KR102110229B1 - Method And Apparatus For Video Encoding And Decoding - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비디오 인코딩 방법 및 비디오 디코딩 방법과 이를 이용하는 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 비디오 인코딩 방법의 일 실시형태는 PCM(Pulse Coding Modulation)이 적용되는 현재 블록에 대하여 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 결정하는 단계 및 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보를 시그널링하는 단계를 포함하며, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보는, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이의 기준값에 대한 차이값을 포함할 수 있다 The present invention relates to a video encoding method and a video decoding method and an apparatus using the same, and an embodiment of the video encoding method according to the present invention sets a bit depth value per PCM sample for a current block to which Pulse Coding Modulation (PCM) is applied. Determining and signaling information about bit depth per PCM sample, wherein the information about bit depth per PCM sample includes a difference value for a reference value of bit depth per PCM sample for the current block. Can

Description

비디오 인코딩 및 디코딩 방법과 이를 이용한 장치{Method And Apparatus For Video Encoding And Decoding}Video encoding and decoding method and apparatus using the same {Method And Apparatus For Video Encoding And Decoding}

본 발명은 비디오 인코딩/디코딩 방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 PCM(Pulse Coding Modulation) 모드에서 영상 정보를 인코딩하는 방법 및 장치와 디코딩 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a video encoding / decoding method and apparatus, and more particularly to a method and apparatus for encoding and decoding video information in a PCM (Pulse Coding Modulation) mode.

최근 멀티미디어(multimedia) 환경이 구축되면서, 다양한 단말과 네트워크가 이용되고 있으며, 이에 따른 사용자 요구도 다변화하고 있다. Recently, as a multimedia environment has been established, various terminals and networks have been used, and user demands have diversified accordingly.

예컨대, 단말의 성능과 컴퓨팅 능력(computing ability)이 다양해짐에 따라서 지원하는 성능도 기기별로 다양해지고 있다. 또한 정보가 전송되는 네트워크 역시 유무선 네트워크와 같은 외형적인 구조뿐만 아니라, 전송하는 정보의 형태, 정보량과 속도 등 기능별로도 다양해지고 있다. 사용자는 원하는 기능에 따라서 사용할 단말과 네트워크를 선택하며, 사용자에게 기업이 제공하는 단말과 네트워크의 스펙트럼도 다양해지고 있다.For example, as the performance and computing ability of the terminal are diversified, the supported performance is also diversified by device. In addition, the network through which information is transmitted is not only an external structure such as a wired / wireless network, but also a variety of functions such as the type of information to be transmitted, the amount and speed of information. The user selects a terminal and a network to use according to a desired function, and the spectrum of terminals and networks provided by the enterprise to the user is also diversified.

최근에는 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송이 국내뿐만 아니라 세계적으로 확대되어 서비스되면서, 많은 사용자들이 고해상도, 고화질의 영상에 익숙해지고 있다. 이에 따라서 많은 영상 서비스 관련 기관들이 차세대 영상 기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. Recently, as broadcasts having high definition (HD) resolution have been expanded and serviced not only in Korea but also worldwide, many users are accustomed to high-resolution and high-definition images. Accordingly, many video service related organizations are accelerating the development of next generation video devices.

또한 HDTV와 더불어 HDTV의 4배 이상의 해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition)에 대한 관심이 증대되면서 보다 높은 해상도, 고화질의 영상을 압축하여 처리하는 기술에 대한 요구는 더 높아지고 있다.In addition, as interest in UHD (Ultra High Definition) having an HDTV resolution of 4 times or more has increased along with HDTV, the demand for a technology for compressing and processing a higher resolution and higher quality image is increasing.

영상을 압축하여 처리하기 위해, 시간적으로 이전 및/또는 이후의 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 인터(inter) 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 다른 화소값을 예측하는 인트라(intra) 예측 기술, 출현 빈도가 높은 심볼(symbol)에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 심볼에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 인코딩 기술 등이 사용될 수 있다.In order to compress and process an image, an inter prediction technique for predicting pixel values included in a current picture from temporally previous and / or subsequent pictures, other pixels included in the current picture using pixel information in the current picture An intra prediction technique for predicting a value, an entropy encoding technique for assigning a short code to a symbol with a high frequency of appearance and a long code to a symbol with a low frequency of frequency may be used.

고해상도, 고화질 영상 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라서, 전송되는 정보량 혹은 처리되는 정보량을 적정하게 제어하거나 최소화하는 방법이 필요하다.As the demand for high-resolution and high-definition video services increases, there is a need for a method of properly controlling or minimizing the amount of information transmitted or the amount of information processed.

본 발명의 목적은 PCM(Pulse Code Modulation) 모드의 인트라 코딩과 같이 샘플값 혹은 샘플값과 샘들 예측값의 차이에 해당하는 차분값을 주파수 변환 과정 없이 직접 부호화하는 모드에 있어 각 화면 혹은 각 블록의 발생 비트량을 제어할 수 없었던 종래 기술의 한계를 극복함으로써, 이러한 모드가 사용되더라도 비트율 제어가 용이하게 이루어질 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. The object of the present invention is to generate each screen or each block in a mode in which a difference value corresponding to a difference between a sample value or a sample value and a sample prediction value is directly encoded without a frequency conversion process, such as intra coding in PCM (Pulse Code Modulation) mode. By overcoming the limitations of the prior art that could not control the bit amount, it is to provide a method and apparatus that can easily control the bit rate even if such a mode is used.

본 발명의 다른 목적은 종래 기술의 한계를 극복하기 위해 PCM 모드와 같이 샘플값혹은 차분값을 직접 인코딩할 블록들에 대해서 샘플당 비트 깊이 정보를 삽입하며, 이 정보를 상위 레벨의 값 또는 주변의 값으로부터 예측하여 사용함으로써 시그널링 오버헤드를 최소화하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to insert bit-depth information per sample for blocks to directly encode a sample value or a difference value, such as PCM mode, to overcome the limitations of the prior art. It is to provide a method and apparatus for minimizing signaling overhead by predicting and using from a value.

본 발명의 또 다른 목적은 양자화 파라미터(QP)와 샘플당 비트 깊이와의 매핑 관계를 도입함으로써, QP 할당 및 시그널링만으로 부호화된 샘플값 혹은 차분값의 비트 깊이를 유도할 수 있도록 함으로써 부호화 대상 블록의 발생 비트량 제어를 용이하게 하거나, 반대로 부호화된 샘플값 혹은 차분값의 샘플당 비트 깊이 정보의 시그널링 만으로 부호화 대상 블록의 QP값을 유도할 수 있도록 함으로써 부호화 대상 블록의 QP 정보 시그널링을 생략할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to introduce a mapping relationship between a quantization parameter (QP) and a bit depth per sample, so that a bit depth of a coded sample value or a difference value can be derived only by QP allocation and signaling. It is possible to omit the QP information signaling of the encoding target block by facilitating control of the generated bit amount, or by inducing the QP value of the encoding target block only by signaling the bit depth information per sample of the encoded sample value or difference value. It is to provide a method and apparatus.

(1) 본 발명의 일 실시형태는 비디오 인코딩 방법에 관한 것으로서, PCM(Pulse Coding Modulation)이 적용되는 현재 블록에 대하여 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 결정하는 단계 및 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보를 시그널링하는 단계를 포함하며, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보는, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이의 기준값에 대한 차이값을 포함할 수 있다.(1) An embodiment of the present invention relates to a video encoding method, comprising: determining a bit depth value per PCM sample for a current block to which a pulse coding modulation (PCM) is applied and information about bit depth per PCM sample Signaling, the information about the bit depth per PCM sample, may include a difference value for a reference value of the bit depth per PCM sample for the current block.

(2) (1)에서, 상기 기준값은 상위 레벨 신택스를 통해 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값일 수 있다.(2) In (1), the reference value may be a bit depth reference value per PCM sample transmitted through a higher level syntax.

(3) (2)에서, 상기 시그널링 단계에서는, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값을 시퀀스 파라미터 셋 또는 픽처 파라미터 셋을 통해서 전송할 수 있다.(3) In (2), in the signaling step, the bit depth reference value per PCM sample may be transmitted through a sequence parameter set or a picture parameter set.

(4) (2)에서, 상기 시그널링 단계에서는, 상기 차이값을 슬라이스 헤더 레벨 또는 처리 유닛 레벨에서 전송할 수 있다. (4) In (2), in the signaling step, the difference value may be transmitted at a slice header level or a processing unit level.

(5) (1)에서, 상기 기준값은 상기 현재 블록의 주변 블록들 중에서 PCM 모드가 적용된 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이일 수 있다.(5) In (1), the reference value may be a bit depth per PCM sample of a block to which PCM mode is applied among neighboring blocks of the current block.

(6) (5)에서, 상기 기준값은 PCM 모드가 적용된 블록들 중에서, 상기 현재 블록이 속하는 슬라이스 또는 픽처의 첫 번째 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이일 수 있다.(6) In (5), the reference value may be a bit depth per PCM sample of a first block of a slice or picture to which the current block belongs, among blocks to which the PCM mode is applied.

(7) (5)에서, 상기 기준값은 PCM 모드가 적용된 블록들 중에서, 스캔 순서 또는 인코딩 순서상 현재 블록에 가장 가까운 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이일 수 있다.(7) In (5), the reference value may be a bit depth per PCM sample of a block closest to the current block in a scan order or encoding order among blocks to which the PCM mode is applied.

