KR20200136300A

KR20200136300A - Method and apparatus for constructing intra mode candidates

Info

Publication number: KR20200136300A
Application number: KR1020190140649A
Authority: KR
Inventors: 김재일; 이선영; 고경환
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2020-12-07

Abstract

Disclosed are a method of constructing intra mode candidates and an apparatus for decoding an image. According to an embodiment of the present invention, a method for constructing intra mode candidates for a chroma block comprises the steps of: determining whether an encoding mode of a luma region corresponding to the chroma block is available; if the encoding mode of the luma region is not available, setting a direct mode (DM) among the intra mode candidates as a default mode; and configuring the intra mode candidates including the DM. Accordingly, by efficiently selecting intra mode candidates for a chroma block and predicting a chroma block more precisely, compression performance may be improved.

Description

인트라 모드 후보 구성 방법 및 영상 복호화 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONSTRUCTING INTRA MODE CANDIDATES}Intra mode candidate composition method and video decoding apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR CONSTRUCTING INTRA MODE CANDIDATES}

본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 부호화 및 복호화의 효율을 향상시킨 인트라 모드 후보 구성 방법 및 영상 부호화/복호화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to encoding and decoding of an image, and more particularly, to an intra mode candidate construction method and an image encoding/decoding apparatus with improved encoding and decoding efficiency.

동영상 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다. Since moving picture data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory in order to store or transmit itself without processing for compression.

따라서, 통상적으로 동영상 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 동영상 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 동영상 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 동영상 압축 기술로는 H.264/AVC를 비롯하여, H.264/AVC에 비해 약 40% 정도의 부호화 효율을 향상시킨 HEVC(High Efficiency Video Coding)가 존재한다. Accordingly, when moving or transmitting moving picture data, the moving picture data is compressed and stored or transmitted using an encoder, and the decoder receives the compressed moving picture data, decompresses and reproduces the compressed moving picture data. As such video compression technologies, there are H.264/AVC and HEVC (High Efficiency Video Coding), which improves coding efficiency by about 40% compared to H.264/AVC.

그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임율이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.However, the size, resolution, and frame rate of an image are gradually increasing, and accordingly, the amount of data to be encoded is also increasing. Accordingly, a new compression technique with higher encoding efficiency and higher quality improvement effect than the existing compression technique is required.

이러한 요구에 부응하기 위해 본 발명은 개선된 영상 부호화 및 복호화 기술을 제공하는 것을 목적으로 하며, 특히, 본 발명의 일 측면은 크로마블록에 대한 인트라 모드 후보들을 구성하는 새로운 방법을 통해 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키는 기술과 관련된다.In order to meet these needs, an object of the present invention is to provide an improved video encoding and decoding technology. In particular, an aspect of the present invention is a method of constructing intra-mode candidates for chroma blocks. It relates to technology that improves efficiency.

본 발명의 일 측면은, 크로마(chroma)블록에 대한 인트라(intra) 모드 후보들을 구성하는 방법으로서, 상기 크로마블록에 대응되는 루마(luma)영역의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단하는 단계; 상기 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우, 상기 인트라 모드 후보들 중 DM(direct mode)을 디폴트(default) 모드로 설정하는 단계; 및 상기 DM을 포함하여 상기 인트라 모드 후보들을 구성하는 단계를 포함하는, 인트라 모드 후보 구성 방법을 제공한다.An aspect of the present invention is a method of configuring intra mode candidates for a chroma block, the method comprising: determining whether an encoding mode of a luma region corresponding to the chroma block is available; If the encoding mode of the luma region is not available, setting a direct mode (DM) among the intra mode candidates as a default mode; And configuring the intra mode candidates including the DM.

본 발명의 다른 일 측면은, 크로마(chroma)블록에 대응되는 루마(luma)영역의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단하는 판단부; 상기 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우, 상기 크로마블록의 인트라 모드 후보들 중 DM(direct mode)을 디폴트(default) 모드로 설정하는 설정부; 및 상기 DM을 포함하여 상기 인트라 모드 후보들을 구성하는 구성부를 포함하는, 영상 복호화 장치를 제공한다.Another aspect of the present invention is a determination unit that determines whether an encoding mode of a luma region corresponding to a chroma block is usable; A setting unit configured to set a direct mode (DM) among intra mode candidates of the chroma block as a default mode when the encoding mode of the luma region is not available; And a configuration unit configured to configure the intra mode candidates including the DM.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 크로마블록을 위한 인트라 모드 후보들을 효율적으로 선별하여 더욱 정교하게 크로마블록을 예측함으로써, 압축 성능이 향상될 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, by efficiently selecting intra mode candidates for a chroma block and predicting a chroma block more precisely, compression performance may be improved.

도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 복수의 인트라 예측 모드들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 5 내지 도 7은 화면 내 예측에 대한 종래 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 루마블록과 크로마블록의 분할 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 인트라 예측부의 예시적인 블록도이다.
도 10은 인트라 모드 후보들을 구성하는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 크로마블록에 대응되는 루마영역과 기준샘플을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 루마영역의 부호화 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 18은 인트라 모드 후보들을 구성하는 본 발명의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
3 is a diagram for describing a plurality of intra prediction modes.
4 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
5 to 7 are diagrams for explaining a conventional method for intra prediction.
8 is a diagram for explaining a split form of a luma block and a chroma block.
9 is an exemplary block diagram of an intra prediction unit that may implement techniques of this disclosure.
10 is a flowchart illustrating an embodiment of the present invention configuring intra mode candidates.
11 is a diagram for explaining a luma region and a reference sample corresponding to a chroma block.
12 is a diagram for explaining an encoding mode of a luma region.
13 to 18 are diagrams for describing various embodiments of the present invention configuring intra mode candidates.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 식별 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding identification codes to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same symbols as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1을 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image encoding apparatus and sub-elements of the apparatus will be described with reference to FIG. 1.

영상 부호화 장치는 블록 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.The image encoding apparatus includes a block division unit 110, a prediction unit 120, a subtractor 130, a transform unit 140, a quantization unit 145, an encoding unit 150, an inverse quantization unit 160, and an inverse transform unit ( 165, an adder 170, a filter unit 180, and a memory 190 may be included.

영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Each component of the image encoding apparatus may be implemented by hardware or software, or by a combination of hardware and software. In addition, functions of each component may be implemented as software, and a microprocessor may be implemented to execute a function of software corresponding to each component.

하나의 영상(비디오)는 복수의 픽처들로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 타일 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 타일의 신택스로서 부호화되거나 다수 개의 타일을 모아 놓은 타일 그룹의 신택스로서 부호화되며, 하나의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다.One image (video) is composed of a plurality of pictures. Each picture is divided into a plurality of regions, and encoding is performed for each region. For example, one picture is divided into one or more tiles or/and slices. Here, one or more tiles may be defined as a tile group. Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs). And each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure. Information applied to each CU is encoded as the syntax of the CU, and information commonly applied to CUs included in one CTU is encoded as the syntax of the CTU. In addition, information commonly applied to all blocks in one tile is encoded as the syntax of the tile or is encoded as the syntax of a tile group in which a plurality of tiles are collected, and information applied to all blocks constituting one picture is It is encoded in a picture parameter set (PPS) or a picture header. Further, information commonly referred to by a plurality of pictures is encoded in a sequence parameter set (SPS). In addition, information commonly referred to by one or more SPSs is encoded in a video parameter set (VPS).

블록 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. The block dividing unit 110 determines the size of a coding tree unit (CTU). Information on the size of the CTU (CTU size) is encoded as the syntax of the SPS or PPS and transmitted to the video decoding apparatus.

블록 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. After dividing each picture constituting the image into a plurality of coding tree units (CTUs) having a predetermined size, the block dividing unit 110 repetitively divides the CTU using a tree structure. (recursively) split. A leaf node in the tree structure becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of coding.

트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 칭할 수 있다. As a tree structure, a quad tree (QuadTree, QT) in which an upper node (or parent node) is divided into four lower nodes (or child nodes) of the same size, or a binary tree (BinaryTree) in which an upper node is divided into two lower nodes. , BT), or a ternary tree (TT) in which an upper node is divided into three lower nodes in a 1:2:1 ratio, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed. have. For example, a QTBT (QuadTree plus BinaryTree) structure may be used, or a QTBTTT (QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) structure may be used. Here, BTTT may be collectively referred to as MTT (Multiple-Type Tree).

도 2는 QTBTTT 분할 트리 구조를 보인다. 도 2에서 보는 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.2 shows a QTBTTT split tree structure. As shown in FIG. 2, the CTU may be first divided into a QT structure. The quadtree division may be repeated until the size of a splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of a leaf node allowed in QT. A first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is divided into four nodes of a lower layer is encoded by the encoder 150 and signaled to the image decoding apparatus. If the leaf node of the QT is not larger than the maximum block size (MaxBTSize) of the root node allowed in BT, it may be further divided into one or more of a BT structure or a TT structure. In the BT structure and/or the TT structure, a plurality of division directions may exist. For example, there may be two directions in which a block of a corresponding node is divided horizontally and a direction vertically divided. As shown in FIG. 2, when MTT splitting starts, a second flag (mtt_split_flag) indicating whether nodes are split, and if split, a flag indicating a split direction (vertical or horizontal) and/or a split type (Binary or Ternary). A flag indicating) is encoded by the encoder 150 and signaled to the image decoding apparatus.

트리 구조의 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 블록을 분할하는 경우, 먼저 분할 되었음을 나타내는 CU 분할 플래그(split_cu_flag) 및 분할 타입이 QT 분할인지를 지시하는 QT 분할 플래그(split_qt_flag) 정보가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되었음을 지시하는 경우, QT 분할 플래그(split_qt_flag) 값을 통해 분할 타입이 QT 혹은 MTT인지를 구분한다. 분할 타입이 QT인 경우에는 더 이상의 추가 정보가 없으며, 분할 타입이 MTT인 경우에는 추가적으로 MTT 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_vertical_flag) 및/또는 MTT 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_binary_flag)가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.As another example of a tree structure, when a block is divided using a QTBTTT structure, information about a CU split flag (split_cu_flag) indicating that the block has been split first and a QT split flag (split_qt_flag) indicating whether the split type is QT splitting is information from the encoding unit 150 ) And signaled to the video decoding apparatus. When it is indicated that the value of the CU split flag (split_cu_flag) is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding. When indicating that the value of the CU split flag (split_cu_flag) is split, whether the split type is QT or MTT is identified through the value of the QT split flag (split_qt_flag). If the split type is QT, there is no additional information, and if the split type is MTT, a flag indicating additional MTT split direction (vertical or horizontal) (mtt_split_cu_vertical_flag) and/or a flag indicating MTT split type (Binary or Ternary) (mtt_split_cu_binary_flag) is encoded by the encoder 150 and signaled to the video decoding apparatus.

트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.When QTBT is used as another example of the tree structure, two types of horizontally splitting a block of the corresponding node into two blocks of the same size (i.e., symmetric horizontal splitting) and a type splitting vertically (i.e., symmetric vertical splitting) Branches can exist. A split flag indicating whether each node of the BT structure is divided into blocks of a lower layer and split type information indicating a type to be divided are encoded by the encoder 150 and transmitted to the image decoding apparatus. Meanwhile, a type of dividing the block of the corresponding node into two blocks having an asymmetric shape may further exist. The asymmetric form may include a form of dividing a block of a corresponding node into two rectangular blocks having a size ratio of 1:3, or a form of dividing a block of a corresponding node in a diagonal direction.

CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다.The CU can have various sizes according to the QTBT or QTBTTT split from the CTU. Hereinafter, a block corresponding to a CU to be encoded or decoded (ie, a leaf node of QTBTTT) is referred to as a'current block'.

