WO2025259002A1 - 영상 부호화/복호화 방법 및 압축된 비디오 데이터를 전송하기 위한 장치 - Google Patents

영상 부호화/복호화 방법 및 압축된 비디오 데이터를 전송하기 위한 장치

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WO2025259002A1
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motion
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임성원
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KT Corp
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Definitions

  • the present disclosure relates to a video signal processing method and device.
  • HD High Definition
  • UHD Ultra High Definition
  • image compression There are various technologies for image compression, such as inter-picture prediction technology that predicts pixel values included in the current picture from pictures before or after the current picture, intra-picture prediction technology that predicts pixel values included in the current picture using pixel information in the current picture, and entropy encoding technology that assigns short codes to values with high frequency of appearance and long codes to values with low frequency of appearance.
  • image compression technologies such as inter-picture prediction technology that predicts pixel values included in the current picture from pictures before or after the current picture, intra-picture prediction technology that predicts pixel values included in the current picture using pixel information in the current picture, and entropy encoding technology that assigns short codes to values with high frequency of appearance and long codes to values with low frequency of appearance.
  • the present disclosure aims to provide a method for constructing an improved motion information list for inter prediction and a device therefor.
  • the present disclosure aims to provide a method for deriving a new motion information merging candidate based on existing motion information merging candidates included in a motion information merging list, and a device therefor.
  • the present disclosure aims to provide a method for deriving a new motion information merging candidate having bidirectional motion information based on an existing motion information merging candidate having unidirectional motion information, and a device therefor.
  • a video decoding method may include the steps of: generating a motion information merge list of a current block; deriving motion information of the current block from the motion information merge list; and predicting the current block based on the motion information.
  • the motion information merge list may include a first motion information merge candidate and a second motion information merge candidate generated based on the first motion information merge candidate.
  • a video encoding method may include the steps of: generating a motion information merge list of a current block; deriving motion information of the current block from the motion information merge list; and predicting the current block based on the motion information.
  • the motion information merge list may include a first motion information merge candidate and a second motion information merge candidate generated based on the first motion information merge candidate.
  • the second motion vector of the second motion information merging candidate may be set to be the same as the first motion vector of the first motion information merging candidate, and the second reference picture index of the second motion information merging candidate may be set to be different from the first reference picture index of the first motion information merging candidate.
  • the second reference picture index of the second motion information merging candidate is set differently from the first reference picture index of the first motion information merging candidate, and the second motion vector of the second motion information merging candidate can be derived by scaling the first motion vector of the first motion information merging candidate.
  • the first motion information merging candidate may be a motion information merging candidate whose reference picture index points to a predefined reference picture among the motion information merging candidates already inserted into the motion information merging list.
  • the second reference picture index of the second motion information merging candidate is set to point to the predefined reference picture index
  • the second motion vector of the second motion information merging candidate is derived by scaling a third motion vector stored in a first reference block
  • the first reference block can be specified by the first motion vector of the first motion information merging candidate in the predefined reference picture.
  • the scaling is performed based on a scaling factor derived based on a first distance between a current picture and the predefined reference picture and a second distance between the current picture and the first reference picture, and the first reference picture may be indicated by a third reference picture index stored in the first reference block.
  • the above-defined reference picture may be a collocated picture.
  • the second motion information merging candidate has bidirectional motion information, and the first direction motion information of the second motion information merging candidate can be set to be the same as the first direction motion information of the first motion information merging candidate.
  • the second direction motion information of the second motion information merging candidate can be derived based on the second direction motion information of the first reference block specified by the first direction motion information of the first motion information merging candidate.
  • the second direction motion information of the second motion information merging candidate may be set to be identical to the second direction motion information of the first reference block.
  • the second direction reference picture index of the second motion information merging candidate is set to be the same as the second direction reference picture index of the first reference block
  • the second direction motion vector of the second motion information merging candidate is set to a position difference between the current block and the second reference block
  • the second reference block can be specified by the second direction motion information of the first reference block.
  • whether the second direction motion information of the first reference block is available can be determined based on whether the current block exists between the first reference block and the second reference block.
  • whether the current block exists between the first reference block and the second reference block can be determined based on whether a line connecting the first reference block and the reference block passes through an internal area of the current block.
  • a computer-readable recording medium for storing a bitstream generated by an image encoding method can be provided.
  • a method for constructing an improved motion information list for inter prediction and a device therefor are provided, thereby improving prediction accuracy.
  • prediction accuracy can be improved by providing a method for deriving a new motion information merging candidate based on existing motion information merging candidates included in a motion information merging list.
  • a method for deriving a new motion information merging candidate having bidirectional motion information based on an existing motion information merging candidate having unidirectional motion information is provided, thereby improving prediction accuracy.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an image encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an image decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 3 is a diagram schematically illustrating the process of performing inter prediction in an encoder and decoder.
  • Figure 4 shows an example in which motion estimation is performed.
  • Figures 5 and 6 illustrate examples in which a prediction block of a current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
  • Figure 7 shows the locations referenced to derive motion vector prediction values.
  • Figure 8 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
  • Figure 9 shows examples of template configurations.
  • Figure 10 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
  • Figure 14 shows an example in which motion compensation based on a translational model and a zooming model is performed for the current block.
  • Figure 18 shows an example of generating a prediction block for the current block using three control point motion vectors.
  • Figures 22 and 23 are diagrams showing examples in which prediction blocks are derived according to motion vector precision.
  • Figures 24 and 25 are diagrams for explaining the process of encoding and decoding a motion vector difference value, respectively, when the AMVR method is applied.
  • Figures 26 and 27 illustrate examples of generating new motion information merging candidates using motion information merging candidates already inserted into the motion information merging list.
  • Figure 28 illustrates an example of an updated motion information merge list.
  • Figure 29 illustrates an example in which the motion information merge list is updated to include motion information merge candidates having scaled motion vectors.
  • Figure 33 shows an example of deriving a new motion information merging candidate having bidirectional motion information.
  • Figures 34 and 35 are drawings for explaining the principle of determining whether a current block exists between a first reference block and a second reference block.
  • Figure 36 illustrates an example in which a motion information merge list is updated to include new motion information merge candidates.
  • first and second may be used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms are used solely to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present disclosure, a first component could be referred to as a "second component,” and similarly, a second component could also be referred to as a "first component.”
  • the term “and/or” includes a combination of multiple related items described herein or any of multiple related items described herein.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an image encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • a video encoding device may include a picture segmentation unit (110), a prediction unit (120, 125), a transformation unit (130), a quantization unit (135), a reordering unit (160), an entropy encoding unit (165), an inverse quantization unit (140), an inverse transformation unit (145), a filter unit (150), and a memory (155).
  • each component shown in Fig. 1 is independently depicted to represent different characteristic functions in the video encoding device, and does not mean that each component is composed of separate hardware or a single software component. That is, each component is listed and included as a separate component for convenience of explanation, and at least two components among each component may be combined to form a single component, or one component may be divided into multiple components to perform a function, and such integrated and separate embodiments of each component are also included in the scope of the present disclosure as long as they do not deviate from the essence of the present disclosure.
  • components may not be essential components that perform the essential functions of the present disclosure, but may be optional components merely used to enhance performance.
  • the present disclosure may be implemented by including only components essential to implementing the essence of the present disclosure, excluding components used solely for performance enhancement.
  • a structure that includes only essential components, excluding optional components used solely for performance enhancement, is also within the scope of the present disclosure.
  • the picture splitting unit (110) can split the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be a prediction unit (PU), a transform unit (TU), or a coding unit (CU).
  • the picture splitting unit (110) can split one picture into a combination of multiple coding units, prediction units, and transform units, and select one combination of coding units, prediction units, and transform units based on a predetermined criterion (e.g., a cost function) to encode the picture.
  • a predetermined criterion e.g., a cost function
  • a picture can be split into multiple coding units.
  • a recursive tree structure such as a quad tree, a ternary tree, or a binary tree can be used to split a coding unit in a picture.
  • a coding unit that is split into other coding units starting from an image or the largest coding unit as the root can be split into as many child nodes as the number of split coding units.
  • a coding unit that cannot be split any further according to a certain restriction becomes a leaf node. For example, assuming that a quad tree split is applied to a coding unit, a coding unit can be split into at most four different coding units.
  • the encoding unit may be used to mean a unit that performs encoding or may be used to mean a unit that performs decoding.
  • a prediction unit may be divided into at least one square or rectangular shape of the same size within a single coding unit, or may be divided such that one prediction unit among the divided prediction units within a single coding unit has a different shape and/or size from another prediction unit.
  • the transformation unit and the prediction unit can be set to be the same.
  • the encoding unit can be divided into multiple transformation units, and then intra-screen prediction can be performed for each transformation unit.
  • the encoding unit can be divided in the horizontal direction or the vertical direction.
  • the number of transformation units generated by dividing the encoding unit can be 2 or 4, depending on the size of the encoding unit. Alternatively, when the size of the transformation unit is small, multiple transformation units can be set as a single prediction unit.
  • the prediction unit (120, 125) may include an inter-prediction unit (120) that performs inter-prediction and an intra-prediction unit (125) that performs intra-prediction. It may be determined whether to use inter-prediction or intra-prediction for an encoding unit, and specific information (e.g., reference sample line, intra-prediction mode, motion vector, reference picture, etc.) according to each prediction method may be determined. At this time, the processing unit where prediction is performed and the processing unit where the prediction method and specific contents are determined may be different. For example, the prediction method and prediction mode, etc. are determined in the encoding unit, and the prediction may be performed in the prediction unit or the transformation unit.
  • specific information e.g., reference sample line, intra-prediction mode, motion vector, reference picture, etc.
  • the residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the transformation unit (130).
  • the prediction mode information, motion vector information, etc. used for prediction may be encoded together with the residual value in the entropy encoding unit (165) and transmitted to the decoding device.
  • the inter-screen prediction unit (120) may predict a prediction unit based on information of at least one picture among the previous or subsequent pictures of the current picture, and in some cases, may predict a prediction unit based on information of a portion of an encoded region within the current picture.
  • the inter-screen prediction unit (120) may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.
  • the reference picture interpolation unit can receive reference picture information from the memory (155) and generate pixel information less than an integer pixel from the reference picture.
  • a DCT-based 8-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information less than an integer pixel in units of 1/4 pixels.
  • a DCT-based 4-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information less than an integer pixel in units of 1/8 pixels.
  • the motion prediction unit can perform motion prediction based on a reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit.
  • Various methods can be used to derive a motion vector, such as FBMA (Full search-based Block Matching Algorithm), TSS (Three Step Search), and NTS (New Three-Step Search Algorithm).
  • the motion vector can have a motion vector value of 1/2 or 1/4 pixel unit based on the interpolated pixel.
  • the motion prediction unit can predict the current prediction unit by using different motion prediction methods.
  • Various methods can be used as motion prediction methods, such as the Skip method, the Merge method, the AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) method, and the Intra Block Copy method.
  • the on-screen prediction unit (125) can generate a prediction block based on reference pixel information, which is pixel information within the current picture.
  • the reference pixel information can be derived from one selected from among a plurality of reference pixel lines.
  • the Nth reference pixel line among the plurality of reference pixel lines can include left pixels having an x-axis difference of N from the upper left pixel within the current block and upper pixels having a y-axis difference of N from the upper left pixel.
  • the number of reference pixel lines that the current block can select can be 1, 2, 3, or 4.
  • the reference pixel included in the block that has performed inter-screen prediction can be replaced with the reference pixel information of the neighboring block that has performed intra-screen prediction. That is, if the reference pixel is unavailable, the unavailable reference pixel information can be replaced with information from at least one of the available reference pixels.
  • the prediction mode can have a directional prediction mode that uses reference pixel information according to the prediction direction, and a non-directional mode that does not use directional information when performing prediction.
  • the mode for predicting luminance information and the mode for predicting chrominance information can be different, and the intra-screen prediction mode information used to predict luminance information or the predicted luminance signal information can be utilized to predict chrominance information.
  • intra-screen prediction for the prediction unit can be performed based on the pixels on the left side of the prediction unit, the pixels on the upper left side, and the pixels on the upper side.
  • the on-screen prediction method can generate prediction blocks by applying a smoothing filter to reference pixels according to the prediction mode. Depending on the selected reference pixel line, whether or not the smoothing filter is applied can be determined.
  • the intra-screen prediction mode of the current prediction unit can be predicted from the intra-screen prediction modes of prediction units existing around the current prediction unit.
  • the prediction mode of the current prediction unit is predicted using mode information predicted from the surrounding prediction units
  • information indicating that the prediction modes of the current prediction unit and the surrounding prediction units are the same can be transmitted using predetermined flag information, and if the prediction modes of the current prediction unit and the surrounding prediction units are different, entropy encoding can be performed to encode the prediction mode information of the current block.
  • a residual block containing residual value information which is the difference between the prediction unit that performed the prediction based on the prediction unit generated in the prediction unit (120, 125) and the original block of the prediction unit, can be generated.
  • the generated residual block can be input to the transformation unit (130).
  • the residual block including the residual value information of the prediction unit generated through the original block and the prediction unit (120, 125) can be transformed using a transformation method such as DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), or KLT.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT KLT
  • Whether to apply DCT, DST, or KLT to transform the residual block can be determined based on at least one of the size of the transformation unit, the shape of the transformation unit, the prediction mode of the prediction unit, or the prediction mode information within the screen of the prediction unit. Meanwhile, the transformation can be performed by separating the horizontal direction and the vertical direction.
  • a secondary transformation After performing transformations in the horizontal and vertical directions, a secondary transformation can be performed.
  • the secondary transformation may be in a form in which the horizontal and vertical directions are not separated.
  • the secondary transformation can be performed on the transformation coefficients obtained by the primary transformation to generate final transformation coefficients. Meanwhile, the number of final transformation coefficients output by the secondary transformation may be smaller than the number of transformation coefficients input for the secondary transformation.
  • the secondary transformation can be performed using a reduced transformation matrix having different numbers of columns and rows.
  • the quantization unit (135) can quantize values converted to the frequency domain by the transformation unit (130).
  • the quantization coefficients can vary depending on the block or the importance of the image.
  • the values produced by the quantization unit (135) can be provided to the dequantization unit (140) and the reordering unit (160).
  • the rearrangement unit (160) can perform rearrangement of coefficient values for quantized residual values.
  • the reordering unit (160) can change a two-dimensional block-shaped coefficient into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method.
  • the reordering unit (160) can change the two-dimensional block-shaped coefficient into a one-dimensional vector form by scanning from the DC coefficient to the coefficient of the high-frequency region using a zig-zag scan method.
  • a vertical scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficient in the column direction, a horizontal scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficient in the row direction, or a diagonal scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficient in the diagonal direction may be used instead of the zig-zag scan. That is, depending on the size of the conversion unit and the intra-screen prediction mode, it is possible to determine which scan method among the zig-zag scan, the vertical scan, the horizontal scan, or the diagonal scan is to be used.
  • the entropy encoding unit (165) can perform entropy encoding based on the values produced by the rearrangement unit (160). Entropy encoding can use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy encoding unit (165) can encode various information such as residual value coefficient information of the encoding unit, block type information, prediction mode information, division unit information, prediction unit information, transmission unit information, motion vector information, reference frame information, block interpolation information, and filtering information from the rearrangement unit (160) and the prediction unit (120, 125).
  • the entropy encoding unit (165) can entropy encode the coefficient values of the encoding unit input from the rearrangement unit (160).
  • the inverse quantization unit (140) and the inverse transformation unit (145) inversely quantize the values quantized in the quantization unit (135) and inversely transform the values transformed in the transformation unit (130).
  • the residual values generated in the inverse quantization unit (140) and the inverse transformation unit (145) can be combined with the predicted prediction units predicted through the motion estimation unit, motion compensation unit, and intra-screen prediction unit included in the prediction unit (120, 125) to generate a reconstructed block.
  • the filter unit (150) may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF (Adaptive Loop Filter).
  • a deblocking filter may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF (Adaptive Loop Filter).
  • ALF Adaptive Loop Filter
  • a deblocking filter can remove block distortion caused by boundaries between blocks in a reconstructed picture.
  • a deblocking filter can be applied to the current block based on the pixels contained in several columns or rows within the block.
  • a strong filter or a weak filter can be applied depending on the required deblocking filtering strength.
  • horizontal and vertical filtering can be processed in parallel when performing vertical and horizontal filtering.
  • the offset correction unit can correct the offset from the original image on a pixel-by-pixel basis for an image that has undergone deblocking.
  • the pixels contained in the image can be divided into a certain number of regions, the regions to be offset can be determined, and the offset can be applied to those regions.
  • the offset can be applied by considering the edge information of each pixel.
  • Adaptive Loop Filtering can be performed based on the comparison of the filtered restored image with the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, a filter to be applied to each group can be determined, and filtering can be performed differentially for each group. Information regarding whether to apply ALF can be transmitted by luminance signal for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficients of the ALF filter to be applied can vary depending on each block. Furthermore, an ALF filter of the same form (fixed form) can be applied regardless of the characteristics of the target block.
  • ALF Adaptive Loop Filtering
  • the memory (155) can store a restoration block or picture produced through the filter unit (150), and the stored restoration block or picture can be provided to the prediction unit (120, 125) when performing inter-screen prediction.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an image decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding device (200) may include an entropy decoding unit (210), a rearrangement unit (215), an inverse quantization unit (220), an inverse transformation unit (225), a prediction unit (230, 235), a filter unit (240), and a memory (245).
  • the input bitstream can be decoded in the opposite procedure to that of the video encoding device.
  • the entropy decoding unit (210) can perform entropy decoding in a procedure opposite to that of the entropy encoding unit of the video encoding device. For example, various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) can be applied in response to the method performed in the video encoding device.
  • various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) can be applied in response to the method performed in the video encoding device.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy decoding unit (210) can decode information related to intra-screen prediction and inter-screen prediction performed in the encoding device.
  • the reordering unit (215) can perform reordering based on the method in which the bitstream entropy-decoded by the entropy decoding unit (210) is reordered by the encoding unit.
  • the coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector can be reordered by restoring them back to coefficients in the form of a two-dimensional block.
  • the reordering unit (215) can perform reordering by receiving information related to the coefficient scanning performed by the encoding unit and performing reverse scanning based on the scanning order performed by the corresponding encoding unit.
  • the dequantization unit (220) can perform dequantization based on the quantization parameters provided from the encoding device and the coefficient values of the rearranged block.
  • the prediction unit (230, 235) can generate a prediction block based on prediction block generation related information provided from the entropy decoding unit (210) and previously decoded block or picture information provided from the memory (245).
  • intra-screen prediction when performing intra-screen prediction in the same manner as the operation in the video encoding device, if the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are the same, intra-screen prediction for the prediction unit is performed based on the pixels on the left side of the prediction unit, the pixels on the upper left side, and the pixels on the upper side.
  • intra-screen prediction when performing intra-screen prediction, if the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different, intra-screen prediction can be performed using reference pixels based on the transformation unit.
  • intra-screen prediction using NxN division only for the minimum coding unit can be used.
  • the motion prediction method of the prediction unit included in the encoding unit is Skip Mode, Merge Mode, AMVP Mode, or Intra-screen Block Copy Mode based on the encoding unit.
  • the intra-screen prediction unit (235) can generate a prediction block based on pixel information within the current picture. If the prediction unit is a prediction unit that has performed intra-screen prediction, intra-screen prediction can be performed based on intra-screen prediction mode information of the prediction unit provided by the video encoding device.
  • the intra-screen prediction unit (235) can include an AIS (Adaptive Intra Smoothing) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter.
  • the AIS filter is a part that performs filtering on the reference pixels of the current block, and can determine and apply whether to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit.
  • AIS filtering can be performed on the reference pixels of the current block using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the video encoding device. If the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied.
  • the restored block or picture may be provided to a filter unit (240).
  • the filter unit (240) may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
  • Information regarding whether a deblocking filter has been applied to a corresponding block or picture may be received from a video encoding device, and if a deblocking filter has been applied, information regarding whether a strong or weak filter has been applied.
  • the deblocking filter of the video decoding device may receive information related to the deblocking filter provided by the video encoding device, and the video decoding device may perform deblocking filtering on the corresponding block.
  • the memory (245) can store a restored picture or block so that it can be used as a reference picture or reference block, and can also provide the restored picture to an output unit.
  • Figure 3 is a diagram schematically illustrating the process of performing inter prediction in an encoder and decoder.
  • motion information for the current block can be acquired (S310).
  • the motion information can include at least one of a motion vector, a reference picture index, or a weight applied to the prediction block.
  • motion information for at least one of the L0 direction or the L1 direction can be acquired.
  • motion information of the current block can be derived through motion estimation, and the derived motion information can be encoded and signaled to the decoder.
  • the encoding/decoding of motion information can be based on a motion information merging mode, a motion vector prediction mode, a template-based motion estimation method, or a bilateral matching method, which will be described later.
  • motion information of the current block can be derived based on the information transmitted from the encoder.
  • the motion information of the current block can be derived from the decoder in the same manner as in the encoder. This method can be referred to as decoder-side motion estimation.
  • a prediction block for the current block can be obtained based on the derived motion information (S320). For example, a reference block spaced apart by a motion vector from the current block's position within the reference picture can be set as the prediction block for the current block.
  • the motion information of the current block can be generated through motion estimation.
  • Figure 4 shows an example in which motion estimation is performed.
  • a search range for motion estimation can be set from the same location as the reference point of the current block within the reference picture.
  • the reference point may be the location of the upper left sample of the current block.
  • a rectangle of size (w0+w01) and (h0+h1) is set as a search range centered on a reference point.
  • w0, w1, h0, and h1 may have the same value.
  • at least one of w0, w1, h0, and h1 may be set to have a different value from the other.
  • the sizes of w0, w1, h0, and h1 may be determined so as not to exceed a Coding Tree Unit (CTU) boundary, a slice boundary, a tile boundary, or a picture boundary.
  • CTU Coding Tree Unit
  • the cost can be calculated based on the absolute sum of the differences between the original samples in the current block and the original samples (or reconstructed samples) in the reference block. A smaller absolute sum can reduce the cost.
  • the cost of each reference block is compared, and the reference block with the optimal cost can be set as the prediction block of the current block.
  • the distance between the current block and the reference block can be set as a motion vector.
  • the x-coordinate difference and the y-coordinate difference between the current block and the reference block can be set as the motion vector.
  • the index of the picture containing the reference block identified through motion estimation is set as the reference picture index.
  • the prediction direction can be set based on whether the reference picture belongs to the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.
  • motion estimation can be performed for each of the L0 direction and the L1 direction. If prediction is performed for both the L0 direction and the L1 direction, motion information in the L0 direction and motion information in the L1 direction can be generated, respectively.
  • Figures 5 and 6 illustrate examples in which a prediction block of a current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
  • Figure 5 shows an example of generating a prediction block by unidirectional (i.e., L0 direction) prediction
  • Figure 6 shows an example of generating a prediction block by bidirectional (i.e., L0 and L1 direction) prediction.
  • a prediction block of the current block is generated using a single motion information.
  • the motion information may include an L0 motion vector, an L0 reference picture index, and prediction direction information indicating the L0 direction.
  • a prediction block is generated using two pieces of motion information.
  • a reference block in the L0 direction determined based on motion information for the L0 direction (L0 motion information)
  • L0 motion information can be set as an L0 prediction block
  • an L1 prediction block can be generated based on a reference block in the L1 direction, determined based on motion information for the L1 direction (L1 motion information).
  • the L0 prediction block and the L1 prediction block can be weighted and combined to generate a prediction block of the current block.
  • the L0 reference picture is illustrated as existing in the previous direction of the current picture (i.e., having a POC value smaller than that of the current picture), and the L1 reference picture is illustrated as existing in the subsequent direction of the current picture (i.e., having a POC value larger than that of the current picture).
  • the L0 reference picture may exist in the subsequent direction of the current picture, or the L1 reference picture may exist in the previous direction of the current picture.
  • both the L0 reference picture and the L1 reference picture may exist in the previous direction of the current picture, or both may exist in the subsequent direction of the current picture.
  • bidirectional prediction may be performed using the L0 reference picture existing in the subsequent direction of the current picture and the L1 reference picture existing in the previous direction of the current picture.
  • Motion information for blocks for which inter prediction has been performed can be stored in memory.
  • the motion information can be stored on a sample-by-sample basis.
  • the motion information for a block to which a specific sample belongs can be stored as motion information for that specific sample.
  • the stored motion information can be used to derive motion information for neighboring blocks to be encoded/decoded in the future.
  • information encoding residual samples corresponding to the difference between the sample of the current block (i.e., the original sample) and the predicted sample, and motion information required to generate a predicted block can be signaled to the decoder.
  • the decoder can decode information about the signaled difference value to derive a difference sample, and add a prediction sample within the predicted block generated using the motion information to the difference sample to generate a restored sample.
  • one of a plurality of inter prediction modes may be selected.
  • the plurality of inter prediction modes may include a motion information merging mode and a motion vector prediction mode.
  • the motion vector prediction mode is a mode that encodes and signals the difference between a motion vector and a motion vector prediction value.
  • the motion vector prediction value can be derived based on motion information of neighboring blocks or neighboring samples adjacent to the current block.
  • Figure 7 shows the locations referenced to derive motion vector prediction values.
  • the current block is assumed to have a size of 4x4.
  • 'LB' represents a sample contained in the leftmost column and bottommost row within the current block.
  • 'RT' represents a sample contained in the rightmost column and topmost row within the current block.
  • A0 to A4 represent samples neighboring to the left of the current block, and B0 to B5 represent samples neighboring to the top of the current block.
  • A1 represents a sample neighboring to the left of LB, and B1 represents a sample neighboring to the top of RT.
  • Col indicates the location of a sample neighboring the lower right of the current block within a co-located picture.
  • a co-located picture is a picture different from the current picture, and information for specifying the co-located picture (e.g., a co-located picture index) can be explicitly encoded and signaled in the bitstream.
  • a reference picture having a predefined reference picture index can be set as the co-located picture.
  • the motion vector prediction value of the current block can be derived from at least one motion vector prediction candidate included in a motion vector prediction list.
  • the number of motion vector prediction candidates that can be inserted into the motion vector prediction list (i.e., the size of the list) may be predefined in the encoder and decoder.
  • the maximum number of motion vector prediction candidates may be 2.
  • a motion vector stored at the location of a neighboring sample adjacent to the current block or a scaled motion vector derived by scaling the motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • the motion vector prediction candidates can be derived by scanning the neighboring samples adjacent to the current block in a predefined order.
  • the first available motion vector found can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • a motion vector prediction candidate can be derived based on the first found available vector. Specifically, the first found available motion vector can be scaled, and then the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • the scaling can be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., the POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., the POC difference).
  • the first available motion vector found can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • a motion vector prediction candidate can be derived based on the first found available vector. Specifically, the first found available motion vector can be scaled, and then the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.
  • the scaling can be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., the POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., the POC difference).
  • a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the left of the current block, and a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the top of the current block.
  • the motion vector prediction candidate derived from the left sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the upper sample.
  • the index assigned to the motion vector prediction candidate derived from the left sample may have a smaller value than the motion vector prediction candidate derived from the upper sample.
  • the motion vector prediction candidate derived from the top sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the left sample.
  • the motion vector prediction candidate with the highest encoding efficiency can be set as the motion vector predictor (MVP) of the current block.
  • index information indicating the motion vector prediction candidate set as the motion vector predictor of the current block among the plurality of motion vector prediction candidates can be encoded and signaled to a decoder.
  • the index information can be a 1-bit flag (e.g., an MVP flag).
  • MVD motion vector difference
  • the decoder can construct a motion vector prediction list, similar to the encoder. Furthermore, it can decode index information from the bitstream and select one of multiple motion vector prediction candidates based on the decoded index information. The selected motion vector prediction candidate can be set as the motion vector prediction value of the current block.