(8) 본 발명의 다른 실시형태는 비디오 인코딩 방법으로서, PCM(Pulse Coding Modulation)이 적용되는 현재 블록에 대하여 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 결정하는 단계 및 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보를 시그널링하는 단계를 포함하며, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보는, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이에 매핑되는 QP(Quantization parameter)를 포함할 수 있다.(8) Another embodiment of the present invention is a video encoding method, comprising: determining a bit depth per PCM sample value for a current block to which a pulse coding modulation (PCM) is applied and signaling information about bit depth per PCM sample Including a step, the information about the bit depth per PCM sample may include a QP (Quantization parameter) mapped to the bit depth per PCM sample for the current block.

(9) 보 발명의 또 다른 실시형태는 비디오 디코딩 방법으로서, PCM(Pulse Coding Modulation)이 적용되는 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 수신하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 기반으로 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보는, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이의 기준값에 대한 차이값을 포함할 수 있다.(9) Another embodiment of the present invention is a video decoding method, comprising: receiving bit depth information per PCM sample for a current block to which Pulse Coding Modulation (PCM) is applied and bit depth per PCM sample for the current block And restoring the current block based on the information, and bit depth information per PCM sample for the current block may include a difference value with respect to a reference value of bit depth per PCM sample for the current block.

(10) (9)에서, 상기 기준값은 상위 레벨 신택스를 통해 전송된 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값일 수 있다.(10) In (9), the reference value may be a bit depth reference value per PCM sample transmitted through a higher level syntax.

(11) (10)에서, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값은 시퀀스 파라미터 셋 또는 픽처 파라미터 셋을 통해서 전송될 수 있다.(11) In (10), the bit depth reference value per PCM sample may be transmitted through a sequence parameter set or a picture parameter set.

(12) (10)에서, 상기 차이값은 슬라이스 헤더 레벨 또는 처리 유닛 레벨에서 전송될 수 있다.(12) In (10), the difference value may be transmitted at a slice header level or a processing unit level.

(13) (9)에서, 상기 기준값은 상기 현재 블록의 주변 블록들 중에서 PCM 모드가 적용된 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이일 수 있다.(13) In (9), the reference value may be a bit depth per PCM sample of a block to which PCM mode is applied among neighboring blocks of the current block.

(14) (13)에서, 상기 기준값은, PCM 모드가 적용된 블록들 중에서, 상기 현재 블록이 속하는 슬라이스 또는 픽처의 첫 번째 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이일 수 있다.(14) In (13), the reference value may be a bit depth per PCM sample of a first block of a slice or picture to which the current block belongs, among blocks to which the PCM mode is applied.

(15) (13)에서, 상기 기준값은 PCM 모드가 적용된 블록들 중에서, 스캔 순서 또는 디코딩 순서상 현재 블록에 가장 가까운 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이일 수 있다.(15) In (13), the reference value may be a bit depth per PCM sample of a block closest to the current block in a scan order or decoding order among blocks to which the PCM mode is applied.

(16) 본 발명의 또 다른 실시형태는 비디오 디코딩 방법으로서, PCM(Pulse Coding Modulation)이 적용되는 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 수신하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 기반으로 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보는, 상기 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이에 매핑되는 QP(Quantization parameter)를 포함할 수 있다.(16) Another embodiment of the present invention is a video decoding method, comprising: receiving bit depth information per PCM sample for a current block to which Pulse Coding Modulation (PCM) is applied, and bit depth per PCM sample for the current block And restoring a current block based on information, and bit depth information per PCM sample for the current block may include a QP (Quantization parameter) mapped to bit depth per PCM sample for the current block. .

본 발명에 의하면, PCM(Pulse Code Modulation) 모드의 인트라 코딩 각 화면 혹은 각 블록의 발생 비트량을 제어할 수 없었던 종래 기술의 한계를 극복함으로써, PCM 모드가 사용되더라도 비트율을 용이하게 제어할 수 있다. According to the present invention, by overcoming the limitations of the prior art in which the amount of bits of each screen or each block of intra coding in PCM (Pulse Code Modulation) mode cannot be controlled, the bit rate can be easily controlled even when the PCM mode is used. .

본 발명에 의하면, PCM 모드로 인코딩할 블록들에 대해서 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 삽입하며, 이 정보를 상위 레벨의 값 또는 주변의 값으로부터 예측하여 사용함으로써 시그널링 오버헤드를 최소화할 수 있다. According to the present invention, bit depth information per PCM sample is inserted into blocks to be encoded in PCM mode, and signaling overhead can be minimized by predicting and using this information from a higher level value or a surrounding value.

본 발명에 의하면, 양자화 파라미터(QP)와 PCM 샘플당 비트 깊이와의 매핑 관계를 도입함으로써, QP 할당 및 시그널링만으로 PCM 모드의 인트라 코딩이 적용된 블록의 발생 비트량을 용이하게 제어할 수 있다.According to the present invention, by introducing a mapping relationship between quantization parameter (QP) and bit depth per PCM sample, it is possible to easily control the amount of generated bits of a block to which intra coding in PCM mode is applied only by QP allocation and signaling.

도 1은 인코딩 장치의 일 실시예에 따른 기본 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 디코딩 장치의 일 실시예에 따른 기본 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따라서 인코딩 장치에서 수행되는 PCM 샘플에 대한 비트율 제어 동작의 일 예를 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명에 따라서 인코딩 장치에서 수행되는 PCM 샘플에 대한 비트율 제어 동작의 다른 예를 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명에 따라서 시그널링되는 PCM 모드에 대한 비트량 정보에 관하여 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라서 현재 블록의 주변 블록들 중 PCM 모드로 인코딩/디코딩된 블록의 정보를 이용하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 예측하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 디코딩 장치에서 PCM 모드가 적용된 블록을 복원하는 방법을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.1 is a block diagram showing a basic configuration according to an embodiment of an encoding apparatus.
2 is a block diagram showing a basic configuration according to an embodiment of a decoding apparatus.
3 is a flowchart schematically illustrating an example of a bit rate control operation for a PCM sample performed in an encoding apparatus according to the present invention.
4 is a flowchart schematically illustrating another example of a bit rate control operation for a PCM sample performed in an encoding apparatus according to the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating bit amount information for a PCM mode signaled according to the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating a method of predicting a bit depth value per PCM sample of a current block using information of a block encoded / decoded in PCM mode among neighboring blocks of the current block according to the present invention.
7 is a flowchart schematically illustrating a method of restoring a block to which a PCM mode is applied in a decoding apparatus according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 해당 설명을 생략할 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the embodiments of the present specification, when it is determined that a detailed description of related well-known configurations or functions may obscure the subject matter of the present specification, the corresponding description may be omitted.

본 명세서에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있는 것을 의미할 수도 있고, 중간에 다른 구성 요소가 존재하는 것을 의미할 수도 있다. 아울러, 본 명세서에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component in this specification, it may mean that it is directly connected to or connected to the other component, or another component in the middle. It may mean that an element is present. In addition, description of "including" a specific configuration in this specification does not exclude configurations other than the corresponding configuration, and means that an additional configuration may be included in the scope of the present invention or the technical spirit of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성들은 상기 용어에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성을 다른 구성으로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성은 제2 구성으로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성도 제1 구성으로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various configurations, but the configurations are not limited by the terms. The terms are used to distinguish one component from another component. For example, the first configuration may be referred to as a second configuration without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second configuration may also be referred to as a first configuration.

또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 하나의 구성부를 이루거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.In addition, the components shown in the embodiments of the present invention are shown independently to represent different characteristic functions, and do not mean that each component is composed of separate hardware or one software component unit. That is, for convenience of description, each component is listed and included as each component, and at least two components of each component may form one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function. The integrated and separate embodiments of each component are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.

도 1은 인코딩 장치의 일 실시예에 따른 기본 구성을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a basic configuration according to an embodiment of an encoding apparatus.

도 1을 참조하면, 인코딩 장치(100)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(125), 감산기(130), 변환부(135), 양자화부(140), 엔트로피 인코딩부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 픽처 버퍼(190)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the encoding apparatus 100 encodes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 125, a subtractor 130, a conversion unit 135, a quantization unit 140, and entropy It includes a unit 150, an inverse quantization unit 160, an inverse conversion unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a picture buffer 190.

인코딩 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 인코딩을 수행하고 비트스트림(bitstream)을 출력할 수 있다. 인트라 모드인 경우 스위치(125)가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치(125)가 인터로 전환된다. 인코딩 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 입력 블록과 예측 블록의 차분을 인코딩할 수 있다.The encoding apparatus 100 may encode the input image in an intra mode or an inter mode and output a bitstream. In the intra mode, the switch 125 is switched to intra, and in the inter mode, the switch 125 is switched to inter. The encoding apparatus 100 may generate a prediction block for the input block of the input image, and then encode the difference between the input block and the prediction block.

인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록 주변의 이미 인코딩된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.In the intra mode, the intra prediction unit 120 may generate a prediction block by performing spatial prediction using pixel values of an already encoded block around the current block.

인터 모드인 경우, 인터 예측부(110)는, 움직임 예측 과정에서 픽처 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록에 대응하는 영역을 찾아 움직임 벡터를 구할 수 있다. 인터 예측부(110)는 움직임 벡터와 픽처 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. In the inter mode, the inter prediction unit 110 may obtain a motion vector by finding an area corresponding to an input block in a reference image stored in the picture buffer 190 during a motion prediction process. The inter prediction unit 110 may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector and a reference image stored in the picture buffer 190.

