KR20200076809A - 독립 부호화 단위로 분할된 비디오 신호 처리 방법 및 장치 - Google Patents

독립 부호화 단위로 분할된 비디오 신호 처리 방법 및 장치 Download PDF

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KR20200076809A
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최한솔
심동규
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치는, 휘도 블록의 샘플을 이용하여 색차 블록의 제1 예측값을 유도하고, 소정의 참조 영역을 기반으로, 보상 파라미터를 산출하며, 제1 예측값에 보상 파라미터를 적용하여, 색차 블록의 제2 예측값을 유도하고, 색차 블록의 제2 예측값에 기초하여, 색차 블록을 복원할 수 있다.

Description

독립 부호화 단위로 분할된 비디오 신호 처리 방법 및 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR PROCESSING A VIDEO SIGNAL DEVIDED INTO INDEPENDENT ENCODING UNITS}
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다
고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
본 발명은, 독립 부호화 단위의 경계에서 발생할 수 있는 화질 열화 현상을 예방하고자 한다.
본 발명은, 독립 부호화 단위의 경계에서 발생할 수 있는 화질 열화 현상을 개선하고자 한다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치는, 휘도 블록의 샘플을 이용하여 색차 블록의 제1 예측값을 유도하고, 소정의 참조 영역을 기반으로, 보상 파라미터를 산출하며, 상기 제1 예측값에 상기 보상 파라미터를 적용하여, 상기 색차 블록의 제2 예측값을 유도하고, 상기 색차 블록의 제2 예측값에 기초하여, 상기 색차 블록을 복원할 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 산출하는 단계는, 상기 보상 파라미터를 산출하기 위해 참조되는 참조 영역를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 참조 영역은, 상기 휘도 블록 또는 상기 색차 블록 중 적어도 하나에 대해서 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 보상 파라미터는, 상기 휘도 블록의 참조 영역의 대표값 또는 상기 색차 블록의 참조 영역의 대표값 중 적어도 하나에 기초하여 산출될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 대표값은, 상기 참조 영역에 속한 전체 또는 일부 샘플의 평균값, 최소값, 최대값, 최빈값 또는 중간값 중 어느 하나로 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 예측값을 유도하는 단계는, 상기 색차 블록이 성분 간 참조 기반의 예측을 통해 복호화되는지 여부를 나타내는 정보에 기초하여 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 색차 블록은 제1 색차 블록(Cr 블록)이고, 제2 색차 블록(Cb 블록)은, 상기 제1 색차 블록의 샘플을 이용하여 복원될 수 있다
본 발명에 따른 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 있어서, 상기 휘도 블록 또는 색차 블록은, 쿼드 트리, 바이너리 트리 또는 트리플 트리 중 적어도 하나에 기초하여 가변적인 크기/형태로 분할된 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 독립 부호화 단위의 경계에서 발생할 수 있는 화질 열화 현상을 예방하고자 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 독립 부호화 단위의 경계에서 발생할 수 있는 화질 열화 현상을 개선하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서, 부호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 복호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한것이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 프레임이 독립 부호화 단위로 분할되는 방법을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 복원 영상의 독립 부호화 단위의 경계에서 생기는 block artifact의 발생을 줄이기 위해 독립 부호화 단위 내 픽셀들의 복호화 순서를 변경하여 복호화 하는 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 독립 부호화 단위 내 픽셀들의 부호화/복호화 순서를 변경하는 방법의 일예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 복원 영상의 독립 부호화 단위의 경계에서 생기는 block artifact의 발생을 줄이기 위해 독립 부호화 단위를 회전 또는 변경하여 복호화 하는 과정을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 독립 부호화 단위를 회전 또는 반전하는 방법의 일예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 발생한 주관적 화질 손상을 완화시키기 위해 독립 부호화 단위의 경계면을 필터링 하는 과정이 포함된 부호화 과정을 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서, 부호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어로 이루어짐을 의미할 수 있다. 다만, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고, 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 블록은 부호화 단위(CU), 예측 단위(PU) 또는 변환 단위(TU)를 의미할 수 있다. 상기 분할은 쿼드 트리(Quadtree), 바이너리 트리(Biniary tree), 트리플 트리(Triple tree) 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 쿼드 트리는 상위 블록을 너비와 높이가 상위 블록의 절반인 하위 블록으로 사분할하는 방식이다. 바이너리 트리는 상위 블록을 너비 또는 높이 중 어느 하나가 상위 블록의 절반인 하위 블록으로 이분할하는 방식이다. 바이너리 트리에서는 상위 블록이 높이가 절반이 전술한 바이너리 트리 기반의 분할을 통해, 블록은 정방형뿐만 아니라 비정방형의 형태를 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측부(120, 125)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부(120)와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 모션 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 모션 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
인터 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 인터 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 모션 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
모션 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 모션 예측을 수행할 수 있다. 모션 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 모션 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 모션 벡터값을 가질 수 있다. 모션 예측부에서는 모션 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 모션 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 인터 예측을 수행한 픽셀일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 성분을 예측하기 위한 모드와 색차 성분을 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 휘도 성분을 예측하기 위해 사용된 인트라 예측 모드 또는 예측/복원된 휘도 성분을 이용하여 색차 성분을 예측할 수 있다.
인트라 예측 방법은 인트라 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 서로 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위와 원본 블록 간의 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 잔차 데이터를 포함한 잔차 블록을 DCT, DST 등과 같은 변환 타입을 사용하여 변환시킬 수 있다. 이때, 변환 타입은 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드에 기반하여 결정될 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차 블록에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다. 재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태의 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 소정의 스캔 타입을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 모션 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 인터 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 복호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한것이다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