예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다. The prediction unit 120 predicts the current block and generates a prediction block. The prediction unit 120 includes an intra prediction unit 122 and an inter prediction unit 124.

일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.In general, each of the current blocks in a picture can be predictively coded. In general, prediction of the current block is performed using an intra prediction technique (using data from a picture containing the current block) or an inter prediction technique (using data from a picture coded before a picture containing the current block). Can be done. Inter prediction includes both one-way prediction and two-way prediction.

인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.The intra prediction unit 122 predicts pixels in the current block by using pixels (reference pixels) located around the current block in the current picture including the current block. There are a plurality of intra prediction modes according to the prediction direction. For example, as shown in FIG. 3, the plurality of intra prediction modes may include a non-directional mode including a planar mode and a DC mode, and 65 directional modes. Depending on each prediction mode, the surrounding pixels to be used and the equation are defined differently.

인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측 모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측 모드들에 대한 레이트 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 레이트 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다.The intra prediction unit 122 may determine an intra prediction mode to be used to encode the current block. In some examples, the intra prediction unit 122 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to use from the tested modes. For example, the intra prediction unit 122 calculates rate distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra prediction modes, and has the best rate distortion characteristics among the tested modes. It is also possible to select an intra prediction mode.

인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측 모드 중에서 하나의 인트라 예측 모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측 모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측 모드에 대한 정보가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The intra prediction unit 122 selects one intra prediction mode from among a plurality of intra prediction modes, and predicts the current block by using a neighboring pixel (reference pixel) and an equation determined according to the selected intra prediction mode. Information on the selected intra prediction mode is encoded by the encoder 150 and transmitted to the image decoding apparatus.

인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 통해 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(motion vector)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 모션 벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The inter prediction unit 124 generates a prediction block for the current block through a motion compensation process. A block that is most similar to a current block is searched for in a reference picture that is encoded and decoded before the current picture, and a prediction block for the current block is generated using the searched block. Then, a motion vector corresponding to a displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated. In general, motion estimation is performed on a luma component, and a motion vector calculated based on the luma component is used for both the luma component and the chroma component. Motion information including information on a reference picture used to predict a current block and information on a motion vector is encoded by the encoder 150 and transmitted to an image decoding apparatus.

감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.The subtractor 130 generates a residual block by subtracting the prediction block generated by the intra prediction unit 122 or the inter prediction unit 124 from the current block.

변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차 신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차 신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차 신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. The transform unit 140 converts the residual signal in the residual block having pixel values in the spatial domain into transform coefficients in the frequency domain. The transform unit 140 may transform residual signals in the residual block by using the total size of the residual block as a transform unit, or divide the residual block into two sub-blocks, which are transform regions and non-transform regions, Residual signals can be converted using only a block as a conversion unit. Here, the transform region subblock may be one of two rectangular blocks having a size ratio of 1:1 based on the horizontal axis (or vertical axis). In this case, a flag indicating that only the subblock has been transformed (cu_sbt_flag), directional (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag), and/or location information (cu_sbt_pos_flag) are encoded by the encoder 150 and signaled to the video decoding apparatus. . In addition, the size of the transform region subblock may have a size ratio of 1:3 based on the horizontal axis (or vertical axis), and in this case, a flag (cu_sbt_quad_flag) that distinguishes the division is additionally encoded by the encoder 150 to decode the image. Signaled to the device.

양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 부호화부(150)로 출력한다.The quantization unit 145 quantizes the transform coefficients output from the transform unit 140 and outputs the quantized transform coefficients to the encoding unit 150.

부호화부(150)는 양자화된 변환 계수들을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code) 등의 부호화 방식을 사용하여 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다. 부호화부(150)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 방향, MTT 분할 타입 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다.The encoder 150 generates a bitstream by encoding the quantized transform coefficients using a coding method such as a context-based adaptive binary arithmetic code (CABAC). The encoder 150 encodes information such as CTU size, CU split flag, QT split flag, MTT split direction, and MTT split type related to block splitting, so that the video decoding apparatus can split the block in the same way as the video encoding device. To be.

또한, 부호화부(150)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측 모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(참조픽처 및 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다.In addition, the encoder 150 encodes information on a prediction type indicating whether the current block is encoded by intra prediction or inter prediction, and intra prediction information (ie, intra prediction mode) according to the prediction type. Information) or inter prediction information (information on a reference picture and a motion vector) is encoded.

역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.The inverse quantization unit 160 inverse quantizes the quantized transform coefficients output from the quantization unit 145 to generate transform coefficients. The inverse transform unit 165 converts transform coefficients output from the inverse quantization unit 160 from the frequency domain to the spatial domain to restore the residual block.

가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.The addition unit 170 restores the current block by adding the restored residual block and the prediction block generated by the prediction unit 120. The pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting the next block.

필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(182)와 SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184)를 포함할 수 있다.The filter unit 180 filters reconstructed pixels to reduce blocking artifacts, ringing artifacts, blurring artifacts, etc. that occur due to block-based prediction and transformation/quantization. Perform. The filter unit 180 may include a deblocking filter 182 and a sample adaptive offset (SAO) filter 184.

디블록킹 필터(180)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다.The deblocking filter 180 filters the boundary between reconstructed blocks to remove blocking artifacts caused by block-based encoding/decoding, and the SAO filter 184 adds additional information to the deblocking-filtered image. Filtering is performed. The SAO filter 184 is a filter used to compensate for a difference between a reconstructed pixel and an original pixel caused by lossy coding.

디블록킹 필터(182) 및 SAO 필터(184)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용된다.The reconstructed block filtered through the deblocking filter 182 and the SAO filter 184 is stored in the memory 190. When all blocks in one picture are reconstructed, the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be encoded later.

도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 4를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.4 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image decoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 4.

영상 복호화 장치는 복호화부(410), 역양자화부(420), 역변환부(430), 예측부(440), 가산기(450), 필터부(460) 및 메모리(470)를 포함하여 구성될 수 있다. The image decoding apparatus may include a decoding unit 410, an inverse quantization unit 420, an inverse transform unit 430, a prediction unit 440, an adder 450, a filter unit 460, and a memory 470. have.

도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Like the image encoding apparatus of FIG. 1, each component of the image decoding apparatus may be implemented as hardware or software, or may be implemented as a combination of hardware and software. In addition, functions of each component may be implemented as software, and a microprocessor may be implemented to execute a function of software corresponding to each component.

복호화부(410)는 영상 부호화 장치로부터 수신한 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.The decoder 410 determines the current block to be decoded by decoding the bitstream received from the video encoding apparatus and extracting information related to block division, and information on prediction information and residual signals necessary to restore the current block, etc. Extract.

복호화부(410)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다. The decoding unit 410 determines the size of the CTU by extracting information on the CTU size from a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS), and divides the picture into CTUs of the determined size. Then, the CTU is determined as the uppermost layer of the tree structure, that is, the root node, and the CTU is divided using the tree structure by extracting partition information for the CTU.

예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이를 통해 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.For example, in the case of splitting the CTU using the QTBTTT structure, first, a first flag (QT_split_flag) related to the splitting of the QT is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for the node corresponding to the leaf node of QT, the second flag (MTT_split_flag) related to the splitting of the MTT and the splitting direction (vertical / horizontal) and/or split type (binary / ternary) information are extracted, and the corresponding leaf node is MTT. Divide into structure. Through this, each node below the leaf node of the QT is recursively divided into a BT or TT structure.

또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, QT 분할 플래그(split_qt_flag)를 추출한다. 분할 타입이 QT가 아니고 MTT인 경우, MTT 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_vertical_flag) 및/또는 MTT 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_binary_flag)를 추가적으로 추출한다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다. As another example, when a CTU is split using a QTBTTT structure, a CU split flag indicating whether to split a CU (split_cu_flag) is first extracted, and when the corresponding block is split, a QT split flag (split_qt_flag) is extracted. . When the split type is not QT but MTT, a flag (mtt_split_cu_vertical_flag) indicating the MTT split direction (vertical or horizontal) and/or a flag (mtt_split_cu_binary_flag) indicating the MTT split type (Binary or Ternary) is additionally extracted. In the segmentation process, each node may have 0 or more repetitive MTT segmentation after 0 or more repetitive QT segmentation. For example, in the CTU, MTT division may occur immediately, or, conversely, only multiple QT divisions may occur.

다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.As another example, when the CTU is divided using the QTBT structure, each node is divided into four nodes of a lower layer by extracting the first flag (QT_split_flag) related to the division of the QT. In addition, a split flag indicating whether or not the node corresponding to the leaf node of the QT is further split into BT and split direction information are extracted.

한편, 복호화부(410)는 트리 구조의 분할을 통해 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 복호화부(410)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측 모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 복호화부(410)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.Meanwhile, when determining the current block to be decoded through the division of the tree structure, the decoder 410 extracts information on a prediction type indicating whether the current block is intra-prediction or inter-prediction. When the prediction type information indicates intra prediction, the decoder 410 extracts a syntax element for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block. When the prediction type information indicates inter prediction, the decoder 410 extracts a syntax element for the inter prediction information, that is, information indicating a motion vector and a reference picture referenced by the motion vector.

한편, 복호화부(410)는 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.Meanwhile, the decoding unit 410 extracts information on quantized transform coefficients of the current block as information on the residual signal.

역양자화부(420)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 역변환부(430)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.The inverse quantization unit 420 inverse quantizes the quantized transform coefficients, and the inverse transform unit 430 inversely transforms the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals to generate a residual block for the current block. .

또한, 역변환부(430)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 "0"값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.In addition, when the inverse transform unit 430 performs inverse transform of only a partial region (subblock) of the transform block, a flag indicating that only the subblock of the transform block has been transformed (cu_sbt_flag), and the direction (vertical/horizontal) information of the subblock (cu_sbt_horizontal_flag) ) And/or subblock location information (cu_sbt_pos_flag), and inversely transforming the subblock's transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals. Fill in to create the final residual block for the current block.

예측부(440)는 인트라 예측부(442) 및 인터 예측부(444)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(442)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(444)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.The prediction unit 440 may include an intra prediction unit 442 and an inter prediction unit 444. The intra prediction unit 442 is activated when the prediction type of the current block is intra prediction, and the inter prediction unit 444 is activated when the prediction type of the current block is inter prediction.

인트라 예측부(442)는 복호화부(410)로부터 추출된 인트라 예측 모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측 모드 중 현재블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 인트라 예측 모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.The intra prediction unit 442 determines an intra prediction mode of the current block among a plurality of intra prediction modes from a syntax element for the intra prediction mode extracted from the decoder 410, and a reference pixel around the current block according to the intra prediction mode. The current block is predicted using

인터 예측부(444)는 복호화부(410)로부터 추출된 인트라 예측 모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.The inter prediction unit 444 determines a motion vector of the current block and a reference picture referenced by the motion vector using the syntax element for the intra prediction mode extracted from the decoding unit 410, and uses the motion vector and the reference picture. To predict the current block.

가산기(450)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.The adder 450 restores the current block by adding the residual block output from the inverse transform unit and the prediction block output from the inter prediction unit or the intra prediction unit. The pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels for intra prediction of a block to be decoded later.

필터부(460)는 디블록킹 필터(462) 및 SAO 필터(464)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(462)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)를 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(464)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. 디블록킹 필터(462) 및 SAO 필터(464)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(470)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용된다.The filter unit 460 may include a deblocking filter 462 and an SAO filter 464. The deblocking filter 462 performs deblocking filtering on the boundary between reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts caused by decoding in units of blocks. The SAO filter 464 performs additional filtering on the reconstructed block after deblocking filtering in order to compensate for the difference between the reconstructed pixel and the original pixel caused by lossy coding. The reconstructed block filtered through the deblocking filter 462 and the SAO filter 464 is stored in the memory 470. When all blocks in one picture are reconstructed, the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be encoded later.

