KR20180008797A - 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180008797A KR20180008797A KR1020177036938A KR20177036938A KR20180008797A KR 20180008797 A KR20180008797 A KR 20180008797A KR 1020177036938 A KR1020177036938 A KR 1020177036938A KR 20177036938 A KR20177036938 A KR 20177036938A KR 20180008797 A KR20180008797 A KR 20180008797A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mode
- block
- mpm
- neighboring
- intra prediction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
- H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
- H04N19/107—Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
- H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/124—Quantisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
- H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
- H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
본 발명에서는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 상기 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 상기 우선 순위에 따라 상기 MPM 후보에 입력함으로써 상기 MPM 후보를 도출하는 단계, 상기 MPM 후보 내에서 특정 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스를 이용하여 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하는 단계 및 상기 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 인트라 예측 모드(intra prediction mode) 기반으로 정지 영상 또는 동영상을 인코딩/디코딩하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.
기존의 정지 영상 또는 동영상의 압축 기술에서는 블록 기반으로 영상을 압축하는 방법을 이용한다. 특히, 인트라 예측 모드 중 플래너(Planar) 모드 적용 시 상단(또는 좌측) 참조 샘플이 서로 간에 유사한 샘플 값을 가지거나, 상단 참조 샘플과 좌측의 참조 샘플 간의 샘플 값이 크게 차이가 있는 경우 예측 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 플래너(Planar) 모드(또는 타입)에 따라 서로 다른 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 생성하는 새로운 플래너(Planar) 예측 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 새로운 플래너(Planar) 모드의 타입(또는 새로운 플래너(Planar) 모드)를 부호화/복호화하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 주변 블록의 인트라 예측 모드를 활용하여 현재 블록의 MPM most probable modes)을 결정하기 위한 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 상기 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 상기 우선 순위에 따라 상기 MPM 후보에 입력함으로써 상기 MPM 후보를 도출하는 단계, 상기 MPM 후보 내에서 특정 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스를 이용하여 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하는 단계 및 상기 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 장치에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 상기 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 상기 우선 순위에 따라 상기 MPM 후보에 입력함으로써 상기 MPM 후보를 도출하는 MPM 후보 도출부, 상기 MPM 후보 내에서 특정 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스를 이용하여 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하는 인트라 예측 모드 도출부 및 상기 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드는 미리 정해진 순서대로 상기 MPM 후보에 입력되며, 상기 MPM 후보에 중복되어 입력되지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력된 후, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력될 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력된 후, 상기 이웃한 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력될 수 있다.
바람직하게, 상기 대체 모드 내 인트라 예측 모드 중에서 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보에 중복되어 입력되지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록은 상기 현재 블록에 이웃하는 복수의 블록으로 구성되는 이웃 블록 후보 그룹 내에서 선택될 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록 후보 그룹은 상기 현재 블록에 이웃한 블록들로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록 후보 그룹은 상기 현재 블록에 이웃한 블록과 상기 현재 블록에 이웃한 블록에 이웃한 블록들로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록의 인트라 예측 모드가 도출 가능한지 및 상기 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록들 중 동일한 인트라 예측 모드가 적용되는 블록이 존재하는지 여부를 고려하여 상기 이웃 블록이 선택될 수 있다.
바람직하게, 상기 MPM 후보를 구성하기 위하여 3개의 이웃 블록이 이용되는 경우, 상기 현재 블록의 좌측에 이웃한 블록, 상기 현재 블록의 상단에 이웃한 블록과 함께 상기 현재 블록의 좌상단에 이웃한 블록, 상기 현재 블록의 우상단에 이웃한 블록 및 상기 현재 블록의 좌하단에 이웃한 블록 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플래너(Planar) 모드(또는 타입)에 따라 예측에 이용하는 참조 샘플을 선택함으로써, 영상의 특성(특히, 참조 샘플의 상관 관계 등)을 반영할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 플래너(Planar) 모드(또는 타입)에 따라 예측에 이용하는 참조 샘플을 선택함으로써, 예측 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 예측 모드의 통계적 특성을 사용하여 MPM(most probable modes)을 생성한 후, 이를 사용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩/디코딩함으로써, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는데 필요한 비트 양을 줄일 수 있으므로 부호화 효율을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 정지 영상 또는 동영상 부호화 시에 발생하는 잔차 신호의 양을 절약함으로써 부호화 효율을 향상 시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 8×8 TU의 플래너 모드에 대한 예측 샘플을 생성하는 방법을 예시한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 8×8 TU의 플래너 모드에 대한 예측 샘플을 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반적인 Planar 모드를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 플래너 모드를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 플래너 모드를 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 예시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드 인코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드 디코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록(neighboring block)을 예시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록을 예시하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위하여 이용하는 이웃 블록을 예시하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법을 예시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 예시하는 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 인코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 부호화부를 예시하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 디코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 복호화부를 예시하는 도면이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 8×8 TU의 플래너 모드에 대한 예측 샘플을 생성하는 방법을 예시한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 8×8 TU의 플래너 모드에 대한 예측 샘플을 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반적인 Planar 모드를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 플래너 모드를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 플래너 모드를 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 예시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드 인코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드 디코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록(neighboring block)을 예시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록을 예시하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위하여 이용하는 이웃 블록을 예시하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법을 예시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 예시하는 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 인코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 부호화부를 예시하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 디코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 복호화부를 예시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.
이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 처리 유닛은 '처리 블록' 또는 '블록'으로 지칭될 수도 있다.
처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit), 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)에 해당될 수 있다.
또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위 또는 색차(chroma) 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 코딩 블록(CB: Coding Block), 예측 블록(PU: Prediction Block) 또는 변환 블록(TB: Transform Block)에 해당될 수 있다. 또는, 색차(chroma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 블록(CB), 예측 블록(PU) 또는 변환 블록(TB)에 해당될 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 인코더(100)는 영상 분할부(110), 감산기(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 필터링부(160), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer)(170), 예측부(180) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(180)는 인터 예측부(181), 인트라 예측부(182)을 포함하여 구성될 수 있다.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛으로 분할한다.
감산기(115)는 입력 영상 신호에서 예측부(180)로부터(즉, 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)를 감산하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 생성한다. 생성된 차분 신호(또는 차분 블록)는 변환부(120)로 전송된다.
변환부(120)는 차분 신호(또는 차분 블록)에 변환 기법(예를 들어, DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), KLT(Karhunen-Loeve transform) 등)을 적용하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 이때, 변환부(120)는 차분 블록에 적용된 예측 모드와 차분 블록의 크기에 따라서 결정된 변환 기법을 이용하여 변환을 수행함으로써 변환 계수들을 생성할 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수를 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트 스트림으로 출력한다.
한편, 양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 신호(quantized signal)는 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 신호(quantized signal)는 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 차분 신호를 복원할 수 있다. 복원된 차분 신호를 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182)로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)가 생성될 수 있다.
한편, 위와 같은 압축 과정에서 인접한 블록들이 서로 다른 양자화 파라미터에 의해 양자화됨으로써 블록 경계가 보이는 열화가 발생될 수 있다. 이러한 현상을 블록킹 열화(blocking artifacts)라고 하며, 이는 화질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 열화를 줄이기 위해 필터링 과정을 수행할 수 있다. 이러한 필터링 과정을 통해 블록킹 열화를 제거함과 동시에 현재 픽쳐에 대한 오차를 줄임으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(181)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 이처럼, 필터링된 픽쳐를 화면간 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용함으로써 화질 뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
복호 픽쳐 버퍼(170)는 필터링된 픽쳐를 인터 예측부(181)에서의 참조 픽쳐으로 사용하기 위해 저장할 수 있다.
인터 예측부(181)는 복원 픽쳐(reconstructed picture)를 참조하여 시간적 중복성 및/또는 공간적 중복성을 제거하기 위해 시간적 예측 및/또는 공간적 예측을 수행한다. 여기서, 예측을 수행하기 위해 이용되는 참조 픽쳐는 이전 시간에 부호화/복호화 시 블록 단위로 양자화와 역양자화를 거친 변환된 신호이기 때문에, 블로킹 아티팩트(blocking artifact)나 링잉 아티팩트(ringing artifact)가 존재할 수 있다.
따라서, 인터 예측부(181)는 이러한 신호의 불연속이나 양자화로 인한 성능 저하를 해결하기 위해, 로우패스 필터(lowpass filter)를 적용함으로써 픽셀들 사이의 신호를 서브 픽셀 단위로 보간할 수 있다. 여기서, 서브 픽셀은 보간 필터를 적용하여 생성된 가상의 화소를 의미하고, 정수 픽셀은 복원된 픽쳐에 존재하는 실제 화소를 의미한다. 보간 방법으로는 선형 보간, 양선형 보간(bi-linear interpolation), 위너 필터(wiener filter) 등이 적용될 수 있다.
보간 필터는 복원 픽쳐(reconstructed picture)에 적용되어 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(181)는 정수 픽셀에 보간 필터를 적용하여 보간 픽셀을 생성하고, 보간 픽셀들(interpolated pixels)로 구성된 보간 블록(interpolated block)을 예측 블록(prediction block)으로 사용하여 예측을 수행할 수 있다.
인트라 예측부(182)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 인트라 예측부(182)는, 인트라 예측을 수행하기 위해 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 먼저, 예측 신호를 생성하기 위해 필요한 참조 샘플을 준비할 수 있다. 그리고, 준비된 참조 샘플을 이용하여 예측 신호를 생성할 수 있다. 또한, 예측 모드를 부호화하게 된다. 이때, 참조 샘플은 참조 샘플 패딩 및/또는 참조 샘플 필터링을 통해 준비될 수 있다. 참조 샘플은 예측 및 복원 과정을 거쳤기 때문에 양자화 에러가 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 에러를 줄이기 위해 인트라 예측에 이용되는 각 예측 모드에 대해 참조 샘플 필터링 과정이 수행될 수 있다.
인터 예측부(181) 또는 상기 인트라 예측부(182)를 통해 생성된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)는 복원 신호(또는 복원 블록)를 생성하기 위해 이용되거나 차분 신호(또는 차분 블록)를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 디코더(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산기(235), 필터링부(240), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer Unit)(250), 예측부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(260)는 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 디코더(200)를 통해 출력된 복원 영상 신호(reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호(즉, 비트 스트림)을 수신하고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 엔트로피 디코딩된다.
역양자화부(220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득한다.
역변환부(230)에서는 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 획득하게 된다.
가산기(235)는 획득된 차분 신호(또는 차분 블록)를 예측부(260)(즉, 인터 예측부(261) 또는 인트라 예측부(262))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성된다.
필터링부(240)는 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(261)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다.
본 명세서에서, 인코더(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(181) 및 인트라 예측부(182)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더의 필터링부(240), 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)에도 동일하게 적용될 수 있다.
일반적으로 정지 영상 또는 동영상 압축 기술(예를 들어, HEVC)에서는 블록 기반의 영상 압축 방법을 이용한다. 블록 기반의 영상 압축 방법은 영상을 특정 블록 단위로 나누어서 처리하는 방법으로서, 메모리 사용과 연산량을 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
인코더는 하나의 영상(또는 픽쳐)을 사각형 형태의 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit) 단위로 분할한다. 그리고, 래스터 스캔 순서(raster scan order)에 따라 하나의 CTU 씩 순차적으로 인코딩한다.
HEVC에서 CTU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16 중 어느 하나로 정해질 수 있다. 인코더는 입력된 영상의 해상도 또는 입력된 영상의 특성 등에 따라 CTU의 크기를 선택하여 사용할 수 있다. CTU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CTB를 포함한다.
하나의 CTU은 쿼드-트리(Quad-tree) 구조로 분할될 수 있다. 즉, 하나의 CTU은 정사각형 형태를 가지면서 절반의 수평 크기(half horizontal size) 및 절반의 수직 크기(half vertical size)를 가지는 4개의 유닛으로 분할되어 코딩 유닛(CU: Coding Unit)이 생성될 수 있다. 이러한 쿼드-트리 구조의 분할은 재귀적으로 수행될 수 있다. 즉, CU은 하나의 CTU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.
CU은 입력 영상의 처리 과정, 예컨대 인트라(intra)/인터(inter) 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위를 의미한다. CU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 블록(CB: Coding Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CB를 포함한다. HEVC에서 CU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16, 8×8 중 어느 하나로 정해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CTU와 관련된다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 CU에 해당한다.
보다 구체적으로 살펴보면, CTU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CTU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CTU은 CU에 해당한다.
CTU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 CU(a), CU(b), CU(j)는 CTU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 CU(c), CU(h), CU(i)는 CTU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 CU(d), CU(e), CU(f), CU(g)는 CTU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.
인코더에서는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 부호화의 효율을 고려하여 CU의 최대 크기 또는 최소 크기를 결정할 수 있다. 그리고, 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다. 최대 크기를 가지는 CU를 최대 코딩 유닛(LCU: Largest Coding Unit)이라고 지칭하며, 최소 크기를 가지는 CU를 최소 코딩 유닛(SCU: Smallest Coding Unit)이라고 지칭할 수 있다.
또한, 트리 구조를 갖는 CU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 CU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, CU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
LCU가 쿼드 트리 형태로 분할되므로, LCU의 크기 및 최대 깊이 정보를 이용하면 SCU의 크기를 구할 수 있다. 또는 역으로, SCU의 크기 및 트리의 최대 깊이 정보를 이용하면, LCU의 크기를 구할 수 있다.
하나의 CU에 대하여, 해당 CU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 CU 플래그(split_cu_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 정보는 SCU을 제외한 모든 CU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 CU은 다시 4개의 CU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 CU은 더 이상 나누어지지 않고 해당 CU에 대한 처리 과정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, CU는 인트라 예측 또는 인터 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위이다. HEVC는 입력 영상을 보다 효과적으로 코딩하기 위하여 CU를 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 단위로 분할한다.
PU는 예측 블록을 생성하는 기본 단위로서, 하나의 CU 내에서도 PU 단위로 서로 다르게 예측 블록을 생성할 수 있다. 다만, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 인트라 예측과 인터 예측이 혼합되어 사용되지 않으며, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 동일한 예측 방법(즉, 인트라 예측 혹은 인터 예측)으로 코딩된다.
PU는 쿼드-트리 구조로 분할되지 않으며, 하나의 CU에서 미리 정해진 형태로 한번 분할된다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
PU는 PU가 속하는 CU의 코딩 모드로 인트라 예측 모드가 사용되는지 인터 예측 모드가 사용되는지에 따라 상이하게 분할된다.
도 4(a)는 인트라 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시하고, 도 4(b)는 인터 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시한다.
도 4(a)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 2가지 타입(즉, 2N×2N 또는 N×N)으로 분할될 수 있다.
여기서, 2N×2N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU 내에 하나의 PU만이 존재하는 것을 의미한다.
반면, N×N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU는 4개의 PU로 분할되고, 각 PU 단위 별로 서로 다른 예측 블록이 생성된다. 다만, 이러한 PU의 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 8가지의 PU 타입(즉, 2N×2N, N×N, 2N×N, N×2N, nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD)으로 분할될 수 있다.
인트라 예측과 유사하게, N×N 형태의 PU 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다.
인터 예측에서는 가로 방향으로 분할되는 2N×N 형태 및 세로 방향으로 분할되는 N×2N 형태의 PU 분할을 지원한다.
또한, 비대칭 움직임 분할(AMP: Asymmetric Motion Partition) 형태인 nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD 형태의 PU 분할을 지원한다. 여기서, 'n'은 2N의 1/4 값을 의미한다. 다만, AMP는 PU가 속한 CU가 최소 크기의 CU인 경우 사용될 수 없다.
하나의 CTU 내의 입력 영상을 효율적으로 부호화하기 위해 코딩 유닛(CU), 예측 유닛(PU), 변환 유닛(TU)의 최적의 분할 구조는 아래와 같은 수행 과정을 거쳐 최소 율-왜곡(Rate-Distortion) 값을 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 64×64 CTU 내 최적의 CU 분할 과정을 살펴보면, 64×64 크기의 CU에서 8×8 크기의 CU까지의 분할 과정을 거치면서 율-왜곡 비용을 계산할 수 있다. 구체적인 과정은 다음과 같다.
1) 64×64 크기의 CU에 대해 인터/인트라 예측, 변환/양자화, 역양자화/역변환 및 엔트로피 인코딩 수행을 통해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
2) 64×64 CU를 32×32 크기의 CU 4개로 분할하고 각 32×32 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
3) 32×32 CU를 16×16 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 16×16 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
4) 16×16 CU를 8×8 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 8×8 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
5) 위의 3)의 과정에서 산출한 16×16 CU의 율-왜곡 값과 위의 4)의 과정에서 산출한 4개 8×8 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 16×16 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 16×16 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.
6) 위의 2)의 과정에서 계산된 32×32 CU의 율-왜곡 값과 위의 5)의 과정에서 획득한 4개 16×16 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 32×32 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 32×32 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.
7) 마지막으로, 위의 1)의 과정에서 계산된 64×64 CU의 율-왜곡 값과 위의 6)의 과정에서 획득한 4개 32×32 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 64×64 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다.
인트라 예측 모드에서, PU 단위로 예측 모드가 선택되고, 선택된 예측 모드에 대해 실제 TU 단위로 예측과 재구성이 수행된다.