  • the motion vector differential can be decoded from the bitstream. Then, the motion vector of the current block can be derived by combining the motion vector prediction value and the motion vector differential value.
  • a motion vector prediction list can be generated for each of the L0 and L1 directions. That is, the motion vector prediction list can be composed of motion vectors in the same direction. Accordingly, the motion vector of the current block and the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list have the same direction.
  • reference picture index and prediction direction information can be explicitly encoded and signaled to the decoder.
  • a reference picture index for specifying a reference picture from which motion information of the current block is derived among the multiple reference pictures can be explicitly encoded and signaled to the decoder.
  • the reference picture list contains only one reference picture, encoding/decoding of the reference picture index may be omitted.
  • the prediction direction information may be an index pointing to one of L0 unidirectional prediction, L1 unidirectional prediction, or bidirectional prediction.
  • an L0 flag indicating whether prediction is performed in the L0 direction and an L1 flag indicating whether prediction is performed in the L1 direction may be encoded and signaled, respectively.
  • Motion Information Merge Mode is a mode in which the motion information of the current block is set to be identical to the motion information of neighboring blocks.
  • motion information can be encoded/decoded using a motion information merge list.
  • Motion information merging candidates can be derived based on motion information from neighboring blocks or neighboring samples adjacent to the current block. For example, after defining reference locations around the current block, it is possible to check whether motion information exists at the defined reference locations. If motion information exists at the defined reference locations, the motion information at those locations can be inserted into the motion information merging list as a motion information merging candidate.
  • the predefined reference positions may include at least one of A0, A1, B0, B1, B5, and Col.
  • motion information merging candidates may be derived in the order of A1, B1, B0, A0, B5, and Col.
  • the motion information of the motion information merge candidate with the optimal cost can be set as the motion information of the current block.
  • index information e.g., a merge index
  • the motion information merge candidate selected from among the multiple motion information merge candidates can be encoded and transmitted to the decoder.
  • a motion information merge list can be constructed in the same manner as in the encoder. Furthermore, motion information merge candidates can be selected based on the merge index decoded from the bitstream. The motion information of the selected motion information merge candidate can be set as the motion information of the current block.
  • the motion information merge list is composed of a single list regardless of the prediction direction. That is, the motion information merge candidates included in the motion information merge list may have only L0 motion information or only L1 motion information, or may have bidirectional motion information (i.e., L0 motion information and L1 motion information).
  • Motion information about the current block can also be derived using the restoration sample area surrounding the current block.
  • the restoration sample area used to derive motion information about the current block can be referred to as a template.
  • Figure 8 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
  • the predicted block of the current block is determined based on the cost between the current block and the reference block within the search range.
  • motion estimation for the current block can be performed based on the cost between a template neighboring the current block (hereinafter referred to as the "current template") and a reference template having the same size and shape as the current template.
  • the cost can be calculated based on the absolute sum of the differences between the restored samples in the current template and the restored samples in the reference block. A smaller absolute sum can reduce the cost.
  • the reference block neighboring the reference template can be set as the predicted block of the current block.
  • motion information of the current block can be set based on the distance between the current block and the reference block, the index of the picture to which the reference block belongs, and whether the reference picture is included in the L0 or L1 reference picture list.
  • the decoder itself can perform motion estimation in the same manner as the encoder. Accordingly, when deriving motion information using a template, there is no need to encode and signal the motion information other than information indicating whether a template is used.
  • the current template may include at least one region adjacent to the top of the current block or an adjacent region to the left of the current block.
  • the region adjacent to the top may include at least one row, and the region adjacent to the left may include at least one column.
  • Figure 9 shows examples of template configurations.
  • the current template can be configured according to one of the examples illustrated in FIG. 9.
  • the template may be configured only with the area adjacent to the left of the current block, or only with the area adjacent to the top of the current block.
  • the size and/or shape of the current template may be predefined in the encoder and decoder.
  • index information specifying one of the plurality of template candidates can be encoded and signaled to a decoder.
  • one of multiple template candidates can be adaptively selected based on at least one of the size, shape, or position of the current block. For example, if the current block borders the upper boundary of the CTU, the current template can be constructed using only the region adjacent to the left of the current block.
  • Template-based motion estimation can be performed for each of the reference pictures stored in the reference picture list.
  • motion estimation can be performed only for some of the reference pictures.
  • motion estimation can be performed only for reference pictures with a reference picture index of 0, or only for reference pictures with a reference picture index less than a threshold, or only for reference pictures with a POC difference from the current picture less than a threshold.
  • a reference picture index can be explicitly encoded and signaled, and then motion estimation can be performed only for the reference picture pointed to by the reference picture index.
  • motion estimation can be performed on the reference picture of the neighboring block corresponding to the current template. For example, if the template consists of a left adjacent region and an upper adjacent region, at least one reference picture can be selected using at least one of the reference picture index of the left adjacent block or the reference picture index of the upper adjacent block. Thereafter, motion estimation can be performed on the selected at least one reference picture.
  • Information indicating whether template-based motion estimation is applied can be encoded and signaled to a decoder.
  • the information can be a 1-bit flag. For example, a true (1) flag indicates that template-based motion estimation is applied in the L0 direction and L1 direction of the current block. On the other hand, a false (0) flag indicates that template-based motion estimation is not applied.
  • motion information of the current block can be derived based on a motion information merging mode or a motion vector prediction mode.
  • template-based motion estimation may be applied only when it is determined that neither the motion information merging mode nor the motion vector prediction mode is applied to the current block. For example, if the first flag indicating whether the motion information merging mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, template-based motion estimation may be performed.
  • template-based motion estimation can be applied to one of the L0 and L1 directions, while another mode (e.g., motion information merging mode or motion vector prediction mode) can be applied to the other.
  • another mode e.g., motion information merging mode or motion vector prediction mode
  • the prediction block of the current block can be generated based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block.
  • the prediction block of the current block can be generated based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block.
  • a template-based motion estimation method may be inserted as a motion information merging candidate in a motion information merging mode or a motion vector prediction candidate in a motion vector prediction mode.
  • whether or not to apply a template-based motion estimation method may be determined based on whether the selected motion information merging candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates a template-based motion estimation method.
  • Figure 10 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
  • the bilateral matching method can be performed only when the temporal order (i.e., POC) of the current picture exists between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture.
  • POC temporal order
  • a search range can be set for each of the L0 reference picture and the L1 reference picture.
  • an L0 reference picture index for identifying the L0 reference picture and an L1 reference picture index for identifying the L1 reference picture can be encoded and signaled, respectively.
  • only the L0 reference picture index may be encoded and signaled, and an L1 reference picture may be selected based on the distance between the current picture and the L0 reference picture (hereinafter referred to as the L0 POC difference).
  • the L0 POC difference For example, among the L1 reference pictures included in the L1 reference picture list, an L1 reference picture having an absolute value of the distance from the current picture (hereinafter referred to as the L1 POC difference) equal to the absolute value of the distance between the current picture and the L0 reference picture may be selected. If there is no L1 reference picture having an L1 POC difference equal to the L0 POC difference, an L1 reference picture having an L1 POC difference most similar to the L0 POC difference may be selected among the L1 reference pictures.
  • L1 reference pictures only L1 reference pictures that are temporally different from the L0 reference picture can be used for bilateral matching. For example, if the POC of the L0 reference picture is smaller than that of the current picture, one of the L1 reference pictures that has a POC larger than that of the current picture can be selected.
  • a bilateral matching method may be performed using the L0 reference picture having the closest distance to the current picture among the L0 reference pictures and the L1 reference picture having the closest distance to the current picture among the L1 reference pictures.
  • a bilateral matching method may be performed using an L0 reference picture (e.g., index 0) assigned with a predefined index in the L0 reference picture list and an L1 reference picture (e.g., index 0) assigned with a predefined index in the L1 reference picture list.
  • L0 reference picture e.g., index 0
  • L1 reference picture e.g., index 0
  • the LX (X is 0 or 1) reference picture may be selected based on an explicitly signaled reference picture index, and the L
  • L0 and/or L1 reference pictures can be selected based on motion information of neighboring blocks of the current block.
  • L0 and/or L1 reference pictures to be used for bilateral matching can be selected using the reference picture index of the neighboring block to the left or above the current block.
  • the search range can be set within a predetermined range from a collocated block within a reference picture.
  • the search range can be set based on initial motion information.
  • This initial motion information can be derived from neighboring blocks of the current block. For example, the motion information of the left or top neighboring block of the current block can be set as the initial motion information of the current block.
  • the L0 motion vector and the L1 motion vector are set to have opposite directions. This indicates that the signs of the L0 motion vector and the L1 motion vector have opposite signs.
  • the size of the LX motion vector can be proportional to the distance between the current picture and the LX reference picture (i.e., the POC difference).
  • L0 reference block a reference block belonging to the search range of the L0 reference picture
  • L1 reference block a reference block belonging to the search range of the L1 reference picture
  • an L1 reference block located at a distance of (-Dx, -Dy) from the current block can be selected.
  • D can be determined by the ratio of the distance between the current picture and the L0 reference picture and the distance between the L1 reference picture and the current picture.
  • the absolute value of the distance between the current picture (T) and the L0 reference picture (T-1) and the absolute value of the distance between the current picture (T) and the L1 reference picture (T+1) are equal to each other. Accordingly, in the illustrated example, the L0 motion vector (x0, y0) and the L1 motion vector (x1, y1) have equal magnitudes but opposite distances. If an L1 reference picture with a POC of (T+2) were used, the L1 motion vector (x1, y1) would be set to (-2*x0, -2*y0).
  • the L0 reference block and the L1 reference block can be set as the L0 prediction block and the L1 prediction block of the current block, respectively. Thereafter, the final prediction block of the current block can be generated through a weighted sum operation of the L0 reference block and the L1 reference block.
  • the decoder can perform motion estimation in the same manner as the encoder. Accordingly, information indicating whether the bilateral motion matching method is applied can be explicitly encoded/decoded, while encoding/decoding of motion information such as motion vectors can be omitted. As previously explained, at least one of the L0 reference picture index or L1 reference picture index may also be explicitly encoded/decoded.
  • information indicating whether a bilateral matching method is applied may be explicitly encoded/decoded, and if a bilateral matching method is applied, the L0 motion vector or the L1 motion vector may be explicitly encoded and signaled. If the L0 motion vector is signaled, the L1 motion vector may be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. If the L1 motion vector is signaled, the L0 motion vector may be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. In this case, the encoder may explicitly encode the smaller one of the L0 motion vector and the L1 motion vector.
  • Information indicating whether a bilateral matching method has been applied may be a 1-bit flag.
  • a true flag e.g., 1
  • a false flag e.g., 0
  • the current block may be subject to motion information merging mode or motion vector prediction mode.
  • the bilateral matching method may be applied only when it is determined that neither the motion information merging mode nor the motion vector prediction mode is applied to the current block.
  • the bilateral matching method may be applied when both the first flag indicating whether the motion information merging mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are 0.
  • the bilateral matching method may be inserted as a motion information merging candidate in the motion information merging mode or as a motion vector prediction candidate in the motion vector prediction mode.
  • whether the bilateral matching method is applied may be determined based on whether the selected motion information merging candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the bilateral matching method.
  • the temporal order of the current picture must exist between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture.
  • a unidirectional matching method which is not subject to the constraints of the above bidirectional matching method, may also be applied to generate a prediction block of the current block.
  • two reference pictures having a temporal order i.e., POC
  • both reference pictures may be derived from the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.
  • one of the two reference pictures may be derived from the L0 reference picture list and the other may be derived from the L1 reference picture list.
  • Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a one-way matching method.
  • the unidirectional matching method can be performed based on two reference pictures having a POC smaller than that of the current picture (i.e., forward reference pictures) or two reference pictures having a POC larger than that of the current picture (i.e., backward reference pictures).
  • motion estimation based on the unidirectional matching method is exemplified as being performed based on a first reference picture (T-1) and a second reference picture (T-2) having a POC smaller than that of the current picture (T).
  • a first reference picture index for identifying a first reference picture and a second reference picture index for identifying a second reference picture may be encoded and signaled, respectively.
  • a reference picture having a smaller POC difference from the current picture may be set as the first reference picture.
  • only reference pictures included in the reference picture list having a larger POC difference from the current picture than the first reference picture may be set as the second reference picture.
  • the second reference picture index may be set to point to an index of one of the rearranged reference pictures after rearranging reference pictures having the same temporal direction as the first reference picture and having a larger POC difference from the current picture than the first reference picture.
  • the reference picture with a larger POC difference from the current picture among the two reference pictures can be set as the first reference picture.
  • the second reference picture index can be set to point to the index of one of the rearranged reference pictures after rearranging the reference pictures that have the same temporal direction as the first reference picture and have a smaller POC difference from the current picture than the first reference picture.
  • a one-way matching method may be performed using a reference picture assigned with a predefined index within a reference picture list and a reference picture having the same temporal direction as the reference picture. For example, a reference picture having an index of 0 within the reference picture list may be set as the first reference picture, and a reference picture having the smallest index among the reference pictures having the same temporal direction as the first reference picture within the reference picture list may be selected as the second reference picture.
  • Both the first reference picture and the second reference picture can be selected from the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.
  • two L0 reference pictures are illustrated as being used in the unidirectional matching method.
  • the first reference picture may be selected from the L0 reference picture list
  • the second reference picture may be selected from the L1 reference picture list.
  • Information indicating whether the first reference picture and/or the second reference picture belongs to the L0 reference picture list or the L1 reference picture list may be additionally encoded/decoded.
  • one-way matching can be performed using one of the L0 reference picture list and the L1 reference picture list, whichever is set as default.
  • two reference pictures can be selected from the L0 reference picture list and the L1 reference picture list, whichever has a larger number of reference pictures.
  • a search range within the first reference picture and the second reference picture can be set.
  • the search range can be set within a predetermined range from a collocated block within a reference picture.
  • the search range can be set based on initial motion information.
  • This initial motion information can be derived from neighboring blocks of the current block. For example, the motion information of the left or top neighboring block of the current block can be set as the initial motion information of the current block.
  • motion estimation can be performed using the cost between the first reference block belonging to the search range of the first reference picture and the second reference block belonging to the search range of the second reference picture.
  • the size of the motion vector should be set to increase in proportion to the distance between the current picture and the reference picture.
  • the second reference block should be spaced apart from the current block by (Dx, Dy).
  • D can be determined by the ratio of the distance between the current picture and the first reference picture and the distance between the current picture and the second reference picture.
  • the distance between the current picture and the first reference picture i.e., the POC difference
  • the distance between the current picture and the second reference picture i.e., the POC difference
  • the first motion vector for the first reference block in the first reference picture is (x0, y0)
  • the second motion vector (x1, y1) for the second reference block in the second reference picture can be set to (2x0, 2y0).
  • the first and second reference blocks can be set as the first and second prediction blocks of the current block, respectively. Thereafter, a weighted sum operation of the first and second prediction blocks can be performed to generate the final prediction block of the current block.
  • the decoder can perform motion estimation in the same manner as the encoder. Accordingly, information indicating whether a unidirectional motion matching method is applied can be explicitly encoded/decoded, while encoding/decoding of motion information such as motion vectors can be omitted. As previously explained, at least one of the first reference picture index or the second reference picture index may also be explicitly encoded/decoded.
  • information indicating whether a unidirectional matching method is applied may be explicitly encoded/decoded, and if a unidirectional matching method is applied, the first motion vector or the second motion vector may be explicitly encoded and signaled. If the first motion vector is signaled, the second motion vector may be derived based on the POC difference between the current picture and the first reference picture and the POC difference between the current picture and the second reference picture. If the second motion vector is signaled, the first motion vector may be derived based on the POC difference between the current picture and the first reference picture and the POC difference between the current picture and the second reference picture. In this case, the encoder may explicitly encode a smaller one of the first motion vector and the second motion vector.
  • Information indicating whether a unidirectional matching method has been applied may be a 1-bit flag.
  • a true flag e.g., 1
  • a false flag e.g., 0
  • the current block may be subject to motion information merging mode or motion vector prediction mode.
  • the one-way matching method may be applied only when it is determined that neither the motion information merging mode nor the motion vector prediction mode is applied to the current block.
  • the one-way matching method may be applied when the first flag indicating whether the motion information merging mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0.
  • the unidirectional matching method may be inserted as a motion information merging candidate in the motion information merging mode or as a motion vector prediction candidate in the motion vector prediction mode.
  • whether the unidirectional matching method is applied may be determined based on whether the selected motion information merging candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the unidirectional matching method.
  • the position of each pixel within a picture is specified as an integer.
  • the inter-frame movement of an object may not be expressed as an integer position.
  • Figures 12 and 13 illustrate examples in which prediction blocks are generated according to the precision of a motion vector.
  • Figure 12 shows the location of the current block within the current picture
  • Figure 13 shows an example in which a prediction block is obtained according to a motion vector.
  • FIG. 13 shows an example in which the motion vector precision is in integer pixel units
  • FIG. 13 shows an example in which the motion vector precision is in 1/2 pixel units and 1/4 pixel units, respectively.
  • the motion vector precision can also be set in smaller units than those shown.
  • the motion vector precision can be set in units of 1/8 pixel, 1/16 pixel, or 1/32 pixel.
  • a reference block composed of integer position samples can be set as a prediction block of the current block, as in the example illustrated in (a) of Fig. 13.
  • a reference block composed of fractional position samples can be set as the prediction block of the current block, as in the examples shown in (b) and (c) of Fig. 13.
  • the fractional position samples within the reference block can be generated by interpolating integer position samples.
  • the interpolation filter can have a size of 4 or 8 taps.
  • fractional position samples can be generated via linear interpolation using only integer position samples adjacent to the fractional position.
  • Information indicating the motion vector precision of the current block may be encoded and signaled. For example, after assigning different indices to each of a plurality of motion vector precision candidates, the index of the motion vector precision candidate corresponding to the motion vector precision of the current block may be encoded and signaled.
  • the number and/or types of available motion vector candidates can be determined based on at least one of the size of the current block, the shape of the current block, the reference picture, or the motion compensation model.
  • the motion compensation model can include at least one of a translation model, a zooming model, or a rotation model.
  • a motion compensation model that combines a translation model with at least one of a zooming model or a rotation model can be referred to as an affine model.
  • An index indicating one of the available motion vector candidates for the current block may be encoded. Depending on the number of motion vector candidates available for the current block, the maximum number of bits required to encode the index may be determined.
  • the motion vector By adjusting the precision of the motion vector, the motion vector can be searched more precisely, and thus the prediction accuracy for the current block can be improved.
  • the motion vector expressed in fractional positions can be scaled up to integers and encoded.
  • Figure 14 shows an example in which motion compensation based on a translational model and a zooming model is performed for the current block.
  • the current block is assumed to have a size of 4x4, as illustrated in Fig. 12.
  • variable ⁇ represents a size adjustment parameter.
  • the size of the reference block can be derived by multiplying the size of the current block by the variable ⁇ .
  • a size adjustment parameter ⁇ less than 1 indicates that the reference block is smaller than the current block, and a size adjustment parameter ⁇ greater than 1 indicates that the reference block is larger than the current block.
  • Figures 14 (a) and (b) show examples when the size adjustment parameter ⁇ is less than 1, and Figure 14 (c) shows examples when the size adjustment parameter ⁇ is greater than 1.
  • the upper left position of the reference block can be determined. Specifically, the upper left position of the reference block can be set as a position spaced apart by the motion vector from the position corresponding to the upper left sample of the current block within the reference picture. Thereafter, based on the resizing parameter, a reference block whose width and height are ⁇ times the width and height of the current block, respectively, can be set. Fractional position samples within the reference block can be generated by interpolating integer position samples.
  • a reference block derived by a motion vector and a scale parameter can be set as a prediction block of the current block.
  • information about the scaling parameter ⁇ may be encoded and signaled. Specifically, a different index may be assigned to each of a plurality of scaling parameter candidates, and an index specifying the scaling parameter candidate applied to the current block may be encoded and signaled.
  • the resizing parameters of the current block can be derived based on the resizing parameters of neighboring blocks.
  • the resizing parameters of neighboring blocks at a predefined location can be set as the resizing parameters of the current block.
  • the size adjustment parameter of the first searched available neighboring block can be set as the size adjustment parameter of the current block.
  • the resizing parameter of a neighboring block may be set as a resizing parameter candidate.
  • a plurality of neighboring blocks may be sequentially searched to generate a resizing parameter candidate list including a plurality of resizing parameter candidates.
  • One of the plurality of resizing parameter candidates included in the plurality of resizing parameter candidate lists may be set as the resizing parameter of the current block.
  • an index indicating a candidate among the plurality of resizing parameter candidates that is identical to the resizing parameter of the current block may be encoded and signaled.
  • the neighboring blocks used to derive the size adjustment parameters of the current block may include at least one of an upper neighboring block, a left neighboring block, an upper-left neighboring block, an upper-right neighboring block, or a lower-left neighboring block.
  • Figure 15 shows an example in which motion compensation based on a translational model and a rotational model is performed for the current block.
  • the current block is assumed to have a size of 4x4, as illustrated in Fig. 12.
  • the location of a temporary block within a reference picture can be determined based on the motion vector of the current block. Specifically, a block location that is spaced apart by the motion vector from the location corresponding to the upper left sample of the current block within the reference picture can be determined as the upper left sample.
  • the temporary block can be rotated, as in the example illustrated in (b) of Fig. 15.
  • the block at the rotated position can be set as a reference block, and the reference block can be set as a prediction block of the current block.
  • a rotation matrix can be used to rotate a temporary block specified by a motion vector. That is, the prediction sample for the current block can be set to a sample at a position obtained by applying a rotation matrix to the sample position within the temporary block.
  • Mathematical expression 1 represents the rotation matrix
  • (pos_x, pos_y) represents the position of a sample within a temporary block. That is, (pos_x, pos_y) can be derived by adding a motion vector to the position of the target sample to be predicted within the current block.
  • the sample value at the position (pos_x', pos_y') within the reference picture can be set as the value of the predicted sample for the position of the target sample. If the position (pos_x', pos_y') is a fractional position, the sample at that position can be generated by interpolating integer position samples.
  • information indicating the rotation angle ⁇ can be encoded and signaled. For example, after assigning a different index to each of a plurality of rotation angle candidates, the index of the rotation angle candidate corresponding to the rotation angle of the current block can be encoded and signaled.
  • the rotation angle of the current block can be derived based on the rotation angle of a neighboring block.
  • the rotation angle of a neighboring block at a predefined position can be set to the rotation angle of the current block.
  • the rotation angle of the first searched available neighboring block can be set to the rotation angle of the current block.
  • the rotation angle of a neighboring block may be set as a rotation angle candidate.
  • a rotation angle candidate list including a plurality of rotation angle candidates may be generated by sequentially searching a plurality of neighboring blocks.
  • One of the plurality of rotation angle candidates included in the plurality of rotation angle candidate lists may be set as the rotation angle of the current block.
  • an index indicating a candidate among the plurality of rotation angle candidates having the same rotation angle as the current block may be encoded and signaled.
  • the neighboring block used to derive the rotation angle of the current block may include at least one of an upper neighboring block, a left neighboring block, an upper left neighboring block, an upper right neighboring block, or a lower left neighboring block.
  • motion compensation for the current block can also be performed by simultaneously applying the translation model, zoom model, and rotation model.
  • the motion vector precision for the current block or the number and/or types of motion vector precision candidates available for the current block may be determined differently depending on the motion compensation model.
  • the number and/or types of motion vector precision candidates available for the current block may differ between cases where only a translational model is applied and cases where at least one of a zooming model or a rotational model is applied.
  • candidates larger than 1/4 pixel unit may be available for the current block.
  • candidates larger than 1/16 pixel unit may be available for the current block.
  • the motion vector precision of the current block may be set to 1/4 pixel units.
  • the motion vector precision of the current block may be set to 1/16 pixel units.
  • the encoder and decoder may have pre-stored the motion vector precisions or motion vector precision candidates available for each motion compensation model.
  • information indicating the motion vector precisions or motion vector precision candidates available for each motion compensation model may be encoded and signaled through the upper header.
  • Motion compensation can be performed on an affine model, in which a zooming model and/or a rotation model are added to a translational model, using the motion vectors of the control points.
  • the control points may correspond to corners of the current block.
  • at least one of the motion vector of the upper left corner, the motion vector of the upper right corner, or the motion vector of the lower left corner may be used.
  • control point motion vector the motion vector of a control point
  • Figures 16 and 17 illustrate examples of generating a prediction block for a current block using control point motion vectors.
  • the current block is assumed to have a size of 4x4, as illustrated in Fig. 12.
  • a prediction block for the current block is derived by a motion vector of a first control point corresponding to the upper left corner of the current block (first control point motion vector, A) and a motion vector of a second control point corresponding to the upper right corner of the current block (second control point motion vector, B).
  • Figure 18 shows an example of generating a prediction block for the current block using three control point motion vectors.
  • translational, zooming, and rotational motion compensation for the current block can be performed using two control point motion vectors or three control point motion vectors.
  • Information indicating the number of control point motion vectors may be encoded and signaled.
  • the information may be signaled on a block-by-block basis.
  • the information may indicate whether two or three control point motion vectors are used in the current block.
  • the number of control point motion vectors can be adaptively determined based on at least one of the size or shape of the current block.
  • the number of control point motion vectors for the current block may be set equal to the number of control point motion vectors of the neighboring blocks.
  • Equation 2 represents a formula for deriving a motion vector for each sample using two control point motion vectors.
  • (mv x , mv y ) represents a motion vector at the (x, y) position within the current block.
  • (mv Ax , mv Ay ) represents a first control point motion vector (A)
  • (mv Bx , mv By ) represents a second control point motion vector (B).
  • W represents the width of the current block.
  • a motion vector per sample can be derived by the following mathematical expression 3.
  • (mv Cx , mv Cy ) represents the third control point motion vector (C).
  • motion compensation can be performed for each sample, as in the example illustrated in Fig. 17.
  • a reference sample indicated by the motion vector of the prediction target sample can be set as a prediction sample for the prediction target sample.
  • integer position samples can be interpolated to generate fractional position samples, and the generated fractional position samples can be set as prediction samples for the prediction target sample.
  • the precision of the motion vector for each sample may be different.
  • the motion vector for the first prediction target sample may be derived in units of 1/2 pixels, while the motion vector for the second prediction target sample may be derived in units of 1/4 pixels.
  • fractional position samples can be generated according to the motion vector precision for each prediction target sample.
  • the motion vector of the prediction target sample can be adjusted according to the reference motion vector precision, and then a prediction sample for the prediction target sample can be derived based on the adjusted motion vector. For example, if the reference motion vector precision is 1/2, the motion vector for the second prediction target sample can be adjusted in units of 1/4 pixels.
  • the reference motion vector precision can be determined on a block-by-block basis. Alternatively, the precision of control point motion vectors can be set as the reference motion vector precision. Alternatively, the reference motion vector precision can be predefined in the encoder and decoder.
  • motion vectors can be derived on a sub-block basis.
  • Figure 19 shows an example in which a motion vector is derived in sub-block units.
  • a sub-block may be predefined in the encoder and decoder.
  • a sub-block may be a square block of size 2x2 or 4x4.
  • the size and/or shape of the sub-block may be adaptively determined based on the size and/or shape of the current block. For example, if the current block is square, the sub-block may also be square. Conversely, if the current block is non-square, the sub-block may also be non-square.
  • information regarding at least one of the division method or division shape of the current block may be explicitly encoded and signaled.
  • information regarding at least one of the size of a sub-block, the shape of a sub-block, the position of a division line dividing the current block, or the number of division lines may be explicitly encoded and signaled.
  • the information may be encoded and signaled on a block-by-block basis, or may be encoded and signaled via an upper header.
  • the sub-block is a square block of size 2x2.
  • a motion vector of a sub-block can be derived using coordinates of a predefined position within a sub-block.