참조샘플의 정보를 이용하여 현재블록을 예측하는 인트라 예측 방법에는 다수 개의 인트라 예측 모드가 존재한다. 영상 부호화 장치는 다수 개의 인트라 예측 모드들 중에서, 현재블록에 적용된 하나의 모드를 선정하여 영상 복호화 장치로 시그널링한다.In an intra prediction method for predicting a current block using information of a reference sample, there are a number of intra prediction modes. The video encoding apparatus selects one mode applied to the current block from among a plurality of intra prediction modes and signals it to the video decoding apparatus.

도 5에 표현된 바와 같이, 종래 방법(HEVC)은 35가지의 인트라 예측 모드를 사용한다. 35가지의 인트라 예측 모드에는 33개의 방향성(directional) 예측 모드 및 2개의 비방향성(non-directional) 예측 모드가 존재한다.As shown in Fig. 5, the conventional method (HEVC) uses 35 intra prediction modes. In the 35 intra prediction modes, there are 33 directional prediction modes and two non-directional prediction modes.

현재블록에서 휘도(luminance) 성분으로 이루어진 휘도블록(luma block)의 경우, 최종　인트라　예측 모드를　부호화하기 위해 해당 블록의 주변블록 및 통계적으로 가장 자주 사용되는 모드들을 이용하여 해당 블록을 위한 3개의 MPM이 선정된다. 해당 블록의 최종 모드가 MPM과 동일한지 여부를 나타내는 1 bit의 MPM 플래그(flag)가 전송되며, 최종 모드가 MPM이라면, 추가로 MPM 인덱스(index) 값이 전송된다. 최종 모드가 MPM이 아니라면, 나머지 모드들 중 어느 모드인지를 지시하기 위해 non-MPM 인덱스(index) 값이 전송된다.In the case of a luma block consisting of a luminance component in the current block, three MPMs for the block are used using the neighboring blocks of the block and the statistically most frequently used modes to code the final 　intra 　 prediction mode 　Is selected. A 1-bit MPM flag indicating whether the final mode of the corresponding block is the same as the MPM is transmitted, and if the final mode is MPM, an additional MPM index value is transmitted. If the last mode is not MPM, a non-MPM index value is transmitted to indicate which mode among the remaining modes.

한편,　현재블록에서 색차(chrominance) 성분으로 이루어진　색차블록(chroma　block)의 경우, 총 35개의　인트라　예측 모드들 중 일부로 구성된　인트라　모드 후보들이 구성되며, 구성된 후보들 중　크로마블록의　인트라　예측 모드가 선택된다. 그리고, 선택된 후보를 지시하기 위한 정보가 시그널링된다. 아래 표 1에 표현된 바와 같이, 인트라　모드 후보들(intra_chroma_pred_mode[xCb][yCb])은 0: planar 모드, 1: vertical 모드, 2: horizontal 모드, 3: DC 모드 및　4: DM(direct mode)으로 구성된다. 여기서, DM은 크로마블록과 대응되는 루마블록 또는 루마영역의　인트라　예측 모드(IntraPredModeY[xCb][yCb])를 의미한다. On the other hand, in the case of a 　chromablock composed of a chrominance component in the current block, 　intra 　 mode candidates composed of some of a total of 35 　intra 　 prediction modes are formed, and among the configured candidates, the 　intra 　 prediction mode of the chroma block is selected. . Then, information for indicating the selected candidate is signaled. As shown in Table 1 below, intra_chroma_pred_mode[xCb][yCb]) is 0: planar mode, 1: vertical mode, 2: horizontal mode, 3: DC mode, and 　4: direct mode (DM). Is composed. Here, DM means a luma block corresponding to a chroma block or an intra prediction mode (IntraPredModeY[xCb][yCb]) of a luma region.

DM이 나머지 모드들(0: planar 모드, 1: vertical 모드, 2: horizontal 모드 및, 3: DC 모드) 중 하나와 일치하는 경우, 34번 방향성 모드가 추가되어 총 5개의 인트라 모드 후보들이 구성된다. 예를 들어, 루마블록의 인트라 예측 모드가 vertical 모드인 경우, DM은 vertical 모드가 되며, 인트라 모드 후보들은0: planar 모드, 1: 34번 방향성 모드, 2: horizontal 모드, 3: DC 모드 및, 4:DM 모드로 구성된다. 즉, vertical 모드의 자리를 34번 방향성 모드가 채운다. When the DM matches one of the remaining modes (0: planar mode, 1: vertical mode, 2: horizontal mode, and 3: DC mode), directional mode 34 is added to form a total of five intra mode candidates. . For example, when the intra prediction mode of the luma block is a vertical mode, the DM becomes a vertical mode, and intra mode candidates are 0: planar mode, 1: 34 directional mode, 2: horizontal mode, 3: DC mode, and, It is configured in 4:DM mode. In other words, directional mode 34 fills the vertical mode.

5개의 인트라 모드 후보들에 대한 모드 인덱스 및 codeword는 아래 표 2와 같다.The mode index and codeword for the five intra mode candidates are shown in Table 2 below.

인트라 예측 방법에는 HEVC extension에서 사용되는 현재픽처 참조(current picture referencing, cpr) 모드가 존재한다. ibc(intra block copy)라고도 불리우는 이 모드에서는 도 6에 표현된 바와 같이, 현재블록(Current block)의 예측정보가 동일픽처(현재픽처, Current picture) 내에 위치하는 다른 블록(참조블록, Reference block)으로부터 획득된다. In the intra prediction method, there is a current picture referencing (cpr) mode used in HEVC extension. In this mode, also called ibc (intra block copy), as shown in Fig. 6, the prediction information of the current block is another block (reference block) located in the same picture (current picture). Is obtained from

도 6의 현재픽처에 포함된 블록들 중 패턴(빗금)으로 표시된 블록은 이미 복호화가 완료된 블록 또는 영역(Coded region)에 해당하며, 패턴으로 표시되지 않은 블록은 복호화가 완료되지 않은 블록 또는 영역(Not coded yet)에 해당한다. 따라서, 현재블록의 예측 정보가 획득되는 참조블록은 이미 복호화가 완료된 블록에 해당한다. 참조블록은 움직임벡터(motion vector, MV)에 의해 지시되며, ibc 모드에서 이 움직임벡터는 블록벡터(Block vector)로 지칭될 수 있다. Among the blocks included in the current picture of FIG. 6, a block marked with a pattern (hatched) corresponds to a block or region that has already been decoded, and a block not marked with a pattern corresponds to a block or region that has not been decoded ( Not coded yet). Accordingly, the reference block from which the prediction information of the current block is obtained corresponds to a block that has already been decoded. The reference block is indicated by a motion vector (MV), and in ibc mode, this motion vector may be referred to as a block vector.

이와 같은 ibc 모드에서는 MV가 지시하는 참조 블록으로부터 현재 블록의 예측 정보가 획득되는 반면, 인트라 모드에서는 현재 블록의 주변에 인접한 픽셀들로부터 예측 정보가 획득된다. 또한, ibc 모드에서는 동일한 픽처에 위치하는 참조블록으로부터 예측 정보가 획득되는 반면, 인터 모드에서는 다른 픽처에 위치하는 참조블록으로부터 예측 정보가 획득된다. ibc 모드는 일반 실사 영상보다는 애니메이션과 같은 SCC(screen contents coding)에 더 적합한 부호화 방법일 수 있다.In the ibc mode, prediction information of the current block is obtained from a reference block indicated by the MV, whereas in the intra mode, prediction information is obtained from pixels adjacent to the current block. Also, in the ibc mode, prediction information is obtained from a reference block located in the same picture, whereas in the inter mode, prediction information is obtained from a reference block located in a different picture. The ibc mode may be a more suitable encoding method for screen contents coding (SCC) such as animation than a general real-life image.

ibc 모드는 인트라 예측 방법임에도 불구하고, ibc 모드로 부호화된 블록에 대한 syntax 및 semantics는 인터 예측 방법의 구조 및 의미를 그대로 사용한다. 즉, ibc 모드는 인트라 예측 방법이지만, 참조픽처가 현재픽처인 특이한 형태의 인터 예측 방법처럼 표현된다. ibc 모드를 위해, 현재픽처가 참조픽처 리스트 0에 추가된다. Although the ibc mode is an intra prediction method, syntax and semantics for a block coded in the ibc mode use the structure and meaning of the inter prediction method as it is. That is, the ibc mode is an intra prediction method, but it is expressed like a unique inter prediction method in which the reference picture is the current picture. For ibc mode, the current picture is added to the reference picture list 0.

영상 복호화 장치는 현재블록이 ibc 모드로 부호화되었는지 여부를 현재블록의 예측에 이용되는 참조픽처가 현재픽처인지를 기준으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 현재블록이 인터 예측을 사용하고 있고, 시그널링된 참조픽처정보가 현재픽처를 지시하면, 해당 블록은 ibc 모드로 부호화되었음을 의미한다.The image decoding apparatus may determine whether the current block is encoded in the ibc mode based on whether a reference picture used for prediction of the current block is a current picture. For example, if the current block is using inter prediction and the signaled reference picture information indicates the current picture, it means that the corresponding block is encoded in the ibc mode.

도 7은 현재블록에 대한 인터 예측 모드 및 인트라 예측 모드를 결정하는 신택스 구조를 나타낸다. 인터 예측 모드는 skip 모드, merge 모드 및 AMVP(또는, inter) 모드로 구분되며, ibc 모드는 인터 예측 모드들 모두에서 구현될 수 있다. skip 모드 및 merge 모드에서는 ibc 모드임을 지시하는 정보가 명시적으로 시그널링되는 것이 아닌, 시그널링된 merge_idx가 지시하는 머지 후보의 참조픽처가 현재픽처인 경우에 현재블록이 ibc 모드로 복호화된다. AMVP 모드의 경우, 시그널링된 ref_idx_l0가 현재픽처를 지시하는 경우에 현재블록이 ibc 모드로 복호화된다.7 shows a syntax structure for determining an inter prediction mode and an intra prediction mode for a current block. The inter prediction mode is divided into a skip mode, a merge mode, and an AMVP (or inter) mode, and the ibc mode may be implemented in all of the inter prediction modes. In the skip mode and merge mode, when information indicating that the ibc mode is not explicitly signaled, but when the reference picture of the merge candidate indicated by the signaled merge_idx is the current picture, the current block is decoded in the ibc mode. In the AMVP mode, when the signaled ref_idx_l0 indicates the current picture, the current block is decoded in the ibc mode.

ibc 모드의 on/off 여부는 별도의 플래그(sps_curr_pic_ref_enabled_flag 및 pps_curr_pic_ref_enabled_flag)를 통해 정의될 수 있으며, 아래 표 3 및 표 4는 위 플래그 각각을 통해 ibc 모드의 on/off 여부를 정의하는 일 예를 나타낸다.Whether the ibc mode is on/off may be defined through separate flags (sps_curr_pic_ref_enabled_flag and pps_curr_pic_ref_enabled_flag), and Tables 3 and 4 below show an example of defining whether or not the ibc mode is on/off through each of the above flags.

표 3 및 표 4에서, palette_mode_enabled_flag는 SCC에 적합한 다른 부호화 방법인 palette 모드에 대한 on/off 여부를 지시하는 플래그이며, pps_palette_predictor_initializer_present_flag는 초기 값 설정을 알리는 플래그이다.In Tables 3 and 4, palette_mode_enabled_flag is a flag indicating whether to turn on/off the palette mode, which is another encoding method suitable for SCC, and pps_palette_predictor_initializer_present_flag is a flag indicating initial value setting.