감산기(130)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 레지듀얼 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 변환부(135)는 레지듀얼 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 그리고 양자화부(140)는 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 인코딩 과정에서 산출된 인코딩 파라미터 값 등을 기초로, 양자화된 계수를 확률 분포에 따라 엔트로피 인코딩하여 비트스트림(bitstream)을 출력할 수 있다.The subtractor 130 may generate a residual block by the difference between the input block and the generated prediction block. The transform unit 135 may perform transform on the residual block to output a transform coefficient. In addition, the quantization unit 140 may quantize the input transform coefficient according to a quantization parameter to output a quantized coefficient. The entropy encoding unit 150 entropy-encodes the quantized coefficients according to a probability distribution based on values calculated by the quantization unit 140 or encoding parameter values calculated in an encoding process, and outputs a bitstream. Can be.

양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화되고 역변환부(170)에서 역변환될 수 있다. 역양자화, 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 더해지고 복원 블록이 생성될 수 있다. The quantized coefficients can be inversely quantized by the inverse quantization unit 160 and inversely transformed by the inverse transformation unit 170. The inverse quantized and inverse transformed coefficients are added to the prediction block through the adder 175 and a reconstructed block can be generated.

복원 블록은 필터부(180)를 거치고, 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)에서는 SAO가 적용된 경우에 ALF를 적용할지를 결정할 수도 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.The reconstruction block passes through the filter unit 180, and the filter unit 180 applies at least one of a deblocking filter, SAO (Sample Adaptive Offset), and ALF (Adaptive Loop Filter) to the reconstruction block or reconstruction picture. can do. The filter unit 180 may determine whether to apply ALF when SAO is applied. The reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be stored in the picture buffer 190.

도 2는 디코딩 장치의 일 실시예에 따른 기본 구성을 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram showing a basic configuration according to an embodiment of a decoding apparatus.

도 2를 참조하면, 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 필터부(260) 및 픽처 버퍼(270)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, and a filter unit 260. ) And a picture buffer 270.

디코딩 장치(200)는 인코딩 장치에서 출력된 비트스트림을 입력 받아 인트라 모드 또는 인터 모드로 디코딩을 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다. The decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoding apparatus, perform decoding in intra mode or inter mode, and output a reconstructed image, that is, a reconstructed image. In the case of intra mode, the switch is switched to intra, and in the case of inter mode, the switch can be switched to inter.

디코딩 장치(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 복원된 레지듀얼 블록(residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 복원된 레지듀얼 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성할 수 있다.The decoding apparatus 200 may generate a reconstructed block, that is, a reconstructed block, by adding a reconstructed residual block and a predictive block after obtaining a residual block reconstructed from the received bitstream and generating a predictive block. .

엔트로피 디코딩부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 디코딩한다. 엔트로피 디코딩에 의해, 양자화된 (변환) 계수가 생성될 수 있다. The entropy decoding unit 210 entropy decodes the input bitstream according to a probability distribution. By entropy decoding, quantized (transformed) coefficients can be generated.

양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환된 결과, 복원된 레지듀얼 블록(residual block)이 생성될 수 있다. The quantized coefficients are inversely quantized by the inverse quantization unit 220 and inversely transformed by the inverse transformation unit 230. As a result of the inverse quantization / inverse transformation of the quantized coefficients, a reconstructed residual block may be generated.

인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(240)는 현재 블록 주변의 이미 인코딩된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 모드인 경우, 인터 예측부(250)는 움직임 벡터 및 픽처 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. In the case of the intra mode, the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction using pixel values of an already encoded block around the current block. In the inter mode, the inter prediction unit 250 may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector and a reference image stored in the picture buffer 270.

복원된 레지듀얼 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거친다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나를 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)에서는 SAO가 적용된 경우에 ALF를 적용할지를 결정할 수도 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력한다. 복원 영상은 픽처 버퍼(270)에 저장되어 화면 간 예측에 사용될 수 있다.The reconstructed residual block and the prediction block are added through the adder 255, and the added block is passed through the filter unit 260. The filter unit 260 may apply at least one of a deblocking filter, SAO, and ALF to a reconstructed block or reconstructed picture. The filter unit 260 may determine whether to apply ALF when SAO is applied. The filter unit 260 outputs a reconstructed image, that is, a reconstructed image. The reconstructed image may be stored in the picture buffer 270 and used for inter-screen prediction.

한편, 현재 블록에 대한 예측 모드가 인트라 모드인 경우에, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 무손실(lossless) 코딩을 위해 상술한 인트라 예측 모드 외에 PCM(Pulse Coding Modulation) 모드를 이용할 수 있다. On the other hand, when the prediction mode for the current block is an intra mode, the encoding device and the decoding device may use a PCM (Pulse Coding Modulation) mode in addition to the intra prediction mode described above for lossless coding.

PCM 모드는 인코딩 대상 블록의 압축 비트량이 원본 비트량보다 커지는 것을 막기 위한 안전 장치로서, 예측/변환 과정을 거치지 않고, 샘플값을 직접 인코딩한다.The PCM mode is a safety device for preventing the compressed bit amount of an encoding target block from becoming larger than the original bit amount, and directly encodes a sample value without a prediction / conversion process.

현재 블록에 대해 PCM 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 예측/변환 과정을 거치지 않고, PCM 모드가 적용된 현재 블록의 샘플값을 직접 인코딩하여 디코딩 장치로 전송할 수 있다. When the PCM mode is applied to the current block, the encoding device may directly encode the sample value of the current block to which the PCM mode is applied and transmit it to the decoding device without going through a prediction / conversion process.

디코딩 장치는 PCM 모드가 적용되는 블록에 대해서는 예측/변환 등을 수행하지 않을 수 있다. PCM 모드가 적용된 블록에 대해서, 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 전송된 비트스트림을 파싱한 후, 파싱된 픽셀 값을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 구성할 수 있다.The decoding device may not perform prediction / transformation or the like on a block to which the PCM mode is applied. For a block to which the PCM mode is applied, the decoding device may parse the bitstream transmitted from the encoding device, and then construct a reconstructed block based on the parsed pixel value.

PCM 모드가 적용되는 경우에, 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 PCM 모드가 적용되는지를 지시하는 정보를 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 수신한 정보를 기반으로 현재 블록에 PCM 모드를 적용할지를 결정할 수 있다. 이때, PCM 모드가 적용되는 블록은 CU, PU 또는 TU 중 어느 하나의 처리 유닛일 수도 있다. 또한, PCM 모드가 적용되는지를 지시하는 정보는 플래그(flag)로 전송될 수도 있다. When the PCM mode is applied, the encoding device may transmit information indicating whether the PCM mode is applied to the current block to the decoding device. The decoding device may determine whether to apply the PCM mode to the current block based on the information received from the encoding device. At this time, the block to which the PCM mode is applied may be a processing unit of any one of a CU, PU or TU. Also, information indicating whether the PCM mode is applied may be transmitted as a flag.

PCM 모드로 복원된 블록에 인루프 필터가 적용될 수도 있다, 예컨대, PCM 모드로 복원된 블록에, 디블록킹 필터, SAO 및/또는 ALF가 적용될 수 있다.An in-loop filter may be applied to a block restored to PCM mode, for example, a deblocking filter, SAO and / or ALF may be applied to a block restored to PCM mode.

한편, 방송 환경과 같이 CBR(Constant Bit-Rate)가 적용되는 환경에서 영상 코딩을 수행할 경우에는, 각 화면 혹은 각 화면을 구성하는 블록에 할당되는 양자화 간격을 양자화 파라미터(Quantization Parameter: QP)를 조정함에 의해 제어함으로써, 고정 비트율 전송이 가능하도록 비트율을 제어한다.On the other hand, when video coding is performed in an environment in which a constant bit-rate (CBR) is applied, such as a broadcasting environment, a quantization parameter (QP) is used to quantize the intervals allocated to each screen or blocks constituting each screen. By controlling by adjusting, the bit rate is controlled to enable fixed bit rate transmission.

하지만, PCM 모드의 경우에는 샘플 값을 양자화 과정 없이 직접 코딩하므로, 양자화 간격을 제어할 수 없다. 따라서, PCM 모드가 적용되는 블록 또는 픽처에 대하여는 양자화 간격 제어 외의 다른 방법으로 비트율을 제어할 수 있다.However, in the case of the PCM mode, since the sample value is directly coded without a quantization process, the quantization interval cannot be controlled. Accordingly, the bit rate can be controlled for a block or picture to which the PCM mode is applied by a method other than quantization interval control.

구체적으로, 본 발명에 따라서 PCM 모드를 적용하는 경우에는, PCM 모드를 적용할 블록에 대하여 인코딩 장치가 샘플 비트 깊이(bit depth)를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. Specifically, when the PCM mode is applied according to the present invention, the encoding device may signal a sample bit depth to a decoding device for a block to which the PCM mode is applied.

또한, 본 발명에 따라서 PCM 모드를 적용하는 경우에는 현재 블록에 적용되는 PCM 모드의 정보, 예컨대 비트 깊이에 관한 정보의 일부 또는 전부가 디코딩 장치에서 예측되도록 할 수도 있다. 비트 깊이 정보의 일부 또는 전부를 디코딩 장치에서 예측함으로써 PCM 모드가 적용된 블록의 샘플(설명의 편의를 위해, 이하 ‘PCM 샘플’이라 함)의 비트 깊이에 관한 정보를 전송하는데 필요한 비트량을 줄일 수 있다.In addition, when the PCM mode is applied according to the present invention, some or all of the PCM mode information applied to the current block, for example, information about bit depth, may be predicted by the decoding apparatus. By predicting some or all of the bit depth information in the decoding apparatus, the amount of bits required to transmit information about the bit depth of a sample of a block to which the PCM mode is applied (for convenience of description, hereinafter referred to as a 'PCM sample') can be reduced. have.

