KR20210003282A - 어파인 모션 예측을 사용하여 비디오 신호를 처리하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

어파인 모션 예측을 사용하여 비디오 신호를 처리하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 어파인 모션 예측을 사용한 비디오 신호 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법은, 현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하는 단계와, 상기 현재 블록의 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들을 획득하는 단계와, 상기 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들에 기반하여 상기 현재 블록에 포함된 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터를 결정하는 단계와, 상기 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터로부터 상기 현재 블록에 대한 예측(prediction)을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 서브블록들 각각은, 기-정의된(pre-defined) 너비(width)와 높이(height)를 갖도록 설정될 수 있다.

Description

어파인 모션 예측을 사용하여 비디오 신호를 처리하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 어파인 모션 예측(affine motion prediction)을 사용하여 비디오 신호를 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 어파인 모션 예측이 수행되는 블록의 사이즈를 정의함으로써 비디오 신호를 처리하기 위한 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다. 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 화면간 예측(inter-frame prediction) 기법으로서, 다양한 모션을 표현하기 위한 어파인 모션 예측(affine motion prediction)을 위한 방법 및 장치가 소개되고 있다.
어파인 모션 예측(affine motion prediction)을 적용할 때 발생하는 추가적인 데이터와 연산으로 인한 복잡도(complexity)를 감소시키기 위한 방법 및 장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은, 어파인 모션 예측에 있어 복잡도를 감소시키기 위한 비디오 신호 처리 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 어파인 예측이 수행되는 블록에서 사전에 정의된 서브블록 사이즈를 사용함으로써 서브블록 사이즈의 계산을 생략할 수 있는 비디오 신호 처리 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 슬라이스 레벨(slice level) 또는 블록 레벨(block level)에서 서브블록 사이즈를 결정함으로써 복잡도를 감소시키면서 성능 열화를 최소화할 수 있는 비디오 신호 처리 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 어파인 예측 조건으로서 최소한의 블록 사이즈를 설정함으로써 어파인 예측 과정의 복잡도를 감소시킬 수 있는 비디오 신호 처리 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 슬라이스 레벨 또는 블록 레벨로 블록 사이즈의 조건을 설정함으로써 어파인 예측 과정의 복잡도를 감소시키면서 성능 열화를 최소화할 수 있는 비디오 신호 처리 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 사용한 비디오 신호 처리 방법은, 복호화하고자 하는 현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하는 단계와, 상기 현재 블록의 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들을 획득하는 단계와, 상기 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들에 기반하여 상기 현재 블록에 포함된 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터를 결정하는 단계와, 상기 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터로부터 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 서브블록들 각각은, 기-정의된(pre-defined) 너비(width)와 높이(height)를 갖도록 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법에서, 상기 서브블록들 각각의 기-정의된 너비와 높이는, 4*4 또는 8*8일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 현재 블록이 양방향 예측(bi-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 8*8로 설정되고, 상기 현재 블록이 단방향 예측(uni-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 4*4로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법에서, 상기 현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하는 단계는, 상기 현재 블록의 부호화 모드(coding mode)를 확인하는 단계와, 상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계와, 상기 조건이 만족되는 경우, 상기 어파인 모션 예측의 수행이 가능함을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법에서, 상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계는, 상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비가 제1 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제1 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계, 또는 상기 부호화 모드가 어파인 인터(affine inter) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비가 제2 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제2 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 어파인 머지 모드인 경우에 대한 상기 제1 기준값은, 8이고, 상기 어파인 인터 모드인 경우에 대한 상기 제2 기준값은 16으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법에서, 상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계는, 상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제3 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제4 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제4 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하거나, 또는, 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제6 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계, 여기서 상기 제3 기준값은 상기 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제5 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고(, 상기 제4 기준값은 상기 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제6 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고, 상기 부호화 모드가 어파인 인터 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제7 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제7 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계, 또는 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제8 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 제7 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고, 상기 제7 기준값은 상기 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제8 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같도록 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 사용하는 비디오 신호 처리 장치는, 상기 비디오 신호를 저장하는 메모리와, 상기 메모리와 기능적으로 결합된 디코더를 포함할 수 있다. 상기 디코더는, 복호화하고자 하는 현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하고, 상기 현재 블록의 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들을 획득하고, 상기 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들에 기반하여 상기 현재 블록에 포함된 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터를 결정하고, 상기 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터로부터 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하도록 설정되고, 상기 복수의 서브블록들 각각은, 기-정의된(pre-defined) 너비(width)와 높이를 갖도록 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치에서, 상기 서브블록들 각각의 기-정의된 너비와 높이는, 4*4 또는 8*8로 설정될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록이 양방향 예측(bi-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 8*8로 설정되고, 상기 현재 블록이 단방향 예측(uni-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 4*4로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치에서, 상기 디코더는, 상기 현재 블록의 부호화 모드(coding mode)를 확인하고, 상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하고, 상기 조건이 만족되는 경우, 상기 어파인 모션 예측의 수행이 가능함을 확인하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치에서, 상기 디코더는, 상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비가 제1 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제1 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 또는 상기 부호화 모드가 어파인 인터(affine inter) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비가 제2 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제2 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정될 수 있다. 또한, 상기 어파인 머지 모드인 경우에 대한 상기 제1 기준값은, 8이고, 상기 어파인 인터 모드인 경우에 대한 상기 제2 기준값은 16으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치에서, 상기 디코더는, 상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제3 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제4 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제4 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 또는, 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제6 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 여기서 상기 제3 기준값은 상기 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제5 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고, 상기 제4 기준값은 상기 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제6 기준값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고, 상기 부호화 모드가 어파인 인터 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제7 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 또는, 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제8 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 여기서 제7 기준값은 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제8 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 어파인 모션 예측에 있어 복잡도를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 어파인 예측이 수행되는 블록에서 사전에 정의된 서브블록 사이즈를 사용함으로써 서브블록 사이즈의 계산을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슬라이스 레벨(slice level) 또는 블록 레벨(block level)에서 서브블록 사이즈를 결정함으로써 복잡도를 감소시키면서 성능 열화를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 어파인 예측 조건으로서 최소한의 블록 사이즈를 설정함으로써 어파인 예측 과정의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슬라이스 레벨 또는 블록 레벨로 블록 사이즈의 조건을 설정함으로써 어파인 예측 과정의 복잡도를 감소시키면서 성능 열화를 최소화할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치의 일 예로서 인코더의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치의 다른 예로서 디코더의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티타입 트리 구조의 일 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리(quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU(coding tree unit)를 다중 CU들로 분할하는 방법의 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터너리 트리(ternary-tree) 분할을 제한하는 방법의 예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들의 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법에서 영상 인코딩을 위한 동작 흐름도의 일 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치에서 인코더의 인터 예측부의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 방법에서 영상 디코딩을 위한 동작 흐름도의 일 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치에서 디코더의 인터 예측부의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 모션 모델들(motion models)의 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 위한 제어점 모션 벡터의 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측이 적용된 블록의 각 서브블록 별 모션 벡터의 예를 도시한다.
도 15는 본 발명이 실시예에 따른 어파인 인터 모드(affine inter mode)에 현재 블록의 예측에 사용되는 주변 블록의 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 머지 모드(affine merge mode)에서 현재 블록의 예측에 사용되는 주번 블록의 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측이 적용된 주변 블록을 사용하여 어파인 모션 예측이 수행되는 블록의 예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 위한 동작 흐름도의 다른 예를 도시한다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측 가능여부를 확인하기 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다.
도 21a와 도 21b는 본 발명의 실시예에 따른 블록의 사이즈에 기반하여 어파인 모션 예측 가능여부에 대한 조건을 확인하기 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다.
도 22a와 도 22b는 본 발명의 실시예에 따른 블록의 사이즈에 기반하여 어파인 모션 예측 가능여부에 대한 조건을 확인하기 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다.
도 23은 본 발명이 적용되는 실시예로서 비디오 코딩 시스템의 예를 도시한다.
도 24는 본 발명이 적용되는 실시예로서 비디오 스트리밍 시스템의 예를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽처, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.
이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 블록(block), 코딩 유닛(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)에 해당될 수 있다.