TU는 실제 예측과 재구성이 수행되는 기본 단위를 의미한다. TU는 휘도(luma) 성분에 대한 변환 블록(TB: Transform Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 TB를 포함한다.
앞서 도 3의 예시에서 하나의 CTU가 쿼드-트리 구조로 분할되어 CU가 생성되는 것과 같이, TU는 코딩하려는 하나의 CU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.
TU는 쿼드-트리 구조로 분할되므로 CU로부터 분할된 TU는 다시 더 작은 하위 TU로 분할될 수 있다. HEVC에서는 TU의 크기는 32×32, 16×16, 8×8, 4×4 중 어느 하나로 정해질 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CU와 관련된다고 가정한다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 TU에 해당한다.
보다 구체적으로 살펴보면, CU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CU은 TU에 해당한다.
CU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 TU(a), TU(b), TU(j)는 CU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 TU(c), TU(h), TU(i)는 CU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 TU(d), TU(e), TU(f), TU(g)는 CU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.
트리 구조를 갖는 TU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 TU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 TU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, TU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
하나의 TU에 대하여, 해당 TU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 TU 플래그(split_transform_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 정보는 최소 크기의 TU을 제외한 모든 TU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 TU은 다시 4개의 TU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 TU은 더 이상 나누어지지 않는다.
예측(prediction)
디코딩이 수행되는 현재 처리 유닛을 복원하기 위해서 현재 처리 유닛이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 디코딩된 부분을 이용할 수 있다.
복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 화면내 예측만을 수행하는 픽쳐(슬라이스)를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐(슬라이스), 각 유닛을 예측하기 위하여 최대 하나의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 예측 픽쳐(predictive picture) 또는 P 픽쳐(슬라이스), 최대 두 개의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 쌍예측 픽쳐(Bi-predictive picture) 또는 B 픽쳐(슬라이스)라고 지칭할 수 있다.
인트라 예측은 동일한 디코딩된 픽쳐(또는 슬라이스)의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 등)으로부터 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.
인터 예측은 현재 픽쳐 이외의 픽쳐의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 또는 움직임 벡터 등)의 기반하여 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 이외의 복원된 다른 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.
이하, 인트라 예측에 대하여 보다 상세히 살펴본다.
인트라 예측(Intra prediction)(또는 화면 내 예측)
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 디코더는 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드를 도출(derivation)한다(S501).
인트라 예측에서는 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘플의 위치에 대한 예측 방향을 가질 수 있다. 예측 방향을 가지는 인트라 예측 모드를 인트라 방향성 예측 모드(Intra_Angular prediction mode)라고 지칭한다. 반면, 예측 방향을 가지지 않는 인트라 예측 모드로서, 인트라 플래너(INTRA_PLANAR) 예측 모드, 인트라 DC(INTRA_DC) 예측 모드가 있다.
표 1은 인트라 예측 모드와 관련 명칭에 대하여 예시하고, 도 6은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다.
인트라 예측에서는 도출되는 예측 모드에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측을 수행한다. 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘풀과 구체적인 예측 방법이 달라지므로, 현재 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩된 경우, 디코더는 예측을 수행하기 위해 현재 블록의 예측 모드를 도출한다.
디코더는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성한다(S502).
인트라 예측에서 현재 처리 블록의 주변 샘플들은 nS×nS 크기의 현재 처리 블록의 좌측(left) 경계에 이웃한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들, 현재 처리 블록의 상측(top) 경계에 이웃한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들 및 현재 처리 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 의미한다.
그러나, 현재 처리 블록의 주변 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다(S503).
참조 샘플의 필터링 수행 여부는 현재 처리 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 참조 샘플의 필터링 방법은 인코더로부터 전달되는 필터링 플래그에 의해 결정될 수 있다.
디코더는 인트라 예측 모드와 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성한다(S504). 즉, 디코더는 인트라 예측 모드 도출 단계(S501)에서 도출된 인트라 예측 모드와 참조 샘플 구성 단계(S502)와 참조 샘플 필터링 단계(S503)를 통해 획득한 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성(즉, 현재 처리 블록 내 예측 샘플 생성)한다.
현재 처리 블록이 INTRA_DC 모드로 인코딩된 경우 처리 블록 간의 경계의 불연속성(discontinuity)를 최소화하기 위해, S504 단계에서 예측 블록의 좌측(left) 경계 샘플(즉, 좌측 경계에 이웃한 예측 블록 내 샘플)과 상측(top) 경계 샘플(즉, 상측 경계에 이웃한 예측 블록 내 샘플)을 필터링할 수 있다.
또한, S504 단계에서 인트라 방향성 예측 모드들 중 수직 방향 모드(vertical mode) 및 수평 방향 모드(horizontal mode)에 대해서도 INTRA_DC 모드와 유사하게 좌측 경계 샘플 또는 상측 경계 샘플에 필터링을 적용할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 현재 처리 블록이 수직 방향 모드(vertical mode) 또는 수평 방향 모드(horizontal mode)로 인코딩된 경우, 예측 방향에 위치하는 참조 샘플에 기반하여 예측 샘플의 값을 도출할 수 있다. 이때, 예측 블록의 좌측 경계 샘플 또는 상측 경계 샘플 중 예측 방향에 위치하지 않는 경계 샘플이 예측에 사용되지 않는 참조 샘플과 이웃할 수 있다. 즉, 예측에 사용되는 참조 샘플과의 거리보다 예측에 사용되지 않는 참조 샘플과의 거리가 훨씬 가까울 수 있다.
따라서, 디코더는 인트라 예측 방향이 수직 방향인지 수평 방향인지에 따라 적응적으로 좌측 경계 샘플들 또는 상측 경계 샘플들에 필터링을 적용할 수 있다. 즉, 인트라 예측 방향이 수직 방향인 경우, 좌측 경계 샘플들에 필터링을 적용하고, 인트라 예측 방향이 수평 방향인 경우, 상측 경계 샘플들에 필터링을 적용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, HEVC는 화면 내 예측을 위해 33가지의 방향성 예측 방법과 두 가지의 무 방향성 예측 방법, 총 35가지 예측 방법을 사용하여 현재 블록의 예측 블록이 생성된다.
33가지 방향성 예측 모드의 경우, 참조 샘플들로부터 예측 샘플을 계산할 때, 각각의 방향성을 고려하여 참조 샘플 값이 해당 예측 샘플로 복사된다.
반면, 두 가지의 무 방향성 예측 방법인 DC 모드와 플래너(Planar) 모드의 경우, 각각 주변 이웃하는 참조 샘플의 평균 값과 가중 합으로 예측 샘플이 계산된다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 8×8 TU의 플래너 모드에 대한 예측 샘플을 생성하는 방법을 예시한다.
아래 수학식 1은 Planar 모드에서 예측 샘플을 생성하는 식을 예시한다.
수학식 1에서 nT는 변환 단위 TU의 크기를 나타낸다.
도 7 및 수학식 1을 참조하면, 현재 샘플 'C'(predSamples[x][y])의 값은 참조 샘플 'O'(p[-1][y])과 참조 샘플 'I'(p[nT][-1])의 가중합과 참조 샘플 'E'(p[x][-1])과 참조 샘플 'S'(p[-1][nT])의 가중합과 nT를 합한 값의 2의 보수형 정수(two's complement integer)를 Log2(nT)+1의 이진 수(binary digit)만큼 우측 쉬프트(right shift)한 값으로 정해진다.
다만, HEVC의 Planar 모드의 경우, 1) 주변 참조 샘플의 값이 서로 간에 유사한 경우 및/또는 2) 이웃하는 좌측 참조 샘플들과 상단 참조 샘플들의 값의 분포가 서로 다른 경우에는 예측 샘플의 생성 정확도가 낮아진다.
1)의 경우 주변 참조 샘플의 값이 서로 간에 유사한 경우이므로, Planar 모드로 생성한 예측 블록과 DC 모드로 생성한 예측 블록의 값이 거의 유사하게 된다. 2)의 경우 도 8에서 볼 수 있듯이 좌측 참조 샘플들(802)과 상단 참조 샘플들(801)의 값이 서로 다른 경우(즉, 차이가 임계치보다 큰 경우) 서로 다른 참조 샘플들의 가중 합은 두 참조 샘플들과 전혀 관계 없는 서로 다른 값이 생성된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 일반적인 Planar 모드를 제안한다.
본 발명에서 제안하는 일반적인 Planar 모드는 앞서 도 7에서 예시한 Planar 모드를 포함하는 일반적인 모드로 다양한 주변 화소들을 이용하여 현재 화소를 예측할 수 있다.
즉, 도 7의 Planar 모드의 경우 화소 'C'를 예측하기 위해 주변 화소 'E', 'I', 'O', 'S'를 사용한다.
하지만 본 발명에 따른 일반적인 Planar 모드의 경우 화소를 예측하기 위해 주변 화소와 상관 관계 등을 이용하여 선택적으로 주변 화소를 선택할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 일반적인 Planar 모드에서는 현재 화소와 x 좌표가 동일한 참조 화소, y 좌표가 동일한 참조 화소, 현재 블록의 좌하단에 이웃한 참조 화소, 현재 블록의 우상단에 이웃한 참조 화소 중에서 선택된 하나 이상의 화소를 이용하여 현재 화소의 예측값이 도출될 수 있다.
예를 들어, 다시 도 7을 참조하면, 현재 화소 'C'의 예측을 위해 주변 참조 화소로 'S'만을 사용하거나 또는 'O'만을 사용할 수도 있다. 또한, 특정 경우에는 'O'와 'S'를 모두 사용하지만, 다른 특정 경우에는 'O'와 'S'를 모두 사용하지 않을 수도 있다. 또한, 현재 화소 'C'의 예측을 위해 주변 참조 화소로 'O'와 'E'만을 이용할 수도 있다. 또한, 현재 화소 'C'의 예측을 위해 'E'와 'S'만을 이용하거나 혹은 'I'와 'O'만을 이용할 수도 있다.
또한, 현재 화소(또는 예측 샘플)와 x 좌표가 동일한 참조 화소, y 좌표가 동일한 참조 화소, 현재 블록의 좌하단에 이웃한 참조 화소, 현재 블록의 우상단에 이웃한 참조 화소 중에서 선택된 화소에 미리 정해진 가중치 혹은 시그널링된 가중치가 적용될 수도 있다.
본 발명에서는 이렇게 선택적으로 주변 화소를 사용하는 Planar 모드를 일반적인 Planar 모드로 정의한다.
그리고, 현재 처리 블록 주변에 구성된 참조 샘플 중에서 예측에 어떠한 참조 샘플이 이용되는지는 일반적인 Planar 모드의 타입 별로 선택될 수 있다. 즉, 각 Planar 모드의 타입 별로 예측에 이용되는 참조 샘플이 선택될 수 있다. 이 경우, 기존의 HEVC에서 정의된 총 35개의 인트라 예측 모드가 동일하게 이용되고, Planar 모드의 경우 현재 처리 블록에 어떠한 Planar 타입이 적용되는 추가적인 정보(예를 들어, 인덱스 등)가 인코더로부터 디코더에게 시그널링될 수 있다.
또한, 각 Planar 모드의 타입 별 서로 다른 인트라 예측 모드로 정의될 수도 있다. 즉, 예를 들어, 평균 Planar 모드, 수직 Planar 모드, 수평 Planar 모드 둥과 같이 복수의 Planar 모드가 정의되고, 각 Planar 모드 별로 예측에 이용되는 참조 샘플이 선택될 수 있다.
이 경우, 기존의 HEVC에서 정의된 총 35개의 인트라 예측 모드에서 일부의 인트라 예측 모드가 본 발명에서 제안하는 Planar 타입을 지시하기 위해서 이용될 수 있다. 또는, 기존의 HEVC에서 정의된 총 35개의 인트라 예측 모드에 추가하여 본 발명에서 제안하는 Planar 타입을 지시하기 위한 인트라 예측 모드가 정의될 수도 있다. 이에 대하여 보다 상세한 설명은 후술한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반적인 Planar 모드를 예시한다.
도 9를 참조하면, 현재 블록은 주변 참조 화소(또는 샘플)의 값에 따라 복수의 영역(또는 서브블록)으로 구분될 수 있다. 이때, 복수의 영역은 반드시 정사각형 형태를 가지지 않을 수 있으며, 직사각형 형태를 가질 수 있다.
도 9에서는 주변 참조 화소의 값에 따라 4개의 영역(T 영역(901), U 영역(902), V 영역(903), W 영역(904))으로 구분되는 경우를 예시한다.
그리고, 구분된 각 영역 별로 결정된 방법을 이용하여 해당 영역 내 화소의 예측값을 생성할 수 있다. 즉, 구분된 각 영역 별로 해당 영역 내 화소의 인트라 예측을 위해 사용하는 참조 화소(또는 참조 화소의 조합)가 결정될 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, T 영역(901)에 포함된 화소의 예측의 경우, 참조 화소를 사용하지 않고 주변의 화소의 평균으로만 예측 값이 생성될 수 있다. 즉, 해당 화소와 x 좌표가 동일한 참조 화소와 y 좌표가 동일한 참조 화소의 평균으로만 예측 값이 생성될 수 있다. 예를 들어, 화소 1의 예측 값은 주변 화소 B와 L의 평균으로 계산될 수 있다. 이하, 이러한 Planar 모드를 평균 Planar 타입(혹은 모드)라고 지칭한다.
U 영역(902)에 포함된 화소의 예측의 경우, 좌측 및 상단 참조 화소 중 일부의 화소를 이용하여 예측 값이 생성될 수 있다. 즉, 좌측 참조 화소를 이용하지 않고 예측 값이 생성될 수 있다. 예를 들어, 화소 2의 경우 예측 값은 E와 S 값을 사용하여 계산될 수 있다. 이하, 이러한 Planar 모드를 수직 플래너(Vertical Planar) 타입(혹은 모드)라고 지칭하고, 보다 상세한 설명은 후술한다.
V 영역(903)에 포함된 화소의 예측의 경우, 좌측 및 상단 참조 화소 중 일부의 화소를 이용하여 예측 값이 생성될 수 있다. 즉, 상단 참조 화소를 이용하지 않고 예측 값이 생성될 수 있다. 예를 들어, 화소 3의 경우 예측 값은 P와 I 값을 사용하여 계산될 수 있다. 이를 수평 플래너(Horizontal Planar) 타입(혹은 모드)라고 지칭하고, 보다 상세한 설명은 후술한다.
W 영역(904)에 포함된 화소의 예측의 경우, 기존의 Planar 방법에서 사용된 참조 화소를 모두 이용하여 예측 값이 생성될 수 있다. 예를 들어, 화소 4의 경우, 예측 값은 기존의 Planar 방법처럼 G, I, Q, S 값을 사용하여 계산될 수 있다. 이를 기본 플래너(Basic Planar) 타입(혹은 모드)라고 지칭한다.
위와 같이, 본 발명에 따른 일반적인 Planar 모드는 도 9의 예시와 같이 해당 블록 내 각 영역 별로 다양한 방법으로 계산할 수 있다.
이하, 일반적인 Planar 모드의 일 실시예로서 수직 플래너(Vertical Planar) 타입(또는 모드)와 수평 플래너(Horizontal Planar) 타입(또는 모드)에 대하여 상세히 살펴본다.
다만, 설명의 편의를 위해 이러한 2가지의 Planar 타입(또는 모드)에 대하여 주로 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 일반적인 Planar 모드는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플, y 좌표가 동일한 참조 샘플, 현재 처리 블록의 좌하단에 이웃한 참조 샘플, 현재 처리 블록의 우상단에 이웃한 참조 샘플 중에서 하나 이상의 선택된 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플이 생성되는 모드를 모두 포함하는 개념이다.
앞서 도 8과 같이 상단 참조 샘플값과 좌측 참조 샘플값의 차이가 큰 경우, 앞서 도 7의 Planar 모드와 같이 좌측 및 상단 참조 샘플을 모두 사용하는 대신, 상단 참조 샘플값만을 사용(즉, Vertical Planar 모드)하거나 좌측 참조 샘플만을 사용(즉, Horizontal Planar 모드)할 수 있다. 즉, 수직, 수평 성분이 강한 블록에 대한 일반적인 Planar 모드로는 Vertical Planar 모드, Horizontal Planar 모드가 이용될 수 있다.
1) Horizontal Planar 모드
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 플래너 모드를 예시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, Horizontal Planar 모드에서는 왼쪽 참조 샘플들(K-R)(1001)과 오른쪽 위 참조 샘플(I)(1002)의 가중 합으로 예측 샘플이 생성될 수 있다. 즉, 위쪽 참조 샘플들(A-H)의 값을 고려하지 않고 예측 블록이 생성될 수 있다.
수학식 2는 Horizontal Planar 모드의 예측 샘플 생성 식을 예시한다.
수학식 2에서 nT는 블록의 크기를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 현재 블록이 복수의 영역으로 구분되고, 구분된 영역 중 특정 영역에서 Horizontal Planar 모드가 적용될 수 있다. 이 경우 nT는 해당 영역의 크기를 나타낸다.
이때, Horizontal Planar 모드가 적용되는 영역이 직사각형 형태를 가지는 경우, nT는 해당 영역의 수평 크기 또는 수직 크기일 수 있다.