  • the predefined position can be one of the positions of the upper left sample, the upper right sample, the lower left sample, the lower right sample, or the center position within the sub-block.
  • the motion vector of the sub-block can be derived.
  • motion vectors can be derived in sub-block units based on the affine motion model.
  • motion vectors can also be derived for each sub-block using collocated pictures.
  • deriving motion vectors for each sub-block using collocated pictures can be called SbTMVP (Sub-block Temporal Motion Vector Prediction).
  • a collocated picture may be one of the reference pictures included in a reference picture list. For example, a picture with an index of 0 in the reference picture list may be selected as a collocated picture.
  • information indicating the index of a reference picture to be set as a collocated picture within the reference picture list may be explicitly encoded and signaled.
  • Figures 20 and 21 illustrate examples in which motion vectors are derived in units of sub-blocks within the current block when SbTMVP is applied.
  • the size and/or shape of the sub-block may be predefined in the encoder and decoder.
  • the size and/or shape of the sub-block may be adaptively determined based on the size and/or shape of the current block. For example, if at least one of the width or height of the current block is greater than a threshold, the size of the sub-block may be set to 8x8. Otherwise, the size of the sub-block may be set to 4x4.
  • information indicating the size and/or shape of the sub-block may be explicitly encoded and signaled.
  • the size of the current block is 16x16 and the size of the sub-block is 4x4.
  • an initial motion vector of the current block can be derived.
  • the initial motion vector can be derived based on at least one of a motion vector prediction list or a motion information merge list. For example, an index indicating one of the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list can be encoded and signaled.
  • the initial motion vector can be derived by adding a motion vector differential value to the motion vector prediction candidate indicated by the index. Meanwhile, the motion vector differential value can also be explicitly encoded and signaled.
  • encoding of the index may be omitted, and a motion vector prediction candidate having a predefined index in the motion vector prediction list may be set as a prediction value for the initial motion vector.
  • the motion vector prediction candidate having a predefined index may be a motion vector prediction candidate having an index of 0 or a motion vector prediction candidate having the largest index.
  • an index indicating one of the motion information merging candidates included in the motion information merging list may be encoded and signaled.
  • the initial motion vector may be set to be identical to the motion vector of the motion information merging candidate indicated by the index.
  • the initial motion vector can be derived based on a motion information merge candidate having a predefined index in the motion information merge list.
  • the motion information merge candidate having a predefined index can be a motion information merge candidate having an index of 0 or a motion information merge candidate having the largest index.
  • the initial motion vector can be derived using the motion vector of a neighboring block at a predefined position.
  • the neighboring block at the predefined position can be a left neighboring block or an upper neighboring block.
  • the motion vector of a neighboring block at a predefined position can be set as a predicted value of the initial motion vector, and the difference value can be added to the predicted value to derive the initial motion vector.
  • the motion vector of a neighboring block at a predefined position can be set as the initial motion vector.
  • the initial motion vector can be derived using a template-based motion estimation method (i.e., template matching method) or bilateral matching.
  • the precision of the initial motion vector may be predefined in the encoder and decoder.
  • the precision of the initial motion vector may be fixed in integer pixel units.
  • information indicating the precision of the initial motion vector may be explicitly encoded and signaled.
  • the information may be an index indicating one of a plurality of motion vector precision candidates.
  • the motion vector prediction candidates can be derived based on the motion vector precision of the initial motion vector. That is, the motion vector prediction candidate can be adjusted according to the motion vector precision of the initial motion vector, and then the adjusted initial motion vector prediction candidate can be inserted into the motion vector prediction list.
  • the motion information merge candidates can be derived based on the motion vector precision of the initial motion vector. That is, the motion information merge candidate can be adjusted according to the motion vector precision of the initial motion vector, and then the adjusted initial motion information merge candidate can be inserted into the motion information merge list.
  • the initial motion vector may not be derived from the motion information merge candidate.
  • an index indicating one of the multiple candidates may be encoded and signaled.
  • the initial motion vector may be derived from the candidate with the smallest index or the candidate with the largest index among the multiple candidates.
  • a motion information merging candidate has both motion information in the L0 direction and motion information in the L1 direction
  • one of the motion information in the L0 direction and the motion information in the L1 direction can be selected according to a preset priority, and an initial motion vector can be derived from the selected motion information.
  • the priority may be determined based on at least one of the magnitude of the motion vector of the motion merging candidate, the index of the reference picture of the motion merging candidate, or whether the reference picture of the motion merging candidate is the same as the collocated picture.
  • it can be set to always derive the initial motion vector based on the motion information in the L0 direction.
  • motion estimation can be performed according to the precision of the initial motion vector. For example, if the precision of the initial motion vector is integer pixel units, motion estimation based on template matching can also be performed only at integer positions.
  • motion estimation can be performed according to the precision of the initial motion vector.
  • a motion vector in the L0 direction (L0 motion vector) and a motion vector in the L1 direction (L1 motion vector) are derived.
  • one of the L0 motion vector and the L1 motion vector can be set as the initial motion vector according to the preset priority.
  • it can be set to always derive the initial motion vector based on the motion information in the L0 direction.
  • the position of the collocated block within the collocated block can be determined using the initial motion vector. For example, a block located at a position spaced apart by the initial motion vector from a position corresponding to the current block within the reference picture can be set as the collocated block. At this time, the position of the collocated block can be determined based on a predefined position within the current block.
  • the predefined position can be an upper left position, an upper right position, a lower left position, a lower right position, or a center position.
  • the collocated block can be divided into multiple collocated sub-blocks.
  • the motion vector of each collocated sub-block within the collocated block can be set to the motion vector of each sub-block within the current block.
  • the initial motion vector can be used to determine the positions of the collocated sub-blocks corresponding to each sub-block within the current block within the collocated picture.
  • the positions of the collocated sub-blocks can be derived based on predefined positions within the sub-blocks.
  • the predefined positions can be the upper left position, the upper right position, the lower left position, the lower right position, or the center position.
  • the motion vector of the collocated sub-block corresponding to the sub-block can be set as the motion vector of the sub-block.
  • the motion vector stored at a position corresponding to a predefined position within the collocated sub-block can be set as the motion vector of the sub-block.
  • a predefined motion vector can be set as the motion vector of the sub-block.
  • the predefined motion vector can be a zero vector (i.e., (0, 0)) or an initial motion vector.
  • the motion vector of the sub-block may be derived from another location within the collocated sub-block.
  • the motion vector of the sub-block can be derived based on the motion vector stored at a location different from the central location. Specifically, the motion vector of the sub-block can be derived based on the motion vector stored at a location adjacent to the central location (e.g., the upper adjacent location c6, the left adjacent location c9, or the upper left adjacent location c5).
  • the samples within the collocated sub-blocks may be searched according to the scan order, and the first available motion vector found may be set as the motion vector of the sub-block.
  • the scan order may be a horizontal scan, a vertical scan, a diagonal scan, or a raster scan.
  • the prediction block By performing motion compensation for each sub-block, a prediction block for the current block can be obtained. That is, the prediction block may be composed of prediction samples of each of the sub-blocks.
  • Figures 22 and 23 are diagrams showing examples in which prediction blocks are derived according to motion vector precision.
  • the motion vector of the current block can be defined as the distance from the sample corresponding to the upper left position of the current block in the reference picture to the sample corresponding to the upper left position of the reference block in the reference picture.
  • Figure 23 (a) illustrates a case where the motion vector precision of the current block is an integer pel
  • Figure 23 (b) illustrates a case where the motion vector precision of the current block is 1/2 pel
  • Figure 23 (c) illustrates a case where the motion vector precision of the current block is 1/4 pel.
  • information indicating the motion vector precision of the current block may be encoded and signaled.
  • the information may be an index identifying one of the motion vector precision candidates.
  • each of the motion vector precision candidates may be assigned a different index, and the information may indicate the index of the motion vector precision candidate applied to the current block.
  • motion vectors (MV), motion vector predictors (MVPs), and motion vector differences (MVDs) can be encoded/decoded as integer values through integerization.
  • motion vectors, motion vector predictors, and/or motion vector differences can be integerized based on motion vector precision.
  • integerization can be performed by multiplying the motion vector difference MVD by N.
  • the motion vector difference MVD is (4/16, 8/16)
  • the motion vector difference MVD can be integerized by multiplying by 16. That is, the integerized motion vector difference MVD can be expressed as (4, 8).
  • the range of expression of the integerized MVD may vary. For example, assume that the motion vector difference MVD is (4/16, 8/16) (i.e., (1/4, 2/4)). If the motion vector precision is 1/16, the integerized MVD is derived as (4, 8). On the other hand, if the motion vector precision is 1/4, the integerized MVD is derived as (1, 2).
  • the integerized MVD value can be reduced from (4, 8) to (1, 2).
  • the actual MVD can be reconstructed from the decoded MVD based on the motion vector precision. Then, the motion vector MV can be derived by combining the reconstructed MVD and the motion vector prediction value MVP.
  • AMVR Adaptive Motion Vector Resolution
  • Figures 24 and 25 are diagrams for explaining the process of encoding and decoding a motion vector difference value, respectively, when the AMVR method is applied.
  • motion vector and motion vector difference are expressed in units of 1/16 before integerization is performed, and 1/16 is expressed as the original motion vector precision.
  • the motion vector difference value MVD can be derived by differentiating the motion vector prediction value MVP from the motion vector MV (S2410).
  • the motion vector difference value is 0, that is, if both the horizontal direction component and the vertical direction component are 0, the value of the motion vector difference value MVD to be encoded becomes 0 regardless of the motion vector precision. Therefore, if the motion vector difference value MVD is 0, encoding of AMVR-related information can be omitted (S2420).
  • the motion vector precision can be determined (S2430). Meanwhile, the motion vector precision can be encoded as AMVR-related information.
  • Information related to AMVR may include at least one of a flag (e.g., amvr_flag) indicating whether the AMVR method is applied to the current block, and an index (e.g., amvr_prec_idx) indicating one of a plurality of motion precision candidates when the AMVR method is applied.
  • a flag e.g., amvr_flag
  • an index e.g., amvr_prec_idx
  • the motion vector precision can be set to a default value.
  • amvr_flag can be encoded as a value of 0.
  • the default value can be 1, 1/2, 1/4, 1/8, or 1/16.
  • an index indicating one of multiple motion vector precision candidates i.e., amvr_prec_idx
  • amvr_flag may be encoded with a value of 1
  • amvr_prec_idx may be encoded with a value from 0 to (n-1), where n represents the number of motion vector precision candidates.
  • the multiple motion vector precision candidates may include at least one of 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, or 1/16.
  • the default value may not be set to the multiple motion vector precision candidates indicated by the index. That is, when the motion vector precision of the current block is the default value, it is encoded and signaled with the value of amvr_flag, 0, and encoding of amvr_prec_idx may be omitted.
  • the optimal motion vector precision can be determined by performing Rate Distortion Optimization (RDO) for each combination of amvr_flag and amvr_prec_idx. That is, the combination with the optimal cost can be selected by performing RDO for the following cases.
  • RDO Rate Distortion Optimization
  • amvr_flag is 1 and amvr_prec_idx is 0
  • amvr_flag is 1 and amvr_prec_idx is 1
  • amvr_flag 1 and amvr_prec_idx is 2
  • a variable for scaling the motion vector difference i.e., a scaling parameter
  • Table 1 illustrates the values of the variable amvrshift according to the motion vector precision.
  • the motion vector precision can be expressed as in the following mathematical expression 4.
  • the variable amvrshft can be determined according to the value of amvr_prec_idx. For example, when amvr_prec_idx is 1, the variable amvrshift is set to 4. This indicates that the motion vector precision is 1 according to Equation 4.
  • the motion vector difference value MVD can be scaled down and encoded using the variable amvrshift according to the motion vector precision.
  • mathematical expression 5 shows an example of performing a scale down operation on the motion vector difference value MVD.
  • MVD_x represents the horizontal component of the motion vector difference
  • MVD_y represents the vertical component of the motion vector difference
  • MVD'_x and MVD'_y represent the results of the scale down operation.
  • the encoder can encode motion vector difference values and AMVR information with changed precision (S2440).
  • the motion vector difference value MVD can be decoded (S2510).
  • the motion vector difference value is 0, decoding of AMVR-related information is omitted, and the motion vector MV of the current block can be set to be the same as the motion vector prediction value (S2520).
  • a variable amvrshift can be derived for scaling the motion vector difference. For example, as shown in Table 1, a variable amvrshfit can be derived based on amvr_flag and/or amvr_prec_idx.
  • the decoded MVD can be scaled up to obtain a motion vector difference MVD restored to its original precision (S2540).
  • Mathematical expression 6 shows an example in which a scale-up operation is applied to the decoded MVD.
  • MVD' represents the decoded motion vector difference.
  • MVD represents the motion vector difference restored to its original precision, i.e., 1/16, through a scale-up operation.
  • the motion vector MV can be obtained by combining the motion vector difference MVD restored to the original precision and the motion vector prediction value MVP.
  • the decoder can derive the motion vector MV by combining the motion vector prediction value MVP and the motion vector difference value MVD.
  • the motion information list can represent either a motion vector prediction list or a motion information merge list.
  • the motion information list may be composed of motion information candidates.
  • the motion information candidates may represent motion vector prediction candidates included in a motion vector prediction list or motion information merging candidates included in a motion information merging list, depending on the type of the motion information list.
  • the size of the motion information list may indicate the maximum number of motion information candidates that the motion information list can include. If the number of motion information candidates included in the motion information list is smaller than the size of the motion information list, a new motion information candidate may be generated according to a preset method.
  • the method for generating the new motion information candidate may be predefined in the encoder and decoder. That is, the decoder may generate the new motion information candidate using the same method as the encoder.
  • the size of the motion information list may vary depending on the type of motion information list. For example, if the motion information list is a motion information merge list, the size of the motion information list may be 5. On the other hand, if the motion information list is a motion vector prediction list, the size of the motion information list may be 2.
  • Information indicating the size of the motion information list may be encoded and signaled.
  • the size of the motion information list may be adaptively determined based on at least one of the size/shape of the current block or whether a template matching mode is applied.
  • the motion information list is a motion information merge list.
  • the method for constructing the motion information list described in the embodiments described below can be applied not only to constructing the motion information merge list, but also to constructing the motion vector prediction list.
  • a new motion information merge candidate can be generated using the candidates included in the motion information merge list.
  • the threshold can be a value that is the size of the motion information merge list or an offset value in the motion information merge list.
  • the offset can be an integer such as 0, 1, or 2.
  • Figures 26 and 27 illustrate examples of generating new motion information merging candidates using motion information merging candidates already inserted into the motion information merging list.
  • Fig. 26 illustrates the configuration aspect of a reference picture list
  • Fig. 27 illustrates the configuration aspect of a motion information merge list before generating a new motion information merge candidate.
  • each of the L0 reference picture list and the L1 reference picture list consists of three reference pictures
  • Fig. 27 it is exemplified that three motion information merging candidates are inserted into the motion information merging list.
  • MV represents a motion vector of a motion information merging candidate
  • ref_idx represents a reference picture index of the motion information merging candidate.
  • New motion information merge candidates can be generated using motion information merge candidates already inserted into the motion information merge list.
  • the maximum number of newly generated motion information merge candidates can be determined based on at least one of the number of previously inserted motion information merge candidates or the number of free slots in the motion information merge list.
  • the size of the motion information merge list is 5 and the number of motion information merge candidates already included in the motion information merge list is 3, as many motion information merge candidates as there are free slots in the motion information merge list (i.e., 2) can be newly generated.
  • a motion information merge candidate already inserted into the motion information merge list is referred to as an existing motion information merge candidate.
  • a new motion information merging candidate can be derived by changing the reference picture (i.e., reference picture index) of an existing motion information merging candidate.
  • the motion vector of the existing motion information merging candidate can be derived without changing.
  • the existing motion information merging candidate and the newly generated motion information merging candidate may have the same motion vector, but different reference pictures (i.e., reference picture indices).
  • the change of reference pictures can only be performed in the L0 direction or the L1 direction.
  • the existing motion information merging candidate uses one of the L0 reference pictures in the L0 reference picture list
  • the newly generated motion information merging candidate can use another L0 reference picture among the L0 reference pictures in the L0 reference picture list.
  • the L0 reference picture of the newly generated motion information merging candidate may have the smallest POC difference from the L0 reference picture of the existing motion information merging candidate among the L0 reference pictures included in the L0 reference picture list.
  • the L0 reference picture of the newly generated motion information merging candidate may have an L0 reference picture index corresponding to a value obtained by adding/subtracting an offset to the L0 reference picture index of the existing motion information merging candidate among the L0 reference pictures included in the L0 reference picture list.
  • the offset may be ⁇ 1, ⁇ 2, or ⁇ 3, etc.
  • the offset can be adaptively determined based on the order of the newly generated motion information merging candidate.
  • the offset for the nth motion information merging candidate generated based on the existing motion information merging candidate can be n or (-1) n+1 ⁇ floor(2n+1).
  • the offset for the first motion information merging candidate generated based on the existing motion information merging candidate may be +1, and the offset for the second motion information merging candidate may be +2.
  • the offset for the first motion information merging candidate generated based on the existing motion information merging candidate may be +1, and the offset for the second motion information merging candidate may be -1.
  • the reference picture of the newly generated motion information merging candidate may be the one with the smallest index among the selectable reference pictures.
  • the L0 reference picture of the motion information merging candidate that is generated first may be the L0 reference picture having the smallest L0 reference picture index among the available L0 reference pictures (i.e., the L0 reference picture having an L0 reference picture index of 1)
  • the L0 reference picture of the motion information merging candidate that is generated second may be the L0 reference picture having the second smallest index among the available L0 reference pictures (i.e., the L0 reference picture having an L0 reference picture index of 2).
  • the L0 reference picture of the motion information merging candidate whose index is 0 is 1, the remaining L0 reference pictures excluding the L0 reference picture whose L0 reference picture index is 1 may be available. Accordingly, the L0 reference picture of the motion information merging candidate that is generated first may be the L0 reference picture whose L0 reference picture index is the smallest among the available L0 reference pictures (i.e., the L0 reference picture whose L0 reference picture index is 0), and the L0 reference picture of the motion information merging candidate that is generated second may be the L0 reference picture whose index is the second smallest among the available L0 reference pictures (i.e., the L0 reference picture whose L0 reference picture index is 2).
  • Figure 28 illustrates an example of an updated motion information merge list.
  • Figure 28 shows an example in which a motion information merge candidate with an index of 3 and a motion information merge candidate with an index of 4 are derived from a motion information merge candidate with an index of 0.
  • the motion vectors of the newly generated motion information merging candidates are the same as the motion information merging candidate with index 0, but the L0 reference picture indices of the newly generated motion information merging candidates are different from the motion information merging candidate with index 0.
  • the offset of the L0 reference picture index for the first generated motion information merging candidate i.e., the motion information merging candidate with index 3
  • the offset of the L0 reference picture index for the second generated motion information merging candidate i.e., the motion information merging candidate with index 4
  • the maximum number of motion information merging candidates that can be newly generated from one motion information merging candidate can be determined based on the number of reference pictures included in the reference picture list.
  • the maximum number of motion information merging candidates that can be newly generated from one motion information merging candidate can be one less than the number of reference pictures included in the reference picture list.
  • the number of new motion information merge candidates that can be generated from the motion information merge candidate with index 0 is 1. Accordingly, after generating one motion information merge candidate (i.e., the motion information merge candidate with index 3) from the motion information merge candidate with index 0, a new motion information merge candidate (i.e., the motion information merge candidate with index 4) can be generated based on the next motion information merge candidate (i.e., the motion information merge candidate with index 1).
  • multiple motion information merging candidates can be generated by sequentially using multiple motion information candidates.
  • a new motion information merge candidate i.e., a motion information merge candidate with an index of 3
  • a new motion information merge candidate i.e., a motion information merge candidate with an index of 4
  • a motion information merge candidate with an index of 1 can be generated based on a motion information merge candidate with an index of 1.
  • a new motion information merging candidate is generated by changing the reference picture index of the existing motion information merging candidate while maintaining the motion vector of the existing motion information merging candidate.
  • the motion vector of the new motion information merging candidate can also be derived by scaling the motion vector of the existing motion information merging candidate.
  • the motion vector of the new motion information merging candidate can be derived by multiplying the motion vector of the existing motion information merging candidate by a scaling factor.
  • scaling can be performed based on the distance between the current picture and the reference picture of the existing motion information merging candidate (i.e., the POC difference) and the distance between the current picture and the reference picture of the new motion information merging candidate.
  • the scaling factor can be set to a value obtained by dividing the distance between the current picture and the reference picture of the new motion information merging candidate by the distance between the current picture and the reference picture of the existing motion information merging candidate.
  • Figure 29 illustrates an example in which the motion information merge list is updated to include motion information merge candidates having scaled motion vectors.
  • Figure 29 shows an example in which a motion information merge candidate with an index of 3 and a motion information merge candidate with an index of 4 are derived from a motion information merge candidate with an index of 0.
  • the motion vector of the motion information merge candidate with an index of 3 and the motion vector of the motion information merge candidate with an index of 4 can be derived by scaling the motion vector of the motion information merge candidate with an index of 0.
  • the motion vector of the motion information merging candidate having the index of 3 can be derived by multiplying the motion vector of the motion information merging candidate having the index of 0 by a scaling factor of 2.
  • the motion vector of the motion information merging candidate with the index of 4 can be derived by multiplying the motion vector of the motion information merging candidate with the index of 0 by a scaling factor of 3.
  • a motion information merge candidate having unidirectional motion information can be used to derive a new motion information merge candidate.
  • only the motion information merge candidate(s) having only unidirectional motion information can be used to derive a new motion information merge candidate.
  • a new motion information merging candidate can be derived by changing the motion information (i.e., at least one of the reference picture index and the motion vector) only for one of the L0 or L1 directions. Accordingly, one of the L0 motion information and the L1 motion information of the new motion information merging candidate may be the same as the existing motion information merging candidate, while the other may be different from the existing motion information merging candidate.
  • a new motion information merging candidate can be derived using only one of the L0 motion information and L1 motion information of the existing motion information merging candidate. Accordingly, the new motion information merging candidate can have only L0 motion information or only L1 motion information.
  • the motion information merge candidate(s) among the motion information merge candidates already inserted into the motion information merge list may be used to derive a new motion information merge candidate.
  • the specific reference picture may be a reference picture having a reference picture index of 0, a reference picture having a smallest distance from the current picture, or a collocated picture.
  • information indicating the specific reference picture may be encoded and signaled.
  • the information may include at least one of a direction of the reference picture (i.e., an L0 or L1 direction) or a reference picture index.
  • the information may be encoded and signaled through an upper header.
  • the upper header may be a slice header, a picture header, or a sequence header.
  • the motion information merging candidates can be used in the order of the smallest assigned index.
  • a motion information merging candidate generated based on an existing motion information merging candidate can be configured to utilize a specific reference picture. Accordingly, a new motion information merging candidate can be derived from an existing motion information merging candidate only if the reference picture index of the existing motion information merging candidate does not point to a specific reference picture.
  • a reference block can be identified based on an existing motion information merging candidate, and a new motion information merging candidate can be derived based on the motion information stored in the reference block.
  • the reference block can refer to a block located at a position separated by the motion vector of the existing motion information merging candidate from the position of the current block within the reference picture indicated by the reference picture index of the existing motion information merging candidate.
  • a new motion information merging candidate can be derived using an existing motion information merging candidate whose reference picture index points to a specific reference picture. Furthermore, the reference picture index of the new motion information merging candidate can also be set to point to a specific reference picture. In addition, the motion vector of the new motion information merging candidate can be derived by scaling the motion vector of the reference block indicated by the existing motion information merging candidate.
  • a specific reference picture is a collocated picture. Furthermore, it is assumed that the collocated picture is a reference picture whose reference picture index is 0.
  • Figures 30 and 31 illustrate examples of how new motion information merging candidates are derived.
  • a reference block within a reference picture is specified. For example, if the reference picture index of the existing motion information merging candidate points to a collocated picture (i.e., a reference picture with a reference picture index of 0), a block spaced apart from the position of the current block within the collocated picture by the block vector of the existing motion information merging candidate can be specified as the reference block.
  • the reference block specified based on the motion information of the existing motion information merging candidate can be referred to as a first reference block.
  • the first reference block can be specified using a motion information merge candidate (i.e., a motion information merge candidate with an index of 0) whose reference picture index points to a collocated picture (i.e., ref_idx is 0).
  • a motion information merge candidate i.e., a motion information merge candidate with an index of 0
  • ref_idx a collocated picture
  • a new motion information merging candidate can be derived based on the motion information of the first reference block. For example, a motion vector of the new motion information merging candidate is derived by scaling a motion vector of the first reference block, and a reference picture index of the new motion information merging candidate can be set to point to a reference picture to which the first reference block belongs (i.e., a collocated picture).
  • the scaling can be performed based on a distance between a current picture and a reference picture to which the first reference block belongs (hereinafter, referred to as a first reference picture) and a distance between the reference picture to which the first reference block belongs and a reference picture indicated by the reference picture index of the first reference block (hereinafter, referred to as a second reference picture).
  • a first reference picture a distance between a current picture and a reference picture to which the first reference block belongs
  • a second reference picture indicated by the reference picture index of the first reference block
  • the distance between the current picture and the first reference picture is 1, and the distance between the first reference picture and the second reference picture is also 1. Accordingly, the scaling factor is derived as 1, and the motion vector of the new motion information merging candidate can be derived to be identical to the motion vector of the first reference block.
  • the distance between the current picture and the first reference picture is 1, and the distance between the first reference picture and the second reference picture is 2. Accordingly, the scaling factor is set to 1/2, and the motion vector of the new motion information merging candidate can be derived as 1/2 of the motion vector of the first reference block.
  • Whether or not movement information is stored in a reference block can be determined by referring to a preset position within the reference block.
  • Figure 32 is a drawing for explaining a preset position within a reference block.
  • the preset position may be the central position within the reference block (C in Fig. 32).
  • multiple location candidates can be searched in a preset order, and the motion information found first can be set as the motion information of the reference block.
  • the search order can be the center position (C in FIG. 32), the upper left position (UL in FIG. 32), the upper right position (UR in FIG. 32), the lower left position (BL in FIG. 32), and the lower right position (BR in FIG. 32) within the reference block.
  • the search order can be set differently.
  • the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to be the same as the reference picture index stored in the first reference block.
  • the motion information of the first reference block can be set as a new motion information merging candidate.
  • the motion information merge candidate list can be updated based on a new motion information merge candidate. For example, as in the example illustrated in FIG. 27, if the motion information merge list is configured, a first reference block can be identified based on a motion information merge candidate with an index of 0, and a new motion information merge candidate can be derived based on the motion information stored in the first reference block. Thereafter, the new motion information merge candidate can be added to the motion information merge list, thereby updating the motion information merge list.
  • the motion vector of the new motion information merging candidate may be set as the sum of the motion vector of the existing motion information merging candidate (i.e., MV) and the motion vector of the first reference block (i.e., newMV).
  • the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to be the same as the reference picture index stored in the first reference block. For example, following the example illustrated in FIG. 30, the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to 1, and following the example illustrated in FIG. 31, the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to 2.
  • the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to point to a specific reference picture.
  • the specific reference picture may be a collocated picture.
  • the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to point to a collocated picture (i.e., set to 0).
  • the motion vector of the new motion information merging candidate may be derived by scaling the result of adding the motion vector (i.e., MV) of the existing motion information merging candidate and the motion vector stored in the first reference block (i.e., newMV).
  • the POC difference between the reference picture pointed to by the reference picture index stored in the first reference block and the current picture is 2, and the POC difference between a specific reference picture (i.e., a collocated picture) and the current picture is 1.
  • scaling can be performed by multiplying the motion vector sum (i.e., the sum of MV and newMV) by 1/2, and the scaled value can be set as the motion vector of the new motion information merging candidate.
