 형태로 분할)되는 것으로 제한하거나, 소정의 횟수로만 분할(예를 들면 n회만 분할, n>0)하는 것으로 제한할 수 있다. 다만 가운데에 위치한 부호화 단위(520c)에 대한 상기 제한은 단순한 실시예들에 불과하므로 상술한 실시예들로 제한되어 해석되어서는 안되고, 가운데에 위치한 부호화 단위(520c)가 다른 부호화 단위(520b, 520d)와 다르게 복호화 될 수 있는 다양한 제한들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 분할하기 위해 이용되는 분할 형태 모드 정보를 현재 부호화 단위 내의 소정의 위치에서 획득할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 홀수개의 부호화 단위들 중 소정의 부호화 단위를 결정하기 위한 방법을 도시한다.
도 6을 참조하면, 현재 부호화 단위(600, 650)의 분할 형태 모드 정보는 현재 부호화 단위(600, 650)에 포함되는 복수개의 샘플 중 소정 위치의 샘플(예를 들면, 가운데에 위치하는 샘플(640, 690))에서 획득될 수 있다. 다만 이러한 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나가 획득될 수 있는 현재 부호화 단위(600) 내의 소정 위치가 도 6에서 도시하는 가운데 위치로 한정하여 해석되어서는 안되고, 소정 위치에는 현재 부호화 단위(600)내에 포함될 수 있는 다양한 위치(예를 들면, 최상단, 최하단, 좌측, 우측, 좌측상단, 좌측하단, 우측상단 또는 우측하단 등)가 포함될 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 영상 복호화 장치(100)는 소정 위치로부터 획득되는 분할 형태 모드 정보를 획득하여 현재 부호화 단위를 다양한 형태 및 크기의 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 소정의 개수의 부호화 단위들로 분할된 경우 그 중 하나의 부호화 단위를 선택할 수 있다. 복수개의 부호화 단위들 중 하나를 선택하기 위한 방법은 다양할 수 있으며, 이러한 방법들에 대한 설명은 이하의 다양한 실시예를 통해 후술하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100) 는 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위들로 분할하고, 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하기 위하여 홀수개의 부호화 단위들 각각의 위치를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600) 또는 현재 부호화 단위(650)를 분할하여 홀수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 또는 홀수개의 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 또는 홀수개의 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)의 위치에 대한 정보를 이용하여 가운데 부호화 단위(620b)또는 가운데 부호화 단위(660b)를 결정할 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 포함되는 소정의 샘플의 위치를 나타내는 정보에 기초하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 결정함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 구체적으로, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보에 기초하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 결정함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 픽처 내에서의 위치 또는 좌표에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위(600)에 포함되는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 너비 또는 높이를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 이러한 너비 또는 높이는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 픽처 내에서의 좌표 간의 차이를 나타내는 정보에 해당할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 픽처 내에서의 위치 또는 좌표에 대한 정보를 직접 이용하거나 좌표간의 차이값에 대응하는 부호화 단위의 너비 또는 높이에 대한 정보를 이용함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 나타내는 정보는 (xa, ya) 좌표를 나타낼 수 있고, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(530b)의 위치를 나타내는 정보는 (xb, yb) 좌표를 나타낼 수 있고, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 위치를 나타내는 정보는 (xc, yc) 좌표를 나타낼 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 좌표를 이용하여 가운데 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 좌표를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하였을 때, 가운데에 위치하는 샘플(630b)의 좌표인 (xb, yb)를 포함하는 부호화 단위(620b)를 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정된 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 좌표는 픽처 내에서의 절대적인 위치를 나타내는 좌표를 나타낼 수 있고, 나아가 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 기준으로, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 상대적 위치를 나타내는 정보인 (dxb, dyb)좌표, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 상대적 위치를 나타내는 정보인 (dxc, dyc)좌표를 이용할 수도 있다. 또한 부호화 단위에 포함되는 샘플의 위치를 나타내는 정보로서 해당 샘플의 좌표를 이용함으로써 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 방법이 상술한 방법으로 한정하여 해석되어서는 안되고, 샘플의 좌표를 이용할 수 있는 다양한 산술적 방법으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)를 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할할 수 있고, 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 소정의 기준에 따라 부호화 단위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 크기가 다른 부호화 단위(620b)를 선택할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 나타내는 정보인 (xa, ya) 좌표, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 위치를 나타내는 정보인 (xb, yb) 좌표, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 위치를 나타내는 정보인 (xc, yc) 좌표를 이용하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 각각의 너비 또는 높이를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 나타내는 좌표인 (xa, ya), (xb, yb), (xc, yc)를 이용하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 각각의 크기를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a)의 너비를 현재 부호화 단위(600)의 너비로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a)의 높이를 yb-ya로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(620b)의 너비를 현재 부호화 단위(600)의 너비로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(620b)의 높이를 yc-yb로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 하단 부호화 단위의 너비 또는 높이는 현재 부호화 단위의 너비 또는 높이와 상단 부호화 단위(620a) 및 가운데 부호화 단위(620b)의 너비 및 높이를 이용하여 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 결정된 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 너비 및 높이에 기초하여 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a) 및 하단 부호화 단위(620c)의 크기와 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위(620b)를 소정 위치의 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 상술한 영상 복호화 장치(100)가 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정하는 과정은 샘플 좌표에 기초하여 결정되는 부호화 단위의 크기를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 일 실시예에 불과하므로, 소정의 샘플 좌표에 따라 결정되는 부호화 단위의 크기를 비교하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 다양한 과정이 이용될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a)의 좌측 상단의 샘플(670a)의 위치를 나타내는 정보인 (xd, yd) 좌표, 가운데 부호화 단위(660b)의 좌측 상단의 샘플(670b)의 위치를 나타내는 정보인 (xe, ye) 좌표, 우측 부호화 단위(660c)의 좌측 상단의 샘플(670c)의 위치를 나타내는 정보인 (xf, yf) 좌표를 이용하여 부호화 단위들(660a, 660b, 660c) 각각의 너비 또는 높이를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)의 위치를 나타내는 좌표인 (xd, yd), (xe, ye), (xf, yf)를 이용하여 부호화 단위들(660a, 660b, 660c) 각각의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a)의 너비를 xe-xd로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a)의 높이를 현재 부호화 단위(650)의 높이로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(660b)의 너비를 xf-xe로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(660b)의 높이를 현재 부호화 단위(600)의 높이로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 우측 부호화 단위(660c)의 너비 또는 높이는 현재 부호화 단위(650)의 너비 또는 높이와 좌측 부호화 단위(660a) 및 가운데 부호화 단위(660b)의 너비 및 높이를 이용하여 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 결정된 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)의 너비 및 높이에 기초하여 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a) 및 우측 부호화 단위(660c)의 크기와 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위(660b)를 소정 위치의 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 상술한 영상 복호화 장치(100)가 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정하는 과정은 샘플 좌표에 기초하여 결정되는 부호화 단위의 크기를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 일 실시예에 불과하므로, 소정의 샘플 좌표에 따라 결정되는 부호화 단위의 크기를 비교하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 다양한 과정이 이용될 수 있다.
다만 부호화 단위의 위치를 결정하기 위하여 고려하는 샘플의 위치는 상술한 좌측 상단으로 한정하여 해석되어서는 안되고 부호화 단위에 포함되는 임의의 샘플의 위치에 대한 정보가 이용될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 형태를 고려하여, 현재 부호화 단위가 분할되어 결정되는 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 현재 부호화 단위가 너비가 높이보다 긴 비-정사각형 형태라면 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향으로 위치를 달리 하는 부호화 단위들 중 하나를 결정하여 해당 부호화 단위에 대한 제한을 둘 수 있다. 현재 부호화 단위가 높이가 너비보다 긴 비-정사각형 형태라면 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향으로 위치를 달리 하는 부호화 단위들 중 하나를 결정하여 해당 부호화 단위에 대한 제한을 둘 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 짝수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여 짝수개의 부호화 단위들 각각의 위치를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 분할(바이너리 분할)하여 짝수개의 부호화 단위들을 결정할 수 있고 짝수개의 부호화 단위들의 위치에 대한 정보를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 과정은 도 6에서 상술한 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치(예를 들면, 가운데 위치)의 부호화 단위를 결정하는 과정에 대응하는 과정일 수 있으므로 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라, 비-정사각형 형태의 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위로 분할한 경우, 복수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여 분할 과정에서 소정 위치의 부호화 단위에 대한 소정의 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 복수개로 분할된 부호화 단위들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하기 위하여 분할 과정에서 가운데 부호화 단위에 포함된 샘플에 저장된 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
도 6을 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(600)를 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할할 수 있으며, 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보가 획득되는 위치를 고려하여, 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 즉, 현재 부호화 단위(600)의 분할 형태 모드 정보는 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플(640)에서 획득될 수 있으며, 상기 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(600)가 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할된 경우 상기 샘플(640)을 포함하는 부호화 단위(620b)를 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정하기 위해 이용되는 정보가 분할 형태 모드 정보로 한정하여 해석되어서는 안되고, 다양한 종류의 정보가 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하는 과정에서 이용될 수 있다.
일 실시예에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 식별하기 위한 소정의 정보는, 결정하려는 부호화 단위에 포함되는 소정의 샘플에서 획득될 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정된 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 소정 위치의 부호화 단위(예를 들면, 복수개로 분할된 부호화 단위 중 가운데에 위치하는 부호화 단위)를 결정하기 위하여 현재 부호화 단위(600) 내의 소정 위치의 샘플(예를 들면, 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플)에서 획득되는 분할 형태 모드 정보를 이용할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)의 블록 형태를 고려하여 상기 소정 위치의 샘플을 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정되는 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중, 소정의 정보(예를 들면, 분할 형태 모드 정보)가 획득될 수 있는 샘플이 포함된 부호화 단위(620b)를 결정하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 도 6을 참조하면 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로서 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플(640)을 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 이러한 샘플(640)이 포함되는 부호화 단위(620b)를 복호화 과정에서의 소정의 제한을 둘 수 있다. 다만 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치는 상술한 위치로 한정하여 해석되어서는 안되고, 제한을 두기 위해 결정하려는 부호화 단위(620b)에 포함되는 임의의 위치의 샘플들로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따라 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치는 현재 부호화 단위(600)의 형태에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 블록 형태 정보는 현재 부호화 단위의 형태가 정사각형인지 또는 비-정사각형인지 여부를 결정할 수 있고, 형태에 따라 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 너비에 대한 정보 및 높이에 대한 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할하는 경계 상에 위치하는 샘플을 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로 결정할 수 있다. 또다른 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위에 관련된 블록 형태 정보가 비-정사각형 형태임을 나타내는 경우, 현재 부호화 단위의 긴 변을 반으로 분할하는 경계를 포함하는 샘플 중 하나를 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위로 분할한 경우, 복수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여, 분할 형태 모드 정보를 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 부호화 단위에 포함된 소정 위치의 샘플에서 획득할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 분할되어 생성된 복수개의 부호화 단위들을 복수개의 부호화 단위 각각에 포함된 소정 위치의 샘플로부터 획득되는 분할 형태 모드 정보를 이용하여 분할할 수 있다. 즉, 부호화 단위는 부호화 단위 각각에 포함된 소정 위치의 샘플에서 획득되는 분할 형태 모드 정보를 이용하여 재귀적으로 분할될 수 있다. 부호화 단위의 재귀적 분할 과정에 대하여는 도 5를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정할 수 있고, 이러한 적어도 하나의 부호화 단위가 복호화되는 순서를 소정의 블록(예를 들면, 현재 부호화 단위)에 따라 결정할 수 있다.
도 7는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 현재 부호화 단위를 분할하여 복수개의 부호화 단위들을 결정하는 경우, 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 결정하거나 제1 부호화 단위(700)를 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(730a, 730b)를 결정하거나 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(750a, 750b, 750c, 750d)를 결정할 수 있다.
도 7를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 수평 방향(710c)으로 처리되도록 순서를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수평 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(730a, 730b)의 처리 순서를 수직 방향(730c)으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(750a, 750b, 750c, 750d)를 하나의 행에 위치하는 부호화 단위들이 처리된 후 다음 행에 위치하는 부호화 단위들이 처리되는 소정의 순서(예를 들면, 래스터 스캔 순서(raster scan order) 또는 z 스캔 순서(z scan order)(750e) 등)에 따라 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들을 재귀적으로 분할할 수 있다. 도 7를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 분할하여 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)을 결정할 수 있고, 결정된 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d) 각각을 재귀적으로 분할할 수 있다. 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)을 분할하는 방법은 제1 부호화 단위(700)를 분할하는 방법에 대응하는 방법이 될 수 있다. 이에 따라 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)은 각각 독립적으로 복수개의 부호화 단위들로 분할될 수 있다. 도 7를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 결정할 수 있고, 나아가 제2 부호화 단위(710a, 710b) 각각을 독립적으로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 좌측의 제2 부호화 단위(710a)를 수평 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(720a, 720b)로 분할할 수 있고, 우측의 제2 부호화 단위(710b)는 분할하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위들의 처리 순서는 부호화 단위의 분할 과정에 기초하여 결정될 수 있다. 다시 말해, 분할된 부호화 단위들의 처리 순서는 분할되기 직전의 부호화 단위들의 처리 순서에 기초하여 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 좌측의 제2 부호화 단위(710a)가 분할되어 결정된 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 처리되는 순서를 우측의 제2 부호화 단위(710b)와 독립적으로 결정할 수 있다. 좌측의 제2 부호화 단위(710a)가 수평 방향으로 분할되어 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 결정되었으므로 제3 부호화 단위(720a, 720b)는 수직 방향(720c)으로 처리될 수 있다. 또한 좌측의 제2 부호화 단위(710a) 및 우측의 제2 부호화 단위(710b)가 처리되는 순서는 수평 방향(710c)에 해당하므로, 좌측의 제2 부호화 단위(710a)에 포함되는 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 수직 방향(720c)으로 처리된 후에 우측 부호화 단위(710b)가 처리될 수 있다. 상술한 내용은 부호화 단위들이 각각 분할 전의 부호화 단위에 따라 처리 순서가 결정되는 과정을 설명하기 위한 것이므로, 상술한 실시예에 한정하여 해석되어서는 안되고, 다양한 형태로 분할되어 결정되는 부호화 단위들이 소정의 순서에 따라 독립적으로 처리될 수 있는 다양한 방법으로 이용되는 것으로 해석되어야 한다.
도 8는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 소정의 순서로 부호화 단위가 처리될 수 없는 경우, 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것임을 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 획득된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위들로 분할되는 것을 결정할 수 있다. 도 8를 참조하면 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(800)가 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(810a, 810b)로 분할될 수 있고, 제2 부호화 단위(810a, 810b)는 각각 독립적으로 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위 중 좌측 부호화 단위(810a)는 수평 방향으로 분할하여 복수개의 제3 부호화 단위(820a, 820b)를 결정할 수 있고, 우측 부호화 단위(810b)는 홀수개의 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제3 부호화 단위들(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)이 소정의 순서로 처리될 수 있는지 여부를 판단하여 홀수개로 분할된 부호화 단위가 존재하는지를 결정할 수 있다. 도 8를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(800)를 재귀적으로 분할하여 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 부호화 단위(800), 제2 부호화 단위(810a, 810b) 또는 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)가 분할되는 형태 중 홀수개의 부호화 단위로 분할되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제2 부호화 단위(810a, 810b) 중 우측에 위치하는 부호화 단위가 홀수개의 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)로 분할될 수 있다. 제1 부호화 단위(800)에 포함되는 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서는 소정의 순서(예를 들면, z-스캔 순서(z-scan order)(830))가 될 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 우측 제2 부호화 단위(810b)가 홀수개로 분할되어 결정된 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)가 상기 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(800)에 포함되는 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)가 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 결정할 수 있으며, 상기 조건은 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)의 경계에 따라 제2 부호화 단위(810a, 810b)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할되는지 여부와 관련된다. 예를 들면 비-정사각형 형태의 좌측 제2 부호화 단위(810a)의 높이를 반으로 분할하여 결정되는 제3 부호화 단위(820a, 820b)는 조건을 만족할 수 있다. 우측 제2 부호화 단위(810b)를 3개의 부호화 단위로 분할하여 결정되는 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)들의 경계가 우측 제2 부호화 단위(810b)의 너비 또는 높이를 반으로 분할하지 못하므로 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 이러한 조건 불만족의 경우 스캔 순서의 단절(disconnection)로 판단하고, 판단 결과에 기초하여 우측 제2 부호화 단위(810b)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 경우 분할된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있으며, 이러한 제한 내용 또는 소정 위치 등에 대하여는 다양한 실시예를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 9은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 제1 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수신부(110)를 통해 획득한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(900)를 분할할 수 있다. 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)는 4개의 정사각형 형태를 가지는 부호화 단위로 분할되거나 또는 비-정사각형 형태의 복수개의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 예를 들면 도 9을 참조하면, 제1 부호화 단위(900)는 정사각형이고 분할 형태 모드 정보가 비-정사각형의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(900)를 복수개의 비-정사각형의 부호화 단위들로 분할할 수 있다. 구체적으로, 분할 형태 모드 정보가 제1 부호화 단위(900)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할하여 홀수개의 부호화 단위를 결정하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 홀수개의 부호화 단위들로서 수직 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c) 또는 수평 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(920a, 920b, 920c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(900)에 포함되는 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c)가 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 결정할 수 있으며, 상기 조건은 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c)의 경계에 따라 제1 부호화 단위(900)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할되는지 여부와 관련된다. 도 9를 참조하면 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 수직 방향으로 분할하여 결정되는 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c)들의 경계가 제1 부호화 단위(900)의 너비를 반으로 분할하지 못하므로 제1 부호화 단위(900)는 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 또한 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 수평 방향으로 분할하여 결정되는 제2 부호화 단위(920a, 920b, 920c)들의 경계가 제1 부호화 단위(900)의 너비를 반으로 분할하지 못하므로 제1 부호화 단위(900)는 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 이러한 조건 불만족의 경우 스캔 순서의 단절(disconnection)로 판단하고, 판단 결과에 기초하여 제1 부호화 단위(900)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 경우 분할된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있으며, 이러한 제한 내용 또는 소정 위치 등에 대하여는 다양한 실시예를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위를 분할하여 다양한 형태의 부호화 단위들을 결정할 수 있다.
도 9을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900), 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(930 또는 950)를 다양한 형태의 부호화 단위들로 분할할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 제1 부호화 단위가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위가 소정의 조건을 만족하는 경우 제2 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태가 제한되는 것을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수신부(110)를 통해 획득한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1000)를 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b)로 분할하는 것으로 결정할 수 있다. 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b)는 독립적으로 분할될 수 있다. 이에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b) 각각에 관련된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 복수개의 부호화 단위로 분할하거나 분할하지 않는 것을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향으로 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 좌측 제2 부호화 단위(1010a)를 수평 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(1012a, 1012b)를 결정할 수 있다. 다만 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1010a)를 수평 방향으로 분할한 경우, 우측 제2 부호화 단위(1010b)는 좌측 제2 부호화 단위(1010a)가 분할된 방향과 동일하게 수평 방향으로 분할될 수 없도록 제한할 수 있다. 만일 우측 제2 부호화 단위(1010b)가 동일한 방향으로 분할되어 제3 부호화 단위(1014a, 1014b)가 결정된 경우, 좌측 제2 부호화 단위(1010a) 및 우측 제2 부호화 단위(1010b)가 수평 방향으로 각각 독립적으로 분할됨으로써 제3 부호화 단위(1012a, 1012b, 1014a, 1014b)가 결정될 수 있다. 하지만 이는 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1000)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1030a, 1030b, 1030c, 1030d)로 분할한 것과 동일한 결과이며 이는 영상 복호화 측면에서 비효율적일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향으로 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1020a 또는 1020b)를 수직 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(1022a, 1022b, 1024a, 1024b)를 결정할 수 있다. 다만 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위 중 하나(예를 들면 상단 제2 부호화 단위(1020a))를 수직 방향으로 분할한 경우, 상술한 이유에 따라 다른 제2 부호화 단위(예를 들면 하단 부호화 단위(1020b))는 상단 제2 부호화 단위(1020a)가 분할된 방향과 동일하게 수직 방향으로 분할될 수 없도록 제한할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 4개의 정사각형 형태의 부호화 단위로 분할하는 것을 나타낼 수 없는 경우, 영상 복호화 장치가 정사각형 형태의 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1100)를 분할하여 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 결정할 수 있다. 분할 형태 모드 정보에는 부호화 단위가 분할될 수 있는 다양한 형태에 대한 정보가 포함될 수 있으나, 다양한 형태에 대한 정보에는 정사각형 형태의 4개의 부호화 단위로 분할하기 위한 정보가 포함될 수 없는 경우가 있다. 이러한 분할 형태 모드 정보에 따르면, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1100)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할하지 못한다. 분할 형태 모드 정보에 기초하여 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 각각 독립적으로 분할할 수 있다. 재귀적인 방법을 통해 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등) 각각이 소정의 순서대로 분할될 수 있으며, 이는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1100)가 분할되는 방법에 대응하는 분할 방법일 수 있다.