도 10 및 수학식 2를 참조하면, 현재 샘플 'C'(predSamples[x][y])의 값은 참조 샘플 'O'(p[-1][y])과 참조 샘플 'I'(p[nT][-1])의 가중합과 nT/2를 합한 값의 2의 보수형 정수(two's complement integer)를 Log2(nT)의 이진 수(binary digit)만큼 우측 쉬프트(right shift)한 값으로 정해질 수 있다.
상술한 바와 같이, 선택된 참조 샘플에 미리 정해진 가중치 혹은 시그널링된 가중치가 적용될 수도 있다. 즉, Horizontal Planar 모드는 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플과 현재 처리 블록의 우상단에 이웃한 참조 샘플의 가중합에 1의 가중치가 적용되고, 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플과 현재 처리 블록의 좌하단에 이웃한 참조 샘플의 가중합에 0의 가중치가 적용된 경우로 볼 수 있다.
2) Vertical Planar 모드
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 플래너 모드를 예시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, Horizontal Planar 모드에서는 상단 참조 샘플들(A-H)(1101)과 좌측 하단 참조 샘플(S)(1002)의 가중 합으로 예측 샘플이 생성될 수 있다. 즉, 좌측 참조 샘플들(K-R)의 값을 고려하지 않고 예측 블록이 생성될 수 있다.
수학식 3은 Vertical Planar 모드의 예측 샘플 생성 식을 예시한다.
수학식 2에서 nT는 블록의 크기를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 현재 블록이 복수의 영역으로 구분되고, 구분된 영역 중 특정 영역에서 Vertical Planar 모드가 적용될 수 있다. 이 경우 nT는 해당 영역의 크기를 나타낸다.
이때, Vertical Planar 모드가 적용되는 영역이 직사각형 형태를 가지는 경우, nT는 해당 영역의 수평 크기 또는 수직 크기일 수 있다.
도 11 및 수학식 3을 참조하면, 현재 샘플 'C'(predSamples[x][y])의 값은 참조 샘플 'E'(p[x][-1])과 참조 샘플 'S'(p[-1][nT])의 가중합과 nT/2를 합한 값의 2의 보수형 정수(two's complement integer)를 Log2(nT)의 이진 수(binary digit)만큼 우측 쉬프트(right shift)한 값으로 정해질 수 있다.
상술한 바와 같이, 선택된 참조 샘플에 미리 정해진 가중치 혹은 시그널링된 가중치가 적용될 수도 있다. 즉, Vertical Planar 모드는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플과 현재 처리 블록의 좌하단에 이웃한 참조 샘플의 가중합에 1의 가중치가 적용되고, 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플과 현재 처리 블록의 우상단에 이웃한 참조 샘플의 가중합에 0의 가중치가 적용된 경우로 볼 수 있다.
위와 같이, 본 발명에 따르면 기존의 Planar 모드와 달리 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드는 각각 왼쪽 참조 샘플과 위쪽 참조 샘플만을 사용하여 예측 블록을 생성한다. 따라서, 왼쪽 참조 샘플과 위쪽 참조 샘플 각각이 서로 다른 특징을 가지고 있다면, 기존의 Planar 모드와는 달리 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 사용하여 해당 참조 샘플의 특징이 잘 반영되어 예측 블록이 생성될 수 있다. 즉, 예측 성능이 향상될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 각 Planar 모드를 화면 내 예측 부호화에 추가하는 방법에 대하여 살펴본다.
상술한 바와 같이, 복수의 Planar 모드의 타입이 정의되는 경우, 각 Planar 모드의 타입 별로 추가 정보가 시그널링될 수 있으며, 예를 들어 기존의 HEVC의 35가지의 인트라 예측 모드가 동일하게 이용될 수 있다.
반면, 각 Planar 모드의 타입 별로 각각 인트라 예측 모드로 정의되는 경우, 예를 들어 기존의 HEVC의 35가지의 인트라 예측 모드가 동일하게 사용될 수 없다. 이에 따라, 본 발명에서는 새로운 Planar 모드를 화면 내 예측 부호화에 적용하는 방법으로 1) 기존의 모드에 대체하는 방법 또는 2) 기존의 모드에 새로운 모드로 추가하는 방법을 제안한다.
이하, 설명의 편의를 위해 일반적인 Planar 모드의 일 실시예로서 설명한 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 화면 내 예측 부호화에 추가하는 방법에 대하여 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
1) 기존의 모드에 대체하는 방법
HEVC는 총 35가지 모드, 33가지 방향성 모드와 2가지 무 방향성 모드를 가지고 있다.
본 발명에서 제안하는 새로운 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 기존의 33가지의 방향성 모드 중 두 가지 모드에 대체할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 예시한다.
도 12에서는 기존의 화면 내 예측 모드 방향성에서 3번과 33번 모드 대신 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 대체한 경우를 예시한다.
도 12와 같이, 예를 들어, 33가지 방향성 모드 중 3번 모드와 33번 모드의 발생 빈도가 낮다면, 이 두 인트라 모드 대신 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 기존의 2개의 방향성 모드를 각각 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드로 대체하여 사용하나, 대체 대상이 되는 인트라 모드(도 12의 경우, 3번 및 33번 모드)의 방향성이 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드에 적용되는 것은 아니다.
이와 같은 경우 기존의 모드에 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 대체하므로 MPM(most probable mode) 인덱스의 시그널링 및 화면 내 인트라 모드의 부호화 방법은 기존의 방법과 동일하게 적용될 수 있다.
2) 기존의 모드에 새로운 모드로 추가하는 방법
앞서 설명한 기존의 모드에 대체하는 방법은, 기존의 방향성을 갖는 모드 2개를 본 발명에서 제안하는 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드로 대체하므로 새로운 Planar 모드로 대체된 기존의 방향성 모드 2개를 사용할 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 모드에 새로운 모드로 추가하는 방법을 제안한다. 이 방법은 기존의 방향성 모드 이외에 새롭게 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 추가할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 제안하는 방법에서는 새로운 두 모드를 무 방향성 모드에 추가하여 새로운 화면 내 예측 부호화 모드를 생성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 예시한다.
도 13과 같이, 본 발명에서 제안하는 새로운 Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 무 방향성 모드로 간주하고, 이를 기존의 Planar, DC처럼 방향성 모드 앞에 위치시킬 수 있다. 즉, 인트라 예측 모드 2는 Horizontal Planar 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 3은 Vertical Planar 모드를 지시할 수 있다. 그리고, 인트라 예측 모드 4부터 36까지 인트라 방향성 모드 4부터 인트라 방향성 모드 36을 지시할 수 있다.
또는, Horizontal Planar 모드와 Vertical Planar 모드를 기존의 방향성 모드 사이에 추가하여 사용할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 디코더는 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다(S1401).
상술한 바와 같이, 인트라 예측 모드는 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘플의 위치에 대한 예측 방향성을 가질 수도 있으며, 방향성이 없을 수도 있다.
이때, 각 Planar 모드의 타입 별로 서로 다른 인트라 예측 모드가 정의되는 경우, 각 Planar 모드의 타입을 지시하기 위해 기존의 HEVC의 35가지의 인트라 예측 모드 중 일부가 대체되거나 혹은 각 Planar 모드의 타입을 지시하기 위해 추가적인 인트라 예측 모드가 정의될 수 있다.
디코더는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성한다(S1402).
인트라 예측에서 현재 처리 블록의 주변 샘플들은 nS×nS 크기의 현재 처리 블록의 좌측(left) 경계에 이웃한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들, 현재 처리 블록의 상측(top) 경계에 이웃한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들 및 현재 처리 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 의미할 수 있다.
이때, 현재 처리 블록의 주변 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
또한, 디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 참조 샘플의 필터링 수행 여부는 현재 처리 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 참조 샘플의 필터링 방법은 인코더로부터 전달되는 필터링 플래그에 의해 결정될 수 있다.
만약, 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드가 Planar 모드인 경우, 디코더는 Planar 모드의 타입에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플을 선택한다(S1403).
이 경우, 현재 처리 블록에 적용되는 Planar 모드의 타입을 지시하는 정보가 인코더로부터 추가로 시그널링될 수 있다. 그리고, 디코더는 이 정보로부터 현재 처리 블록에 적용되는 Planar 모드의 타입을 도출하고, 도출된 Planar 모드의 타입에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, 상술한 바와 같이 각 Planar 모드의 타입 별로 서로 다른 인트라 예측 모드가 정의될 수도 있다. 이 경우, 디코더는 앞서 S1401 단계에서 도출된 인트라 예측 모드에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플을 선택할 수 있다.
즉, 현재 처리 블록 내 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플, 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플, 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플 및 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플 중에서 Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)에 따라 예측에 이용되는 하나 이상의 참조 샘플이 선택될 수 있다.
예를 들어, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수평 Planar 타입(또는 수평 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플과 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수직 Planar 타입(또는 수직 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플과 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 평균 Planar 타입(또는 평균 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플과 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 기본 Planar 타입(또는 기본 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플, 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플, 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플 및 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
디코더는 선택된 참조 샘플을 이용하여 현재 처리 블록에 대한 예측 샘플을 생성한다(S1404).
예를 들어, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수평 Planar 타입(또는 수평 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플값과 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플값을 이용하여 앞서 수학식 2와 같이 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수직 Planar 타입(또는 수직 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플값과 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플값을 이용하여 앞서 수학식 3과 같이 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 평균 Planar 타입(또는 평균 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플값과 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플값을 평균하여 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 기본 Planar 타입(또는 기본 Planar 모드)인 경우, 디코더는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플, 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플, 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플 및 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플 값을 이용하여 앞서 수학식 1과 같이 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또한, 디코더는 앞서 S1403 단계에서 선택된 참조 샘플값에 미리 정해진 혹은 인코더로부터 시그널링된 가중치를 적용하여 예측 샘플값을 도출할 수도 있다.
또한, 앞서 도 9의 예시와 같이 현재 처리 블록은 복수의 영역으로 구분되고, 각 영역 별로 개별적으로 Planar 모드의 타입(혹은 인트라 예측 모드)가 적용될 수도 있다. 이 경우, 디코더는 각 영역 별로 적용되는 Planar 모드의 타입(혹은 인트라 예측 모드)에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플을 개별적으로 선택할 수 있다. 그리고, 각 영역 별로 선택된 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다.
한편, 도 14에서는 본 발명에서 제안하는 일반적인 Planar 모드가 적용되는 경우 인트라 예측 방법만을 설명하고 있으나, 현재 처리 블록에 일반적인 Planar 모드가 아닌 인트라 예측 모드가 적용되는 경우 앞서 도 5에서 예시한 인트라 예측 방법이 동일하게 이용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 15에서는 설명의 편의를 위해 인트라 예측부(182; 도 1 참조, 262; 도 2 참조)를 하나의 블록으로 도시하였으나, 인트라 예측부(182, 262)는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.
도 15를 참조하면, 인트라 예측부(182, 262)는 앞서 도 9 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인트라 예측부(182, 262)는 인트라 예측 모드 도출부(1501), 참조 샘플 구성부(1502), 참조 샘플 선택부(1503) 및 예측 샘플 생성부(1504)를 포함하여 구성될 수 있다.
인트라 예측 모드 도출부(1501)는 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다.
상술한 바와 같이, 각 Planar 모드의 타입 별로 서로 다른 인트라 예측 모드가 정의되는 경우, 각 Planar 모드의 타입을 지시하기 위해 기존의 HEVC의 35가지의 인트라 예측 모드 중 일부가 대체되거나 혹은 각 Planar 모드의 타입을 지시하기 위해 추가적인 인트라 예측 모드가 정의될 수 있다.
참조 샘플 구성부(1502)는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성한다.
이때, 현재 처리 블록의 주변 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
또한, 디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 참조 샘플의 필터링 수행 여부는 현재 처리 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 참조 샘플의 필터링 방법은 인코더로부터 전달되는 필터링 플래그에 의해 결정될 수 있다.
참조 샘플 선택부(1503)는 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드가 Planar 모드인 경우, Planar 모드의 타입에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플을 선택한다.
예를 들어, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수평 Planar 타입(또는 수평 Planar 모드)인 경우, 참조 샘플 선택부(1503)는 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플과 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수직 Planar 타입(또는 수직 Planar 모드)인 경우, 참조 샘플 선택부(1503)는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플과 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 평균 Planar 타입(또는 평균 Planar 모드)인 경우, 참조 샘플 선택부(1503)는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플과 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 기본 Planar 타입(또는 기본 Planar 모드)인 경우, 참조 샘플 선택부(1503)는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플, 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플, 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플 및 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플을 선택할 수 있다.
예측 샘플 생성부(1504)는 선택된 참조 샘플을 이용하여 현재 처리 블록에 대한 예측 샘플을 생성한다.
예를 들어, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수평 Planar 타입(또는 수평 Planar 모드)인 경우, 예측 샘플 생성부(1504)는 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플값과 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플값을 이용하여 앞서 수학식 2와 같이 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 수직 Planar 타입(또는 수직 Planar 모드)인 경우, 예측 샘플 생성부(1504)는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플값과 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플값을 이용하여 앞서 수학식 3과 같이 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 평균 Planar 타입(또는 평균 Planar 모드)인 경우, 예측 샘플 생성부(1504)는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플값과 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플값을 평균하여 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또는, Planar 모드의 타입(또는 인트라 예측 모드)이 기본 Planar 타입(또는 기본 Planar 모드)인 경우, 예측 샘플 생성부(1504)는 예측 샘플과 x 좌표가 동일한 참조 샘플, 예측 샘플과 y 좌표가 동일한 참조 샘플, 처리 블록과 좌하단에 이웃한 참조 샘플 및 처리 블록과 우상단에 이웃한 참조 샘플 값을 이용하여 앞서 수학식 1과 같이 예측 샘플값을 도출할 수 있다.
또한, 예측 샘플 생성부(1504)는 선택된 참조 샘플값에 미리 정해진 혹은 인코더로부터 시그널링된 가중치를 적용하여 예측 샘플값을 도출할 수도 있다.
한편, 현재 처리 블록에 대한 인트라 예측 모드가 본 발명에서 제안하는 일반적인 Planar 모드가 아닌 경우, 참조 샘플 선택부(1503)는 앞서 설명한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 앞서 참조 샘플 구성부(1502)에서 구성한 참조 샘플을 기반으로 예측 샘플 생성부(1504)는 현재 처리 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
인트라 예측 모드 기반 부호화/복호화 방법
현재 복호화 하고자 하는 블록이 화면 내 부호화 모드(즉, 인트라 예측 모드)로 부호화 되었다면, 앞서 도 5의 예시의 S501 단계와 같이 디코더에서는 예측 블록을 생성하기 위해 해당 블록의 인트라 예측 모드(방향성 또는 DC, Plannar 모드, 앞서 표 1, 도 12 또는 도 13 참조)의 정보가 필요하다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드 인코딩 방법을 예시하는 도면이다.
1. 인코더는 먼저 주변 블록이 인트라로 부호화 되었다면, 주변 블록의 인트라 예측 모드 정보를 유도한다.
2. 인코더는 주변 블록의 인트라 예측 모드 정보를 이용하여 MPM(most probable modes) 후보(또는, MPM 리스트)를 리스트 업(list up)한다.
화면 내 부호화를 할 경우 주변 블록과 현재 부호화 블록의 유사성을 고려함으로써 중복되는 정보의 손실을 막고, 이로 인하여 부호화 효율을 증가시킬 수 있다. 이러한 방법을 부호화 모드 정보 전송에도 활용할 수 있는데, 이를 MPM (most probable modes)이라고 지칭한다.
주변 블록은 현재 블록의 바로 주변에 위치하고 있기 때문에 서로 인트라 예측 모드가 유사할 확률이 매우 높다. 따라서, 주변 블록의 모드를 이용하여 현재 부호화 모드를 표현할 수 있다.
이때, 주변 블록은 현재 블록의 복호화 시에 활용할 수 있는 가능성이 가장 높은 (이미 복호화되어 존재할 가능성이 가장 높은) 좌측 블록과 상단의 블록을 활용할 수 있다.
MPM 후보는 총 3개의 인트라 예측 모드로 구성될 수 있다.
이때, 만약 좌측의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드와 상단의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드가 동일하지 않다면, 첫 번째 MPM 후보는 좌측의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드로 결정되고, 두 번째 MPM 후보는 상단의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드로 결정되며, 세 번째 MPM 후보는 Planar 모드, DC 모드 또는 인트라 수직(intra vertical) 모드 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
만약 좌측의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드와 상단의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드가 동일하고, 해당 중복된 모드가 2 보다 작다면(즉, planar 모드 또는 DC 모드, 표 1 참조), 첫 번째 MPM 후보는 planar 모드로 결정되고, 두 번째 MPM 후보는 DC 모드로 결정되며, 세 번째 MPM 후보는 수직 방향(vertical) 모드(예를 들어, 도 6에서 26번 모드)로 결정될 수 있다.
반면, 만약 좌측의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드와 상단의 이웃한 블록의 인트라 예측 모드가 동일하고, 해당 중복된 모드가 2 보다 작지 않다면, 첫 번째 MPM 후보는 중복된 인트라 예측 모드로 결정되고, 두 번째 MPM 후보 및 세 번째 MPM 후보는 중복된 인트라 예측 모드에 이웃한 두 모드로 결정될 수 있다.