또한, 처리 유닛은 휘도 성분에 대한 단위 또는 색차 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도 성분에 대한 CTB, CB, PU 또는 TB에 해당될 수 있다. 또는, 처리 유닛은 색차 성분에 대한 CTB, CB, PU 또는 TB에 해당할 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도 성분에 대한 단위와 색차 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치의 일 예로서 인코더의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 인코더(10)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 예측부로 통칭될 수 있다. 다시 말해, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예로서, 상술한 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)는 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한, 메모리(170)는, DPB(decoded picture buffer)(172)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코더(100)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(100) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(115)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는, 예를 들어, DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 모션 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 모션 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 모션 정보의 상관성에 기초하여 모션 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 모션 정보는 모션 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 모션 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 모션 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 모션 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드(skip mode)와 머지 모드(merge mode)의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 모션 정보를 현재 블록의 모션 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 모션 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 모션 벡터를 모션 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 모션 벡터 차분 값(motion vector difference, MVD)을 시그널링함으로써 현재 블록의 모션 벡터를 지시할 수 있다. 인터 예측의 구체적인 방법과 장치는 이후 도 8 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명된다. 상기 인터 예측부(180) 또는 상기 인트라 예측부(185)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(discrete cosine transform), DST(discrete sine transform), KLT(Karhunen-Loeve transform), GBT(graph-based transform), 또는 CNT(conditionally non-linear transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 다양한 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(390)는, 예를 들어, 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(390)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(예: 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB(universal serial bus), SD(secure digital) 카드, CD(compact disk), DVD(digital video disk), 블루레이, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 플래시 메모리 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호는 통신부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부 또는 메모리(미도시)가 인코더(100)의 내/외부 구성요소로서 구성될 수 있고, 또는 전송부가 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소일 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들은 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB(172)에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹(deblocking) 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset, SAO), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter, ALF), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 저장된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코더(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코더(100)와 디코더(200)에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170)의 DPB(174)는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 모션 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 모션 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 모션 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 모션 정보는 공간적 주변 블록의 모션 정보 또는 시간적 주변 블록의 모션 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치의 다른 예로서 디코더의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 2를 참조하면, 디코더(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)는 통합되어 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(280) 및 인트라 예측부(285)를 포함할 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 통합되어 레지듀얼 처리부라고 불릴 수 있다. 즉, 레지듀얼 처리부는 역양자화부(220)와 역변환부(230)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(250)는 DPB(252)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.
비디오/이미지 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코더(200)는 도 1의 인코더(100)에서 비디오/이미지 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 인코더(100)에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 그리고, 디코더(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱(parsing)하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘레먼트(element)의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행함으로써 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 또는 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 인코더(100)로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코더(200)의 내/외부 엘레먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소일 수도 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화함으로써 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우, 재정렬은 인코더(100)에서 수행된 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어, 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficients)을 획득할 수 있다.
역변환부(430)에서는 변환 계수들을 역변환함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(265)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 모션 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 모션 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 모션 정보의 상관성에 기초하여 모션 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 모션 정보는 모션 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 모션 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 모션 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신된 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 모션 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(260) 또는 인트라 예측부(265)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB(252)에 전달할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 모션 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 모션 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 모션 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 모션 정보는 공간적 주변 블록의 모션 정보 또는 시간적 주변 블록의 모션 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코더(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
Block Partitioning
본 문서에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다양한 세부 기술들에 기반하여 수행될 수 있으며, 각각의 세부 기술들을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 이하 설명되는 기술들은 상술한 및/또는 후술되는 비디오/영상의 인코딩/디코딩 절차에서의 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신택스 요소 코딩, 필터링, 파티셔닝/분할 등의 관련 절차에 연관될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 문서에 따른 블록 파티셔닝 절차는 상술한 인코더(100)의 영상 분할부(110)에서 수행되어, 파티셔닝 관련 정보가 엔트로피 인코딩부(190)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 디코더(200)로 전달될 수 있다. 디코더(200)의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 파티셔닝 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 파티셔닝 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(예: 예측, 레지듀얼 처리, 블록 복원, 인루프 필터링 등)을 수행할 수 있다.
Partitioning of picture into CTUs
비디오 신호의 각 픽처들은 코딩 트리 유닛들(CTUs)의 시퀀스로 분할될 수 있다. CTU는 코딩 트리 블록(CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할 수 있다.
코딩 및 예측 등을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈는 변환을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈와 다를 수 있다. 예를 들어, CTU 내 루마 블록의 최대 허용 사이즈는 128x128일 수 있다.
Partitioning of the CTUs using a tree structure
CTU는 쿼드트리(quad-tree, QT) 구조를 기반으로 CU들로 분할될 수 있다. 쿼드트리 구조는 쿼터너리(quaternary) 트리 구조라고 불릴 수 있다. 이는 다양한 국지적 특징(local characteristic)을 반영하기 위함이다. 한편, 본 문서에서는 CTU는 쿼드트리 뿐만 아니라 바이너리 트리(binary-tree, BT) 및 터너리 트리(ternary-tree, TT)을 포함하는 멀티타입 트리 구조 분할을 기반하여 분할될 수 있다. 이하, QTBT 구조라 함은 쿼드트리 및 바이너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있고, QTBTTT라 함은 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있다. 또는, QTBT 구조는 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수도 있다. 코딩 트리 구조에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 추가적으로 분할될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티타입 트리 구조의 일 예를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서, 멀티타입 트리 구조는 도 3에 도시된 바와 같은 4개의 분할 타입을 포함할 수 있다. 상기 4개의 분할 타입은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER), 수평 바이너리 분할(horizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR), 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER), 수평 터너리 분할(horizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 상기 멀티타입 트리 구조의 리프 노드들은 CU들이라고 지칭될 수 있다. 이러한 CU들은 예측 및 변환 절차를 위하여 사용될 수 있다. 본 문서에서 일반적으로 CU, PU, TU는 동일한 블록 사이즈를 가질 수 있다. 다만, 최대 허용 변환 길이(maximum supported transform length)가 CU의 컬러 성분(colour component)의 너비 또는 높이보다 작은 경우에는 CU와 TU가 서로 다른 블록 사이즈를 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘의 예를 도시한다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root)로 취급되며, 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 각 쿼드트리 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 시그널링된다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우, 제2 플래그(a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag)가 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 그 후 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 분할 타입이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 mtt_split_cu_vertical_flag 및 상기 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 다음 표 1과 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00001
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리(quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU(coding tree unit)를 다중 CU들로 분할하는 방법의 예를 도시한다.
여기서, 볼드 블록 엣지들(bold block edges)는 쿼드트리 파티셔닝을, 나머지 엣지들은 멀티타입 트리 파티셔닝을 나타낸다. 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 파티션은 컨텐츠-어댑티드 코딩 트리 구조를 제공할 수 있다. CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 혹은 CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. CU의 사이즈는 CTU만큼 클 수도 있고, 또는 루마 샘플 단위에서 4x4 만큼 잘을 수도 있다. 예를 들어, 4:2:0 컬러 포멧(or 크로마 포멧)인 경우, 최대 크로마 CB 사이즈는 64x64이고 최소 크로마 CB 사이즈는 2x2일 수 있다.
본 문서에서 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로(또는 묵시적으로) 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.
한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신텍스 요소로 정의 및 식별될 수 있다.
- CTU size: the root node size of a quaternary tree
- MinQTSize: the minimum allowed quaternary tree leaf node size
- MaxBtSize: the maximum allowed binary tree root node size
- MaxTtSize: the maximum allowed ternary tree root node size
- MaxMttDepth: the maximum allowed hierarchy depth of multi-type tree splitting from a quadtree leaf
- MinBtSize: the minimum allowed binary tree leaf node size
- MinTtSize: the minimum allowed ternary tree leaf node size
멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조의 일 예로, CTU 사이즈는 128x128 루마 샘플들 및 두개의 대응하는 크로마 샘플들의 64x64 블록들로 설정될 수 있다(4:2:0 크로마 포멧에서). 이 경우, MinOTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize (for both width and height)는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파티셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 사이즈 (i.e. the MinOTSize)로부터 128x128 사이즈(i.e. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으로 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우 분할되더라도 MaxBtsize 및 MaxTtszie (i.e. 64x64)를 초과하기 때문이다. 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다. 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드(root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 뎁스(mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4)에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터너리 트리(ternary-tree) 분할을 제한하는 방법의 예를 도시한다.
도 6을 참조하면, 하드웨어 디코더에서의 64x64 루마 블록 및 32x32 크로마 파이프라인 디자인을 허용하기 위하여, 특정한 경우에 터너리 트리(TT) 분할이 제한될 수 있다. 예를 들어, 루마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 기 설정된 특정 값(예컨대, 32, 64)보다 큰 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 터너리 트리(TT) 분할이 제한될 수 있다.
본 문서에서, 코딩 트리 스킴은 루마 및 크로마 블록이 개별적(separate) 블록 트리 구조를 가지는 것을 지원할 수 있다. P 및 B 슬라이스들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스들에 대하여, 루마 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 모드가 적용되는 경우, 루마 CTB는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 이는, I 슬라이스 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세가지 컬러 성분의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.
상술한 "트리 구조를 이용한 CTU 분할"에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리(multiple partitioning tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링 됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.