영상 부호화 장치는 현재블록이 palette 모드로 부호화되었는지 여부를 지시하는 정보(palette_mode_flag)를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있으며, 영상 복호화 장치는 이 정보(palette_mode_flag)를 통해 현재블록이 palette 모드로 부호화되었는지 여부를 판단할 수 있다.The video encoding apparatus can signal information (palette_mode_flag) indicating whether the current block is encoded in the palette mode to the video decoding apparatus, and the video decoding apparatus uses this information (palette_mode_flag) to determine whether the current block is encoded in the palette mode. Can judge.

ibc 모드와 palette 모드는 모두 SCC에 적합한 부호화 방법으로서, 동일한 색상이나 패턴이 반복되는 영상 또는 영역에서 높은 부호화 효율을 기대할 수 있는 부호화 방법이다.Both the ibc mode and the palette mode are encoding methods suitable for SCC, and are encoding methods that can expect high encoding efficiency in an image or region in which the same color or pattern is repeated.

본 발명은 인트라 예측 시에 크로마블록에 대한 인트라 모드 후보들을 구성하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 루마블록과 크로마블록이 다른 모양으로 블록 분할된 경우에, 크로마블록을 위한 DM을 포함하는 인트라 모드 후보들을 유도하는 방법을 제안한다.The present invention relates to a method of configuring intra mode candidates for a chroma block during intra prediction. Specifically, the present invention proposes a method of deriving intra mode candidates including a DM for a chroma block when a luma block and a chroma block are divided into different shapes.

본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하기에 앞서, 본 명세서를 통해 언급되는 주요 파라미터들에 대해 설명하도록 한다.Prior to describing various embodiments of the present invention, major parameters mentioned throughout the present specification will be described.

인트라 예측 방법(모드)의 구분Classification of intra prediction methods (modes)

크로마블록에 대한 인트라 예측 방법(인트라 부호화 방법)의 인트라 모드는 일반 인트라(regular intra) 예측 모드, CCLM(cross-component linear model) 모드 등으로 구분될 수 있다.An intra mode of an intra prediction method (intra encoding method) for a chroma block may be classified into a regular intra prediction mode, a cross-component linear model (CCLM) mode, and the like.

여기서, 일반 인트라 모드는 앞에서 설명된 35가지의 인트라 예측 모드를 의미할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 총 67개의 인트라 예측 모드를 기준으로 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 67개의 인트라 예측 모드는 도 3에서 설명된 바와 같이, 2개의 비방향성 모드(planar 모드 및 DC 모드)와 65개의 방향성 모드로 구성될 수 있다. 아래 표 5를 통해, 인덱스 0 내지 인덱스 66에 해당하는 67개의 인트라 예측 모드에 대한 인덱스 값을 보인다.Here, the general intra mode may mean 35 types of intra prediction modes described above. However, in this specification, the present invention will be described based on a total of 67 intra prediction modes. As described in FIG. 3, the 67 intra prediction modes may include two non-directional modes (planar mode and DC mode) and 65 directional modes. Through Table 5 below, index values for 67 intra prediction modes corresponding to index 0 to index 66 are shown.

표 5의 인덱스 81 내지 83은 CCLM 모드의 인덱스 값을 나타낸다. CCLM 모드는 루마와 크로마 사이의 상관관계를 이용하여 크로마블록을 부호화/복호화하는 모드를 의미한다. CCLM 모드에서는 루마와 크로마 사이에 선형(linear) 관계가 존재함을 전제로, 루마블록의 복원 값을 이용하여 크로마블록의 예측 값이 생성된다. Indexes 81 to 83 in Table 5 indicate the index values of the CCLM mode. The CCLM mode refers to a mode for encoding/decoding a chroma block using a correlation between luma and chroma. In the CCLM mode, on the assumption that a linear relationship exists between luma and chroma, a predicted value of a chroma block is generated by using a restored value of the luma block.

CCLM 모드는 루마와 크로마 사이의 선형 관계를 설정하기 위해 사용되는 참조샘플의 위치에 따라 3가지로 구분될 수 있다. 구체적으로, CCLM 모드는 좌측(L) 및 상측(T) 참조샘플을 모두 사용하는 LT_CCLM, 좌측 참조샘플만 사용하는 L_CCLM 및 상측 참조샘플만 사용하는 T_CCLM으로 구분될 수 있다. LT_CCLM, L_CCLM 및 T_CCLM 각각에는 81 내지 83의 인덱스 값이 할당될 수 있다. 이러한 CCLM 모드의 on/off를 지시하는 플래그(cclm_enabled_flag)가 sequence-level header, picture-level header, slice header 중 하나 이상의 위치에서 정의될 수 있다. cclm_enabled_flag=1(CCLM 기능이 on)인 경우에, 인덱스 81 내지 83이 인트라 예측 방법 중 하나로 취급되어 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.The CCLM mode can be classified into three types according to the position of a reference sample used to establish a linear relationship between luma and chroma. Specifically, the CCLM mode may be divided into LT_CCLM using both the left (L) and upper (T) reference samples, L_CCLM using only the left reference sample, and T_CCLM using only the upper reference sample. Index values of 81 to 83 may be assigned to each of LT_CCLM, L_CCLM, and T_CCLM. A flag (cclm_enabled_flag) indicating on/off of the CCLM mode may be defined at one or more positions among a sequence-level header, a picture-level header, and a slice header. When cclm_enabled_flag=1 (CCLM function is on), indexes 81 to 83 may be treated as one of the intra prediction methods and may be signaled from the video encoding apparatus to the video decoding apparatus.

블록 분할 형태Block division form

인트라 예측 시에 루마블록과 크로마블록은 서로 다른 모양으로 블록 분할(block partition)될 수 있다(dual tree).During intra prediction, a luma block and a chroma block may be block partitioned in different shapes (dual tree).

도 8은 dual tree의 블록 분할 형태에 대한 일 예를 보인다. 도 5 (a)는 CTU에서 루마블록의 블록 분할 형태를 보이며, 도 5 (b)는 CTU에서 이 루마블록과 대응되는 크로마블록(cb 및 cr)이 루마블록과는 다른 형태로 블록 분할된 모습을 보인다. 두 개의 크로마블록(cb 및 cr)의 블록 분할 형태는 도 5 (b)와 같이 동일하다. 도 8에서는, YUV 420(4:2:0) 포맷을 기준으로, 루마블록에 대한 CTU 사이즈를 32x32로 설정하고, 크로마블록(cb 및 cr)에 대한 CTU 사이즈를 16x16로 설정하였다. 8 shows an example of a block division type of a dual tree. Figure 5 (a) shows the block division form of the luma block in the CTU, and Figure 5 (b) shows the chroma block (cb and cr) corresponding to the luma block in the CTU block divided in a different form from the luma block Looks. The block division form of the two chroma blocks cb and cr is the same as shown in FIG. 5(b). In FIG. 8, based on the YUV 420 (4:2:0) format, the CTU size for the luma block is set to 32x32, and the CTU size for the chroma blocks (cb and cr) is set to 16x16.

루마블록과 크로마블록이 서로 다른 분할 트리(dual tree)를 가지는지 여부는 sequence-level header, picture-level header, slice header, 혹은 tile group header 중 하나 이상의 위치에서 정의될 수 있다. dual tree를 가지는지 여부는 별도의 플래그(qtbtt_dual_tree_intra_flag)를 이용하여 지시될 수 있다. 예를 들어, qtbtt_dual_tree_intra_flag=1인 경우에는 루마블록 및 크로마블록이 dual tree임을 의미할 수 있고, qtbtt_dual_tree_intra_flag=0인 경우에는 루마블록 및 크로마블록이 dual tree가 아님(동일한 블록 분할 구조)을 의미할 수 있다.Whether a luma block and a chroma block have different dual trees may be defined at one or more positions among a sequence-level header, a picture-level header, a slice header, or a tile group header. Whether to have a dual tree may be indicated by using a separate flag (qtbtt_dual_tree_intra_flag). For example, when qtbtt_dual_tree_intra_flag=1, it may mean that the luma block and chroma block are dual trees, and when qtbtt_dual_tree_intra_flag=0, it may mean that the luma block and chroma block are not dual trees (same block division structure). have.

본 명세서에서는 ibc 모드 또는 palette 모드가 활성화되고, 루마블록과 크로마블록이 서로 다른 형태로 블록 분할되었음(dual tree를 가짐)을 전제로 하여, 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하도록 한다.In the present specification, various embodiments of the present invention will be described on the premise that the ibc mode or the palette mode is activated, and the luma block and the chroma block are divided into different types (having a dual tree).

도 9에 도시된 바와 같이, 영상 부호화/복호화 장치는 판단부(910), 설정부(920) 및 구성부(930)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 9, the apparatus for encoding/decoding an image may include a determination unit 910, a setting unit 920, and a configuration unit 930.

1. 판단부(910)는 크로마블록에 대응되는 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단할 수 있다(S1010). 1. The determination unit 910 may determine whether an encoding mode of a luma region corresponding to a chroma block is available (S1010).

크로마블록에 대응되는 루마영역Luma area corresponding to chroma block

부호화 모드의 사용 가능성 여부에 대한 판단은 크로마블록에 대응되는 루마영역에 대해 수행될 수 있다. 크로마블록과 루마영역 사이의 대응 여부는 크로마블록과 루마영역이 서로 대응되는 위치에 자리하는지 여부를 기준으로 판단될 수 있다. 크로마블록에 대응되는 루마영역에 대한 일 예가 도 11에 표현되어 있다. 도 11 (a)는 하나 이상의 루마영역들 또는 루마블록들로 이루어지는 CTU를 나타내며, 도 11 (b)는 하나 이상의 크로마영역 또는 크로마블록들로 이루어지는 CTU를 나타낸다. 빗금으로 표현된 영역은 하나의 크로마 블록에 대응하는 다수 개의 루마영역을 나타낸다. 도 11 (a)의 실선 및 점선으로 표현된 영역들은 루마블록을 나타낸다.Determination of whether or not the encoding mode is available may be performed for a luma region corresponding to a chroma block. Correspondence between the chroma block and the luma region may be determined based on whether the chroma block and the luma region are located in corresponding positions. An example of a luma region corresponding to a chroma block is shown in FIG. 11. FIG. 11(a) shows a CTU made of one or more luma regions or luma blocks, and FIG. 11(b) shows a CTU made of one or more chroma regions or chroma blocks. Areas represented by hatched lines represent a plurality of luma areas corresponding to one chroma block. Areas represented by solid and dotted lines in FIG. 11A represent luma blocks.

도 11에 표현된 바와 같이, 하나의 크로마블록에 위치적으로 대응하는 루마영역에는 하나 이상의 루마블록들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 빗금으로 표현된 크로마블록(크로마영역)에 대응하는 루마영역에는 총 11개의 루마블록이 포함될 수 있다. 다른 예로, 크로마블록에 위치적으로 대응하는 루마영역에 하나의 루마블록이 포함될 수도 있다. 이와 같은 경우, 하나의 루마블록으로 구성되는 루마영역은 루마블록으로 지칭될 수도 있으며, 크로마블록에 대응되는 루마블록의 부호화 모드에 대하여 사용 가능성 여부가 판단될 수 있다. As illustrated in FIG. 11, one or more luma blocks may exist in a luma region that positionally corresponds to one chroma block. For example, a total of 11 luma blocks may be included in a luma region corresponding to a chroma block (chroma region) represented by hatching. As another example, one luma block may be included in a luma region that positionally corresponds to a chroma block. In such a case, a luma region composed of one luma block may be referred to as a luma block, and it may be determined whether the encoding mode of the luma block corresponding to the chroma block is usable.