  • the POC difference between the reference picture pointed to by the reference picture index stored in the first reference block and the current picture is 3, and the POC difference between a specific reference picture (i.e., a collocated picture) and the current picture is 1. Accordingly, scaling can be performed by multiplying the motion vector sum by 1/3, and the scaled value can be set as the motion vector of a new motion information merging candidate.
  • a collocated picture is exemplified as being set as a specific reference picture.
  • a reference picture different from the collocated picture may also be set as the specific reference picture.
  • the reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to point to a specific reference picture different from the collocated picture.
  • a specific reference picture can also be determined by comparing the costs for each reference picture.
  • a reference template can be derived based on each of the existing motion information merging candidates, and then the cost between the reference template and the current template can be calculated.
  • the reference template can be an area within the reference picture located at a distance equal to the motion vector of the motion information merging candidate from the current template.
  • the current template can be configured to include at least one of the upper reconstruction area or the left reconstruction area adjacent to the current block.
  • the first reference template in the first reference picture i.e., the reference picture whose reference picture index is 0
  • the second reference template in the second reference picture i.e., the reference picture whose reference picture index is 1
  • the first cost between the first reference template and the current template and the second cost between the second reference template and the current template are calculated.
  • the first and second costs are compared, and the one with the smaller cost can be used to derive a new motion information merging candidate.
  • the cost can be calculated based on the Sum of Absolute Differences (SAD), the Sum of Absolute Transformed Differences (SATD), or the Mean-Removed Sum of Absolute Differences (MR-SAD).
  • the first reference picture can be set to a specific reference picture, and a new motion information merging candidate can be derived using the motion information merging candidate with an index of 0.
  • the second reference picture can be set to a specific reference picture, and a new motion information merging candidate can be derived using the motion information merging candidate with an index of 1.
  • new motion information can be derived using motion information in the same direction as the motion information of the existing motion information merging candidate used to specify the first reference block. For example, in the example illustrated in FIG. 26, if the first reference block is specified based on the L0 motion information of the motion information merging candidate having an index of 0, a new motion information merging candidate can be derived based on the L0 motion information of the first reference block.
  • two new motion information merging candidates may be derived based on the L0 motion information and the L1 motion information of the first reference block, respectively.
  • the first new motion information merging candidate may be derived based on the L0 motion information of the first reference block
  • the second new motion information merging candidate may be derived based on the L1 motion information of the first reference block.
  • a new motion information merging candidate can be derived based on motion information in the direction corresponding to a specific reference picture. For example, if the specific reference picture is an L0 reference picture, a new motion information merging candidate can be derived based on the L0 motion information of the existing motion information merging candidate. On the other hand, if the specific reference picture is an L1 reference picture, a new motion information merging candidate can be derived based on the L1 motion information of the existing motion information merging candidate.
  • a new motion information merging candidate having bidirectional motion information may be derived.
  • the first direction may refer to one of the L0 and L1 directions
  • the second direction may refer to the other.
  • Figure 33 shows an example of deriving a new motion information merging candidate having bidirectional motion information.
  • a new motion information merging candidate can be derived by combining the L0 motion information of the existing motion information merging candidate and the L1 motion information of the first reference block.
  • the L0 motion information of the new motion information merging candidate may be set to be identical to the L0 motion information of the existing motion information merging candidate
  • the L1 motion information of the new motion information merging candidate may be set to be identical to the L1 motion information of the first reference block.
  • the L1 reference picture index of the new motion information merging candidate may be set to be the same as the L1 reference picture index of the first reference block, and the L1 motion vector of the new motion information merging candidate may be set to the position difference between the second reference block indicated by the L1 motion information of the first reference block and the current block.
  • the position difference between the current block and the first reference block is the first motion vector
  • the position difference between the first reference block and the second reference block is the second motion vector.
  • the sum of the first motion vector and the second motion vector represents a motion vector that specifies the position of the second reference block from the current block, i.e., the position difference between the current block and the second reference block.
  • the L0-direction motion vector of the new motion information merging candidate may be set to the first motion vector, while the L1-direction motion vector of the new motion information merging candidate may be set to the sum of the first motion vector and the second motion vector.
  • An embodiment of deriving a new motion information merging candidate having bidirectional motion information can be applied when the motion information of an existing motion information merging candidate and the motion information stored in a first reference block have different directions, or when the existing motion information merging candidate has unidirectional motion information and the first reference block has bidirectional motion information stored therein.
  • whether motion information of a first reference block having a different direction from an existing motion information merging candidate is available can be determined based on whether a current block exists between the first reference block and a second reference block specified by the motion information of the first reference block.
  • the fact that the current block exists between the first reference block and the second reference block means that, assuming that a block in the same position as the first reference block within one picture moves to the same position as the second reference block, a part of the current block or a predefined position of the current block is included in the movement path.
  • the predefined position may include at least one of the center position, the upper left position, the lower left position, or the lower right position of the current block.
  • whether the current block exists between the first reference block and the second reference block may be determined based on whether the trajectory of the motion vector from the first reference block toward the second reference block passes through the interior of the current block.
  • a motion vector corresponding to the position difference between the first reference block and the second reference block (i.e., a motion vector stored in the first reference block) is set based on a reference picture including the first reference block.
  • the motion vector corresponding to the position difference between the first reference block and the second reference block can be scaled based on the current picture.
  • the scaling can be performed based on a scaling factor derived based on the distance between the first reference picture and the second reference picture and the distance between the first reference picture and the current picture.
  • the predefined position may be at least one of the upper left position, the center position, the lower left position, the upper right position, or the lower right position of the first reference block.
  • the motion information of the first reference block can be determined to be available.
  • the motion information of the first reference block may be determined to be unavailable.
  • the specific area may include the current block and additional areas surrounding the current block.
  • the current block and the areas adjacent to the top, left, right, and bottom of the current block may be designated as the specific area.
  • the scaled vector points to the interior of a specific region, it can be determined that the motion information of the first reference block is available.
  • the motion information of the first reference block may be determined to be unavailable.
  • additional areas can exist in all four directions—top, left, right, and bottom—centered around the current block.
  • the size of each additional area in each direction can be adaptively determined based on the size and shape of the current block.
  • the size of the additional region can be the same for all directions.
  • Figures 34 and 35 are drawings for explaining the principle of determining whether a current block exists between a first reference block and a second reference block.
  • the first reference block is specified by the L0 motion information of the existing motion information merging candidate, and that the first reference block has motion information in the L1 direction. Accordingly, the second reference block specified by the L1 motion information of the first reference block may exist in the L1 reference picture.
  • the line connecting the center position of the first reference block and the center position of the second reference block is illustrated as not passing through the internal area of the current block.
  • the current block may be determined not to exist between the first reference block and the second reference block. If the current block does not exist between the first reference block and the second reference block, the existing motion information merging candidate (i.e., the motion information merging candidate having an index of 0) and the motion information of the first reference block (i.e., the L1 motion information) may not be available for deriving a new motion information merging candidate. Accordingly, it may be determined whether or not to derive a new motion information merging candidate based on the next-ranked existing motion information merging candidate (i.e., the motion information merging candidate having an index of 1).
  • a line connecting the center position of the first reference block and the center position of the second reference block is illustrated as passing through an internal area of the current block.
  • the current block can be determined to exist between the first reference block and the second reference block. If the current block exists between the first reference block and the second reference block, a new motion information merging candidate can be derived based on the motion information (i.e., L1 motion information) of the first reference block.
  • a new motion information merging candidate can be derived based on the first direction (i.e., L0) motion information of the existing motion information merging candidate (i.e., the motion information merging candidate having an index of 0) and the second direction (i.e., L1) motion information of the first reference block.
  • the second direction motion information of the new motion information merging candidate can be derived based on the positional difference between the second reference block indicated by the first reference block and the current block.
  • the second direction reference picture index of the new motion information merging candidate can be set to be the same as the second direction reference picture index of the first reference block.
  • the second direction motion vector of the new motion information merging candidate can be set to the positional difference between the current block and the second reference block.
  • Figure 36 illustrates an example in which a motion information merge list is updated to include new motion information merge candidates.
  • the L0 motion information of the motion information merging candidate with an index of 3 can be set to be identical to the L0 motion information of the motion information merging candidate with an index of 0.
  • the L1 motion information of the motion information merging candidate with an index of 3 can be derived based on the L1 motion information of the first reference block specified by the L0 motion information of the motion information candidate with an index of 0.
  • the L1 reference picture index of the motion information merging candidate with index 3 may be set to be the same as the L1 reference picture index of the first reference block.
  • the L1 motion vector of the motion information merging candidate with index 3 may be set to the position difference between the current block and the second reference block.
  • the second reference block may be specified by the L1 motion information of the first reference block.
  • a new motion vector prediction candidate can be derived based on a motion vector prediction candidate already inserted into a motion vector prediction list.
  • the reference picture index of the current block can be explicitly encoded and signaled. Accordingly, the reference picture indicated by the reference picture index of the current block can be set to a specific reference picture.
  • a first reference block within a specific reference picture is identified, and it is checked whether motion information is stored in the first reference block.
  • a scaled motion vector of the first reference block can be set as a new motion vector prediction candidate.
  • the scaling can be performed based on the distance between the current picture and a specific reference picture and the distance between the current picture and the reference picture indicated by the reference picture index of the first reference block.
  • each component (e.g., unit, module, etc.) constituting the block diagram in the above-described disclosure may be implemented as a hardware device or software, or multiple components may be combined to be implemented as a single hardware device or software.
  • the hardware device may include at least one of a processor for performing calculations, a memory for storing data, a transmitter for transmitting data, and a receiver for receiving data.
  • the above-described disclosure may be implemented in the form of program commands that can be executed by various computer components and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, etc., either singly or in combination.
  • a computer-readable recording medium can be provided that stores a bitstream generated by the above-described encoding method.
  • the bitstream can be transmitted by an encoding device, and a decoding device can receive the bitstream and decode an image.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROMs, RAMs, and flash memories.
  • the hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present disclosure, and vice versa.
  • the present disclosure may be applied to a computing or electronic device capable of encoding/decoding a video signal.

Landscapes

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

Abstract

본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 움직임 정보 병합 리스트를 생성하는 단계; 상기 움직임 정보 병합 리스트로부터, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및 상기 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 움직임 정보 병합 리스트는, 제1 움직임 정보 병합 후보 및 상기 제1 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 제2 움직임 정보 병합 후보를 포함할 수 있다.

Description

영상 부호화/복호화 방법 및 압축된 비디오 데이터를 전송하기 위한 장치
본 개시는 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
한편, 고해상도 영상에 대한 수요가 증가함과 함께, 새로운 영상 서비스로서 입체 영상 컨텐츠에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 고해상도 및 초고해상도의 입체 영상 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위한 비디오 압축 기술에 대하여 논의가 진행되고 있다.
본 개시는, 인터 예측을 위한 개선된 움직임 정보 리스트를 구성하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는, 단방향 움직임 정보를 갖는 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 양방향 움직임 정보를 갖는 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 움직임 정보 병합 리스트를 생성하는 단계; 상기 움직임 정보 병합 리스트로부터, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및 상기 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 움직임 정보 병합 리스트는, 제1 움직임 정보 병합 후보 및 상기 제1 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 제2 움직임 정보 병합 후보를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 움직임 정보 병합 리스트를 생성하는 단계; 상기 움직임 정보 병합 리스트로부터, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및 상기 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 움직임 정보 병합 리스트는, 제1 움직임 정보 병합 후보 및 상기 제1 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 제2 움직임 정보 병합 후보를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 움직임 벡터는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 움직임 벡터와 동일하게 설정되고, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 참조 픽처 인덱스는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 참조 픽처 인덱스와 상이하게 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 참조 픽처 인덱스는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 참조 픽처 인덱스와 상이하게 설정되고, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 움직임 벡터는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 움직임 벡터를 스케일링하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보는, 상기 움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보들 중 참조 픽처 인덱스가 기 정의된 참조 픽처를 가리키는 움직임 정보 병합 후보일 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 참조 픽처 인덱스는, 상기 기 정의된 참조 픽처 인덱스를 가리키도록 설정되고, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 움직임 벡터는, 제1 참조 블록에 저장된 제3 움직임 벡터를 스케일링하여 유도되고, 상기 제1 참조 블록은, 상기 기 정의된 참조 픽처 내 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 움직임 벡터에 의해 특정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 스케일링은, 현재 픽처 및 상기 기 정의된 참조 픽처 간의 제1 거리 및 상기 현재 픽처 및 제1 참조 픽처 간의 제2 거리를 기반으로 유도된 스케일링 팩터를 기반으로 수행되고, 상기 제1 참조 픽처는, 상기 제1 참조 블록에 저장된 제3 참조 픽처 인덱스에 의해 지시된 것일 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 기 정의된 참조 픽처는, 콜로케이티드 픽처일 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보는, 양방향 움직임 정보를 갖고, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제1 방향 움직임 정보는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 방향 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 정보는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 상기 제1 방향 움직임 정보에 의해 특정되는 제1 참조 블록의 제2 방향 움직임 정보를 기반으로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 상기 제2 방향 움직임 정보는, 상기 제1 참조 블록의 상기 제2 방향 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 참조 픽처 인덱스는, 상기 제1 참조 블록의 제2 방향 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정되고, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 벡터는, 상기 현재 블록과 제2 참조 블록 간의 위치 차분으로 설정되고, 상기 제2 참조 블록은, 상기 제1 참조 블록의 상기 제2 방향 움직임 정보에 의해 특정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 제2 움직임 정보 병합 후보를 유도하는데 있어서, 상기 제1 참조 블록의 상기 제2 방향 움직임 정보가 이용 가능한지 여부는, 상기 제1 참조 블록 및 상기 제2 참조 블록 사이에 상기 현재 블록이 존재하는지 여부를 기반으로 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록이 상기 제1 참조 블록 및 상기 제2 참조 블록 사이에 존재하는지 여부는, 상기 제1 참조 블록 및 상기 참조 블록을 연결한 선이, 상기 현재 블록 내부 영역을 통과하는지 여부를 기반으로 결정될 수 있다.
본 개시에 의하면, 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 의하면, 인터 예측을 위한 개선된 움직임 정보 리스트를 구성하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공함으로써, 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 개시에 의하면, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는 방법을 제공함으로써, 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 개시에 의하면, 단방향 움직임 정보를 갖는 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 양방향 움직임 정보를 갖는 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는 방법을 제공함으로써, 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 부호화기 및 복호화기에서 인터 예측을 수행하는 과정을 도식화한 도면이다.
도 4는 움직임 추정이 수행되는 예를 나타낸다.
도 5 및 도 6은, 움직임 추정을 통해 생성된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성되는 예를 나타낸 것이다.
도 7은 움직임 벡터 예측값을 유도하기 위해 참조되는 위치를 나타낸다.
도 8은 템플릿 기반 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 템플릿의 구성 예들을 나타낸다.
도 10은 쌍방 매칭 방법을 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 단방향 매칭 방법 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 움직임 벡터의 정밀도에 따라 예측 블록이 생성되는 예를 도시한 것이다.
도 14는 현재 블록에 대해, 병진 모델 및 주밍 모델에 기반한 움직임 보상이 수행되는 예를 나타낸 것이다.
도 15는 현재 블록에 대해, 병진 모델 및 회전 모델에 기반한 움직임 보상이 수행되는 예를 나타낸 것이다.
도 16 및 도 17은 컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸다.
도 18은 3개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸다.
도 19는 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
도 20 및 도 21은 SbTMVP가 적용되는 경우, 현재 블록 내 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
도 22 및 도 23은 움직임 벡터 정밀도에 따라 예측 블록이 유도되는 예를 나타낸 도면이다.
도 24 및 도 25는 각각 AMVR 방식이 적용되는 경우, 움직임 벡터 차분값을 부호화하는 과정 및 복호화하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 26 및 도 27은 움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입되어 있는 움직임 정보 병합 후보들을 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 생성하는 예를 나타낸 것이다.
도 28은 업데이트된 움직임 정보 병합 리스트를 예시한 것이다.
도 29는 스케일링된 움직임 벡터를 갖는 움직임 정보 병합 후보를 포함하도록 움직임 정보 병합 리스트가 업데이트된 예를 나타낸 것이다.
도 30 및 도 31은 새로운 움직임 정보 병합 후보가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
도 32는 참조 블록 내 기 설정된 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 양방향 움직임 정보를 갖는 새로운 움직임 정보 병합 후보가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
도 34 및 도 35는 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 현재 블록이 존재하는지 여부를 판정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 새로운 움직임 정보 병합 후보를 포함하도록 움직임 정보 병합 리스트가 업데이트되는 예를 나타낸다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 개시의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 개시의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 개시에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 개시는 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 개시의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 개시의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리(Quad Tree), 터너리 트리 (Ternary Tree), 또는 바이너리 트리(Binary Tree) 와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 일 예로, 하나의 코딩 유닛에 대해 쿼드 트리 분할이 적용되는 것으로 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.
이하, 본 개시의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.
화면내 예측시, 변환 단위와 예측 단위가 동일하게 설정될 수 있다. 이때, 부호화 유닛을 복수의 변환 단위들로 분할한 뒤, 각 변환 단위마다 화면내 예측을 수행할 수도 있다. 부호화 유닛은, 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할될 수 있다. 부호화 단위를 분할하여 생성되는 변환 단위들의 개수는 부호화 단위의 크기에 따라, 2개 또는 4개일 수 있다. 또는, 변환 단위의 크기가 작은 경우, 복수의 변환 단위들을 하나의 예측 단위로 설정할 수도 있다.
예측부(120, 125)는 화면간 예측을 수행하는 화면간 예측부(120)와 화면내 예측을 수행하는 화면내 예측부(125)를 포함할 수 있다. 부호화 단위에 대해 화면간 예측을 사용할 것인지 또는 화면내 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 참조 샘플 라인, 화면내 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 부호화 단위로 결정되고, 예측의 수행은 예측 단위 또는 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
화면간 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 화면간 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
움직임 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 움직임 예측부에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 화면내 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
화면내 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 복수의 참조 픽셀 라인들 중 선택된 하나로부터 참조 픽셀 정보를 유도할 수 있다. 복수의 참조 픽셀 라인들 중 N번째 참조 픽셀 라인은, 현재 블록 내 좌상단 픽셀과의 x축 차분이 N인 좌측 픽셀들 및 상기 좌상단 픽셀과의 y축 차분이 N인 상단 픽셀들을 포함할 수 있다. 현재 블록이 선택할 수 있는 참조 픽셀 라인들의 개수는, 1개, 2개, 3개 또는 4개일 수 있다.
현재 예측 단위의 주변 블록이 화면간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 화면간 예측을 수행한 픽셀일 경우, 화면간 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 화면내 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀들 중 적어도 하나의 정보로 대체하여 사용할 수 있다.
화면내 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 화면내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
화면내 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면내 예측을 수행할 수 있다.
화면내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 스무딩(Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 선택된 참조 픽셀 라인에 따라, 스무딩 필터의 적용 여부가 결정될 수 있다.
화면내 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 화면내 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 화면내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 화면내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지, DST를 적용할지 또는 KLT를 적용할지는, 변환 단위의 크기, 변환 단위의 형태, 예측 단위의 예측 모드 또는 예측 단위의 화면내 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 기초로 결정할 수 있다. 한편, 수평 방향 및 수직 방향을 분리하여, 변환이 수행될 수 있다.
수평 방향 및 수직 방향에 대한 변환을 수행한 이후, 2차 변환을 수행할 수 있다. 2차 변환은, 수평 방향 및 수직 방향이 분리되지 않은 형태일 수 있다. 1차 변환에 의해 획득된 변환 계수들에 대해 2차 변환을 수행하여, 최종 변환 계수들을 생성할 수 있다. 한편, 2차 변환에 의해 출력되는 최종 변환 계수들의 개수는, 2차 변환을 위해 입력되는 변환 계수들의 개수 보다 작을 수도 있다. 구체적으로, 열 및 행의 개수가 상이한, 축소된 변환 매트릭스를 이용하여 2차 변환을 수행할 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 화면내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔, 또는 2차원의 블록 형태 계수를 대각 방향으로 스캔하는 대각 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 화면내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔, 수평 방향 스캔 또는 대각 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 화면내 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면간 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
영상 부호화 장치에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화 장치와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화 장치의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화 장치에서 수행된 화면내 예측 및 화면간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 부호화 장치에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환의 역변환을 수행할 수 있다. 즉, 2차 변환의 역변환(2차 역변환) 또는, DCT, DST, 및 KLT에 대한 역변환(즉, 1차 역변환) 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 역변환은 영상 부호화 장치에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화 장치의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기, 형태, 예측 모드 및 화면내 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 2차 역변환을 위한 변환 매트릭스 또는 1차 역변환을 위한 변환 기법(예를 들어, DCT, DST, KLT)을 결정할 수 있다. 또는, 변환 매트릭스 또는 변환 기법을 결정하기 위한 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수도 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 영상 부호화 장치에서의 동작과 동일하게 화면내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면내 예측을 수행하지만, 화면내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면내 예측을 사용할 수도 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 화면간 예측부 및 화면내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 화면간 예측을 수행하는지 아니면 화면내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면간 예측부(230)는 영상 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 화면간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 화면간 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 화면간 예측을 수행할 수도 있다.
화면간 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 화면내 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
화면내 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 화면내 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 화면내 예측 모드 정보를 기초로 화면내 예측을 수행할 수 있다. 화면내 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면내 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
영상 부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화 장치로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 개시의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다.
또한, 현재 블록은, 부호화/복호화 대상 블록을 나타내는 것으로, 부호화/복호화 단계에 따라, 코딩 트리 블록(또는 코딩 트리 유닛), 부호화 블록(또는 부호화 유닛), 변환 블록(또는 변환 유닛), 예측 블록(또는 예측 유닛) 또는 인루프 필터의 적용 대상인 블록 등을 나타내는 것일 수 있다. 본 명세서에서, '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 화소 어레이를 나타낼 수 있다. 별도의 구분이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 후술되는 실시예에서, 부호화 블록(코딩 블록) 및 부호화 유닛(코딩 유닛)은 상호 동등한 의미인 것으로 이해될 수 있다.
나아가, 현재 블록이 포함된 픽처를 현재 픽처라 호칭하기로 한다.
현재 픽처의 부호화시, 픽처간 중복된 데이터는 인터 예측을 통해 제거될 수 있다. 인터 예측은, 블록 단위로 수행될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여, 참조 픽처로부터 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 예측 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3은 부호화기 및 복호화기에서 인터 예측을 수행하는 과정을 도식화한 도면이다.
도 3에 도시된 예에서와 같이, 인터 예측을 수행하기 위해, 현재 블록에 대한 움직임 정보를 획득할 수 있다(S310). 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 또는 예측 블록에 적용되는 가중치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 현재 블록에 대해, L0 방향 또는 L1 방향 중 적어도 하나에 대한 움직임 정보가 획득될 수 있다.
부호화기에서는, 움직임 추정을 통해 현재 블록의 움직임 정보를 유도하고, 유도된 움직임 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다. 한편, 움직임 정보의 부호화/복호화는, 후술되는, 움직임 정보 병합 모드, 움직임 벡터 예측 모드, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법 또는 쌍방 매칭 방법에 기초할 수 있다.
복호화기에서는, 부호화기로부터 전달된 정보를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있다.
또는, 복호화기에서 부호화기에서와 동일한 방법으로, 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수도 있다. 이와 같은 방법을, 디코더측 움직임 추정이라 호칭할 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보가 유도되면, 유도된 움직임 정보를 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득할 수 있다(S320). 일 예로, 참조 픽처 내 현재 블록의 위치로부터, 움직임 벡터 만큼 이격된 참조 블록을, 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다.
이하, 인터 예측을 수해아는 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
현재 블록의 움직임 정보는, 움직임 추정(Motion Estimation)을 통해 생성될 수 있다.
도 4는 움직임 추정이 수행되는 예를 나타낸다.
도 4에서, 현재 픽처의 POC(Picture Order Count)는 T이고, 참조 픽처의 POC는, (T-1)인 것으로 가정하였다.
참조 픽처 내 현재 블록의 기준점과 동일한 위치로부터, 움직임 추정을 위한 탐색 범위를 설정할 수 있다. 여기서, 기준 점은, 현재 블록의 좌상단 샘플의 위치일 수 있다.
일 예로, 도 4에서는, 기준점을 중심으로, (w0+w01) 및 (h0+h1) 크기의 사각형이 탐색 범위로 설정되는 것으로 예시되었다. 위 예시에서, w0, w1, h0, 및 h1은 상호 동일한 값을 가질 수 있다. 또는, w0, w1, h0 및 h1 중 적어도 하나는 다른 하나의 상이한 값을 갖도록 설정될 수 있다. 또는, CTU(Coding Tree Unit) 경계, 슬라이스 경계, 타일 경계 또는 픽처 경계를 초과하지 않도록, w0, w1, h0 및 h1의 크기가 결정될 수도 있다.
탐색 범위 내, 현재 블록과 동일한 크기를 갖는 참조 블록들을 설정한 뒤, 각 참조 블록들에 대해 현재 블록과의 비용(Cost)를 측정할 수 있다. 비용은, 두 블록간 유사도를 이용하여 계산될 수 있다.
일 예로, 현재 블록 내 원본 샘플들과 참조 블록 내 원본 샘플들(또는 복원 샘플들) 간의 차분값들의 절대값 합을 기반으로, 비용을 계산할 수 있다. 절대값 합이 작을수록, 비용은 감소할 수 있다.
이후, 참조 블록들 각각의 비용을 비교한 뒤, 최적의 비용을 갖는 참조 블록을, 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다.
그리고, 현재 블록과 참조 블록 간 거리를 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 구체적으로, 현재 블록과 참조 블록 간의 x 좌표 차분 및 y 좌표 차분이 움직임 벡터로 설정될 수 있다.
나아가, 움직임 추정을 통해 특정된 참조 블록이 포함된 픽처의 인덱스를 참조 픽처 인덱스로 설정한다.
또한, 참조 픽처가 L0 참조 픽처 리스트에 속하는지 또는 L1 참조 픽처 리스트에 속하는지 여부에 기반하여, 예측 방향을 설정할 수 있다.
또한, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 움직임 추정이 수행될 수 있다. L0 방향 및 L1방향 모두에 대해 예측이 수행된 경우, L0 방향의 움직임 정보 및 L1 방향의 움직임 정보가 각각 생성될 수 있다.
도 5 및 도 6은, 움직임 추정을 통해 생성된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성되는 예를 나타낸 것이다.
도 5는 단방향(즉, L0 방향) 예측으로 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸 것이고, 도 6은 양방향(즉, L0 및 L1 방향) 예측으로 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸 것이다.
단방향 예측의 경우, 하나의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 일 예로, 상기 움직임 정보는 L0 움직임 벡터, L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 방향을 가리지는 예측 방향 정보를 포함할 수 있다.
양방향 예측의 경우, 두개의 움직임 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 일 예로, L0 방향에 대한 움직임 정보(L0 움직임 정보)를 기초로 특정된 L0 방향의 참조 블록을 L0 예측 블록으로 설정하고, L1 방향에 대한 움직임 정보(L1 움직임 정보)를 기초로 특정된 L1 방향의 참조 블록을 L1 예측 블록을 생성할 수 있다. 이후, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록을 가중합하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 예에서는, L0 참조 픽처는, 현재 픽처의 이전 방향(즉, 현재 픽처보다 POC값이 작음)에 존재하고, L1 참조 픽처는, 현재 픽처의 이후 방향(즉, 현재 픽처보다 POC 값이 큼)에 존재하는 것으로 예시하였다.
다만, 도시된 예와 달리, L0 참조 픽처가 현재 픽처의 이후 방향에 존재하거나, L1 참조 픽처가 현재 픽처의 이전 방향에 존재할 수 있다. 일 예로, L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처는 모두 현재 픽처의 이전 방향에 존재하거나, 또는 모두 현재 픽처의 이후 방향에 존재할 수 있다. 또는, 현재 픽처의 이후 방향에 존재하는 L0 참조 픽처 및 현재 픽처의 이전 방향에 존재하는 L1 참조 픽처를 이용하여 양방향 예측이 수행될 수도 있다.