한편, 상술한 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 파티셔닝 구조를 제공할 수 있다. 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 다른 분할 패턴들이 경우에 따라서 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 가져올 수 잇다. 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 파티셔닝 정보의 데이터량을 줄일 수 있다. 아래의 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들의 예를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 바이너리 분할(two levels of consecutive binary splits in one direction)은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록 구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할 (in the given direction)은 제한될 수 있다. 이러한 제한는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 제한되는 경우, 대응하는 신텍스 요소들의 시그널링은 이러한 제한되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 파티셔닝을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 예와 같이, CU의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할이 제한되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 테너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신텍스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 0으로 디코더에 의하여 추론될 수 있다.
예측(prediction)
디코딩이 수행되는 현재 처리 유닛을 복원하기 위해서 현재 처리 유닛이 포함된 현재 픽처 또는 다른 픽처들의 디코딩된 부분을 이용할 수 있다.
복원에 현재 픽처만을 이용하는, 즉 화면내 예측만을 수행하는 픽처(슬라이스)를 인트라 픽처 또는 I 픽처(슬라이스), 각 유닛을 예측하기 위하여 최대 하나의 모션 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽처(슬라이스)를 예측 픽처(predictive picture) 또는 P 픽처(슬라이스), 최대 두 개의 모션 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽처(슬라이스)를 쌍예측 픽처(Bi-predictive picture) 또는 B 픽처(슬라이스)라고 지칭할 수 있다.
인트라 예측은 동일한 디코딩된 픽처(또는 슬라이스)의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 등)으로부터 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽처 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.
이하, 인터 예측에 대하여 보다 상세히 살펴본다.
인터 예측(Inter prediction)(또는 화면 간 예측)
인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 또는 모션 벡터 등)의 기반하여 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽처 이외의 복원된 다른 픽처 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.
인터 예측(또는 픽처간 예측)은 픽처들 사이에 존재하는 중복성을 제거하는 기술로 대부분 모션 추정(motion estimation) 및 모션 보상(motion compensation)을 통해 이루어진다.
본 발명은 앞서 설명한 인터 예측 방법의 세부 기술을 설명하는 것으로 디코더의 경우 후술하는 도 10의 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법 및 도 11의 디코더(200) 내 인터 예측부로 나타낼 수 있다. 더불어 인코더의 경우, 후술하는 도 8의 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법 및 도 9의 인코더(100) 내 인터 예측부로 나타낼 수 있다. 더하여, 도 10 및 도 11에 의해 인코딩된 데이터는 비트스트림의 형태로 저장될 수 있다.
인코더(100)/디코더(200)의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(예: 샘플 값들, 또는 모션 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 모션 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다.
이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 모션 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 모션 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 모션 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 모션 정보는 모션 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 모션 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다.
인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 모션 정보 후보 리스트(또는 상속 후보 리스트)가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 모션 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다.
다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 모션 정보는 선택된 주변 블록의 모션 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 모션 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 모션 벡터를 모션 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 모션 벡터 차분(motion vector difference)값은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 모션 벡터 예측자 및 모션 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 모션 벡터를 도출할 수 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법과 본 발명의 실시예에 따른 인코더(100) 내 인터 예측부를 예시하는 도면이다.
도8과 도 9를 참조하면, S810 단계는 인코더(100)의 인터 예측부(180)에 의하여 수행될 수 있고, S820 단계는 인코더(100)의 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S820은 인코더(100)의 감산부(115)에 의하여 수행될 수 있다. S830 단계에서 예측 정보는 인터 예측부(180)에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 인코딩될 수 있다. S830 단계에서 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 인코딩될 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 인코더(100)의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 변환되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(130)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩될 수 있다.
인코더(100)는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다(S810). 인코더(100)는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 모션 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 모션 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코더(100)의 인터 예측부(180)는 예측 모드 결정부(181), 모션 정보 도출부(182), 예측 샘플 도출부(183)를 포함할 수 있다. 예측 모드 결정부(181)는 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다. 모션 정보 도출부(182)는 현재 블록의 모션 정보를 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(383)는 현재 블록의 모션 샘플들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 인코더(100)의 인터 예측부(180)는 모션 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 모션 벡터를 도출할 수 있다. 인코더(100)는 다양한 예측 모드들 중 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코더(100)는, 상기 다양한 예측 모드들에 대한 율-왜곡 비용(rate-distortion cost, RD cost)을 비교하고, 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 인코더(100)는 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술될 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코더(200)로 시그널링될 수 있다. 선택된 머지 후보의 모션 정보로부터 현재 블록의 모션 정보가 도출될 수 있다.
다른 예로, 인코더(100)는 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, (A)MVP 후보 리스트에 포함된 MVP (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 MVP 후보의 모션 벡터를 상기 현재 블록의 MVP로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 모션 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 모션 벡터가 상기 현재 블록의 모션 벡터로 이용될 수 있으며, MVP 후보들 중 현재 블록의 모션 벡터와의 차이가 가장 작은 모션 벡터를 갖는 MVP 후보가 MVP 후보로 선택될 수 있다. 현재 블록의 모션 벡터로부터 MVP를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 MVD에 관한 정보가 디코더(200)로 시그널링될 수 있다. 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보에 포함되될 수 있다. 참조 픽처 인덱스 값을 포함하는 참조 픽처 인덱스 정보는 별도로 디코더(200)로 시그널링될 수 있다.
인코더(100)는 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S820). 인코더(100)는 현재 블록의 원본 샘플들과 예측 샘플들의 비교를 통하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 정보는 예측 절차에 관련된 정보들로로서, 예를 들어, 예측 모드 정보(예: skip flag, merge flag, 또는 mode index)와 모션에 관한 정보를 포함할 수 있다. 모션에 관한 정보는 모션 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(예: merge index, mvp flag 또는 mvp index)를 포함할 수 있다. 또한, 모션에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
또한, 모션에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되거나, 디코더(200)로 직접(directly) 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코더(200)로 전달될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 인코더(100)는 참조 샘플들과 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 인코더(100)에 의한 복원 픽처의 생성은 디코더(200)에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 인코더(100)에서 도출하기 위함이다. 인코더(100)에서의 복원 픽처 생성을 통하여 코딩 효율을 높일 수 있다. 따라서, 인코더(100)는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)를 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있다.
도 10과 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법 및 본 발명의 실시예에 따른 디코더 내 인터 예측부(260)를 예시하는 도면이다. 도 12와 도 13을 참조하면, 디코더(200)는 인코더(100)에서 수행된 동작에 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코더(200)는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
S1010 단계에서 S1030 단계는 디코더(200)의 인터 예측부(260)에 의하여 수행될 수 있고, S1040 단계의 레지듀얼 정보는 디코더(200)의 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 디코더(200)의 레지듀얼 처리부는 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 구체적으로 디코더(200)의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 디코더(200)의 역변환부(230)는 변환 계수들에 대한 역변환을 수행함으로써 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. S1050 단계는 디코더(200)의 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로, 디코더(200)는 인코더(100)로부터 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S1010). 디코더(200)의 예측 모드 결정부(261)는 예측 정보에 포함된 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다.
예를 들어, 예측 모드 결정부(261)는 머지 플래그(merge flag)에 기반하여 현재 블록에 머지 모드가 적용되었는지 또는 (A)MVP 모드가 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 예측 모드 결정부(261)는 모드 인덱스(mode index)에 기반하여 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A)MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들(예: 어파인 머지 모드, 어파인 MVP 모드)을 포함할 수 있다.
디코더(200)의 모션 정보 도출부(262)는 예측 모드 결정부(261)에 의해 결정된 인터 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 모션 정보를 도출할 수 있다(S1220). 예를 들어, 모션 정보 도출부(262)는, 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 모션 정보 도출부(262)는 선택 정보(예: merge index)에 기반하여 머지 후보를 선택할 수 있다. 선택된 머지 후보의 모션 정보로부터 현재 블록의 모션 정보가 도출할 수 있다. 다시 말해, 선택된 머지 후보의 모션 정보가 현재 블록의 모션 정보로 이용될 수 있다.
다른 예로, 모션 정보 도출부(262)는, 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, (A)MVP 후보 리스트에 포함된 MVP(motion vector predictor) 후보들 중 선택된 MVP 후보의 모션 벡터를 현재 블록의 MVP로서 이용할 수 있다. 모션 정보 도출부(262)는 상술한 선택 정보(예: mvp flag 또는 mvp index)를 기반으로 MVP 후보의 모션 벡터를 선택할 수 있다. 이 경우, MVD에 관한 정보로부터 현재 블록의 MVD가 도출될 수 있다. 또한, 현재 블록의 MVP와 MVD에 기반하여 현재 블록의 모션 벡터가 도출될 수 있다. 또한, 참조 픽처 인덱스 정보에 기반하여 현재 블록의 참조 픽처 인덱스가 도출될 수 있다. 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 픽처가 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다.
한편, 후보 리스트 구성 없이 현재 블록의 모션 정보가 도출될 수 있다. 후보 리스트 구성 없이 현재 블록의 모션 정보가 도출되는 경우, 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 현재 블록의 모션 정보가 도출될 수 있다. 후보 리스트 구성 없이 현재 블록의 모션 정보가 도출되는 경우, 후보 리스트 구성은 생략될 수 있다.