예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1110a)가 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1112a, 1112b)를 결정할 수 있고, 우측 제2 부호화 단위(1110b)가 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1114a, 1114b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1110a) 및 우측 제2 부호화 단위(1110b) 모두 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1116a, 1116b, 1116c, 1116d)를 결정할 수도 있다. 이러한 경우 제1 부호화 단위(1100)가 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할된 것과 동일한 형태로 부호화 단위가 결정될 수 있다.
또 다른 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 상단 제2 부호화 단위(1120a)가 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1122a, 1122b)를 결정할 수 있고, 하단 제2 부호화 단위(1120b)가 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1124a, 1124b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(100)는 상단 제2 부호화 단위(1120a) 및 하단 제2 부호화 단위(1120b) 모두 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1126a, 1126b, 1126a, 1126b)를 결정할 수도 있다. 이러한 경우 제1 부호화 단위(1100)가 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할된 것과 동일한 형태로 부호화 단위가 결정될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따라 복수개의 부호화 단위들 간의 처리 순서가 부호화 단위의 분할 과정에 따라 달라질 수 있음을 도시한 것이다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1200)를 분할할 수 있다. 블록 형태가 정사각형이고, 분할 형태 모드 정보가 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할됨을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1200)를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1210a, 1210b, 1220a, 1220b 등)를 결정할 수 있다. 도 12를 참조하면 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향 또는 수직 방향만으로 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)는 각각에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 독립적으로 분할될 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1200)가 수직 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 결정할 수 있고, 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있다. 이러한 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)의 분할 과정은 도 11과 관련하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정의 순서에 따라 부호화 단위를 처리할 수 있다. 소정의 순서에 따른 부호화 단위의 처리에 대한 특징은 도 7와 관련하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 도 12를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1200)를 분할하여 4개의 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1200)가 분할되는 형태에 따라 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)의 처리 순서를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1210a)에 포함되는 제3 부호화 단위(1216a, 1216c)를 수직 방향으로 먼저 처리한 후, 우측 제2 부호화 단위(1210b)에 포함되는 제3 부호화 단위(1216b, 1216d)를 수직 방향으로 처리하는 순서(1217)에 따라 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)를 수직 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 상단 제2 부호화 단위(1220a)에 포함되는 제3 부호화 단위(1226a, 1226b)를 수평 방향으로 먼저 처리한 후, 하단 제2 부호화 단위(1220b)에 포함되는 제3 부호화 단위(1226c, 1226d)를 수평 방향으로 처리하는 순서(1227)에 따라 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 처리할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)가 각각 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)가 결정될 수 있다. 수직 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b) 및 수평 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)는 서로 다른 형태로 분할된 것이지만, 이후에 결정되는 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)에 따르면 결국 동일한 형태의 부호화 단위들로 제1 부호화 단위(1200)가 분할된 결과가 된다. 이에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 상이한 과정을 통해 재귀적으로 부호화 단위를 분할함으로써 결과적으로 동일한 형태의 부호화 단위들을 결정하더라도, 동일한 형태로 결정된 복수개의 부호화 단위들을 서로 다른 순서로 처리할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 복수개의 부호화 단위가 결정되는 경우, 부호화 단위의 형태 및 크기가 변함에 따라 부호화 단위의 심도가 결정되는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 심도를 소정의 기준에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면 소정의 기준은 부호화 단위의 긴 변의 길이가 될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 긴 변의 길이가 분할되기 전의 부호화 단위의 긴 변의 길이보다 2n (n>0) 배로 분할된 경우, 현재 부호화 단위의 심도는 분할되기 전의 부호화 단위의 심도보다 n만큼 심도가 증가된 것으로 결정할 수 있다. 이하에서는 심도가 증가된 부호화 단위를 하위 심도의 부호화 단위로 표현하도록 한다.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따라 정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보(예를 들면 블록 형태 정보는 ′0: SQUARE′를 나타낼 수 있음)에 기초하여 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태인 제1 부호화 단위(1300)를 분할하여 하위 심도의 제2 부호화 단위(1302), 제3 부호화 단위(1304) 등을 결정할 수 있다. 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1300)의 크기를 2Nx2N이라고 한다면, 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이를 1/2배로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(1302)는 NxN의 크기를 가질 수 있다. 나아가 제2 부호화 단위(1302)의 너비 및 높이를 1/2크기로 분할하여 결정된 제3 부호화 단위(1304)는 N/2xN/2의 크기를 가질 수 있다. 이 경우 제3 부호화 단위(1304)의 너비 및 높이는 제1 부호화 단위(1300)의 1/4배에 해당한다. 제1 부호화 단위(1300)의 심도가 D인 경우 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이의 1/2배인 제2 부호화 단위(1302)의 심도는 D+1일 수 있고, 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이의 1/4배인 제3 부호화 단위(1304)의 심도는 D+2일 수 있다.
일 실시예에 따라 비-정사각형 형태를 나타내는 블록 형태 정보(예를 들면 블록 형태 정보는, 높이가 너비보다 긴 비-정사각형임을 나타내는 ′1: NS_VER′ 또는 너비가 높이보다 긴 비-정사각형임을 나타내는 ′2: NS_HOR′를 나타낼 수 있음)에 기초하여, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태인 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)를 분할하여 하위 심도의 제2 부호화 단위(1312 또는 1322), 제3 부호화 단위(1314 또는 1324) 등을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1310)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1302, 1312, 1322 등)를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1310)를 수평 방향으로 분할하여 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 또는 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)를 결정할 수 있고, 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 2NxN 크기의 제1 부호화 단위(1320) 의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1302, 1312, 1322 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1320)를 수직 방향으로 분할하여 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 또는 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)를 결정할 수 있고, 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1302)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304)를 결정하거나 N/4xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정하거나 N/2xN/4 크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1312)를 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304) 또는 N/2xN/4 크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정하거나 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/4xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1322)를 수직 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304) 또는 N/4xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정하거나 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/4크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 부호화 단위(예를 들면, 1300, 1302, 1304)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할할 수 있다. 예를 들면, 2Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1300)를 수직 방향으로 분할하여 Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1310)를 결정하거나 수평 방향으로 분할하여 2NxN 크기의 제1 부호화 단위(1320)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 심도가 부호화 단위의 가장 긴 변의 길이에 기초하여 결정되는 경우, 2Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1300)가 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할되어 결정되는 부호화 단위의 심도는 제1 부호화 단위(1300)의 심도와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따라 제3 부호화 단위(1314 또는 1324)의 너비 및 높이는 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 1/4배에 해당할 수 있다. 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 심도가 D인 경우 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 너비 및 높이의 1/2배인 제2 부호화 단위(1312 또는 1322)의 심도는 D+1일 수 있고, 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 너비 및 높이의 1/4배인 제3 부호화 단위(1314 또는 1324)의 심도는 D+2일 수 있다.
도 14은 일 실시예에 따라 부호화 단위들의 형태 및 크기에 따라 결정될 수 있는 심도 및 부호화 단위 구분을 위한 인덱스(part index, 이하 PID)를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)를 분할하여 다양한 형태의 제2 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 제1 부호화 단위(1400)를 수직 방향 및 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1400)에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)에 대한 분할 형태 모드 정보에 따라 결정되는 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)는 긴 변의 길이에 기초하여 심도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)의 한 변의 길이와 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 긴 변의 길이가 동일하므로, 제1 부호화 단위(1400)와 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 심도는 D로 동일하다고 볼 수 있다. 이에 반해 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1400)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)로 분할한 경우, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)의 한 변의 길이는 제1 부호화 단위(1400)의 한 변의 길이의 1/2배 이므로, 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)의 심도는 제1 부호화 단위(1400)의 심도인 D보다 한 심도 하위인 D+1의 심도일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 높이가 너비보다 긴 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 분할 형태 모드 정보에 따라 수평 방향으로 분할하여 복수개의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b, 1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 너비가 높이보다 긴 형태의 제1 부호화 단위(1420)를 분할 형태 모드 정보에 따라 수직 방향으로 분할하여 복수개의 제2 부호화 단위(1422a, 1422b, 1424a, 1424b, 1424c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410 또는 1420)에 대한 분할 형태 모드 정보에 따라 결정되는 제2 부호화 단위(1412a, 1412b, 1414a, 1414b, 1414c. 1422a, 1422b, 1424a, 1424b, 1424c)는 긴 변의 길이에 기초하여 심도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b)의 한 변의 길이는 높이가 너비보다 긴 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)의 한 변의 길이의 1/2배이므로, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b)의 심도는 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)의 심도 D보다 한 심도 하위의 심도인 D+1이다.
나아가 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 홀수개의 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 홀수개의 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414a, 1414c) 및 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414b)를 포함할 수 있다. 이 경우 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414a, 1414c)의 긴 변의 길이 및 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414b)의 한 변의 길이는 제1 부호화 단위(1410)의 한 변의 길이의 1/2배 이므로, 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)의 심도는 제1 부호화 단위(1410)의 심도인 D보다 한 심도 하위인 D+1의 심도일 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1410)와 관련된 부호화 단위들의 심도를 결정하는 상기 방식에 대응하는 방식으로, 너비가 높이보다 긴 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1420)와 관련된 부호화 단위들의 심도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할된 부호화 단위들의 구분을 위한 인덱스(PID)를 결정함에 있어서, 홀수개로 분할된 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌 경우, 부호화 단위들 간의 크기 비율에 기초하여 인덱스를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 홀수개로 분할된 부호화 단위들(1414a, 1414b, 1414c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)와 너비는 동일하지만 높이가 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 높이의 두 배일 수 있다. 즉, 이 경우 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 두 개를 포함할 수 있다. 따라서, 스캔 순서에 따라 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)의 인덱스(PID)가 1이라면 그 다음 순서에 위치하는 부호화 단위(1414c)는 인덱스가 2가 증가한 3일수 있다. 즉 인덱스의 값의 불연속성이 존재할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 이러한 분할된 부호화 단위들 간의 구분을 위한 인덱스의 불연속성의 존재 여부에 기초하여 홀수개로 분할된 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위로부터 분할되어 결정된 복수개의 부호화 단위들을 구분하기 위한 인덱스의 값에 기초하여 특정 분할 형태로 분할된 것인지를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 높이가 너비보다 긴 직사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 분할하여 짝수개의 부호화 단위(1412a, 1412b)를 결정하거나 홀수개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 복수개의 부호화 단위 각각을 구분하기 위하여 각 부호화 단위를 나타내는 인덱스(PID)를 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 PID는 각각의 부호화 단위의 소정 위치의 샘플(예를 들면, 좌측 상단 샘플)에서 획득될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 구분을 위한 인덱스를 이용하여 분할되어 결정된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 높이가 너비보다 긴 직사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)에 대한 분할 형태 모드 정보가 3개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1410)를 3개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 3개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c) 각각에 대한 인덱스를 할당할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 홀수개로 분할된 부호화 단위 중 가운데 부호화 단위를 결정하기 위하여 각 부호화 단위에 대한 인덱스를 비교할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들의 인덱스에 기초하여 인덱스들 중 가운데 값에 해당하는 인덱스를 갖는 부호화 단위(1414b)를, 제1 부호화 단위(1410)가 분할되어 결정된 부호화 단위 중 가운데 위치의 부호화 단위로서 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할된 부호화 단위들의 구분을 위한 인덱스를 결정함에 있어서, 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌 경우, 부호화 단위들 간의 크기 비율에 기초하여 인덱스를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 제1 부호화 단위(1410)가 분할되어 생성된 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)와 너비는 동일하지만 높이가 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 높이의 두 배일 수 있다. 이 경우 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)의 인덱스(PID)가 1이라면 그 다음 순서에 위치하는 부호화 단위(1414c)는 인덱스가 2가 증가한 3일수 있다. 이러한 경우처럼 균일하게 인덱스가 증가하다가 증가폭이 달라지는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 다른 부호화 단위들과 다른 크기를 가지는 부호화 단위를 포함하는 복수개의 부호화 단위로 분할된 것으로 결정할 수 있다, 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 홀수개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위 중 소정 위치의 부호화 단위(예를 들면 가운데 부호화 단위)가 다른 부호화 단위와 크기가 다른 형태로 현재 부호화 단위를 분할할 수 있다. 이 경우 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위에 대한 인덱스(PID)를 이용하여 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위를 결정할 수 있다. 다만 상술한 인덱스, 결정하고자 하는 소정 위치의 부호화 단위의 크기 또는 위치는 일 실시예를 설명하기 위해 특정한 것이므로 이에 한정하여 해석되어서는 안되며, 다양한 인덱스, 부호화 단위의 위치 및 크기가 이용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 재귀적인 분할이 시작되는 소정의 데이터 단위를 이용할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따라 픽처에 포함되는 복수개의 소정의 데이터 단위에 따라 복수개의 부호화 단위들이 결정된 것을 도시한다.
일 실시예에 따라 소정의 데이터 단위는 부호화 단위가 분할 형태 모드 정보를 이용하여 재귀적으로 분할되기 시작하는 데이터 단위로 정의될 수 있다. 즉, 현재 픽처를 분할하는 복수개의 부호화 단위들이 결정되는 과정에서 이용되는 최상위 심도의 부호화 단위에 해당할 수 있다. 이하에서는 설명 상 편의를 위해 이러한 소정의 데이터 단위를 기준 데이터 단위라고 지칭하도록 한다.
일 실시예에 따라 기준 데이터 단위는 소정의 크기 및 형태를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라, 기준 부호화 단위는 MxN의 샘플들을 포함할 수 있다. 여기서 M 및 N은 서로 동일할 수도 있으며, 2의 승수로 표현되는 정수일 수 있다. 즉, 기준 데이터 단위는 정사각형 또는 비-정사각형의 형태를 나타낼 수 있으며, 이후에 정수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 픽처를 복수개의 기준 데이터 단위로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 픽처를 분할하는 복수개의 기준 데이터 단위를 각각의 기준 데이터 단위에 대한 분할 형태 모드 정보를 이용하여 분할할 수 있다. 이러한 기준 데이터 단위의 분할 과정은 쿼드 트리(quad-tree)구조를 이용한 분할 과정에 대응될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 픽처에 포함되는 기준 데이터 단위가 가질 수 있는 최소 크기를 미리 결정할 수 있다. 이에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 최소 크기 이상의 크기를 갖는 다양한 크기의 기준 데이터 단위를 결정할 수 있고, 결정된 기준 데이터 단위를 기준으로 분할 형태 모드 정보를 이용하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
도 15를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)를 이용할 수 있고, 또는 비-정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1502)를 이용할 수도 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 형태 및 크기는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 포함할 수 있는 다양한 데이터 단위(예를 들면, 시퀀스(sequence), 픽처(picture), 슬라이스(slice), 슬라이스 세그먼트(slice segment), 타일(tile), 타일 그룹(tile group), 최대 부호화 단위 등)에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)의 수신부(110)는 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 다양한 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정은 도 3의 현재 부호화 단위(300)가 분할되는 과정을 통해 상술하였고, 비-정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1502)에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정은 도 4의 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되는 과정을 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정의 조건에 기초하여 미리 결정되는 일부 데이터 단위에 따라 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 결정하기 위하여, 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 식별하기 위한 인덱스를 이용할 수 있다. 즉, 수신부(110)는 비트스트림으로부터 상기 다양한 데이터 단위(예를 들면, 시퀀스, 픽처, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일, 타일 그룹, 최대 부호화 단위 등) 중 소정의 조건(예를 들면 슬라이스 이하의 크기를 갖는 데이터 단위)을 만족하는 데이터 단위로서 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일, 타일 그룹, 최대부호화 단위 등 마다, 기준 부호화 단위의 크기 및 형태의 식별을 위한 인덱스만을 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 인덱스를 이용함으로써 상기 소정의 조건을 만족하는 데이터 단위마다 기준 데이터 단위의 크기 및 형태를 결정할 수 있다. 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 상대적으로 작은 크기의 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 획득하여 이용하는 경우, 비트스트림의 이용 효율이 좋지 않을 수 있으므로, 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 직접 획득하는 대신 상기 인덱스만을 획득하여 이용할 수 있다. 이 경우 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 나타내는 인덱스에 대응하는 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나는 미리 결정되어 있을 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 미리 결정된 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 인덱스에 따라 선택함으로써, 인덱스 획득의 기준이 되는 데이터 단위에 포함되는 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 하나의 최대 부호화 단위에 포함하는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 이용할 수 있다. 즉, 영상을 분할하는 최대 부호화 단위에는 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 포함될 수 있고, 각각의 기준 부호화 단위의 재귀적인 분할 과정을 통해 부호화 단위가 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 최대 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나는 기준 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나의 정수배에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 크기는 최대 부호화 단위를 쿼드 트리 구조에 따라 n번 분할한 크기일 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위를 쿼드 트리 구조에 따라 n 번 분할하여 기준 부호화 단위를 결정할 수 있고, 다양한 실시예들에 따라 기준 부호화 단위를 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 형태를 나타내는 블록 형태 정보 또는 현재 부호화 단위를 분할하는 방법을 나타내는 분할 형태 모드 정보를 비트스트림으로부터 획득하여 이용할 수 있다. 분할 형태 모드 정보는 다양한 데이터 단위와 관련된 비트스트림에 포함될 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 슬라이스 헤더(slice header), 슬라이스 세그먼트 헤더(slice segment header), 타일 헤더(tile header), 타일 그룹 헤더(tile group header)에 포함된 분할 형태 모드 정보를 이용할 수 있다. 나아가, 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위, 기준 부호화 단위, 프로세싱 블록마다 비트스트림으로부터 블록 형태 정보 또는 분할 형태 모드 정보에 대응하는 신택스 정보(예, 신택스 엘리먼트)를 비트스트림으로부터 획득하여 이용할 수 있다.
이하 본 개시의 일 실시예에 따른 분할 규칙을 결정하는 방법에 대하여 자세히 설명한다.
영상 복호화 장치(100)는 영상의 분할 규칙을 결정할 수 있다. 분할 규칙은 영상 복호화 장치(100) 및 영상 부호화 장치(200) 사이에 미리 결정되어 있을 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여 영상의 분할 규칙을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 슬라이스 헤더(slice header), 슬라이스 세그먼트 헤더(slice segment header), 타일 헤더(tile header), 타일 그룹 헤더(tile group header) 중 적어도 하나로부터 획득된 정보에 기초하여 분할 규칙을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙을 프레임, 슬라이스, 타일, 템포럴 레이어(Temporal layer), 최대 부호화 단위 또는 부호화 단위에 따라 다르게 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태에 기초하여 분할 규칙을 결정할 수 있다. 블록 형태는 부호화 단위의 크기, 모양, 너비 및 높이의 비율, 방향을 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태에 기초하여 분할 규칙을 결정할 것을 미리 결정할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 영상 복호화 장치(100)는 수신된 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여, 분할 규칙을 결정할 수 있다.
부호화 단위의 모양은 정사각형(square) 및 비-정사각형(non-square)을 포함할 수 있다. 부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 같은 경우, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 모양을 정사각형으로 결정할 수 있다. 또한, . 부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 같지 않은 경우, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 모양을 비-정사각형으로 결정할 수 있다.
부호화 단위의 크기는 4x4, 8x4, 4x8, 8x8, 16x4, 16x8, ... , 256x256의 다양한 크기를 포함할 수 있다. 부호화 단위의 크기는 부호화 단위의 긴변의 길이, 짧은 변의 길이 또는 넓이에 따라 분류될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 동일한 그룹으로 분류된 부호화 단위에 동일한 분할 규칙을 적용할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(100)는 동일한 긴변의 길이를 가지는 부호화 단위를 동일한 크기로 분류할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 동일한 긴변의 길이를 가지는 부호화 단위에 대하여 동일한 분할 규칙을 적용할 수 있다.
부호화 단위의 너비 및 높이의 비율은 1:2, 2:1, 1:4, 4:1, 1:8, 8:1, 1:16, 16:1, 32:1 또는 1:32 등을 포함할 수 있다. 또한, 부호화 단위의 방향은 수평 방향 및 수직 방향을 포함할 수 있다. 수평 방향은 부호화 단위의 너비의 길이가 높이의 길이보다 긴 경우를 나타낼 수 있다. 수직 방향은 부호화 단위의 너비의 길이가 높이의 길이보다 짧은 경우를 나타낼 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 기초하여 분할 규칙을 적응적으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 기초하여 허용가능한 분할 형태 모드를 다르게 결정할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 기초하여 분할이 허용되는지 여부를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 따라 분할 방향을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 따라 허용가능한 분할 타입을 결정할 수 있다.
부호화 단위의 크기에 기초하여 분할 규칙을 결정하는 것은 영상 복호화 장치(100) 사이에 미리 결정된 분할 규칙일 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여, 분할 규칙을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 위치에 기초하여 분할 규칙을 적응적으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위가 영상에서 차지하는 위치에 기초하여 분할 규칙을 적응적으로 결정할 수 있다.