인터 예측이 수행된 블록의 움직임 정보는 메모리에 저장될 수 있다. 이때, 움직임 정보는 샘플 단위로 저장될 수 있다. 구체적으로, 특정 샘플이 속하는 블록의 움직임 정보가, 특정 샘플의 움직임 정보로 저장될 수 있다. 저장된 움직임 정보는, 차후 부/복호화될 이웃 블록의 움직임 정보를 유도하는 것에 이용될 수 있다.
부호화기에서는, 현재 블록의 샘플(즉, 원본(Original) 샘플)과 예측 샘플 사이의 차분값에 해당하는 잔차 샘플을 부호화한 정보 및 예측 블록을 생성하는데 필요한 움직임 정보를 복호화기로 시그날링할 수 있다. 복호화기에서는, 시그날링된 차분값에 대한 정보를 복호화하여 차분 샘플을 유도하고, 상기 차분 샘플에 움직임 정보를 이용하여 생성된 예측 블록 내 예측 샘플을 더하여, 복원 샘플을 생성할 수 있다.
이때, 복호화기로 시그날링되는 움직임 정보를 효과적으로 압축하기 위해, 복수의 인터 예측 모드들 중 하나가 선택될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드들은, 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 포함될 수 있다.
움직임 벡터 예측 모드는, 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분값을 부호화하여 시그날링하는 모드이다. 여기서, 움직임 벡터 예측값은, 현재 블록에 인접하는 주변 블록 또는 주변 샘플의 움직임 정보를 기초로 유도될 수 있다.
도 7은 움직임 벡터 예측값을 유도하기 위해 참조되는 위치를 나타낸다.
설명의 편의를 위해, 현재 블록은 4x4 크기를 갖는 것으로 가정한다.
도시된 예에서, 'LB'는, 현재 블록 내 최좌측열 및 최하단행에 포함된 샘플을 나타낸다. 'RT'은, 현재 블록 내 최우측열 및 최상단행에 포함된 샘플을 나타낸다. A0 내지 A4는 현재 블록의 좌측에 이웃하는 샘플들을 나타내고, B0 내지 B5는, 현재 블록의 상단에 이웃하는 샘플들을 나타낸다. 일 예로, A1은, LB의 좌측에 이웃하는 샘플을 나타내고, B1은, RT의 상단에 이웃하는 샘플을 나타낸다.
Col은, 콜로케이티드(Co-located) 픽처 내 현재 블록의 우하단에 이웃하는 샘플의 위치를 나타낸다. 콜로케이티드 픽처는 현재 픽처와 상이한 픽처이고, 콜로케이티드 픽처를 특정하기 위한 정보(예컨대, 콜로케이티드 픽처 인덱스)가 명시적으로 비트스트림에 부호화되어 시그날링될 수 있다. 또는, 기 정의된 참조 픽처 인덱스를 갖는 참조 픽처를 콜로케이티드 픽처로 설정할 수도 있다.
현재 블록의 움직임 벡터 예측값은, 움직임 벡터 예측 리스트(Motion Vector Prediction List)에 포함된 적어도 하나의 움직임 벡터 예측 후보로부터 유도될 수 있다.
움직임 벡터 예측 리스트에 삽입될 수 있는 움직임 벡터 예측 후보들의 개수(즉, 리스트의 크기)가 부호화기 및 복호화기에 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 예측 후보들의 최대 개수는 2개일 수 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 샘플의 위치에 저장된 움직임 벡터 또는 상기 움직임 벡터를 스케일링하여 유도된 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 현재 블록에 인접하는 이웃 샘플들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다.
일 예로, A0부터 A4의 순서로 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 위 스캔 순서에 따라, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다.
다른 예로, A0 부터 A4의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인하되, 가장 먼저 발견된, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 위치의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 이웃 샘플이 존재하지 않는 경우, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 벡터를 기초로 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 스케일링한 뒤, 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이) 및 현재 픽처와 이웃 샘플의 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이)에 기초하여 수행될 수 있다.
나아가, B0 부터 B5의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 위 스캔 순서에 따라, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다.
다른 예로, B0 부터 B5의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인하되, 가장 먼저 발견된, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 위치의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 이웃 샘플이 존재하지 않는 경우, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 벡터를 기초로 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 스케일링한 뒤, 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이) 및 현재 픽처와 이웃 샘플의 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이)에 기초하여 수행될 수 있다.
상술한 예에서와 같이, 현재 블록의 좌측에 인접하는 샘플로부터 움직임 벡터 예측 후보를 유도하고, 현재 블록의 상단에 인접하는 샘플로부터 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다.
이때, 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보가 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 먼저 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입될 수 있다. 이 경우, 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보에 할당되는 인덱스가 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 작은 값을 가질 수 있다.
위와 반대로, 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보를 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 먼저 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수도 있다.
상기 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들 중 부호화 효율이 가장 높은 움직임 벡터 예측 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값(Motion Vector Predictor, MVP)으로 설정할 수 있다. 그리고, 복수의 움직임 벡터 예측 후보들 중 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정되는 움직임 벡터 예측 후보를 가리키는 인덱스 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다. 움직임 벡터 예측 후보들의 개수가 2개인 경우, 상기 인덱스 정보는 1비트의 플래그(예컨대, MVP 플래그)일 수 있다. 또한, 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분인 움직임 벡터 차분값(Motion Vector Difference, MVD)를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다.
복호화기는, 부호화기와 동일하게 움직임 벡터 예측 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 비트스트림으로부터 인덱스 정보를 복호화하고, 복호화된 인덱스 정보를 기초로 복수의 움직임 벡터 예측 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 선택된 움직임 벡터 예측 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정할 수 있다.
또한, 비트스트림으로부터 움직임 벡터 차분값을 복호화할 수 있다. 이후, 움직임 벡터 예측값과 움직임 벡터 차분값을 합하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 움직임 벡터 예측 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 움직임 벡터 예측 리스트는, 동일 방향의 움직임 벡터들로 구성될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 움직임 벡터와, 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들은 동일한 방향을 갖는다.
움직임 벡터 예측 모드가 선택된 경우, 참조 픽처 인덱스 및 예측 방향 정보가 명시적으로 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 리스트 상에 복수의 참조 픽처들이 존재하고, 복수 참조 픽처들 각각에 대해 움직임 추정이 수행된 경우, 상기 복수 참조 픽처들 중 현재 블록의 움직임 정보가 유도된 참조 픽처를 특정하기 위한 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다.
이때, 참조 픽처 리스트에 하나의 참조 픽처만이 포함된 경우에는 상기 참조 픽처 인덱스의 부/복호화가 생략될 수 있다.
예측 방향 정보는, L0 단방향 예측, L1 단방향 예측, 또는 양방향 예측 중 하나를 가리키는 인덱스일 수 있다. 또는, L0 방향에 대한 예측이 수행되는지 여부를 나타내는 L0 플래그 및 L1 방향에 대한 예측이 수행되는지 여부를 나타내는 L1 플래그가 각각 부호화되어 시그날링될 수도 있다.
움직임 정보 병합 모드는, 현재 블록의 움직임 정보를 이웃 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정하는 모드이다. 움직임 정보 병합 모드에서는, 움직임 정보 병합 리스트를 이용하여, 움직임 정보가 부/복호화될 수 있다.
움직임 정보 병합 후보는, 현재 블록에 인접하는 이웃 블록 또는 이웃 샘플의 움직임 정보를 기초로 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 주변에 참조할 위치를 기 정의한 뒤, 기 정의된 참조 위치에 움직임 정보가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 기 정의된 참조 위치에 움직임 정보가 존재하는 경우, 해당 위치의 움직임 정보를 움직임 정보 병합 후보로서 움직임 정보 병합 리스트에 삽입할 수 있다.
도 7의 예시에서, 기 정의된 참조 위치는, A0, A1, B0, B1, B5 및 Col 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 나아가, A1, B1, B0, A0, B5 및 Col의 순서로, 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.
움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보들 중 최적의 비용을 갖는 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정할 수 있다. 나아가, 복수의 움직임 정보 병합 후보들 중 선택된 움직임 정보 병합 후보를 가리키는 인덱스 정보(예컨대, 병합 인덱스)를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다.
복호화기에서는, 부호화기에서와 동일하게 움직임 정보 병합 리스트를 구성할 수 있다. 그리고, 비트스트림으로부터 복호화된 병합 인덱스를 기초로, 움직임 정보 병합 후보를 선택할 수 있다. 선택된 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보가, 현재 블록의 움직임 정보로 설정될 수 있다.
움직임 정보 병합 리스트는 움직임 벡터 예측 리스트와는 달리, 예측 방향과 상관없이 단일의 리스트로 구성된다. 즉, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보은 L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보만을 가질 수도 있고, 양방향 움직임 정보(즉, L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보)를 가질 수도 있다.
현재 블록 주변 복원 샘플 영역을 이용하여, 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수도 있다. 여기서, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는데 이용되는 복원 샘플 영역을 템플릿(Template)이라 호칭할 수도 있다.
도 8은 템플릿 기반 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서는, 탐색 범위 내 현재 블록과 참조 블록 간의 비용을 기반으로, 현재 블록의 예측 블록을 결정하는 것으로 설명하였다. 본 실시예에 따르면, 도 4와 달리, 현재 블록에 이웃하는 템플릿(이하, 현재 템플릿이라 함) 및 현재 템플릿과 동일한 크기 및 형태를 갖는 참조 템플릿 사이의 비용을 기반으로, 현재 블록에 대한 움직임 추정을 수행할 수 있다.
일 예로, 현재 템플릿 내 복원 샘플들과 참조 블록 내 복원 샘플들 간의 차분값의 절대값 합을 기반으로, 비용을 계산할 수 있다. 절대값 합이 작을수록, 비용은 감소할 수 있다.
탐색 범위 내 현재 템플릿과 최적의 비용을 갖는 참조 템플릿이 결정되면, 참조 템플릿에 이웃하는 참조 블록을 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다.
그리고, 현재 블록과 참조 블록 사이의 거리, 참조 블록이 속하는 픽처의 인덱스 및 참조 픽처가 L0 또는 L1 참조 픽처 리스트에 포함되는지 여부를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 설정할 수 있다.
템플릿은 현재 블록 주변 기 복원된 영역이 템플릿으로 정의되는 바, 복호화기 스스로 부호화기와 동일한 방식으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 템플릿을 이용하여 움직임 정보를 유도하는 경우, 템플릿 이용 여부를 나타내는 정보 외, 움직임 정보를 부호화하여 시그날링할 필요가 없다.
현재 템플릿은 현재 블록 상단에 인접하는 영역 또는 좌측에 인접하는 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상단에 인접하는 영역은, 적어도 하나의 행을 포함하고, 좌측에 인접하는 영역은, 적어도 하나의 열을 포함할 수 있다.
도 9는 템플릿의 구성 예들을 나타낸다.
도 9에 도시된 예들 중 하나를 따라, 현재 템플릿이 구성될 수 있다.
또는, 도 9에 도시된 예와 달리, 현재 블록의 좌측에 인접하는 영역만으로 템플릿을 구성하거나, 현재 블록의 상단에 인접하는 영역만으로 템플릿을 구성할 수도 있다.
현재 템플릿의 크기 및/또는 형태는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다.
또는, 크기 및/또는 형태가 상이한 복수의 템플릿 후보들을 기 정의한 뒤, 복수의 템플릿 후보들 중 하나를 특정하는 인덱스 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기, 형태 또는 위치 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 템플릿 후보들 중 하나를 적응적으로 선택할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 CTU의 상단 경계에 접하는 경우, 현재 블록의 좌측에 인접하는 영역만으로 현재 템플릿을 구성할 수 있다.
참조 픽처 리스트에 저장된 참조 픽처들 각각에 대해 템플릿에 기반한 움직임 추정을 수행할 수 있다. 또는, 참조 픽처들 중 일부에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수도 있다. 일 예로, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처에 대해서만 움직임 추정을 수행하거나, 참조 픽처 인덱스가 문턱값보다 작은 참조 픽처들 또는 현재 픽처와의 POC 차분이 문턱값보다 작은 참조 픽처들에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수 있다.
또는, 참조 픽처 인덱스를 명시적으로 부호화하여 시그날링한 뒤, 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수 있다.
또는, 현재 템플릿에 대응하는 이웃 블록의 참조 픽처를 대상으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 일 예로, 템플릿이 좌측 인접 영역 및 상단 인접 영역으로 구성되어 있다면, 좌측 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스 또는 상단 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 적어도 하나의 참조 픽처를 선택할 수 있다. 이후, 선택된 적어도 하나의 참조 픽처를 대상으로, 움직임 추정을 수행할 수 있다.
템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(1)인 것은, 현재 블록의 L0 방향 및 L1 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용됨을 가리킨다. 반면, 상기 플래그가 거짓(0)인 것은, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되지 않음을 나타낸다. 이 경우, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보가 유도될 수 있다.
위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 수행될 수 있다.
L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 즉, L0 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는지 여부 및 L1 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는지 여부가 상호 독립적으로 결정될 수 있다. 이에 따라, L0 방향 및 L1 방향 중 어느 하나에는 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는 반면, 다른 하나에는, 타 모드(예컨대, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드)가 적용될 수 있다.
L0 방향 및 L1 방향에 모두 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는 경우, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산을 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다. 또는, L0 방향 및 L1 방향 중 하나에는 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었으나, 다른 하나에는, 타 모드가 적용된 경우에도, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산을 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다.
또는, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.
쌍방 매칭 방법을 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 생성할 수도 있다.
도 10는 쌍방 매칭 방법을 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
쌍방 매칭 방법은, 현재 픽처의 시간적 순서(즉, POC)가 L0 참조 픽처의 시간적 순서 및 L1 참조 픽처의 시간적 순서 사이에 존재하는 경우에 한하여 수행될 수 있다.
쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처 각각에 탐색 범위를 설정할 수 있다. 이때, L0 참조 픽처를 식별하기 위한 L0 참조 픽처 인덱스 및 L1 참조 픽처를 식별하기 위한 L1 참조 픽처 인덱스가 각각 부호화되어 시그날링될 수 있다.
다른 예로, L0 참조 픽처 인덱스만을 부호화하여 시그날링하고, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리(이하, L0 POC 차분이라 함)을 기초로, L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. 일 예로, L1 참조 픽처 리스트에 포함된 L1 참조 픽처들 중, 현재 픽처와의 거리(이하, L1 POC 차분이라 함)의 절대값이 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리의 절대값과 동일한 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. L0 POC 차분과 동일한 L1 POC 차분을 갖는 L1 참조 픽처가 존재하지 않는 경우, L1 참조 픽처들 중 L1 POC 차분이 L0 POC 차분과 가장 유사한 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다.
이때, L1 참조 픽처들 중 L0 참조 픽처와 시간적 방향이 상이한 L1 참조 픽처 만이 쌍방 매칭에 이용될 수 있다. 일 예로, L0 참조 픽처의 POC가 현재 픽처보다 작은 경우, 현재 픽처보다 POC가 큰 L1 참조 픽처들 중에서 하나를 선택할 수 있다.
위와 반대로, L1 참조 픽처 인덱스만을 부호화하여 시그날링하고, 현재 픽처와 L1 참조 픽처 사이의 거리를 기초로, L0 참조 픽처를 선택할 수도 있다.
또는, L0 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 L0 참조 픽처 및, L1 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 L1 참조 픽처를 이용하여 쌍방 매칭 방법을 수행할 수도 있다.
또는, L0 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 L0 참조 픽처(예컨대, 인덱스 0) 및 L1 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 L1 참조 픽처(예컨대, 인덱스 0)를 이용하여, 쌍방 매칭 방법을 수행할 수도 있다.
또는, LX (X는 0 또는 1) 참조 픽처는 명시적으로 시그날링되는 참조 픽처 인덱스를 기반으로 선택하고, L｜X-1｜ 참조 픽처는, L｜X-1｜ 참조 픽처들 중 현재 픽처와 가장 가까운 거리를 갖는 참조 픽처, 또는 L｜X-1｜ 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 참조 픽처로 선택될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 이웃 블록의 움직임 정보를 기초로 L0 및/또는 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 또는 상단 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스를 이용하여, 쌍방 매칭에 이용될 L0 및/또는 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다.
탐색 범위는 참조 픽처 내 콜로케이티드 블록으로부터 소정 범위 이내로 설정될 수 있다.
다른 예로, 초기 움직임 정보를 기초로 탐색 범위를 설정할 수 있다. 초기 움직임 정보는, 현재 블록의 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 이웃 블록 또는 상단 이웃 블록의 움직임 정보가, 현재 블록의 초기 움직임 정보로 설정될 수 있다.
쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, L0 움직임 벡터와 L1 방향의 움직임 벡터는 서로 반대 방향으로 설정된다. 이는, L0 움직임 벡터의 부호와 L1 방향의 움직임 벡터가 서로 반대 부호를 가짐을 나타낸다. 아울러, LX 움직임 벡터의 크기는, 현재 픽처와 LX 참조 픽처 사이의 거리(즉, POC 차분)에 비례할 수 있다.
이후, L0 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 참조 블록(이하, L0 참조 블록이라 함) 및 L1 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 참조 블록(이하, L1 참조 블록이라 함) 사이의 비용(cost)를 이용하여, 움직임 추정을 수행할 수 있다.
현재 블록과의 벡터가 (x, y)인 L0 참조 블록을 선택한 경우, 현재 블록으로부터 (-Dx, -Dy) 만큼 이격된 위치의 L1 참조 블록을 선택할 수 있다. 여기서, D는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리 및 L1 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리의 비율에 의해 결정될 수 있다.
일 예로, 도 10에 도시된 예에서, 현재 픽처(T)와 L0 참조 픽처(T-1) 사이의 거리의 절대값 및 현재 픽처(T)와 L1 참조 픽처(T+1) 사이의 거리의 절대값은 상호 동일하다. 이에 따라, 도시된 예에서, L0 움직임 벡터 (x0, y0) 및 L1 움직임 벡터 (x1, y1)는 상호 크기는 동일하나 거리는 반대이다. 만약, POC가 (T+2)인 L1 참조 픽처가 이용되었다면, L1 움직임 벡터 (x1, y1)은, (-2*x0, -2*y0)로 설정될 것이다.
최적의 비용을 갖는 L0 참조 블록 및 L1 참조 블록이 선택되면, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록 각각을 현재 블록의 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이후, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록의 가중합 연산을 통해, 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다.
쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, 복호화기에서는 부호화기와 동일한 방법으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 쌍방 움직임 매칭 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보는 명시적으로 부/복호화하는 한편, 움직임 벡터 등의 움직임 정보의 부/복호화는 생략할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, L0 참조 픽처 인덱스 또는 L1 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나가 명시적으로 부/복호화될 수도 있다.
다른 예로, 쌍방 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보를 명시적으로 부/복호화하되, 쌍방 매칭 방법이 적용된 경우, L0 움직임 벡터 또는 L1 움직임 벡터를 명시적으로 부호화하여 시그날링할 수도 있다. L0 움직임 벡터가 시그날링된 경우, L1 움직임 벡터는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 L1 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. L1 움직임 벡터가 시그날링된 경우, L0 움직임 벡터는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 L1 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. 이때, 부호화기에서는, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터 중 크기가 작은 것을 명시적으로 부호화할 수 있다.
쌍방 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(예컨대, 1)인 것은, 현재 블록에 쌍방 매칭 방법이 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 플래그가 거짓(예컨대, 0)인 것은, 현재 블록에 쌍방 매칭 방법이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 이 경우, 현재 블록에는, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드가 적용될 수 있다.
위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 쌍방 매칭 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 쌍방 매칭 방법이 적용될 수 있다.
또는, 쌍방 매칭 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 쌍방 매칭 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 쌍방 매칭 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.
쌍방 매칭 방법에서는, 현재 픽처의 시간적 순서가, L0 참조 픽처의 시간적 순서 및 L1 참조 픽처의 시간적 순서 사이에 존재해야 하는 것으로 예시되었다. 위 쌍방 매칭 방법의 제약이 적용되지 않는 단방향 매칭 방법을 적용하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수도 있다. 구체적으로, 단방향 매칭 방법에서는, 현재 블록보다 시간적 순서(즉, POC)가 작은 2개의 참조 픽처들 또는 현재 블록보다 시간적 순서가 큰 2개의 참조 픽처들이 이용될 수 있다. 이때, 2개의 참조 픽처들은 모두 L0 참조 픽처 리스트 또는 L1 참조 픽처 리스트로부터 유도된 것일 수 있다. 또는, 2개의 참조 픽처들 중 1개는 L0 참조 픽처 리스트로부터 유도되고, 다른 하나는 L1 참조 픽처 리스트로부터 유도될 수도 있다.
도 11은 단방향 매칭 방법 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단방향 매칭 방법은, 현재 픽처보다 POC가 작은 2개의 참조 픽처들(즉, Forward 참조 픽처들) 또는 현재 픽처보다 POC가 큰 2개의 참조 픽처들(즉, Backward 참조 픽처들)을 기초로 수행될 수 있다. 도 11에서는, 현재 픽처(T) 보다 POC가 작은 제1 참조 픽처(T-1) 및 제2 참조 픽처(T-2)를 기초로 단방향 매칭 방법에 기반한 움직임 추정이 수행되는 것으로 예시되었다.
이때, 제1 참조 픽처를 식별하기 위한 제1 참조 픽처 인덱스 및 제2 참조 픽처를 식별하기 위한 제2 참조 픽처 인덱스가 각각 부호화되어 시그날링될 수 있다. 이때, 단방향 매칭 방법에 이용되는 두 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 POC 차분이 더 작은 참조 픽처를 제1 참조 픽처로 설정할 수 있다. 이에 따라, 제1 참조 픽처가 선택되면, 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 제1 참조 픽처보다 현재 픽처와의 POC 차분이 더 큰 참조 픽처들만이 제2 참조 픽처로 설정될 수 있다. 제2 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 픽처와 동일한 시간적 방향을 가지면서, 제1 참조 픽처보다 현재 픽처와의 POC 차분이 더 큰 참조 픽처들을 재정렬한 뒤, 재정렬된 참조 픽처들 중 하나의 인덱스를 가리키도록 설정될 수 있다.
위와 반대로, 두 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 POC 차분이 더 큰 참조 픽처를 제1 참조 픽처로 설정할 수도 있다. 이 경우, 제2 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 픽처와 동일한 시간적 방향을 가지면서, 제1 참조 픽처보다 현재 픽처와의 POC 차분이 더 작은 참조 픽처들을 재정렬한 뒤, 재정렬된 참조 픽처들 중 하나의 인덱스를 가리키도록 설정될 수 있다.
또는, 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 참조 픽처 및 이와 동일한 시간적 방향을 갖는 참조 픽처를 이용하여, 단방향 매칭 방법을 수행할 수도 있다. 일 예로, 참조 픽처 리스트 내 인덱스가 0인 참조 픽처를 제1 참조 픽처로 설정하고, 참조 픽처 리스트 내 제1 참조 픽처와 시간적 방향이 동일한 참조 픽처들 중 인덱스가 가장 작은 참조 픽처를 제2 참조 픽처로 선택할 수 있다.
제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처는 모두 L0 참조 픽처 리스트 또는 L1 참조 픽처 리스트로부터 선택될 수 있다. 도 11에서는, 2개의 L0 참조 픽처들이 단방향 매칭 방법에 이용되는 것으로 도시되었다. 또는, 제1 참조 픽처는 L0 참조 픽처 리스트로부터 선택되고, 제2 참조 픽처는 L1 참조 픽처 리스트로부터 선택될 수도 있다.
제1 참조 픽처 및/또는 제2 참조 픽처가 L0 참조 픽처 리스트에 속하는지 또는 L1 참조 픽처 리스트에 속하는지 여부를 나타내는 정보가 추가로 부/복호화될 수도 있다.
또는, L0 참조 픽처 리스트 및 L1 참조 픽처 리스트 중 디폴트로 설정된 하나를 이용하여 단방향 매칭을 수행할 수 있다. 또는, L0 참조 픽처 리스트 및 L1 참조 픽처 리스트 중 참조 픽처들의 개수가 더 많은 것으로부터 두개의 참조 픽처들을 선택할 수도 있다.
이후, 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처 내 탐색 범위를 설정할 수 있다.
탐색 범위는 참조 픽처 내 콜로케이티드 블록으로부터 소정 범위 이내로 설정될 수 있다.
다른 예로, 초기 움직임 정보를 기초로 탐색 범위를 설정할 수 있다. 초기 움직임 정보는, 현재 블록의 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 이웃 블록 또는 상단 이웃 블록의 움직임 정보가, 현재 블록의 초기 움직임 정보로 설정될 수 있다.
이후, 제1 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 제1 참조 블록 및 제2 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 제2 참조 블록 사이의 비용(cost)를 이용하여, 움직임 추정을 수행할 수 있다.
이때, 단방향 매칭 방법 하에서, 움직임 벡터의 크기는, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 거리에 비례하여 증가하도록 설정되어야 한다. 구체적으로, 현재 픽처와의 벡터가 (x, y)인 제1 참조 블록을 선택한 경우, 제2 참조 블록은 현재 블록으로부터 (Dx, Dy)만큼 이격되어야 한다. 여기서, D는, 현재 픽처와 제1 참조 픽처 사이의 거리 및 현재 픽처와 제2 참조 픽처 사이의 거리의 비율에 의해 결정될 수 있다.
일 예로, 도 11의 예에서, 현재 픽처와 제1 참조 픽처 사이의 거리(즉, POC 차분)은 1이고, 현재 픽처와 제2 참조 픽처 사이의 거리(즉, POC 차분)은 2이다. 이에 따라, 제1 참조 픽처 내 제1 참조 블록에 대한 제1 움직임 벡터가 (x0, y0)인 경우, 제2 참조 픽처 내 제2 참조 블록에 대한 제2 움직임 벡터 (x1, y1)은, (2x0, 2y0)로 설정될 수 있다.
최적의 비용을 갖는 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록이 선택되면, 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 각각을 현재 블록의 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이후, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 가중합 연산을 통해, 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다.
단방향 매칭 방법이 적용되는 경우, 복호화기에서는 부호화기와 동일한 방법으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 단방향 움직임 매칭 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보는 명시적으로 부/복호화하는 한편, 움직임 벡터 등의 움직임 정보의 부/복호화는 생략할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 참조 픽처 인덱스 또는 제2 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나가 명시적으로 부/복호화될 수도 있다.
다른 예로, 단방향 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보를 명시적으로 부/복호화하되, 단방향 매칭 방법이 적용된 경우, 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 명시적으로 부호화하여 시그날링할 수도 있다. 제1 움직임 벡터가 시그날링된 경우, 제2 움직임 벡터는, 현재 픽처와 제1 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 제2 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. 제2 움직임 벡터가 시그날링된 경우, 제1 움직임 벡터는, 현재 픽처와 제1 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 제2 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. 이때, 부호화기에서는, 제1 움직임 벡터 및 제2 움직임 벡터 중 크기가 작은 것을 명시적으로 부호화할 수 있다.
단방향 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(예컨대, 1)인 것은, 현재 블록에 단방향 매칭 방법이 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 플래그가 거짓(예컨대, 0)인 것은, 현재 블록에 단방향 매칭 방법이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 이 경우, 현재 블록에는, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드가 적용될 수 있다.
위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 단방향 매칭 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 단방향 매칭 방법이 적용될 수 있다.
또는, 단방향 매칭 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 단방향 매칭 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 단방향 매칭 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.
움직임 벡터의 정밀도를 조절하여, 오브젝트의 화면 간 움직임을 탐색할 수도 있다. 구체적으로, 픽처 내 픽셀들 각각의 위치는 정수로 특정된다. 반면, 오브젝트의 화면 간 움직임은 정수 위치로 표현되지 않을 수 있다.