예측 샘플 도출부(263)는 현재 블록의 모션 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1030). 예측 샘플 도출부(263)는, 현재 블록의 참조 픽처 인덱스에 기반하여 참조 픽처를 도출하고, 현재 블록의 모션 벡터에 의하여 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 또한, 예측 샘플 도출부(263)는 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링을 수행할 수 있다.
다시 말해, 디코더(200)의 인터 예측부(260)는 예측 모드 결정부(261), 모션 정보 도출부(262), 예측 샘플 도출부(263)를 포함할 수 있다. 디코더(200)는, 예측 모드 결정부(261)에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 모션 정보 도출부(262)에서 수신된 모션 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 모션 정보(모션 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부(263)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 인터 예측부(260), 예측 모드 결정부(261), 또는 예측 샘플 도출부(263)에 의한 동작은 디코더(200)의 동작으로 통칭된다.
디코더(200)는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1040). 디코더(200)는 예측 샘플들과 레지듀얼 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 생성된 복원 샘플들로부터 복원 픽처를 생성할 수 있다(S1050). 이후, 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 인터 예측 절차는, 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 모션 정보 도출 단계, 도출된 모션 정보에 기반한 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 모션 모델들(motion models)의 예를 도시한다.
HEVC(high efficiency video coding)를 포함하는 부호화 표준 기술은 부호화 블록의 모션(motion)을 표현하기 위해 하나의 모션 벡터(motion vector)를 사용한다. 비록 블록 마다 하나의 모션 벡터를 사용하는 방식이 블록 단위의 최적 모션을 표현했을 수 있지만, 실제 각 화소의 최적의 모션은 아닐 수 있다. 따라서, 화소 단위에서 최적의 모션 벡터를 결정할 수 있다면 부호화 효율을 높일 수 있을 것이다. 그리하여, 본 발명의 실시예는 다수의 모션 모델(multi motion model)을 사용하여 비디오 신호를 부호화 또는 복호화하는 모션 예측(motion prediction) 방법에 대하여 설명한다. 특히, 2개 내지 4개의 모션 벡터를 이용하여 블록의 각 화소 단위 또는 서브블록 단위에서 모션 벡터를 표현할 수 있으며, 이러한 복수의 모션 벡터를 사용한 예측 기법은 어파인 모션 예측(affine motion prediction)으로 지칭될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모션 모델은 도 12와 같은 모션 모델을 표현할 수 있다. 이하 설명에서는 6 가지의 모션 모델의 예를 중심으로 어파인 모션 예측 방법이 설명된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 위한 제어점 모션 벡터의 예를 도시한다.
도 13과 같이 어파인 모션 예측은 2개의 제어점 모션 벡터(control point motion vector, CPMV) 쌍 v0 및 v1을 이용하여 블록이 포함하는 화소 위치의 모션 벡터를 결정할 수 있다. 이때 모션 벡터들의 집합을 어파인 모션 벡터 필드(motion vector field, MVF)라 하고, 아래의 <수학식 1>에 의해 결정될 수 있다.
Figure pct00002
vx(x,y)는 현재 블록(1300)의 서브블록 (x,y)에서 모션 벡터의 x축 엘레먼트, vy(x,y)는 현재 블록(1300)의 서브블록 (x,y)에서 모션 벡터의 y축 엘레먼트, w는 현재 블록(1300)의 폭(width), v0x는 현재 블록(1300)의 좌상측(top-left)의 제1 제어점 모션 벡터(CPMV0)의 x축 엘레먼트, v0y는 현재 블록(1300)의 좌상측의 제1 제어점 모션 벡터(CPMV0)의 y축 엘레먼트, v1x는 현재 블록(1300)의 우상측(top-right)의 제2 제어점 모션 벡터(CPMV1)의 x축 엘레먼트, v1y는 현재 블록(1300)의 우상측(top-right)의 제2 제어점 모션 벡터(CPMV1)의 y축 엘레먼트를 나타낼 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측이 적용된 블록의 각 서브블록 별 모션 벡터의 예를 도시한다.
부호화 또는 복호화 과정에서 어파인 모션 벡터 필드(MVF)는 화소 단위 혹은 블록 단위에서 결정될 수 있다. 화소 단위로 어파인 모션 벡터 필드가 결정되는 경우 각 화소값을 기준으로 모션 벡터가 얻어지고, 블록 단위의 경우 블록의 중앙 화소값을 기준으로 해당 블록의 모션 벡터가 얻어질 수 있다. 본 문서에서, 도 14와 같이 어파인 모션 벡터 필드(MVF)가 4*4 블록 단위에서 결정되는 경우가 가정된다. 다만, 이것은 설명의 편의를 위한 것이지 본 발명의 실시예가 한정되는 것은 아니다. 도 14는 부호화 블록이 16*16개의 샘플로 구성되고, 4*4 사이즈의 블록 단위로 어파인 모션 벡터 필드(MVF)가 결정되는 경우의 예를 도시한다.
도 15는 본 발명이 실시예에 따른 어파인 인터 모드(affine inter mode)에 현재 블록의 예측에 사용되는 주변 블록의 예를 도시한다.
어파인 모션 예측(affine motion prediction)은 어파인 머지 모드(affine merge mode 또는 AF_MERGE)와 어파인 인터 모드(affine inter mode 또는 AF_INTER)를 포함할 수 있다. 어파인 인터 모드(AF_INTER)에서, 2개의 제어점 모션 벡터 예측(control point motion vector prediction, CPMVP)와 CPMV를 결정한 후 차이에 해당하는 제어점 모션 벡터 차분 값(control point motion vector difference, CPMVD)이 인코더(100)로부터 디코더(200)로 전송될 수 있다. 구체적인 어파인 인터 모드(AF_INTER)의 부호화 과정은 아래와 같을 수 있다.
스텝-1: 2개의 CPMVP 쌍(pair) 후보(candidate) 결정
스텝-1.1: 최대 12개의 CPMVP 후보 조합 결정 (<수학식 2> 참조)
Figure pct00003
<수학식 2>에서, v0는 현재 블록(1500)의 좌상측 제어점(1510)에서의 모션 벡터(CPMV0), v1은 현재 블록(1500)의 우상측 제어점(1511)에서의 모션 벡터(CPMV1), v2는 현재 블록(1500)의 좌하측 제어점(1512)에서의 모션 벡터(CPMV2)이고, vA는 현재 블록(1500)의 좌상측 제어점(1510)의 좌상측에 인접한 주변 블록 A(1520)의 모션 벡터, vB는 현재 블록(1500)의 좌상측 제어점(1510)의 상측에 인접한 주변 블록 B(1522)의 모션 벡터, vC는 현재 블록(1500)의 좌상측 제어점(1510)의 좌측에 인접한 주변 블록 C(1524)의 모션 벡터, vD는 현재 블록(1500)의 우상측 제어점(1511)의 상측에 인접한 주변 블록 D(1526)의 모션 벡터, vE는 현재 블록(1500)의 우상측 제어점(1511)의 우상측에 인접한 주변 블록 E(1528)의 모션 벡터, vF는 현재 블록(1500)의 좌하측 제어점(1512)의 좌측에 인접한 주변 블록 F(1530)의 모션 벡터, vG는 현재 블록(1500)의 좌하측 제어점(1512)의 좌측에 인접한 주변 블록 G(1532)의 모션 벡터를 나타낸다.
스텝-1.2: CPMVP 후보 조합 중 차이값(difference value, DV)이 작은 값 기준으로 정렬(sorting)하여 상위 2개의 후보 사용 (<수학식 3> 참조)
Figure pct00004
v0x는 현재 블록(1500)의 좌상측 제어점(1510)의 모션 벡터(V0 또는 CPMV0)의 x축 엘레먼트, v1x는 현재 블록(1500)의 우상측 제어점(1511)의 모션 벡터(V1 또는 CPMV1)의 x축 엘레먼트, v2x는 현재 블록(1500)의 좌하측 제어점(1512)의 모션 벡터(V2 또는 CPMV2)의 x축 엘레먼트, v0y는 현재 블록(1500)의 좌상측 제어점(1510)의 모션 벡터(V0 또는 CPMV0)의 y축 엘레먼트, v1y는 현재 블록(1500)의 우상측 제어점(1511)의 모션 벡터(V1 또는 CPMV1)의 y축 엘레먼트, v2y는 현재 블록(1500)의 좌하측 제어점(1512)의 모션 벡터(V2 또는 CPMV2)의 y축 엘레먼트, w는 현재 블록(1500)의 폭(width), h는 현재 블록(1500)의 높이(height)를 나타낸다.