또한, 영상 복호화 장치(100)는 서로 다른 분할 경로로 생성된 부호화 단위가 동일한 블록 형태를 가지지 않도록 분할 규칙을 결정할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 서로 다른 분할 경로로 생성된 부호화 단위는 동일한 블록 형태를 가질 수 있다. 서로 다른 분할 경로로 생성된 부호화 단위들은 서로 다른 복호화 처리 순서를 가질 수 있다. 복호화 처리 순서에 대해서는 도 12와 함께 설명하였으므로 자세한 설명은 생략한다.
도 16는 영상 부호화 및 복호화 시스템의 블록도를 나타낸 도면이다.
영상 부호화 및 복호화 시스템(1600)의 부호화단(1610)은 영상의 부호화된 비트스트림을 전송하고, 복호화단(1650)은 비트스트림을 수신하여 복호화함으로써 복원 영상을 출력한다. 여기서 복호화단(1650)은 영상 복호화 장치(100)에 유사한 구성일 수 있다.
부호화단(1610)에서, 예측 부호화부(1615)는 인터 예측 및 인트라 예측을 통해 참조 영상을 출력하고, 변환 및 양자화부(1616)는 참조 영상과 현재 입력 영상 간의 레지듀얼 데이터를 양자화된 변환 계수로 양자화하여 출력한다. 엔트로피 부호화부(1625)는 양자화된 변환 계수를 부호화하여 변환하고 비트스트림으로 출력한다. 양자화된 변환 계수는 역양자화 및 역변환부(1630)을 거쳐 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹 필터링부(1635) 및 루프 필터링부(1640)를 거쳐 복원 영상으로 출력된다. 복원 영상은 예측 부호화부(1615)를 거쳐 다음 입력 영상의 참조 영상으로 사용될 수 있다.
복호화단(1650)으로 수신된 비트스트림 중 부호화된 영상 데이터는, 엔트로피 복호화부(1655) 및 역양자화 및 역변환부(1660)를 거쳐 공간 영역의 레지듀얼 데이터로 복원된다. 예측 복호화부(1675)로부터 출력된 참조 영상 및 레지듀얼 데이터가 조합되어 공간 영역의 영상 데이터가 구성되고, 디블로킹 필터링부(1665) 및 루프 필터링부(1670)는 공간 영역의 영상 데이터에 대해 필터링을 수행하여 현재 원본 영상에 대한 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 예측 복호화부(1675)에 의해 다음 원본 영상에 대한 참조 영상으로서 이용될 수 있다.
부호화단(1610)의 루프 필터링부(1640)는 사용자 입력 또는 시스템 설정에 따라 입력된 필터 정보를 이용하여 루프 필터링을 수행한다. 루프 필터링부(1640)에 의해 사용된 필터 정보는 엔트로피 부호화부(1610)로 출력되어, 부호화된 영상 데이터와 함께 복호화단(1650)으로 전송된다. 복호화단(1650)의 루프 필터링부(1670)는 복호화단(1650)으로부터 입력된 필터 정보에 기초하여 루프 필터링을 수행할 수 있다.
본 개시에서, '트리 구조'는 부호화 단위의 분할 모드가 쿼드 분할, 바이너리 분할, 터너리 분할 및 비 분할인지에 따라 형성되는 하나 이상의 부호화 단위들의 계층 구조를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 분할 과정에 따라 현재 부호화 단위로부터 생성된 블록들의 계층 구조를 트리 구조라 지칭한다.
본 개시에서, '블록의 이용 가능성(availability)'은 해당 블록이 이미 부호화되거나 복호화되어 해당 블록의 정보가 획득될 수 있는 상태인지 여부를 의미한다. 구체적으로 부호화 과정에서 현재 블록이 이미 부호화된 경우에 현재 블록의 부호화 정보를 이용하여 이웃 블록을 부호화할 수 있으므로, 현재 블록은 이용 가능한 상태로 표시될 수 있다. 현재 블록이 부호화되지 않은 경우에 현재 블록은 이용 가능하지 않은 상태로 표시될 수 있다. 마찬가지로 복호화 과정에서 현재 블록이 이미 복호화된 경우에 현재 블록의 부호화 정보를 이용하여 이웃 블록을 복호화할 수 있으므로, 현재 블록은 이용 가능한 상태로 표시될 수 있다. 현재 블록이 복호화되지 않은 경우에 현재 블록은 이용 가능하지 않은 상태로 표시될 수 있다.
본 개시에서, '블록의 움직임 정보의 이용 가능성'은 해당 블록에 대한 움직임 예측(인트라 모드 또는 인트라 블록 카피 모드에 따른 예측을 제외한 나머지 예측)이 수행되어 해당 블록의 움직임 정보(움직임 벡터, 예측 방향(L0-pred, L1-pred 또는 Bi-pred), 참조 픽처 인덱스)가 획득될 수 있는 상태인지 여부를 의미한다. 구체적으로 부호화 과정에서 현재 블록에 대해 이미 움직임 예측이 수행되어 현재 블록의 움직임 정보가 존재하는 경우에 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 이웃 블록의 움직임 예측을 수행할 수 있으므로, 현재 블록의 움직임 정보가 이용 가능한 상태로 표시될 수 있다. 부호화 과정에서 현재 블록에 대해 움직임 예측이 수행되지 않은 경우 현재 블록의 움직임 정보가 이용 가능하지 않은 상태로 표시될 수 있다. 마찬가지로 복호화 과정에서 현재 블록에 대해 이미 움직임 예측이 수행되어 현재 블록의 움직임 정보가 존재하는 경우에 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 이웃 블록의 움직임 예측을 수행할 수 있으므로, 현재 블록의 움직임 정보가 이용 가능한 상태로 표시될 수 있다. 복호화 과정에서 현재 블록에 대해 움직임 예측이 수행되지 않은 경우 현재 블록의 움직임 정보가 이용 가능하지 않은 상태로 표시될 수 있다.
본 개시에서, '머지 후보(merge candidate)'는 현재 블록의 이웃 블록에 대응하는 움직임 벡터에 대응할 수 있다. 이웃 블록의 움직임 벡터로부터 현재 블록의 예측 움직임 벡터가 결정되므로, 각 예측 움직임 벡터들은 해당 이웃 블록에 대응할 수 있다. 따라서, 본 개시에서 설명의 편의상 '머지 후보'는 이웃 블록의 움직임 벡터에 대응하거나, 이웃 블록에 대응하는 것으로 기재되어 있으며, 두 표현 상에 의미 차이는 없다.
본 개시에서, '어파인 머지 후보'는 현재 블록의 이웃 블록 또는 블록 그룹에 대응하는 컨트롤 포인트 벡터들에 대응할 수 있다. 이웃 블록의 움직임 벡터로부터 컨트롤 포인트 벡터들이 결정되거나 블록 그룹에 속하는 이웃 블록들의 움직임 벡터들에 기초하여 컨트롤 포인트 벡터들이 결정되므로, 각 컨트롤 포인트 벡터들은 해당 이웃 블록 또는 해당 블록 그룹에 대응할 수 있다. 따라서, 본 개시에서 설명의 편의상 '어파인 머지 후보'는 이웃 블록 또는 블록 그룹로부터 결정된 컨트롤 포인트 벡터들에 대응하거나, 이웃 블록 또는 블록 그룹에 대응하는 것으로 기재되어 있으며, 두 표현 상에 의미 차이는 없다.
본 개시에서, 'MVP(motion vector prediction) 후보'는 현재 블록의 이웃 블록에 대응하는 움직임 벡터들에 대응할 수 있다. 이웃 블록의 움직임 벡터로부터 현재 블록의 예측 움직임 벡터가 결정되므로, 각 예측 움직임 벡터들은 해당 이웃 블록에 대응할 수 있다. 따라서, 본 개시에서 설명의 편의상 'MVP 후보'는 이웃 블록의 움직임 벡터에 대응하거나, 이웃 블록에 대응하는 것으로 기재되어 있으며, 두 표현 상에 의미 차이는 없다.
‘머지 후보'는, 인터 예측 방식 중 머지 모드에서 이용되는 이웃 블록(또는 이웃 블록의 움직임 벡터)인 반면에, 'MVP 후보'는 인터 예측 방식 중 AMVP 모드에서 이용되는 이웃 블록(또는 이웃 블록의 움직임 벡터)에 대응된다. 머지 모드에서는 머지 후보의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 결정될 뿐만 아니라, 머지 후보의 예측 방향(L0-pred, L1-pred, bi-pred) 및 참조 픽처 인덱스를 이용하여 현재 블록의 예측 방향 및 참조 픽처 인덱스가 각각 결정될 수 있다. 반면에, AMVP 모드에서는 MVP 후보의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 예측 움직임 벡터가 결정되지만, MVP 후보의 예측 방향 및 참조 픽처 인덱스와 별개로 현재 블록의 예측 방향 및 참조 픽처 인덱스가 각각 결정될 수 있다.
기술적 문제
AMVP(advanced motion vector prediction) 모드 또는 머지 모드(merge mode)에서는, 참조 픽처(또는 대응 위치 참조 픽처(co-located reference picture)) 내에서 현재 블록에 대응하는 블록(또는 대응 위치 블록(co-located block 또는 col-located block))의 움직임 벡터가 시간적 움직임 벡터 예측값(temporal motion vector predictor, temporal MVP) 또는 시간적 움직임 벡터 후보(temporal motion vector candidate)로 사용된다. 만일 현재 블록의 참조 픽처와 대응 위치 블록의 참조 픽처의 시간 위치(예, 픽처 오더 카운트(picture order count, POC) 값)이 상이한 경우 대응 위치 블록의 움직임 벡터는 현재 블록의 참조 픽처에 맞게 (선형으로) 스케일링하여 사용된다. 하지만, 대응 위치 블록이 높은 양자화 파라미터 값으로 양자화되어 있고 대응 위치 블록이 스킵 모드(skip mode)로 코딩되거나 머지 모드로 코딩된 경우, 대응 위치 블록의 움직임 벡터의 정확도가 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 대응 위치 참조 픽처에서 현재 블록에 대응하는 블록(또는 대응 위치 블록)이 인트라 모드로 코딩되어 있는 경우 대응 위치 블록의 움직임 벡터가 존재하지 않는다. 이와 같이, 대응 위치 블록의 움직임 벡터가 존재하지 않거나 정확도가 떨어지는 경우, 대응 위치 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 시간적 움직임 벡터 예측값 또는 후보로 사용하면 현재 블록의 움직임 벡터 예측 성능이 저하되거나 현재 블록의 움직임 벡터가 부정확한 값으로 결정될 수 있으므로 전체적으로 코딩 성능 또는 효율이 저하될 수 있다.
프레임율 상향 변환(frame rate up conversion, FRUC) 기법을 사용하여, 코딩(예, 복호화, 부호화)할 현재 픽처에 대응하는 가상 참조 픽처(virtual reference picture)를 생성하고, 현재 픽처의 코딩(예, 복호화, 부호화) 시 가상 참조 픽처를 하나의 참조 픽처로 사용하여 코딩 효율을 높이는 기술이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 FRUC 기법은 현재 픽처의 코딩을 위해, 현재 픽처와 동일한 크기의 픽처 버퍼(picture buffer)를 할당하고, 가상 참조 픽처 생성을 위해 픽셀 도메인(pixel domain)에서의 추가적인 복잡한 처리(processing)가 수행되어야 한다. 4K/8K 등의 해상도가 큰 영상을 처리하는데 외부 메모리 대역폭 요구사항(external memory bandwidth requirement)이나 처리 능력(processing power) 등의 복잡도 측면에서 실용적이지 않은 문제가 있다.
본 개시의 제안 방법 및 장치
본 개시에서는 현재 픽처 이전에 코딩(예, 복호화, 부호화)이 완료된 픽처들의 정보(예, 복원 샘플(reconstructed sample), 움직임 정보(Motion information) 등)를 사용하여 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보를 생성(generation)하고, 이를 현재 픽처의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 사용하여 코딩 효율을 높이는 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
본 개시에 따른 방법을 적용할 경우, 현재 픽처를 코딩(예, 복호화, 부호화)하기 전에 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보가 생성되고, 생성된 움직임 정보를 기존 AMVP 모드 또는 머지 모드에서 보다 정확한 움직임 벡터 예측값 또는 후보로 사용하거나 혹은 새로운 움직임 벡터 코딩 모드로 사용함으로써 코딩 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 방법을 적용할 경우, 실제 픽셀 단위가 아닌 특정 크기 블록 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 움직임 정보를 생성하기 때문에, FRUC와 동일한 효과를 거둘 수 있으면서도 버퍼 효율 측면이나 계산 복잡도 측면에서 더욱 효율적이라고 할 수 있다.
본 개시에서, 현재 픽처를 코딩(예, 복호화, 부호화)하기 전에 코딩이 완료된 픽처를 “복원 픽처(reconstruction picture 또는 reconstructed picture)”라고 지칭한다. 예를 들어, 복원 픽처는 복호화된 픽처 버퍼(decoded picture buffer, DPB)에 포함된 픽처를 포함하거나, 또는 참조 리스트(reference list)(또는 참조 픽처 리스트)(예, 참조 리스트 0, 참조 리스트 1)에 포함된 참조 픽처를 포함할 수 있다. 따라서, 본 개시에서, 복원 픽처는 참조 픽처로 대체될 수 있다. 본 개시에서, 현재 픽처에 대한 움직임 정보 생성에 이용되는 복원 픽처의 개수는 하나 이상일 수 있다. 즉, 본 개시에 따라 움직임 정보 생성에 이용되는 복원 픽처의 개수는 하나일 수도 있고 또는 복수일 수도 있다.
본 개시에서, “움직임 정보”는 움직임 벡터 정보, 예측 리스트 이용 정보(prediction list utilization information), 예측 모드 정보(prediction mode information) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 움직임 벡터 정보는 L0 움직임 벡터(또는 L0 움직임 벡터의 x 성분(component) 및/또는 y 성분) 또는 L1 움직임 벡터(또는 L1 움직임 벡터의 x 성분 및/또는 y 성분) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시에서, L0 움직임 벡터는 제1 움직임 벡터 정보 또는 mvL0로 지칭될 수 있고, L1 움직임 벡터는 제2 움직임 벡터 정보 또는 mvL1로 지칭될 수 있다.
예를 들어, 예측 리스트 이용 정보는 리스트 0 이용 정보(예, predFlagL0) 또는 리스트 1 이용 정보(예, predFlagL1) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 참조 리스트 이용 정보로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 리스트 0 이용 정보는 제1 예측 리스트 이용 정보(또는 제1 참조 리스트 이용 정보 또는 제1 예측 리스트 이용 플래그 정보)로 지칭될 수 있고, 리스트 1 이용 정보는 제2 예측 리스트 이용 정보(또는 제2 참조 리스트 이용 정보 또는 제2 예측 리스트 이용 플래그 정보)로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 리스트 0와 리스트 1이 모두 이용되는 경우 양방향 예측(bi-directional prediction)이라고 지칭될 수 있고, 리스트 0 또는 리스트 1 중 하나만 이용되는 경우 단방향 예측(uni-directional prediction)이라고 지칭될 수 있다.
예를 들어, 예측 모드 정보는 해당 블록이 인트라 모드로 코딩되어 있는지 인터 모드로 코딩되어 있는지 여부를 지시하는 정보(예, pred_mode_flag 또는 CuPredMode) 또는 해당 블록이 스킵 모드로 코딩되어 있는지 여부를 지시하는 정보(예, cu_skip_flag 또는 CuSkipFlag) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 제안 방법에 따라 생성된 움직임 정보는 “생성된 움직임 정보(generated motion information)”라고 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 생성된 움직임 정보는 참조 움직임 정보(reference motion information), 생성된 참조 움직임 정보(generated reference motion information) 등으로 지칭될 수도 있다. 또한, 본 개시에서, 생성된 움직임 정보는 간략히 생성 정보(generated information) 또는 생성 데이터(generated data)라고 지칭될 수 있다.
움직임 정보는 특정 크기의 블록 단위 또는 MxN 픽셀 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 일차원 배열 또는 이차원 배열 형태로 생성되거나 저장될 수 있으며, 이와 같은 형태로 생성되거나 저장된 움직임 정보를 움직임 정보 맵(motion information map)이라고 지칭할 수 있다. 현재 픽처에 대한(또는 현재 픽처의) 생성된 움직임 정보는 특정 크기의 블록 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 현재 픽처에 포함된 블록들에 대응되도록 생성된 움직임 정보를 지칭할 수 있으며, 현재 픽처에 대한(또는 현재 픽처의) 움직임 정보 맵으로 지칭될 수 있다. 본 개시에서 생성된 움직임 정보는 생성된 움직임 정보 맵(generated motion information map)과 혼용될 수 있다. 예를 들어, 생성된 움직임 정보 맵은 생성된 참조 움직임 맵으로 지칭될 수도 있다.
도 17은 본 개시에 따른 영상 복호화 장치(100)의 블록도를 예시한다.
도 17에 예시된 장치(100)는 도 1을 참조하여 설명한 영상 복호화 장치(100)에 포함될 수 있으며, 움직임 정보 생성부(130)와 복호화부(120)를 포함할 수 있다. 장치(100)의 움직임 정보 생성부(130)와 복호화부(120)는 장치(100)에 포함된 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
움직임 정보 생성부(130)는 본 개시에 따라 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 및/또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들에 대한 (참조) 움직임 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)는 현재 픽처를 코딩(예, 복호화, 부호화)하기 전에 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보를 생성할 수 있다. 보다 구체적인 예로, 움직임 정보 생성부(130)는 현재 픽처의 최초(initial) 슬라이스를 코딩(예, 복호화, 부호화)하기 전에 현재 픽처의 코딩에 이용될 움직임 정보를 미리 생성할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)는 적어도 하나의 복원 픽처(예, 참조 픽처)에 저장되어 있는 움직임 정보를 이용하여(또는 입력으로 하여), 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)는 적어도 하나의 복원 픽처(예, 참조 픽처)의 픽셀 데이터를 이용하여(또는 입력으로 하여), 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)는 적어도 하나의 복원 픽처(예, 참조 픽처)에 저장되어 있는 움직임 정보와 픽셀 데이터를 함께 이용하여(또는 입력으로 하여), 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 복원 픽처의 픽셀 데이터는 별도의 처리 없이 그대로 움직임 정보 생성부(130)의 입력으로 이용되거나, 또는 복원 픽처의 픽셀 데이터를 다운샘플링(down-sampling)하여 획득한 다운샘플링된 픽셀 데이터가 움직임 정보 생성부(130)의 입력으로 이용될 수 있다(예, 도 28 및 관련 설명 참조).
본 개시에 따른 움직임 정보 생성부(130)의 입력은 복원 픽처의 픽셀 데이터와 움직임 정보로만 제한되는 것은 아니며, 복원 픽처의 다른 정보들도 움직임 정보 생성부(130)의 입력으로 이용될 수 있다.
예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)의 입력은 적어도 하나의 복원 픽처의 양자화(quantization) 정보, 예측 샘플(predicted sample), 잔차 샘플(residual sample), 현재 픽처로부터의 거리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 양자화 정보는 양자화 파라미터 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 예측 샘플은 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 예측된 샘플을 포함할 수 있다. 예를 들어, 잔차 샘플은 비트스트림을 통해 시그널링되는 변환 계수 정보를 역변환 및 역양자화를 통해 획득하는 샘플 또는 참조 샘플과 현재 블록의 샘플 간의 차이값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처로부터의 거리 정보는 복원 픽처의 픽처 오더 카운트(picture order count, POC) 정보 또는 복원 픽처와 현재 픽처 간의 POC 거리(또는 차이)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
움직임 정보 생성부(130)는 특정 크기의 블록 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 생성할 수 있다. 움직임 정보 생성부(130)에 의해 출력되는 생성된 움직임 정보는 특정 크기의 블록 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 움직임 정보, 인트라 코딩 관련 정보, 잔차 코딩 관련 정보, 조도 변화 정보, 통계 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 앞서 설명한 바와 같이, 움직임 정보는 특정 크기의 블록에 대한 움직임 벡터 정보, 예측 리스트 이용 정보(prediction list utilization information), 예측 모드 정보(prediction mode information) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(예, “본 개시의 제안 방법 및 장치”의 “움직임 정보”에 대한 설명 참조).
예를 들어, 인트라 코딩 관련 정보는 특정 크기의 블록에 대한 DC(direct current) 변환 계수 정보, 인트라 예측 모드 정보(예, 인트라 DC 모드, 인트라 평면(planar) 모드, 인트라 각도(angular) 모드 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 잔차 코딩(residual coding) 관련 정보는 특정 크기의 블록에 대해 잔차 코딩(예, 역변환 및/또는 역양자화)을 수행하는지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 혹은, 잔차 코딩 관련 정보는 해당 블록에 대해 0이 아닌 변환 계수 정보가 존재하는지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조도 변화 정보(illumination change information)는 특정 크기의 블록에 대한 조도 보상(illumination compensation)을 위한 조도 변화량에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통계 정보는 코딩(예, 인코딩 및/또는 디코딩 절차)에 이용될 수 있는 정보로서 특정 크기의 블록에 대한 엔트로피 코딩을 위한 확률 정보를 포함할 수 있다.