이를 고려하여, 참조 픽처에 대해 보간을 수행하여, 분수 화소 단위로 움직임 벡터를 탐색할 수 있다.
도 12 및 도 13은 움직임 벡터의 정밀도에 따라 예측 블록이 생성되는 예를 도시한 것이다.
도 12는, 현재 픽처 내 현재 블록의 위치를 나타낸 것이고, 도 13은, 움직임 벡터에 따라, 예측 블록이 획득되는 예를 도시한 것이다.
구체적으로, 도 13의 (a)는, 움직임 벡터 정밀도가 정수 화소 단위인 경우의 예를 나타내고, 도 13의 (b) 및 (c)는, 각각, 움직임 벡터 정밀도가 1/2 화소 단위 및 1/4 화소 단위인 경우의 예를 나타낸다.
도시된 것보다, 더 작은 단위로, 움직임 벡터 정밀도를 설정할 수도 있다. 일 예로, 움직임 벡터 정밀도는 1/8 화소 단위, 1/16 화소 단위 또는 1/32 화소 단위로 설정될 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터가 정수 단위로 표현되는 경우, 도 13의 (a) 도시된 예에서와 같이, 정수 위치 샘플들로 구성된 참조 블록을, 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다.
반면, 현재 블록의 움직임 벡터가 분수 단위로 표현되는 경우, 도 13의 (b) 및 (c)에 도시된 예에서와 같이, 분수 위치 샘플들로 구성된 참조 블록을, 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이때, 참조 블록 내 분수 위치 샘플은, 정수 위치 샘플들을 보간하여 생성될 수 있다. 보간 필터는, 4탭 또는 8탭의 크기를 가질 수 있다.
다른 예로, 복잡도 감소를 위해, 분수 위치에 인접하는 정수 위치 샘플들만을 이용하는 선형 보간을 통해, 분수 위치 샘플을 생성할 수도 있다.
현재 블록의 움직임 벡터 정밀도를 지시하는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 복수의 움직임 벡터 정밀도 후보들 각각에 상이한 인덱스를 할당한 뒤, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도에 해당하는 움직임 벡터 정밀도 후보의 인덱스를 부호화하여 시그날링할 수 있다.
이때, 이용 가능한 움직임 벡터 후보들의 개수 및/또는 종류는, 현재 블록의 크기, 현재 블록의 형태, 참조 픽처 또는 움직임 보상 모델 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 움직임 보상 모델은, 병진(translation) 모델, 주밍 모델 또는 회전 모델 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 병진 모델에, 주밍 모델 또는 회전 모델 중 적어도 하나가 결합된 움직임 보상 모델을 어파인(Affine) 모델이라 호칭할 수도 있다.
현재 블록에 대해 이용 가능한 움직임 벡터 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스가 부호화될 수 있다. 현재 블록에 대해 이용 가능한 움직임 벡터 후보들의 개수에 따라, 인덱스를 부호화하는데 필요한 최대 비트수가 결정될 수 있다.
움직임 벡터의 정밀도를 조절함으로써, 더욱 정밀하게 움직임 벡터를 탐색할 수 있고, 이에 따라, 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 분수 위치로 표현된 움직임 벡터는, 정수로 스케일 업되어 부호화될 수 있다.
오브젝트의 움직임에 대한 보상은, 오브젝트의 선형 움직임(예컨대, 수평 및/또는 수직 방향으로의 움직임)을 보상하기 위한 병진 모델, 오브젝트의 크기 변경을 보상하는 주밍(Zooming) 모델 및 오브젝트의 회전 움직임을 보상하는 회전 모델 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 여기서, 주밍은, 크기 확대 또는 크기 축소를 나타낼 수 있다.
도 14는 현재 블록에 대해, 병진 모델 및 주밍 모델에 기반한 움직임 보상이 수행되는 예를 나타낸 것이다.
설명의 편의를 위해, 현재 블록은, 도 12에 도시된 것과 같이, 4x4 크기를 갖는 것으로 가정한다.
도 14에서, 변수 α는 크기 조절 파라미터를 나타낸다. 참조 블록의 크기는, 현재 블록의 크기에 변수 α를 곱하여 유도될 수 있다.
크기 조절 파라미터 α가 1보다 작은 것은, 참조 블록이 현재 블록보다 작음을 나타내고, 크기 조절 파라미터 α가 1보다 큰 것은, 참조 블록이 현재 블록보다 큼을 나타낸다.
도 14의 (a) 및 (b)는, 크기 조절 파라미터 α가 1보다 작은 경우의 예를 나타낸 것이고, 도 14의 (c)는, 크기 조절 파라미터 α가 1보다 큰 경우의 예를 나타낸 것이다.
현재 블록의 움직임 벡터를 기반으로, 참조 블록의 좌상단 위치를 특정할 수 있다. 구체적으로, 참조 픽처 내 현재 블록의 좌상단 샘플에 대응하는 위치로부터, 움직임 벡터 만큼 이격된 위치를 참조 블록의 좌상단 위치로 설정할 수 있다. 이후, 크기 조절 파라미터에 따라, 너비 및 높이가 각각 현재 블록의 너비 및 높이의 α배인 참조 블록을 설정할 수 있다. 참조 블록 내 분수 위치 샘플은, 정수 위치 샘플들을 보간하여 생성될 수 있다.
움직임 벡터 및 크기 조절 파라미터에 의해 유도된 참조 블록은, 현재 블록의 예측 블록으로 설정될 수 있다.
한편, 크기 조절 파라미터 α에 대한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 구체적으로, 복수의 크기 조절 파라미터 후보들 각각에 상이한 인덱스가 할당되고, 현재 블록에 적용되는 크기 조절 파라미터 후보를 특정하는 인덱스가 부호화되어 시그날링될 수 있다.
또는, 이웃 블록의 크기 조절 파라미터에 기초하여, 현재 블록의 크기 조절 파라미터를 유도할 수도 있다. 일 예로, 기 정의된 위치의 이웃 블록의 크기 조절 파라미터를, 현재 블록의 크기 조절 파라미터로 설정할 수 있다.
또는, 복수개의 이웃 블록들을 순차적으로 탐색하였을 때, 첫번째로 탐색된 가용한 이웃 블록의 크기 조절 파라미터를, 현재 블록의 크기 조절 파라미터로 설정할 수 있다.
또는, 이웃 블록의 크기 조절 파라미터를 크기 조절 파라미터 후보로 설정할 수 있다. 이 경우, 복수개의 이웃 블록들을 순차적으로 탐색하여, 복수개의 크기 조절 파라미터 후보들을 포함하는 크기 조절 파라미터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 복수개의 크기 조절 파라미터 후보 리스트에 포함된 복수개의 크기 조절 파라미터 후보들 중 하나를 현재 블록의 크기 조절 파라미터로 설정할 수 있다. 이 경우, 복수개의 크기 조절 파라미터 후보들 중 현재 블록의 크기 조절 파라미터와 동일한 후보를 지시하는 인덱스가 부호화되어 시그날링될 수 있다.
한편, 현재 블록의 크기 조절 파라미터를 유도하는데 이용되는 이웃 블록은, 상단 이웃 블록, 좌측 이웃 블록, 좌상단 이웃 블록, 우상단 이웃 블록 또는 좌하단 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 15는 현재 블록에 대해, 병진 모델 및 회전 모델에 기반한 움직임 보상이 수행되는 예를 나타낸 것이다.
설명의 편의를 위해, 현재 블록은, 도 12에 도시된 것과 같이, 4x4 크기를 갖는 것으로 가정한다.
먼저, 도 15의 (a)에 도시된 에에서와 같이, 현재 블록의 움직임 벡터를 기초로, 참조 픽처 내 임시 블록의 위치를 특정할 수 있다. 구체적으로, 참조 픽처 내 현재 블록의 좌상단 샘플에 대응하는 위치로부터, 움직임 벡터 만큼 이격된 위치를 좌상단 샘플로 삼는 블록 위치를 특정할 수 있다.
이후, 도 15의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 임시 블록을 회전할 수 있다. 회전된 위치의 블록은 참조 블록으로 설정되고, 참조 블록은, 현재 블록의 예측 블록으로 설정될 수 있다.
한편, 움직임 벡터에 의해 특정된 임시 블록을 회전함에 있어서, 회전 행렬이 이용될 수 있다. 즉, 현재 블록에 대한 예측 샘플은, 임시 블록 내 샘플 위치에 회전 행렬을 적용함으로써 획득된 위치의 샘플로 설정될 수 있다.
수학식 1은 회전 행렬을 나타낸 것이다.
상기 수학식 1에서, (pos_x, pos_y)는, 임시 블록 내 샘플의 위치를 나타낸다. 즉, (pos_x, pos_y)는, 현재 블록 내 예측 대상 샘플의 위치에 움직임 벡터를 더하여 유도될 수 있다.
(pos_x', pos_y')은, 임시 블록 내 샘플의 위치로부터 회전된 위치를 나타내고, θ는 회전 각도를 의미한다.
참조 픽처 내 (pos_x', pos_y') 위치의 샘플 값이, 예측 대상 샘플의 위치에 대한 예측 샘플의 값으로 설정될 수 있다. (pos_x', pos_y') 위치가 분수 위치인 경우, 정수 위치 샘플들을 보간하여, 해당 위치의 샘플이 생성될 수 있다.
한편, 회전 각도 θ를 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 복수의 회전 각도 후보들 각각에 상이한 인덱스를 할당한 뒤, 현재 블록의 회전 각도에 해당하는 회전 각도 후보의 인덱스를 부호화하여 시그날링할 수 있다.
또는, 이웃 블록의 회전 각도에 기초하여, 현재 블록의 회전 각도를 유도할 수도 있다. 일 예로, 기 정의된 위치의 이웃 블록의 회전 각도를, 현재 블록의 회전 각도로 설정할 수 있다.
또는, 복수개의 이웃 블록들을 순차적으로 탐색하였을 때, 첫번째로 탐색된 가용한 이웃 블록의 회전 각도를, 현재 블록의 회전 각도로 설정할 수 있다.
또는, 이웃 블록의 회전 각도를 회전 각도 후보로 설정할 수 있다. 이 경우, 복수개의 이웃 블록들을 순차적으로 탐색하여, 복수개의 회전 각도 후보들을 포함하는 회전 각도 후보 리스트를 생성할 수 있다. 복수개의 회전 각도 후보 리스트에 포함된 복수개의 회전 각도 후보들 중 하나를 현재 블록의 회전 각도로 설정할 수 있다. 이 경우, 복수개의 회전 각도 후보들 중 현재 블록의 회전 각도와 동일한 후보를 지시하는 인덱스가 부호화되어 시그날링될 수 있다.
한편, 현재 블록의 회전 각도를 유도하는데 이용되는 이웃 블록은, 상단 이웃 블록, 좌측 이웃 블록, 좌상단 이웃 블록, 우상단 이웃 블록 또는 좌하단 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 병진 모델, 주밍 모델 및 회전 모델을 동시에 적용하여, 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수도 있다.
한편, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 정밀도 또는 현재 블록에 이용 가능한 움직임 벡터 정밀도 후보의 개수 및/또는 종류는, 움직임 보상 모델에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
일 예로, 현재 블록에 이용 가능한 움직임 벡터 정밀도 후보의 개수 및/또는 종류는, 병진 모델만이 적용되는 경우와 주밍 모델 또는 회전 모델 중 적어도 하나가 적용되는 경우 사이에 있어서, 상이할 수 있다.
구체적 예로, 현재 블록에 병진 모델이 적용되는 경우, 1/4 화소 단위 이상의 후보들이 현재 블록에 이용 가능할 수 있다. 반면, 현재 블록에 병진 모델과 함께 주밍 모델 또는 회전 모델 중 적어도 하나가 추가 적용되는 경우, 1/16 화소 단위 이상의 후보들이 현재 블록에 대해 이용 가능할 수 있다.
또는, 현재 블록에 병진 모델이 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도가 1/4 화소 단위로 설정될 수 있다. 반면, 현재 블록에 병진 모델과 함께 주밍 모델 또는 회전 모델 중 적어도 하나가 추가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도가 1/16 화소 단위로 설정될 수도 있다.
한편, 부호화기 및 복호화기에, 움직임 보상 모델 마다 이용 가능한 움직임 벡터 정밀도 또는 이용 가능한 움직임 벡터 정밀도 후보들이 기 저장되어 있을 수 있다. 또는, 상위 헤더를 통해, 움직임 보상 모델 마다 이용 가능한 움직임 벡터 정밀도 또는 이용 가능한 움직임 벡터 정밀도 후보들을 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다.
컨트롤 포인트의 움직임 벡터를 이용하여, 병진 모델에 주밍 모델 및/또는 회전 모델이 부가된 어파인 모델에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기서, 컨트롤 포인트는, 현재 블록의 코너에 대응하는 것일 수 있다. 일 예로, 어파인 모델에 기반하는 움직임 보상을 수행하기 위해, 좌상단 코너의 움직임 벡터, 우상단 코너의 움직임 벡터, 또는 좌하단 코너의 움직임 벡터 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.
이하에서는, 컨트롤 포인트의 움직임 벡터를, 컨트롤 포인트 움직임 벡터라 호칭하기로 한다.
도 16 및 도 17은 컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸다.
설명의 편의를 위해, 현재 블록은, 도 12에 도시된 것과 같이, 4x4 크기를 갖는 것으로 가정한다.
도 16의 (a) 및 (b)에서는, 현재 블록의 좌상단 코너에 해당하는 제1 컨트롤 포인트의 움직임 벡터(제1 컨트롤 포인트 움직임 벡터, A) 및 현재 블록의 우상단 코너에 해당하는 제2 컨트롤 포인트의 움직임 벡터(제2 컨트롤 포인트 움직임 벡터, B)에 의해, 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도되는 것으로 예시되었다.
도시된 예에 그치지 않고, 좌하단 코너의 움직임 벡터를 추가 이용하거나, 우상단 코너 대신 좌하단 코너의 움직임 벡터를 이용하여, 현재 블록의 예측 블록을 유도하는 것도 가능하다.
도 18은 3개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸다.
도 18의 (a) 및 (b)에서는, 현재 블록의 좌상단 코너에 해당하는 제1 컨트롤 포인트의 움직임 벡터(제1 컨트롤 포인트 움직임 벡터, A), 현재 블록의 우상단 코너에 해당하는 제2 컨트롤 포인트의 움직임 벡터(제2 컨트롤 포인트 움직임 벡터, B) 및 현재 블록의 좌하단 코너에 해당하는 제3 컨트롤 포인트의 움직임 벡터(제3 컨트롤 포인트 움직임 벡터, C)에 의해, 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도되는 것으로 예시되었다.
도 16 내지 도 18에 도시된 예에서와 같이, 2개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들 또는 3개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여, 현재 블록에 대한 병진, 주밍 및 회전 움직임 보상이 수행될 수 있다.
컨트롤 포인트 움직임 벡터들의 개수를 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 블록 단위로 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는, 현재 블록에 2개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들이 이용되는지 또는 3개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들이 이용되는지 여부를 지시할 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 컨트롤 포인트 움직임 벡터들의 개수가 적응적으로 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들이 이웃 블록으로부터 유도되는 경우, 현재 블록에 대한 컨트롤 포인트 움직임 벡터들의 개수는, 이웃 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들의 개수와 동일하게 설정될 수 있다.
컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여, 현재 블록 내 샘플별 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 수학식 2는, 2개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들을 이용하여, 샘플마다 움직임 벡터를 유도하는 수식을 나타낸다.
상기 수학식 2에서, (mvx, mvy)는, 현재 블록 내 (x, y) 위치에서의 움직임 벡터를 나타낸다. (mvAx, mvAy)는, 제1 컨트롤 포인트 움직임 벡터(A)를 나타내고, (mvBx, mvBy)는, 제2 컨트롤 포인트 움직임 벡터(B)를 나타낸다. W는, 현재 블록의 너비를 나타낸다.
3개의 컨트롤 포인트 움직임 벡터들이 이용되는 경우에는, 다음의 수학식 3에 의해, 샘플별 움직임 벡터가 유도될 수 있다.
상기 수학식 3에서, (mvCx, mvCy)는, 제3 컨트롤 포인트 움직임 벡터(C)를 나타낸다.
샘플 별로 움직임 벡터가 유도되면, 도 17에 도시된 예에서와 같이, 각 샘플에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다. 구체적으로, 예측 대상 샘플의 움직임 벡터가 지시하는 참조 샘플을, 예측 대상 샘플에 대한 예측 샘플로 설정할 수 있다.
한편, 예측 대상 샘플의 움직임 벡터가 분수 단위로 표현되는 경우, 정수 위치 샘플들을 보간하여, 분수 위치 샘플을 생성하고, 생성된 분수 위치 샘플을, 예측 대상 샘플에 대한 예측 샘플로 설정할 수 있다.
이때, 샘플들 각각에 대한 움직임 벡터의 정밀도가 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 예측 대상 샘플에 대한 움직임 벡터는 1/2 화소 단위로 유도된 반면, 제2 예측 대상 샘플에 대한 움직임 벡터는 1/4 화소 단위로 유도될 수 있다.
이 경우, 예측 대상 샘플들 각각에 대한 움직임 벡터 정밀도에 맞춰, 분수 위치 샘플을 생성할 수 있다. 또는, 예측 대상 샘플의 움직임 벡터를 기준 움직임 벡터 정밀도에 맞춰 조절한 뒤, 조절된 움직임 벡터를 기반으로, 예측 대상 샘플에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 일 예로, 기준 움직임 벡터 정밀도가 1/2인 경우, 제2 예측 대상 샘플에 대한 움직임 벡터를, 1/4 화소 단위로 조절할 수 있다.
기준 움직임 벡터 정밀도는, 블록 단위로 결정될 수 있다. 또는, 컨트롤 포인트 움직임 벡터들의 정밀도를, 기준 움직임 벡터 정밀도를 설정할 수 있다. 또는, 부호화기 및 복호화기에서, 기준 움직임 벡터 정밀도가 기 정의되어 있을 수 있다.
다른 예로, 복잡도 감소를 위해, 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도할 수도 있다.
도 19는 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
서브 블록의 크기 및/또는 형태는 부호화기 및 복호화기에 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 서브 블록은, 2x2 또는 4x4 크기의 정방형 블록일 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 따라, 서브 블록의 크기 및/또는 형태가 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 정방형인 경우, 서브 블록도 정방형일 수 있다. 반면, 현재 블록이 비정방형인 경우, 서브 블록도 비정방형일 수 있다.
또는, 현재 블록의 분할 방법 또는 분할 형태 중 적어도 하나에 대한 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 크기, 서브 블록의 형태, 현재 블록을 분할하는 분할선의 위치 또는 분할선의 개수 중 적어도 하나에 대한 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상기 정보를 블록 단위로 부호화되어 시그날링될 수도 있고, 상위 헤더를 통해 부호화되어 시그날링될 수도 있다.
도 19에서는, 서브 블록이 2x2 크기의 정방형 블록인 것으로 가정하였다.
서브 블록 내 기 정의된 위치의 좌표를 이용하여, 서브 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 여기서, 기 정의된 위치는, 서브 블록 내 좌상단 샘플의 위치, 우상단 샘플의 위치, 좌하단 샘플의 위치, 우하단 샘플의 위치 또는 중앙 위치 중 하나일 수 있다.
서브 블록 내 기 정의된 위치의 좌표를 수학식 2의 (x, y)에 대입함으로써, 서브 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
상술한 예에서와 같이, 어파인 모션 모델에 기반하여, 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
한편, 콜로케이티드(Collocated) 픽처를 이용하여, 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도할 수도 있다. 위와 같이, 콜로케이드 픽처를 이용하여, 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 것을 SbTMVP (Sub-block Temporal Motion Vector Prediction) 라 호칭할 수 있다.
콜로케이티드 픽처는, 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 하나일 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 리스트 내 인덱스가 0인 픽처가 콜로케이티드 픽처로 선택될 수 있다.
또는, 참조 픽처 리스트 내 콜로케이티드 픽처로 설정되는 참조 픽처의 인덱스를 지시하는 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다.
도 20 및 도 21은 SbTMVP가 적용되는 경우, 현재 블록 내 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
서브 블록의 크기 및/또는 형태는, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 따라, 서브 블록의 크기 및/또는 형태가 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우, 서브 블록의 크기는, 8x8로 설정될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 서브 블록의 크기는 4x4로 설정될 수 있다.
또는, 서브 블록의 크기 및/또는 형태를 지시하는 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다.
도 20에 도시된 예에서는, 현재 블록의 크기는 16x16이고, 서브 블록의 크기는 4x4인 것으로 가정한다.
SbTMVP가 적용되는 경우, 현재 블록의 초기 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 초기 움직임 벡터는, 움직임 벡터 예측 리스트 또는 움직임 정보 병합 리스트 중 적어도 하나에 기초하여, 유도될 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 초기 움직임 벡터는, 상기 인덱스가 지시하는 움직임 벡터 예측 후보에 움직임 벡터 차분값을 더하여 유도될 수 있다. 한편, 움직임 벡터 차분값도 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다.
또는, 인덱스의 부호화를 생략하고, 움직임 벡터 예측 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 움직임 벡터 예측 후보를, 초기 움직임 벡터에 대한 예측값으로 설정할 수도 있다. 여기서, 기 정의된 인덱스를 갖는 움직임 벡터 예측 후보는, 인덱스가 0인 움직임 벡터 예측 후보 또는 인덱스가 가장 큰 움직임 벡터 예측 후보일 수 있다.
또는, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 초기 움직임 벡터는, 상기 인덱스가 지시하는 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터와 동일하게 설정될 수 있다.
또는, 인덱스의 부호화를 생략하고, 움직임 정보 병합 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 초기 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 여기서, 기 정의된 인덱스를 갖는 움직임 정보 병합 후보는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보 또는 인덱스가 가장 큰 움직임 정보 병합 후보일 수 있다.
또는, 기 정의된 위치의 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하여, 초기 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 여기서, 기 정의된 위치의 이웃 블록은, 좌측 이웃 블록 또는 상단 이웃 블록일 수 있다.
기 정의된 위치의 이웃 블록의 움직임 벡터를, 초기 움직임 벡터의 예측값으로 설정하고, 상기 예측값에 차분값을 더하여, 초기 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
또는, 기 정의된 위치의 이웃 블록의 움직임 벡터를, 초기 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
또는, 템플릿 기반 움직임 추정 방법(즉, 템플릿 매칭 방법) 또는 쌍방 매칭을 이용하여, 초기 움직임 벡터를 유도할 수도 있다.
초기 움직임 벡터의 정밀도는, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 초기 움직임 벡터의 정밀도는, 정수 화소 단위로 고정되어 있을 수 있다.
또는, 초기 움직임 벡터의 정밀도를 지시하는 정보가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 복수의 움직임 벡터 정밀도 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스일 수 있다.
움직임 벡터 예측 후보를 이용하여, 초기 움직임 벡터를 유도하는 경우, 초기 움직임 벡터의 움직임 벡터 정밀도에 기반하여, 움직임 벡터 예측 후보들을 유도할 수 있다. 즉, 초기 움직임 벡터의 움직임 벡터 정밀도에 맞춰 움직임 벡터 예측 후보를 조정한 뒤, 조정된 초기 움직임 벡터 예측 후보를 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다.
움직임 정보 병합 후보를 이용하여, 초기 움직임 벡터를 유도하는 경우, 초기 움직임 벡터의 움직임 벡터 정밀도에 기반하여, 움직임 정보 병합 후보들을 유도할 수 있다. 즉, 초기 움직임 벡터의 움직임 벡터 정밀도에 맞춰 움직임 정보 병합 후보를 조정한 뒤, 조정된 초기 움직임 정보 병합 후보를 움직임 정보 병합 리스트에 삽입할 수 있다.
한편, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보들 중 참조 픽처가 현재 블록의 콜로케이티드 픽처와 동일한 후보들 만이, 초기 움직임 벡터를 유도하는데 이용될 수 있다. 즉, 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처가, 현재 블록의 콜로케이티드 픽처와 상이한 경우, 해당 움직임 정보 병합 후보로부터는, 초기 움직임 벡터를 유도하지 않을 수 있다.
움직임 정보 병합 후보들 중 참조 픽처가 현재 블록의 콜로케이티드 픽처와 동일한 후보들의 개수가 복수개인 경우, 복수개의 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 또는, 움직임 정보 병합 후보들 중 참조 픽처가 현재 블록의 콜로케이티드 픽처와 동일한 후보들의 개수가 복수개인 경우, 복수개의 후보들 중 인덱스가 가장 작은 후보 또는 인덱스가 가장 큰 후보로부터 초기 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
움직임 정보 병합 후보가 L0 방향의 움직임 정보 및 L1 방향의 움직임 정보를 모두 갖고 있는 경우, 기 설정된 우선 순위에 따라, L0 방향의 움직임 정보 및 L1 방향의 움직임 정보 중 하나를 선택하고, 선택된 움직임 정보로부터, 초기 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
우선 순위는, 움직임 병합 후보의 움직임 벡터의 크기, 움직임 병합 후보의 참조 픽처의 인덱스, 또는 움직임 병합 후보의 참조 픽처가 콜로케이티드 픽처와 동일한지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 항상 L0 방향의 움직임 정보에 기반하여, 초기 움직임 벡터를 유도하도록 설정될 수도 있다.
템플릿 매칭 방법에 기반하여 초기 움직임 벡터가 유도되는 경우, 초기 움직임 벡터의 정밀도에 맞춰, 움직임 추정이 수행될 수 잇다. 일 예로, 초기 움직임 벡터의 정밀도가 정수 화소 단위인 경우, 템플릿 매칭에 기반한 움직임 추정 역시 정수 위치에서만 수행될 수 있다.
마찬가지로, 쌍방 매칭에 기반하여 초기 움직임 벡터가 유도되는 경우, 초기 움직임 벡터의 정밀도에 맞춰 움직임 추정이 수행될 수 있다.
한편, 쌍방 매칭의 결과, L0 방향에 대한 움직임 벡터(L0 움직임 벡터) 및 L1 방향에 대한 움직임 벡터(L1 움직임 벡터)가 유도된다. 이 경우, 기 설정된 우선 순위에 따라, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터 중 하나를 초기 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
또는, 항상 L0 방향의 움직임 정보에 기반하여, 초기 움직임 벡터를 유도하도록 설정될 수도 있다.
또는, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터 중 초기 움직임 벡터로 설정되는 것을 지시하는 정보가 부호화되어 시그날링될 수도 있다.
초기 움직임 벡터가 유도되면, 초기 움직임 벡터를 이용하여, 콜로케이티드 블록 내 콜로케이티드 블록의 위치를 결정할 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 내 현재 블록에 대응하는 위치로부터, 초기 움직임 벡터 만큼 이격된 위치의 블록이 콜로케이티드 블록으로 설정될 수 있다. 이때, 콜로케이티드 블록의 위치는, 현재 블록 내 기 정의된 위치를 기반으로 결정될 수 있다. 여기서, 기 정의된 위치는, 좌상단 위치, 우상단 위치, 좌하단 위치, 우하단 위치 또는 중앙 위치일 수 있다.
현재 블록의 분할 방식에 따라, 콜로케이티드 블록을 복수의 콜로케이티드 서브 블록들로 분할할 수 있다. 그리고, 콜로케이티드 블록 내 콜로케이티드 서브 블록들 각각의 움직임 벡터를, 현재 블록 내 서브 블록들 각각의 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
다른 예로, 초기 움직임 벡터를 이용하여, 콜로케이티드 픽처 내 현재 블록 내 서브 블록들 각각에 대응하는 콜로케이티드 서브 블록들의 위치를 결정할 수도 있다. 이때, 콜로케이티드 서브 블록의 위치는, 서브 블록 내 기 정의된 위치를 기반으로 유도될 수 있다. 여기서, 기 정의된 위치는, 좌상단 위치, 우상단 위치, 좌하단 위치, 우하단 위치 또는 중앙 위치일 수 있다.