스텝-2: 제어점 모션 벡터 예측자(CPMVP) 쌍 후보가 2 보다 작은 경우 AMVP 후보 리스트를 사용
스텝-3: 2개의 후보들 각각에 대해 제어점 모션 벡터 예측자(CPMVP)를 결정하고 RD cost를 비교하여 작은 값을 갖는 후보와 CPMV를 최적으로 선택
스텝-4: 최적의 후보에 해당하는 인덱스와 제어점 모션 벡터 차분값(control point motion vector difference, CPMVD) 전송
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 머지 모드(affine merge mode)에서 현재 블록의 예측에 사용되는 주번 블록의 예를 도시한다.
어파인 머지(AF_MERGE) 모드에서, 인코더(100)는 아래와 같은 과정과 같이 부호화를 수행할 수 있다.
스텝-1: 현재 부호화 블록(1600)의 주변 블록 A 내지 E(1610, 1620, 1630, 1640, 1650)를 알파벳 순서대로 스캐닝(scanning)하고, 스캐닝 순서 기준 첫번째로 어파인 예측 모드로 부호화된 블록을 어파인 머지(AF_MERGE)의 후보 블록으로 결정
스텝-2: 결정된 후보 블록의 제어점 모션 벡터(CPMV)를 이용하여 어파인 모션 모델을 결정
스텝-3: 후보 블록의 어파인 모션 모델에 따라 현재 블록(1600)의 제어점 모션 벡터(CPMV)가 결정되고, 현재 블록(1600)의 MVF 결정
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측이 적용된 주변 블록을 사용하여 어파인 모션 예측이 수행되는 블록의 예를 도시한다.
예를 들어, 도 17과 같이 블록 A(1720)가 어파인 모드(affine mode)로 부호화된 경우, 블록 A(1720)을 후보 블록으로 결정한 후 블록 A(1720)의 제어점 모션 벡터(CPMV)들 v2 및 v3를 이용하여 어파인 모션 모델(affine motion model)을 유도한 후 현재 블록(1700)의 제어점 모션 벡터(CPMV) v0 및 v1을 결정할 수 있다. 현재 블록(1700)의 제어점 모션 벡터(CPMV)를 기반으로 하여 현재 블록(1700)의 어파인 모션 벡터 필드(MVF)가 결정되고, 부호화가 수행될 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측을 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다. 도 18에 도시된 어파인 모션 예측은 도 10의 예측 수행 단계(S1030)의 일 예이다. 도 20에 도시된 각 동작은 디코더(200)에 의해 수행될 수 있다. 이하 설명에서는 디코더(200)의 동작을 기준으로 어파인 예측을 수행하는 방법과 장치에 대하여 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 실시예들의 범위는 디코더(200)에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 도 18 내지 도 22b에 도시된 동작과 실질적으로 동일한 과정이 인코더(200)에 의해 수행될 수 있다.
S1810 단계에서, 디코더(200)는 복호화 하고자 하는 현재 블록의 어파인 모션 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 복호화 하고자 하는 현재 블록이 어파인 모션 예측에 의해 부호화 된 블록임을 확인하면, 어파인 모션 예측에 필요한 어파인 모션 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 어파인 모션 정보는, 어파인 모션 예측 타입(예: 어파인 머지 또는 어파인 MVP), 어파인 모션 모델에 대한 정보, 주변 블록에 대한 정보, 주변 블록이 어파인 모션 예측으로 부호화 되었는지 여부에 대한 정보(예: 어파인 플래그), 주변 블록의 모션 벡터, 주변 블록의 어파인 모션 벡터, 참조 프레임에 대한 정보(예: 참조 프레임의 인덱스) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S1820 단계에서, 디코더(200)는 S1810 단계에서 획득된 어파인 모션 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 모션 예측을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 주변 블록의 어파인 모션 정보로부터 상속 어파인 후보 리스트를 생성한 후, 상속 어파인 후보 리스트로부터 최적의 어파인 모션을 선택함으로써 어파인 모션 예측을 수행할 수 있다. 선택되는 최적의 어파인 모션은 인코더(100)에 의해 생성된 인덱스에 의해 지시될 수 있다. 추가적으로, 디코더(200)는 최적의 어파인 모션을 선택하고, 인코더에 의해 생성된 예측 방향 또는 모션 벡터 차분값(MVD)을 고려함으로써 최적의 예측 모션 벡터를 결정할 수 있다. 이후, 디코더(200)는 결정된 최적의 예측 모션 정보로부터 예측 샘플들을 복원할 수 있다. S1820 단계와 같이 현재 블록의 제어점 모션 벡터로부터 예측 샘플들을 생성하는 과정은 어파인 모션 보상(affine motion compensation, affine MC)으로 지칭될 수 있다.
실시예1: 어파인 모션 보상을 위한 MC 블록 사이즈
상술한 바와 같이, 어파인 모션 예측은 픽셀 레벨이 아닌 서브블록 레벨에서 수행될 수 있으며, 이는 복잡도(complexity)를 감소시키기 위함이다. 실제 VVC(versatile video coding) 표준의 JEM(joint exploration model)에 채택된 어파인 예측의 MC(motion compensation) 블록 사이즈 M*N은 아래의 <수학식 4>와 같이 결정될 수 있다. 여기서, MC 블록은 어파인 모션 예측이 수행되는 현재 블록의 제어점 모션 벡터로부터 생성되는 모션 벡터의 단위 블록으로서, 서브블록으로 지칭될 수 있다. 즉, MC 블록은 도 14에 도시된 각 서브블록에 해당할 수 있다.
Figure pct00005
<수학식 4>에서, w는 현재 블록의 너비(width), h는 현재 블록의 높이(height),
max(a,b)는 a 또는 b 중 최대값을 출력하는 연산자, abs(a)는 절대값을 출력하는 연산자를 나타내고, clip3(a,x,b)는 아래의 <수학식 5>와 같이 정의될 수 있다.
Figure pct00006
<수학식 4>에 따르면, 최소 MC 블록 사이즈는 4*4이며 CPMV의 차이가 충분히 작으면 M 또는 N의 값이 8 이상일 수 있다. 위 <수학식 4>를 이용하여 MC 블록 사이즈를 결정하는 이유는, MC 블록 사이즈가 충분히 작은 경우 구현 관점에서 비용이 많이 발생하기 때문에 최대한 최소 블록크기를 회피하기 위함이다. 구체적으로 4*4 MC 블록의 경우 MC에 필요한 수평 보간(horizontal interpolation)의 개수와 참조 픽셀(reference pixel)의 개수가 증가하기 때문에 구현 측면에서 비용이 높으며, 실제 HEVC(high efficiency video coding) 표준 같은 경우, 인터 예측(inter prediction)의 최소 블록 크기를 4*8 또는 8*4로 제한하고 있다. 비록 <수학식 4>를 이용하면 MC 블록 사이즈가 4*4인 경우를 적응적으로 회피할 수 있지만 실제 최악의 경우(worst case)에 대한 대처 방법이 없고, 심지어 평균적인 경우(average case)의 경우, 대부분의 블록의 MC 블록 사이즈는 4*4로 결정되기 때문에, <수학식 4>와 같은 방법으로 인한 비용 절감 효과는 미비하다. 오히려 MC 블록 사이즈를 결정하는 과정(<수학식 4>에 따른 연산 과정)이 추가됨으로 인해 복잡도가 증가할 수 있다. 여기서, 높은 비용은 높은 부호화/복호화 복잡도와 실질적으로 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는, MC 블록 사이즈를 이미 정의된 값(pre-defined value)으로 사용하는 방법을 제안한다. 구체적으로 아래와 같은 방법이 사용될 수 있다.
MC 블록 사이즈는 이미 결정된 값이 사용되며, 이 값은 PPS(picture parameter set) 또는 SPS(slice parameter set)에 포함됨으로써 복호화 될 수 있으며, 또한 복호화 과정없이 이미 정의된 값으로 결정될 수 있다.