움직임 정보 생성부(130)는 다양한 방식을 통해 입력을 처리하여 출력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)는 산술 연산(arithmetic operation)(예, 평균(average), 중간값(median), 보간(interpolation), 필터링 등)을 이용하여 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보(및/또는 양자화 정보, 예측 샘플, 잔차 샘플, 현재 픽처로부터의 거리 정보) 중 적어도 하나에 기초하여 생성 정보 또는 데이터를 생성할 수 있다.
혹은, 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)는 인공 신경망(artificial neural network)을 이용하여 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보(및/또는 양자화 정보, 예측 샘플, 잔차 샘플, 현재 픽처로부터의 거리 정보) 중 적어도 하나에 기초하여 생성 정보 또는 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성부(130)에 이용될 수 있는 인공 신경망은 합성곱 신경망(convolutional neural network, CNN), 완전 연결 신경망(fully connected neural network, FCNN), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 합성곱 신경망, 완전 연결 신경망의 구조는 널리 알려져 있으므로 본 명세서에서 자세한 설명을 생략한다. 움직임 정보 생성부(130)의 처리는 산술 연산, 인공 신경망을 이용한 처리에만 제한되지 않으며, 다양한 방식이 적용될 수 있다.
장치(100)의 복호화부(120)는 움직임 정보 생성부(130)에서 생성된 움직임 정보와 비트스트림(예, 수신부(110)에서 획득한 비트스트림)으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 현재 픽처를 복호화할 수 있다. 예를 들어, 복호화부(120)는 움직임 정보 생성부(130)으로부터의 생성된 움직임 정보와 비트스트림으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하고, 획득한 움직임 정보에 기초하여 현재 블록을 복원하도록 구성될 수 있다. 본 개시에서 생성 정보 또는 데이터(또는 움직임 정보 맵)를 복호화에 이용하는 자세한 내용은 이하에서 상세히 설명한다.
도 18은 본 개시에 따른 영상 복호화 방법(1800)의 순서도를 예시한다. 도 18에 예시된 방법(1800)은 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 18을 참조하면, 장치(100)는 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 (참조) 움직임 정보를 생성할 수 있다(1810). 예를 들어, 1810은 장치(100)의 움직임 정보 생성부(130)에서 수행될 수 있으며, 도 17에서 움직임 정보 생성부(130)와 관련된 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
장치(100)는 1810에서 생성된 (참조) 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵) 및 비트스트림으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 현재 픽처를 복호화(decoding)할 수 있다(1820). 보다 구체적으로, 1820에서 장치(100)는 1810에서 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵) 및 비트스트림으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하고, 획득한 현재 블록에 대한 움직임 정보에 기초하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
예를 들어, 1820에서 장치(100)가 현재 블록을 복원하는 것은 현재 블록에 대한 움직임 정보(예, 예측 모드 정보(예, pred_mode_flag 또는 CuPredMode))에 기초하여 현재 블록이 인터 모드로 코딩되어 있는지 아니면 인트라 모드로 코딩되어 있는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 인터 모드로 코딩되어 있는 경우, 1820에서 장치(100)가 현재 블록을 복원하는 것은 현재 블록에 대한 움직임 정보(예, 움직임 벡터 정보, 예측 리스트 이용 정보 등)에 기초하여 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플(또는 예측 블록(predicted block))을 획득하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되어 있는 경우, 1820에서 장치(100)가 현재 블록을 복원하는 것은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보(예, 인트라 DC 모드, 인트라 평면(planar) 모드, 인트라 각도(angular) 모드 등)에 기초하여 현재 블록에 대해 인트라 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플(또는 예측 블록(predicted block))을 획득하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 1820에서 장치(100)가 현재 블록을 복원하는 것은 획득한 예측 샘플(또는 예측 블록)에 기초하여 현재 블록을 복원하는 것을 포함할 수 있다.
도 19는 본 개시에 따른 영상 부호화 장치(200)를 예시한다. 본 개시에 따른 영상 부호화 장치(200)는 도 19의 예로만 제한되는 것은 아니며, 도 19에 도시되지 않은 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치(200)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 도 19에 예시된 움직임 정보 생성부(130)와 부호화부(220)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
도 19를 참조하면, 장치(200)는 움직임 정보 생성부(130)와 부호화부(220)를 포함할 수 있다. 움직임 정보 생성부(130)는 도 17의 움직임 정보 생성부(130)와 동일하게 동작할 수 있다. 따라서, 움직임 정보 생성부(130)에 대한 자세한 설명은 도 17 및 관련 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
부호화부(220)는 부호화율-왜곡(rate-distortion, RD) 최적화에 기초하여 원 영상(original image)에 해당하는 현재 픽처 내 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정하고, 움직임 정보 생성부(130)에 의해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)에 기초하여 상기 결정된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다.
예를 들어, 부호화부(220)는 RD 최적화에 기초하여 현재 블록의 픽셀 데이터와 참조 픽처 및/또는 현재 픽처의 복원된 이웃 블록을 이용하여 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되는지 인터 모드로 코딩되는지 여부를 지시하는 예측 모드 정보(예, pred_mode_flag 또는 CuPredMode)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부호화부(220)는 현재 블록이 인터 모드로 코딩되는 경우 현재 블록의 픽셀 데이터와 참조 픽처를 이용한 움직임 추정(motion estimation, ME)을 통해 획득한 움직임 벡터 정보(예, 제1 움직임 벡터 및/또는 제2 움직임 벡터), 예측 리스트 이용 정보(예, 리스트 0 이용 정보 및/또는 리스트 1 이용 정보)를 식별할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성부(130)에 의해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)에 기초하여, 부호화부(220)는 RD 최적화에 기초하여 결정된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 AMVP 모드로 부호화할지 아니면 머지 모드로 부호화할지 아니면 스킵 모드로 부호화할지 여부를 결정하고, 결정된 모드에 기초하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다.
장치(200)에 의해 생성된 비트스트림은 저장 매체 또는 기록 매체에 저장되거나, NAL(network adaptation layer) 유닛 단위로 유선 또는 무선 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
도 20은 본 개시에 따른 영상 부호화 방법(2000)의 순서도를 예시한다. 도 20에 예시된 방법(2000)은 장치(200)에 의해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 방법(2000)에 의해 생성된 비트스트림은 저장 매체 또는 기록 매체에 저장되거나, NAL 유닛 단위로 유선 또는 무선 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
도 20을 참조하면, 장치(200)는 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 (참조) 움직임 정보를 생성할 수 있다(2010). 예를 들어, 2010은 장치(200)의 움직임 정보 생성부(130)에서 수행될 수 있으며, 도 19 및 관련 설명(즉, 도 17 및 관련 설명) 전체를 여기에 참조로서 포함한다.
장치(200)는 2010에서 생성한 움직임 정보에 기초하여 현재 픽처를 비트스트림에 부호화할 수 있다(2020). 예를 들어, 장치(200)는 RD 최적화에 기초하여 원 영상(즉, 현재 픽처)의 픽셀 데이터를 이용하여 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정할 수 있다. 도 19를 참조하여 설명한 바와 같이, 현재 블록에 대한 움직임 정보는 예측 모드 정보(예, pred_mode_flag 또는 CuPredMode), 움직임 벡터 정보(예, 제1 움직임 벡터 및/또는 제2 움직임 벡터), 예측 리스트 이용 정보(예, 리스트 0 이용 정보(예, predFlagL0) 및/또는 리스트 1 이용 정보(예, predFlagL1))를 포함할 수 있다. 장치(200)는, 2010에서 생성한 움직임 정보에 기초하여, 상기 결정된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(2020). 2020에서 장치(200)는 도 19의 부호화부(220)의 동작을 수행하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정할 수 있고, 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다.
도 21은 본 개시에 따라 움직임 정보를 생성하는 방법을 예시한다.
도 21의 예에서, 인공 신경망(2110)을 이용하여 현재 픽처에 대응하는 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2140)을 생성하는 방법이 예시되어 있지만, 본 개시에 따른 방법에서는 인공 신경망이 아닌 다른 방법(예, 산술 연산)을 이용하여 움직임 정보를 생성하는 것도 가능하다. 또한, 설명의 편의를 위해, 도 21의 예에서는 2개의 복원 픽처(예, 현재 복원 픽처 및/또는 적어도 하나의 복원 픽처)의 픽셀 데이터 및/또는 움직임 정보 맵을 인공 신경망(Artificial Neural Network, ANN)(간략히, 신경망(NN)이라 지칭)(2110)에 입력하는 것으로 예시하였지만, 신경망(2110)에 입력되는 복원 픽처의 개수는 2개로 제한되지 않으며, 다양한 개수의 복원 픽처 및 조합이 신경망(2110)의 입력으로 사용될 수 있다.
도 21의 예는 영상 복호화 장치(100)와 영상 부호화 장치(200)에서 수행될 수 있으며, 보다 구체적인 예로 움직임 정보 생성부(130)에서 수행될 수 있다. 또한, 도 21의 예는 영상 복호화 방법(1800)의 1810 및 영상 부호화 방법(2000)의 2010에서 수행될 수 있다.
도 21(a)를 참조하면, 신경망(NN)(2110)의 입력은 복원 픽처(예, POC=T-1, 참조 픽처)와 현재 복원 픽처(예, POC=T)(2130)의 픽셀 데이터를 포함할 수 있다. 신경망(NN)(2110)은 복원 픽처(2120)와 현재 복원 픽처(2130)의 픽셀 데이터를 입력으로 이용하여 생성된 움직임 정보 맵(2150)을 생성하도록 구성될 수 있다. 도 21(a)의 예에서, 생성된 움직임 정보 맵(2150)은 다음 코딩될 픽처를 위한 움직임 정보 맵으로 사용되거나 또는 현재 픽처의 움직임 정보 맵을 정제(refinement)하는데 사용될 수 있다.
도 21(b)를 참조하면, 현재 픽처(예, POC=T)가 양방향 예측 영상일 때, 신경망(NN)(2110)의 입력은 인접한 순방향 참조 픽처(forward reference picture)(예, POC=T-1)에 저장되어 있는 움직임 정보 맵(2120) 및 역방향 참조 픽처(backward reference picture)(예, POC=T+1)에 저장되어 있는 움직임 정보 맵(2140)을 포함할 수 있다. 혹은, 현재 픽처(예, POC=T)가 양방향 예측 영상일 때, 신경망(2110)의 입력은 참조 리스트 0(또는 참조 픽처 리스트 0)과 참조 리스트 1(또는 참조 픽처 리스트 1) 각각에서 특정 순서에 있는 참조 픽처(예, 각 참조 리스트의 첫 번째 참조 픽처 또는 각 참조 리스트에서 참조 인덱스가 0인 참조 픽처)를 순방향 참조 픽처와 역방향 참조 픽처로 사용하여 각 참조 픽처에 저장되어 있는 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)을 포함할 수 있다.
혹은, 도 21(b)의 예에서, 역방향 참조 픽처는 참조 리스트 0의 참조 픽처로 대체 가능하고 순방향 참조 픽처는 참조 리스트 1의 참조 픽처로 대체 가능하다. 즉, 현재 픽처(예, POC=T)가 양방향 예측 영상일 때, 신경망(2110)의 입력은 참조 리스트 1(또는 참조 픽처 리스트 1)과 참조 리스트 0(또는 참조 픽처 리스트 0) 각각에서 특정 순서에 있는 참조 픽처(예, 각 참조 리스트의 첫 번째 참조 픽처 또는 각 참조 리스트에서 참조 인덱스가 0인 참조 픽처)를 순방향 참조 픽처와 역방향 참조 픽처로 사용하여 각 참조 픽처에 저장되어 있는 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 포함할 수 있다.
도 21(c)를 참조하면, 현재 픽처가 단방향 예측 영상일 경우, 신경망(2110)의 입력은 현재 픽처에서 사용 가능한 복원 픽처들(예, 참조 픽처들) 중 현재 픽처와 POC 거리(distance) 상으로 가까운 2 개의 복원 픽처들의 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)을 포함할 수 있다. 도 21(c)의 예에서는, 역방향 참조 픽처를 현재 픽처에서 가장 가까운 복원 픽처(예, 참조 픽처)로 대체 가능하고, 순방향 참조 픽처를 현재 픽처에서 두번째로 가까운 복원 픽처(예, 참조 픽처)로 대체 가능하다.
도 22는 본 개시에 따라 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))의 입력을 정규화하는 방법을 예시한다. 도 22의 예는 오로지 예시일 뿐 본 개시의 제안 방법이 도 22의 예로만 제한되는 것은 아니다.
본 개시에서는, 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))에 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)을 입력할 때, 움직임 정보는 POC(picture order count) 단위로 K만큼 거리로 정규화(normalization)하여 사용할 수 있다. 일례로 K는 현재 픽처의 가장 인접한 복원 픽처(예, 참조 픽처)와의 POC 거리(또는 차이)로 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 개시의 제안 방법은 입력 복원 픽처의 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 픽처와 가장 인접한 복원 픽처(예, 참조 픽처) 간의 POC 거리(또는 차이) 및 입력 복원 픽처와 입력 복원 픽처의 참조 픽처 간의 POC 거리(또는 차이)에 기초하여 입력 복원 픽처의 움직임 정보를 스케일링하는 것을 포함할 수 있다.
움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 정규화는 장치(100, 200)에 의해 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 장치(100, 200)의 움직임 정보 생성부(130)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 정규화는 영상 복호화 방법(1800)의 1810 및 영상 부호화 방법(2000)의 2010에서 수행될 수 있다.
구체적인 일례로, 도 22를 참조하면, 현재 픽처(2210)의 POC가 3이고 가장 인접한 순방향 참조 픽처(forward reference picture)(2220)의 POC가 2이고, 가장 인접한 역방향 참조 픽처(backward reference picture)(2230)의 POC가 4라면, 현재 픽처와 가장 인접한 복원 픽처와의 거리는 1이므로, K는 1로 할 수 있다. 만약에 순방향 참조 픽처(2220)(예, POC=2)가 양방향 예측을 수행할 경우, 해당 참조 픽처(2220)의 특정 위치의 움직임 정보의 값의 예로, 순방향 MV가 POC가 0인 참조 픽처(2240)를 가리키고 MV 값이 (4, 8)이고, 역방향 MV가 POC가 4인 참조 픽처(2230)를 가리키고 MV 값이 (-10, -4)라면, 해당 위치의 움직임 정보는 POC 거리 2만큼의 MV를 가지고 있기 때문에, POC 거리 1만큼으로 스케일링(예, 1/2)하여 순방향 MV는 (2, 4), 역방향 MV는 (-5, -2)로 정규화할 수 있다. 그런 다음, 정규화된 움직임 정보를 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))의 입력으로 사용할 수 있다.
다른 예로, 움직임 정보 생성부(130)에 움직임 정보를 입력 시, 복원 픽처(예, 참조 픽처)의 각 움직임 정보의 POC 정보(또는 POC 맵)를 함께 입력해 줄 수도 있다(예, 도 23 및 관련 설명 참조). 입력되는 움직임 정보가 존재하는 단위는 특정 크기의 블록 단위 또는 MxN 픽셀 단위가 될 수 있는데, 구체적으로 복원 픽처에서 16x16 단위, 8x8 단위, 4x4 단위로 움직임 정보가 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 8x8 단위로 움직임 정보를 저장하고 1920x1080 영상을 코딩할 경우, 240x135 해상도(resolution)의 움직임 정보를 처리하면 된다. 예를 들어, 16x16 단위로 움직임 정보를 저장할 경우에는 120x68 해상도의 움직임 정보만 처리하면 된다.
또한, 특정 단위에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우(예, 해당 위치가 인트라 모드로 코딩된 경우)에는 해당 움직임 정보는 특정한 값으로 채워 넣을 수 있으며, 구체적인 일례로 움직임 정보가 존재하지 않는 단위에는 제로 벡터(zero vector)로 채워 넣을 수도 있다(예, 도 23 및 관련 설명 참조). 또한, 움직임 정보가 존재하는지 존재하지 않는지 여부에 대한 맵을 만들어 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))의 입력으로 사용할 수도 있다(예, 도 23 및 관련 설명 참조).
도 23은 본 개시에 따른 입력 움직임 정보 맵을 예시한다.
도 23의 예에서는 본 개시의 설명을 명확히 하기 위해 움직임 정보 중에서 움직임 벡터 정보를 중심으로 설명하지만, 본 개시에 따른 움직임 정보 맵은 움직임 벡터 정보 이외에도 다른 정보를 포함할 수 있다. “본 개시의 제안 방법 및 장치” 및 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이, 움직임 정보 생성부(130)의 입력은 복원 픽처의 움직임 벡터 정보, 예측 리스트 이용 정보, 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 움직임 정보, 및 복원 픽처의 양자화 정보, 예측 샘플, 잔차 샘플, 현재 픽처로부터의 거리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 복원 픽처의 움직임 정보 맵은 특정 크기 블록 단위 또는 MxN 픽셀 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 일차원 배열 또는 이차원 배열 형태로 움직임 정보를 포함할 수 있다.
도 23의 예에서는, 도 21의 복원 픽처(2120, 2140)의 움직임 정보 맵을 가정하여 설명하지만 다른 복원 픽처가 사용되는 경우에도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 도 23에 예시된 움직임 정보 맵은 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))의 입력으로 사용되는 움직임 정보 맵일 수 있다.
도 23을 참조하면, 도 21의 복원 픽처(2120, 2140)의 움직임 정보 맵은 각각 움직임 벡터 맵(2310, 2330), POC 맵(2320, 2340), 움직임 벡터 존재 여부에 대한 맵(2350)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복원 픽처(2120)는 순방향 참조 픽처(forward reference picture)일 수 있고, 복원 픽처(2140)는 역방향 참조 픽처(backward reference picture)일 수 있다.
도 23의 예에서, 움직임 벡터 맵(2310, 2330)은 L0 움직임 벡터(또는 제1 움직임 벡터)를 위한 맵(2310)과 L1 움직임 벡터(또는 제2 움직임 벡터)를 위한 맵(2330)을 별도로 포함할 수 있다. 혹은, 움직임 벡터 맵(2310, 2330)은 L0 움직임 벡터(또는 제1 움직임 벡터)와 L1 움직임 벡터(또는 제2 움직임 벡터)를 하나의 맵으로 포함할 수도 있다. 움직임 벡터 맵(2310, 2330)은 움직임 벡터의 x 성분(component)과 y 성분에 대해 별개의 맵을 포함할 수도 있고 혹은 (x, y)의 벡터 형태로 하나의 맵을 포함할 수도 있다.
도 23의 예에서, POC 맵(2320, 2340)은 대응 움직임 벡터 맵(2310, 2330)의 움직임 벡터가 가리키는 참조 픽처(또는 복원 픽처의 특정 위치의 움직임 벡터가 참조하는 참조 픽처)의 POC 값을 포함할 수 있다. 만일 도 22를 참조하여 설명한 바와 같이 움직임 정보를 현재 픽처와 가장 인접한 복원 픽처 간의 POC 거리(또는 차이)에 기초하여 정규화(또는 스케일링)하지 않는 경우, 움직임 정보 맵은 POC 맵(2320, 2340)을 포함할 수 있다. 만일 움직임 정보를 현재 픽처와 가장 인접한 복원 픽처 간의 POC 거리(또는 차이)에 기초하여 정규화(또는 스케일링)하는 경우, 움직임 정보 맵은 POC 맵(2320, 2340)을 포함하지 않을 수 있다(혹은 POC 맵(2320, 2340)은 움직임 정보 맵에서 생략될 수 있다).
도 23의 예에서, 복원 픽처(2120, 2140)의 움직임 벡터 맵(2310, 2330)의 특정 위치에 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우(예, 해당 위치가 인트라 모드로 코딩된 경우), 앞서 설명한 바와 같이 해당 위치의 움직임 벡터를 특정한 값(예, 제로 벡터)으로 채울 수 있다. 이를 위해, 복원 픽처(2120, 2140)의 움직임 정보 맵은 움직임 벡터의 존재 여부에 대한 맵(2350)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 맵(2350)은 움직임 벡터의 존재 여부를 방향성 모드로 지시하는 값을 포함할 수 있다. 제한적이지 않은 예로, L0 움직임 벡터(또는 제1 움직임 벡터)만 존재하는 경우 맵(2350)은 제1 값(예, 0)을 포함하고, L1 움직임 벡터(또는 제2 움직임 벡터)만 존재하는 경우 맵(2350)은 제2 값(예, 1)을 포함하고, L0 움직임 벡터와 L1 움직임 벡터가 모두 존재하는 경우 맵(2350)은 제3 값(예, 2)을 포함하고, 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우 맵(2350)은 제4 값(예, 3)을 포함할 수 있다. 혹은, 다른 예로, 움직임 벡터 맵(2310, 2330) 각각에 대해 움직임 벡터의 존재 여부에 대한 맵을 별도로 포함할 수도 있으며, 이 경우 해당 맵은 대응하는 움직임 벡터(L0 움직임 벡터 또는 L1 움직임 벡터)가 존재하는지 여부를 지시하는 값(예, 0 또는 1)을 갖는 플래그 정보를 포함할 수 있다.