3. 인코더는 현재 블록에 적용될 최적의(best) 인트라 예측 모드가 앞서 구성된 MPM 후보 내 속하는지 판단한다.
4. 만약, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속하는 경우, 인코더는 MPM 플래그과 MPM 인덱스를 부호화(coding)한다.
여기서, MPM 플래그는 현재 블록의 인트라 예측 모드는 주변의 인트라 예측된 블록으로부터 유도(즉, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 내 속함)되는지 여부를 지시할 수 있다.
또한, MPM 인덱스는 앞서 2. 단계에서 구성된 MPM 후보 중에서 현재 블록의 인트라 예측 모드로서 어떠한 MPM 모드가 적용되는지 지시할 수 있다.
5. 반면, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속하지 않는 경우, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화(coding)한다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드 디코딩 방법을 예시하는 도면이다.
1. 디코더는 MPM 플래그를 파싱(parsing)한다.
2. 디코더는 MPM 플래그를 파싱함으로써, 현재 블록에 MPM 부호화가 적용되는지 확인한다.
즉, 디코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 이웃 블록의 인트라 예측된 블록의 모드로 구성되는 MPM 후보에 속하는지 여부를 확인한다.
3. 현재 블록에 MPM 부호화가 적용되는 경우, 디코더는 MPM 인덱스를 파싱(parsing)한다.
4. 그리고, 디코더는 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 모드를 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 복원(restore)할 수 있다.
5. 반면, 현재 블록에 MPM 부호화가 적용되지 않는 경우, 디코더는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 파싱(parsing)한다.
위와 같이, MPM을 이용하는 경우, 부호화 모드의 개수가 N개라고 할 때 이를 표현하기 위한 최소한의 비트가 Log2(N)인 반면, MPM은 인트라 모드의 개수보다 적게 할당하기 때문에 훨씬 적은 비트로 현재 블록의 모드를 표현할 수 있다.
예를 들어, 인트라 예측 모드 개수가 35개이고 MPM의 개수는 3개라고 가정하면, 만일 MPM 모드를 전혀 사용하지 않는다면 35개의 인트라 예측 모드를 표현하기 위해서 6 비트의 정보가 전송되어야 한다. 반면, 3개의 MPM을 사용하고 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM의 후보 중 한 개라면 2 비트만으로 정보 전달이 가능하며, 만약 MPM 모드가 아니더라도 MPM으로 표현할 수 있는 3개의 인트라 예측 모드는 제외하고 나머지 32개의 인트라 예측 모드 중에서 한 개의 모드가 선택된 것이기 때문에 5 비트만으로도 인트라 예측 모드가 표현될 수 있다.
다만, 위와 같이 MPM 후보를 구성할 때, 이용하는 이웃 블록은 좌측에 이웃한 블록 및 상단에 이웃한 블록만을 대상으로 하므로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속할 확률이 낮을 수 있다. 이처럼 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속하지 않는 경우 상술한 바와 같이 인트라 예측 모드를 부호화하기 위하여 많은 비트가 필요하다.
따라서, 본 발명에서는 MPM 후보를 구성하기 위하여 이용하는 이웃 블록을 확장하여 MPM 후보를 구성하는 방법을 제안한다.
이와 같이, MPM 후보를 구성하기 위하여 이용하는 이웃 블록을 확장함으로써 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속할 확률이 높일 수 있다. 또한, 결과적으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는데 필요한 비트 양을 줄일 수 있으므로 부호화 효율을 향상 시킬 수 있다.
실시예 1
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록(neighboring block)을 예시하는 도면이다.
도 18에서는 인트라 모드가 적용된 이웃 블록 정보를 활용하여 현재 블록을 부호화 하고자 할 때, 3개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드의 정보를 활용하는 방법을 예시한다.
도 18(a)는 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 우상단 이웃 블록(RT)의 인트라 예측 모드 정보를 이용하는 경우를 예시하고, 도 18(b)는 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 좌하단 이웃 블록(LB)를 이용하는 경우를 예시한다.
도 18와 같이, 현재 블록에 대한 MPM 후보를 구성하기 위해 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 때, 3개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 그리고, 유도된 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록의 MPM 후보로 사용될 수 있다.
이때, 도 18(a)와 같이 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 우상단 이웃 블록(RT)의 인트라 예측 모드 정보를 유도하여 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수 있다.
또는, 도 18(b)와 같이 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 좌하단 이웃 블록(LB)를 유도하여 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수도 있다.
그리고, 인코더는 만약 현재 블록의 최적의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 중 하나라면, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 전부 전송하지 않고 MPM 후보 중 해당되는 MPM 모드를 지시하는 인덱스만을 전송할 수 있으므로, 데이터의 양을 절약할 수 있다.
이처럼 MPM 후보를 구성하기 위해 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 때, MPM 후보는 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A), 우상단 혹은 좌하단 이웃 블록 (RT 혹은 LB)의 인트라 예측 모드가 사용 가능한지 여부와 각 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 따라 상이하게 구성될 수 있다.
예를 들어, 우상단 이웃 블록(RT)의 인트라 예측 모드가 유도 가능한 경우, 도 18(a)와 같이 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 우상단 이웃 블록(RT)의 인트라 예측 모드 정보가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수 있다. 반면, 우상단 이웃 블록(RT)의 인트라 예측 모드를 유도할 수 없는 경우, 도 18(b)와 같이 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 좌하단 이웃 블록(LB)가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수도 있다.
다른 일례로, 좌하단 이웃 블록(LB)의 인트라 예측 모드가 유도 가능한 경우, 도 18(b)와 같이 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 좌하단 이웃 블록(LB)가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수도 있다. 반면, 좌하단 이웃 블록(LB)의 인트라 예측 모드를 유도할 수 없는 경우, 도 18(a)와 같이 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 우상단 이웃 블록(RT)의 인트라 예측 모드 정보가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수 있다.
또 다른 일례로, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A), 우상단 이웃 블록(RT) 및 좌하단 이웃 블록(LB)의 인트라 예측 모드가 모두 유도 가능한 경우, 앞서 도 18(a) 또는 도 18(b)와 같이 이웃 블록의 인트라 예측 모드 정보가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수 있다. 반면, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A), 우상단 이웃 블록(RT) 및 좌하단 이웃 블록(LB) 중 일부의 블록의 인트라 예측 모드만이 유도 가능한 경우, 유도 가능한 이웃 블록의 인트라 예측 모드 정보가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수도 있다.
이하, MPM 후보를 구성하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
상술한 바와 같이, MPM 후보의 구성은 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A), 우상단 혹은 좌하단 이웃 블록 (RT 혹은 LB)의 인트라 예측 모드가 사용 가능한지 여부와 각 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 따라 달리 구성될 수 있다.
MPM 후보 구성 시, 예를 들어, 아래 수학식 4와 같이 이웃 블록으로부터 유도한 인트라 예측 모드인 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor) 및 일반적으로 가장 많이 선택되는 것으로 알려진 인트라 예측 모드를 나열한 대체 모드(Mode_Substitute)로 나누어 구성될 수 있다.
수학식 4를 참조하면, 이웃 블록의 모드(Mode_Neighbor)는 좌측 이웃 블록의 인트라 모드를 나타내는 좌측 블록 모드(Mode_Left), 상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 상단 블록 모드(Mode_Above)와 우상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 우상단 블록 모드(Mode_RightTop) 또는 좌하단 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom)로 구성될 수 있다.
대체 모드(Mode_Substitute)는 Planar 모드, DC 모드, 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드), 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드), 45 °모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 34번 모드, 도 13의 경우 36번 모드), 135 °모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 18번 모드, 도 13의 경우 20번 모드)로 구성될 수 있다.
이때, 수학식 4는 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor) 및 대체 모드(Mode_Substitute)를 구성하는 인트라 예측 모드의 하나의 예시에 불과하며, 순서는 이와 상이하게 구성될 수도 있다.
MPM 후보로 먼저 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)가 입력될 수 있다. 이때, 만일, MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록의 위치에서 인트라 예측 모드를 유도할 수 없는 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 순서대로 입력됨으로써 MPM 후보가 구성될 수 있다.
예를 들어, 좌측 블록 모드(Mode_Left)는 존재하지만 상단 블록 모드(Mode_Above)와 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)이 없는 경우, MPM 후보는 각각 Plannar, DC 모드로 대체될 수 있다.
만약, 좌측 블록 모드(Mode_Left), 상단 블록 모드(Mode_Above), 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 모두 이용 가능한 경우, 다음과 같은 방법으로 현재 블록에 대한 MPM 후보가 구성될 수 있다.
1) 좌측 블록 모드(Mode_Left), 상단 블록 모드(Mode_Above), 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 서로 다른 경우(즉, ModeLeft != ModeAbove != ModeRightTop (or LeftBottom))
이 경우, 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)의 요소(element) 순서대로 MPM 후보가 구성될 수 있다. 예를 들어, 앞서 수학식 4와 같은 예시에서, MPM 후보는 좌측 블록 모드(Mode_Left), 상단 블록 모드(Mode_Above), 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))의 순서대로 구성될 수 있다.
이때, 만약, MPM 후보의 전체 개수가 3개보다 큰 경우, 위와 같이 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)의 요소(element)가 순서대로 MPM 후보로 입력되고, 그 다음으로 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 채워질 수 있다.
이때, 만일 중복되는 인트라 예측 모드가 있는 경우 다음 요소(elememt)가 MPM 후보로 입력될 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 인트라 예측 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
예를 들어, 좌측 블록 모드(Mode_Left), 상단 블록 모드(Mode_Above), 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom)) 중 어느 하나가 planar 모드인 경우, 3개의 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)의 요소(element)가 순서대로 MPM 후보로 입력되고, 그 다음으로 Planar 모드를 제외하고 DC 모드부터 차례대로 MPM 후보로 입력될 수 있다.
2) 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 상단 블록 모드(Mode_Above)와 동일하나, 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))와 상이한 경우(즉, ModeLeft == ModeAbove != ModeRightTop (or LeftBottom))
2-1) 좌측 블록 모드(Mode_Left) 및(and) 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 방향성 모드(Directional mode)인 경우
이 경우, MPM 후보에 좌측 블록 모드(Mode_Left) 및 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 먼저 입력될 수 있다. 그리고, 좌측 블록 모드(Mode_Left)의 이웃한 두 개의 방향성 모드(예를 들어, 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 20번 모드인 경우, 19번 모드와 21번 모드)가 입력될 수 있다.
만약, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))의 이웃한 두 개의 방향성 모드가 MPM 후보로 입력될 수 있다.
또한, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 채워질 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
2-2) 좌측 블록 모드(Mode_Left) 또는(or) 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 방향성 모드(Directional mode)인 경우
먼저, 좌측 블록 모드(Mode_Left)와 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 MPM 후보로 입력될 수 있다. 그리고, 둘 중 방향성 모드의 이웃한 두 개의 방향성 모드(예를 들어, 20번 모드인 경우 19번 모드와 21번 모드)이 MPM 후보로 입력될 수 있다.
또한, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 채워질 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
2-3) 좌측 블록 모드(Mode_Left) 및(and) 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 비방향성 모드(Non-directional mode)(예를 들어, Plannar 모드 혹은 DC 모드)인 경우
먼저, MPM 후보로 좌측 블록 모드(Mode_Left)와 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))가 먼저 입력될 수 있다. 그리고, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 입력될 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
3) 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 상단 블록 모드(Mode_Above)와 상이하나, 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))와 동일한 경우(즉, ModeLeft != ModeAbove == ModeRightTop (or LeftBottom))
3-1) 좌측 블록 모드(Mode_Left) 및(and) 상단 블록 모드(Mode_Above)가 방향성 모드(Directional mode)인 경우
먼저, MPM 후보로 좌측 블록 모드(Mode_Left)와 상단 블록 모드(Mode_Above)가 입력될 수 있다. 그리고, 좌측 블록 모드(Mode_Left)의 이웃한 두 개의 방향성 모드(예를 들어, 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 20번 모드인 경우, 19번 모드와 21번 모드)가 입력될 수 있다.
만약, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 상단 블록 모드(Mode_Above)의 이웃한 두 개의 방향성 모드가 MPM 후보로 입력될 수 있다.
또한, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 채워질 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
3-2) 좌측 블록 모드(Mode_Left) 또는(or) 상단 블록 모드(Mode_Above)가 방향성 모드(Directional mode)인 경우
먼저, MPM 후보로 좌측 블록 모드(Mode_Left)와 상단 블록 모드(Mode_Above)가 입력될 수 있다. 그리고, 둘 중 방향성 모드의 이웃한 두 개의 방향성 모드(예를 들어, 20번 모드인 경우 19번 모드와 21번 모드)이 MPM 후보로 입력될 수 있다.
또한, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 채워질 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
3-3) 좌측 블록 모드(Mode_Left) 및(and) 상단 블록 모드(Mode_Above)가 비방향성 모드(Non-directional mode)(예를 들어, Plannar 모드 혹은 DC 모드)인 경우
먼저, MPM 후보로 좌측 블록 모드(Mode_Left)와 상단 블록 모드(Mode_Above)가 입력될 수 있다. 그리고, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 입력될 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
4) 좌측 블록 모드(Mode_Left)와 상단 블록 모드(Mode_Above)와 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)(또는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom))이 모두 동일한 경우(즉, ModeLeft == ModeAbove == ModeRightTop (or LeftBottom))
4-1) 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 방향성 모드(Directional mode)인 경우
먼저, MPM 후보로 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 입력될 수 있다. 그리고, 좌측 블록 모드(Mode_Left)의 이웃한 두 개의 방향성 모드(예를 들어, 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 20번 모드인 경우 19번 모드와 21번 모드)가 입력될 수 있다.
만약, MPM 후보 개수를 다 채우지 못했을 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 채워질 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
4-2) 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 비방향성 모드(Non-directional mode)(예를 들어, Plannar 모드 혹은 DC 모드)인 경우
먼저, MPM 후보로 좌측 블록 모드(Mode_Left)가 입력될 수 있다. 그리고, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 차례대로 입력될 수 있다.
이때, 이미 MPM 후보로 입력된 모드와 중복되는 경우, 중복된 모드는 MPM 후보로 입력되지 않을 수 있다. 즉, MPM 후보를 구성하는 모드 간에는 서로 중복되지 않도록 MPM 후보가 구성될 수 있다.
앞서 설명한 방식으로 MPM 후보를 구성하는 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 해당될(hit) 가능성이 높은 주변 블록의 인트라 예측 모드와 일반적으로 많이 선택되는 인트라 예측 모드들로 많은 MPM 후보가 확보될 수 있다. 따라서, 인트라 모드의 번호를 그대로 부호화할 때의 비트보다 적은 양으로 인트라 예측 모드를 표현(또는 특정)할 수 있다.
앞서 설명한 MPM 구성 방법은 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)와 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소가 MPM 후보로 모두 포함됨으로써 MPM 후보의 개수가 최대 6개까지 가능하다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor) 및/또는 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)의 개수가 증가됨에 따라 MPM 후보의 개수가 확장될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록(neighboring block)을 예시하는 도면이다.
도 19에서는 인트라 모드가 적용된 이웃 블록 정보를 활용하여 현재 블록을 부호화 하고자 할 때, 6개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드의 정보를 활용하는 방법을 예시한다.
도 19를 참조하면, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(T), 상단 중심 이웃 블록(TC), 우상단 이웃 블록(TR), 좌측 중심 이웃 블록(LC), 좌하단 이웃 블록(LB)의 인트라 예측 모드 정보를 이용하는 경우를 예시한다.
예를 들어, 현재 블록의 상단의 이웃 블록이 N×2N으로 분할되는 경우, 상단의 이웃 블록의 좌측 블록이 상단 이웃 블록(T)에 해당될 수 있으며, 상단의 이웃 블록의 우측 블록이 상단 중심 이웃 블록(TC)에 해당될 수 있다.
마찬가지로, 현재 블록의 좌측의 이웃 블록이 2N×N으로 분할되는 경우, 좌측의 이웃 블록의 상단 블록이 좌측 이웃 블록(L)에 해당될 수 있으며, 좌측의 이웃 블록의 하단 블록이 좌측 중심 이웃 블록(LC)에 해당될 수 있다.
도 19와 같이, 현재 블록에 대한 MPM 후보를 구성하기 위하여 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 때, 6개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 그리고, 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 유도하여 현재 블록의 MPM 후보로 사용될 수 있다. 그리고, 유도된 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록의 MPM 후보로 사용될 수 있다.
또한, 현재 블록의 MPM 후보를 구성(또는 생성)하기 위하여 이용 가능한 복수의 이웃 블록들로 이웃 블록 후보 그룹이 구성될 수 있다. 도 19의 예시의 경우, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(T), 상단 중심 이웃 블록(TC), 우상단 이웃 블록(TR), 좌측 중심 이웃 블록(LC), 좌하단 이웃 블록(LB)으로 이웃 블록 후보 그룹이 구성될 수 있다. 이 경우, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내에서 인트라 예측 모드가 도출 가능하지 않은 블록을 제외하고, 또한, 동일한 인트라 예측 모드가 중복되지 않도록 현재 블록의 MPM 후보를 구성하기 위해 이용되는 이웃 블록을 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
그리고, 인코더는 만약 현재 블록의 최적의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 중 하나라면, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 전부 전송하지 않고 MPM 후보 중 해당되는 MPM 모드를 지시하는 인덱스만을 전송할 수 있으므로, 데이터의 양을 절약할 수 있다.