또한, 일반적인 비트율 제어는 QP 값 제어를 통해 정보 전송 시에 발생하는 발생 비트량을 제어하므로, 본 발명에 따라서 PCM 모드를 적용하는 경우에 QP와 PCM 샘플의 비트 깊이를 매핑함으로써, PCM 모드가 적용된 블록에 대해서도 QP를 이용한 비트율 제어가 수행되도록 할 수도 있다. 이때, 인코딩 장치가 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 전송하여 디코딩 장치가 QP를 도출하는 매핑 관계를 이용할 수도 있고, 인코딩 장치가 QP를 전송하여 디코딩 장치가 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 도출하는 매핑 관계를 이용할 수도 있다.In addition, since the general bit rate control controls the amount of bits generated when information is transmitted through QP value control, the PCM mode is applied by mapping the bit depths of the QP and PCM samples when the PCM mode is applied according to the present invention. Bit rate control using QP may also be performed on a block. At this time, the encoding device may use a mapping relationship in which the decoding device derives the QP by transmitting the bit depth information per PCM sample, and the encoding device transmits the QP and the decoding device derives the mapping relationship in which the decoding device derives the bit depth value per PCM sample. You can also use.

이하, 도면과 표를 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings and tables.

PCM 모드로 부호화된 블록의 비트량을 조절하기 위해서, 인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보를 포함하는 비트스트림을 디코딩 장치에 전송한다. 디코딩 장치는 수신한 비트스트림을 파싱하여 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보를 획득한다. 디코딩 장치는 상기 PCM 샘플당 비트 깊이를 기반으로 PCM 모드가 적용된 블록을 복원할 수 있다. To adjust the bit amount of a block encoded in PCM mode, the encoding device transmits a bitstream including information about bit depth per PCM sample to the decoding device. The decoding apparatus parses the received bitstream to obtain information about bit depth per PCM sample. The decoding apparatus may restore a block to which PCM mode is applied based on the bit depth per PCM sample.

여기서, PCM 샘플당 비트 깊이는 PCM 모드로 인코딩/디코딩할 때 루마 신호(luma component) 및/또는 크로마 신호(chroma component)의 샘플 값을 몇 비트로 나타낼 것인지를 지시한다. Here, the bit depth per PCM sample indicates how many bits of a sample value of a luma component and / or a chroma component when encoding / decoding in PCM mode.

인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 깊이를 지시하기 위해, PCM 샘플당 비트 깊이의 기준값(이하, 설명의 편의를 위해 ‘PCM 샘플당 비트 깊이 기준값’이라 함)을 설정할 수 있다. 인코딩 장치는 현재 블록에 PCM 모드가 적용되는 경우에, 설정된 PCM 샘플당 비트 깊이의 기준값과 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이의 차이값을 전송할 수 있다. 디코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값 및 상기 기준값과 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 간의 차이값(이하, 설명의 편의를 위해 ‘PCM 샘플당 비트 깊이 차이값’이라고 함)을 인코딩 장치로부터 수신할 수 있다. 디코딩 장치는 수신한 상기 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과 상기 차이값에 기반하여 PCM 모드가 적용된 블록을 복원할 수 있다. In order to indicate the bit depth per PCM sample, the encoding device may set a reference value of the bit depth per PCM sample (hereinafter referred to as a 'bit depth reference per PCM sample' for convenience of description). When the PCM mode is applied to the current block, the encoding device may transmit a difference value between the reference value of the set bit depth per PCM sample and the bit depth per PCM sample for the current block. The decoding apparatus receives a bit depth reference value per PCM sample and a difference value between the reference value and the bit depth per PCM sample for the current block (hereinafter referred to as 'bit depth difference per PCM sample' for convenience of description) from the encoding apparatus. can do. The decoding apparatus may restore a block to which the PCM mode is applied based on the received bit depth reference value per PCM sample and the difference value.

본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 루마 신호에 대하여 적용되는 방법 및 장치를 설명하지만, 크로마 신호에 대하여도 동일한 방법 및 장치를 통해서 적용될 수 있다.For convenience of description, the method and apparatus applied to the luma signal are described in this specification, but the chroma signal can also be applied through the same method and apparatus.

도 3은 본 발명에 따라서 인코딩 장치에서 수행되는 PCM 샘플에 대한 비트율 제어 동작의 일 예를 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다. 3 is a flowchart schematically illustrating an example of a bit rate control operation for a PCM sample performed in an encoding apparatus according to the present invention.

도 3을 참조하면, 인코딩 장치는 PCM 모드에 대한 샘플당 비트 깊이 기준값을 결정한다(S310). Referring to FIG. 3, the encoding apparatus determines a bit depth reference value per sample for the PCM mode (S310).

인코딩 장치는 PCM 모드가 적용되는 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 결정한다(S320).The encoding device determines a bit depth value per PCM sample of a block to which the PCM mode is applied (S320).

인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보를 시그널링한다(S330). PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값 및 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 포함한다. 인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 정보를 PCM 모드가 적용되는 블록마다 직접 시그널링하는 대신, 시그널링되는 비트량을 줄이기 위해 슬라이스, 픽처, 시퀀스와 같은 상위 레벨의 헤더에서 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값을 시그널링하고, 하위 레벨에서 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 시그널링할 수 있다. The encoding device signals information about a bit depth value per PCM sample (S330). Information about the bit depth value per PCM sample includes a bit depth reference value per PCM sample and a bit depth difference value per PCM sample. Instead of directly signaling the bit information per PCM sample per block to which the PCM mode is applied, the encoding device signals a bit depth reference value per PCM sample in a header of a higher level such as slice, picture, and sequence to reduce the signaled bit amount, A bit depth difference value per PCM sample may be signaled at a lower level.

여기서는 설명의 편의를 위해 인코딩 장치가 비트량을 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 1에 도시된 인코딩 장치의 내부 구성 중 S310 단계는 양자화부에서 수행되고, S320 단계는 엔트로피 인코딩부에서 수행될 수도 있다.For convenience of description, the encoding apparatus is described as controlling the bit amount, but the present invention is not limited thereto. For example, step S310 of the internal configuration of the encoding apparatus illustrated in FIG. 1 may be performed by the quantization unit, and step S320 may be performed by the entropy encoding unit.

한편, 상술한 바와 같이, PCM 모드를 적용하는 경우에 QP와 PCM 샘플의 비트 깊이를 매핑함으로써, PCM 모드가 적용된 블록에 대해서도 QP를 이용한 비트율 제어가 수행되도록 할 수도 있다.On the other hand, as described above, when the PCM mode is applied, by mapping the bit depths of the QP and PCM samples, bit rate control using QP may be performed on a block to which the PCM mode is applied.

도 4는 본 발명에 따라서 인코딩 장치에서 수행되는 PCM 샘플에 대한 비트율 제어 동작의 다른 예를 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다. 도 4의 경우에는, QP와 PCM 샘플의 비트 깊이를 매핑하여 PCM 모드가 적용되는 블록에 대하여 비트량 제어가 수행된다.4 is a flowchart schematically illustrating another example of a bit rate control operation for a PCM sample performed in an encoding apparatus according to the present invention. In the case of FIG. 4, bit amount control is performed on a block to which PCM mode is applied by mapping the bit depths of QP and PCM samples.

도 4의 예에서는, 도 3의 경우와 달리 우선적으로 QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 매핑한다(S410). 인코딩 장치는 후술하는 바와 같이 매핑 테이블 또는 매핑 계산식을 이용하여 PCM 샘플당 비트 깊이 정보와 QP를 매핑할 수 있다. 인코딩 장치는 현재 블록에 적용될 샘플당 비트 깊이에 대응하는 QP에 매핑되는 PCM 샘플당 깊이 정보를 결정할 수 있다.In the example of FIG. 4, unlike the case of FIG. 3, bit depth information per QP and PCM sample is preferentially mapped (S410). As described below, the encoding device may map bit depth information and PCP per PCM sample using a mapping table or a mapping calculation formula. The encoding apparatus may determine depth information per PCM sample mapped to QP corresponding to bit depth per sample to be applied to the current block.

이어서, 인코딩 장치는 도 3에서와 같이, PCM 모드에 대한 샘플당 비트 깊이 기준값을 결정한다(S420). Subsequently, the encoding apparatus determines a bit depth reference value per sample for the PCM mode as shown in FIG. 3 (S420).

인코딩 장치는 PCM 모드가 적용되는 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 결정한다(S430).The encoding device determines a bit depth value per PCM sample of a block to which the PCM mode is applied (S430).

인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보를 시그널링한다(S440).The encoding device signals information about a bit depth value per PCM sample (S440).

PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값 및 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 포함한다. 인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 정보를 PCM 모드가 적용되는 블록마다 직접 시그널링하는 대신, 시그널링되는 비트량을 줄이기 위해 슬라이스, 픽처, 시퀀스와 같은 상위 레벨의 헤더에서 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값을 시그널링하고, 하위 레벨에서 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 시그널링할 수 있다.Information about the bit depth value per PCM sample includes a bit depth reference value per PCM sample and a bit depth difference value per PCM sample. Instead of directly signaling the bit information per PCM sample per block to which the PCM mode is applied, the encoding device signals a bit depth reference value per PCM sample in a header of a higher level such as slice, picture, and sequence to reduce the signaled bit amount, A bit depth difference value per PCM sample may be signaled at a lower level.