도 2에 나타난 각 구성부들은 복호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어로 이루짐을 의미할 수 있다. 다만, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고, 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
엔트로피 복호화부(210)는 입력 비트스트림에 대해 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 복호화를 위해, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화 장치에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림에 대해 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고, 해당 부호화 장치에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 역양자화된 변환 계수를 소정의 변환 타입으로 역변환을 수행할 수 있다. 이때, 변환 타입은, 예측 모드(인터/인트라 예측), 블록의 크기/형태, 인트라 예측 모드, 성분 타입(휘도/색차 성분), 분할 타입(QT, BT, TT 등) 등에 관한 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 인트라 예측 모드 관련 정보, 인터 예측 방법의 모션 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고, 현재 부호화 단위(CU)에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부(230)는 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용하여, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 인터 예측을 수행할 수도 있다. 이를 위해, 상기 기-복원된 일부 영역이 참조 픽쳐 리스트에 추가될 수 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로, 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 모션 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 현재 픽쳐 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로, 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로서, 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여, 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우, 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고, 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예로서, 프레임이 독립 부호화 단위로 분할되는 방법을 도시한 것이다.
프레임은 서로 겹치지 않는 직사각형 모양의 독립 부호화 단위로 분할되어 부호화될 수 있다. 독립 부호화 단위는 1개 이상의 라지 블록으로 이루어질 수 있다.
도 4는 복원 영상의 독립 부호화 단위의 경계에서 생기는 block artifact의 발생을 줄이기 위해 독립 부호화 단위 내 픽셀들의 복호화 순서를 변경하여 복호화 하는 과정을 도시한 것이다.
현재 독립 부호화 단위의 프레임 내에서 상대적인 위치, 상하좌우로 이웃하는 독립 부호화 단위의 존재 여부 등을 사용하여 현재 독립 부호화 단위 내 픽셀들의 복호화 순서를 유도할 수 있다. 유도된 복호화 순서는 독립 부호화 단위 내 라지 블록들과 라지 블록내 픽셀들의 복호화 순서로 적용된다. 유도된 복호화 순서에 따라서 독립 부호화 단위 내 모든 라지 블록을 복호화 한다.
도 5는 독립 부호화 단위 내 픽셀들의 부호화/복호화 순서를 변경하는 방법의 일예를 도시한 것이다.
독립 부호화 단위의 프레임 내에서 상대적인 위치와 상하좌우로 이웃하는 독립 부호화 단위의 존재 여부, 이웃하는 독립 부호화 단위 내 샘플의 복호화 순서 등에 따라서, 독립 부호화 단위 내 라지 블록의 복호화 순서를 달리 할 수 있다. 라지 블록 내 픽셀의 복호화 순서를 라지 블록의 복호화 순서와 같게 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 오른쪽과 아래쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화 단위내 우측 하단에 위치한 라지 블록부터 래스터 주사 순서로 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 오른쪽과 위쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화 단위내 우측 상단에 위치한 라지 블록부터 래스터 주사 순서로 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 왼쪽과 아래쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화 단위내 좌측 하단에 위치한 라지 블록부터 래스터 주사 순서로 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 왼쪽과 위쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화 단위내 좌측 상단에 위치한 라지 블록부터 래스터 주사 순서로 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 세 방향에 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 세 방향에 가까이 위치한 라지 블록부터 래스터 주사 순서로 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 방향 모두에 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화 단위의 네 모서리 중 프레임의 중심에서 가까운 모서리 부터 래스터 주사 순서로 복호화를 진행한다.
도 6은 복원 영상의 독립 부호화 단위의 경계에서 생기는 block artifact의 발생을 줄이기 위해 독립 부호화 단위를 회전 또는 변경하여 복호화 하는 과정을 도시한 것이다.
현재 독립 부호화 단위의 프레임 내에서 상대적인 위치, 상하좌우로 이웃하는 독립 부호화 단위의 존재 여부 등을 사용하여 현재 독립 부호화 단위의 회전 방향을 유도할 수 있다.
유도된 방향으로 독립 부호화 단위를 회전한 후 독립 부호화 단위 내 모든 라지 블록을 복호화 한다.
복호화가 완료된 독립 부호화 단위를 원래 방향으로 회전하여 메모리에 저장한다.
도 7은 독립 부호화 단위를 회전 또는 반전하는 방법의 일예를 도시한 것이다.
독립 부호화 단위의 프레임 내에서 상대적인 위치와 상하좌우로 이웃하는 독립 부호화 단위의 존재 여부, 이웃하는 독립 부호화 단위 내 샘플의 복호화 순서 등에 따라서, 독립 부호화 단위 내 라지 블록의 복호화 순서를 달리 할 수 있다. 라지 블록 내 픽셀의 복호화 순서를 라지 블록의 복호화 순서와 같게 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 오른쪽과 아래쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화를 180도 회전하여 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 오른쪽과 위쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호를 좌우 반전하여 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 왼쪽과 아래쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 독립 부호화 단위을 상하 반전하여 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 왼쪽과 위쪽에만 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 회전 또는 반전을 하지 않고 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 중 세 방향에 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 좌상단 픽셀이 세 방향중 두 방향이 만나는 모서리에 위치하도록 회전 또는 반전하여 복호화 할 수 있다.
독립 부호화 단위의 상하좌우 방향 모두에 이웃하는 독립 부호화 단위가 존재할 경우, 좌상단 픽셀이 독립 부호화 단위의 네 모서리 중 프레임의 중심에서 가까운 모서리에 위치하도록 회전 또는 반전하여 복호화를 진행한다.
도 8은 발생한 주관적 화질 손상을 완화시키기 위해 독립 부호화 단위의 경계면을 필터링 하는 과정이 포함된 부호화 과정을 도시한 것이다.
독립 부호화 단위가 복호화 완료된 후 DPB에 저장되기 전 또는 후에 독립 부호화 단위 경계의 픽셀에 필터링이 수행될 수 있다.
독립 부호화 단위와 인접한 독립 부호화 단위의 경계에 위치한 픽셀들을 가중 평균 내는 방법으로 필터링을 수행할 수 있다.
경계로부터 한 개 이상 떨어진 픽셀들에 경계로부터의 거리 등을 기준으로 가중치를 달리 하여 필터링을 수행할 수 있다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 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), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시 예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
해당없음.