이후, 서브 블록에 대응하는 콜로케이티드 서브 블록의 움직임 벡터를, 서브 블록의 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 서브 블록 내, 서브 블록 내 기 정의된 위치에 대응하는 위치에 저장된 움직임 벡터를, 서브 블록의 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
한편, 콜로케이티드 서브 블록의 움직임 정보가 이용 불가능한 경우, 기 정의된 움직임 벡터를 서브 블록의 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 여기서, 기 정의된 움직임 벡터는, 제로 벡터(즉, (0, 0)) 또는 초기 움직임 벡터일 수 있다.
또는, 서브 블록에 대응하는 콜로케이티드 서브 블록의 움직임 정보가 이용 불가능한 경우, 콜로케이티드 서브 블록 내 다른 위치로부터 서브 블록의 움직임 벡터를 유도할 수도 있다.
구체적으로, 콜로케이티드 서브 블록 내, 서브 블록 내 기 정의된 위치에 대응하는 위치가 인트라 예측으로 부호화된 경우, 해당 위치에는, 움직임 벡터가 존재하지 않는다. 일 예로, 기 정의된 위치가 중앙 위치(예컨대, 도 21의 c10)이라 가정할 경우, 중앙 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있지 않은 경우, 서브 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 없다.
이 경우, 중심 위치와 상이한 위치에 저장된 움직임 벡터를 기반으로, 서브 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 구체적으로, 중앙 위치에 인접하는 위치(예컨대, 상단 인접 위치 c6, 좌측 인접 위치 c9 또는 좌상단 인접 위치 c5)에 저장된 움직임 벡터를 서브 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
또는, 중심 위치가 이용 불가능한 경우, 스캔 순서에 따라, 콜로케이티드 서브 블록 내 샘플들을 탐색한 뒤, 첫번째로 발견된 가용한 움직임 벡터를, 서브 블록의 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 여기서, 스캔 순서는, 수평 스캔, 수직 스캔, 대각 스캔 또는 래스터 스캔일 수 있다.
또는, 콜로케이티드 서브 블록의 움직임 정보가 이용 불가능한 경우, 서브 블록의 움직임 벡터를, 콜로케이티드 블록의 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 일 예로, 콜로케이티드 블록 내, 현재 블록 내 기 정의된 위치에 대응하는 위치에 저장된 움직임 벡터를, 서브 블록의 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
상술한 예에서와 같이, 어파인 모션 모델 또는 SbTMVP를 이용하여, 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도된 경우, 서브 블록들 각각의 움직임 벡터에 기반하여, 서브 블록들 각각에 대해 움직임 보상이 수행될 수 있다.
서브 블록들 각각에 대해 움직임 보상을 수행함으로써, 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득할 수 있다. 즉, 상기 예측 블록은, 서브 블록들 각각의 예측 샘플들로 구성된 것일 수 있다.
화면 간의 움직임을 탐색할 때, 움직임 벡터 정밀도(precision)가 조절될 수 있다. 구체적으로, 픽처 내 샘플들 각각의 위치는 정수 위치로 정의된다. 허나, 움직임이 반영된 위치는, 정수 위치가 아닌 소수 위치일 수 있다.
이를 고려하여, 참조 픽처 보간을 통해, 더욱 정밀하게, 움직임 벡터를 탐색할 수 있다.
도 22 및 도 23은 움직임 벡터 정밀도에 따라 예측 블록이 유도되는 예를 나타낸 도면이다.
도 22는, 현재 픽처 내 현재 블록의 위치를 나타내고, 도 23은, 움직임 벡터 정밀도에 따른, 참조 블록의 위치를 나타낸다.
도 22 및 도 23에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 움직임 벡터는, 참조 픽처 내 현재 블록의 좌상단 위치에 해당하는 샘플로부터, 참조 픽처 내 참조 블록의 좌상단 위치에 해당하는 샘플까지의 거리로 정의될 수 있다.
도 23의 (a)는, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도가 정수 펠인 경우를 예시한 것이고, 도 23의 (b)는, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도가 1/2 펠인 경우를 예시한 것이다. 또한, 도 23의 (c)는, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도가 1/4 펠인 경우를 예시한 것이다.
도 23에서는, 1/4 벡터 정밀도까지 표현되었으나, 1/8, 1/16 또는 1/32와 같이 더욱 정밀하게 움직임 벡터를 표현할 수도 있다.
한편, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도를 나타내기 위한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는, 움직임 벡터 정밀도 후보들 중 하나를 식별하는 인덱스일 수 있다. 구체적으로, 움직임 벡터 정밀도 후보들 각각에는 상이한 인덱스가 할당될 수 있고, 상기 정보는, 현재 블록에 적용되는 움직임 벡터 정밀도 후보의 인덱스를 가리킬 수 있다.
화면 간 예측에 사용되는 움직임 벡터 정밀도를 조절함으로써, 더욱 정밀한 움직임 벡터 탐색이 가능할 수 있다. 움직임 벡터에 의해 지시되는 참조 블록이 실수 위치에 존재하는 경우, 실수 위치에 존재하는 샘플들은, 정수 위치에 존재하는 샘플들 및 보간 필터를 이용하여 생성될 수 있다. 또한, 실수로 표현된 움직임 벡터는, 정소로 스케일업(Scale-up) 되어 부호화/복호화될 수도 있다.
이처럼, 움직임 벡터(MV), 움직임 벡터 예측값(MVP) 및 움직임 벡터 차분값(MVD)은, 정수화를 통해 정수 값으로 부/복호화될 수 있다. 구체적으로, 움직임 벡터 정밀도에 기초하여, 움직임 벡터, 움직임 벡터 예측값 및/또는 움직임 벡터 차분값을 정수화할 수 있다.
일 예로, 움직임 벡터 정밀도가 1/N인 경우, 움직임 벡터 차분값 MVD에 N을 곱하여, 정수화가 수행될 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 차분값 MVD가 (4/16, 8/16)인 경우, 16을 곱하여, 움직임 벡터 차분값 MVD를 정수화할 수 있다. 즉, 정수화된 움직임 벡터 차분값 MVD는 (4, 8)로 표현될 수 있다.
움직임 벡터 정밀도에 기초하여, 정수화된 MVD로부터 실제 MVD를 유도할 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 정밀도가 1/N인 경우, 정수화된 MVD를, N으로 나누어, 실제 MVD를 유도할 수 있다. 일 예로, 정수화된 MVD가 (4, 8)이고, 움직임 벡터 정밀도가 1/8이라면, 실제 MVD는, (4/8, 8/8)일 수 있다. 또는, 정수화된 MVD가 (4, 8)이고, 움직임 벡터 정밀도가 1/4라면, 실제 MVD는, (4/4, 8/4)일 수 있다.
움직임 벡터 정밀도에 따라, 정수화된 MVD의 표현 범위가 상이할 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 차분값 MVD가 (4/16, 8/16)(즉, (1/4, 2/4))인 것으로 가정한다. 움직임 벡터 정밀도가 1/16인 경우, 정수화된 MVD는 (4, 8)로 유도된다. 반면, 움직임 벡터 정밀도가 1/4인 경우, 정수화된 MVD는, (1, 2)로 유도된다.
위 두 경우를 비교하면, 움직임 벡터 정밀도를 1/16에서 1/4로 조절한다면, 정수화된 MVD의 값이 (4, 8)에서 (1, 2)로 감소될 수 있다.
결과적으로, 움직임 벡터 정밀도에 따라, 정수화된 움직임 벡터 차분값 MVD을 부/복호화하는데 필요한 비트 수가 상이할 수 있다. 이에 따라, 움직임 벡터 차분값 MVD를 부/복호화함에 있어서, 빈의 개수를 최소화할 수 있는 움직임 벡터 정밀도를 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 움직임 벡터 정밀도를 기반으로, 움직임 벡터 차분값 MVD을 정수화하고, 정수화된 움직임 벡터 차분값 MVD를 부/복호화할 수 있다. 아울러, 움직임 벡터 정밀도에 관한 정보를 추가적으로 부/복호화할 수 있다.
복호화기에서는, 움직임 벡터 정밀도를 기반으로, 복호화된 MVD로부터 실제 MVD를 복원할 수 있다. 그리고 나서, 복원된 MVD와 움직임 벡터 예측값 MVP를 합하여, 움직임 벡터 MV를 유도할 수 있다.
위와 같이, 움직임 벡터 정밀도에 기반하여 부/복호화되는 움직임 벡터 차분값 MVD의 값을 조절하는 것을 AMVR (Adaptive Motion Vector Resolution)방식이라 한다.
도 24 및 도 25는 각각 AMVR 방식이 적용되는 경우, 움직임 벡터 차분값을 부호화하는 과정 및 복호화하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위해, 정수화가 수행되기 이전, 움직임 벡터 및 움직임 벡터 차분값은 1/16 단위에 맞춰 표현되는 것으로 가정하고, 1/16을 원래의 움직임 벡터 정밀도라 표현하기로 한다.
움직임 벡터 MV에서 움직임 벡터 예측값 MVP을 차분하여 움직임 벡터 차분값 MVD를 유도할 수 있다(S2410).
움직임 벡터 차분값 MVD는, 수평 방향 성분(즉, x축 성분) 및 수직 방향 성분(즉, y축 성분)으로 구성되어 있을 수 있다.
움직임 벡터 차분값이 0인 경우, 즉, 즉, 수평 방향 성분 및 수직 방향 성분 모두가 0인 경우, 움직임 벡터 정밀도와 관계없이, 부호화해야 하는 움직임 벡터 차분값 MVD의 값은 0이 된다. 따라서, 움직임 벡터 차분값 MVD가 0인 경우, AMVR 관련 정보의 부호화를 생략할 수 있다(S2420).
반면, 움직임 벡터 차분값이 0이 아닌 경우, 즉, 수평 방향 성분 및 수직 방향 성분 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 움직임 벡터 정밀도를 결정할 수 있다 (S2430). 한편, 움직임 벡터 정밀도는, AMVR 관련 정보로서 부호화될 수 있다.
AMVR과 관련된 정보는, 현재 블록에 AMVR 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(예컨대, amvr_flag) 및 AMVR 방식이 적용되는 경우, 복수의 움직임 정밀도 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스(예컨대, amvr_prec_idx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 블록에 AMVR 방식이 적용되지 않는 경우, 움직임 벡터 정밀도는 디폴트 값으로 설정될 수 있다. 이 경우, amvr_flag는 0의 값으로 부호화될 수 있다. 한편, 디폴트 값은, 1, 1/2, 1/4, 1/8 또는 1/16 일 수 있다.
현재 블록에 AMVR 방식이 적용되는 경우, 복수의 움직임 벡터 정밀도 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스, 즉, amvr_prec_idx가 추가 복호화될 수 있다. 이 경우, amvr_flag는 1의 값으로 부호화되고, amvr_prec_idx는 0 부터, (n-1)의 값으로 부호화될 수 있다. 여기서, n은, 움직임 벡터 정밀도 후보들의 개수를 나타낸다. 일 예로, 복수의 움직임 벡터 정밀도 후보들은, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8 또는 1/16 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 디폴트 값은, 인덱스가 가리키는 복수의 움직임 벡터 정밀도 후보로 설정되지 않을 수 있다. 즉, 현재 블록의 움직임 벡터 정밀도가 디폴트 값인 경우, amvr_flag의 값인 0으로 부호화되어 시그날링되고, amvr_prec_idx의 부호화는 생략될 수 있다.
부호화기에서는, amvr_flag 및 amvr_prec_idx의 조합들 각각에 대한 RDO (Rate Distortion Optimization)를 수행하여, 최적의 움직임 벡터 정밀도를 결정할 수 있다. 즉, 다음 경우들에 대한 RDO를 수행하여, 최적의 비용을 갖는 조합을 선택할 수 있다.
1) amvr_flag가 0인 경우
2) amvr_flag가 1이고, amvr_prec_idx가 0인 경우
3) amvr_flag가 1이고, amvr_prec_idx가 1인 경우
4) amvr_flag가 1이고, amvr_prec_idx가 2인 경우
현재 블록의 움직임 벡터 정밀도에 따라, 움직임 벡터 차분값의 스케일링을 위한 변수, 즉, 스케일링 파라미터가 설정될 수 있다. 일 예로, 표 1은, 움직임 벡터 정밀도에 따른, 변수 amvrshift의 값을 예시한 것이다.
amvr_flag amvr_prec_idx amvrshift
0 (1/4) - 2
1 0 (1/2) 3
1 1 (1-pel) 4
1 2 (4-pel) 6
현재 블록에 적용될 수 있는, 가장 미세한 움직임 벡터 정밀도가 1/16이라 할 경우, 움직임 벡터 정밀도는 다음의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
표 1에서와 같이, amvr_flag의 값이 0인 경우, 변수 amvrshift는, 2로 설정된다. 이는, 수학식 4에 따라, 움직임 벡터 정밀도가 1/4임을 나타낸다.
amvr_flag의 값이 1인 경우, amvr_prec_idx의 값에 따라, 변수 amvrshft가 결정될 수 있다. 일 예로, amvr_prec_idx가 1인 경우, 변수 amvrshift는 4로 설정된다. 이는, 수학식 4에 따라, 움직임 벡터 정밀도가 1임을 나타낸다.
부호화기에서는, 움직임 벡터 정밀도에 따른 변수 amvrshift를 이용하여, 움직임 벡터 차분값 MVD을 스케일 다운하여 부호화할 수 있다. 일 예로, 수학식 5는, 움직임 벡터 차분값 MVD에 대한 스케일 다운 연산이 수행되는 예를 나타낸 것이다.
상기 수학식 5에서, MVD_x는, 움직임 벡터 차분값의 수평 방향 성분을, MVD_y는, 움직임 벡터 차분값의 수직 방향 성분을 나타낸다. MVD'_x 및 MVD'_y는, 스케일 다운 연산의 수행 결과를 나타낸다.
부호화기는, 정밀도가 변경된 움직임 벡터 차분값 및 AMVR 정보를 부호화할 수 있다(S2440).
복호화기에서는, 움직임 벡터 차분값 MVD을 복호화할 수 있다(S2510).
움직임 벡터 차분값이 0인 경우, AMVR 관련 정보의 복호화가 생략되고, 현재 블록의 움직임 벡터 MV는, 움직임 벡터 예측값과 동일하게 설정될 수 있다(S2520).
반면, 움직임 벡터 차분값이 0이 아닌 경우, 즉, 수평 방향 성분 및 수직 방향 성분 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, AMVR과 관련된 정보가 추가 복호화될 수 있다(S2530).
AMVR 정보를 기반으로, 움직임 벡터 차분값의 스케일링을 위한 변수 amvrshift를 유도할 수 있다. 일 예로, 표 1의 예시와 같이, amvr_flag 및/또는 amvr_prec_idx에 기반하여, 변수 amvrshfit를 유도할 수 있다.
이후, 변수 amvrshift를 이용하여, 복호화된 MVD를 스케일 업하여, 원래의 정밀도로 복원된 움직임 벡터 차분값 MVD를 획득할 수 있다(S2540). 수학식 6은, 복호화된 MVD에 스케일 업 연산이 적용되는 예를 나타낸 것이다.
수학식 6에서, MVD'는, 복호화된 움직임 벡터 차분값을 나타낸다. MVD는, 스케일 업 연산을 통해, 원래의 정밀도, 즉, 1/16으로 복원된 움직임 벡터 차분값을 나타낸다.
이후, 원래의 정밀도로 복원된 움직임 벡터 차분값 MVD과 움직임 벡터 예측값 MVP를 합하여, 움직임 벡터 MV를 획득할 수 있다.
상술한 예에서와 같이, 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는 경우, 복호화기에서는, 움직임 벡터 예측값 MVP 및 움직임 벡터 차분값 MVD를 합하여 움직임 벡터 MV를 유도할 수 있다.
다음으로, 움직임 정보 리스트의 구성(construct) 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
여기서, 움직임 정보 리스트는, 움직임 벡터 예측 리스트 또는 움직임 정보 병합 리스트 중 하나를 나타낼 수 있다.
또한, 움직임 정보 리스트는, 움직임 정보 후보들로 구성될 수 있다. 여기서, 움직임 정보 후보는, 움직임 정보 리스트의 타입에 따라, 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보 또는 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보를 나타낼 수 있다.
움직임 정보 리스트의 크기는, 움직임 정보 리스트가 포함할 수 있는 움직임 정보 후보들의 최대 개수를 나타낼 수 있다. 움직임 정보 리스트에 포함된 움직임 정보 후보들의 개수가, 움직임 정보 리스트의 크기보다 작은 경우, 기 설정된 방법에 따라, 신규 움직임 정보 후보를 생성할 수 있다. 여기서, 신규 움직임 정보 후보를 생성하는 방법은, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 즉, 복호화기에서는, 부호화기와 동일한 방법으로, 신규 움직임 정보 후보를 생성할 수 있다.
한편, 움직임 정보 리스트의 종류에 따라, 움직임 정보 리스트의 크기가 상이할 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 리스트가 움직임 정보 병합 리스트인 경우, 움직임 정보 리스트의 크기는 5일 수 있다. 반면, 움직임 정보 리스트가 움직임 벡터 예측 리스트인 경우, 움직임 정보 리스트의 크기는 2일 수 있다.
움직임 정보 리스트의 크기를 지시하는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기/형태 또는 템플릿 매칭 모드 적용 여부 중 적어도 하나에 기반하여, 움직임 정보 리스트의 크기가 적응적으로 결정될 수 있다.
후술되는 실시예에서는, 움직임 정보 리스트가 움직임 정보 병합 리스트인 것으로 가정한다. 다만, 후술되는 실시예들에서 설명하는 움직임 정보 리스트의 구성 방법은, 움직임 정보 병합 리스트를 구성하는 것 뿐만 아니라, 움직임 벡터 예측 리스트를 구성하는 데에도 적용될 수 있다.
움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보들의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 후보들을 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 생성할 수 있다. 여기서, 문턱값은, 움직임 정보 병합 리스트의 크기 또는 움직임 정보 병합 리스트에서 오프셋을 차분한 값일 수 있다. 여기서, 오프셋은, 0, 1 또는 2와 같은 정수일 수 있다.
도 26 및 도 27은 움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입되어 있는 움직임 정보 병합 후보들을 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 생성하는 예를 나타낸 것이다.
도 26은, 참조 픽처 리스트의 구성 양상을 예시한 것이고, 도 27은, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 생성하기 전, 움직임 정보 병합 리스트의 구성 양상을 예시한 것이다.
도 26에서는, L0 참조 픽처 리스트 및 L1 참조 픽처 리스트 각각이 3개의 참조 픽처들로 구성된 것으로 예시되었고, 도 27에서는, 움직임 정보 병합 리스트에 3개의 움직임 정보 병합 후보들이 삽입되어 있는 것으로 예시되었다. 도 27에서, MV는 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터를 나타내고, ref_idx는 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽쳐 인덱스를 나타낸다.
움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보들을 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 생성할 수 있다. 이때, 새롭게 생성될 수 있는 움직임 정보 병합 후보들의 최대 개수는, 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보들의 개수 또는 움직임 정보 병합 리스트의 여유 슬롯(slot) 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
일 예로, 도 27에 도시된 예에서와 같이, 움직임 정보 병합 리스트의 크기가 5이고, 움직임 정보 병합 리스트에 기 포함되어 있는 움직임 정보 병합 후보들의 개수가 3개인 경우, 움직임 정보 병합 리스트의 여유 슬롯 만큼(즉, 2개)의 움직임 정보 병합 후보들이 새롭게 생성될 수 있다.
설명의 편의를 위해, 움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보를, 기존(existing) 움직임 정보 병합 후보라 호칭하기로 한다.
새로운 움직임 정보 병합 후보는, 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처(즉, 참조 픽처 인덱스)를 변경함으로써 유도될 수 있다. 이때, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 변경되지 않고 유도될 수 있다.
즉, 기존 움직임 정보 병합 후보와 새롭게 생성되는 움직임 정보 병합 후보는, 움직임 벡터는 동일하나, 참조 픽처(즉, 참조 픽처 인덱스)가 상이할 수 있다.
한편, 참조 픽처의 변경은, L0 방향 또는 L1 방향에 대해서만 수행될 수 있다. 일 예로, 기존 움직임 정보 병합 후보가 L0 참조 픽처 리스트 내 L0 참조 픽처들 중 하나를 이용하는 경우, 새롭게 생성되는 움직임 정보 병합 후보는 L0 참조 픽처 리스트 내 L0 참조 픽처들 중 다른 L0 참조 픽처를 이용할 수 있다.
이때, 새롭게 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처는, L0 참조 픽처 리스트에 포함된 L0 참조 픽처들 중 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처와의 POC 차분이 가장 작은 것일 수 있다.
또는, 새롭게 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처는, L0 참조 픽처 리스트에 포함된 L0 참조 픽처들 중 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처 인덱스에 오프셋을 가산/감산한 값에 대응되는 L0 참조 픽처 인덱스를 갖는 것일 수 있다. 여기서, 오프셋은, ±1, ±2 또는 ±3 등일 수 있다.
일 예로, 오프셋은, 새롭게 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 순번에 따라, 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성되는 n번째 움직임 정보 병합 후보에 대한 오프셋은 n 또는, (-1)n+1·floor(2n+1)일 수 있다.
일 예로, 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성되는 첫번째 움직임 정보 병합 후보에 대한 오프셋은 +1이고, 두번째 움직임 정보 병합 후보에 대한 오프셋은 +2일 수 있다.
또는, 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성되는 첫번째 움직임 정보 병합 후보에 대한 오프셋은 +1이고, 두번째 움직임 정보 병합 후보에 대한 오프셋은 -1일 수 있다.
또는, 새롭게 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처는, 선택 가능한 참조 픽처들 중 인덱스가 가장 작은 것일 수 있다.
일 예로, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처 인덱스가 0인 경우, L0 참조 픽처 인덱스가 0인 L0 참조 픽처를 제외한 잔여 L0 참조 픽처들이 이용 가능할 수 있다. 이에 따라, 첫번째로 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처는, 이용 가능한 L0 참조 픽처들 중 L0 참조 픽처 인덱스가 가장 작은 L0 참조 픽처(즉, L0 참조 픽처 인덱스가 1인 L0 참조 픽처)이고, 두번째로 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처는, 이용 가능한 L0 참조 픽처들 중 인덱스가 두번째로 작은 L0 참조 픽처(즉, L0 참조 픽처 인덱스가 2인 L0 참조 픽처)일 수 있다.
또는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처 인덱스가 1인 경우, L0 참조 픽처 인덱스가 1인 L0 참조 픽처를 제외한 잔여 L0 참조 픽처들이 이용 가능할 수 있다. 이에 따라, 첫번째로 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처는, 이용 가능한 L0 참조 픽처들 중 L0 참조 픽처 인덱스가 가장 작은 L0 참조 픽처(즉, L0 참조 픽처 인덱스가 0인 L0 참조 픽처)이고, 두번째로 생성되는 움직임 정보 병합 후보의 L0 참조 픽처는, 이용 가능한 L0 참조 픽처들 중 인덱스가 두번째로 작은 L0 참조 픽처(즉, L0 참조 픽처 인덱스가 2인 L0 참조 픽처)일 수 있다.
도 28은 업데이트된 움직임 정보 병합 리스트를 예시한 것이다.
도 28은, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보로부터, 인덱스 3인 움직임 정보 병합 후보 및 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보가 유도된 예를 나타낸다.
도시된 예에서와 같이, 새롭게 생성된 움직임 정보 병합 후보들의 움직임 벡터는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보와 동일하나, 새롭게 생성된 움직임 정보 병합 후보들의 L0 참조 픽처 인덱스는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보와 상이함을 확인할 수 있다. 아울러, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 첫번째로 생성된 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보)에 대한, L0 참조 픽처 인덱스의 오프셋은 +1이고, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 두번째로 생성된 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보)에 대한, L0 참조 픽처 인덱스의 오프셋은 +2인 것으로 예시되었다.
한편, 하나의 움직임 정보 병합 후보로부터 새롭게 생성될 수 있는 움직임 정보 병합 후보들의 최대 개수는, 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들의 개수를 기반으로 결정될 수 있다.
일 예로, 도 26에 도시된 예에서는, L0 참조 픽처 리스트에 3개의 L0 참조 픽처들이 포함된 것으로 예시되었다. 이에 따라, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보가 지시하는 L0 참조 픽처를 제외한 잔여 2개의 참조 픽처들을 기반으로 최대 2개의 움직임 정보 병합 후보들을 생성할 수 있다. 즉, 하나의 움직임 정보 병합 후보로부터 새롭게 생성할 수 있는 움직임 정보 병합 후보들의 최대 개수는, 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들의 개수보다 1만큼 작을 수 있다.
일 예로, L0 참조 픽처 리스트 상에 2개의 L0 참조 픽처들만이 존재한다고 가정한다. 이 경우, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보로부터 새롭게 생성할 수 있는 움직임 정보 병합 후보의 개수는 1개이다. 이에 따라, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보로부터 1개의 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보)를 생성한 뒤, 다음 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 1인 움직임 정보 병합 후보)를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보)를 생성할 수 있다.
하나의 움직임 정보 병합 후보로부터, 복수개의 움직임 정보 병합 후보들을 순차적으로 생성하는 대신, 복수의 움직임 정보 후보들을 순차적으로 이용하여, 복수개의 움직임 정보 병합 후보들을 생성할 수도 있다.
일 예로, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 새로운 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보)를 생성한 이후, 인덱스가 1인 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 새로운 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보)를 생성할 수 있다.
기존 움직임 정보 병합 후보들을 순차적으로 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보들을 생성하였음에도, 움직임 정보 병합 리스트가 움직임 정보 병합 후보들로 가득 채워지지 않은 경우, 다시 인덱스가 가장 작은 움직임 정보 병합 후보부터 순차적으로 새로운 움직임 정보 병합 후보를 생성할 수 있다.
상술한 예에서는, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는 유지하면서, 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스를 변경함으로써, 새로운 움직임 정보 병합 후보가 생성되는 것으로 예시되었다. 상술한 예와 달리, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터를 스케일링하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터를 유도할 수도 있다. 일 예로, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터에 스케일링 팩터를 곱하여 유도될 수 있다.
여기서, 스케일링은, 현재 픽처와 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 사이의 거리(즉, POC 차분) 및 현재 픽처와 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 사이의 거리를 기반으로 수행될 수 있다. 일 예로, 스케일링 팩터는, 현재 픽처와 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 사이의 거리를 현재 픽처와 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 사이의 거리로 나눈 값으로 설정될 수 있다.
도 29는 스케일링된 움직임 벡터를 갖는 움직임 정보 병합 후보를 포함하도록 움직임 정보 병합 리스트가 업데이트된 예를 나타낸 것이다.
도 29는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보로부터, 인덱스 3인 움직임 정보 병합 후보 및 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보가 유도된 예를 나타낸다. 이때, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터 및 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터를 스케일링하여 유도될 수 있다.
도 26을 참조하면, L0 참조 픽처 인덱스가 0인 L0 참조 픽처와 현재 픽처와의 거리는 1이고, L0 참조 픽처 인덱스가 1인 L0 참조 픽처와 현재 픽처와의 거리는 2인 것으로 예시되었다. 이에 따라, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터에 스케일링 팩터 2를 곱하여 유도될 수 있다.
한편, 도 26에 도시된 예에서는, L0 참조 픽처 인덱스가 2인 L0 참조 픽처와 현재 픽처와의 거리는 3인 것으로 예시되었다. 이에 따라, 인덱스가 4인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터에 스케일링 팩터 3을 곱하여 유도될 수 있다.
움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보들 중 단방향 움직임 정보를 갖는 움직임 정보 병합 후보를 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 즉, 단방향 움직임 정보만을 갖는 움직임 정보 병합 후보(들)만이, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는데 이용될 수 있다.