도 4에서는 QP 에 대응하는 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 전송하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 제어하는 것을 설명하였으나, 반대로 PCM 샘플당 비트 깊이를 결정하고, 대응하는 QP 값을 전송하여 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 제어하도록 할 수도 있다. 이 경우에 전송되는 QP 값은 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 제어하는 외에도 역양자화, 필터링 등에 이용될 수 있다. In FIG. 4, the bit depth information per PCM sample corresponding to the QP is transmitted to control the bit depth value per PCM sample of the current block. On the contrary, the bit depth per PCM sample is determined, and the corresponding QP value is transmitted to transmit the PCM. It is also possible to control the bit depth value per sample. In this case, the transmitted QP value can be used for inverse quantization, filtering, etc. in addition to controlling the bit depth value per PCM sample.

도 4의 예에서도 설명의 편의를 위해 인코딩 장치가 비트량을 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 1에 도시된 인코딩 장치의 내부 구성 중, S410 단계 및 S420 단계는 양자화부에서 수행될 수 있고, S430 단계는 엔트로피 인코딩부에서 수행될 수도 있다.In the example of FIG. 4, the encoding apparatus is described as controlling the bit amount for convenience of description, but the present invention is not limited thereto. For example, among the internal configuration of the encoding apparatus shown in FIG. 1, steps S410 and S420 may be performed by the quantization unit, and step S430 may be performed by the entropy encoding unit.

도 3 및 도 4의 예에서와 같이, 본 발명에서는 PCM 샘플당 깊이 차이값을 시그널링해서 PCM 모드에 대한 비트량을 제어할 수 있다.3 and 4, in the present invention, the bit amount for the PCM mode can be controlled by signaling the depth difference value per PCM sample.

도 5는 본 발명에 따라서 시그널링되는 PCM 모드에 대한 비트량 정보에 관하여 개략적으로 설명하는 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating bit amount information for a PCM mode signaled according to the present invention.

도 5를 참조하면, 상위 레벨의 시퀀스 파라미터 셋(SPS) 또는 픽처 파라미터 셋(PPS)에서 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값(510)이 전송된다. Referring to FIG. 5, a bit depth reference value 510 per PCM sample is transmitted from a higher level sequence parameter set (SPS) or picture parameter set (PPS).

하위 레벨에서는 실제 적용되는 PCM 샘플당 비트 깊이값이 결정되어 전소될 수 있다. 예컨대 슬라이스 헤더에서 PCM 샘플당 비트 깊이값(520)이 결정되거나, CU, PU, TU 와 같은 처리 유닛 레벨에서 PCM 샘플당 비트 깊이 값(530)이 결정될 수 있다.At a lower level, a bit depth value per PCM sample that is actually applied may be determined and burned. For example, the bit depth value per PCM sample 520 may be determined in the slice header, or the bit depth value per PCM sample 530 may be determined at a processing unit level such as CU, PU, TU.

이때, 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값은 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과의 차이값 형태로 전송될 수 있다.At this time, the bit depth value per PCM sample of the current block may be transmitted in the form of a difference value from the bit depth reference value per PCM sample.

예컨대, 처리 유닛(CU, PU,TU 등)의 PCM 샘플당 비트 깊이값(530)을 시그널링하고자 하는 경우에는, PCM 샘플당 비트 깊이 기준값(510)과의 차이값(530)을 처리 유닛 레벨에서 시그널링할 수 있다.For example, in order to signal the bit depth value per PCM sample 530 of the processing unit (CU, PU, TU, etc.), the difference value 530 from the bit depth reference value 510 per PCM sample at the processing unit level Signaling is possible.

또한, 슬라이스 헤더 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 값(520)을 매개하여, 처리 유닛 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 값(530)을 전송할 수도 있다. 예컨대, 슬라이스 헤더 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 값(520)을 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값(510)과의 차이값(540)을 전송하여 지시할 수 있다. 처리 유닛 레벨에서의 PCM 샘플당 비트 깊이 값(530)는 슬라이스 헤더 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 값(520)과의 차이값(550)을 전송하여 지시할 수 있다. 이때, 인코딩 장치와 디코딩 장치가 슬라이스 헤더 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 값만을 송수신하거나, 이용하도록 설정된 경우에는, 슬라이스 헤더 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 값(520)과의 차이값(550)을 전송하지 않을 수도 있다.In addition, the bit depth value per PCM sample 520 at the slice header level may be mediated to transmit the bit depth value per PCM sample 530 at the processing unit level. For example, the bit depth value 520 per PCM sample of the slice header level may be indicated by transmitting a difference value 540 from the bit depth reference value 510 per PCM sample. The bit depth value 530 per PCM sample at the processing unit level may be indicated by transmitting a difference value 550 from the bit depth value 520 per PCM sample at the slice header level. At this time, when the encoding device and the decoding device are configured to transmit or receive only the bit depth value per PCM sample at the slice header level, the difference value 550 from the bit depth value 520 per PCM sample at the slice header level is transmitted. You may not.

표 1은 각 레벨에서 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 신택스의 일 예이다.Table 1 is an example of syntax for bit depth per PCM sample transmitted at each level.

<표 1><Table 1>

Figure 112019068697404-pat00001
Figure 112019068697404-pat00001

표 1을 참조하면, SPS 또는 PPS에서는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값이 전송된다. SPS 또는 PPS에서 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값은 해당 시퀀스 또는 해당 픽처에 공통적으로 적용된다.Referring to Table 1, in SPS or PPS, a bit depth reference value per PCM sample is transmitted. The bit depth reference value per PCM sample transmitted in SPS or PPS is commonly applied to a corresponding sequence or a corresponding picture.

본 발명에서는 슬라이스 헤더에서 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값이 전송될 수 있다. PCM 샘플당 비트 깊이 차이값은 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과 합쳐져서 실제 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 나타낼 수 있다. 슬라이스 헤더에서 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값은 해당 슬라이스에 공통적으로 적용된다.In the present invention, a bit depth difference value per PCM sample may be transmitted in a slice header. The bit depth difference value per PCM sample may be combined with the bit depth reference value per PCM sample to represent the actual bit depth value per PCM sample. The bit depth difference value per PCM sample transmitted in the slice header is commonly applied to the corresponding slice.

본 발명에서는 CU, PU, TU 등의 처리 유닛 레벨에서 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값이 전송될 수도 있다. PCM 샘플당 비트 깊이 차이값은 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과 합쳐져서 실제 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 나타낼 수 있다. 처리 유닛 레벨에서 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값은 해당 처리 유닛 레벨에 공통적으로 적용된다.In the present invention, a bit depth difference value per PCM sample may be transmitted at a processing unit level such as CU, PU, TU, and the like. The bit depth difference value per PCM sample may be combined with the bit depth reference value per PCM sample to represent the actual bit depth value per PCM sample. The bit depth difference value per PCM sample transmitted at the processing unit level is commonly applied to the processing unit level.

표 1에서는 루마 성분에 관해서만 설명하고 있으나, 상술한 바와 같이 본 발명은 크로마 성분에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 크로마 성분에 대하여 SPS 또는 PPS 레벨에서 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값은 pcm_bit_depth_chroma 또는 pcm_bit_depth_cr/pcm_bit_depth_cb가 될 수 있다. 슬라이스 헤더 혹은 처리 유닛 레벨에서 전송되는 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값은 pcm_bit_depth_delta_chroma 또는 pcm_bit_depth_delta_cr/pcm_bit_depth_delta_cb 가 될 수 있다.Table 1 describes only the luma component, but as described above, the present invention can be equally applied to the chroma component. Accordingly, the bit depth reference value per PCM sample transmitted at the SPS or PPS level for the chroma component may be pcm_bit_depth_chroma or pcm_bit_depth_cr / pcm_bit_depth_cb. The bit depth difference value per PCM sample transmitted at the slice header or processing unit level may be pcm_bit_depth_delta_chroma or pcm_bit_depth_delta_cr / pcm_bit_depth_delta_cb.

표 1과 같은 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값을 시그널링할 때, 이미 인코딩된 샘플당 비트 깊이 정보를 이용하여 시그널링 비트 수를 줄일 수도 있다. When signaling the bit depth reference value per PCM sample as shown in Table 1, the number of signaling bits may be reduced by using the bit depth information per sample already encoded.

예컨대, SPS의 정보를 통해 샘플당 비트 깊이 값이 bit_depth_luma_minus8로 전송되는 경우를 가정하자. 이 경우에는, PCM 샘플당 비트 깊이 기준값을 표 1과 같이 직접 시그널링하는 대신, 아래 표 2와 같이 이미 시그널링된 샘플당 비트 깊이와의 차이값을 시그널링할 수도 있다.For example, suppose a bit depth value per sample is transmitted as bit_depth_luma_minus8 through information of SPS. In this case, instead of directly signaling the bit depth reference value per PCM sample as shown in Table 1, it is also possible to signal the difference value from the bit depth per sample already signaled as shown in Table 2 below.

<표 2><Table 2>

Figure 112019068697404-pat00002
Figure 112019068697404-pat00002

PCM 샘플당 비트 깊이에 관한 정보는 대상 블록에 PCM 모드가 적용되는 경우에만 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 표 3의 예와 같이, 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드로서 PCM 모드가 적용되는 경우에, PCM 샘플당 비트 깊이 기준값(pcm_bit_depth_luma, pcm_bit_depth_cr, pcm_bit_depth_cbluma)을 전송할 수 있다.Information about the bit depth per PCM sample can be signaled only when the PCM mode is applied to the target block. For example, as in the example of Table 3, the encoding device may transmit a bit depth reference value per PCM sample (pcm_bit_depth_luma, pcm_bit_depth_cr, pcm_bit_depth_cbluma) when the PCM mode is applied as the intra prediction mode as the prediction mode of the current block.