도 24는 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보 맵을 예시한다.
도 24의 예에서는 본 개시의 설명을 명확히 하기 위해 생성된 움직임 정보 중에서 움직임 벡터 정보를 중심으로 설명하지만, 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보 맵은 움직임 벡터 정보 이외에도 다른 정보를 포함할 수 있다. “본 개시의 제안 방법 및 장치” 및 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 개시에 따른 생성 정보 또는 데이터는 움직임 벡터 정보, 예측 리스트 이용 정보, 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 움직임 정보, 및 인트라 코딩 관련 정보, 잔차 코딩 관련 정보, 조도 변화 정보, 통계 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보 맵은 특정 크기 블록 단위 또는 MxN 픽셀 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 일차원 배열 또는 이차원 배열 형태로 움직임 정보를 포함할 수 있다.
도 24의 예에서는, 도 21의 생성된 움직임 정보 맵(2150)을 가정하여 설명하지만 다른 움직임 정보 맵이 생성되는 경우에도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 도 24에 예시된 움직임 정보 맵은 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))의 출력으로 생성되는 움직임 정보 맵일 수 있다.
도 24를 참조하면, 생성된 움직임 정보 맵(2150)은 움직임 벡터 맵(2410), POC 맵(2420), 움직임 벡터 존재 여부에 대한 맵(2430)을 포함할 수 있다. 도 24의 예에서, L0 움직임 벡터와 L1 움직임 벡터에 대해 별개로 움직임 벡터 맵(2410), POC 맵(2420), 움직임 벡터 존재 여부에 대한 맵(2430)을 포함하는 것으로 예시되어 있지만, L0 움직임 벡터와 L1 움직임 벡터에 대해 하나의 움직임 벡터 맵(2410), POC 맵(2420), 움직임 벡터 존재 여부에 대한 맵(2430)을 포함할 수도 있다.
도 24의 예에서, 움직임 벡터 맵(2410)은 움직임 벡터의 x 성분(component)과 y 성분에 대해 별개의 맵을 포함할 수도 있고 혹은 (x, y)의 벡터 형태로 하나의 맵을 포함할 수도 있다.
도 24의 예에서, POC 맵(2420)은 대응 움직임 벡터 맵(2410)의 움직임 벡터가 가리키는 참조 픽처의 POC 값을 포함할 수 있다. 만일 도 22를 참조하여 설명한 바와 같이 입력 움직임 정보를 현재 픽처와 가장 인접한 복원 픽처 간의 POC 거리(또는 차이)에 기초하여 정규화(또는 스케일링)한 경우, POC 맵(2420)은 생성된 움직임 정보 맵에서 생략될 수 있다. 혹은, 움직임 정보 생성부(130)(예, 신경망(NN)(2110))가 정규화된 움직임 벡터 값을 출력하도록 구성된 경우, POC 맵(2420)은 생성된 움직임 정보 맵에서 생략될 수 있다.
도 24의 예에서, 움직임 벡터의 존재 여부에 대한 맵(2430)은 각 참조 리스트(또는 참조 픽처 리스트) 별로 출력할 수도 있고, 또는 참조 리스트 L0, L1에 대해 움직임 벡터의 존재 여부를 하나의 맵으로 출력할 수도 있고, 또는 움직임 벡터의 방향성 모드를 하나의 맵으로 표현하여 출력할 수도 있다. 일 예로, L0 움직임 벡터(또는 제1 움직임 벡터)만 존재하는 경우 맵(2430)은 제1 값(예, 0)을 포함하고, L1 움직임 벡터(또는 제2 움직임 벡터)만 존재하는 경우 맵(2430)은 제2 값(예, 1)을 포함하고, L0 움직임 벡터와 L1 움직임 벡터가 모두 존재하는 경우 맵(2430)은 제3 값(예, 2)을 포함하고, 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우 맵(2430)은 제4 값(예, 3)을 포함할 수 있다. 혹은, 다른 예로, L0 움직임 벡터와 L1 움직임 벡터 각각에 대해 움직임 벡터의 존재 여부에 대한 맵을 별도로 포함할 수도 있으며, 이 경우 해당 맵은 대응하는 움직임 벡터(L0 움직임 벡터 또는 L1 움직임 벡터)가 존재하는지 여부를 지시하는 값(예, 0 또는 1)을 갖는 플래그 정보를 포함할 수 있다.
도 25는 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델 및 학습 방법을 예시한다.
본 개시에서는 생성된 움직임 정보를 출력하도록 구성된 인공 신경망(2110)을 움직임 정보 생성 모델이라고 지칭할 수 있다. 움직임 정보 생성 모델(2110)은 합성곱 신경망(convolutional neural network, CNN), 완전 연결 신경망(fully connected neural network, FCNN), 또는 CNN과 FCNN의 조합 등을 포함할 수 있다. 도 25의 예에서는 움직임 정보 생성 모델(2110)을 CNN으로 예시하였으나, 본 개시는 다른 형태의 신경망을 이용하는 경우에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 25를 참조하여 설명된 움직임 정보 생성 모델 및 학습 방법은 장치(100, 200)에 의해 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 장치(100, 200)의 움직임 정보 생성부(130)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 도 25를 참조하여 설명된 움직임 정보 생성 모델 및 학습 방법은 영상 복호화 방법(1800)의 1810 및 영상 부호화 방법(2000)의 2010에서 수행될 수 있다.
또한, 도 25의 예에서, 도 21에서와 같이 복원 픽처(예, POC=T-1, 참조 픽처)(2120)와 현재 복원 픽처(예, POC=T)(2130)를 입력 복원 픽처로 사용하였으나, 다른 복원 픽처를 입력으로 이용하는 경우에도 본 개시는 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 25(a)를 참조하면, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델(2110)은 기존 비디오 코덱의 움직임 벡터 맵(또는 MV Map) 계산(예, 탐색 영역(searching range)에서 잔차 영상을 최소화하도록 움직임 추정(motion estimation))과 유사하게 잔차 신호 최소화 기반의 목적 함수(objection function)을 사용하여 학습할 수 있다.
다만, 기존 신경망(NN)의 경우 레이블(또는 ground truth label)이 있는 데이터 세트(dataset)(예, 합성 비디오(synthetic video))를 이용하여 학습하는 반면, 본 개시의 움직임 정보 생성 모델(2110)은 구해진 (샘플 레벨) 움직임 정보(2510)를 이용하여 복원 픽처(2120)를 워핑하여 획득한 워핑된 영상(warped image)(2520)과 기존 영상(예, 복원 픽처(2130)) 간의 잔차 신호(2530)를 최소화하는 방향으로 학습한다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델(2110)은 레이블(또는 ground truth label)이 없어도 되므로 실제 비디오(real video)를 이용한 학습이 가능한 이점이 있다. 또한, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델(2110)의 경우 기존 신경망(NN)과 같이 지도 학습(Supervised learning) 기반으로 학습된 모델을 미세 튜닝(fine-tuning)하는 형태로 구현하는 것도 가능하므로 이점이 있다.
예를 들어, 움직임 정보 생성 모델(2110)의 학습을 위한 목적 함수는 복원 픽처(2130)와 워핑된 영상(2520) 간의 평균 제곱 오차(mean square error) 또는 잔차 영상(2530)의 샘플들의 제곱의 합 또는 제곱의 평균이 사용될 수 있다. 본 개시에서는 샘플 단위 또는 샘플 레벨의 움직임 정보를 광학 플로우(optical flow) 또는 플로우(flow)라고 지칭할 수 있고, 샘플 단위 또는 샘플 레벨의 움직임 정보 맵을 움직임 필드(motion field) 또는 (광학) 플로우 필드(flow field)라고 지칭할 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델(2110)은 샘플 단위 또는 샘플 레벨(sample level)로 생성된 움직임 정보를 이용한 워핑(warping)을 통해 오클루전 마스크(occlusion mask)의 추정(estimation)도 가능하다. 오클루전 마스크가 활성화된 부분은 움직임 정보의 존재 여부를 정확히 구하기 어려운 부분을 의미할 수 있다. 따라서, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델(2110)을 사용할 경우, 오클루전 마스크가 겹치는 블록은 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵 또는 MV map)를 사용하지 않는 모드(mode)를 설정함으로써 성능 향상에 기여할 수 있다. 예를 들어, 오클루전 영역으로 판단된 블록(또는 오클루전 마스크가 겹치는 블록)은 인트라 모드로 코딩된 블록으로 판단할 수 있다.
도 25(b)를 참조하면, 기존 방식의 경우 탐색 영역을 정하고 탐색 영역에서 현재 블록과 가장 오차가 작은 블록을 찾아서 움직임 벡터를 산출하였다. 탐색 영역에서 움직임 벡터의 단위(예, 1 픽셀 단위, 1/2 픽셀 단위, 1/4 픽셀 단위 등)로 보간(interpolation) 등을 통해 현재 블록과 동일한 크기의 블록을 획득하고 현재 블록과의 오차를 계산하는 과정을 반복하여야 하기 때문에 복잡도(complexity)가 높고 계산량이 많은 반면, 탐색 영역을 정하기에 따라 정확히 움직임 벡터를 찾지 못하는 문제가 있었다.
이에 반해, 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 모델(2110)을 적용할 경우 픽처 전체의 픽셀 데이터 및/또는 움직임 정보를 입력으로 사용할 수 있으므로, 더 낮은 복잡도로 더욱 정확한 움직임 정보를 생성하여 현재 픽처의 코딩에 이용할 수 있게 하며 향상된 코딩 성능 또는 효율을 제공할 수 있다.
도 26은 본 개시에 따라 움직임 정보를 생성하는 방법을 예시한다.
도 26을 참조하면, 본 개시에 따라 복원 픽처의 픽셀 데이터를 움직임 정보 생성 모델(2110)(예, 도 25 및 관련 설명 참조)에 입력으로 이용하여 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)을 생성하는 방법을 설명한다. 도 26을 참조하여 설명되는 움직임 정보 생성 방법은 장치(100, 200)에 의해 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 장치(100, 200)의 움직임 정보 생성부(130)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 도 26을 참조하여 설명되는 움직임 정보 생성 방법은 복호화 방법(1800)의 1810 및 영상 부호화 방법(2000)의 2010에서 수행될 수 있다.
도 26의 예에서, 도 21에서와 같이 복원 픽처(예, POC=T-1, 참조 픽처)(2120)와 복원 픽처(예, POC=T)(2130)를 입력 복원 픽처로 사용하였으나, 다른 복원 픽처를 입력으로 이용하는 경우에도 본 개시는 동일/유사하게 적용될 수 있다.
또한, 도 26의 예에서, 16x16 블록 크기 단위로 생성된 움직임 정보 맵(2150)을 생성하는 것이 예시되어 있으나, 이는 오로지 예시일 뿐 다른 블록 크기 단위(예, 4x4, 8x8 등)로 움직임 정보 맵(2150)을 생성하는 것도 가능하다.
도 26을 참조하면, 장치(100, 200)는 복원 픽처(2120, 2130)를 움직임 정보 생성 모델(2110)에 입력하여 (샘플 단위 또는 샘플 레벨의) 생성된 움직임 정보 맵(2510)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 복원 픽처(2120, 2130)가 HxW의 크기(또는 해상도)를 가지는 경우, (샘플 단위 또는 샘플 레벨의) 생성된 움직임 정보 맵(2510) 역시 입력 복원 픽처와 동일한 크기(또는 해상도)(예, HxW)를 가질 수 있다.
장치(100, 200)는 (샘플 단위 또는 샘플 레벨의) 생성된 움직임 정보 맵(2510)을 비디오 코덱(예, 영상 복호화 방법(1800), 영상 부호화 방법(2000))의 움직임 정보 맵 형태에 맞게 변환할 수 있다. 예를 들어, 장치(100, 200)는 움직임 정보 생성 모델(2110)의 출력 형태에 따라 (샘플 단위 또는 샘플 레벨의) 생성된 움직임 정보 맵(2510)에 병합(aggregation), 스케일링(scaling), 및/또는 포맷 변환(예, 양자화(quantization))을 수행하여 비디오 코덱을 위한 생성된 움직임 정보 맵(2150)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 본 개시에서 병합은 비디오 코덱(예, 영상 복호화 방법(1800), 영상 부호화 방법(2000))에 사용되는 움직임 정보 맵(2150)의 블록 크기(block size)에 맞게 (샘플 단위 또는 샘플 레벨의) 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 블록 크기를 조정(resize)하는 것을 포함할 수 있다.
도 27은 본 개시에 따라 움직임 정보를 병합하는 과정을 예시한다.
도 27의 예는 오로지 예시를 위한 것일 뿐이며, 본 개시는 다양한 블록 크기에 대해서도 동일/유사하게 적용될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 개시에서는 샘플 단위 또는 샘플 레벨의 움직임 정보를 광학 플로우(optical flow) 또는 플로우(flow)라고 지칭할 수 있고, 샘플 단위 또는 샘플 레벨의 움직임 정보 맵을 움직임 필드(motion field) 또는 (광학) 플로우 필드(flow field)라고 지칭할 수 있다. 따라서, 본 개시에서 움직임 정보 생성 모델(2110)에 의해 생성된 샘플 단위 또는 샘플 레벨의 움직임 정보 또는 움직임 정보 생성 모델(2110)의 출력을 신경망(NN) 움직임 정보(MI) 또는 신경망(NN) 움직임 정보(MI) 필드 또는 필드 플로우라고 지칭될 수 있다.
도 27을 참조하면, 생성된 움직임 정보 맵(2150)이 16x16 블록 크기로 움직임 정보를 포함하고, 움직임 정보 생성 모델(2110)이 8x8 블록 크기 단위로 움직임 정보 맵(또는 NN MI 필드 또는 플로우)(2510)을 출력 또는 생성하는 경우, 장치(100, 200)는 움직임 정보 맵(2510)에서 2x2 움직임 정보(또는 플로우)를 하나의 움직임 정보로 병합할 수 있다. 예를 들어, 병합은 고정 위치 샘플링(fixed position sampling), 중간값 필터링(median filtering) 등의 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정 위치 샘플링은 병합되는 움직임 정보 중에서 특정 위치(예, 좌측 상단(top left), 우측 상단(top right), 좌측 하단(bottom left), 또는 우측 하단(bottom right))의 움직임 정보를 병합된 움직임 정보로 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중간값 필터링은 병합될 움직임 정보 중에서 중간값을 병합된 움직임 정보의 값으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
도 27은 장치(100, 200)가 고정 위치 샘플링에 따라 특정 위치(예, 좌측 상단)의 움직임 정보를 병합된 움직임 정보로 결정하는 것을 예시하고 있다.
다시 도 26을 참조하면, 반대로 움직임 정보 맵(또는 NN MI 필드 또는 플로우)(2510)의 블록 크기 또는 단위가 생성된 움직임 정보 맵(2150)의 블록 크기보다 큰 경우, 장치(100, 200)는 움직임 정보 맵(또는 NN MI 필드 또는 플로우)(2510)에 대해 업샘플링(up-sampling)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 생성된 움직임 정보 맵(2150)이 8x8 블록 크기 또는 단위로 움직임 정보를 포함하고, 움직임 정보 생성 모델(2110)이 16x16 블록 크기 또는 단위로 움직임 정보 맵(또는 NN MI 필드 또는 플로우)(2510)을 출력 또는 생성하는 경우, 움직임 정보 맵(2510)에서 하나의 움직임 정보(또는 플로우)를 2x2 움직임 정보로 업샘플링할 수 있다. 예를 들어, 업샘플링은 움직임 정보(또는 플로우)의 값을 그대로 복사하거나 반복하는 방식이 이용될 수 있지만, 다른 다양한 방식(예, 바이-큐빅(bi-cubic), DCT-IF 보간 등)의 업샘플링이 이용될 수도 있다.
도 26을 참조하면, 장치(100, 200)는 (샘플 단위 또는 샘플 레벨로) 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)에 대해 스케일링(scaling)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 스케일링은 비디오 코덱(예, 영상 복호화 방법(1800), 영상 부호화 방법(2000))의 움직임 벡터 해상도(또는 움직임 스케일(motion scale))에 맞게 (샘플 단위 또는 샘플 레벨로) 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)의 해상도(또는 스케일)를 변환할 수 있다.
예를 들어, 기존 비디오 코덱(예, HEVC)의 경우 움직임 벡터를 1/4 픽셀 단위로 저장하도록 되어 있는 반면, 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)는 1 픽셀 단위로 출력 또는 생성될 수 있으므로, 이 경우 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)에 대해 스케일링(예, 해상도 또는 스케일을 4배함)을 수행할 수 있다. 이 예에서, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)에 대해 2비트만큼 좌측 시프트(left shift) 연산을 통해 4배 스케일링을 수행할 수 있다.
도 26을 참조하면, 장치(100, 200)는 (샘플 단위 또는 샘플 레벨로) 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)에 대해 포맷 변환(format transformation)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 생성 모델(2110)의 가중치(weight)는 부동 소수점(floating point) 형태의 값을 가질 수 있으므로 움직임 정보 생성 모델(2110)의 출력은 부동 소수점 형태의 값을 가질 수 있다. 반면, 비디오 코덱(예, 영상 복호화 방법(1800), 영상 부호화 방법(2000))에서 움직임 정보는 정수(integer)(예, 16비트 short integer) 형태로 저장될 수 있다. 따라서, 장치(100, 200)는 비디오 코덱의 움직임 정보 저장 형태(또는 포맷)에 맞게 움직임 정보 생성 모델(2110)의 출력 움직임 정보(또는 NN MI)의 포맷을 변환할 수 있다.
예를 들어, 기존 코덱(예, HEVC)의 경우 움직임 벡터를 16비트 short integer 형태로 저장하도록 되어 있는 반면, 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)는 부동 소수점 형태로 출력 또는 생성될 수 있으므로, 이 경우 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵(2510)의 움직임 정보(또는 NN MI)에 대해 양자화(quantization)를 수행하여 움직임 정보(또는 NN MI)의 포맷을 변환할 수 있다. 일 예로, 양자화는 부동 소수점 형태로 표현되는 값을 가장 가까운 정수 값으로 매핑하는 것을 포함할 수 있다.
도 28은 본 개시에 따라 입력 복원 픽처를 다운샘플링하는 방법을 예시한다.
고화질 영상의 경우 움직임 정보 생성 모델(2110)에 입력하기 전에 영상 크기 또는 해상도를 줄일 수 있다면 복잡도(complexity) 및 처리 시간(processing time) 측면에서 이득을 볼 수 있다. 예를 들어, 합성곱 신경망(CNN)에서 수행되는 일반적인 합성곱 연산(convolution operation)의 경우 입력 영상 크기(input image size)에 비례하여 계산 복잡도(computational complexity)가 증가할 수 있다. 즉, 입력 영상 크기를 HxW라고 했을 때 계산 복잡도는 입력 영상의 폭(W)과 높이(H)의 곱에 비례하여 증가할 수 있다(즉, O(HW)에 비례). 따라서, 입력 영상의 폭과 높이를 각각 1/N로 줄일 경우 1/(NxN)의 계산 복잡도 감소 효과를 기대할 수 있다.
이에, 본 개시에서 장치(100, 200)는 입력 복원 픽처(2120, 2130)(의 폭과 높이 각각)를 다운샘플링 비율(down-sampling factor)(예, 1/N)만큼 다운 샘플링(down-sampling, DN)하고 다운 샘플링된 복원 픽처(2810, 2820)를 움직임 정보 생성 모델(2110)에 입력하여 움직임 정보(2510)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 다운샘플링은 이중 선형 보간(bi-linear interpolation), Lanczos 보간이 이용될 수 있지만, 이외에도 다양한 방식의 다운샘플링 방식이 이용될 수 있다.