루마영역의 부호화 모드(인트라 예측 모드)Encoding mode of luma region (intra prediction mode)

루마영역의 부호화 모드는 루마영역 내에 위치하는 루마블록들 중 어느 하나의 부호화 모드로 결정될 수 있다. 예를 들어, 부호화 모드를 결정하는 루마블록은 루마영역 내에 위치하는 기준샘플들 중 하나 이상을 포함 또는 커버(cover)하는 루마블록일 수 있다. 기준샘플들을 하나 이상 포함하는 루마블록은 기준 루마블록으로 지칭될 수 있다.The encoding mode of the luma region may be determined as one of the luma blocks located in the luma region. For example, the luma block for determining the encoding mode may be a luma block including or covering one or more of reference samples located in the luma region. A luma block including one or more reference samples may be referred to as a reference luma block.

루마영역의 부호화 모드는 자체에 포함된 루마블록의 부호화 모드에 의해 결정되므로, S1010은 '크로마블록에 대응되는 루마블록의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단'하는 과정일 수 있다.Since the encoding mode of the luma region is determined by the encoding mode of the luma block included therein, S1010 may be a process of'determining whether the encoding mode of the luma block corresponding to the chroma block is usable.'

도 11에 표현된 바와 같이, 기준샘플에는 루마영역의 중앙부(center)에 위치한 CR 기준샘플, 루마영역의 좌상측(top-left)에 위치한 TL 기준샘플, 루마영역의 우상측(top-right)에 위치한 TR 기준샘플, 루마영역의 좌하측(bottom-left)에 위치한 BL 기준샘플 및, 루마영역의 우하측(bottom-right)에 위치한 BR 기준샘플 중 하나 이상이 포함될 수 있다.As shown in FIG. 11, the reference sample includes a CR reference sample located at the center of the luma region, a TL reference sample located at the top-left of the luma region, and the top-right side of the luma region. One or more of the TR reference sample located at, the BL reference sample located at the bottom-left of the luma region, and the BR reference sample located at the bottom-right of the luma region may be included.

기준샘플을 포함하는 루마블록(기준 루마블록)의 부호화 모드를, 크로마블록의 인트라 모드 후보 중 DM으로 설정하는 방법을 수학식으로 표현하면, 아래 수학식 1 내지 5와 같다.A method of setting an encoding mode of a luma block (reference luma block) including a reference sample as a DM among intra mode candidates of a chroma block is expressed as Equations 1 to 5 below.

위 수학식들에서, xPb 및 yPb는 루마영역의 최좌상측 위치를 나타내고, nPbW 및 nPbH 각각은 루마영역의 너비와 높이를 나타낸다. IntraPredModeY[x][y]는 (x, y) 위치의 루마블록에 대한 인트라 예측 정보를 의미한다. 수학식 3을 예로 들면, CR 기준샘플은 (xPb, yPb)로부터, 가로축 기준으로 nPbW의 절반만큼 이동하고, 세로축 기준으로 nPbH의 절반만큼 이동한 위치의 샘플일 수 있다.In the above equations, xPb and yPb denote the upper-leftmost position of the luma region, and nPbW and nPbH each denote the width and height of the luma region. IntraPredModeY[x][y] refers to intra prediction information for the luma block at the (x, y) position. Taking Equation 3 as an example, the CR reference sample may be a sample at a position moved by half of nPbW with respect to the horizontal axis and half of nPbH with respect to the vertical axis from (xPb, yPb).

TL 기준샘플의 위치는 (xPb, yPb)이므로, 수학식 1은 TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 DM으로 설정됨(DmTl)을 나타낸다. TR 기준샘플의 위치는 (xPb+(nPbW-1), yPb)이므로, 수학식 2는 TR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 DM으로 설정됨(DmTr)을 나타낸다. CR 기준샘플의 위치는 (xPb+(nPbW>>1), yPb+(nPbH>>1))이므로, 수학식 3은 CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 DM으로 설정됨(DmCr)을 나타낸다. BL 기준샘플의 위치는 (xPb, yPb+(nPbH-1))이므로, 수학식 4는 BL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 DM으로 설정됨(DmBl)을 나타낸다. BR 기준샘플의 위치는 (xPb+(nPbW-1), yPb+(nPbH-1))이므로, 수학식 5는 BR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 DM으로 설정됨(DmBr)을 나타낸다. Since the location of the TL reference sample is (xPb, yPb), Equation 1 indicates that the encoding mode of the reference luma block including the TL reference sample is set to DM (DmTl). Since the location of the TR reference sample is (xPb+(nPbW-1), yPb), Equation 2 indicates that the coding mode of the reference luma block including the TR reference sample is set to DM (DmTr). Since the location of the CR reference sample is (xPb+(nPbW>>1), yPb+(nPbH>>1)), Equation 3 indicates that the coding mode of the reference luma block including the CR reference sample is set to DM (DmCr). Show. Since the location of the BL reference sample is (xPb, yPb+(nPbH-1)), Equation 4 indicates that the coding mode of the reference luma block including the BL reference sample is set to DM (DmBl). Since the location of the BR reference sample is (xPb+(nPbW-1), yPb+(nPbH-1)), Equation 5 indicates that the encoding mode of the reference luma block including the BR reference sample is set to DM (DmBr).

부호화 모드의 사용 가능성Availability of coding mode

앞서 설명된 바와 같이, 크로마블록에 대한 인트라 예측 방법의 인트라 모드는 일반 인트라 모드, CCLM 모드 등으로 구분될 수 있다. 루마블록에 대한 인트라 예측 방법의 인트라 모드는 일반 인트라 모드, ibc 모드, palette 모드 등으로 구분될 수 있다.As described above, an intra mode of an intra prediction method for a chroma block may be classified into a general intra mode, a CCLM mode, and the like. The intra mode of the intra prediction method for the luma block may be classified into a general intra mode, an ibc mode, and a palette mode.

본 발명에서는 루마영역(기준 루마블록)의 부호화 모드가 일반 인트라 모드에 해당하는 경우에, 해당 루마영역의 부호화 모드를 크로마블록을 위한 DM 모드로써 사용 가능한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드 또는 palette 모드에 해당하는 경우(일반 인트라 모드에 해당하지 않는 경우), 해당 루마영역의 부호화 모드는 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다. In the present invention, when the encoding mode of the luma region (reference luma block) corresponds to the general intra mode, it may be determined that the encoding mode of the luma region can be used as the DM mode for the chroma block. That is, when the encoding mode of the luma region corresponds to the ibc mode or the palette mode (if it does not correspond to the general intra mode), it may be determined that the encoding mode of the luma region is not usable.

사용 가능성의 판단 순서는 변경될 수 있다. 예를 들어, 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드 또는 palette 모드에 해당하는지 여부를 먼저 판단하고, 루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드에 해당하는지 여부를 나중에 판단할 수 있다. 다른 예로, 루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드에 해당하는지 여부를 먼저 판단하고, 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드 또는 palette 모드에 해당하는지 여부를 나중에 판단할 수도 있다.The order of determination of availability may be changed. For example, it is possible to first determine whether the encoding mode of the luma region corresponds to the ibc mode or the palette mode, and later determine whether the encoding mode of the luma region corresponds to the general intra mode. As another example, it may be determined first whether the encoding mode of the luma region corresponds to the general intra mode, and later determine whether the encoding mode of the luma region corresponds to the ibc mode or the palette mode.

루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드 또는 palette 모드에 해당하는지 여부를 먼저 판단하는 경우, 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드 또는 palette 모드에 해당한다면, 해당 루마영역의 부호화 모드는 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 이와 달리, 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드 또는 palette 모드에 해당하지 않는다면, 해당 루마영역의 부호화 모드는 DM 모드로써 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다.When it is first determined whether the encoding mode of the luma region corresponds to the ibc mode or the palette mode, if the encoding mode of the luma region corresponds to the ibc mode or the palette mode, it will be determined that the encoding mode of the corresponding luma region is not available. I can. In contrast, if the encoding mode of the luma region does not correspond to the ibc mode or the palette mode, the encoding mode of the luma region may be determined to be usable as the DM mode.

ibc 모드의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 정보(ibc_enabled_flag)는 sequence-level header, picture-level header, slice header, 혹은 tile group header 중 하나 이상의 위치에서 정의될 수 있다. 이와 마찬가지로, palette 모드의 활성화/비활성화를 지시하는 정보(pcm_enabled_flag)도 sequence-level header, picture-level header, slice header, 혹은 tile group header 중 하나 이상의 위치에서 정의될 수 있다.The information for controlling activation or deactivation of the ibc mode (ibc_enabled_flag) may be defined at one or more positions of a sequence-level header, a picture-level header, a slice header, or a tile group header. Likewise, information indicating activation/deactivation of the palette mode (pcm_enabled_flag) may be defined at one or more positions of a sequence-level header, a picture-level header, a slice header, or a tile group header.

한편, 루마영역(루마블록)의 부호화 모드를 판단하기 위해서는 루마영역의 부호화 모드(부호화 정보)가 미리 설정 또는 저장되어 있어야 한다. 도 12는 루마블록의 부호화 모드가 NxN 단위(N은 양의 정수)로 메모리(190, 740)에 미리 저장된 일 예를 보여준다.Meanwhile, in order to determine the encoding mode of the luma region (luma block), the encoding mode (encoding information) of the luma region must be set or stored in advance. 12 shows an example in which the encoding mode of a luma block is pre-stored in the memories 190 and 740 in units of NxN (N is a positive integer).

도 12 (a)는 실선으로 구분된 루마블록들(#1 내지 #16)을 나타내며, 도 12 (b)는 루마블록들의 부호화 모드가 4x4 단위의 총 64개 영역 별로 구분되어 저장된 형태를 보여준다. 일 예로, 도 12 (a)의 #2, #9 및 #12에 해당하는 루마블록들의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 모드에 해당하는 경우, 도 12 (b)에서 4개의 #2 영역들, 4개의 #9 영역들 및, 1개의 #12 영역에 특정 모드가 저장될 수 있다. 이 특정 모드는 루마블록들의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우를 대비한 모드일 수 있다.12(a) shows luma blocks #1 to #16 divided by solid lines, and FIG. 12(b) shows a format in which the encoding modes of the luma blocks are divided and stored for a total of 64 areas in 4x4 units. As an example, when the encoding mode of luma blocks corresponding to #2, #9, and #12 of FIG. 12(a) corresponds to a mode that is not available, 4 areas #2 and 4 of FIG. 12(b) A specific mode may be stored in areas #9 and 1 area #12. This particular mode may be a mode in case the encoding mode of luma blocks is not available.

2. 루마영역의 부호화 모드에 대한 사용 가능 여부가 판단되면, 설정부(920)는 인트라 모드 후보들 중 어느 하나에 대한 부호화 모드를 설정할 수 있다(S1020). 설정부(920)에 의한 부호화 모드 설정 대상은 크로마영역의 인트라 모드 후보들에 포함되는 DM일 수 있다.2. When it is determined whether the luma region is available for the encoding mode, the setting unit 920 may set an encoding mode for any one of intra mode candidates (S1020). An encoding mode setting target by the setting unit 920 may be a DM included in intra mode candidates of the chroma region.