<표 3><Table 3>

Figure 112019068697404-pat00003
Figure 112019068697404-pat00003

이때, PCM 샘플당 비트 깊이 값은 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값(pcm_bit_depth_delta_luma, pcm_bit_depth_delta_cr, pcm_bit_depth_delta_cb)을 통해서 표 4의 예와 같이 전송될 수 있다.In this case, the bit depth value per PCM sample may be transmitted as an example of Table 4 through the bit depth difference values per PCM sample (pcm_bit_depth_delta_luma, pcm_bit_depth_delta_cr, pcm_bit_depth_delta_cb).

<표 4><Table 4>

Figure 112019068697404-pat00004
Figure 112019068697404-pat00004

한편, 상위 레벨의 PCM 샘플당 비트 깊이 정보와의 차이값을 전송하는 대신, 이미 PCM 모드로 인코딩된 주변 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값을 이용하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 예측 인코딩 할 수도 있다.On the other hand, instead of transmitting the difference value with bit depth information per PCM sample of a higher level, the bit depth value per PCM sample of the current block is predicted and encoded using the bit depth value per PCM sample of the neighboring block already encoded in PCM mode. You may.

도 6은 본 발명에 따라서 현재 블록의 주변 블록들 중 PCM 모드로 인코딩/디코딩된 블록의 정보를 이용하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 예측하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.6 is a diagram schematically illustrating a method of predicting a bit depth value per PCM sample of a current block using information of a block encoded / decoded in PCM mode among neighboring blocks of a current block according to the present invention.

도 6과 같이 CU, PU 또는 TU가 분할되었고, 이미 블록 P1, P2, P3이 PCM 모드로 인코딩/디코딩 되었다고 하자. 현재 블록 X 즉, 예측 대상 블록 또는 인코딩/디코딩 대상 블록에 PCM 모드가 적용되는 경우에, 현재 블록 X의 PCM 샘플당 비트 깊이를 블록 P1, P2, P3 중 적4어도 하나의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 이용하여 예측할 수 있다. 따라서, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 값과 상기 예측값의 차이값만을 시그널링할 수 있다. 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 값과 상기 예측값의 차이값을 수신하고, 예측값에 상기 차이값을 더하여 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 도출할 수 있다.Suppose that CU, PU, or TU is split as shown in FIG. 6, and blocks P1, P2, and P3 are already encoded / decoded in PCM mode. When PCM mode is applied to the current block X, i.e., the prediction target block or the encoding / decoding target block, the bit depth per PCM sample of the current block X is at least four of the blocks P1, P2, and P3, and one bit depth per PCM sample You can make predictions using the values. Accordingly, the encoding apparatus may signal only the difference value between the bit depth value per PCM sample and the prediction value for the current block. The decoding apparatus may receive a bit depth value per PCM sample for the current block and a difference value of the prediction value, and derive a bit depth value per PCM sample for the current block by adding the difference value to the prediction value.

예컨대, 도 6에서 이미 PCM 모드로 코딩된 블록들 중에서 코딩 순서상 현재 블록과 가장 가까운 블록을 이용하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 예측할 수 있다. 따라서, 인코딩 장치에서는 이미 PCM 모드로 인코딩 되었고, 인코딩 순서상 현재 블록과 가장 가까운 블록을 이용하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 예측할 수 있고, 디코딩 장치에서는 이미 PCM 모드로 디코딩 되었고, 디코딩 순서상 현재 블록과 가장 가까운 블록을 이용하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 예측 할 수 있다.For example, among blocks already coded in PCM mode in FIG. 6, a bit depth per PCM sample of the current block may be predicted using a block closest to the current block in the coding order. Therefore, in the encoding device, it is already encoded in PCM mode, and the bit depth per PCM sample of the current block can be predicted using the block closest to the current block in the encoding order, and the decoding device has already been decoded in PCM mode, in decoding order. The bit depth per PCM sample of the current block can be predicted using the block closest to the current block.

구체적으로, 인코딩 또는 디코딩 순서가 LCU 단위로 래스터 스캔의 순서이며, LCU 내에서는 깊이 우선 스캔이라면, 도 6에서 현재 블록 X의 PCM 샘플당 비트 깊이 값은 P3 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 기반으로 예측될 수 있다.Specifically, if the encoding or decoding order is the order of raster scans in units of LCUs, and if the depth-first scan is in the LCU, the bit depth value per PCM sample of the current block X in FIG. 6 is based on the bit depth per PCM sample of the P3 block. Can be predicted.

즉, P2 블록에 적용된 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 현재 블록 X에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 예측 값으로 할 수 있다. 인코딩 장치는 P2 블록에 적용된 PCM 샘플당 비트 깊이 값과 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값의 차이를 시그널링 할 수 있다. 디코딩 장치는 P2 블록에 적용된 PCM 샘플당 깊이 값을 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측 값으로 하고, 인코딩 장치로부터 수신한 PCM 샘플당 비트 깊이의 차이값을 더해서 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 도출할 수 있다. That is, the bit depth value per PCM sample applied to the P2 block may be used as the bit depth prediction value per PCM sample for the current block X. The encoding device may signal a difference between a bit depth value per PCM sample applied to the P2 block and a bit depth value per PCM sample of the current block. The decoding apparatus uses a depth value per PCM sample applied to the P2 block as a bit depth prediction value per PCM sample of the current block, and adds a difference value between bit depths per PCM sample received from the encoding apparatus to add a bit depth per PCM sample for the current block. The value can be derived.

현재 픽처 혹은 현재 슬라이스에서 현재 블록이 최초로 PCM 모드에 의해 인코딩되거나 디코딩되는 경우(예컨대, 도 6의 P1 블록)에는, 이미 PCM 모드로 인코딩되거나 디코딩된 주변 블록이 없으므로, 앞서 설명한 바와 같이 상위 레벨의 PCM 관련 정보(PCM 샘플당 비트 깊이 기준 값, 슬라이스 헤더의 PCM 샘플당 비트 깊이 값 등)을 일종의 예측 값으로 이용할 수 있다.When the current block in the current picture or the current slice is first encoded or decoded by the PCM mode (eg, P1 block in FIG. 6), there is no neighboring block already encoded or decoded in the PCM mode, and thus, as described above, there is no higher level. PCM-related information (bit depth reference value per PCM sample, bit depth value per PCM sample of the slice header, etc.) may be used as a kind of prediction value.

PCM 모드가 적용되는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값이 구해지면, 이 비트 깊이를 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 복원할 수 있다.When the bit depth value per PCM sample of the current block to which the PCM mode is applied is obtained, the sample value of the current block may be restored using this bit depth.

PCM 샘플 값 복원은 PCM 샘플당 비트 수로 표현된 PCM 샘플 값들을 복원되어야할 샘플당 비트 수에 맞도록 변환하는 과정이다. PCM sample value restoration is a process of converting PCM sample values expressed in bits per PCM sample to fit the number of bits per sample to be restored.

표 5는 PCM 샘플 값을 복원하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다.Table 5 shows an example of a method for restoring PCM sample values.

<표 5><Table 5>

Figure 112019068697404-pat00005
Figure 112019068697404-pat00005

ReconstructedLumaBlock[x][y]는 현재 블록 위치(x, y)에서의 복원된 루마 신호 값을 나타낸다. 각 신호 값은 BitDepthLuma 만큼의 비트 수로 표현된다.ReconstructedLumaBlock [x] [y] represents the reconstructed luma signal value at the current block position (x, y). Each signal value is expressed by the number of bits as BitDepthLuma.

PCMSampleLuma[i]는 현재 블록의 래스터 스캔 순서상 i 번째 위치에서의 PCM 루마 샘플 값을 나타낸다. 각 샘플 값은 PCMBitDepthLuma 만큼의 비트 수로 표현된다. 현재 블록에 대한 PCMBitDepthLuma 값은 현재 블록의 각 PCM 루마 샘플 값을 나타내기 위해 이용되는 비트 수이다.PCMSampleLuma [i] represents the PCM luma sample value at the i-th position in the raster scan order of the current block. Each sample value is represented by the number of bits equal to PCMBitDepthLuma. The PCMBitDepthLuma value for the current block is the number of bits used to indicate each PCM luma sample value of the current block.

표 5와 같은 변환 과정은 인코딩 장치와 디코딩 장치에서 동일하게 수행될 수 있다. 다만, 인코딩 장치에서는 표 5의 변환 과정에 앞서, 현재 블록의 샘플 값을 PCM 샘플값으로 변환하여 인코딩하는 과정이 추가될 수 있다.The conversion process as shown in Table 5 may be performed in the same manner in the encoding device and the decoding device. However, in the encoding apparatus, prior to the conversion process of Table 5, a process of converting and encoding a sample value of the current block into a PCM sample value may be added.

표 6은 현재 블록의 샘플 값들 PCM 샘플값으로 변환하여 인코딩하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다.Table 6 shows an example of a method of converting and encoding sample values of a current block into PCM sample values.

<표 6>Table 6.

Figure 112019068697404-pat00006
Figure 112019068697404-pat00006

표 6의 예에서는 루마 블록의 픽셀 값을 샘플당 비트 깊이 값과 PCM 샘플당 비트 깊이 값의 차로 쉬프트 하여 PCM 샘플 값으로 변환하는 것을 방법을 나타내고 있다.The example in Table 6 shows a method of converting a pixel value of a luma block into a PCM sample value by shifting a difference between a bit depth value per sample and a bit depth value per PCM sample.

표 7은 현재 블록의 샘플 값을 PCM 샘플값으로 변환하여 인코딩하는 방법의 다른 예를 나타낸 것이다. Table 7 shows another example of a method of converting and encoding a sample value of a current block into a PCM sample value.