본 개시에서와 같이 입력 복원 픽처(2120, 2130)를 다운샘플링하여 움직임 정보 생성 모델(2110)에 입력으로 사용하는 경우, 움직임 정보 생성 모델(2110)에 의해 생성된 움직임 정보 맵(2510)에 대해 병합(aggregation)과 같은 크기 조정(resize)(또는 플로우 필드 크기 조정)(예, 도 25 및 도 26 관련 설명 참조) 없이 움직임 정보 생성 모델(2110)의 출력을 그대로 사용할 수 있으므로, 계산 복잡도와 처리 시간을 더욱 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
장치(100, 200)는 다운샘플링된 입력 영상을 이용하여 생성된 움직임 정보(2510)(또는 NN MI)에 대해 스케일링(예, 도 25 및 관련 설명 참조)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 비디오 코덱에 맞게 움직임 정보(또는 NN MI)의 해상도(또는 스케일)를 스케일링하는 것에 추가적으로 다운샘플링 비율에 기초하여 움직임 정보를 스케일링할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 단위 스케일링(MI unit scaling)의 경우 기존 스케일링 인자(scaling factor)에 다운샘플링 비율(down-sampling factor)을 반영하여(예, 다운샘플링 비율의 역수를 곱하여) 생성된 움직임 정보(2510)(또는 NN MI)에 대해 스케일링을 수행할 수 있다. 보다 구체적인 예로, 도 26 및 도 28의 예에서, 입력 복원 픽처에 대해 1/8 다운샘플링이 적용되고 생성된 움직임 정보(2510)를 비디오 코덱에 맞게 4배 스케일링하므로, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보(2510)(또는 NN MI)에 대해 32(=4*8)배 스케일링을 수행할 수 있으며, 장치(100, 200)는 5비트 좌측 시프트 연산을 통해 32배 스케일링을 수행할 수 있다.
또한, 장치(100, 200)는 다운샘플링된 입력 영상을 이용하여 생성된 움직임 정보(2510)(또는 NN MI)에 대해 양자화와 같은 포맷 변환(예, 도 25 및 관련 설명 참조)을 수행할 수 있다.
도 28의 예에서는, 입력 복원 픽처가 4K 크기 또는 해상도(3840x2160)를 가지고 입력 복원 픽처의 폭과 높이를 각각 1/8만큼 다운샘플링하는 예가 도시되어 있지만, 본 개시는 이 예로만 제한되지 않으며 다른 크기(예, 2K, 8K 등)의 입력 복원 픽처가 사용되거나 다른 다운샘플링 비율(예, 1/2, 1/4, 1/16 등)이 적용되는 경우에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.
한편, 본 개시에서 움직임 정보 생성 모델의 입력으로 사용되는 복원 픽처 간의 시간 간격 또는 현재 픽처와 복원 픽처 간의 시간 간격이 큰 경우(또는 서로 시간 상 멀리 떨어져 있는 경우), 생성된 움직임 정보의 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, 본 개시에서 장치(100, 200)는 복원 픽처 간의 시간 간격 또는 현재 픽처와 복원 픽처 간의 시간 간격이 특정 값 또는 특정 임계치 이상인 경우 두 픽처(또는 프레임) 간의 시간 간격이 “멀다”로 판단할 수 있다.
예를 들어, 특정 임계치는 1/25 초일 수 있다. 25 FPS(frame per second)는 일반적인 비디오의 프레임율(frame rate)이므로 1/25 초는 움직임 정보 생성 모델(2110)이 일반적으로 학습에 사용하는 프레임의 간격일 수 있다. 따라서, 1/25 초 이상인 경우 일반적인 비디오의 픽처(또는 프레임) 간의 간격 이상인 경우이므로 “멀다”로 판단할 수 있다. 본 개시에서 “멀다”로 판단하기 위한 임계치는 1/25 초로만 제한되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 값이 사용될 수 있다.
혹은, 시간 단위 대신 POC(picture order count) 거리(또는 차이)가 특정 임계치로 사용될 수 있다. 일 예로, POC 거리(또는 차이)가 4 이상인 경우 장치(100, 200)는 두 픽처(또는 프레임) 간의 시간 간격이 “멀다”로 판단할 수 있다. 마찬가지로, 본 개시에서 “멀다”로 판단하기 위한 POC 거리(또는 차이)는 4로만 제한되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 값이 사용될 수 있다.
만일 “멀다”로 판단된 경우 움직임 정보 생성 모델(2110)에 의해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 픽처의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 적용할 때 다음과 같은 규칙을 추가될 수 있으며, 현재 픽처(또는 프레임)의 현재 블록의 모드 별로 다른 규칙이 적용될 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 스킵 모드로 코딩되어 있고 현재 픽처와 복원 픽처 간의 시간 간격 또는 복원 픽처 간의 시간 간격이 “멀다”로 판단된 경우, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보를 현재 블록의 코딩에 사용하지 않을 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 머지 모드로 코딩되어 있고 현재 픽처와 복원 픽처 간의 시간 간격 또는 복원 픽처 간의 시간 간격이 “멀다”로 판단된 경우, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보를 머지 후보에서 제외시킬 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 AMVP 모드로 코딩되어 있고 현재 픽처와 복원 픽처 간의 시간 간격 또는 복원 픽처 간의 시간 간격이 “멀다”로 판단된 경우, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보를 MVP(motion vector prediction) 후보 리스트에 후보로 추가 또는 삽입할 수 있다(기존 방식과 동일).
도 29는 참조 픽처 리샘플링(reference picture re-sampling, RPR)을 예시한다. RPR은 현재 픽처와 다른 크기 또는 해상도를 가지는 픽처를 참조하여 현재 픽처를 코딩하는 기법을 지칭하며, ITU-T H.266/VVC 표준에 채택되었다.
RPR이 적용되는 경우에도 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 적용될 수 있다. RPR이 적용되는 경우, 장치(100, 200)는 두 픽처(또는 프레임)의 크기 또는 해상도를 비교하고, 두 픽처(또는 프레임)의 크기 또는 해상도가 서로 다른 경우 두 픽처(또는 프레임)의 크기 또는 해상도를 일치(align)시키는 과정을 수행할 수 있다.
본 개시에서 장치(100, 200)는 두 픽처(또는 프레임)(예, 복원 픽처 2120, 2130) 중 더 작은 크기 또는 해상도로 다운샘플링(down-sampling)한 후 다운샘플링된 픽처를 이용하여 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2510)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 다운샘플링 방식은 VVC 표준과 동일한 방식이 이용될 수 있으나, 본 개시는 이에 제한되지 않고 다양한 방식(예, 이중 선형 보간, Lanczos 보간 등)의 다운샘플링 방식이 이용될 수 있다. 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2510)를 생성하는 방법은 도 25 내지 도 28을 참조하여 설명한 방법이 이용될 수 있다.
장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2510)를 생성된 움직임 정보 맵(2150)으로 대체하거나 대체하기 위한 동작(예, 병합, 스케일링, 포맷 변환 등)을 수행할 수 있다(예, 도 25 내지 도 28 및 관련 설명 참조).
만일 더 높은 해상도(higher resolution)의 픽처를 코딩하기 위해 생성된 움직임 정보 맵(2150)을 더 높은 해상도로 변환할 필요가 있는 경우, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵(2150)에 대해 업샘플링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 업샘플링 방식은 VVC 표준과 동일한 방식이 이용될 수 있지만, 본 개시는 이에 제한되지 않고 다양한 방식(예, 바이-큐빅(bi-cubic), DCT-IF 보간 등)의 업샘플링 방식이 이용될 수 있다.
본 개시에 따른 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2150)의 생성 방법은 현재 픽처의 코딩(예, 복호화, 부호화) 뿐만 아니라 프레임율 상향 변환(frame rate up conversion, FRUC) 기법에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2150)의 생성 방법은 FRUC 기법에 따라 생성된 가상 참조 픽처의 움직임 정보를 생성하는 데에 적용될 수 있다.
도 30 및 도 31은 본 개시에 따른 움직임 정보 생성 방법을 프레임율 상향 변환(FRUC)에 활용하는 방법을 예시한다.
도 30 및 도 31을 참조하여 설명되는 방법은 장치(100, 200)에 의해 영상 복호화 방법(1800) 및 영상 부호화 방법(2000)에서 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 장치(100, 200)의 움직임 정보 생성부(130)에 의해 수행될 수 있다.
도 30을 참조하면, 장치(100, 200)는 2개의 복원 픽처(예, L0 참조 픽처(3010), L1 참조 픽처(3020))로부터 움직임 정보를 구하고, FRUC에 의해 추가되는 타겟 픽처(3030)에 대한 움직임 정보 맵(또는 MV map)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 장치(100, 200)는 L0 참조 픽처(3010)와 L1 참조 픽처(3020)를 움직임 정보 생성부(130)(예, 움직임 정보 생성 모델(2110))의 입력으로 사용하여 움직임 정보 맵(3050)을 생성하고, 타겟 픽처(3030)의 시간적 위치(temporal position)에 기초하여 생성된 움직임 벡터 맵(2150)에 대해 보간(interpolation) 또는 보외(extrapolation)를 수행하여 타겟 픽처(3030)의 최종 움직임 정보 맵(final motion information map)(3060)을 생성할 수 있다.
추가적으로, 장치(100, 200)는 최종 움직임 정보 맵(3060)에 대해 정제(refinement)를 수행하여 정제된(refined) 최종 움직임 정보 맵(3070)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 장치(100, 200)는 최종 움직임 정보 맵(3060) 뿐만 아니라 L0 참조 픽처(3010)의 움직임 정보 맵(3080)과 L1 참조 픽처(3020)의 움직임 정보 맵(3090)을 함께 입력으로 이용하여 정제된 최종 움직임 정보 맵(3070)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 정제는 샘플링(sampling), 가중 평균(weighted average) 등과 같은 연산을 포함할 수 있다. 혹은, 예를 들어, 정제는 인공 신경망 모델을 이용하여 수행될 수 있으며, 이 경우 최종 움직임 정보 맵(3060)과 L0 참조 픽처(3010)의 움직임 정보 맵(3080)과 L1 참조 픽처(3020)의 움직임 정보 맵(3090) 중 적어도 하나를 인공 신경망의 입력으로 이용하여 정제된 최종 움직임 정보 맵(3070)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 인공 신경망은 합성곱 신경망(CNN), 완전 연결 신경망(FCNN), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 31(a)은 타겟 픽처(3030)가 L0 참조 픽처(3010)와 L1 참조 픽처(3020) 사이에 위치하여 생성된 움직임 정보 맵(3050)에 대해 보간을 수행하여 최종 움직임 정보 맵(3060)을 생성하는 것을 예시하고, 도 31(b)는 타겟 픽처(303)가 L0 참조 픽처(3010)와 L1 참조 픽처(3020)의 외부에 위치하여 생성된 움직임 정보 맵(3050)에 대해 보외를 수행하여 최종 움직임 정보 맵(3060)을 생성하는 것을 예시한다. 도 31(b)는 L0 참조 픽처(3010)와 L1 참조 픽처(3020)가 모두 시간적으로 타겟 픽처(3030)의 앞에 위치하는 경우 생성된 움직임 정보 맵(3050)에 대해 보외를 수행하는 것을 예시하였지만, L0 참조 픽처(3010)와 L1 참조 픽처(3020)가 모두 시간적으로 타겟 픽처(3030)의 뒤에 위치하는 경우에도 동일/유사하게 움직임 정보 맵(3050)에 대해 보외를 수행하여 최종 움직임 정보 맵(3060)을 생성할 수 있다.
도 30 및 도 31을 참조하여 설명된 방법에 의해 생성된 움직임 정보 맵(3060)은 타겟 픽처(3030)의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 타겟 픽처(3030) 내에서 코딩되는 블록이 스킵 모드로 코딩되는 경우, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵(3060)에서 해당 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 해당 블록의 움직임 정보로 결정될 수 있다. 예를 들어, 타겟 픽처(3030) 내에서 코딩되는 블록이 머지 모드로 코딩되는 경우, 장치(100, 200)는 움직임 정보 맵(3060)에서 해당 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 머지 후보 리스트에 하나의 후보로서 추가 또는 삽입하여 해당 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 타겟 픽처(3030) 내에서 코딩되는 블록이 AMVP 모드로 코딩되는 경우, 장치(100, 200)는 움직임 정보 맵(3060)에서 해당 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 하나의 MVP 후보로 MVP 후보 리스트에 추가 또는 삽입하여 해당 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다.
도 32는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보 맵을 정제(refinement)하는 방법을 예시한다.
장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2150, 3060)의 정확도를 향상시키기 위해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2150, 3060)에 대해 정제를 수행할 수 있다. 장치(100, 200)는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2150, 3060)에 대해 정제를 수행하도록 구성된 움직임 정보 정제부(3230)를 포함할 수 있으며, 움직임 정보 정제부(3230)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
본 개시에서 움직임 정보 정제부(3230)는 움직임 정보 생성부(130)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 정제부(3230)는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)(2150, 3060) 및 이에 추가적으로 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 및/또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 정제된 움직임 정보(3220)를 생성할 수 있다. 움직임 정보 정제부(3230)는 다양한 방식을 이용하여 입력을 처리하여 출력을 생성할 수 있는데, 예를 들어 산술 연산(arithmetic operation)(예, 평균(average), 중간값(median), 보간(interpolation), 필터링 등)을 이용하여 입력 정보로부터 정제된 움직임 정보(3220)를 생성하거나 또는 인공 신경망(3210)을 이용하여 입력 정보로부터 정제된 움직임 정보(3220)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 인공 신경망(3210)은 움직임 정보 생성부(130)의 인공 신경망(또는 움직임 정보 생성 모델(2110))과 동일한 인공 신경망 모델을 이용할 수도 있고 또는 별개의 인공 신경망 모델을 이용할 수도 있다.
도 17 내지 도 31을 참조하여 설명한 움직임 정보 생성부(130) 또는 움직임 정보 생성 모델(2110)에 대한 설명은 움직임 정보 정제부(3230) 또는 움직임 정보 정제부(3230)에 이용되는 인공 신경망 모델에 동일하게 적용될 수 있다. 움직임 정보 생성부(130) 또는 움직임 정보 생성 모델(2110)과 별개로 인공 신경망이 움직임 정보 정제부(3230)에 이용되는 경우, 본 개시에서 2개의 인공 신경망을 구별하기 위해 움직임 정보 생성부(130)의 움직임 정보 생성 모델(2110)을 제1 움직임 정보 생성 모델 또는 제1 인공 신경망이라고 지칭하고, 움직임 정보 정제부(3230)의 움직임 정보 생성 모델(3210)은 제2 움직임 정보 생성 모델 또는 제2 인공 신경망이라고 지칭할 수 있다. 도 17 내지 도 31을 참조하여 설명한 움직임 정보 생성부(130) 또는 움직임 정보 생성 모델(2110)에 대한 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
도 32(a)를 참조하면, 움직임 정보 정제부(3230)의 입력은 움직임 정보 생성부(130) 또는 움직임 정보 생성 모델(2110)에 의해 생성된 움직임 정보 맵(2150, 3060)를 포함할 수 있다. 또한, 움직임 정보 정제부(3230)의 입력은 추가 정보를 더 포함할 수 있으며, 예를 들어 추가 정보는 적어도 하나의 복원 픽처(예, 참조 픽처)의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제한적이지 않은 예로, 움직임 정보 정제부(3230)의 입력은 다음과 같은 조합이 가능할 수 있다.
- 현재 픽처의 움직임 정보 맵(또는 Current MV map)
- 참조 픽처의 움직임 정보 맵들(또는 Reference MV maps)
- 현재 픽처의 움직임 정보 맵(또는 Current MV map) + 참조 픽처의 움직임 정보 맵(들)(또는 reference MV map(s))
- 현재 픽처의 움직임 정보 맵(또는 Current MV map) + 참조 픽처의 움직임 정보 맵(들)(또는 reference MV map(s)) + 현재 복원 픽처(또는 current recon)의 픽셀 데이터 + 참조 픽처(들)의 픽셀 데이터(또는 reference picture(s))
- 현재 픽처의 움직임 정보 맵(또는 Current MV map) + 현재 복원 픽처(또는 current recon)의 픽셀 데이터 + 참조 픽처(들)의 픽셀 데이터(또는 reference picture(s))
- 참조 픽처의 움직임 정보 맵들(또는 Reference MV maps) + 참조 픽처들(또는 reference pictures)의 픽셀 데이터
도 32(b)는 본 개시를 제한하지 않는 예로 현재 픽처의 움직임 정보 맵(2150, 3060), 현재 복원 픽처(2130)의 픽셀 데이터, 참조 픽처(2120)의 픽셀 데이터를 움직임 정보 생성 모델(3210)(또는 제2 움직임 정보 생성 모델)의 입력으로 사용하여 정제된 움직임 정보 맵(3220)을 생성하는 것을 예시한다.
또한, 예를 들어, 움직임 정보 정제부(3230)의 입력은 움직임 정보 이외에 양자화 정보, 예측 샘플, 잔차 샘플, 현재 픽처로부터의 거리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(예, 도 17 및 관련 설명 참조). 움직임 정보 정제부(3230)의 출력은 정제된 움직임 정보 이외에 인트라 코딩 관련 정보, 잔차 코딩 관련 정보, 조도 변화 정보, 통계 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(예, 도 17 및 관련 설명 참조).
본 개시에서 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)는 비디오 코딩(예, 복호화, 부호화)에 다양한 방식으로 응용될 수 있다.
- 비디오 코딩을 수행할 픽처(또는 프레임)의 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 해당 픽처(또는 프레임)의 코딩 전에 미리 생성하고, 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 해당 픽처(또는 프레임)의 코딩에 활용할 수 있다.
일 예로, 코딩할 픽처의 현재 블록이 머지 모드(merge mode)나 AMVP 모드로 코딩되는 경우, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 머지 후보 또는 MVP 후보로 사용할 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 스킵 모드로 코딩되는 경우, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정할 수 있다.
- 현재 픽처의 움직임 정보 맵(또는 current MV map)을 생성된 움직임 정보 맵으로 대체하여 활용할 수 있다. 예를 들어, 추후 픽처(또는 프레임) 코딩(예, 복호화, 부호화) 시에 생성된 움직임 정보 맵의 움직임 정보를 시간적 움직임 정보(temporal motion information)로 활용할 수 있다.
- 프레임율 상향 변환(FRUC)이 적용되는 경우 코딩을 수행할 픽처(또는 프레임)의 가상 참조 픽처(virtual reference picture)를 생성하는데 활용할 수 있다.
- 드롭(drop)된 픽처(또는 프레임)의 더미 픽처(또는 프레임)을 생성할 때 생성된 움직임 정보 맵을 사용할 수 있다.
이하에서는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)을 비디오 코딩(예, 복호화, 부호화) 과정에서 사용하는 방법을 보다 자세히 설명한다.
본 개시에서는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 픽처의 코딩에 이용되는지 여부를 지시하기 위해 새로운 신택스 정보를 정의한다. 새로운 신택스 정보는 설명의 편의상 제1 정보라고 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시에서 제1 정보를 use_generated_mv_flag로 나타내지만, 제1 정보의 명칭은 변경될 수 있다.
예를 들어, 제1 정보는 값에 따라 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 이용되는지 여부를 지시할 수 있다. 일 예로, 제1 정보가 0의 값을 가지는 경우 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 이용되지 않음을 지시할 수 있고, 제1 정보가 1의 값을 가지는 경우 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 이용됨을 지시할 수 있다. 다른 예로, 제1 정보의 값을 반대로 설정(즉, 0의 값을 가지는 경우 이용됨을 지시하고, 1의 값을 가지는 이용되지 않음을 지시)하는 것도 가능하다.
예를 들어, 현재 블록은 코딩 유닛(coding unit, CU)(또는 코딩 블록)일 수 있으며, 제1 정보는 CU 단위로 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 다른 예로, 현재 블록은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)(또는 코딩 트리 블록)이거나 변환 유닛(transform unit, TU)(또는 변환 블록)이거나 예측 유닛(prediction unit, PU)(또는 예측 블록)일 수 있으며, 제1 정보를 CTU 단위, TU 단위, 또는 PU 단위로 비트스트림을 통해 시그널링하는 것도 가능하다. 다른 예로, 제1 정보는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set, PPS), 픽처 헤더(picture header, PH), 또는 슬라이스 헤더(slice header, SH) 단위로 시그널링될 수도 있다.
이하에서, 설명의 편의를 위해 제1 정보는 CU 단위로 시그널링된다고 가정한다.
도 33을 참조하면, 현재 픽처를 복호화하는 경우, 장치(100)는 현재 블록에 대해 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다(3310).
만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용되지 않음을 지시하는 경우(예, 제1 정보의 값이 0인 경우), 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 신택스 정보를 이용하여 현재 블록을 복원 또는 복호화할 수 있다(3320). 본 개시에서 기존 비디오 코딩 표준은 ITU-T H.266 또는 VVC(Versatile Video Coding) 표준, 또는 ITU-T H.265 또는 HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준 등을 지칭할 수 있다. 기존 비디오 코딩 표준의 신택스 정보는 ITU-T H.266/VVC 표준 문서 또는 ITU-T H.265/HEVC 표준 문서에 자세히 설명되어 있으며, 본 명세서는 해당 표준 문서들의 내용 전부를 참조로서 포함한다.
만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우(예, 제1 정보의 값이 1인 경우), 장치(100)는 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는지 여부를 판별할 수 있다. 만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하지 않는 것으로 판별된 경우, 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 인트라 모드 관련 신택스 정보들을 사용하여 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보(예, 인트라 DC 모드 인트라 평면 모드, 인트라 각도 모드 등)를 결정하고, 현재 블록에 대해 인트라 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3330).