MC 블록 사이즈는 4*4 또는 8*8일 수 있으며, 그 이상의 블록 크기도 사용될 수 있다. 그러나, 일반적으로 8*8보다 큰 블록 사이즈를 사용할 경우. 부호화 효율이 나빠짐으로 인해 8*8 보다 큰 블록 사이즈의 사용은 실용적이지 않을 수 있다. 따라서, 이하 설명은 4*4 또는 8*8 사이즈에 대하여 설명하나, 본 발명의 실시예가 이러한 사이즈에 한정되는 것은 아니다. 4*4 블록을 사용하는 경우 부호화 복잡도는 높으나 부호화 성능은 유지되는 장점이 있으며, <수학식 4>를 사용한 경우와 비교하였을 때 최악의 경우에서 부호화 복잡도가 낮으며, 통계적으로 평균적인 경우에서의 부호화 복잡도 역시 낮을 가능성이 매우 높다. 8*8 블록을 사용하는 경우 부호화 성능에서 약간의 손해를 보지만 복잡도 측면에서 많은 이익을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 슬라이스 레벨(slice level)에서 MC 블록 사이즈가 결정될 수 있다. 예를 들어, 단방향 예측이 수행되는 슬라이스인 P-슬라이스(P-slice)의 경우 참조 프레임의 개수가 1이고, 양방향 예측이 수행되는 슬라이스인 B-슬라이스(B-slice)의 경우 참조 프레임의 개수가 2이기 때문에, 이론적으로 B-슬라이스의 경우 부호화 복잡도가 P-슬라이스와 비교하여 2배라고 할 수 있다. 부호화 복잡도 측면에서 최악의 경우는 B-슬라이스에서 발생하기 때문에 B-슬라이스의 MC 블록 사이즈를 더 크게 설정함으로써 부호화 복잡도를 줄이고 P-슬라이스의 MC 블록 사이즈는 그대로 유지하므로 부호화 성능 열화를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 코딩 블록 레벨(coding block level)에서 MC 블록 사이즈를 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 양방향-예측(bi-prediction)에 의해 부호화된 경우, MC 블록의 사이즈는 8*8이고, 현재 블록이 단방향-예측(uni-predictino)에 의해 부호화된 경우, MC 블록의 사이즈는 4*4로 결정될 수 있다. 이와 같은 경우, 최악의 경우에서 복잡도 증가 없이 부호호화 성능 열화를 최소화할 수 있다.
실시예2: 어파인 머지 및 어파인 인터의 가능 조건 1
상술한 바와 같이, JEM에 적용되어 있는 어파인 예측의 경우, 어파인 머지 모드와 어파인 인터 모드는 아래 <표 2>와 같은 조건이 만족하는 경우에 적용될 수 있다. <표 2>와 같이 어파인 예측은 일정 블록 크기 이상인 경우 적용할 수 있으며 이는 일반적으로 어파인 예측은 큰 블록에 적합하기 때문이다. <표 2>의 조건은 MC 블록 사이즈를 <수학식 4>와 같이 결정하는 경우에 최적화되어 있으며, 실시예1에서 제안된 MC 블록 사이즈를 결정하는 방법들을 고려한다면 변경될 수 있다.
Coding mode Condition
Affine merge width * height >= 64
Affine inter width >= 16 && height >= 16
<표 2>에서, width는 현재 블록의 너비, height는 현재 블록의 높이를 나타낸다.
M 블록 사이즈를 8*8로 고정하여 사용하는 경우 아래의 <표 3>과 같은 가능한 조건(available condition)이 고려될 수 있다. <표 2>와 같은 방법과의 차이점은 어파인 머지의 추가 조건(width >= 8 && height >= 8)인데, 이를 고려하는 이유는 해당 조건이 고려되지 않을 경우 4*16 블록 또는 16*4 블록의 경우 width*height>=64는 만족되지만 MC 블록 사이즈는 8*8이 아니기 때문에 실제 동작에 문제가 생길 수 있기 때문이다.
Coding mode Condition
Affine merge width * height >= 64 && width >= 8 && height >= 8
Affine inter width >= 16 && height >= 16
아래의 <표 4>는 <표 3>의 조건을 일반화한 조건의 예이다. MC 블록 사이즈가 8*8인 경우 <표 4>의 A, C 값은 <표 3>에서 결정된 값과 같거나 클 수 있으며 이는 실험에 의해 결정될 수 있다. B의 값은 MC 블록 사이즈에 따라 결정될 수 있다.
Coding mode Condition
Affine merge width * height >= A && width >= B && height >= B
Affine inter width >= C && height >= C
아래의 <표 5>는 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측 조건의 다른 예를 나타낸다. 이때 A, B, C의 값은 같을 수도 다를 수도 있다. A, B, C의 값이 같은 경우 설계 관점에서 통일성(unification)의 장점이 있고, 다른 경우 성능상 이점을 가질 수 있다. A, B, C 값은 실험에 의해 결정될 수 있지만 기본적으로 블록 사이즈 증가로 인해 기존 값과 같거나 크도록 결정되는 것이 바람직하며 최소 블록 사이즈 보다는 크거나 같은 것이 선호된다.
Coding mode Condition
Affine merge width >= A && height >= A
Affine inter width >= B && height >= B
실시예3: 어파인 머지 및 어파인 인터의 가능 조건 2
본 실시예에서는 슬라이스 레벨 또는 코딩 블록 레벨에서 MC 블록 사이즈가 결정되는 경우 적용할 수 있는 조건을 제안한다. 슬라이스 레벨에서 MC 블록 사이즈를 결정할 경우 아래의 <표 6>이 사용될 수 있다. 이는 복호화하고자 하는 현재 블록이 속한 슬라이스가 B-슬라이스인 경우와 P-슬라이스인 경우 블록 사이즈가 다를 수 있기 때문에 어파인 예측 수행을 위한 조건도 분리되어 고려될 수 있기 때문이다. 이하의 <표 6>과 <표 7>의 A0, A1, B0, B1, C0, C1은 실험에 의해 결정될 수 있는 값으로서, 아래의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
A0 >= A1 >= MC block size
B0 >= B1 >= MC block size
C0 >= C1 >= MC block size
Coding mode Condition
Affine merge (w * h >= A0 && w >= B0 && h >= B0 && B-slice) || (w * h >= A1 && w >= B1 && h >= B1 && P-slice)
Affine inter (w >= C0 && h >= C0 && B-slice)|| (w >= C1 && h >= C1 && P-slice)
블록 레벨에서 MC 블록 사이즈를 결정하는 경우, <표 7>이 사용될 수 있으며, 나머지 사항은 슬라이스 레벨과 동일하게 결정될 수 있다.
Coding mode Condition
Affine merge (w * h >= A0 && w >= B0 && h >= B0 && Bi-prediction)|| (w * h >= A1 && w >= B1 && h >= B1 && Uni-prediction)
Affine inter (w >= C0 && h >= C0 && Bi-prediction)|| (w >= C1 && h >= C1 && Uni-prediction)
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측의 위한 동작 흐름도의 다른 예를 도시한다. 도 19의 흐름도는 도 18에 도시된 어파인 예측에 관한 동작 흐름도를 보다 구체화한 것이다. 도 19의 S1910 단계와 S1920 단계는 도 18의 S1810 단계에 포함될 수 있고, 도 19의 S1930 단계와 S1940 단계는 도 18의 S1820 단계에 포함될 수 있다.
S1910 단계에서, 디코더(200)는 복호화 하고자 하는 현재 블록이 어파인 예측에 의해 부호화 되었음을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록이 화면간 예측에 의해 부호화됨을 확인할 수 있다. 또한, 디코더(200)는 모션 모델 인덱스를 확인함으로써 현재 블록이 적어도 2개 이상의 제어점을 갖고, 2개 이상의 제어점에 대한 모션 벡터에 기반하여 모션 예측이 수행됨을 확인할 수 있다. 현재 블록이 어파인 예측에 의해 부호화됨을 확인함에 있어, 어파인 예측의 가능한 조건에 대한 검사가 수행될 수 있으며, 이에 대하여는 도 20 내지 도 22b를 참조하여 후술한다.
S1920 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록의 제어점 모션 벡터를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들을 획득할 수 있다. 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터는 CPMV(control point motion vector)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는, 현재 블록의 어파인 예측 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드임을 확인하면, 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들을 획득할 수 있다. 또한, 디코더(200)는, 현재 블록의 어파인 예측 모드가 어파인 인터(affine inter) 모드임을 확인하면, 인코더(100)로부터 전송된 현재 블록과 인접한 주변 블록의 제어점 모션 벡터들과의 차분값(CPMVD)들로부터 현재 블록의 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터를 획득할 수 있다. 어파인 머지 모드와 어파인 인터 모드에 따른 CPMV의 획득 과정은 앞에서 설명된 도 15, 도 16, 및 관련 설명과 같이 진행될 수 있다.
S1930 단계에서, 디코더(200)는 각 서브블록의 모션 벡터를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 현재 블록에 포함된 각 서브블록들의 모션 벡터를 결정할 수 있다. 현재 블록의 각 서브블록에 대한 모션 벡터는 MVF(motion vector field)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 각 서브블록 (x,y)의 모션 벡터는 앞에서 설명된 <수학식 1>과 같이 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서브블록의 사이즈(너비와 폭)는 사전에 정의된 값이 사용될 수 있다. 예를 들어, 서브블록의 사이즈는 4*4 또는 8*8로 결정될 수 있으며, 또한 다른 값이 사용될 수 있다. 여기서, 4*4는 서브블록의 행(row) 방향과 열(column) 방향으로 배치된 샘플들의 개수가 각각 4개임을 나타내고, 8*8은 서브블록의 행(row) 방향과 열(column) 방향으로 배치된 샘플들의 개수가 각각 8개임을 나타낸다. 서브블록의 사이즈는 PPS 또는 SPS에서 복호화되어 결정되거나, 미리 정의된 값이 사용될 수 있다. 서브블록의 사이즈를 미리 정의된 값을 사용함으로써 매우 작은 서브블록의 사용을 제한하고, 별도의 계산 절차를 생략할 수 있고, 이로 인해 연산 복잡도를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 현재 블록의 화면간 예측 타입에 따라, 각 서브블록들의 사이즈가 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 양방향 예측(bi-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 서브블록들 각각의 사이즈는 8*8로, 현재 블록이 단방향 예측(uni-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 서브블록들 각각의 사이즈는 4*4로 설정될 수 있다. 또한, 현재 블록이 속한 슬라이스가 P-슬라이스인 경우 서브블록의 사이즈는 4*4로, 현재 블록이 속한 슬라이스가 B-슬라이스인 경우 서브블록의 사이즈는 8*8로 설정될 수 있다. 서브블록 사이즈로서의 4*4와 8*8은 예시적인 값일 뿐, 다른 다양한 값이 사용될 수 있다.