<표 7><Table 7>

Figure 112019068697404-pat00007
Figure 112019068697404-pat00007

표 7의 예에서는 루마 블록의 픽셀 값을 샘플당 비트 깊이 값과 PCM 샘플당 비트 깊이 값의 차로 쉬프트 할 때, 라운딩 값을 고려하여 PCM 샘플 값으로 변환하는 것을 방법을 나타내고 있다.The example in Table 7 shows how to convert the pixel value of the luma block into a PCM sample value in consideration of a rounding value when shifting between a bit depth value per sample and a bit depth value per PCM sample.

한편, 상술한 바와 같이, 인코딩 장치와 디코딩 장치는 QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 매핑해서 샘플의 비트량을 제어하는 방법을 사용할 수도 있다.Meanwhile, as described above, the encoding device and the decoding device may use a method of controlling the bit amount of a sample by mapping bit depth information per QP and PCM samples.

일반적인 비트율 제어 방법에 의하면, QP 값을 제어함으로써 샘플의 발생 비트량을 제어한다. 따라서, QP와 PCM 샘플 비트 깊이 정보 사이의 매핑 관계를 도입하면, QP를 할당하고 시그널링함으로써 PCM 모드 블록에 대한 발생 비트량도 제어할 수 있다. 또한, PCM 샘플당 비트 깊이를 결정하고 대응하는 QP를 할당하여 해당 QP를 통해 PCM 샘플당 비트 깊이를 제어할 수도 있다.According to a general bit rate control method, the amount of bits generated in a sample is controlled by controlling the QP value. Therefore, by introducing a mapping relationship between QP and PCM sample bit depth information, it is possible to control the amount of bits generated for the PCM mode block by allocating and signaling QP. In addition, the bit depth per PCM sample may be determined and a corresponding QP may be allocated to control the bit depth per PCM sample through the corresponding QP.

QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 사이의 매핑 관계는 매핑 테이블을 이용하여 정의할 수 있다.The mapping relationship between QP and bit depth per PCM sample can be defined using a mapping table.

표 8은 QP와 PCM 샘플당 비트 깊이와의 매핑 관계를 나타내는 매핑 테이블의 일 예이다.Table 8 is an example of a mapping table showing a mapping relationship between QP and bit depth per PCM sample.

<표 8>Table 8

Figure 112019068697404-pat00008
Figure 112019068697404-pat00008

표 8에 나타난 것과 같이, QP와 비트 깊이 사이의 매핑 관계는 1 대 1뿐만 아니라, 다수 대 1, 1 대 다수, 다수 대 다수일 수 있다. 주어진 QP에 대하여, 대응하는 PCM 샘플당 비트 깊이를 이용하고자 하는 경우에, 대응하는 PCM 샘플당 비트 깊이가 다수 존재한다면, 인코딩 장치는 어떤 PCM 샘플당 비트 깊이를 사용할 것인지를 추가적으로 시그널링할 수 있다. 혹은 주어진 PCM 샘플당 비트 깊이에 대응하는 QP를 이용하고자 하는 경우에, 대응하는 QP가 여러 개라면, 마찬가지로 인코딩 장치는 어떤 QP를 이용할 것인지를 추가로 시그널링 할 수도 있다. As shown in Table 8, the mapping relationship between QP and bit depth may be not only one-to-one, but also many-to-one, one-to-many, many-to-many. For a given QP, if a corresponding bit depth per PCM sample is to be used, if there are multiple corresponding bit depths per PCM sample, the encoding apparatus may additionally signal which PCM bit depth to use. Alternatively, when a QP corresponding to a bit depth per PCM sample is used, if there are multiple corresponding QPs, the encoding apparatus may additionally signal which QP to use.

QP와 PCM 샘플당 비트 깊이와의 매핑 관계는 매핑 테이블이 아닌 계산식을 이용하여 정의할 수도 있다.The mapping relationship between QP and bit depth per PCM sample may be defined using a calculation formula rather than a mapping table.

수식 1은 QP와 PCM 샘플당 비트 깊이와의 매핑 관계를 나타내는 식의 일 예이다.Equation 1 is an example of an expression showing a mapping relationship between QP and bit depth per PCM sample.

<수식 1><Equation 1>

PCMSampleBitDepth = MAX(8-Max(QP-13,0)/6, 3)PCMSampleBitDepth = MAX (8-Max (QP-13,0) / 6, 3)

QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 값 사이의 매핑 관계가 미리 설정되어 있는 경우에, 인코딩 장치는 PCM 샘플당 비트 깊이 값 또는 QP 값을 매번 시그널링할 필요가 없다. 디코딩 장치는 시그널링된 QP 값을 기반으로 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 도출하거나 시그널링된 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 기반으로 QP 값을 도출할 수 있다. If the mapping relationship between QP and bit depth values per PCM sample is set in advance, the encoding device does not need to signal the bit depth value or QP value per PCM sample each time. The decoding device may derive a bit depth value per PCM sample based on the signaled QP value or a QP value based on the bit depth value per signaled PCM sample.

QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 값 사이의 매핑 관계는 인코딩 장치와 디코딩 장치 사이에 미리 동일하게 설정되어 있을 수 있다. The mapping relationship between QP and bit depth values per PCM sample may be set equally in advance between the encoding device and the decoding device.

혹은, 인코딩 장치가 QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 값 사이의 매핑 관계를 설정하는데 필요한 정보, 예컨대, 매핑 테이블 또는 매핑 식의 파라미터들을 시퀀스 파라미터 셋, 픽처 파라미터 셋, 슬라이스 파라미터 셋 등을 통해서 별도로 전송할 수도 있다. Or, the encoding apparatus may separately transmit information necessary for setting a mapping relationship between QP and bit depth values per PCM sample, for example, mapping table or mapping expression parameters through a sequence parameter set, a picture parameter set, and a slice parameter set. have.

또한, QP와 PCM 샘플당 비트 깊이 값 사이의 매핑 관계가 설정된다고 할 때, QP 값을 이용하여 구한 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이 예측값으로 하고, 시퀀스 파라미터 셋, 픽처 파라미터 셋, 슬라이스 헤더, 혹은 처리 유닛 레벨에서, PCM 모드가 적용된 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값과 예측값의 차이 값만을 전송할 수도 있다.In addition, when the mapping relationship between the QP and the bit depth value per PCM sample is established, the bit depth value per PCM sample obtained using the QP value is taken as the bit depth prediction value per PCM sample for the current block, and the sequence parameter set, At the picture parameter set, slice header, or processing unit level, only the difference value between the bit depth value and the prediction value per PCM sample of the current block to which the PCM mode is applied may be transmitted.

도 7은 본 발명에 따른 디코딩 장치에서 PCM 모드가 적용된 블록을 복원하는 방법을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.7 is a flowchart schematically illustrating a method of restoring a block to which a PCM mode is applied in a decoding apparatus according to the present invention.

도 7을 참조하면, 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보를 수신한다(S710). Referring to FIG. 7, the decoding apparatus receives information about a bit depth value per PCM sample from the encoding apparatus (S710).

디코딩 장치가 수신하는 PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보는 PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 포함한다. PCM 샘플당 비트 깊이 기준값은 SPS 또는 PPS를 통해 전송될 수 있다. PCM 샘플당 비트 깊이 차이값은 처리 유닛 레벨에서 혹은 슬라이스 헤더와 처리 유닛 레벨에서 각각 전송될 수 있다.The information about the bit depth value per PCM sample received by the decoding apparatus includes a bit depth reference value per PCM sample and a bit depth difference value per PCM sample. The bit depth reference value per PCM sample may be transmitted through SPS or PPS. The bit depth difference value per PCM sample may be transmitted at the processing unit level or at the slice header and processing unit level, respectively.

또한, 디코딩 장치가 수신하는 PCM 샘플당 비트 깊이 값에 관한 정보는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값과 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측값과의 차이값일 수도 있다. 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측값은 현재 블록의 주변 블록 중 먼저 PCM 모드로 디코딩된 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값이다. 디코딩 장치는 수신한 차이값을 PCM 샘플당 비트 깊이 예측값과 더하여 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값을 도출할 수 있다. 주변의 PCM 모드로 디코딩된 블록들 중 어느 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값을 예측값으로 사용할 것인지는 미리 설정되어 있을 수도 있고, 인코딩 장치로부터 시그널링될 수도 있다. 예컨대, 현재 픽처 또는 현재 슬라이스에서 가장 먼저 PCM 모드로 디코딩된 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값을 PCM 모드가 적용되는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측 값으로 사용할 수 있다. 혹은, 현재 픽처 또는 현재 슬라이스에서 가장 먼저 PCM 모드로 디코딩된 블록들 중 스캐닝 순서상 혹은 디코딩 순서상 현재 블록에 가장 가까운 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값을 PCM 모드가 적용되는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측 값으로 사용할 수도 있다. Further, the information about the bit depth value per PCM sample received by the decoding apparatus may be a difference value between the bit depth value per PCM sample of the current block and the bit depth prediction value per PCM sample of the current block. The bit depth prediction value per PCM sample of the current block is a bit depth value per PCM sample of a block first decoded in PCM mode among neighboring blocks of the current block. The decoding apparatus may derive the bit depth value per PCM sample of the current block by adding the received difference value to the bit depth prediction value per PCM sample. Which of the blocks decoded in the neighboring PCM mode uses a bit depth value per PCM sample as a prediction value may be preset or signaled from an encoding device. For example, the bit depth value per PCM sample of the block decoded in PCM mode first in the current picture or the current slice may be used as the bit depth prediction value per PCM sample of the current block to which the PCM mode is applied. Alternatively, the bit depth per PCM sample of the block closest to the current block in the scanning order or decoding order among the blocks decoded in the PCM mode first in the current picture or the current slice per PCM sample in the current block to which the PCM mode is applied It can also be used as a bit depth prediction value.