만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는 것으로 판별된 경우, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵 내에 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정하고, 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3340). 3340에서 장치(100)는 관련 신택스 정보를 비트스트림으로부터 획득하지 않을 수 있다(또는 획득하는 것을 생략할 수 있다).
인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 예측 샘플(predicted sample)(또는 예측 블록)을 획득한 후, 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 잔차 코딩(residual coding) 관련 신택스 정보를 사용하여 현재 블록에 대해 역변환 및 역양자화를 수행하여 잔차 샘플(residual sample)을 획득하고, 예측 샘플과 잔차 샘플에 기초하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
도 33의 예에서, 현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 장치(200)는 현재 픽처에 대해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 블록의 부호화에 이용할지 여부 및 현재 블록을 인트라 모드로 부호화할지 인터 모드로 부호화할지 여부를 결정할 수 있다.
상기 결정 결과에 기초하여, 장치(200)는 제1 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3310). 예를 들어, 만일 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 블록의 부호화에 이용하지 않는 것으로 결정된 경우, 장치(200)는 제1 정보를 0의 값으로 비트스트림에 부호화할 수 있고, 현재 블록의 부호화 결과에 따라 기존 비디오 코딩 표준의 신택스 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3320).
예를 들어, 만일 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 블록의 부호화에 이용하는 것으로 결정된 경우, 장치(200)는 제1 정보를 1의 값으로 비트스트림에 부호화할 수 있고, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.
만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하지 않는 것으로 판별된 경우, 장치(100)는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보를 결정하고 현재 블록에 대해 인트라 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득하고, 결정된 인트라 예측 모드를 나타내는 (기존 비디오 코딩 표준의 인트라 모드 관련) 신택스 정보들을 비트스트림에 부호화할 수 있다(3330).
만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는 것으로 판별된 경우, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵 내에 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정하고, 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3340). 3340에서 장치(100)는 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화하지 않을 수 있다(또는 부호화하는 것을 생략할 수 있다).
장치(200)는 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 예측 샘플(predicted sample)(또는 예측 블록)을 획득한 후, 기존 비디오 코딩 표준에 따라 잔차 코딩(residual coding)을 수행하고 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3350).
앞서 설명한 바와 같이, 제1 정보의 값은 반대로 부호화될 수도 있다.
도 33을 참조하여 설명한 장치(100)의 동작은 영상 복호화 방법(1800)의 1820에서 수행될 수 있고, 장치(200)의 동작은 영상 부호화 방법(2000)의 2020에서 수행될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 생성된 움직임 정보(또는 생성된 움직임 정보 맵)는 움직임 정보 생성부(130) 또는 움직임 정보 정제부(3230)에 의해 생성될 수 있으며, 예를 들어, 생성된 움직임 정보(또는 생성된 움직임 정보 맵)는 인공 신경망(예, 움직임 정보 생성 모델(2110, 3210))을 통해 생성한 것일 수도 있고, 인공 신경망을 사용하지 않은 다양한 방법(예, 산술 연산 등)에 의해 생성한 것일 수도 있다.
도 34는 본 개시에 따른 신택스 구조 및 코딩 방법을 예시한다.
도 34의 신택스 구조는 도 33의 신택스 구조에서 3340의 신택스 정보를 변경한 것이다. 따라서, 도 33의 신택스 구조 및 코딩 방법에서 3310, 3320, 3330, 3350에 대한 설명은 동일하며, 해당 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
본 개시에서, 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 사용되는 경우 추가적으로 움직임 벡터 차이(motion vector difference, MVD)가 비트스트림에 존재하는지 여부를 지시하는 새로운 신택스 정보를 정의하며, 본 개시에서 제2 정보라고 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 제2 정보를 mvd_flag로 나타내지만, 제2 정보의 명칭은 변경될 수 있다.
예를 들어, 제2 정보는 값에 따라 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)이 사용되는 경우 추가적으로 MVD와 관련된 신택스 정보가 비트스트림에 존재하는지 여부를 지시할 수 있다. 일 예로, 제2 정보가 0의 값을 가지는 경우 MVD와 관련된 신택스 정보가 비트스트림에 존재하지 않음을 지시할 수 있고, 제2 정보가 1의 값을 가지는 경우 MVD와 관련된 신택스 정보가 비트스트림에 존재함을 지시할 수 있다. 다른 예로, 제2 정보의 값을 반대로 설정하는 것도 가능하다.
또한, 본 개시에서, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보와 현재 블록의 적어도 하나의 (공간적) 이웃 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 포함하는 후보 리스트를 생성하고 후보 리스트에서 하나의 움직임 정보를 지시하는 새로운 신택스 정보를 정의하며, 본 개시에서 제3 정보라고 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 제3 정보를 mv_index로 나타내지만, 제3 정보의 명칭은 변경될 수 있다. 예를 들어, 제3 정보는 후보 리스트의 최대 개수 이하의 값을 가질 수 있으며, 제3 정보는 후보 리스트 중 제3 정보의 값에 해당하는 위치의 움직임 정보 후보를 지시할 수 있다.
도 34(a)를 참조하면, 만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는 것으로 판별된 경우, 장치(100)는 비트스트림으로부터 제2 정보(예, mvd_flag)를 획득할 수 있다(3410).
만일 제2 정보가 현재 블록에 대한 MVD 관련 신택스 정보가 비트스트림에 존재함을 지시하는 경우, 장치(100)는 비트스트림으로부터 MVD 관련 신택스 정보를 획득하고, 획득한 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 MVD를 획득할 수 있다(3420). 또한, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 움직임 벡터 예측값(motion vector predictor, MVP)을 획득하고, 비트스트림으로부터 획득한 MVD와 생성된 움직임 정보 맵으로부터 획득한 MVP에 기초하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 획득하고, 획득한 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다.
추가적으로, 3420에서, 생성된 움직임 정보 맵에서 MVP를 지시하기 위해 제3 정보(예, mv_index)가 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 이 경우, 장치(100)는 비트스트림으로부터 제3 정보를 획득하고, 생성된 움직임 정보 맵의 움직임 정보 후보 중에서 제3 정보가 지시하는 움직임 정보 후보를 MVP로 결정할 수 있다.
만일 제2 정보가 현재 블록에 대한 MVD 관련 신택스 정보가 비트스트림에 존재하지 않음을 지시하는 경우, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵 내에 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정하고, 인터 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 획득할 수 있다(3430). 3430에서 장치(100)는 관련 신택스 정보를 비트스트림으로부터 획득하지 않을 수 있다(또는 획득하는 것을 생략할 수 있다). 이후 장치(100)는 3350에서 설명한 동작을 수행하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는 것으로 판별된 경우, 장치(200)는 MVD 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화할지 여부를 결정하고, 결정 결과에 기초하여 대응하는 값으로 제2 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3410). 제2 정보에 기초하여, 장치(200)는 현재 블록에 대한 MVD 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화하고 MVP를 지시하는 제3 정보를 비트스트림에 부호화하거나(3420), 또는 생성된 움직임 정보 맵 내에 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록을 (인터 모드로) 부호화할 수 있다(3430). 3430에서 장치(200)는 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화하지 않을 수 있다(또는 부호화하는 것을 생략할 수 있다). 이후, 장치(200)는 3350에서 설명한 동작을 수행하여 비트스트림을 생성할 수 있다.
도 34(b)를 참조하면, 만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는 것으로 판별된 경우, 장치(100)는 비트스트림으로부터 제3 정보를 획득할 수 있다(3440). 예를 들어, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보와 현재 블록의 적어도 하나의 이웃 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보 중 제3 정보가 지시하는 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정할 수 있다(3450).
장치(100)는 3450에서 결정된 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다. 이후 장치(100)는 3350에서 설명한 동작을 수행하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
도 34(b)에서, 현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 만일 현재 블록에 대응하는 위치의 생성된 움직임 정보가 존재하는 것으로 판별된 경우, 장치(200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보와 현재 블록의 적어도 하나의 이웃 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보 중 현재 블록에 대한 움직임 정보에 해당하는 움직임 정보를 결정하고(3450) 이를 지시하는 제3 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3440). 이후, 장치(200)는 3350에서 설명한 동작을 수행하여 비트스트림을 생성할 수 있다.
도 34를 참조하여 설명한 장치(100)의 동작은 영상 복호화 방법(1800)의 1820에서 수행될 수 있고, 장치(200)의 동작은 영상 부호화 방법(2000)의 2020에서 수행될 수 있다.
도 34(a)와 도 34(b)의 신택스 구조 및 코딩 방법 중 하나를 선택할 수 있도록 플래그 정보를 새로 정의하여 둘 중 하나의 모드를 선택할 수 있도록 할 수도 있다. 본 개시에서, 이 플래그 정보는 제4 정보라고 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 제4 정보는 no_mvd_flag로 나타내지만, 제4 정보의 명칭은 변경될 수 있다.
이를 통하여, 적은 부가 정보(side information)만 전송하여, 현재 블록 대응하는 좀 더 정확한 움직임 벡터(MV)를 찾을 수 있으며, 이를 통해 코딩 효율을 높일 수 있다.
도 35는 본 개시에 따른 신택스 구조 및 코딩 방법을 예시한다.
도 34의 신택스 구조는 도 33의 신택스 구조에서 3340의 신택스 정보를 변경한 것이다. 따라서, 도 33의 신택스 구조 및 코딩 방법에서 3310, 3320, 3330, 3350에 대한 설명은 동일하며, 해당 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
도 35의 예에서는 제4 정보(예, no_mvd_flag)를 이용하여 도 34(a)의 방식과 도 34(b)의 방식 중 하나를 선택할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제4 정보는 값에 따라 MVD 관련 신택스 정보가 시그널링되는 방식(또는 도 34(a)에 예시된 방식)이 이용되는지 또는 생성된 움직임 정보 맵 중에서 제3 정보(예, mv_index)가 지시하는 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정하는 방식(또는 도 34(b)에 예시된 방식)이 이용되는지 여부를 지시할 수 있다. 일 예로, 제4 정보가 1의 값을 가지는 경우 MVD 관련 신택스 정보가 시그널링되는 방식(또는 도 34(a)에 예시된 방식)이 이용됨을 지시할 수 있고, 제4 정보가 0의 값을 가지는 경우 생성된 움직임 정보 맵 중에서 제3 정보(예, mv_index)가 지시하는 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정하는 방식(또는 도 34(b)에 예시된 방식)이 이용됨을 지시할 수 있다.
다른 예로, 제4 정보가 0의 값을 가지는 경우 MVD 관련 신택스 정보가 시그널링되는 방식(또는 도 34(a)에 예시된 방식)이 이용됨을 지시할 수 있고, 제4 정보가 1의 값을 가지는 경우 생성된 움직임 정보 맵 중에서 제3 정보(예, mv_index)가 지시하는 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정하는 방식(또는 도 34(b)에 예시된 방식)이 이용됨을 지시할 수 있다.
제4 정보에 기초하여, 장치(100, 200)는 도 34(a)의 3420을 참조하여 설명한 동작을 수행하거나 도 34(b)의 3440, 3450을 참조하여 설명한 동작을 수행하여 현재 블록을 복호화하거나 부호화할 수 있다. 3420, 3440, 3450에 대한 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
도 36은 본 개시에 따른 신택스 구조 및 코딩 방법을 예시한다.
도 36의 신택스 구조는 도 33의 신택스 구조에서 3330, 3340의 신택스 정보를 변경한 것이다. 따라서, 도 33의 신택스 구조 및 코딩 방법에서 3310, 3320, 3350에 대한 설명은 동일하며, 해당 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
도 36을 참조하면, 영상 복호화를 수행하는 경우, 장치(100)는 제1 정보(예, use_generated_mv_flag)에 기초하여 현재 픽처에 대해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용되는지 여부를 결정할 수 있다(3310). 만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우(예, 제1 정보의 값이 1인 경우), 장치(100)는 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되지 않은 것으로 판단하고 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정하고, 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3610). 3610에서 장치(100)는 관련 신택스 정보를 비트스트림으로부터 획득하지 않을 수 있다(또는 획득하는 것을 생략할 수 있다). 이후 장치(100)는 3350에서 설명한 동작을 수행하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
만일 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보가 존재하지 않는 경우, 장치(100)는 다른 움직임 정보를 탐색하여 현재 블록의 복호화에 이용할 수 있다.
도 33의 예와 달리, 도 36의 예에서 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되는 경우, 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 신택스 정보에 따라 복호화를 수행할 수 있다. 즉, 도 36의 예에서, 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되는 경우, 현재 블록에 대한 제1 정보는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용되지 않음을 지시하도록 설정될 수 있다.
도 36의 예에서, 현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 장치(200)는 현재 픽처에 대해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 블록의 부호화에 이용할지 여부를 결정하고, 결정 결과에 기초하여 제1 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다.
만일 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 블록의 부호화에 이용하는 것으로 결정된 경우, 장치(200)는 생성된 움직임 정보 맵 내에 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정하고, 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3610). 3610에서 장치(200)는 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화하지 않을 수 있다(또는 부호화하는 것을 생략할 수 있다). 이후 장치(200)는 3350에서 설명한 동작을 수행하여 비트스트림을 생성할 수 있다.
도 36을 참조하여 설명한 장치(100)의 동작은 영상 복호화 방법(1800)의 1820에서 수행될 수 있고, 장치(200)의 동작은 영상 부호화 방법(2000)의 2020에서 수행될 수 있다.
도 37은 본 개시에 따른 신택스 구조 및 코딩 방법을 예시한다.
도 37의 예에서 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 이용한 코딩 방법은 스킵 모드 대신 동작하도록 설정될 수 있다. 따라서, 도 37의 예에서, 제1 정보는 인터 픽처(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인 경우에만 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 또한, 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용되지 않음을 지시하는 경우, 기존 스킵 모드를 제외한 비디오 코딩 표준의 모드 관련 신택스 정보가 사용될 수 있고, 또한 기존 잔차 코딩 관련 신택스 정보 역시 사용될 수 있다. 반면, 도 37의 예에서, 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우, 현재 블록에 대한 신택스 정보는 비트스트림을 통해 시그널링되지 않을 수 있고, 기존 잔차 코딩 관련 신택스 정보 역시 비트스트림에 존재하지 않을 수 있다.
도 37(a)의 예에서, 현재 픽처를 복호화하는 경우, 장치(100)는 현재 픽처(또는 슬라이스)가 인터 픽처(또는 인터 모드로 코딩된 픽처)(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인지 여부를 판별할 수 있다(3710). 만일 현재 픽처(또는 슬라이스)가 인터 픽처(또는 인터 모드로 코딩된 픽처)(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인 경우, 장치(100)는 현재 블록에 대해 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다(3720).
만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용되지 않음을 지시하는 경우(예, 제1 정보의 값이 0인 경우), 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 스킵 모드를 제외한 모든 관련 신택스 정보를 이용하여 현재 블록을 복원 또는 복호화할 수 있다(3730).
만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우(예, 제1 정보의 값이 1인 경우), 장치(100)는 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되지 않은 것으로 판단하고 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정하고, 현재 블록의 샘플을 획득할 수 있다(3740). 3740에서 장치(100)는 관련 신택스 정보를 비트스트림으로부터 획득하지 않을 수 있다(또는 획득하는 것을 생략할 수 있다). 3740에서 잔차 코딩(residual coding)은 수행되지 않는다.
만일 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보가 존재하지 않는 경우, 장치(100)는 다른 움직임 정보를 탐색하여 현재 블록의 복호화에 이용할 수 있다. 또한, 3740에서, 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되는 경우, 현재 블록에 대한 제1 정보는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용되지 않음을 지시하도록 설정될 수 있다.
도 37의 예에서, 현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 장치(200)는 현재 픽처(또는 슬라이스)가 인터 픽처(또는 인터 모드로 코딩된 픽처)(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인지 여부를 결정하고, 현재 픽처(또는 슬라이스)가 인터 픽처(또는 인터 모드로 코딩된 픽처)(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인 경우 제1 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다. 물론, 장치(200)는 현재 픽처에 대해 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)를 현재 블록의 부호화에 이용할지 여부 및 현재 블록을 인트라 모드로 부호화할지 인터 모드로 부호화할지 여부를 결정할 수 있다.
스킵 모드를 제외한 모드(인트라 모드 포함)가 현재 블록에 적용되는 경우, 장치(200)는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 부호화에 이용되지 않음을 지시하도록 제1 정보를 부호화할 수 있다. 반면, 스킵 모드가 현재 블록에 적용되는 경우, 장치(200)는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 부호화에 이용됨을 지시하도록 제1 정보를 부호화할 수 있다.
예를 들어, 만일 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 부호화에 이용되지 않는 것으로 결정된 경우, 장치(200)는 제1 정보를 0의 값으로 비트스트림에 부호화할 수 있고(3720), 현재 블록의 부호화 결과에 따라 기존 비디오 코딩 표준의 신택스 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3730).
예를 들어, 만일 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 부호화에 이용되는 것으로 결정된 경우, 장치(200)는 생성된 움직임 정보 맵 내에 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 샘플을 획득할 수 있다(3740). 3740에서 장치(200)는 관련 신택스 정보를 비트스트림에 부호화하지 않을 수 있다(또는 부호화하는 것을 생략할 수 있다). 3740에서 잔차 코딩(residual coding)은 수행되지 않는다.
도 37(b)는 도 37(a)와 대비하여 3740의 동작을 변경한 것이다. 따라서, 도 37(a)에 관한 설명에서 3710, 3720, 3730과 관련된 설명은 동일하며, 해당 설명을 여기에 참조로서 포함한다.
도 37(b)의 예에서, 제1 정보가 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)가 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 그대로 이용하는 방식 대신, 제3 정보를 비트스트림을 통해 시그널링하여 생성된 움직임 정보 맵에서 제3 정보가 움직임 정보를 지시하는 방식이 이용될 수 있다.
도 37(b)의 예에서, 현재 픽처를 복호화하는 경우, 장치(100)는 제1 정보에 기초하여 생성된 움직임 정보 맵이 현재 블록의 코딩에 이용되는지 여부를 판별할 수 있다(3720). 만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보 맵이 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우(예, 제1 정보의 값이 1인 경우), 장치(100)는 비트스트림으로부터 제3 정보(예, mv_index)를 획득할 수 있다(3750). 예를 들어, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보와 현재 블록의 적어도 하나의 이웃 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보 중 제3 정보가 지시하는 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 샘플을 획득할 수 있다(3760).
도 37(b)에서, 현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 만일 생성된 움직임 정보 맵이 현재 블록의 코딩에 이용되는 것으로 결정된 경우, 장치(200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보와 현재 블록의 적어도 하나의 이웃 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보 중 현재 블록에 대한 움직임 정보로 해당하는 움직임 정보를 결정하고(3760) 이를 지시하는 제3 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다(3750).
도 37을 참조하여 설명한 장치(100)의 동작은 영상 복호화 방법(1800)의 1820에서 수행될 수 있고, 장치(200)의 동작은 영상 부호화 방법(2000)의 2020에서 수행될 수 있다.
도 38은 본 개시에 따른 신택스 구조 및 코딩 방법을 예시한다.
도 38에서는 현재 블록이 스킵 모드로 코딩되거나 머지 모드로 코딩되는 경우 제1 정보(예, use_generated_mv_flag)를 비트스트림을 통해 시그널링하고, 제1 정보에 따라 현재 블록에 대해 머지 모드를 적용하거나 생성된 움직임 정보 맵을 이용하도록 구성될 수 있다. 도 38의 예에서 현재 블록이 AMVP 모드로 코딩되는 경우 생성된 움직임 정보 맵은 이용되지 않고, 기존 비디오 코딩 표준에 따라 AMVP 모드로 움직임 정보가 시그널링된다.
도 38의 예에서, 현재 픽처를 복호화하는 경우, 장치(100)는 현재 픽처(또는 슬라이스)가 인터 픽처(또는 인터 모드로 코딩된 픽처)(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인지 여부를 판별할 수 있다(3810). 만일 현재 픽처(또는 슬라이스)가 인터 픽처(또는 인터 모드로 코딩된 픽처)(또는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스)인 경우, 장치(100)는 현재 블록이 스킵 모드인지 여부를 지시하는 정보(예, skip_flag)를 획득할 수 있다. 현재 블록이 스킵 모드인지 여부를 지시하는 정보는 0의 값을 가지는 경우 스킵 모드가 아님을 지시할 수 있고, 1의 값을 가지는 경우 스킵 모드임을 지시할 수 있다(또는 반대의 경우도 가능하다).
만일 현재 블록이 스킵 모드가 아닌 경우, 장치(100)는 현재 블록이 인트라 블록인지 인터 블록인지(또는 현재 블록이 인트라 모드로 코딩되어 있는지 인터 모드로 코딩되어 있는지) 여부를 결정하고, 현재 블록이 머지 모드인지 여부를 지시하는 정보(예, merge_flag)를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다(3820). 현재 블록이 머지 모드인지 여부를 지시하는 정보는 0의 값을 가지는 경우 머지 모드가 아님을 지시할 수 있고, 1의 값을 가지는 경우 머지 모드임을 지시할 수 있다(또는 반대의 경우도 가능하다).