루마영역의 부호화 모드가 사용 가능한 경우(일반 인트라 모드로 부호화된 경우), 설정부(920)는 DM을 해당 루마영역의 부호화 모드로 설정할 수 있다. 이와 달리, 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우(ibc 모드 또는 palette 모드로 부호화된 경우), 설정부(920)는 DM을 디폴트 모드로 설정할 수 있다.When the encoding mode of the luma region is available (when it is encoded in the general intra mode), the setting unit 920 may set the DM as the encoding mode of the corresponding luma region. In contrast, when the encoding mode of the luma region is not available (in the case of encoding in the ibc mode or the palette mode), the setting unit 920 may set the DM as the default mode.

디폴트 모드Default mode

인트라 모드(regular intra)에 포함되는 모드들 중 어느 하나가 디폴트 모드로 설정될 수 있다. 즉, 디폴트 모드에는 planar 모드, DC 모드, 방향성 모드 중 어느 하나가 포함될 수 있다. 이하에서는 디폴트 모드가 DC 모드에 해당하는 것으로 전제한다.Any one of the modes included in the intra mode (regular intra) may be set as the default mode. That is, the default mode may include any one of a planar mode, a DC mode, and a directional mode. Hereinafter, it is assumed that the default mode corresponds to the DC mode.

3. 구성부(930)는 디폴트 모드(DC 모드)로 설정된 인트라 모드 후보(DM)를 포함하여 인트라 모드 후보들을 구성할 수 있다(S1030). 3. The configuration unit 930 may configure intra mode candidates including the intra mode candidate DM set as the default mode (DC mode) (S1030).

표 6 및 표 7은 크로마블록에 대한 인트라 모드 후보들을 구성하는 예를 보여준다. 표 6은 CCLM 모드가 off된 경우의 인트라 모드 후보들을 보여주며, 표 7은 CCLM 모드가 on된 경우의 인트라 모드 후보들을 보여준다.Tables 6 and 7 show examples of configuring intra mode candidates for a chroma block. Table 6 shows intra mode candidates when the CCLM mode is off, and Table 7 shows intra mode candidates when the CCLM mode is on.

표 6 및 표 7에서는 4번째 인덱스가 DM을 의미한다. CCLM 모드가 제외된 인트라 모드 후보들에는 기본적으로 5개의 인트라 모드 후보들(planar, vertical, horizontal, DC 및 DM)이 포함될 수 있다. DM이 planar, vertical, horizontal 및 DC 중 어느 하나와 일치하는 경우, 66번 방향성 모드가 추가되어 5개의 인트라 모드 후보들이 구성될 수 있다.In Tables 6 and 7, the fourth index means DM. Intra mode candidates from which the CCLM mode is excluded may basically include five intra mode candidates (planar, vertical, horizontal, DC, and DM). When the DM matches any one of planar, vertical, horizontal, and DC, directional mode 66 may be added to configure five intra mode candidates.

예를 들어, DM이 planar로 설정되는 경우, 인트라 모드 후보들은 66번 방향성 모드, vertical, horizontal, DC 및 DM(planar)로 이루어질 수 있다. DM이 DC로 설정되는 경우, 인트라 모드 후보들은 planar, vertical, horizontal, 66번 방향성 모드 및 DM(DC)로 이루어질 수 있다.For example, when the DM is set to planar, intra mode candidates may be composed of directional mode 66, vertical, horizontal, DC, and planar (DM). When the DM is set to DC, intra mode candidates may be composed of planar, vertical, horizontal, directional mode 66, and DM(DC).

표 8은 표 6(CCLM 모드가 off된 경우)에 대한 이진화 방법을 보이고, 표 9는 표 7(CCLM 모드가 on된 경우)에 대한 이진화 방법을 보인다. 표 8 및 표 9에 표현된 바와 같이, DM에 상대적으로 적은 bits가 할당되어, DM의 압축 성능이 다른 모드 후보들에 비해 우수함을 알 수 있다.Table 8 shows the binarization method for Table 6 (when CCLM mode is off), and Table 9 shows the binarization method for Table 7 (when CCLM mode is on). As shown in Tables 8 and 9, relatively few bits are allocated to the DM, so it can be seen that the compression performance of the DM is superior to that of other mode candidates.

CCLM 모드가 on된 경우에(표 9), 일반 인트라 모드인지 아니면 CCLM 모드인지 여부를 지시하는 플래그(cclm_mode_flag) 값에 따라, 일반 인트라 모드이면(cclm_mode_flag=0) 인트라 모드 인덱스 값이 시그널링되며, CCLM 모드이면(cclm_mode_flag=1) CCLM 모드 인덱스(cclm_mode_idx) 값이 추가적으로 시그널링된다. 일반 인트라 모드인 경우에는 인덱스 0 내지 4의 일반 인트라 모드 인덱스에 표 8과 동일한 codeword가 할당되며, CCLM 모드인 경우에는 Truncated rice(TR) 방법이 적용되어 인덱스 5 내지 7의 CCLM 모드 인덱스에 "0", "10", "11"의 codeword가 할당된다.When the CCLM mode is on (Table 9), according to the value of the flag (cclm_mode_flag) indicating whether the CCLM mode is in the normal intra mode or the CCLM mode, in the case of the normal intra mode (cclm_mode_flag=0), the intra mode index value is signaled, and the CCLM If it is a mode (cclm_mode_flag=1), a CCLM mode index (cclm_mode_idx) value is additionally signaled. In the case of the general intra mode, the same codeword as in Table 8 is allocated to the general intra mode index of indexes 0 to 4, and in the case of the CCLM mode, the Truncated rice (TR) method is applied, so that the CCLM mode index of indexes 5 to 7 Codewords of ", "10" and "11" are allocated.

실시예 1Example 1

인트라 예측부(122/442)는 크로마블록에 대응되는 루마영역의 부호화 모드(mode_luma)가 일반 인트라 모드로 부호화되었는지 여부(사용 가능한지 여부)를 판단할 수 있다(S1310). 루마영역의 부호화 모드는 CR 기준샘플을 포함하는 루마블록, TL 기준샘플을 포함하는 루마블록, TR 기준샘플을 포함하는 루마블록, BL 기준샘플을 포함하는 루마블록 및, BR 기준샘플을 포함하는 루마블록 중 어느 하나의 부호화 모드일 수 있다.The intra prediction unit 122/442 may determine whether (or whether or not it is usable) the encoding mode (mode_luma) of the luma region corresponding to the chroma block is encoded in the normal intra mode (S1310). The encoding mode of the luma region is a luma block including a CR reference sample, a luma block including a TL reference sample, a luma block including a TR reference sample, a luma block including a BL reference sample, and a luma including a BR reference sample. It may be an encoding mode of any one of the blocks.

루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(122/442)는 루마영역의 부호화 모드를 DM으로 설정할 수 있다(S1320). 이와 달리, 루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드가 아닌 경우(ibc 모드 또는 palette 모드에 해당하는 경우), 인트라 예측부(122/442)는 DC 모드(디폴트 모드)를 DM으로 설정할 수 있다(S1330).When the encoding mode of the luma region is the normal intra mode, the intra predictor 122/442 may set the encoding mode of the luma region to DM (S1320). In contrast, when the encoding mode of the luma region is not a normal intra mode (if it corresponds to an ibc mode or a palette mode), the intra predictor 122/442 may set the DC mode (default mode) to DM (S1330). ).

DM이 설정되면, 인트라 예측부(122/442)는 DM을 포함하여 크로마블록의 인트라 모드 후보들을 구성할 수 있다(S1340 내지 S1358). DM이 다른 인트라 모드 후보들(planar, vertical, horizontal 및 DC) 중 어느 하나와 일치하는 경우, 66번 방향성 모드가 추가되어 5개의 인트라 모드 후보들이 구성될 수 있다. S1340, S1342, S1344 및 S1346은 DM과 다른 인트라 모드 후보들을 비교하여 동일 여부를 판단하는 과정들이다. 도 13에는 planar→DC→vertical→horizontal 순서대로 DM이 다른 인트라 모드 후보들과 동일한지 여부를 판단하는 것으로 표현되어 있으나, 이 순서는 변경될 수 있다.When the DM is set, the intra prediction unit 122/442 may configure intra mode candidates of the chroma block including the DM (S1340 to S1358). When the DM matches any one of other intra mode candidates (planar, vertical, horizontal, and DC), the directional mode 66 may be added to configure five intra mode candidates. S1340, S1342, S1344, and S1346 are processes for determining whether the DM is the same by comparing other intra mode candidates. In FIG. 13, it is expressed as determining whether the DM is the same as other intra mode candidates in the order of planar→DC→vertical→horizontal, but this order may be changed.

아래 표 10은 루마영역의 부호화 모드가 CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드로 결정된 상태에서, DM에 따라 구성되는 인트라 모드 후보들의 일 예를 나타낸다. 표 10에 표현된 바와 같이, DM이 DC(1)로 설정되는 경우, 인트라 모드 후보들은 0: planar(0), 1: vertical(50), 2: horizontal(18), 3: 66번 방향성 모드 및 4: DM(DC=1)로 이루어질 수 있다.Table 10 below shows an example of intra mode candidates configured according to the DM in a state in which the encoding mode of the luma region is determined as the encoding mode of the reference luma block including the CR reference sample. As shown in Table 10, when the DM is set to DC(1), intra mode candidates are 0: planar(0), 1: vertical(50), 2: horizontal(18), 3: 66 directional mode And 4: DM (DC = 1).

실시예 1의 방법이 적용된 일 예가 도 14에 표현되어 있다. 도 14 (a)는 루마영역을 나타내며, 도 14 (b)는 크로마영역을 나타낸다. 루마영역의 부호화 모드는 각각에 포함된 CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드로 결정된다고 가정한다. 또한, ①번 루마영역의 부호화 모드와 ②번 루마영역의 부호화 모드는 ibc 모드이며, ③번 루마영역의 부호화 모드는 인트라 모드라고 가정한다. An example to which the method of Example 1 is applied is shown in FIG. 14. 14(a) shows the luma area, and FIG. 14(b) shows the chroma area. It is assumed that the encoding mode of the luma region is determined as the encoding mode of the reference luma block including the CR reference samples included in each. In addition, it is assumed that the encoding mode of the first luma region and the encoding mode of the second luma region are the ibc mode, and the encoding mode of the ③ luma region is the intra mode.

①번 크로마블록과 위치적으로 대응되는 ①번 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드이므로, ①번 크로마블록의 DM이 DC 모드(디폴트 모드)로 설정될 수 있다. ②번 크로마블록과 위치적으로 대응되는 ②번 루마영역의 부호화 모드가 ibc 모드이므로, ②번 크로마블록의 DM도 DC 모드로 설정될 수 있다. ③번 크로마블록과 위치적으로 대응되는 ③번 루마영역의 부호화 모드가 인트라 모드이므로, ③번 크로마블록의 DM이 ③번 루마영역의 부호화 모드와 동일하게 설정될 수 있다.Since the encoding mode of the luma region ①, which is positionally corresponding to the chroma block ①, is the ibc mode, the DM of the chroma block ① can be set to the DC mode (default mode). Since the encoding mode of luma area ② corresponding to chroma block No. ② is ibc mode, DM of chroma block No. ② can also be set to DC mode. Since the encoding mode of luma ③, which is positionally corresponding to chroma block ③, is an intra mode, the DM of chroma block ③ can be set the same as the encoding mode of luma ③.

실시예 2Example 2

실시예 2는 복수 개의 기준샘플을 이용하여 루마영역의 부호화 모드를 판단하는 방법에 해당한다.Embodiment 2 corresponds to a method of determining an encoding mode of a luma region by using a plurality of reference samples.