이처럼 MPM 후보를 구성하기 위해 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 때, MPM 후보는 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(T), 상단 중심 이웃 블록(TC), 우상단 이웃 블록(TR), 좌측 중심 이웃 블록(LC), 좌하단 이웃 블록(LB)의 인트라 예측 모드가 사용 가능한지 여부와 각 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 따라 상이하게 구성될 수 있다.
예를 들어, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(T), 상단 중심 이웃 블록(TC), 우상단 이웃 블록(TR), 좌측 중심 이웃 블록(LC), 좌하단 이웃 블록(LB)의 인트라 예측 모드가 모두 유도 가능한 경우, 도 19와 같이 이웃 블록의 인트라 예측 모드 정보가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수 있다. 반면, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A), 우상단 이웃 블록(RT) 및 좌하단 이웃 블록(LB) 중 일부의 블록의 인트라 예측 모드만이 유도 가능한 경우, 유도 가능한 이웃 블록의 인트라 예측 모드 정보가 현재 블록의 MPM 후보로 이용될 수도 있다.
MPM 후보 구성 시, 예를 들어, 아래 수학식 5와 같이 이웃 블록으로부터 유도한 인트라 예측 모드인 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor) 및 일반적으로 가장 많이 선택되는 것으로 알려진 인트라 예측 모드를 나열한 대체 모드(Mode_Substitute)로 나누어 구성될 수 있다.
수학식 5를 참조하면, 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)는 좌측 이웃 블록의 인트라 모드를 나타내는 좌측 블록 모드(Mode_Left), 상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 상단 블록 모드(Mode_Top), 우상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 우상단 블록 모드(Mode_RightTop), 좌하단 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 좌하단 블록 모드(Mode_LeftBottom)으로 구성될 수 있다. 또한, 이에 추가하여 상단 중심 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 상단 중심 블록 모드(Mode_TopCenter), 좌측 중심 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 좌측 중심 블록 모드(Mode_LeftCenter)로 구성될 수 있다.
또한, 대체 모드(Mode_Neighbor)는 Planar 모드, DC 모드, 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드), 45 °모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 34번 모드, 도 13의 경우 36번 모드), 135 °모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 18번 모드, 도 13의 경우 20번 모드), 좌측 블록 모드의 좌측에 이웃한 모드(Mode_Left-1), 좌측 블록 모드의 우측에 이웃한 모드(Mode_Left+1), 상단 블록 모드의 좌측에 이웃한 모드(Mode_Above-1), 상단 블록 모드의 우측에 이웃한 모드(Mode_Above+1) 등으로 구성될 수 있다.
이때, 수학식 5는 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor) 및 대체 모드(Mode_Substitute)를 구성하는 인트라 예측 모드의 하나의 예시에 불과하며, 순서는 이와 상이하게 구성될 수도 있다.
MPM 후보로 먼저 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)가 입력될 수 있다.
이때, 만일, MPM 후보를 구성하기 위한 이웃 블록의 위치에서 인트라 예측 모드를 유도할 수 없는 경우, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element)가 순서대로 입력됨으로써 MPM 후보가 구성될 수 있다. 예를 들어, 좌측 블록 모드(Mode_Left)는 존재하지만 상단 블록 모드(Mode_Top), 우상단 블록 모드(Mode_RightTop)가 이용 가능하지 않은 경우, 각각 Plannar, DC 모드 등으로 대체될 수 있다.
또한, 주변 블록의 이웃 블록 모드(Mode_Neighbor)가 서로 같아(즉, 중복된 인트라 예측 모드가 존재하는 경우) 미리 정해진 MPM의 개수를 채울 수 없을 때, 대체 모드(Mode_Substitute)의 요소(element) 중에서 현재 MPM 후보들과 겹치지 않으면서, 미리 정의된 순서대로 채워넣음으로써 MPM 후보가 구성될 수 있다.
앞서 설명한 방식으로 MPM 후보를 구성하는 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 해당될(hit) 가능성이 높은 주변 블록의 인트라 예측 모드와 일반적으로 많이 선택되는 인트라 예측 모드들로 많은 MPM 후보가 확보될 수 있다. 따라서, 인트라 모드의 번호를 그대로 부호화할 때의 비트보다 적은 양으로 인트라 예측 모드를 표현(또는 특정)할 수 있다.
실시예 2
효율적인 화면 내 예측 모드 부호화를 위해, 예측 모드의 통계적 특성을 사용한다. 일반적으로 영상은 영역 별로 비슷한 특성을 가지므로 현재 부호화하고자 하는 블록의 예측 모드와 현재 블록의 이웃하는 블록의 예측 모드들은 비슷한 특성을 갖는다. 즉, 현재 블록의 예측 모드는 이웃하는 블록의 예측 모드와 같거나 혹은 비슷할 확률이 높다. 이러한 특성을 고려하여 주변의 이웃하는 PU 블록의 모드를 사용하여 most probable mode (MPM)를 생성하고 이를 사용하여 화면 내 예측 모드 부호화를 효율적으로 수행한다.
본 발명에서는 MPM 후보의 수를 4개 혹은 5개로 늘리고, MPM 후보를 생성하는 방법을 제안한다.
일반적으로 영상은 수직 혹은 수평의 특성을 많이 포함하고 있어 예측 모드 방향성의 경우 수직, 수평 방향 근처는 촘촘하게 생성하고 수직, 수평 방향에서 멀어질수록 엉성하게 생성한다.
이와 같은 특성을 고려하여 예측 모드 방향성의 우선 순위를 기반으로 MPM 후보를 결정할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 20에서는 MPM 후보의 수를 5개로 늘린 경우 MPM 생성 과정을 나타낸다. 이처럼, MPM 후보의 수가 5개로 정의된 경우, MPM[0] 내지 MPM[4]까지의 MPM 후보가 결정될 수 있다.
만약, MPM 후보의 수가 4개로 정의된 경우, MPM[0] 내지 MPM[3]까지의 MPM 후보가 결정될 수 있으며, 도 20에서 MPM[4]는 MPM 후보에 포함되지 않을 수 있다.
도 20에서 'C'는 현재 블록을 나타내고, 'A'는 현재 블록의 상단 이웃 블록을 나타내며, 'L'은 현재 블록의 좌측 이웃 블록을 나타낸다.
도 20을 참조하면, 인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 이웃 블록의 인트라 예측 모드(L 모드)가 상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드(A 모드)가 동일한지(즉, L mode == A mode) 판단한다(S2001).
S2001 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드가 동일하지 않은 경우, 인코더/디코더는 다음과 같은 방법으로 MPM 후보를 구성한다(S2002).
만약, MPM 후보의 수가 4인 경우, MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 A 모드, MPM[2]에 Planar 모드, DC 모드 및 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드) 중 어느 하나의 모드, MPM[3]에 DC 모드, Planar 모드 및 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드) 중 어느 하나의 모드가 입력될 수 있다.
만약, MPM 후보의 수가 5인 경우, MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 A 모드, MPM[2]에 Planar 모드, DC 모드 및 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드) 중 어느 하나의 모드, MPM[3]에 DC 모드, 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드) 및 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드) 중 어느 하나의 모드, MPM[4]에 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드), 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드) 및 임의의 모드(? 모드) 중 어느 하나의 모드가 입력될 수 있다.
여기서, 임의의 모드(? 모드)는 앞서 언급된 Planar 모드, DC 모드, 수직 방향(Vertical) 모드, 수평 방향(Horizontal) 모드를 제외한 임의의 모드가 해당될 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, MPM 후보의 수가 4와 5인 경우 MPM은 아래 표 2와 같은 방법으로 결정한다.
이때, MPM 후보의 수가 4인 경우 MPM 후보를 4개 결정하면, MPM 후보의 수가 5인 경우 MPM 후보를 5개 결정하면 아래 MPM 후보 결정 과정을 종료한다.
표 2는 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
표 2를 참조하면, 먼저, MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 A 모드가 입력될 수 있다. 그리고, NumMode는 2이 입력될 수 있다.
표 2에서 NumMode++는 현재 NumMode에 1을 더한 값이 NumMode에 입력되는 것을 의미한다. 즉, MPM[NumMode++] = xx 는 MPM[NumMode]에 xx 인트라 예측 모드가 셋팅된 후, NumMode 값은 1이 증가되는 것을 의미한다.
(1) L 모드가 Planar 모드가 아니고 A 모드가 Planar 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != Planar && A mode != Planar)가 참(true)인 경우), MPM[2]는 Planar 모드가 입력될 수 있다(NumMode = 2). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(2) L 모드가 DC 모드가 아니고 A 모드가 DC 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != DC && A mode != DC)이 참(true)인 경우), MPM[2]에 DC 모드가 입력되거나((1)이 거짓(false)인 경우, NumMode = 2), MPM[3]에 DC 모드가 입력될 수 있다((1)이 참(true)인 경우, NumMode = 3). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(3) L 모드가 수직 방향(Vertical) 모드가 아니고 A 모드가 수직 방향(Vertical) 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != Vertical && A mode != Vertical)가 참(true)인 경우), MPM[2]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력되거나((1) 및 (2) 모두 거짓(false)인 경우, NumMode = 2), MPM[3]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력되거나((1) 및 (2) 중 어느 하나만이 참(true)인 경우, NumMode = 3), MPM[4]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력될 수 있다((1) 및 (2) 모두 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(4) L 모드가 수평 방향(Horizontal) 모드가 아니고 A 모드가 수평 방향(Horizontal) 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != Horizontal && A mode != Horizontal)가 참(true)인 경우), MPM[3]에 수평 방향(Horizontal) 모드가 입력되거나((1) 내지 (3) 중 하나만이 참(true)인 경우, NumMode = 3), MPM[4]에 수평 방향(Horizontal) 모드가 입력될 수 있다((1) 내지 (3) 중 어느 두 개만이 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(5) L 모드가 임의의 모드(? 모드)가 아니고 A 모드가 임의의 모드(? 모드)가 아닌 경우(즉, (L mode != ? && A mode != ?)가 참(true)인 경우), MPM[4]에 임의의 모드(? 모드)가 입력될 수 있다((1) 내지 (4) 중 어느 두 개만이 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
S2001 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드가 동일한 경우, 인코더/디코더는 L 모드가 2보다 작은지(즉, L mode < 2, 예를 들어, Planar 모드 및 DC 모드, 앞서 표 1, 도 12 또는 도 13 참조) 판단한다(S2003).
S2003 단계에서 판단한 결과 L 모드가 2와 같거나 큰 경우, 인코더/디코더는 다음과 같은 방법으로 MPM 후보를 구성한다(S2004).
만약, MPM 후보의 수가 4인 경우, MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 L-1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 19번 모드), MPM[2]에 L+1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 21번 모드), MPM[3]에 Planar 모드가 입력될 수 있다.
만약, MPM 후보의 수가 5인 경우, MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 L-1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 19번 모드), MPM[2]에 L+1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 21번 모드), MPM[3]에 Planar 모드, MPM[4]에 DC 모드가 입력될 수 있다.
반면, S2003 단계에서 판단한 결과 L 모드가 2보다 작은 경우, 인코더/디코더는 다음과 같은 방법으로 MPM 후보를 구성한다(S2005).
만약, MPM 후보의 수가 4인 경우, MPM[0]에 Planar 모드, MPM[1]에 DC 모드, MPM[2]는 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드), MPM[3]에 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드)가 입력될 수 있다.
만약, MPM 후보의 수가 5인 경우, MPM[0]에 Planar 모드, MPM[1]에 DC 모드, MPM[2]에 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드), MPM[3]에 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드), MPM[4]에 임의의 모드(? 모드)가 입력될 수 있다.
여기서, 임의의 모드(? 모드)는 Planar 모드, DC 모드, 수직 방향(Vertical) 모드, 수평 방향(Horizontal) 모드를 제외한 임의의 모드가 해당될 수 있다.
앞서 도 20의 실시예에서는 MPM 후보의 수를 4개 혹은 5개로 정하는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, N개의 MPM 후보가 결정될 수 있다. 일례로, 화면 내 예측 모드의 수가 지금보다 더 많이 사용되면 MPM 후보의 수는 필연적으로 늘어날 수 있다.
MPM 후보를 정하는 방법에 있어 가장 중요한 요소는 발생 빈도가 높은 인트라 예측 모드를 MPM 후보로 정하는 것이다. 따라서, 도 20의 실시예에서는 이러한 이유로 인하여 Planar 모드, DC 모드, 수평 방향(Horizontal) 모드, 수직 방향(Vertical) 모드 등 다른 모드에 비해 발생 빈도가 높은 모드를 MPM 후보 모드로 정하였다.
따라서, N개의 MPM 후보를 사용하는 경우도 이와 마찬가지로 N개의 MPM 후보를 정하는데 있어, 발생 빈도가 높은 모드 N개를 선택하고 이를 MPM 후보로 정할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 21에서는 N개의 MPM 후보를 구성하는 방법을 예시한다.
N개의 MPM 후보를 구성하기 위해, 인코더/디코더는 먼저 화면 내 예측 모드의 발생 빈도에 따른 N개의 모드를 선택하고 우선 순위를 부여할 수 있다(즉, 대체 모드(Mode_Substitute)).
이때, 인코더는 우선 순위에 따라 미리 선택된 N개의 인트라 예측 모드에 대한 정보(즉, 대체 모드에 대한 정보)를 디코더에게 시그널링 해 줄 수 있다.
그리고 선택된 N개의 모드에 대해 우선 순위에 따라 비교하며 MPM 후보를 생성할 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 7개의 MPM 후보를 사용하고, 우선 순위에 따라 결정된 N개의 모드가 {Planar, DC, Vertical, Horizontla, 2, 34, 18}이라고 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, MPM 후보의 수가 N개인 경우에도 동일한 방법으로 MPM 후보가 구성될 수 있다.
도 21에서 'C'는 현재 블록을 나타내고, 'A'는 현재 블록의 상단 이웃 블록을 나타내며, 'L'은 현재 블록의 좌측 이웃 블록을 나타낸다.
도 21을 참조하면, 인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 이웃 블록의 인트라 예측 모드(L 모드)가 상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드(A 모드)가 동일한지(즉, L mode == A mode) 판단한다(S2101).
S2101 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드가 동일하지 않은 경우, 인코더/디코더는 다음과 같은 방법으로 MPM 후보를 구성한다(S2102).
먼저, MPM[0]에 L 모드가 입력되고, MPM[1]에 A 모드가 입력될 수 있다. 그리고, 우선 순위에 따라 결정된 N개의 모드를 L 모드와 A 모드와 비교한 후, L 모드와 A 모드와 모두 같지 않으면, MPM 후보에 순서대로 입력될 수 있다. 이러한 방법으로 N개의 MPM가 생성될 수 있다.
즉, 위의 가정에 따르면, {Planar, DC, Vertical, Horizontla, 2, 34, 18} 순서대로 L 모드 및 A 모드와 비교한다. 따라서, Planar 모드가 L 모드 및 A 모드와 모두 동일하지 않으면(즉, (L != Planar && A != Planar)가 참(true)인 경우), MPM[2]에 Planar 모드가 입력된다. 그리고, DC 모드가 L 모드 및 A 모드와 모두 동일하지 않으면(즉, (L != DC && A != DC)가 참(true)인 경우), MPM[3]에 DC 모드가 입력된다. 이와 같이, 우선 순위에 따라 결정된 N개의 모드(즉, 대체 모드(Mode_Substitute))를 L 모드와 A 모드와 비교한 후, L 모드와 A 모드와 모두 같지 않으면, MPM 후보에 순서대로 입력된다.
S2101 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드가 동일한 경우, 인코더/디코더는 L 모드가 2보다 작은지(즉, L mode < 2, 예를 들어, Planar 모드 및 DC 모드, 앞서 표 1, 도 12 또는 도 13 참조) 판단한다(S2103).
S2103 단계에서 판단한 결과 L 모드가 2와 같거나 큰 경우, 인코더/디코더는 다음과 같은 방법으로 MPM 후보를 구성한다(S2104).
이 경우, MPM[0]에 L 모드가 입력되고, MPM[1]에 L-1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 19번 모드)가 입력되고, MPM[2]에 L+1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 21번 모드)가 입력되고, MPM[3]에 L-2 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 18번 모드)가 입력되고, MPM[4]에 L+2 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 22번 모드)가 입력되며, 이와 동일한 순서/패턴으로 N개의 MPM 후보가 생성될 수 있다.
S2103 단계에서 판단한 결과 L 모드가 2보다 작은 경우, 인코더/디코더는 다음과 같은 방법으로 MPM 후보를 구성한다(S2105).