만일 현재 블록이 머지 모드인 경우, 장치(100)는 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다(3830). 만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보 맵이 현재 블록의 코딩에 이용되지 않음을 지시하는 경우, 장치(100)는 비트스트림으로부터 머지 모드와 관련된 신택스 정보(예, merge_index 등)를 획득하고, 머지 모드로 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하고, 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3840).
만일 제1 정보가 생성된 움직임 정보 맵이 현재 블록의 코딩에 이용됨을 지시하는 경우, 장치(100)는 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정하고, 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3850). 혹은, 장치(100)는 비트스트림으로부터 제3 정보(예, mv_index)를 획득하고, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보와 현재 블록의 적어도 하나의 이웃 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보 중 제3 정보가 지시하는 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3850).
만일 현재 블록이 머지 모드가 아닌 경우, 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 AMVP 모드에 따라 관련 신택스 정보를 비트스트림으로부터 획득하고, AMVP 모드로 움직임 정보를 획득하고 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 획득할 수 있다(3860).
그런 다음, 장치(100)는 기존 비디오 코딩 표준의 잔차 코딩(residual coding) 관련 신택스 정보를 사용하여 현재 블록에 대해 역변환 및 역양자화를 수행하여 잔차 샘플(residual sample)을 획득하고, 인터 예측을 통해 획득한 예측 샘플과 잔차 샘플에 기초하여 현재 블록을 복원할 수 있다(3870).
만일 현재 블록이 스킵 모드인 경우, 장치(100)는 3830, 3840, 3850과 관련하여 설명한 동작을 동일하게 수행할 수 있다. 3830, 3840, 3850과 관련된 설명을 여기에 참조로서 포함한다. 결과적으로, 도 38의 예에서, 제1 정보와 관련 코딩 방법은 현재 블록이 머지 모드 또는 스킵 모드인 경우 적용될 수 있다.
도 38의 예에서, 현재 픽처를 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
도 39는 본 개시에 따른 생성된 움직임 정보를 머지 모드에 이용하는 것을 예시한다.
본 개시에서, 머지 모드는 현재 픽처 내 현재 블록의 공간적 이웃 블록과 시간적 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함하여 현재 블록의 움직임 정보를 위한 후보 리스트를 생성하고 생성한 후보 리스트 중에서 비트스트림을 통해 시그널링되는 인덱스 정보에 의해 지시되는 후보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정하는 방식을 지칭한다(예, 도 16 및 관련 설명 참조).
도 39(a)를 참조하면, 기존 비디오 코딩 표준(예, ITU-T H.265/HEVC 표준)의 머지 모드에서 후보 리스트를 생성하는 것이 예시되어 있다. 도 39(a)의 예에서, A0, A1, A2, B0, B1은 현재 블록을 포함하는 현재 픽처 내에서 현재 블록의 공간적 이웃 블록의 머지 후보를 나타내고, Col은 현재 블록과 상이한 픽처 내에서 현재 블록에 대응하는 시간적 이웃 블록(또는 대응 블록 또는 대응 위치 블록(co-located block 또는 col-located block))의 머지 후보를 나타낸다. 머지 후보로 사용될 수 있는 이웃 블록의 위치는 도 40에 예시되어 있다.
도 39(a)의 예에서, availableFlagX (X=A0, A1, A2, B0, B1, Col)는 현재 블록의 이웃 블록의 움직임 정보의 이용 가능성을 나타내는 정보이다(예, 16 및 관련 설명 참조). 해당 이웃 블록의 움직임 정보가 이용 가능한 경우(예, availableFlagX가 1의 값을 갖는 경우), 해당 이웃 블록을 머지 후보 리스트에 추가 또는 삽입할 수 있다. 반면, 해당 이웃 블록의 움직임 정보가 이용 가능하지 않은 경우(예, availableFlagX가 0의 값을 갖는 경우), 해당 이웃 블록은 머지 후보 리스트에 추가 또는 삽입되지 않는다. 머지 후보 리스트에 추가되는 머지 후보가 많을수록 현재 블록에 대해 더욱 정확한 움직임 정보를 결정할 수 있고 이에 따라 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 개시에서 생성된 움직임 정보를 머지 후보 중 하나로 추가하여 머지 모드의 코딩 성능을 향상시킬 수 있다. 도 39(b)는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보를 머지 후보 중 하나로 추가하는 것을 예시한다.
도 39(b)를 참조하면, 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 머지 후보를 GeneratedMV로 나타내지만, 명칭은 변경될 수 있다. 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보가 존재하는 경우, 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 머지 후보(예, GeneratedMV)는 이용 가능하다고 판별될 수 있다. 반면, 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치의 움직임 정보가 존재하지 않는 경우, 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 머지 후보(예, GeneratedMV)는 이용 가능하지 않다고 판별될 수 있다.
현재 블록이 머지 모드인 경우, 장치(100)는 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 머지 후보(예, GeneratedMV)가 이용 가능한지 판별하고, 이용 가능한 경우 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 머지 후보(예, GeneratedMV)를 머지 후보 리스트에 추가 또는 삽입할 수 있다(3910). 일 예로, 머지 후보(예, GeneratedMV)는 머지 후보 리스트의 맨 앞에 후보로 추가 또는 삽입할 수 있지만, 순서는 변경될 수 있으며 어떤 위치도 될 수도 있다.
그런 다음, 장치(100)는 현재 블록에 대한 머지 인덱스 정보(예, merge_idx 또는 merge_index)를 비트스트림으로부터 획득하고 머지 후보 리스트에서 머지 인덱스 정보에 대응하는 머지 후보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 결정할 수 있다. 장치(100)는 결정된 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행하고 예측 샘플을 획득할 수 있다.
현재 블록을 부호화하는 경우, 장치(200)는 상기 설명한 장치(100)의 동작에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 장치(200)는 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정하고, 생성된 움직임 정보(또는 움직임 정보 맵)의 머지 후보(예, GeneratedMV)를 포함하여 머지 후보 리스트를 생성한 후 현재 블록에 대해 결정된 움직임 정보에 대응하는 머지 후보를 나타내는 머지 인덱스 정보를 획득하고, 머지 인덱스 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다.
도 39(b)를 참조하여 설명한 장치(100)의 동작은 영상 복호화 방법(1800)의 1820에서 수행될 수 있고, 장치(200)의 동작은 영상 부호화 방법(2000)의 2020에서 수행될 수 있다.
도 41은 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치를 결정하는 방법을 예시한다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보 맵은 특정 크기의 블록 단위 또는 MxN 픽셀 단위(예, 4x4, 8x8, 16x16 등)로 움직임 정보가 생성되고 저장될 수 있다. 현재 블록의 크기가 생성된 움직임 정보 맵에서 움직임 정보를 생성/저장하는 단위의 크기와 동일한 경우 해당 위치의 생성된 움직임 정보를 현재 블록의 코딩(예, 복호화, 부호화)에 이용할 수 있다.
도 41의 예에서, 현재 블록은 CU(또는 코딩 블록)이라고 가정하지만, 본 개시는 이에 제한되지 않고 현재 블록은 CTU(또는 코딩 트리 블록), TU(또는 변환 블록), PU(또는 예측 블록)일 수 있다. 또한, 현재 블록의 좌측 상단 샘플의 위치를 (Cx, Cy)라고 나타내고, 현재 블록의 폭과 높이를 각각 W와 H로 나타낸다. 또한, 설명의 편의를 위해, 생성된 움직임 정보 맵에서 움직임 정보를 생성/저장하는 블록 크기 또는 단위를 생성된 움직임 정보 저장 단위로 지칭한다.
도 41(a)는 생성된 움직임 정보 저장 단위가 현재 블록의 크기보다 작은 경우(또는 현재 블록의 크기가 생성된 움직임 정보 저장 단위보다 큰 경우), 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치를 결정하는 방법을 예시한다. 도 41(a)에 예시된 경우에 대해, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 (Cx + W/2, Cy + H/2)의 샘플 위치에 해당하는 움직임 정보를 현재 블록에 대응하는 움직임 정보로 선택 또는 결정할 수 있다.
도 41(a)를 참조하면, 제한적이지 않은 일 예로, 현재 블록이 (Cx, Cy)=(0, 0), W=32, H=32이고 생성된 움직임 정보 저장 단위가 8x8인 경우, Cx + W/2 = 16이고 Cy + H/2 = 16 이므로, 장치(100, 200)는 (16, 16) 샘플 위치(예, 도 41(a)에서 “C” 위치)에 해당하는 움직임 정보를 현재 블록에 대응하는 움직임 정보로 선택 또는 결정할 수 있다.
도 41(b)는 생성된 움직임 정보 저장 단위보다 현재 블록의 크기가 작은 경우(또는 현재 블록의 크기가 생성된 움직임 정보 저장 단위보다 큰 경우), 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치를 결정하는 방법을 예시한다. 도 41(b)에 예시된 경우에 대해, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 (Cx + W/2, Cy + H/2)의 샘플 위치에 해당하는 움직임 정보를 현재 블록에 대응하는 움직임 정보로 선택 또는 결정할 수 있다.
도 41(b)를 참조하면, 제한적이지 않은 일 예로, 현재 블록이 (Cx, Cy)=(16, 16), W=4, H=8이고 생성된 움직임 정보 저장 단위가 8x8인 경우, Cx + W/2 = 18이고 Cy + H/2 = 20 이므로, 장치(100, 200)는 (18, 20) 샘플 위치(예, 도 41(b)에서 “C” 위치)에 해당하는 움직임 정보를 현재 블록에 대응하는 움직임 정보로 선택 또는 결정할 수 있다.
도 41(c)는 현재 블록이 생성된 움직임 정보 저장 단위에 걸쳐 있는 경우 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록에 대응하는 위치를 결정하는 방법을 예시한다. 이 경우에도, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 (Cx + W/2, Cy + H/2)의 샘플 위치에 해당하는 움직임 정보를 현재 블록에 대응하는 움직임 정보로 선택 또는 결정할 수 있다.
도 41(c)를 참조하면, 제한적이지 않은 일 예로, 현재 블록이 (Cx, Cy)=(12, 16), W=8, H=8이고 생성된 움직임 정보 저장 단위가 8x8인 경우, Cx + W/2 = 16이고 Cy + H/2 = 20 이므로, 장치(100, 200)는 (16, 20) 샘플 위치(예, 도 41(c)에서 “C” 위치)에 해당하는 움직임 정보를 현재 블록에 대응하는 움직임 정보로 선택 또는 결정할 수 있다.
만약, 도 41을 참조하여 설명된 방법을 통해 결정된 위치(예, C 위치)에서 생성된 움직임 정보가 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록의 크기에 해당하는 블록 내부의 생성된 움직임 정보들을 일련의 순서로 스캔(scan)하여 가장 먼저 발견된 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정 또는 결정할 수도 있다.
일례로, 도 41(a)의 예에서, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵에서 C → a → b → c → d 순서로 움직임 정보를 검색하여 먼저 발견된 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정 또는 결정할 수도 있다. 또 다른 일례로, 장치(100, 200)는 C 위치 이후 좌측 상단(top-left) 위치 블록(a)부터 래스터 스캔(raster scan)순으로 탐색하여 먼저 발견된 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정 또는 결정할 수도 있다.
만약 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록의 크기에 해당하는 블록 내부에서 움직임 정보를 발견하지 못하였을 경우에는 현재 블록의 크기에 해당하는 블록의 이웃 블록 위치에서 움직임 정보를 탐색하여 먼저 발견된 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정 또는 결정할 수도 있다. 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록의 크기에 해당하는 블록의 주변에 인접한 블록을 일련의 스캔 순서로 전부 혹은 일부 탐색을 할 수 있는데, 일 예로 생성된 움직임 정보 맵에서 현재 블록의 좌측 상단에 대응하는 위치를 (Cx, Cy), 너비를 W, 높이를 H라고 하였을 경우, 생성된 움직임 정보 맵에서 아래 순서로 각 위치의 움직임 정보를 탐색하여 먼저 발견된 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정 또는 결정할 수도 있다(예, 도 41(d) 참조).
(Cx - 1, Cy - 1)(예, 4102) → (Cx + w/2, Cy - 1)(예, 4104) → (Cx + w, Cy - 1)(예, 4106) → (Cx - 1, Cy + h/2)(예, 4108) → (Cx + w, Cy + h/2)(예, 4110) → (Cx - 1, Cy + h)(예, 4112) → (Cx + w/2, Cy + h)(예, 4114) → (Cx + w, Cy + h)(예, 4116)
만약에 생성된 움직임 정보 맵에서 움직임 정보가 발견되지 않았을 경우 장치(100, 200)는 현재 블록에 대한 생성된 움직임 정보를 0의 값(예, 제로 벡터 (0, 0))으로 설정할 수도 있고, 인트라 모드로 판단할 수도 있다. 또한, 상기 탐색 과정에서, 후보가 중복이 되지 않도록 프루닝(pruning) 과정을 추가로 수행할 수도 있다.
도 42는 본 개시에 따라 생성된 움직임 정보를 이용하여 서브블록 예측(subblock prediction)을 수행하는 방법을 예시한다.
도 42(a)는 생성된 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 서브블록 단위로 움직임 보상(motion compensation, MC)을 수행하는 것을 예시하고, 도 42(b)는 생성된 움직임 정보를 4-파라미터 모델의 컨트롤 포인트 벡터(control point vector)로 이용하여 어파인 움직임 보상(affine motion compensation)을 수행하는 것을 예시하고, 도 42(c)는 생성된 움직임 정보를 6-파라미터 모델의 컨트롤 포인트 벡터로 이용하여 어파인 움직임 보상을 수행하는 것을 예시한다.
도 42(a)를 참조하면, 장치(100, 200)는 현재 블록을 생성된 움직임 정보의 단위 블록 크기(예, 4x4, 8x8, 16x16 등) 그대로 혹은 그 보다 큰 서브블록으로 분할하고, 각 서브블록 단위로 생성된 움직임 정보를 할당하여 움직임 보상을 수행할 수 있다.
제한적이지 않은 일 예로, 도 42(a)의 예에서, 현재 블록의 크기가 32x32이고 생성된 움직임 정보의 단위 블록 크기가 8x8이라고 가정하면, 현재 블록을 생성된 움직임 정보의 단위 블록 크기(예, 8x8) 또는 그보다 큰 크기(예, 16x16)의 서브블록으로 분할한 후, 각 서브블록 단위로 생성된 움직임 정보 맵으로부터 움직임 정보를 획득하여 획득한 (생성된) 움직임 정보를 이용하여 해당 서브블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다.
도 42(b)를 참조하면, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 제1 컨트롤 포인트(cp0)와 제2 컨트롤 포인트(cp1)에 해당하는 위치의 생성된 움직임 정보를 제1 컨트롤 포인트 움직임 정보와 제2 컨트롤 포인트 움직임 정보로 할당하고, 어파인 4-파라미터 모델을 이용하여 현재 블록의 각 서브블록에 대한 움직임 정보를 획득할 수 있다. 도 42(b)의 예에서, 장치(100, 200)는 각 서브블록에 대하여 수학식 1을 이용하여 어파인 4-파라미터 모델에 기반하여 서브블록 움직임 벡터를 획득할 수 있다. 수학식 1에서, (cp0x, cp0y)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 획득한 제1 컨트롤 포인트 움직임 벡터를 나타내고, (cp1x, cp1y)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 획득한 제2 컨트롤 포인트 움직임 벡터를 나타내고, (mvx, mvy)는 현재 블록의 서브블록 위치 (x, y)에서의 움직임 벡터를 나타내고, w는 현재 블록의 너비를 나타낸다.
[수학식 1]
장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보와 어파인 4-파라미터 모델에 기반하여 획득한 각 서브블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 해당 서브블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다.
도 42(c)를 참조하면, 장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 제1 컨트롤 포인트(cp0)와 제2 컨트롤 포인트(cp1)와 제3 컨트롤 포인트(cp2)에 해당하는 위치의 생성된 움직임 정보를 제1 컨트롤 포인트 움직임 정보와 제2 컨트롤 포인트 움직임 정보와 제3 컨트롤 움직임 정보로 할당하고, 어파인 6-파라미터 모델을 이용하여 현재 블록의 각 서브블록에 대한 움직임 정보를 획득할 수 있다. 도 42(c)의 예에서, 장치(100, 200)는 각 서브블록에 대하여 수학식 2를 이용하여 어파인 6-파라미터 모델에 기반하여 서브블록 움직임 벡터를 획득할 수 있다. 수학식 2에서, (cp0x, cp0y)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 획득한 제1 컨트롤 포인트 움직임 벡터를 나타내고, (cp1x, cp1y)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 획득한 제2 컨트롤 포인트 움직임 벡터를 나타내고, (cp2x, cp2y)는 생성된 움직임 정보 맵으로부터 획득한 제3 컨트롤 포인트 움직임 벡터를 나타내고, (mvx, mvy)는 현재 블록의 서브블록 위치 (x, y)에서의 움직임 벡터를 나타내고, w와 h는 현재 블록의 너비와 높이를 나타낸다.
[수학식 2]
장치(100, 200)는 생성된 움직임 정보와 어파인 6-파라미터 모델에 기반하여 획득한 각 서브블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 해당 서브블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.
매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상, 본 개시의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 개시의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 개시의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.
본 개시는 영상 복호화 장치, 영상 부호화 장치를 포함하여 다양한 영상 처리 장치에 이용될 수 있다.
Claims (15)
- 장치에 의한 영상 복호화 방법으로서,적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계;상기 생성된 참조 움직임 정보 및 비트스트림으로부터 획득한 적어도 하나의 신택스 정보에 기초하여 상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계; 및상기 획득한 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계는:상기 적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나를 인공 신경망(artificial neural network)에 입력하여 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 것을 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 움직임 정보는 제1 움직임 벡터 정보, 제2 움직임 벡터 정보, 제1 예측 리스트 이용 정보, 제2 예측 리스트 이용 정보, 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 생성된 참조 움직임 정보를 병합(aggregation)하는 단계, 상기 생성된 참조 움직임 정보를 스케일링(scaling)하는 단계, 또는 상기 생성된 참조 움직임 정보의 포맷을 변환하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계는:상기 적어도 하나의 복원 픽처를 다운샘플링(down-sampling)하는 것; 및상기 다운샘플링된 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 것을 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는:상기 복원 픽처와 상기 현재 픽처 간의 시간 간격이 일정 값 이상인 경우, 상기 생성된 참조 움직임 정보를 상기 현재 블록을 위한 움직임 정보 후보에서 제외시키는 것을 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계는:참조 픽처 리샘플링(reference picture resampling)이 적용된 경우, 상기 복원 픽처를 낮은 해상도의 참조 픽처에 기초하여 다운샘플링하는 것을 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 적어도 하나의 복원 픽처의 움직임 정보에 기초하여 보간(interpolation) 또는 보외(extrapolation)를 수행하여 추가 픽처에 대한 움직임 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 적어도 하나의 신택스 정보는 상기 생성된 참조 움직임 정보가 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보의 획득에 사용되는지 여부를 지시하는 정보를 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는:상기 생성된 참조 움직임 정보를 포함하는 머지 후보 리스트(merge candidate list)를 구성하는 것; 및상기 구성한 머지 후보 리스트에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 것을 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 생성된 참조 움직임 정보는 생성된 참조 움직임 정보 맵에서 상기 현재 블록의 좌측 상단 샘플 위치에 상기 현재 블록의 폭의 절반을 더하여 획득한 x좌표, 상기 현재 블록의 좌측 상단 샘플 위치에 상기 현재 블록의 높이의 절반을 더하여 획득한 y좌표에 해당하는 위치의 움직임 정보를 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는 상기 현재 블록을 복수의 서브블록으로 분할하고 상기 생성된 참조 움직임 정보를 상기 복수의 서브블록에 할당하는 것을 포함하고,상기 현재 블록을 복원하는 단계는 서브블록에 대한 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 서브블록에 대해 움직임 보상을 수행하는 것을 포함하는, 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득하는 단계는 상기 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 복수의 제어 포인트 움직임 벡터(control point motion vector)를 획득하는 것을 포함하고,상기 현재 블록을 복원하는 단계는 상기 획득한 제어 포인트 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 서브블록에 대해 움직임 보상을 수행하는 것을 포함하는, 방법.
- 장치에 의한 영상 부호화 방법으로서,적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계;상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 단계; 및상기 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화하는 단계를 포함하는, 방법.
- 영상 부호화 방법에 의해 부호화된 비트스트림을 저장하고 있는 비휘발성 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서,상기 영상 부호화 방법은,적어도 하나의 복원 픽처의 픽셀 데이터 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 픽처에 포함된 블록들을 위한 참조 움직임 정보를 생성하는 단계;상기 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 단계; 및상기 생성된 참조 움직임 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 비트스트림에 부호화하는 단계를 포함하는, 비휘발성 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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