전술된 바와 같이, 루마영역에는 하나 이상의 기준샘플이 포함될 수 있다. 하나의 루마영역에 복수 개의 기준샘플이 존재하는 경우, 이 기준샘플들을 포함하는 기준 루마블록은 하나 또는 복수 개 존재할 수 있다. 하나의 루마영역에 대하여 기준 루마블록이 복수 개 존재하는 경우, 루마영역의 부호화 모드를 결정하기 위해 복수 개 기준 루마블록들 각각의 부호화 모드에 대한 처리 또는 검토가 필요하다.As described above, one or more reference samples may be included in the luma region. When a plurality of reference samples exist in one luma region, one or more reference luma blocks including the reference samples may exist. When a plurality of reference luma blocks exist for one luma region, it is necessary to process or review the encoding modes of each of the plurality of reference luma blocks in order to determine an encoding mode of the luma region.

인트라 예측부(122/442)는 크로마블록에 대응되는 루마영역의 부호화 모드(mode_luma)가 일반 인트라 모드인지 여부를 판단할 수 있다(S1510, S1512). 인트라 예측부(122/442)는 복수 개의 기준샘플들을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여, 기준 루마블록들에 대한 부호화 모드의 사용 가능 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122/442)는 루마영역에 CR 기준샘플과 TL 기준샘플이 존재하는 경우, CR→TL 또는 TL→CR 순서대로 기준샘플들을 탐색하여, 각각의 기준샘플들을 포함하는 기준 루마블록들의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단할 수 있다(S1510, S1512). 미리 설정된 순서는 다양할 수 있으며, 일 예로, 4x4 단위의 raster-scan order일 수 있다. 예를 들어, S1512는 S1510에서 CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우에 수행될 수 있다.The intra prediction unit 122/442 may determine whether the encoding mode (mode_luma) of the luma region corresponding to the chroma block is a general intra mode (S1510 and S1512). The intra prediction unit 122/442 may search for a plurality of reference samples according to a preset order, and may determine whether to use an encoding mode for the reference luma blocks. For example, if the CR reference sample and the TL reference sample exist in the luma region, the intra prediction unit 122/442 searches for reference samples in the order of CR→TL or TL→CR, and includes each reference sample. It may be determined whether the coding mode of the reference luma blocks is available (S1510 and S1512). The preset order may be various, and for example, may be a raster-scan order of 4x4 units. For example, S1512 may be performed when the coding mode of the reference luma block including the CR reference sample is not available in S1510.

미리 설정된 순서에 따라 사용 가능성 여부를 판단하는 과정에서, 일반 인트라 모드로 부호화된 기준 루마블록이 탐색되면, 해당 루마영역의 부호화 모드는 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다. 일반 인트라 모드로 부호화된 기준 루마블록이 복수 개 탐색되는 경우, 최초로 탐색된 기준 루마블록의 부호화 모드가 루마영역의 부호화 모드로 취급될 수 있다. 이와 달리, 일반 인트라 모드로 부호화된 기준 루마블록이 탐색되지 않는 경우(기준 루마블록들의 부호화 모드가 모두 사용 가능하지 않은 경우), 해당 루마영역의 부호화 모드는 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다.In the process of determining the availability according to a preset order, when a reference luma block encoded in the general intra mode is searched, it may be determined that the encoding mode of the corresponding luma region is available. When a plurality of reference luma blocks encoded in the general intra mode are searched, the encoding mode of the first searched reference luma block may be treated as the encoding mode of the luma region. In contrast, when the reference luma block encoded in the normal intra mode is not searched (when all the encoding modes of the reference luma blocks are not available), it may be determined that the encoding mode of the corresponding luma region is not usable.

루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드로 부호화된 경우, 인트라 예측부(122/442)는 루마영역의 부호화 모드를 DM으로 설정할 수 있다(S1520, S1522). 예를 들어, 루마영역의 부호화 모드가 CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드인 경우, DM은 이 기준 루마블록의 부호화 모드로 설정될 수 있다(S1520). 다른 예로, 루마영역의 부호화 모드가 TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드인 경우, DM은 이 기준 루마블록의 부호화 모드로 설정될 수 있다(S1522).When the encoding mode of the luma region is encoded as the normal intra mode, the intra predictor 122/442 may set the encoding mode of the luma region to DM (S1520 and S1522). For example, when the encoding mode of the luma region is the encoding mode of the reference luma block including the CR reference sample, the DM may be set as the encoding mode of the reference luma block (S1520). As another example, when the encoding mode of the luma region is the encoding mode of the reference luma block including the TL reference sample, the DM may be set as the encoding mode of the reference luma block (S1522).

이와 달리, 루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드가 아닌 경우, 인트라 예측부(122/442)는 DC 모드(디폴트 모드)를 DM으로 설정할 수 있다(S1530).In contrast, when the encoding mode of the luma region is not the normal intra mode, the intra prediction unit 122/442 may set the DC mode (default mode) to DM (S1530).

DM이 설정되면, 인트라 예측부(122/442)는 DM을 포함하여 인트라 모드 후보들을 구성할 수 있다(S1540 내지 S1558). DM이 다른 인트라 모드 후보들(planar, vertical, horizontal 및 DC) 중 어느 하나와 일치하는 경우, 66번 방향성 모드가 추가되어 5개의 인트라 모드 후보들이 구성될 수 있다. S1540, S1542, S1544 및 S1546은 DM과 다른 인트라 모드 후보들을 비교하여 동일 여부를 판단하는 과정들이다. 도 15에는 planar→DC→vertical→horizontal 순서대로 DM이 다른 인트라 모드 후보들과 동일한지 여부를 판단하는 것으로 표현되어 있으나, 이 순서는 변경될 수 있다.When the DM is set, the intra prediction unit 122/442 may configure intra mode candidates including the DM (S1540 to S1558). When the DM matches any one of other intra mode candidates (planar, vertical, horizontal, and DC), the directional mode 66 may be added to configure five intra mode candidates. S1540, S1542, S1544, and S1546 are processes for determining whether the DM is the same by comparing other intra mode candidates. In FIG. 15, it is expressed as determining whether the DM is the same as other intra mode candidates in the order of planar→DC→vertical→horizontal, but this order may be changed.

실시예 2의 방법이 적용된 일 예가 도 16에 표현되어 있다. 도 16 (a)는 루마영역을 나타내며, 도 16 (b)는 크로마영역을 나타낸다. 루마영역에는 CR 기준샘플과 TL 기준샘플이 포함되며, CR→TL 순서대로 기준샘플들을 탐색하여 루마영역의 부호화 모드에 대한 사용 가능성이 판단된다고 가정한다.An example to which the method of the second embodiment is applied is shown in FIG. 16. Fig. 16(a) shows the luma area, and Fig. 16(b) shows the chroma area. It is assumed that the luma region includes a CR reference sample and a TL reference sample, and the possibility of using the encoding mode of the luma region is determined by searching the reference samples in the order of CR→TL.

①번 크로마블록과 위치적으로 대응되는 ①번 루마영역의 경우, CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 ibc 모드이며, TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 인트라 모드이다. 따라서, ①번 크로마블록의 DM은 TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 인트라 모드(intra(TL))로 설정될 수 있다. In the case of luma region ①, which is positionally corresponding to chroma block ①, the coding mode of the reference luma block including the CR reference sample is ibc mode, and the coding mode of the reference luma block including the TL reference sample is intra mode. . Accordingly, the DM of chroma block ① may be set to an intra mode (intra(TL)) of the reference luma block including the TL reference sample.

②번 크로마블록과 위치적으로 대응되는 ②번 루마영역의 경우, CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 ibc 모드이며, TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 인트라 모드이다. 따라서, ②번 크로마블록의 DM은 TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 인트라 모드(intra(TL))로 설정될 수 있다.In the case of luma region ② that is positionally corresponding to chroma block ②, the coding mode of the reference luma block including the CR reference sample is ibc mode, and the coding mode of the reference luma block including the TL reference sample is intra mode. . Accordingly, the DM of chroma block ② may be set to an intra mode (intra (TL)) of the reference luma block including the TL reference sample.

③번 크로마블록과 위치적으로 대응되는 ③번 루마영역의 경우, CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드와 TL 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 부호화 모드가 인트라 모드이다. 따라서, ③번 크로마블록의 DM은 CR 기준샘플을 포함하는 기준 루마블록의 인트라 모드(intra(CR))로 설정될 수 있다.In the case of luma region ③ that is positionally corresponding to chroma block ③, the coding mode of the reference luma block including the CR reference sample and the coding mode of the reference luma block including the TL reference sample are intra mode. Accordingly, the DM of chroma block ③ may be set to an intra mode (intra(CR)) of the reference luma block including the CR reference sample.

이와 같이, 실시예 2에서는 루마영역의 부호화 모드를 결정하기 위해 복수 개의 루마블록의 부호화 모드를 확인하므로, DM을 더욱 정확하게 설정하는 효과를 제공할 수 있다.As described above, in the second embodiment, since encoding modes of a plurality of luma blocks are checked in order to determine the encoding mode of the luma region, the effect of more accurately setting the DM can be provided.

실시예 3Example 3

실시예 3은 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능하지 않는 경우에, 해당 크로마블록에 인접하는 주변블록들의 부호화 모드를 추가적으로 확인하는 방법에 해당한다.Embodiment 3 corresponds to a method of additionally checking encoding modes of neighboring blocks adjacent to a corresponding chroma block when the encoding mode of the luma region is not available.

도 18에 표현된 바와 같이, 크로마블록에 인접하는 주변블록들에는 크로마블록(현재블록)을 기준으로 좌측(left)에 위치한 주변블록(L), 상측(above)에 위치한 주변블록(A) 등이 포함될 수 있다.As shown in FIG. 18, the neighboring blocks adjacent to the chroma block include a neighboring block L located on the left side of the chroma block (current block), a neighboring block A located above, etc. May be included.

인트라 예측부(122/442)는 크로마블록에 대응되는 루마영역의 부호화 모드(mode_luma)가 일반 인트라 모드인지 여부를 판단할 수 있다(S1710). 루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(122/442)는 루마영역의 부호화 모드를 DM으로 설정할 수 있다(S1720). The intra prediction unit 122/442 may determine whether the encoding mode (mode_luma) of the luma region corresponding to the chroma block is a general intra mode (S1710). When the encoding mode of the luma region is the normal intra mode, the intra predictor 122/442 may set the encoding mode of the luma region to DM (S1720).

이와 달리, 루마영역의 부호화 모드가 일반 인트라 모드가 아닌 경우, 인트라 예측부(122/442)는 크로마블록에 인접하는 하나 이상의 주변블록들의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 더 판단할 수 있다(S1712, S1714).In contrast, when the encoding mode of the luma region is not the normal intra mode, the intra predictor 122/442 may further determine whether the encoding mode of one or more neighboring blocks adjacent to the chroma block is available (S1712, S1714).

인트라 예측부(122/442)는 주변블록들을 순차적으로 탐색하여 주변블록들의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122/442)는 주변블록(L)의 부호화 모드(mode_chroma(L))가 사용 가능한지 여부를 먼저 판단하고(S1712), 주변블록(L)의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우에 주변블록(A)의 부호화 모드(mode_chroma(A))가 사용 가능한지 여부를 판단할 수 있다(S1714).The intra prediction unit 122/442 may sequentially search for neighboring blocks to determine whether an encoding mode of the neighboring blocks is available. For example, the intra prediction unit 122/442 first determines whether the encoding mode (mode_chroma(L)) of the neighboring block L is available (S1712), and the encoding mode of the neighboring block L is available. If not, it may be determined whether the encoding mode (mode_chroma(A)) of the neighboring block A is usable (S1714).