이 경우, 우선 순위에 따라 결정된 N개의 모드(즉, 대체 모드)를 순서대로 MPM 후보에 입력함으로써, MPM 후보가 생성될 수 있다. 즉, 위의 가정에 따르면, {Planar, DC, Vertical, Horizontla, 2, 34, 18} 순서대로 MPM 후보가 생성될 수 있다.
실시예 3
현재 HEVC의 경우, MPM 결정은 현재 블록에 이웃하는 블록(예를 들어, PU) 중 2 개의 이웃 블록(좌측 이웃 블록(L) 및 상단 이웃 블록(A))을 사용한다. 또한, 앞서 실시예 2에서는 주변의 이웃하는 두 블록(좌측 이웃 블록과 상단 이웃 블록)을 이용하여 N개의 MPM 후보를 결정하는 방법을 제안하였다.
본 실시예에서는 현재 블록의 다양한 주변 블록 혹은 다른 픽쳐에서 현재 블록에 대응하는 블록을 사용하여 MPM 후보를 결정하는 방법을 제안한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보를 구성하기 위하여 이용하는 이웃 블록을 예시하는 도면이다.
도 22에서는 현재 블록의 MPM 후보를 구성하기 위하여 이용 가능한 이웃 블록으로서, 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A), 좌상단 이웃 블록(AL), 우상단 이웃 블록(AR), 좌하단 이웃 블록(BL)을 예시한다. 이 중에서 3개 또는 4개의 이웃 블록을 사용하여 현재 블록에 대한 MPM 후보가 결정되거나, 5개의 이웃 블록을 모두 사용하여 현재 블록에 대한 MPM 후보가 결정될 수 있다. 이때, 3개 또는 4개의 이웃 블록은 다양한 조합으로 선택될 수 있다.
이와 같이 현재 블록의 다양한 이웃 블록을 이용하는 본 실시예는 앞서 설명한 실시예 2와 결합하여 사용될 수 있다. 즉, 주변의 이웃하는 다양한 이웃 블록을 사용하여 4개 혹은 5개 혹은 N개의 MPM 후보가 결정될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 23에서 'C'는 현재 블록을 나타내고, 'A'는 현재 블록의 상단 이웃 블록을 나타내며, 'L'은 현재 블록의 좌측 이웃 블록, 'AL'은 현재 블록의 좌상단 이웃 블록을 나타낸다.
도 23에서는 앞서 도 22에서 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 좌상단 이웃 블록(AL) 3개의 이웃 블록을 이용하여 5개의 MPM 후보를 생성하는 방법을 예시하나, 상술한 바와 같이 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 23을 참조하면, 인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 이웃 블록의 인트라 예측 모드(L 모드)와 현재 블록의 상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드(A 모드)와 현재 블록의 좌상단 이웃 블록의 인트라 예측 모드(AL 모드)가 모두 동일한지(즉, L mode == A mode == AL mode) 판단한다(S2301).
S2301 단계에서 판단한 결과, L 모드와 A 모드와 AL 모드가 모두 동일한 경우, 인코더/디코더는 아래와 같은 방법 1에 따라 MPM 후보를 구성한다(S2302).
표 3은 L 모드와 A 모드와 AL 모드가 모두 동일한 경우, MPM 후보 구성 방법(방법 1)을 예시한다.
표 3을 참조하면, L 모드가 2 보다 큰 경우(즉, if (L > 2)이 참(true)인 경우)(앞서 표 1, 도 12 또는 도 13 참조), MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 L-1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 19번 모드), MPM[2]에 L+1 모드(예를 들어, L 모드가 20번 모드인 경우, 21번 모드), MPM[3]에 Planar 모드, MPM[4]에 DC 모드가 입력될 수 있다.
반면, L 모드가 2와 같거나 작은 경우(즉, if (L > 2)이 거짓(false)인 경우)(앞서 표 1, 도 12 또는 도 13 참조), MPM[0]에 Planar 모드, MPM[1]에 DC 모드, MPM[2]에 수직 방향(Vertical) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 26번 모드, 도 13의 경우 28번 모드), MPM[3]에 수평 방향(Horizontal) 모드(예를 들어, 도 6 또는 도 12의 경우 10번 모드, 도 13의 경우 12번 모드), MPM[4]에 임의의 모드(? 모드)가 입력될 수 있다.
여기서, 임의의 모드(? 모드)는 Planar 모드, DC 모드, 수직 방향(Vertical) 모드, 수평 방향(Horizontal) 모드를 제외한 임의의 모드가 해당될 수 있다.
S2301 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드와 AL 모드가 모두 동일하지는 않은 경우, 인코더/디코더는 L 모드와 A 모드가 동일한지(즉, L mode == A mode) 또는 L 모드와 AL 모드가 동일한지(즉, L mode == AL mode) 또는 A 모드와 AL 모드가 동일한지(즉, A mode == AL mode) 판단한다(S2303).
즉, 인코더/디코더는 L 모드, A 모드, AL 모드가 모두 동일하진 않지만, 그 중에서 어느 2개의 모드가 동일한지 여부를 판단한다.
S2303 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드가 동일하거나 L 모드와 AL 모드가 동일하거나 A 모드와 AL 모드가 동일한 경우, 인코더/디코더는 아래와 같은 방법 2에 따라 MPM 후보를 구성한다(S2304).
표 4는 L 모드와 A 모드와 AL 모드 중 어느 2개의 모드가 동일한 경우, MPM 후보 구성 방법(방법 2)을 예시한다.
이때, MPM 후보의 수가 5인 경우로 가정하였으므로, MPM 후보를 5개 결정하면 아래 MPM 후보 결정 과정을 종료할 수 있다.
표 4를 참조하면, 먼저, L 모드, A 모드 및 AL 모드 중 어느 2개의 모드가 동일한지에 따라 임시 1(Temp1) 및 임시 2(Temp2)에 입력되는 인트라 예측 모드가 결정된다.
만약 L 모드와 A 모드가 동일한 경우, 임시 1(Temp1)은 L 모드가 입력되고, 임시 2(Temp 2)는 AL 모드가 입력된다.
L 모드와 AL 모드가 동일한 경우, 임시 1(Temp1)은 L 모드가 입력되고, 임시 2(Temp 2)는 A 모드가 입력된다.
A 모드와 AL 모드가 동일한 경우, 임시 1(Temp1)은 A 모드가 입력되고, 임시 2(Temp 2)는 L 모드가 입력된다.
위와 같이 정해진 임시 1(Temp1) 및 임시 2(Temp 2)는 각각 MPM[0] 및 MPM[1]에 입력된다. 그리고, NumMode는 2이 입력될 수 있다.
표 4에서 NumMode++는 현재 NumMode에 1을 더한 값이 NumMode에 입력되는 것을 의미한다. 즉, MPM[NumMode++] = xx 는 MPM[NumMode]에 xx 인트라 예측 모드가 셋팅된 후, NumMode 값은 1이 증가되는 것을 의미한다.
(1) 임시 1(Temp1)이 Planar 모드가 아니고 임시 2(Temp 2)가 Planar 모드가 아닌 경우(즉, (Temp1 != Planar && Temp2 != Planar)가 참(true)인 경우), MPM[2]는 Planar 모드가 입력될 수 있다(NumMode = 2). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(2) 임시 1(Temp1)이 DC 모드가 아니고 임시 2(Temp 2)가 DC 모드가 아닌 경우(즉, (Temp1 != DC && Temp2 != DC)이 참(true)인 경우), MPM[2]에 DC 모드가 입력되거나((1)이 거짓(false)인 경우, NumMode = 2), MPM[3]에 DC 모드가 입력될 수 있다((1)이 참(true)인 경우, NumMode = 3). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(3) 임시 1(Temp1)이 수직 방향(Vertical) 모드가 아니고 임시 2(Temp 2)가 수직 방향(Vertical) 모드가 아닌 경우(즉, (Temp1 != Vertical && Temp2 != Vertical)가 참(true)인 경우), MPM[2]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력되거나((1) 및 (2) 모두 거짓(false)인 경우, NumMode = 2), MPM[3]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력되거나((1) 및 (2) 중 어느 하나만이 참(true)인 경우, NumMode = 3), MPM[4]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력될 수 있다((1) 및 (2) 모두 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(4) 임시 1(Temp1)이 수평 방향(Horizontal) 모드가 아니고 임시 2(Temp 2)가 수평 방향(Horizontal) 모드가 아닌 경우(즉, (Temp1 != Horizontal && Temp2 != Horizontal)가 참(true)인 경우), MPM[3]에 수평 방향(Horizontal) 모드가 입력되거나((1) 내지 (3) 중 하나만이 참(true)인 경우, NumMode = 3), MPM[4]에 수평 방향(Horizontal) 모드가 입력될 수 있다((1) 내지 (3) 중 두 개만이 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(5) 임시 1(Temp1)이 임의의 모드(? 모드)가 아니고 임시 2(Temp 2)가 임의의 모드(? 모드)가 아닌 경우(즉, (Temp1 != ? && Temp2 != ?)가 참(true)인 경우), MPM[4]에 임의의 모드(? 모드)가 입력될 수 있다((1) 내지 (4) 중 어느 두 개만이 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
S2303 단계에서 판단한 결과 L 모드와 A 모드와 AL 모드 중에서 어느 2개의 모드도 동일하지 않은 경우, 인코더/디코더는 L 모드, A 모드 및 AL 모드가 모두 상이한지(즉, L mode != A mode != AL mode) 판단한다(S2305). 그리고, 인코더/디코더는 L 모드, A 모드 및 AL 모드가 모두 상이한 경우, 아래와 같은 방법 3에 따라 MPM 후보를 구성한다(S2306).
이때, 설명의 편의를 위해 S2305 단계가 도시되었으나, S2303 단계에서 판단한 결과, L 모드, A 모드 및 AL 모드 중 어느 2개의 모드가 동일하지 않은 경우는 결국 L 모드, A 모드 및 AL 모드가 모두 상이한 경우이므로 S2305 단계는 생략될 수 있다.
표 5는 L 모드와 A 모드와 AL 모드가 모두 상이한 경우, MPM 후보 구성 방법(방법 3)을 예시한다.
이때, MPM 후보의 수가 5인 경우로 가정하였으므로, MPM 후보를 5개 결정하면 아래 MPM 후보 결정 과정을 종료할 수 있다.
표 5를 참조하면, 먼저 MPM[0]에 L 모드, MPM[1]에 A 모드, MPM[2]에 AL 모드가 입력될 수 있다. 그리고, NumMode는 3이 입력될 수 있다.
표 5에서 NumMode++는 현재 NumMode에 1을 더한 값이 NumMode에 입력되는 것을 의미한다. 즉, MPM[NumMode++] = xx 는 MPM[NumMode]에 xx 인트라 예측 모드가 셋팅된 후, NumMode 값은 1이 증가되는 것을 의미한다.
(1) L 모드가 Planar 모드가 아니고 A 모드가 Planar 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != Planar && A mode != Planar)가 참(true)인 경우), MPM[3]은 Planar 모드가 입력될 수 있다(NumMode = 3). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(2) L 모드가 DC 모드가 아니고 A 모드가 DC 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != DC && A mode != DC)이 참(true)인 경우), MPM[3]에 DC 모드가 입력되거나((1)이 거짓(false)인 경우, NumMode = 3), MPM[4]에 DC 모드가 입력될 수 있다((1)이 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(3) L 모드가 수직 방향(Vertical) 모드가 아니고 A 모드가 수직 방향(Vertical) 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != Vertical && A mode != Vertical)가 참(true)인 경우), MPM[3]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력되거나((1) 및 (2) 모두 거짓(false)인 경우, NumMode = 3), MPM[4]에 수직 방향(Vertical) 모드가 입력될 수 있다((1) 및 (2) 중 어느 하나만이 참(true)인 경우, NumMode = 4). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(4) L 모드가 수평 방향(Horizontal) 모드가 아니고 A 모드가 수평 방향(Horizontal) 모드가 아닌 경우(즉, (L mode != Horizontal && A mode != Horizontal)가 참(true)인 경우), MPM[4]에 수평 방향(Horizontal) 모드가 입력되거나((1) 내지 (3) 중 하나만이 참(true)인 경우, NumMode = 4), MPM[5]에 수평 방향(Horizontal) 모드가 입력될 수 있다((1) 내지 (3) 중 어느 두 개만이 참(true)인 경우, NumMode = 5). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
(5) L 모드가 임의의 모드(? 모드)가 아니고 A 모드가 임의의 모드(? 모드)가 아닌 경우(즉, (L mode != ? && A mode != ?)가 참(true)인 경우), MPM[5]에 임의의 모드(? 모드)가 입력될 수 있다((1) 내지 (4) 중 어느 두 개만이 참(true)인 경우, NumMode = 5). 그리고, NumMode 값은 1이 증가될 수 있다.
이와 같이, MPM 후보를 결정하기 위해 현재 블록 주변의 이웃하는 여러 개의 이웃 블록이 선택되고, 위와 동일한 방법을 사용하여 MPM 후보가 결정될 수 있다.
앞서 도 23의 실시예에서는 좌측 이웃 블록(L), 상단 이웃 블록(A) 및 좌상단 이웃 블록(AL) 3개의 이웃 블록을 이용하는 경우를 살펴보았으나, 이를 일반화하여 현재 블록 주변의 N개의 이웃 블록을 이용하여 MPM 후보가 결정될 수도 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴본다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 후보 구성 방법을 예시한다.
도 24에서 'C'는 현재 블록을 나타내고, 'D'는 현재 블록의 상단 이웃 블록을 나타내며, 'G'은 현재 블록의 좌측 이웃 블록, 'B'은 현재 블록의 좌상단 이웃 블록을 나타내며, 'E'는 현재 블록의 우상단 이웃 블록을 나타낸다. 또한, 'A'는 현재 블록의 좌상단 이웃 블록의 좌측 이웃 블록을 나타내며, 'F'는 현재 블록의 좌측 이웃 블록의 좌측 이웃 블록을 나타낸다.
도 24에서는 설명의 편의를 위해 현재 블록 주변의 6개의 이웃 블록(A, B, D, E, F, G)을 사용하여 MPM 후보를 생성하는 방법을 예시한다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 MPM 후보를 생성을 위해서는 임의의 N 개의 이웃 블록을 사용할 수 있다.
즉, 본 발명에서 MPM 후보를 생성(구성)하기 위하여 이용 가능한 이웃 블록은 현재 블록에 직접 맞닿은 이웃 블록(즉, 도 24에서 B, D, E, G) 뿐만 아니라, 현재 블록에 직접 맞닿은 이웃 블록에 직접 맞닿은 이웃 블록(즉, 도 24에서 A, F)도 포함되는 개념으로 이해될 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고 현재 블록에 직접 맞닿은 이웃 블록에 직접 맞닿은 이웃 블록에 또 다시 직접 맞닿은 이웃 블록도 포함할 수도 있다.
이와 같이 현재 블록의 MPM 후보를 구성(또는 생성)하기 위하여 이용 가능한 복수의 이웃 블록들로 이웃 블록 후보 그룹이 구성될 수 있다. 이 경우, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내에서 인트라 예측 모드가 도출 가능하지 않은 블록을 제외하고, 또한, 동일한 인트라 예측 모드가 중복되지 않도록 현재 블록의 MPM 후보를 구성하기 위해 이용되는 이웃 블록을 선택할 수 있다.
이와 같이, 현재 블록에 이웃하는 N개의 블록으로 구성된 이웃 블록 후보 그룹의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록의 MPM 후보를 구성하는 경우, 인코더/디코더는 먼저 이웃 블록 후보 그룹 내 각 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 확인(즉, 도출)한 후, 각각의 경우로 분류하여 현재 블록에 대한 MPM 후보를 구성할 수 있다.
인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 동일한지 판단한다(S2401).
S2401 단계에서 판단한 결과 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 동일한 경우, 인코더/디코더는 다음과 같이 방법 1에 따라 MPM 후보를 생성할 수 있다(S2402).
방법 1에 따르면, 인코더/디코더는 우선 순위에 따라 미리 생성된 N개의 후보 모드(즉, 대체 모드)를 이용하여 MPM 후보를 생성할 수 있다. 즉, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력될 수 있다.
이때, 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 먼저 MPM 후보에 입력되고, 우선 순위에 따라 미리 생성된 N개의 후보 모드(즉, 대체 모드)를 이용하여 MPM 후보가 생성될 수도 있다.
반면, S2401 단계에서 판단한 결과 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 동일하지 않은 경우, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 하나의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른지 판단한다(S2403).
S2403 단계에서 판단한 결과 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 하나의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른 경우, 인코더/디코더는 다음과 같이 방법 2에 따라 MPM 후보를 생성할 수 있다(S2404).
방법 2에 따르면, 인코더/디코더는 2개의 이웃 블록을 사용하여 MPM을 생성하는 방법을 적용할 수 있다. 즉, 인코더/디코더는 2개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 순서에 따라 MPM 후보에 입력한 후, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력할 수 있다.
반면, S2403 단계에서 판단한 결과 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 하나의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른 경우가 아니면, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 2개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른지 판단한다(S2405).
S2405 단계에서 판단한 결과 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 2개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른 경우, 인코더/디코더는 다음과 같이 방법 3에 따라 MPM 후보를 생성할 수 있다(S2406).