양방향 예측은 단방향 예측에 비하여 부호화 복잡도가 더 크기 때문에, 양방향 예측시 서브블록 사이즈를 더 크게 설정함으로써 부호화 복잡도를 감소시키면서, 단방향 예측에 대한 부호화 성능 열화를 최소화할 수 있다.
S1940 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 S1930 단계에서 결정된 서브블록들의 모션 벡터를 사용하여 참조 픽처를 참조함으로써 현재 블록에 포함된 각 샘플들에 대한 샘플 값들을 생성할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 어파인 모션 예측 가능여부를 확인하기 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다. 도 20은 도 19에서 S1910 단계에서 현재 블록의 어파인 예측을 확인하는 과정의 한 예이다.
S2010 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록의 부호화 모드를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 현재 블록의 어파인 모션 예측과 관련된 부호화 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 부호화 모드는 어파인 머지 모드 또는 어파인 인터 모드를 포함할 수 있다. 다시 말해, 디코더(200)는 어파인 머지 모드 또는 어파인 인터 모드 중 어느 모드에 의해 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 수행될지 여부를 결정할 수 있다.
S2020 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록의 사이즈 조건 만족 여부를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 현재 블록의 사이즈가 현재 블록의 부호화 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록의 너비와 높이가 사전에 정의된 조건에 부합하는지 여부를 결정할 수 있다. 부호화 모드별로 어파인 모션 예측을 위한 현재 블록의 사이즈의 조건은 <표 2> 내지 <표 7> 중 적어도 하나와 같이 설정될 수 있다. 사이즈 조건을 확인하는 과정은 이후 도 21a 내지 도 22b를 참조하여 상세히 설명한다.
S2030 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 예측 가능 여부를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 디코더(200)는 S2020 단계에서 현재 블록의 사이즈가 조건을 만족하는 경우, 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 수행이 가능함을 확인할 수 있다. 이후, 디코더(200)는 도 19의 S1920 단계로 진행하여 현재 블록의 제어점 모션 벡터를 획득할 수 있다.
도 21a와 도 21b는 본 발명의 실시예에 따른 블록의 사이즈에 기반하여 어파인 모션 예측 가능여부에 대한 조건을 확인하기 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다. 도 21a와 도21b는 도 20에서 S2020 단계의 사이즈 조건 만족 여부를 확인하는 단계의 예를 나타낸다.
도 21a은 앞에서 설명한 <표 5>의 사이즈 조건이 설정된 경우의 예를 나타낸다. 도21a의 S2110 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지, 또는 어파인 인터 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다.
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화된 경우, 디코더(200)는 S2120 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 머지 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 21a에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 너비(width)가 제1 기준값(A) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(height)가 제1 기준값(A) 보다 크거나 같은지 여부를 결정할 수 있다. 여기서 제1 기준값은 8로 설정될 수 있다.
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되지 않은 경우(즉, 어파인 인터 모드에 의해 부호화된 경우), 디코더(200)는 S2125 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 인터 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 21a에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 너비(width)가 제2 기준값(B) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(height)가 제2 기준값(B) 보다 크거나 같은지 여부를 결정할 수 있다. 여기서 제2 기준값은 16으로 설정될 수 있다.
현재 블록의 사이즈가 S2120 단계 또는 S2125 단계의 조건을 만족하는 경우, 디코더(200)는 S2130단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 1로 설정하고, 이후의 단계를 진행할 수 있다.
현재 블록의 사이즈가 S2120 단계 또는 S2125 단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 디코더(200)는 S2140단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 불가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 0으로 설정하고, 어파인 모션 예측을 진행하지 않고 다른 동작을 수행할 수 있다.
도 21b는 앞에서 설명한 <표 3>과 <표 4>의 사이즈 조건이 설정된 경우의 예를 나타낸다. 도21b의 S2160 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지, 또는 어파인 인터 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다.
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화된 경우, 디코더(200)는 S2170 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 머지 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 21b에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 너비(width)와 높이(height)의 곱이 제1 어파인 머지 기준값(A)보다 크거나 같고, 현재 블록의 너비가 제2 어파인 머지 기준값(B) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이가 제2 어파인 머지 기준값(B) 보다 크거나 같은지 여부를 결정할 수 있다. 여기서 제1 어파인 머지 기준값은 64로, 제2 어파인 머지 기준값은 8로 설정될 수 있다. 제1 어파인 머지 기준값은 제2 어파인 머지 기준값의 제곱으로 설정될 수 있으며, 제1 어파인 머지 기준값과 제2 어파인 머지 기준값은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되지 않은 경우(즉, 어파인 인터 모드에 의해 부호화된 경우), 디코더(200)는 S2175 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 인터 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 21b에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 너비가 어파인 인터 기준값(C) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이가 어파인 인터 기준값(C) 보다 크거나 같은지 여부를 결정할 수 있다. 여기서 어파인 인터 기준값(C)은 16으로 설정될 수 있다.
현재 블록의 사이즈가 S2170 단계 또는 S2175 단계의 조건을 만족하는 경우, 디코더(200)는 S2180단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 1로 설정하고, 이후의 단계를 진행할 수 있다.
현재 블록의 사이즈가 S2170 단계 또는 S2175 단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 디코더(200)는 S2190단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 불가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 0으로 설정하고, 어파인 모션 예측을 진행하지 않고 다른 동작을 수행할 수 있다.
도 22a와 도 22b는 본 발명의 실시예에 따른 블록의 사이즈에 기반하여 어파인 모션 예측 가능여부에 대한 조건을 확인하기 위한 동작 흐름도의 예를 도시한다. 도 22a와 도22b는 도 20에서 S2020 단계의 사이즈 조건 만족 여부를 확인하는 단계의 다른 예를 나타낸다.
도 22a은 앞에서 설명한 슬라이스 레벨에서 블록의 사이즈가 결정되는 <표 6>의 사이즈 조건이 설정된 경우의 예를 나타낸다. 도22a의 S2210 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지, 또는 어파인 인터 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다.
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화된 경우, 디코더(200)는 S2220 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 머지 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 22a에 도시된 바와 같이, 어파인 머지 모드에 따른 사이즈 조건은, 현재 블록의 너비(w)와 높이(h)의 곱이 제3 기준값(A0) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 너비(w)가 제4 기준값(B0) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제4 기준값(B0)보다 크거나 같고, 현재 블록이 속한 슬라이스가 B-슬라이스(B-slice)이거나, 또는, 현재 블록의 너비(w)와 높이(h)의 곱이 제5 기준값(A1) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 너비(w)가 제6 기준값(B1) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제4 기준값(B1)보다 크거나 같고, 현재 블록이 속한 슬라이스가 P-슬라이스(B-slice)인 경우이다. 여기서, 제3 기준값(A0)이 제5 기준값(A1) 보다 크거나 같고, 제5 기준값(A1)이 서브블록 사이즈보다 크거나 같도록 설정될 수 있고(A0>=A1>=MC block size), 또한, 제4 기준값(B0)은 제6 기준값(B1) 보다 크거나 같고, 제6 기준값(B1)이 서브블록 사이즈보다 크거나 같도록 설정될 수 있다(B0>=B1>=MC block size).
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되지 않은 경우(즉, 어파인 인터 모드에 의해 부호화된 경우), 디코더(200)는 S2225 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 인터 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 22a에 도시된 바와 같이, 어파인 인터 모드에 따른 사이즈 조건은, 현재 블록이 속한 슬라이스가 B-슬라이스(B-slice)이고, 현재 블록의 너비(w)가 제7 기준값(C0) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제7 기준값(C0) 보다 크거나 같은지, 또는, 현재 블록이 속한 슬라이스가 P-슬라이스(P-slice)이고, 현재 블록의 너비(w)가 제8 기준값(C1) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제8 기준값(C1) 보다 크거나 같은 경우이다. 여기서, 제7 기준값(C0)은 제8 기준값(C1) 보다 크거나 같고, 제8 기준값(C1)은 서브블록 사이즈보다 크거나 같도록 설정될 수 있다(C0>=C1>=MC block size).