Claims (12)

  1. 휘도 블록의 샘플을 이용하여 색차 블록의 제1 예측값을 유도하는 단계;
    소정의 참조 영역을 기반으로, 보상 파라미터를 산출하는 단계;
    상기 제1 예측값에 상기 보상 파라미터를 적용하여, 상기 색차 블록의 제2 예측값을 유도하는 단계; 및
    상기 색차 블록의 제2 예측값에 기초하여, 상기 색차 블록을 복원하는 단계를 포함하는 비디오 신호 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산출하는 단계는,
    상기 보상 파라미터를 산출하기 위해 참조되는 참조 영역를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 참조 영역은, 상기 휘도 블록 또는 상기 색차 블록 중 적어도 하나에 대해서 결정되는 비디오 신호 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보상 파라미터는, 상기 휘도 블록의 참조 영역의 대표값 또는 상기 색차 블록의 참조 영역의 대표값 중 적어도 하나에 기초하여 산출되는 비디오 신호 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 대표값은, 상기 참조 영역에 속한 전체 또는 일부 샘플의 평균값, 최소값, 최대값, 최빈값 또는 중간값 중 어느 하나로 유도되는 비디오 신호 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 예측값을 유도하는 단계는, 상기 색차 블록이 성분 간 참조 기반의 예측을 통해 복호화되는지 여부를 나타내는 정보에 기초하여 선택적으로 수행되는 비디오 신호 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 색차 블록은 제1 색차 블록(Cr 블록)이고,
    제2 색차 블록(Cb 블록)은, 상기 휘도 블록의 샘플 또는 상기 제1 색차 블록의 샘플 중 적어도 하나를 이용하여 복원되는 비디오 신호 처리 방법.
  7. 휘도 블록의 샘플을 이용하여 색차 블록의 제1 예측값을 유도하고, 소정의 참조 영역을 기반으로, 보상 파라미터를 산출하며, 상기 제1 예측값에 상기 보상 파라미터를 적용하여, 상기 색차 블록의 제2 예측값을 유도하는 예측부; 및
    상기 색차 블록의 제2 예측값에 기초하여, 상기 색차 블록을 복원하는 복원부를 포함하는 비디오 신호 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 예측부는,
    상기 보상 파라미터를 산출하기 위해 참조되는 참조 영역를 결정하고,
    상기 참조 영역은, 상기 휘도 블록 또는 상기 색차 블록 중 적어도 하나에 대해서 결정되는 비디오 신호 처리 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 보상 파라미터는, 상기 휘도 블록의 참조 영역의 대표값 또는 상기 색차 블록의 참조 영역의 대표값 중 적어도 하나에 기초하여 산출되는 비디오 신호 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 대표값은, 상기 참조 영역에 속한 전체 또는 일부 샘플의 평균값, 최소값, 최대값, 최빈값 또는 중간값 중 어느 하나로 유도되는 비디오 신호 처리 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 예측부는,
    상기 색차 블록이 성분 간 참조 기반의 예측을 통해 복호화되는지 여부를 나타내는 정보에 기초하여, 상기 제1 예측값을 유도하는 비디오 신호 처리 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 색차 블록은 제1 색차 블록(Cr 블록)이고,
    제2 색차 블록(Cb 블록)은, 상기 휘도 블록의 샘플 또는 상기 제1 색차 블록의 샘플 중 적어도 하나를 이용하여 복원되는 비디오 신호 처리 장치.
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