방법 3에 따르면, 인코더/디코더는 3개의 이웃 블록을 사용하여 MPM을 생성하는 방법을 적용할 수 있다. 즉, 인코더/디코더는 3개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 순서에 따라 MPM 후보에 입력한 후, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력할 수 있다.
도 24에서는 도시되지 않았으나, 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 다른지 판단하는 단계까지, 위와 같은 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드를 비교하는 과정이 유사하게 진행될 수 있다.
즉, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 3개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른 경우, 인코더/디코더는 4개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 순서에 따라 MPM 후보에 입력한 후, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력할 수 있다.
그리고, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 4개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드만이 다른 경우, 인코더/디코더는 5개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 순서에 따라 MPM 후보에 입력한 후, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력할 수 있다.
그리고, 인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 5개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 다른 경우, 인코더/디코더는 6개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 순서에 따라 MPM 후보에 입력한 후, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력할 수 있다.
인코더/디코더는 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 다른지 판단한다(S2407).
인코더/디코더는 6개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 순서에 따라 MPM 후보에 입력한 후, 대체 모드의 인트라 예측 모드가 우선 순위에 따라 차례대로 MPM 후보에 입력할 수 있다.
이때, 설명의 편의를 위해 S2407 단계가 도시되었으나, 앞서 설명한 바와 같이 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드 중 5개의 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 다른 경우는 결국, 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 다른 경우와 동일하므로, S2407 단계는 생략될 수도 있다.
위와 같이, 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록의 인트라 예측 모드를 비교함으로써 MPM 후보 구성을 위해 이용되는 블록이 선택될 수 있다. 이때, 선택된 이웃 블록의 수(즉, 해당 이웃 블록의 인트라 예측 모드의 수)가 전체 MPM 후보의 수 보다 큰 경우, 선택된 이웃 블록 내에서 MPM 후보의 수만큼 MPM 후보 구성을 위해 이용되는 이웃 블록이 다시 선택될 수 있다.
즉, 이웃 블록 후보 그룹 내에서 서로 동일하지 않은 인트라 예측 모드가 적용된 블록이 선택될 수 있으며, 그 안에서 다시 MPM 후보의 개수만큼 다시 선택될 수 있다. 이 경우, 현재 블록과의 거리를 고려하여 이웃 블록이 선택될 수 있다.
예를 들어, 이웃 블록 후보 그룹 내 속한 블록의 인트라 예측 모드가 모두 다른 경우, A, B, D, E, F, G 블록의 인트라 예측 모드가 모두 이용 가능하다. 다만, MPM 후보의 개수가 5개인 경우, A, B, D, E, G 블록을 선택하고, 선택된 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 생성할 수 있다.
실시예 4
인코더는 앞서 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 사용하여 MPM 후보를 결정한 후, 결정된 MPM 후보를 사용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화한다.
이하, 설명의 편의를 위해 5개의 MPM 후보를 생성하고, 이를 이용하여 현재 블록의 예측 모드(즉, MPM 인덱스)를 부호화하는 경우를 설명한다.
예를 들어, 5개의 MPM 후보를 사용할 경우, MPM 후보는 5가지 인트라 예측 모드를 가지므로 이를 효율적으로 표현하기 위해, MPM 인덱스는 아래 표 6과 같이 입력의 최대값인 cMax=4 인 절삭형 단항(TU: truncated unary) 이진화를 사용하여 부호화될 수 있다.
표 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 인덱스 부호화 방법을 예시한다.
표 6을 참조하면, MPM 인덱스가 N 값인 경우, N 개의 '1' 값과 '0'으로 MPM 인덱스가 부호화되며, MPM 인덱스가 cMax인 경우 모든 비트가 '1'로 부호화된다. 이때, cMax는 미리 디코더에게 시그널링될 수 있다.
표 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 인덱스 부호화 방법을 예시한다.
위에서는 설명의 편의를 위해 5개의 MPM 후보를 생성하고, 이를 이용하여 현재 블록의 (즉, MPM 인덱스)를 부호화하는 경우를 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 MPM 후보의 개수에 맞춰 위의 방법이 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, cMax=4인 TU 이진화를 예시하고 있으나, 이외에도 MPM 인덱스는 고정 길이 부호화(FLC: fixed length code) 지수-골룸(exponential-Golomb) 이진화 등 다양한 이진화 방법으로 부호화될 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법을 예시하는 도면이다.
도 25에서는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 25를 참조하면, 인코더/디코더는 현재 블록의 MPM 후보를 도출(또는 생성, 구성)한다(S2501).
이때, MPM 후보 내에서 현재 블록에 적용되는 현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 우선 순위에 따라 MPM 후보에 입력함으로써 MPM 후보를 도출할 수 있다.
이때, 이웃 블록의 인트라 예측 모드는 미리 정해진 순서대로 상기 MPM 후보에 입력되며, MPM 후보에 중복되어 입력되지 않을 수 있다.
또한, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력된 후, 이웃 블록의 인트라 예측 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 입력될 수 있다. 예를 들어, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 모드 20인 경우, 모드 20이 우선 MPM 후보에 입력된 후, 모드 19 및 모드 21이 MPM 후보에 입력될 수 있다. 또한, 이웃 블록의 인트라 예측 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 입력된 후, 이웃한 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 입력될 수도 있다. 위의 예에서 모드 19 및 모드 21이 MPM 후보에 입력된 후, 모드 18 및 모드 22가 MPM 후보에 입력될 수 있다.
또한, 대체 모드 내 인트라 예측 모드 중에서 이웃 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드는 MPM 후보에 중복되어 입력되지 않을 수 있다.
또한, 현재 블록의 MPM 후보를 도출하기 위하여 이용되는 이웃 블록은 현재 블록에 이웃하는 복수의 블록으로 구성되는 이웃 블록 후보 그룹 내에서 선택될 수 있다. 이때, 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록의 인트라 예측 모드가 도출 가능한지 및 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록들 중 동일한 인트라 예측 모드가 적용되는 블록이 존재하는지 여부를 고려하여 현재 블록의 MPM 후보를 도출하기 위하여 이용되는 이웃 블록이 선택될 수 있다.
이때, 이웃 블록 후보 그룹은 앞서 도 18, 도 19 또는 도 22와 같이 현재 블록에 이웃한 블록들로 구성될 수도 있으나, 이웃 블록 후보 그룹은 앞서 도 24와 같이 현재 블록에 이웃한 블록과 현재 블록에 이웃한 블록에 이웃한 블록들로 구성될 수도 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 인코더/디코더는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 적용함으로써 MPM 후보를 도출할 수 있다.
인코더/디코더는 MPM 후보 내에서 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출한다(S2502).
인코더는 MPM 후보 내에서 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하고, 해당 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스를 부호화하여 디코더에게 시그널링할 수 있다. 이때, 인코더는 앞서 설명한 실시예 4의 방법을 이용하여 MPM 인덱스를 부호화할 수 있다.
디코더는 인코더로부터 수신한 MPM 인덱스를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다.
인코더/디코더는 현재 블록의 예측 블록을 생성한다(S2503).
즉, 인코더/디코더는 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다.
이때, 인코더/디코더는 앞서 도 5의 예시와 같이, 디코더는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 이때, 앞서 도 14의 예시와 같이, 인코더/디코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 Planar 모드인 경우, Planar 모드의 타입에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플이 선택될 수도 있다. 그리고, 인코더/디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 그리고, 인코더/디코더는 인트라 예측 모드와 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 예시하는 도면이다.
도 26에서는 설명의 편의를 위해 인트라 예측부(182, 도 1 참조; 262, 도 2 참조)를 하나의 블록으로 도시하였으나, 인트라 예측부(182, 262)는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다
도 26을 참조하면, 인트라 예측부(182, 262)는 앞서 도 18 내지 도 25에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인트라 예측부(182, 262)는 MPM 후보 도출부(2601), 인트라 예측 모드 도출부(2602), 예측 블록 생성부(2603)를 포함하여 구성될 수 있다.
MPM 후보 도출부(2601)는 현재 블록의 MPM 후보를 도출(또는 생성, 구성)한다. 이때, MPM 후보 도출부(2601)는 현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 우선 순위에 따라 MPM 후보에 입력함으로써 MPM 후보를 도출할 수 있다.
이때, 이웃 블록의 인트라 예측 모드는 미리 정해진 순서대로 상기 MPM 후보에 입력되며, MPM 후보에 중복되어 입력되지 않을 수 있다.
또한, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력된 후, 이웃 블록의 인트라 예측 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 입력될 수 있다. 예를 들어, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 모드 20인 경우, 모드 20이 우선 MPM 후보에 입력된 후, 모드 19 및 모드 21이 MPM 후보에 입력될 수 있다. 또한, 이웃 블록의 인트라 예측 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 입력된 후, 이웃한 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 입력될 수도 있다. 위의 예에서 모드 19 및 모드 21이 MPM 후보에 입력된 후, 모드 18 및 모드 22가 MPM 후보에 입력될 수 있다.
또한, 대체 모드 내 인트라 예측 모드 중에서 이웃 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드는 MPM 후보에 중복되어 입력되지 않을 수 있다.
또한, 현재 블록의 MPM 후보를 도출하기 위하여 이용되는 이웃 블록은 현재 블록에 이웃하는 복수의 블록으로 구성되는 이웃 블록 후보 그룹 내에서 선택될 수 있다. 이때, 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록의 인트라 예측 모드가 도출 가능한지 및 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록들 중 동일한 인트라 예측 모드가 적용되는 블록이 존재하는지 여부를 고려하여 현재 블록의 MPM 후보를 도출하기 위하여 이용되는 이웃 블록이 선택될 수 있다.
이때, 이웃 블록 후보 그룹은 앞서 도 18, 도 19 또는 도 22와 같이 현재 블록에 이웃한 블록들로 구성될 수도 있으나, 이웃 블록 후보 그룹은 앞서 도 24와 같이 현재 블록에 이웃한 블록과 현재 블록에 이웃한 블록에 이웃한 블록들로 구성될 수도 있다.
보다 구체적으로, MPM 후보 도출부(2601)는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 적용함으로써 MPM 후보를 도출할 수 있다.
인트라 예측 모드 도출부(2602)는 MPM 후보 내에서 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출한다.
인트라 예측 모드 도출부(2602)가 디코더에 포함된 경우, 인트라 예측 모드 도출부(2602)는 인코더로부터 수신한 MPM 인덱스를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 이때, MPM 인덱스는 인코더에 의해 앞서 설명한 실시예 4의 방법을 이용하여 부호화될 수 있다.
예측 블록 생성부(2603)는 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 즉, 예측 블록 생성부(2603)는 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다.
이때, 예측 블록 생성부(2603)는 앞서 도 5의 예시와 같이, 디코더는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 이때, 앞서 도 14의 예시와 같이, 인코더/디코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 Planar 모드인 경우, Planar 모드의 타입에 따라 예측에 이용되는 참조 샘플이 선택될 수도 있다. 그리고, 인코더/디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 그리고, 인코더/디코더는 인트라 예측 모드와 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 인코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 27을 참조하면, 인코더는 현재 블록의 최적(best)의 인트라 예측 모드를 선택한다(S2701). 이때, 인코더는 각 인트라 예측 모드에 따른 현재 블록과 예측 블록 간의 율-왜곡 비용(RD cost: Rate-Distortion cost)를 계산함으로써 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
인코더는 선택된 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 내 속하는지 판단한다(S2702).
즉, 인코더는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 이용하여 현재 블록의 MPM 후보를 도출하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 내 속하는지 판단할 수 있다.
S2702 단계에서 판단한 결과 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 내 속하는 경우, 인코더는 MPM 플래그와 MPM 인덱스를 부호화한다(S2703).
여기서, MPM 플래그는 현재 블록의 인트라 예측 모드는 주변의 인트라 예측된 블록으로부터 유도(즉, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 내 속함)되는지 여부를 지시할 수 있다.
또한, MPM 인덱스는 MPM 후보 중에서 현재 블록의 인트라 예측 모드로서 어떠한 MPM 모드가 적용되는지 지시할 수 있다. 이때, MPM 인덱스는 앞서 설명한 실시예 4의 방법을 이용하여 부호화될 수 있다.
S2702 단계에서 판단한 결과 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 내 속하지 않는 경우, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화한다(S2704).
인코더는 크로마(chroma) 인트라 예측 모드를 부호화한다(S2705).
인코더는 현재 블록과 예측 블록 간의 잔차(residual) 정보를 부호화한다(S2706).
즉, 인코더는 현재 블록에서 앞서 선택된 최적(best)의 인트라 예측 모드를 이용하여 생성된 예측 블록을 차감함으로써 잔차(residual) 정보를 생성할 수 있다.
이후, 인코더는 부호화된 부가 정보(side information)(예를 들어, MPM 플래그, MPM 인덱스, 인트라 예측 모드 등)과 함께 잔차(residual) 정보를 디코더에게 시그널링한다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 부호화부를 예시하는 도면이다.
도 28을 참조하면, 인트라 부호화부는 예측 유닛(PU) 분할부(2801), 변환 유닛(TU) 분할부(2802), 예측 블록 생성부(2803), 잔차 신호 생성부(2804), 변환 및 양자화부(2805) 및 엔트로피 코딩부(2806)을 포함하여 구성될 수 있다.
PU 분할부(2801)는 인트라 부호화부에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 PU로 분할한다. 예를 들어, PU 분할부(2801)는 앞서 도 4의 예시와 같은 방법을 이용하여 입력 영상을 PU로 분할할 수 있다.
TU 분할부(2802)는 인트라 부호화부에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 TU로 분할한다. 예를 들어, TU 분할부(2802)는 앞서 도 3의 예시와 같은 방법을 이용하여 입력 영상을 TU로 분할할 수 있다.
예측 블록 생성부(2803)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다.
이때, 예측 블록 생성부(2803)는 앞서 도 26의 인트라 예측부와 동일하게 혹은 도 26의 인트라 예측부를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 예측 블록 생성부(2803)는 현재 블록의 최적(best)의 인트라 예측 모드를 선택하고, 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 이용하여 도출된 현재 블록의 MPM 후보에 속하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 현재 블록의 MPM 후보에 속하는 경우 MPM 플래그, MPM 인덱스 정보를 엔트로피 코딩부(2806)으로 전달하고, 그렇지 않은 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 엔트로피 코딩부(2806)으로 전달할 수 있다. 그리고, 선택된 인트라 예측 모드를 적용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다.
잔차 신호 생성부(2804)는 현재 부호화하려는 블록에서 예측 블록 생성부(2803)에서 생성된 예측 블록을 차감하여 잔차 신호(또는 차분 신호)를 생성한다.
변환 및 양자화부(2805)는 잔차 신호(또는 잔차 블록)에 변환 기법을 적용하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성하고, 변환 계수를 양자화한다.
엔트로피 코딩부(2806)는 양자화된 신호(quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트 스트림으로 출력한다. 또한, 엔트로피 코딩부(2806)는 예측 블록 생성부(2803)로부터 전달 받은 정보를 부호화하여 비트 스트림으로 출력할 수 있다. 이때, 엔트로피 코딩부(2806)은 앞서 설명한 실시예 4의 방법을 이용하여 MPM 인덱스를 부호화할 수 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 기반 영상 디코딩 방법을 예시하는 도면이다.
도 29를 참조하면, 디코더는 MPM 플래그를 파싱(parsing)한다(S2901).
디코더는 MPM 플래그 값을 기반으로 현재 블록에 MPM 부호화가 적용되는지 판단한다(S2902).
S2902 단계에서 판단한 결과 현재 블록에 MPM 부호화가 적용되는 경우, 디코더는 MPM 인덱스를 파싱(parsing)한다(S2903).
그리고, 디코더는 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 모드를 인트라 예측 모드를 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 복원(restore)할 수 있다(S2904).
즉, 디코더는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 이용하여 현재 블록의 MPM 후보를 도출하고, 도출된 MPM 후보 내에서 MPM 인덱스가 지시하는 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용한다.
이때, MPM 인덱스는 인코더에 의해 앞서 실시예 4의 방법을 이용하여 부호화될 수 있다.
반면, S2902 단계에서 판단한 결과 현재 블록에 MPM 부호화가 적용되지 않는 경우, 디코더는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 파싱(parsing)한다(S2905).
디코더는 현재 블록에 대한 크로마(chroma) 인트라 예측 모드를 파싱(parsing)한다(S2906).
디코더는 현재 블록에 대한 잔차(residual) 정보를 파싱한다(S2907).
디코더는 현재 블록에 대한 잔차(residual) 정보와 예측 블록을 합하여 현재 블록을 복원(reconstruction)한다(즉, 복원 블록을 생성)(S2908).
즉, 디코더는 앞서 S2903/S2904 단계 또는 S2905 단계에서 도출한 현재 블록의 인트라 예측 모들를 이용하여 생성된 예측 블록과 잔차(residual) 정보를 합하여 복원 블록을 생성할 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 복호화부를 예시하는 도면이다.
도 30을 참조하면, 인트라 복호화부는 엔트로피 복호화부(3001), 역양자화 및 역변환부(3002), 예측 블록 생성부(3003) 및 블록 복원부(3004)를 포함하여 구성될 수 있다.
엔트로피 복호화부(3001)는 인코더로부터 수신한 신호(즉, 비트 스트림)를 엔트로피 복호화를 수행한다.