또는, 기존 움직임 정보 병합 후보가 양방향 움직임 정보를 갖는 경우, L0 또는 L1 방향 중 하나에 대해서만, 움직임 정보 (즉, 참조 픽처 인덱스 및 움직임 벡터 중 적어도 하나)를 변경하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 이에 따라, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보 중 하나는 기존 움직임 정보 병합 후보와 동일한 반면, 다른 하나는 기존 움직임 정보 병합 후보와 상이할 수 있다.
또는, 기존 움직임 정보 병합 후보가 양방향 움직임 정보를 갖는 경우, 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보 중 하나만을 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 이에 따라, 새로운 움직임 정보 병합 후보는, L0 움직임 정보 만을 갖거나, L1 움직임 정보 만을 가질 수 있다.
또는, 움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보들 중 참조 픽처 인덱스가 특정한 참조 픽처를 가리키는 움직임 정보 병합 후보(들)만이, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는데 이용될 수 있다. 여기서, 특정한 참조 픽처는, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처, 현재 픽처와의 거리가 가장 작은 참조 픽처 또는 콜로케이티드 픽처일 수 있다. 또는, 특정한 참조 픽처를 지시하는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 참조 픽처의 방향(즉, L0 또는 L1 방향) 또는 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 정보는, 상위 헤더를 통해 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상위 헤더는, 슬라이스 헤더, 픽처 헤더 또는 시퀀스 헤더일 수 있다.
움직임 정보 병합 리스트에 참조 픽처 인덱스가 특정한 참조 픽처를 가리키는 움직임 정보 병합 후보들이 복수개인 경우, 할당된 인덱스가 작은 순으로, 움직임 정보 병합 후보들을 이용할 수 있다.
또는, 기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 움직임 정보 병합 후보가 특정한 참조 픽처를 이용하도록 설정할 수도 있다. 이에 따라, 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스가 특정한 참조 픽처를 가리키지 않는 경우에 한하여, 기존 움직임 정보 병합 후보로부터 새로운 움직임 정보 병합 후보가 유도될 수 있다.
기존 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 참조 블록을 특정하고, 참조 블록에 저장된 움직임 정보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수도 있다. 여기서, 참조 블록은, 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스가 지시하는 참조 픽처 내 현재 블록의 위치로부터 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터만큼 이격된 위치의 블록을 나타낼 수 있다.
이때, 참조 픽처 인덱스가 특정한 참조 픽처를 가리키는 기존 움직임 정보 병합 후보를 이용하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 나아가, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스도, 특정한 참조 픽처를 가리키도록 설정할 수 있다. 또한, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 기존 움직임 정보 병합 후보가 지시하는 참조 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 유도될 수 있다.
이하의 실시예에서는, 특정한 참조 픽처가 콜로케이티드 픽처인 것으로 가정한다. 또한, 콜로케이티드 픽처는, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처인 것으로 가정한다.
도 30 및 도 31은 새로운 움직임 정보 병합 후보가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보를 기반으로, 참조 픽처 내 참조 블록을 특정한다. 일 예로, 기존 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스가 콜로케이티드 픽처(즉, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처)를 가리키는 경우, 콜로케이티드 픽처 내 현재 블록의 위치로부터 기존 움직임 정보 병합 후보의 블록 벡터만큼 이격된 블록을 참조 블록으로 특정할 수 있다. 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보를 기반으로 특정된 참조 블록을 제1 참조 블록이라 호칭할 수 있다.
일 예로, 도 27과 같이, 움직임 정보 병합 리스트가 구성되어 있다면, 참조 픽처 인덱스가 콜로케이티드 픽처(즉, ref_idx가 0)를 가리키는 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보)를 이용하여, 제1 참조 블록을 특정할 수 있다.
제1 참조 블록에 움직임 정보가 저장되어 있는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 정보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 제1 참조 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 유도되고, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 블록이 속하는 참조 픽처(즉, 콜로케이티드 픽처)를 가리키도록 설정될 수 있다. 여기서, 스케일링은, 현재 픽처와 제1 참조 블록이 속하는 참조 픽처(이하, 제1 참조 픽처라 함) 사이의 거리 및 제1 참조 블록이 속하는 참조 픽처와 제1 참조 블록의 참조 픽처 인덱스가 지시하는 참조 픽처(이하, 제2 참조 픽처라 함) 사이의 거리를 기반으로 수행될 수 있다.
도 30에 도시된 예에서는, 현재 픽처와 제1 참조 픽처 사이의 거리가 1이고, 제1 참조 픽처와 제2 참조 픽처 사이의 거리도 1인 것으로 예시되었다. 이에 따라, 스케일링 팩터는 1로 유도되고, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 제1 참조 블록의 움직임 벡터와 동일하게 유도될 수 있다.
도 31에 도시된 예에서는, 현재 픽처와 제1 참조 픽처 사이의 거리가 1이고, 제1 참조 픽처와 제2 참조 픽처 사이의 거리는 2인 것으로 예시되었다. 이에 따라, 스케일링 팩터는 1/2로 설정되고, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터는, 제1 참조 블록의 움직임 벡터의 1/2로 유도될 수 있다.
참조 블록에 움직임 정보가 저장되어 있는지 여부는, 참조 블록 내 기 설정된 위치를 참조하여 결정될 수 있다.
도 32는 참조 블록 내 기 설정된 위치를 설명하기 위한 도면이다.
기 설정된 위치는, 참조 블록 내 중앙 위치(도 32의 C)일 수 있다.
또는, 복수의 위치 후보들을 기 설정된 순서로 탐색하고, 가장 먼저 발견된 움직임 정보를 참조 블록의 움직임 정보로 설정할 수 있다. 일 예로, 탐색 순서는, 참조 블록 내 중앙 위치(도 32의 C), 좌상단 위치(도 32의 UL), 우상단 위치(도 32의 UR), 좌하단 위치(도 32의 BL) 및 우하단 위치(도 32의 BR) 순일 수 있다. 또는, 이와 다르게 탐색 순서를 설정할 수도 있다.
제1 참조 블록이 속하는 참조 픽처를 지시하도록 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스를 설정하는 대신, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스를 제1 참조 블록에 저장된 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정할 수도 있다.
또한, 제1 참조 블록의 움직임 정보를 그대로 새로운 움직임 정보 병합 후보로 설정할 수도 있다.
움직임 정보 병합 후보 리스트는, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 업데이트될 수 있다. 일 예로, 도 27에 도시된 예에서와 같이, 움직임 정보 병합 리스트가 구성된 상태라면, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 제1 참조 블록을 특정하고, 제1 참조 블록에 저장된 움직임 정보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 이후, 움직임 정보 병합 리스트에 새로운 움직임 정보 병합 후보를 추가하여, 움직임 정보 병합 리스트를 업데이트할 수 있다.
다른 예로, 도 30 및 도 31에 도시된 예에서, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터(즉, MV)와 제1 참조 블록의 움직임 벡터(즉, newMV)를 합산한 것을, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터로 설정할 수도 있다.
또한, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 블록에 저장된 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정될 수 있다. 일 예로, 도 30에 도시된 예를 따를 경우, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스는 1로 설정되고, 도 31에 도시된 예를 따를 경우, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스는 2로 설정될 수 있다.
또는, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 특정 참조 픽쳐를 가리키도록 설정할 수도 있다. 일 예로, 특정 참조 픽처는, 콜로케이티드 픽처일 수 있다. 일 예로, 도 30 및 도 31에 도시된 예를 따를 경우, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스는, 콜로케이티드 픽처를 가리키도록 설정(즉, 0으로 설정)될 수 있다.
새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스가 특정 참조 픽처를 가리키도록 설정되고, 제1 참조 블록에 저장된 참조 픽처 인덱스가 특정 참조 픽처와 상이한 참조 픽처를 가리키는 경우, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터(즉, MV)와 제1 참조 블록에 저장된 움직임 벡터(즉, newMV)를 합산한 결과를 스케일링하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터를 유도할 수도 있다.
일 예로, 도 30에서, 제1 참조 블록에 저장된 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처와 현재 픽처와의 POC 차이가 2이고, 특정 참조 픽처(즉, 콜로케이티드 픽처)와 현재 픽처와의 POC차이가 1이다. 이에 따라, 움직임 벡터 합산값(즉, MV와 newMV의 합)에 1/2을 곱하여 스케일링을 수행하고, 스케일링된 값을 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
일 예로, 도 31에서, 제1 참조 블록에 저장된 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처와 현재 픽처와의 POC 차이가 3이고, 특정 참조 픽처(즉, 콜로케이티드 픽처)와 현재 픽처와의 POC차이는 1이다. 이에 따라, 움직임 벡터 합산값에 1/3을 곱하여 스케일링을 수행하고, 스케일링된 값을 새로운 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
도 30 및 도 31에서는, 콜로케이티드 픽처가 특정한 참조 픽처로 설정된 것으로 예시되었다. 콜로케이트디 픽처와 상이한 참조 픽처를 특정한 참조 픽처로 설정할 수도 있다. 이 경우, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 참조 픽처 인덱스는, 콜로케이티드 픽처와 상이한 특정한 참조 픽처를 가리키도록 설정될 수 있다.
각 참조 픽처에 대한 비용(cost)을 비교하여, 특정한 참조 픽처를 결정할 수도 있다. 일 예로, 기존 움직임 정보 병합 후보들 각각을 기반으로 참조 템플릿을 유도한 뒤, 참조 템플릿과 현재 템플릿 간의 비용(cost)를 산출할 수 있다. 참조 템플릿은, 참조 픽처 내 현재 템플릿으로부터, 움직임 정보 병합 후보의 움직임 벡터 만큼 이격된 위치의 영역일 수 있다. 현재 템플릿은, 현재 블록에 인접하는 상단 복원 영역 또는 좌측 복원 영역 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.
일 예로, 도 27에 도시된 예에서와 같이 움직임 정보 병합 리스트가 구성되었다면, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 리스트를 기반으로 제1 참조 픽처(즉, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처) 내 제1 참조 템플릿을 특정하고, 인덱스가 1인 움직임 정보 병합 리스트를 기반으로, 제2 참조 픽처(즉, 참조 픽처 인덱스가 1인 참조 픽처) 내 제2 참조 템플릿을 특정할 수 있다.
이후, 제1 참조 템플릿 및 현재 템플릿 간의 제1 비용과, 제2 참조 템플릿 및 현재 템플릿 간의 제2 비용을 산출한다. 제1 비용 및 제2 비용을 비교하여, 비용이 작은 쪽을, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는데 이용할 수 있다. 여기서, 비용은, SAD(Sum of Absolute Differences), SATD(Sum of Absolute Transformed Differences) 또는 MR-SAD(Mean-Removed Sum of Absolute Differences)를 기반으로 산출될 수 있다.
일 예로, 제1 비용이 제2 비용보다 작다면, 제1 참조 픽처를 특정한 참조 픽처로 설정하고, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보를 이용하여 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 반대로, 제1 비용이 제2 비용보다 크다면, 제2 참조 픽처를 특정한 참조 픽처로 설정하고, 인덱스가 1인 움직임 정보 병합 후보를 이용하여 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.
제1 참조 블록에 양방향 움직임 정보(즉, L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보)가 저장되어 있는 경우, 제1 참조 블록을 특정하는데 이용된 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보와 동일한 방향의 움직임 정보를 이용하여, 새로운 움직임 정보를 유도할 수 있다. 일 예로, 도 26에서도시된 예에서, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보를 기반으로 제1 참조 블록이 특정되었다면, 제1 참조 블록의 L0 움직임 정보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.
또는, 제1 참조 블록에 양방향 움직임 정보가 저장되어 있는 경우, 제1 참조 블록의 L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보 각각을 기반으로, 2개의 새로운 움직임 정보 병합 후보들을 유도할 수도 있다. 일 예로, 첫번째 새로운 움직임 정보 병합 후보는, 제1 참조 블록의 L0 움직임 정보를 기반으로 유도되고, 두번째 새로운 움직임 정보 병합 후보는, 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보를 기반으로 유도될 수 있다.
기존 움직임 정보 병합 후보가 양방향 움직임 정보(즉, L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보)를 갖는 경우, 특정한 참조 픽처에 대응되는 방향의 움직임 정보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 특정한 참조 픽처가 L0 참조 픽처인 경우, 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보를 기반으로 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 반면, 특정한 참조 픽처가 L1 참조 픽처인 경우, 기존 움직임 정보 병합 후보의 L1 움직임 정보를 기반으로 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.
기존 움직임 정보 병합 후보의 제1 방향 움직임 정보에 의해 특정된 제1 참조 블록이 기존 움직임 정보 병합 후보와 상이한 방향인 제2 방향 움직임 정보를 갖는 경우, 양방향 움직임 정보를 갖는 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수도 있다. 여기서, 제1 방향은, L0 및 L1 방향 중 하나를 가리키고, 제2 방향은, 다른 하나를 가리킬 수 있다.
도 33은 양방향 움직임 정보를 갖는 새로운 움직임 정보 병합 후보가 유도되는 예를 나타낸 것이다.
기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보를 기반으로 특정된 제1 참조 블록에 L1 움직임 정보가 저장되어 있는 경우, 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보 및 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보를 조합하여, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.
일 예로, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보는, 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보와 동일하게 설정되고, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L1 움직임 정보는, 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
또는, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L1 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 블록의 L1 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정하고, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L1 움직임 벡터는, 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보에 의해 지시되는 제2 참조 블록과 현재 블록 간의 위치 차분으로 설정될 수 있다.
일 예로, 현재 블록과 제1 참조 블록을 위치 차를 제1 움직임 벡터라 가정하고, 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 위치 차를 제2 움직임 벡터라고 가정하자. 이 경우, 제 1움직임 벡터와 제2 움직임 벡터의 합은, 현재 블록으로부터 제2 참조 블록의 위치를 특정하는 움직임 벡터, 즉, 현재 블록과 제2 참조 블록간의 위치 차분을 나타내게 된다.
즉, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L0방향 움직임 벡터는 제1 움직임 벡터로 설정되는 한편, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 L1방향 움직임 벡터는 제1 움직임 벡터와 제2 움직임 벡터의 합으로 설정될 수 있다.
양방향 움직임 정보를 갖는 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는 실시예는, 기존 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보와 제1 참조 블록에 저장된 움직임 정보가 상이한 방향을 갖는 경우, 또는, 기존 움직임 정보 병합 후보는 단방향 움직임 정보를 갖고, 제1 참조 블록에는 양방향 움직임 정보가 저장되어 있는 경우, 적용될 수 있다.
한편, 기존 움직임 정보 병합 후보와 상이한 방향을 갖는 제1 참조 블록의 움직임 정보가 이용 가능한지 여부는, 제1 참조 블록과, 상기 제1 참조 블록의 움직임 정보에 의해 특정된 제2 참조 블록 사이에, 현재 블록이 존재하는지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
여기서, 현재 블록이 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 존재한다는 것은, 하나의 픽처 내에서 제1 참조 블록과 동일한 위치의 블록이 제2 참조 블록과 동일한 위치로 이동한다고 가정하였을 때, 이동 경로 상에 현재 블록의 일부 또는 현재 블록의 기 정의된 위치가 포함됨을 나타낸다. 여기서, 기 정의된 위치는, 현재 블록의 중심 위치, 좌상단 위치, 좌하단 위치 또는 우하단 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 제1 참조 블록으로부터 제2 참조 블록을 향하는 움직임 벡터의 궤적이 현재 블록 내부를 지나는지 여부에 따라, 현재 블록이 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 존재하는지 여부가 결정될 수 있다.
또는, 제1 참조 블록의 움직임 벡터에 의해 지시되는 위치가, 현재 블록의 내부인지 여부에 기반하여, 제1 참조 블록이 이용 가능한지 여부를 결정할 수 있다.
일 예로, 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 위치 차에 해당하는 움직임 벡터(즉, 제1 참조 블록에 저장된 움직임 벡터)는, 제1 참조 블록을 포함하는 참조 픽처를 기준으로 설정된 것이다.
이를 고려하여, 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 위치 차에 해당하는 움직임 벡터를, 현재 픽처를 기준으로 스케일링할 수 있다. 여기서, 스케일링은, 제1 참조 픽처와 제2 참조 픽처 간의 거리 및 제1 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리를 기준으로 유도되는 스케일링 팩터를 기반으로 수행될 수 있다.
이후, 스케일링된 벡터가, 제1 참조 블록의 기 정의된 위치를 기점으로 하였을 때, 현재 블록 내부를 지시하는지 여부에 따라, 제1 참조 블록의 움직임 정보가 이용 가능한지 여부가 결정될 수 있다. 여기서, 기 정의된 위치는, 제1 참조 블록의 좌상단 위치, 중심 위치, 좌하단 위치, 우상단 위치 또는 우하단 위치 중 적어도 하나일 수 있다.
일 예로, 제1 참조 블록의 좌상단 위치를 기점으로 삼았을 때, 스케일링된 벡터가 가리키는 위치가 현재 블록 내부를 가리키는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 정보가 이용 가능한 것으로 결정될 수 있다.
반면, 스케일링된 벡터가 현재 블록 바깥 영역을 가리키는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 정보가 이용 불가능한 것으로 결정될 수 있다.
또는, 스케일링된 벡터가 가리키는 위치가 특정 영역의 내부를 지시하는지 여부에 기반하여, 제1 참조 블록의 움직임 정보가 이용 가능한지 여부를 결정할 수 있다.
여기서, 특정 영역은, 현재 블록 및 현재 블록 주변의 추가 영역을 포함할 수 있다. 구체적으로, 현재 블록과 현재 블록의 상단, 좌측, 우측 및 하단에 인접하는 영역들을 특정 영역으로 설정할 수 있다.
스케일링된 벡터가 특정 영역의 내부를 가리키는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 정보가 이용 가능한 것으로 결정될 수 있다.
반면, 스케일링된 벡터가 특정 영역의 바깥 영역을 가리키는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 정보는 이용 불가능한 것으로 결정될 수 있다.
한편, 추가 영역은, 현재 블록을 중심으로, 상단, 좌측, 우측 및 하단 4개 방향에 모두 존재할 수 있다. 이때, 각 방향에 대한 추가 영역의 크기는, 현재 블록의 크기/형태에 따라 적응적으로 결정될 수 있다.
또는, 추가 영역의 크기는, 모든 방향에 대해 동일할 수 있다.
또는, 현재 블록의 특정 위치에 대해서만, 추가 영역을 설정할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 및 상단에 대해서만, 추가 영역을 설정할 수 있다.
도 34 및 도 35는 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 현재 블록이 존재하는지 여부를 판정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위해, 제1 참조 블록은, 기존 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보에 의해 특정되고, 제1 참조 블록은 L1 방향의 움직임 정보를 갖는 것으로 가정한다. 이에 따라, 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보에 의해 특정되는 제2 참조 블록은, L1 참조 픽처에 존재할 수 있다.
제1 참조 블록 및 제2 참조 블록이 하나의 픽처에 있다고 가정하였을 때, 제1 참조 블록과 제2 참조 블록을 잇는 선이, 픽처 내 현재 블록과 동일한 크기의 영역 내부를 통과하는지 여부 또는, 픽처 내 현재 블록과 동일한 크기의 영역 내 기정의된 위치를 통과하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, 도 34에 도시된 예에서는, 제1 참조 블록의 중심 위치와 제2 참조 블록의 중심 위치를 연결한 선이, 현재 블록 내부 영역을 통과하지 않는 것으로 예시되었다. 이 경우, 현재 블록은, 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 존재하지 않는 것으로 판단될 수 있다. 현재 블록이 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 존재하지 않는 경우, 기존 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보) 및 제1 참조 블록의 움직임 정보(즉, L1 움직임 정보)는, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도하는데 이용 불가할 수 있다. 이에 따라, 차순위 기존 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 1인 움직임 정보 병합 후보)를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 유도 여부를 판단할 수 있다.
도 35에 도시된 예에서는, 제1 참조 블록의 중심 위치와 제2 참조 블록의 중심 위치를 연결한 선이, 현재 블록 내부 영역을 통과하는 것으로 예시되었다. 이 경우, 현재 블록은, 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 존재하는 것으로 판단될 수 있다. 현재 블록이 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록 사이에 존재하는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 정보(즉, L1 움직임 정보)를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다. 즉, 기존 움직임 정보 병합 후보(즉, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보)의 제1 방향(즉, L0) 움직임 정보와, 제1 참조 블록의 제2 방향(즉, L1) 움직임 정보를 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.
한편, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 정보를 제1 참조 블록의 제2 방향 움직임 정보와 동일하게 설정하는 대신, 제1 참조 블록이 지시하는 제2 참조 블록과 현재 블록 간의 위치 차분을 기반으로, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 정보를 유도할 수 있다. 일 예로, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 블록의 제2 방향 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정될 수 있다. 반면, 새로운 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 벡터는, 현재 블록과 제2 참조 블록 간의 위치 차이로 설정될 수 있다.
도 36은 새로운 움직임 정보 병합 후보를 포함하도록 움직임 정보 병합 리스트가 업데이트되는 예를 나타낸다.
업데이트 전 움직임 정보 병합 리스트는, 도 27에 도시된 예와 같다고 가정한다.
도 36에 도시된 예에서, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보를 기반으로, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보가 유도된 것으로 가정하였을 때, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보는, 인덱스가 0인 움직임 정보 병합 후보의 L0 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다. 한편, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보의 L1 움직임 정보는, 인덱스가 0인 움직임 정보 후보의 L0 움직임 정보에 의해 특정된 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보를 기반으로 유도될 수 있다.
일 예로, 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보의 L1 참조 픽처 인덱스는, 제1 참조 블록의 L1 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정될 수 있다. 인덱스가 3인 움직임 정보 병합 후보의 L1 움직임 벡터는, 현재 블록과 제2 참조 블록 간의 위치 차분으로 설정될 수 있다. 여기서, 제2 참조 블록은, 제1 참조 블록의 L1 움직임 정보에 의해 특정된 것일 수 있다.
상술한 실시예들은, AMVP 모드 하에서, 새로운 움직임 벡터 예측 후보를 유도하는데 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 예측 리스트 내 기 삽입된 움직임 벡터 예측 후보를 기반으로, 새로운 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다.
한편, AMVP 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 참조 픽처 인덱스가 지시하는 참조 픽처가 특정 참조 픽처로 설정될 수 있다.
일 예로, 기존 움직임 벡터 예측 후보를 기반으로, 특정 참조 픽처 내 제1 참조 블록을 특정하고, 제1 참조 블록에 움직임 정보가 저장되어 있는지 여부를 확인한다.
제1 참조 블록에 움직임 정보가 저장되어 있는 경우, 제1 참조 블록의 움직임 벡터를 스케일링한 것을 새로운 움직임 벡터 예측 후보로 설정할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 특정 참조 픽처 사이의 거리 및 현재 픽처와 제1 참조 블록의 참조 픽처 인덱스가 지시하는 참조 픽처 사이의 거리를 기반으로 수행될 수 있다.
복호화 과정 또는 부호화 과정을 중심으로 설명된 실시예들을, 부호화 과정 또는 복호화 과정에 적용하는 것은, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다. 소정의 순서로 설명된 실시예들을, 설명된 것과 상이한 순서로 변경하는 것 역시, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다.
상술한 개시는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 개시에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 일 예로, 상기 하드웨어 장치는, 연산을 수행하기 위한 프로세서, 데이터를 저장하는 메모리, 데이터를 전송하는 송신기 및 데이터를 수신하는 수신기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 개시는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 상술한 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다. 상기 비트스트림은, 부호화 장치에 의해 전송될 수 있고, 복호화 장치는, 상기 비트스트림을 수신하여, 영상을 복호화할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 개시에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 개시는 비디오 신호를 인코딩/디코딩할 수 있는 컴퓨팅 또는 전자 장치 에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 현재 블록의 움직임 정보 병합 리스트를 생성하는 단계;
    상기 움직임 정보 병합 리스트로부터, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및
    상기 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하되,
    상기 움직임 정보 병합 리스트는, 제1 움직임 정보 병합 후보 및 상기 제1 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 제2 움직임 정보 병합 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 움직임 벡터는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 움직임 벡터와 동일하게 설정되고,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 참조 픽처 인덱스는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 참조 픽처 인덱스와 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 참조 픽처 인덱스는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 참조 픽처 인덱스와 상이하게 설정되고,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 움직임 벡터는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 움직임 벡터를 스케일링하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 움직임 정보 병합 후보는, 상기 움직임 정보 병합 리스트에 기 삽입된 움직임 정보 병합 후보들 중 참조 픽처 인덱스가 기 정의된 참조 픽처를 가리키는 움직임 정보 병합 후보인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 참조 픽처 인덱스는, 상기 기 정의된 참조 픽처 인덱스를 가리키도록 설정되고,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 움직임 벡터는, 제1 참조 블록에 저장된 제3 움직임 벡터를 스케일링하여 유도되고,
    상기 제1 참조 블록은, 상기 기 정의된 참조 픽처 내 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 움직임 벡터에 의해 특정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 스케일링은, 현재 픽처 및 상기 기 정의된 참조 픽처 간의 제1 거리 및 상기 현재 픽처 및 제1 참조 픽처 간의 제2 거리를 기반으로 유도된 스케일링 팩터를 기반으로 수행되고,
    상기 제1 참조 픽처는, 상기 제1 참조 블록에 저장된 제3 참조 픽처 인덱스에 의해 지시된 것인, 영상 복호화 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 기 정의된 참조 픽처는, 콜로케이티드 픽처인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보는, 양방향 움직임 정보를 갖고,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제1 방향 움직임 정보는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 제1 방향 움직임 정보와 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 정보는, 상기 제1 움직임 정보 병합 후보의 상기 제1 방향 움직임 정보에 의해 특정되는 제1 참조 블록의 제2 방향 움직임 정보를 기반으로 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 상기 제2 방향 움직임 정보는, 상기 제1 참조 블록의 상기 제2 방향 움직임 정보와 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 참조 픽처 인덱스는, 상기 제1 참조 블록의 제2 방향 참조 픽처 인덱스와 동일하게 설정되고,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보의 제2 방향 움직임 벡터는, 상기 현재 블록과 제2 참조 블록 간의 위치 차분으로 설정되고,
    상기 제2 참조 블록은, 상기 제1 참조 블록의 상기 제2 방향 움직임 정보에 의해 특정되는 것인, 영상 복호화 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 움직임 정보 병합 후보를 유도하는데 있어서, 상기 제1 참조 블록의 상기 제2 방향 움직임 정보가 이용 가능한지 여부는, 상기 제1 참조 블록 및 상기 제2 참조 블록 사이에 상기 현재 블록이 존재하는지 여부를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 상기 제1 참조 블록 및 상기 제2 참조 블록 사이에 존재하는지 여부는, 상기 제1 참조 블록 및 상기 참조 블록을 연결한 선이, 상기 현재 블록 내부 영역을 통과하는지 여부를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  14. 현재 블록의 움직임 정보 병합 리스트를 생성하는 단계;
    상기 움직임 정보 병합 리스트로부터, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및
    상기 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하되,
    상기 움직임 정보 병합 리스트는, 제1 움직임 정보 병합 후보 및 상기 제1 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 제2 움직임 정보 병합 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  15. 압축된 비디오 데이터를 생성하는 프로세서; 및
    상기 압축된 비디오 데이터를 전송하는 송신기를 포함하는 장치에 있어서,
    상기 압축된 비디오의 생성하는 과정은,
    현재 블록의 움직임 정보 병합 리스트를 생성하는 단계;
    상기 움직임 정보 병합 리스트로부터, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및
    상기 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 움직임 정보 병합 리스트는, 제1 움직임 정보 병합 후보 및 상기 제1 움직임 정보 병합 후보를 기반으로 생성된 제2 움직임 정보 병합 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 압축된 비디오 데이터를 전송하기 위한 장치.
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