S1712에서, 주변블록(L)의 부호화 모드가 사용 가능한 경우, DM이 주변블록(L)의 부호화 모드로 설정될 수 있다. S1714에서, 주변블록(A)의 부호화 모드가 사용 가능한 경우, DM이 주변블록(A)의 부호화 모드로 설정될 수 있다. 주변블록들의 부호화 모드 전부가 사용 가능하지 않은 경우에, DC 모드(디폴트 모드)가 DM으로 설정될 수 있다(S1730).In S1712, when the encoding mode of the neighboring block L is available, the DM may be set as the encoding mode of the neighboring block L. In S1714, when the encoding mode of the neighboring block A is available, the DM may be set as the encoding mode of the neighboring block A. When all of the encoding modes of the neighboring blocks are not available, the DC mode (default mode) may be set to DM (S1730).

DM이 설정되면, 인트라 예측부(122/442)는 DM을 포함하여 인트라 모드 후보들을 구성할 수 있다(S1740 내지 S1758). DM이 다른 인트라 모드 후보들(planar, vertical, horizontal 및 DC) 중 어느 하나와 일치하는 경우, 66번 방향성 모드가 추가되어 5개의 인트라 모드 후보들이 구성될 수 있다. S1740, S1742, S1744 및 S1746은 DM과 다른 인트라 모드 후보들을 비교하여 동일 여부를 판단하는 과정들이다. 도 17에는 planar→DC→vertical→horizontal 순서대로 DM이 다른 인트라 모드 후보들과 동일한지 여부를 판단하는 것으로 표현되어 있으나, 이 순서는 변경될 수 있다.When the DM is set, the intra prediction unit 122/442 may configure intra mode candidates including the DM (S1740 to S1758). When the DM matches any one of other intra mode candidates (planar, vertical, horizontal, and DC), the directional mode 66 may be added to configure five intra mode candidates. S1740, S1742, S1744, and S1746 are processes for determining whether the DM is the same by comparing other intra mode candidates. In FIG. 17, it is expressed as determining whether the DM is the same as other intra mode candidates in the order of planar→DC→vertical→horizontal, but this order may be changed.

실시예 4Example 4

실시예 4는 ibc 모드, palette 모드, 및 DM 모드의 활성화/비활성화 또는 적용/비적용을 배타적으로 선택할 수 있는 방법에 해당한다.Embodiment 4 corresponds to a method of exclusively selecting activation/deactivation or application/non-application of the ibc mode, the palette mode, and the DM mode.

위 기능들을 배타적으로 선택할 수 있는 단위는 sequence, picture, slice, tile group 및/또는 CTU일 수 있다. 예를 들어, slice header(또는, tile group header)에 ibc 모드의 적용 여부를 지시하는 정보(플래그 정보)를 두어, 해당하는 slice 내에서 ibc 모드의 사용 여부를 결정할 수 있다. ibc 모드의 적용 여부를 지시하는 정보에 따라, 특정 slice 내에서는 ibc 모드만을 활성화(DM 또는 pcm 모드 비활성화)시키고, 다른 slice 내에서는 DM 또는 palette 모드만을 활성화(ibc 모드 비활성화)시킬 수 있다. 다른 예로, CTU header에 DM의 적용 여부를 지시하는 정보(플래그 정보)를 두어, CTU 단위 별로 DM의 사용 여부를 결정할 수 있다.A unit capable of exclusively selecting the above functions may be a sequence, picture, slice, tile group, and/or CTU. For example, by placing information (flag information) indicating whether to apply the ibc mode to a slice header (or tile group header), it is possible to determine whether to use the ibc mode in a corresponding slice. According to the information indicating whether to apply the ibc mode, only the ibc mode may be activated (DM or pcm mode deactivated) in a specific slice, and only the DM or palette mode may be activated (ibc mode deactivated) in another slice. As another example, information indicating whether to apply the DM (flag information) may be placed in the CTU header, so that whether to use the DM may be determined for each CTU unit.

DM을 활성화/비활성화시킬 수 있는 정보(dm_enabled_flag)는 sequence-level header, picture-level header, slice header, 혹은 tile group header 중 하나 이상에 위치할 수 있다. DM이 off인 경우(dm_enabled_flag=0), DM을 설정하는 과정 자체가 생략될 수 있다.The information for enabling/disabling the DM (dm_enabled_flag) may be located in one or more of a sequence-level header, a picture-level header, a slice header, or a tile group header. When the DM is off (dm_enabled_flag=0), the process of setting the DM itself may be omitted.

이와 같은 경우, 인트라 모드 후보들의 개수가 변경될 수 있으며, 이를 표현하는 이진화 방법도 달라질 수 있다. 일 예로, DM만 활성화(ibc 및 palette 비활성화)된 경우, 인트라 모드 후보들은 표 6과 같이 구성되며, DM은 S1358, S1558, S1758과 같이 설정될 수 있다. 다른 예로, ibc 모드 또는 palette 모드만 활성화(DM 비활성화)된 경우, 인트라 모드 후보들은 아래 표 11 및 표 12와 같이 구성될 수 있다. 표 11은 CCLM 모드가 off된 경우이며, 표 12는 CCLM 모드가 on된 경우를 나타낸다.In this case, the number of intra mode candidates may be changed, and a binarization method for expressing the number of intra mode candidates may be changed. For example, when only the DM is activated (ibc and palette deactivated), intra mode candidates are configured as shown in Table 6, and the DM may be set as S1358, S1558, and S1758. As another example, when only the ibc mode or the palette mode is activated (DM is deactivated), intra mode candidates may be configured as shown in Tables 11 and 12 below. Table 11 shows a case where the CCLM mode is turned off, and Table 12 shows a case where the CCLM mode is turned on.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present exemplary embodiments are not intended to limit the technical idea of the present exemplary embodiment, but are illustrative, and the scope of the technical idea of the present exemplary embodiment is not limited by these exemplary embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

120, 440: 예측부 130: 감산기
170, 450: 가산기 180, 460: 필터부120, 440: prediction unit 130: subtractor
170, 450: adder 180, 460: filter unit

Claims

크로마(chroma)블록에 대한 인트라(intra) 모드 후보들을 구성하는 방법으로서,
상기 크로마블록에 대응되는 루마(luma)영역의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단하는 단계;
상기 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우, 상기 인트라 모드 후보들 중 DM(direct mode)을 디폴트(default) 모드로 설정하는 단계; 및
상기 디폴트 모드로 설정된 DM을 포함하여 상기 인트라 모드 후보들을 구성하는 단계를 포함하는, 인트라 모드 후보 구성 방법.As a method of configuring intra mode candidates for a chroma block,
Determining whether an encoding mode of a luma region corresponding to the chroma block is available;
If the encoding mode of the luma region is not available, setting a direct mode (DM) of the intra mode candidates as a default mode; And
And configuring the intra mode candidates including the DM set as the default mode.

제1항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
상기 루마영역의 부호화 모드가 ibc(intra block copy) 모드인 경우에, 사용 가능하지 않은 것으로 판단하는, 인트라 모드 후보 구성 방법.The method of claim 1,
The determining step,
When the encoding mode of the luma region is an intra block copy (ibc) mode, it is determined that it is not usable.

제1항에 있어서,
상기 디폴트 모드는,
인트라 DC 모드인, 인트라 모드 후보 구성 방법.The method of claim 1,
The default mode is:
Intra DC mode, intra mode candidate configuration method.

제1항에 있어서,
상기 루마영역의 부호화 모드는,
상기 루마영역에 포함된 하나 이상의 루마블록 중, 상기 루마영역 내에 위치하는 하나 이상의 기준샘플을 커버(cover)하는 기준 루마블록의 부호화 모드인, 인트라 모드 후보 구성 방법.The method of claim 1,
The encoding mode of the luma region,
An intra mode candidate construction method, which is an encoding mode of a reference luma block that covers at least one reference sample located in the luma region among one or more luma blocks included in the luma region.

제4항에 있어서,
상기 기준샘플은,
상기 루마영역을 기준으로, 중앙부에 위치한 CR 기준샘플을 포함하는, 인트라 모드 후보 구성 방법.The method of claim 4,
The reference sample,
Intra mode candidate construction method comprising a CR reference sample located in the center based on the luma region.

제1항에 있어서,
상기 설정하는 단계는,
상기 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능한 경우, 상기 DM을 상기 루마영역의 부호화 모드로 설정하는, 인트라 모드 후보 구성 방법.The method of claim 1,
The setting step,
If the encoding mode of the luma region is available, the DM is set as the encoding mode of the luma region.

제1항에 있어서,
상기 구성하는 단계는,
상기 인트라 모드 후보들 중에서 상기 DM과 동일한 인트라 모드 후보를 66번 방향성 모드로 설정하여, 상기 인트라 모드 후보들을 구성하는, 인트라 모드 후보 구성 방법.The method of claim 1,
The configuring step,
The intra mode candidate configuration method of configuring the intra mode candidates by setting an intra mode candidate identical to the DM as the directional mode 66 among the intra mode candidates.

크로마(chroma)블록에 대응되는 루마(luma)영역의 부호화 모드가 사용 가능한지 여부를 판단하는 판단부;
상기 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능하지 않은 경우, 상기 크로마블록의 인트라 모드 후보들 중 DM(direct mode)을 디폴트(default) 모드로 설정하는 설정부; 및
상기 DM을 포함하여 상기 인트라 모드 후보들을 구성하는 구성부를 포함하는, 영상 복호화 장치.A determination unit that determines whether an encoding mode of a luma region corresponding to a chroma block is usable;
A setting unit configured to set a direct mode (DM) among intra mode candidates of the chroma block as a default mode when the encoding mode of the luma region is not available; And
And a constituent unit configured to configure the intra mode candidates including the DM.

제8항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 루마영역의 부호화 모드가 ibc(intra block copy) 모드인 경우에, 사용 가능하지 않은 것으로 판단하는, 영상 복호화 장치.The method of claim 8,
The determination unit,
When the encoding mode of the luma region is an intra block copy (ibc) mode, it is determined that it is not usable.

제8항에 있어서,
상기 디폴트 모드는,
인트라 DC 모드인, 영상 복호화 장치.The method of claim 8,
The default mode is:
Intra DC mode, video decoding device.

제8항에 있어서,
상기 루마영역의 부호화 모드는,
상기 루마영역에 포함된 하나 이상의 루마블록 중, 상기 루마영역 내에 위치하는 기준샘플을 하나 이상 커버(cover)하는 기준 루마블록의 부호화 모드인, 영상 복호화 장치.The method of claim 8,
The encoding mode of the luma region,
An image decoding apparatus, which is an encoding mode of a reference luma block that covers at least one reference sample located in the luma region among one or more luma blocks included in the luma region.

제11항에 있어서,
상기 기준샘플은,
상기 루마영역을 기준으로, 중앙부에 위치한 CR 기준샘플을 포함하는, 영상 복호화 장치.The method of claim 11,
The reference sample,
An image decoding apparatus comprising a CR reference sample located at a central portion based on the luma region.

제8항에 있어서,
상기 설정부는,
상기 루마영역의 부호화 모드가 사용 가능한 경우, 상기 DM을 상기 루마영역의 부호화 모드로 설정하는, 영상 복호화 장치.The method of claim 8,
The setting unit,
When the encoding mode of the luma region is available, the DM is set as the encoding mode of the luma region.

제8항에 있어서,
상기 구성부는,
상기 인트라 모드 후보들 중에서 상기 DM과 동일한 인트라 모드 후보를 66번 방향성 모드로 설정하여, 상기 인트라 모드 후보들을 구성하는, 영상 복호화 장치.The method of claim 8,
The configuration unit,
A video decoding apparatus configured to configure the intra mode candidates by setting an intra mode candidate identical to the DM among the intra mode candidates as the directional mode 66.