또한, 디코딩 장치가 수신하는 PCM 샘플당 비트 깊이 값은 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이에 매핑되는 QP 값을 포함할 수도 있다. Also, the bit depth value per PCM sample received by the decoding apparatus may include a QP value mapped to the bit depth per PCM sample for the current block.

디코딩 장치는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 값을 결정할 수 있다(S720). 디코딩 장치는 상술한 바와 같이 수신한 정보들을 기반으로 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 결정할 수 있다. The decoding apparatus may determine a bit depth value per PCM sample of the current block (S720). As described above, the decoding apparatus may determine the bit depth per PCM sample of the current block based on the received information.

예컨대, PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 수신한 경우에, 디코딩 장치는, PCM 샘플당 비트 깊이 기준값과 PCM 샘플당 비트 깊이 차이값을 더해서, 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이를 도출할 수 있다.For example, when the bit depth reference value per PCM sample and the bit depth difference value per PCM sample are received, the decoding apparatus adds the bit depth reference value per PCM sample and the bit depth difference value per PCM sample, and per PCM sample for the current block The bit depth can be derived.

현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값과 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측값과의 차이값을 수신한 경우에, 디코딩 장치는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이값과 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이 예측값과의 차이값을 더하여 현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이를 도출할 수 있다.When a difference value between a bit depth value per PCM sample of the current block and a bit depth prediction value per PCM sample of the current block is received, the decoding apparatus performs a bit depth value per PCM sample of the current block and a bit depth per PCM sample of the current block. The bit depth per PCM sample for the current block can be derived by adding the difference value from the predicted value.

현재 블록에 대한 PCM 샘플당 비트 깊이에 매핑되는 QP 값을 수신한 경우에, 디코딩 장치는 수신한 QP 값에 기반해서 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 도출할 수 있다.When the QP value mapped to the bit depth per PCM sample for the current block is received, the decoding apparatus may derive the bit depth per PCM sample of the current block based on the received QP value.

디코딩 장치는 현재 블록의 PCM 샘플당 비트 깊이를 기반으로 현재 블록을 복원할 수 있다(S730). PCM 샘플값을 현재 블록의 샘플 값으로 변환하는 방법으로서, 표 6 또는 표 7의 예에서 사용된 변환의 역변환을 이용할 수 있다.The decoding apparatus may restore the current block based on the bit depth per PCM sample of the current block (S730). As a method of converting the PCM sample value to the sample value of the current block, an inverse transform of the transform used in the examples in Table 6 or Table 7 can be used.

도 7의 예에서는 설명의 편의를 위해, 각 단계를 디코딩 장치가 수행하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 7의 각 단계는, 예컨대 도 2에 도시된 디코딩 장치의 내부 구성 유닛들에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들어, PCM 모드가 적용된 경우에 S710 단계 및 S720 단계는 엔트로피 디코딩부에서 수행될 수 있고, S730 단계는 역양자화부에서 수행될 수도 있다. In the example of FIG. 7, for convenience of description, each step is described as being performed by the decoding apparatus, but the present invention is not limited thereto. Each step of FIG. 7 may be performed, for example, by internal configuration units of the decoding apparatus shown in FIG. 2. For example, when the PCM mode is applied, steps S710 and S720 may be performed by the entropy decoding unit, and step S730 may be performed by the inverse quantization unit.

본 명세서에서 어떤 정보를 시그널링 한다는 것은 인코딩 장치에서 해당 정보를 비트스트림에 삽입하여 디코딩 장치에서 알 수 있도록 한다는 것을 의미하며, 디코딩 장치에서는 비트스트림을 파싱하여 정보를 얻어낸다는 것을 의미한다. Signaling certain information in the present specification means that the encoding device inserts the information into the bitstream so that the decoding device can know, and the decoding device parses the bitstream to obtain information.

또한, 상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 예컨대, 각 실시예의 조합 역시 본 발명의 일 실시예로서 이해되어야 할 것이다.In addition, in the exemplary system described above, the methods are described based on a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of steps, and some steps are in a different order from the other steps as described above or It can happen at the same time. In addition, the above-described embodiments include examples of various aspects. For example, a combination of each embodiment should also be understood as an embodiment of the present invention.

Claims (13)

PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 단계;
상기 획득한 PCM 샘플당 비트 깊이 정보에 기초하여 PCM 샘플당 비트 깊이를 유도하는 단계;
현재 블록에 PCM 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 기초하여 상기 현재 블록을 디코딩하는 단계를 포함하고,
상기 현재 블록을 디코딩하는 단계는,
상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 기초하여 양자화 파라미터(QP)를 유도하는 단계; 및
상기 양자화 파라미터에 기초하여 상기 현재 블록을 역양자화하는 단계를 포함하고,
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되지 않는 경우, 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.Obtaining bit depth information per PCM sample from a bitstream;
Deriving a bit depth per PCM sample based on the obtained bit depth information per PCM sample;
Determining whether PCM mode is applied to the current block; And
If it is determined that the PCM mode is applied to the current block, decoding the current block based on the bit depth per PCM sample,
Decoding the current block,
Deriving a quantization parameter (QP) based on the bit depth per PCM sample; And
Dequantizing the current block based on the quantization parameter,
When the PCM mode is not applied to the current block, the video decoding method is characterized in that the current block is reconstructed based on a prediction block. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계는 비트스트림으로부터 획득된 PCM 모드 적용 정보에 기초하여 수행되는 영상 복호화 방법.According to claim 1,
The step of determining whether PCM mode is applied to the current block is performed based on PCM mode application information obtained from a bitstream. 제4항에 있어서,
상기 현재 블록은 CU(Coding Unit), PU(Prediction Unit) 또는 TU(Transform Unit)이고,
상기 PCM 모드 적용 정보는 상기 현재 블록의 유닛 레벨에 포함되는 영상 복호화 방법.The method of claim 4,
The current block is a CU (Coding Unit), a PU (Prediction Unit) or a TU (Transform Unit),
The PCM mode application information is included in the unit level of the current block. 제4항에 있어서,
상기 PCM 모드 적용 정보는 플래그 정보인 영상 복호화 방법.The method of claim 4,
The PCM mode application information is flag information. PCM 샘플당 비트 깊이를 결정하는 단계;
상기 결정한 PCM 샘플당 비트 깊이에 기초하여 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 부호화하는 단계;
현재 블록에 PCM 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화하는 단계를 포함하고,
상기 현재 블록을 부호화하는 단계는,
상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 기초하여 양자화 파라미터(QP)를 유도하는 단계; 및
상기 양자화 파라미터에 기초하여 상기 현재 블록을 양자화하는 단계를 포함하고,
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되지 않는 경우, 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.Determining a bit depth per PCM sample;
Encoding bit depth information per PCM sample based on the determined bit depth per PCM sample;
Determining whether PCM mode is applied to the current block; And
If it is determined that the PCM mode is applied to the current block, encoding the current block based on the bit depth per PCM sample,
Encoding the current block,
Deriving a quantization parameter (QP) based on the bit depth per PCM sample; And
Quantizing the current block based on the quantization parameter,
When the PCM mode is not applied to the current block, an image coding method characterized by encoding the current block based on a prediction block. 삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되는지 여부를 지시하는 PCM 모드 적용 정보를 부호화하는 단계를 더 포함하는 영상 부호화 방법.The method of claim 7,
And encoding PCM mode application information indicating whether PCM mode is applied to the current block. 제10항에 있어서,
상기 현재 블록은 CU(Coding Unit), PU(Prediction Unit) 또는 TU(Transform Unit)이고,
상기 PCM 모드 적용 정보는 상기 현재 블록의 유닛 레벨에 포함되는 영상 부호화 방법.The method of claim 10,
The current block is a CU (Coding Unit), a PU (Prediction Unit) or a TU (Transform Unit),
The PCM mode application information is included in the unit level of the current block. 제10항에 있어서,
상기 PCM 모드 적용 정보는 플래그 정보인 영상 부호화 방법.The method of claim 10,
The PCM mode application information is flag information. 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상을 복원하는데 사용되는 영상 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독가능한 비일시적 기록 매체에 있어서,
상기 영상 데이터는 PCM 샘플당 비트 깊이 정보를 포함하고,
상기 PCM 샘플당 비트 깊이 정보는 PCM 샘플당 비트 깊이를 유도하는데 이용되고,
상기 PCM 샘플당 비트 깊이는 현재 블록에 PCM 모드가 적용되는 것으로 결정된 경우 상기 현재 블록을 디코딩하는데 이용되고,
상기 현재 블록의 디코딩은, 상기 PCM 샘플당 비트 깊이에 기초하여 양자화 파라미터(QP)를 유도하고, 상기 양자화 파라미터에 기초하여 상기 현재 블록을 역양자화하고,
상기 현재 블록에 PCM 모드가 적용되지 않는 경우, 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 비일시적 기록 매체.A computer-readable non-transitory recording medium that stores image data that is received and decoded by an image decoding apparatus and used to reconstruct an image, comprising:
The image data includes bit depth information per PCM sample,
The bit depth information per PCM sample is used to derive the bit depth per PCM sample,
The bit depth per PCM sample is used to decode the current block when it is determined that the PCM mode is applied to the current block,
The decoding of the current block derives a quantization parameter (QP) based on the bit depth per PCM sample, inverse quantizes the current block based on the quantization parameter,
And when the PCM mode is not applied to the current block, reconstructing the current block based on a prediction block.
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