역양자화 및 역변환부(3002)는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득하고, 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 잔차 신호(residual signal)(또는 잔차 블록)를 획득한다.
예측 블록 생성부(3003)는 현재 복호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다.
이때, 예측 블록 생성부(3003)는 앞서 도 26의 인트라 예측부와 동일하게 혹은 도 26의 인트라 예측부를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 예측 블록 생성부(3003)는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3의 방법을 이용하여 도출된 현재 블록의 후보 내에서 MPM 인덱스를 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 그리고, 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다.
이때, MPM 인덱스는 앞서 설명한 실시예 4의 방법을 이용하여 인코더에 의해 부호화될 수 있다.
블록 복원부(3004)는 역양자화 및 역변환부(3002)로부터 수신한 잔차 신호(또는 잔차 블록)와 예측 블록 생성부(3003)로부터 수신한 예측 블록을 합하여 현재 블록을 복원한다(즉, 현재 블록에 대한 복원 블록을 생성한다).
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
Claims (11)
- 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서,
현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 상기 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 상기 우선 순위에 따라 상기 MPM 후보에 입력함으로써 상기 MPM 후보를 도출하는 단계;
상기 MPM 후보 내에서 특정 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스를 이용하여 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하는 단계; 및
상기 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드는 미리 정해진 순서대로 상기 MPM 후보에 입력되며, 상기 MPM 후보에 중복되어 입력되지 않는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력된 후, 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제3항에 있어서,
상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력된 후, 상기 이웃한 인트라 예측 모드에 이웃한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 입력되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 대체 모드 내 인트라 예측 모드 중에서 상기 이웃 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보에 중복되어 입력되지 않는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이웃 블록은 상기 현재 블록에 이웃하는 복수의 블록으로 구성되는 이웃 블록 후보 그룹 내에서 선택되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제6항에 있어서,
상기 이웃 블록 후보 그룹은 상기 현재 블록에 이웃한 블록들로 구성되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제6항에 있어서,
상기 이웃 블록 후보 그룹은 상기 현재 블록에 이웃한 블록과 상기 현재 블록에 이웃한 블록에 이웃한 블록들로 구성되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제6항에 있어서,
상기 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록의 인트라 예측 모드가 도출 가능한지 및 상기 이웃 블록 후보 그룹에 속한 블록들 중 동일한 인트라 예측 모드가 적용되는 블록이 존재하는지 여부를 고려하여 상기 이웃 블록이 선택되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 MPM 후보를 구성하기 위하여 3개의 이웃 블록이 이용되는 경우,
상기 현재 블록의 좌측에 이웃한 블록, 상기 현재 블록의 상단에 이웃한 블록과 함께 상기 현재 블록의 좌상단에 이웃한 블록, 상기 현재 블록의 우상단에 이웃한 블록 및 상기 현재 블록의 좌하단에 이웃한 블록 중 어느 하나가 이용되는 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법. - 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 장치에 있어서,
현재 블록에 이웃하는 복수의 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 MPM(most probable mode) 후보에 입력한 후, 우선 순위가 부여된 복수의 인트라 예측 모드로 구성된 대체 모드 내 인트라 예측 모드를 상기 MPM 후보의 전체 개수를 만족할 때까지 상기 우선 순위에 따라 상기 MPM 후보에 입력함으로써 상기 MPM 후보를 도출하는 MPM 후보 도출부;
상기 MPM 후보 내에서 특정 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스를 이용하여 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하는 인트라 예측 모드 도출부; 및
상기 도출된 인트라 예측 모드를 적용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함하는 장치.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562175434P | 2015-06-15 | 2015-06-15 | |
| US62/175,434 | 2015-06-15 | ||
| US201562215035P | 2015-09-06 | 2015-09-06 | |
| US62/215,035 | 2015-09-06 | ||
| PCT/KR2016/006286 WO2016204478A1 (ko) | 2015-06-15 | 2016-06-14 | 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180008797A true KR20180008797A (ko) | 2018-01-24 |
Family
ID=57545495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177036938A KR20180008797A (ko) | 2015-06-15 | 2016-06-14 | 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10531084B2 (ko) |
| KR (1) | KR20180008797A (ko) |
| WO (1) | WO2016204478A1 (ko) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019164306A1 (ko) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 | 영상 부호화 방법/장치, 영상 복호화 방법/장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 |
| WO2019177429A1 (ko) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 엘지전자 주식회사 | 인트라 예측 기반 영상/비디오 코딩 방법 및 그 장치 |
| WO2020009375A1 (ko) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 엘지전자 주식회사 | 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 방법 및 장치 |
| WO2020171632A1 (ko) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | 엘지전자 주식회사 | Mpm 리스트 기반 인트라 예측 방법 및 장치 |
| WO2020197203A1 (ko) * | 2019-03-23 | 2020-10-01 | 엘지전자 주식회사 | Mpm 리스트를 이용하는 인트라 예측에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치 |
| WO2020213976A1 (ko) * | 2019-04-17 | 2020-10-22 | 엘지전자 주식회사 | Bdpcm을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 |
| US11057619B2 (en) | 2019-03-23 | 2021-07-06 | Lg Electronics Inc. | Image coding method and apparatus based on intra prediction using MPM list |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012078001A2 (ko) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | 엘지전자 주식회사 | 인트라 예측 방법과 이를 이용한 부호화 장치 및 복호화 장치 |
| KR101955051B1 (ko) * | 2011-06-13 | 2019-03-06 | 선 페이턴트 트러스트 | 화상 복호 방법, 화상 부호화 방법, 화상 복호 장치, 화상 부호화 장치 및 화상 부호화 복호 장치 |
| KR102434479B1 (ko) * | 2016-02-16 | 2022-08-19 | 삼성전자주식회사 | 영상을 부호화/복호화 하는 방법 및 그 장치 |
| CN113810702A (zh) * | 2016-04-29 | 2021-12-17 | 世宗大学校产学协力团 | 用于对图像信号进行编码和解码的方法和装置 |
| FR3051309A1 (fr) * | 2016-05-10 | 2017-11-17 | Bcom | Procedes et dispositifs de codage et de decodage d'un flux de donnees representatif d'au moins une image |
| US10645395B2 (en) * | 2016-05-25 | 2020-05-05 | Arris Enterprises Llc | Weighted angular prediction coding for intra coding |
| US10944963B2 (en) * | 2016-05-25 | 2021-03-09 | Arris Enterprises Llc | Coding weighted angular prediction for intra coding |
| KR102531386B1 (ko) | 2016-10-04 | 2023-05-12 | 주식회사 비원영상기술연구소 | 영상 데이터 부호화/복호화 방법 및 장치 |
| US20190253624A1 (en) * | 2017-07-17 | 2019-08-15 | Ki Baek Kim | Image data encoding/decoding method and apparatus |
| WO2018125972A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-05 | Arris Enterprises Llc | Adaptive unequal weight planar prediction |
| US11496747B2 (en) * | 2017-03-22 | 2022-11-08 | Qualcomm Incorporated | Intra-prediction mode propagation |
| WO2019050292A1 (ko) | 2017-09-08 | 2019-03-14 | 주식회사 케이티 | 비디오 신호 처리 방법 및 장치 |
| WO2019072366A1 (en) * | 2017-10-09 | 2019-04-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | DEVICES AND METHODS FOR ENCODING IMAGES AND VIDEO |
| GB2567860A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-01 | Sony Corp | Image data encoding and decoding |
| WO2019129166A1 (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Fg Innovation Ip Company Limited | Device and method for coding video data based on mode list including different mode groups |
| KR102422798B1 (ko) * | 2018-03-08 | 2022-07-19 | 삼성전자주식회사 | 비디오 복호화 방법 및 장치, 비디오 부호화 방법 및 장치 |
| CN111919442B (zh) | 2018-03-31 | 2023-04-04 | 华为技术有限公司 | 一种图像块的帧内模式预测方法及装置 |
| KR102252323B1 (ko) * | 2018-05-10 | 2021-05-14 | 삼성전자주식회사 | 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치 |
| WO2019245551A1 (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | Realnetworks, Inc. | Intra-picture prediction in video coding systems and methods |
| US11303884B2 (en) | 2018-06-21 | 2022-04-12 | Kt Corporation | Method and apparatus for processing video signal |
| US10284844B1 (en) * | 2018-07-02 | 2019-05-07 | Tencent America LLC | Method and apparatus for video coding |
| CN110166777B (zh) * | 2018-07-04 | 2023-11-17 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 编码方法、装置和视频数据编码设备 |
| EP3834410A4 (en) * | 2018-09-13 | 2021-11-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | METHOD AND DEVICE FOR INTRAPREDICTION |
| WO2020057589A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for predicting most probable intra-modes |
| BR112021005796B1 (pt) * | 2018-10-09 | 2023-05-09 | Lg Electronics Inc | Método de decodificação de vídeo realizado por um aparelho de decodificação, método de codificação de vídeo realizado por um aparelho de codificação e mídia de armazenamento legível por computador não transitória |
| WO2020086448A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Interdigital Vc Holdings, Inc. | Quantization parameter prediction in video encoding and decoding |
| KR20210092829A (ko) * | 2019-01-09 | 2021-07-26 | 엘지전자 주식회사 | Mpm 리스트를 사용하는 인트라 예측 기반 영상 코딩 방법 및 장치 |
| EP3697094A1 (en) | 2019-02-13 | 2020-08-19 | InterDigital VC Holdings, Inc. | Intra prediction mode extension |
| WO2020171647A1 (ko) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | 엘지전자 주식회사 | 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측을 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치 |
| WO2020182079A1 (en) * | 2019-03-10 | 2020-09-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | An encoder, a decoder and corresponding methods using intra mode coding for intra prediction |
| CN113678453B (zh) | 2019-04-12 | 2024-05-14 | 北京字节跳动网络技术有限公司 | 基于矩阵的帧内预测的上下文确定 |
| WO2020211807A1 (en) | 2019-04-16 | 2020-10-22 | Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. | Matrix derivation in intra coding mode |
| JP2022531147A (ja) | 2019-05-01 | 2022-07-06 | 北京字節跳動網絡技術有限公司 | フィルタリングを用いた行列ベースイントラ予測 |
| CN113728647B (zh) | 2019-05-01 | 2023-09-05 | 北京字节跳动网络技术有限公司 | 基于矩阵的帧内预测的上下文编码 |
| KR20220011127A (ko) | 2019-05-22 | 2022-01-27 | 베이징 바이트댄스 네트워크 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 업샘플링을 이용한 행렬 기반 인트라 예측 |
| WO2020242182A1 (ko) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치 |
| JP2022535726A (ja) | 2019-05-31 | 2022-08-10 | 北京字節跳動網絡技術有限公司 | 行列ベースイントラ予測における制約されたアップサンプリングプロセス |
| CN117768652A (zh) | 2019-06-05 | 2024-03-26 | 北京字节跳动网络技术有限公司 | 视频处理方法、装置、介质、以及存储比特流的方法 |
| CN113841398A (zh) * | 2019-06-17 | 2021-12-24 | 韩国电子通信研究院 | 一种基于子块划分的图像编码/解码方法及装置 |
| EP3989547A4 (en) * | 2019-06-21 | 2023-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | VIDEO ENCODING METHOD AND DEVICE, AND VIDEO DECODER METHOD AND DEVICE |
| KR20220082847A (ko) | 2019-10-28 | 2022-06-17 | 베이징 바이트댄스 네트워크 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 색상 성분에 기초한 신택스 시그널링 및 파싱 |
| EP4070552A1 (en) * | 2019-12-05 | 2022-10-12 | InterDigital VC Holdings France, SAS | Intra sub partitions for video encoding and decoding combined with multiple transform selection, matrix weighted intra prediction or multi-reference-line intra prediction |
| US11943432B2 (en) * | 2021-04-26 | 2024-03-26 | Tencent America LLC | Decoder side intra mode derivation |
| CN117957838A (zh) * | 2021-09-05 | 2024-04-30 | 北京达佳互联信息技术有限公司 | 帧内预测模式信令 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130022108A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | General Instrument Corporation | Quantization parameter derivation from qp predictor |
| WO2013039676A1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-03-21 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Method and apparatus for intra mode coding in hevc |
| KR101611409B1 (ko) | 2011-09-28 | 2016-04-14 | 한국전자통신연구원 | 인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 장치 |
| CN107181942B (zh) * | 2011-10-24 | 2020-03-10 | 英孚布瑞智有限私人贸易公司 | 图像解码设备 |
| KR20130058524A (ko) * | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 오수미 | 색차 인트라 예측 블록 생성 방법 |
| US9955169B2 (en) * | 2012-01-30 | 2018-04-24 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Intra prediction mode encoding/decoding method and apparatus |
-
2016
- 2016-06-14 WO PCT/KR2016/006286 patent/WO2016204478A1/ko active Application Filing
- 2016-06-14 KR KR1020177036938A patent/KR20180008797A/ko unknown
- 2016-06-14 US US15/736,415 patent/US10531084B2/en active Active
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11153574B2 (en) | 2018-02-23 | 2021-10-19 | Intellectual Discovery Co., Ltd. | Image encoding method/device, image decoding method/device, and recording medium in which bitstream is stored |
| WO2019164306A1 (ko) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 | 영상 부호화 방법/장치, 영상 복호화 방법/장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 |
| US11812033B2 (en) | 2018-02-23 | 2023-11-07 | Intellectual Discovery Co., Ltd. | Image encoding method/device, image decoding method/device, and recording medium in which bitstream is stored |
| WO2019177429A1 (ko) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 엘지전자 주식회사 | 인트라 예측 기반 영상/비디오 코딩 방법 및 그 장치 |
| US11632544B2 (en) | 2018-03-16 | 2023-04-18 | Lg Electronics Inc. | Method for coding image/video on basis of intra prediction and device therefor |
| US11317086B2 (en) | 2018-03-16 | 2022-04-26 | Lg Electronics Inc. | Method for coding image/video on basis of intra prediction and device therefor |
| WO2020009375A1 (ko) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 엘지전자 주식회사 | 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 방법 및 장치 |
| WO2020171632A1 (ko) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | 엘지전자 주식회사 | Mpm 리스트 기반 인트라 예측 방법 및 장치 |
| US11057619B2 (en) | 2019-03-23 | 2021-07-06 | Lg Electronics Inc. | Image coding method and apparatus based on intra prediction using MPM list |
| CN111989919A (zh) * | 2019-03-23 | 2020-11-24 | Lg电子株式会社 | 基于使用mpm列表的帧内预测的图像编码方法及设备 |
| US11671585B2 (en) | 2019-03-23 | 2023-06-06 | Lg Electronics Inc. | Image coding method and apparatus based on intra prediction using MPM list |
| CN111989919B (zh) * | 2019-03-23 | 2023-07-18 | Lg电子株式会社 | 基于使用mpm列表的帧内预测的图像编码方法及设备 |
| WO2020197203A1 (ko) * | 2019-03-23 | 2020-10-01 | 엘지전자 주식회사 | Mpm 리스트를 이용하는 인트라 예측에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치 |
| US11483587B2 (en) | 2019-04-17 | 2022-10-25 | Lg Electronics Inc. | Video encoding/decoding method and device using BDPCM, and method for transmitting bitstream |
| WO2020213976A1 (ko) * | 2019-04-17 | 2020-10-22 | 엘지전자 주식회사 | Bdpcm을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180184082A1 (en) | 2018-06-28 |
| WO2016204478A1 (ko) | 2016-12-22 |
| US10531084B2 (en) | 2020-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20180008797A (ko) | 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 | |
| KR102645309B1 (ko) | 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 | |
| US20220353499A1 (en) | Intra-prediction mode-based image processing method and device therefor | |
| KR102658040B1 (ko) | 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 | |
| KR102608847B1 (ko) | 영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 | |
| KR102645310B1 (ko) | 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 | |
| US10812795B2 (en) | Method for processing picture based on intra-prediction mode and apparatus for same | |
| JP2022078048A (ja) | 画像復号方法及び画像符号化方法 | |
| RU2746706C1 (ru) | Способ и устройство кодирования/декодирования изображений | |
| KR20240065222A (ko) | 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 | |
| KR20190053238A (ko) | 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 | |
| US10681354B2 (en) | Image encoding/decoding method and apparatus therefor | |
| KR20190106804A (ko) | 샘플 필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 | |
| US10893267B2 (en) | Method for processing image on basis of intra-prediction mode and apparatus therefor | |
| US20200137404A1 (en) | Image processing method and apparatus therefor | |
| EP3522531A1 (en) | Method for processing picture based on intra-prediction mode and apparatus for same | |
| KR20200102386A (ko) | 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 | |
| US20200288146A1 (en) | Intra-prediction mode-based image processing method and apparatus therefor | |
| KR20210003604A (ko) | 화면내 예측 방법 및 장치 | |
| KR102681156B1 (ko) | 영상 부호화/복호화 방법 | |
| RU2819080C2 (ru) | Способ и устройство кодирования/декодирования сигналов изображений | |
| RU2819393C2 (ru) | Способ и устройство кодирования/декодирования сигналов изображений | |
| RU2819286C2 (ru) | Способ и устройство кодирования/декодирования сигналов изображений |