현재 블록의 사이즈가 S2220 단계 또는 S2225 단계의 조건을 만족하는 경우, 디코더(200)는 S2230단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 1로 설정하고, 이후의 단계를 진행할 수 있다.
현재 블록의 사이즈가 S2220 단계 또는 S2225 단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 디코더(200)는 S2240단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 불가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 0으로 설정하고, 어파인 모션 예측을 진행하지 않고 다른 동작을 수행할 수 있다.
도 21b는 앞에서 설명한 블록 레벨에서 블록의 사이즈가 결정되는 <표 7>의 사이즈 조건이 설정된 경우의 예를 나타낸다. 도22b의 S2260 단계에서, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되었는지, 또는 어파인 인터 모드에 의해 부호화되었는지 여부를 결정할 수 있다.
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화된 경우, 디코더(200)는 S2270 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 머지 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다.
도 22b에 도시된 바와 같이, 어파인 머지 모드에 따른 사이즈 조건은, 현재 블록의 너비(w)와 높이(h)의 곱이 제3 기준값(A0)보다 크거나 같고, 현재 블록의 너비(w)가 제4 기준값(B0) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제4 기준값(B) 보다 크거나 같고, 현재 블록이 양방향 예측(Bi-prediction)에 의해 부호화되었거나, 또는, 현재 블록의 너비(w)와 높이(h)의 곱이 제5 기준값(A1)보다 크거나 같고, 현재 블록의 너비(w)가 제6 기준값(B1) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제6 기준값(B) 보다 크거나 같고, 현재 블록이 단방향 예측(Uni-prediction)에 의해 부호화된 경우이다. 여기서, 제3 기준값(A0)이 제5 기준값(A1) 보다 크거나 같고, 제5 기준값(A1)이 서브블록 사이즈보다 크거나 같도록 설정될 수 있고(A0>=A1>=MC block size), 또한, 제4 기준값(B0)은 제6 기준값(B1) 보다 크거나 같고, 제6 기준값(B1)이 서브블록 사이즈보다 크거나 같도록 설정될 수 있다(B0>=B1>=MC block size).
현재 블록이 어파인 머지 모드에 의해 부호화되지 않은 경우(즉, 어파인 인터 모드에 의해 부호화된 경우), 디코더(200)는 S2275 단계로 진행하여 현재 블록의 사이즈가 어파인 인터 모드에 따른 사이즈 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 어파인 인터 모드에 따른 사이즈 조건은, 21b에 도시된 바와 같이, 현재 블록이 양방향 예측(Bi-prediction)에 의해 부호화되었고, 현재 블록의 너비(w)가 제7 기준값(C0) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제7 기준값(C0) 보다 크거나 같은지, 또는, 현재 블록이 단방향 예측(Uni-prediction)에 의해 부호화되었고, 현재 블록의 너비(w)가 제8 기준값(C1) 보다 크거나 같고, 현재 블록의 높이(h)가 제8 기준값(C1) 보다 크거나 같은 경우이다. 여기서, 제7 기준값(C0)은 제8 기준값(C1) 보다 크거나 같고, 제8 기준값(C1)은 서브블록 사이즈보다 크거나 같도록 설정될 수 있다(C0>=C1>=MC block size).
현재 블록의 사이즈가 S2170 단계 또는 S2175 단계의 조건을 만족하는 경우, 디코더(200)는 S2180단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 1로 설정하고, 이후의 단계를 진행할 수 있다.
현재 블록의 사이즈가 S2170 단계 또는 S2175 단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 디코더(200)는 S2190단계로 진행하여 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측이 불가능함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 디코더(200)는 현재 블록에 대한 어파인 모션 예측의 가능 여부를 나타내는 플래그(flag)를 0으로 설정하고, 어파인 모션 예측을 진행하지 않고 다른 동작을 수행할 수 있다.
도 23은 본 발명이 적용되는 실시예로서 비디오 코딩 시스템의 예를 도시한다.
비디오 코딩 시스템은 소스 디바이스(source device) 및 수신 디바이스(receiving device)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스(video source), 인코딩 장치(encoding apparatus), 전송부(transmitter)를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부(receiver), 디코딩 장치(decoding apparatus) 및 렌더러(renderer)를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘레먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
도 24는 본 발명이 적용되는 실시예로서 비디오 스트리밍 시스템의 예를 도시한다.
도 24을 참조하면, 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
상기 기술된 것과 같이, 본 발명에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가등이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 어파인 모션 예측(affine motion prediction)을 사용하여 비디오 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하는 단계;
    상기 현재 블록의 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들을 획득하는 단계;
    상기 복수의 제어점들에 대한 모션 벡터들에 기반하여 상기 현재 블록에 포함된 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터를 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터로부터 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 서브블록들 각각은, 기-정의된(pre-defined) 너비(width)와 높이(height)를 갖도록 설정된, 비디오 신호 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브블록들 각각의 기-정의된 너비와 높이는, 4*4 또는 8*8인, 비디오 신호 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록이 양방향 예측(bi-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 8*8로 설정되고,
    상기 현재 블록이 단방향 예측(uni-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 4*4로 설정되는, 비디오 신호 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하는 단계는,
    상기 현재 블록의 부호화 모드(coding mode)를 확인하는 단계;
    상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 조건이 만족되는 경우, 상기 어파인 모션 예측의 수행이 가능함을 확인하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비와 제1 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제1 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 부호화 모드가 어파인 인터(affine inter) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비와 제2 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제2 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 어파인 머지 모드인 경우에 대한 상기 제1 기준값은, 8이고, 상기 어파인 인터 모드인 경우에 대한 상기 제2 기준값은, 16인, 비디오 신호 처리 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제3 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제4 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제4 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하거나, 또는, 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제6 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계, 여기서 상기 제3 기준값은 상기 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제5 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고(, 상기 제4 기준값은 상기 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제6 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고; 및
    상기 부호화 모드가 어파인 인터 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제7 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제7 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계, 또는 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제8 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 제7 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고, 상기 제7 기준값은 상기 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제8 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같은, 비디오 신호 처리 방법.
  8. 어파인 모션 예측(affine motion prediction)을 사용하여 비디오 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    상기 비디오 신호를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리와 기능적으로 결합된 디코더를 포함하고,
    상기 디코더는,
    현재 블록이 상기 어파인 모션 예측에 의해 부호화됨을 확인하고,
    상기 현재 블록의 적어도 하나의 제어점에 대한 모션 벡터를 획득하고,
    상기 적어도 하나의 제어점에 대한 모션 벡터에 기반하여 상기 현재 블록에 포함된 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터를 결정하고,
    상기 복수의 서브블록들 각각에 대한 모션 벡터로부터 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하도록 설정되고,
    상기 복수의 서브블록들 각각은, 기-정의된(pre-defined) 너비(width)와 높이를 갖도록 설정된, 비디오 신호 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서브블록들 각각의 기-정의된 너비와 높이는, 4*4 또는 8*8인, 비디오 신호 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록이 양방향 예측(bi-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 8*8로 설정되고,
    상기 현재 블록이 단방향 예측(uni-prediction)에 의해 부호화된 블록인 경우, 상기 복수의 서브블록들 각각의 너비와 높이는 4*4로 설정되는, 비디오 신호 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 디코더는,
    상기 현재 블록의 부호화 모드(coding mode)를 확인하고,
    상기 현재 블록의 너비와 높이가 상기 현재 블록의 부호화 모드에 따른 조건을 만족하는지 여부를 결정하고,
    상기 조건이 만족되는 경우, 상기 어파인 모션 예측의 수행이 가능함을 확인하도록 설정된, 비디오 신호 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디코더는,
    상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비와 제1 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제1 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고,
    상기 부호화 모드가 어파인 인터(affine inter) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 너비와 제2 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제2 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정된, 비디오 신호 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 어파인 머지 모드인 경우에 대한 상기 제1 기준값은, 8이고, 상기 어파인 인터 모드인 경우에 대한 상기 제2 기준값은, 16인, 비디오 신호 처리 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 디코더는,
    상기 부호화 모드가 어파인 머지(affine merge) 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제3 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제4 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제4 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 또는, 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 너비가 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제6 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 여기서 상기 제3 기준값은 상기 제5 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제5 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고, 상기 제4 기준값은 상기 제6 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제6 기준값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같고,
    상기 부호화 모드가 어파인 인터 모드인 경우, 상기 현재 블록이 양방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제7 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 또는, 상기 현재 블록이 단방향 예측에 의해 부호화되었고, 상기 현재 블록의 너비가 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 현재 블록의 높이가 상기 제8 기준값 보다 크거나 같으면 상기 조건이 만족되는 것으로 결정하도록 설정되고, 여기서 제7 기준값은 제8 기준값 보다 크거나 같고, 상기 제8 기준 값은 상기 서브블록의 너비 또는 높이보다 크거나 같은, 비디오 신호 처리 장치.
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