KR20220054360A - 컬러 포맷에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

컬러 포맷에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

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Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계, 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하는 단계, 및 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하고, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 가질 수 있다.

Description

컬러 포맷에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 컬러 포맷에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 컬러 포맷에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 크로마 블록의 크기에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계, 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하는 단계, 및 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하고, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 가질 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는, 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하고, 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하고, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하고, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 복호화하며, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하고, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 가질 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계, 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하는 단계, 및 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하고, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 가질 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 컬러 포맷에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 크로마 블록의 크기에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 하나의 픽처가 복수의 CTU들로 분할되는 예를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 픽처의 분할 예들을 나타내는 도면들이다.
도 6은 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
도 8은 CTU가 쿼드트리의 적용 이후 멀티타입트리가 적용됨으로써 다중 CU들로 분할되는 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시적으로 나타낸다.
도 10은 CU 분할이 제한되는 예들을 나타내는 도면이다.
도 11은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 개시에 따른 인트라 예측부의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 인트라 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 개시에 따른 인트라 예측부의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 15a는 본 개시의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 나타낸 도면이다.
도 15b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 나타낸 도면이다.
도 16a 내지 도 16c는 크로마 포맷에 따른 루마 성분 블록(루마 성분 어레이)과 크로마 성분 블록(크로마 성분 어레이)의 관계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 17a 내지 도 17c는 싱글 트리 구조를 듀얼 트리 구조로 전환하기 위한 신택스의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 18은 예측 모드 특성 정보를 도출하는 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 19a 및 도 19b는 현재 CU를 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들의 일 예를 컬러 포맷 별로 나타내는 도면들이다.
도 20a 및 도 20b는 현재 CU를 수직 바이너리 분할하여 획득되는 하위 CU들의 일 예를 컬러 포맷 별로 나타내는 도면들이다.
도 21은 현재 CU를 수직 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들의 일 예를 컬러 포맷 별로 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 모드 특성 정보를 도출하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 25는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록을 모두 포함하는 블록 또는 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. 현재 블록의 루마 성분 블록은 명시적으로 "루마 블록" 또는 "현재 루마 블록"과 같이 루마 성분 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다. 또한, 현재 블록의 크로마 성분 블록은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 성분 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 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.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포맷을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)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 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 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.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 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.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)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 현재 블록의 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 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 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 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 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, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 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 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 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)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 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 전송할 수 있다. 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 계수 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(190)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(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예를 들어 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(e.g. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 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, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 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)를 생성할 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 DPB에 저장할 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. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(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)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예를 들어, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 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)을 수행하여 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) 및 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, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 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 coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 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 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 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 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)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(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 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 DPB에 저장할 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 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 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, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
영상 분할 개요
본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다음과 같은 영상의 분할 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 구체적으로 후술하는 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신택스 요소 코딩, 필터링 등의 절차는 상기 영상의 분할 구조에 기반하여 도출된 CTU, CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 영상은 블록 단위로 분할될 수 있으며, 블록 분할 절차는 상술한 부호화 장치의 영상 분할부(110)에서 수행될 수 있다. 분할 관련 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 부호화되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다. 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 분할 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 분할 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(e.g. 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽처 복원, 인루프 필터링 등)를 수행할 수 있다. CU 사이즈와 TU 사이즈는 같을 수 있고, 또는 CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. 한편, CU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) CB 사이즈를 나타낼 수 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB 사이즈를 나타낼 수 있다. 크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 픽처/영상의 크로마 포맷(컬러 포맷, e.g. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 TU 사이즈는 가용 최대 TB 사이즈를 나타내는 maxTbSize를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize의 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 또한, 예를 들어 인트라 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측 모드/타입은 상기 CU(또는 CB) 단위로 도출되고, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 생성 절차는 TU(또는 TB) 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 하나의 CU(또는 CB) 영역 내에 하나 또는 복수의 TU(또는 TB)들이 존재할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 TU(또는 TB)들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 영상 처리 단위는 계층적 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 또는 타일 그룹으로 구분될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일을 포함할 수 있다. 하나의 타일은 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 상기 CTU는 전술한 바와 같이 하나 이상의 CU로 분할될 수 있다. 타일은 픽처 내에서 특정 행 및 특정 열로 집합되는 CTU들을 포함하는 사각 영역으로 구성될 수 있다. 타일 그룹은 픽처 내의 타일 래스터 스캔에 따른 정수개의 타일들을 포함할 수 있다. 타일 그룹 헤더는 해당 타일 그룹에 적용될 수 있는 정보/파라미터를 시그널링할 수 있다. 부호화/복호화 장치가 멀티 코어 프로세서를 갖는 경우, 상기 타일 또는 타일 그룹에 대한 인코딩/디코딩 절차는 병렬 처리될 수 있다. 있다. 여기서 타일 그룹은 인트라 타일 그룹(intra (I) tile group), 단방향 예측 타일 그룹(predictive (P) tile group) 및 양방향 예측 타일 그룹(bi-predictive (B) tile group)을 포함하는 타일 그룹 타입들 중 하나의 타입을 가질 수 있다. I 타일 그룹 내의 블록들에 대하여는 예측을 위하여 인터 예측은 사용되지 않으며 인트라 예측만 사용될 수 있다. 물론 이 경우에도 예측 없이 원본 샘플 값을 코딩하여 시그널링할 수도 있다. P 타일 그룹 내의 블록들에 대하여는 인트라 에측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단(uni) 예측만 사용될 수 있다. 한편, B 타일 그룹 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 최대 쌍(bi) 예측까지 사용될 수 있다.
부호화 장치에서는 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 코딩의 효율 또는 병렬 처리를 고려하여 타일/타일 그룹, 슬라이스, 최대 및 최소 코딩 유닛 크기를 결정하고 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다.
복호화 장치에서는 현재 픽처의 슬라이스, 타일/타일 그룹, 타일 내 CTU가 다수의 코딩 유닛으로 분할 되었는지를 등을 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 이러한 정보는 특정 조건 하에만 획득하게(전송되게) 하면 효율을 높일 수 있다.
상기 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더(타일 그룹 헤더 신택스)는 상기 슬라이스 또는 타일 그룹에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 상기 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 상위 레벨 신택스라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 타일/타일 그룹의 분할 및 구성 등에 관한 정보는 상기 상위 레벨 신택스를 통하여 인코딩 단에서 구성되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다.
파티셔닝 구조
픽처들은 코딩 트리 유닛들(coding tree units, 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 두 개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두 개의 대응 블록들을 포함할 수 있다. 도 4는 하나의 픽처가 복수의 CTU들로 분할되는 예를 나타낸다.
코딩 및 예측 등을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈는 변환을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈와 다를 수 있다. 예를 들어, 변환을 위한 CTU 내 루마 블록의 최대 사이즈가 64x64인 경우라도, 코딩 및 예측 등을 위한 CTU 내 루마 블록의 최대 사이즈는 128x128일 수 있다.
또한, 픽처는 하나 이상의 타일행들과 하나 이상의 타일 열들로 분할될 수 있다. 타일은 픽처 내의 사각 영역을 커버하는 CTU들의 시퀀스일 수 있다.
타일은 하나 이상의 브릭들(bricks)로 분할되며, 각각의 브릭은 타일 내의 복수의 CTU 행들로 구성될 수 있다. 본 개시에서, 복수의 브릭들로 파티셔닝되지 않는 타일을 브릭이라고 지칭할 수 있다.
슬라이스는 픽처 내의 복수의 타일 또는 타일 내의 복수의 브릭들을 포함할 수 있다. 슬라이스의 두가지 모드가 지원될 수 있다. 하나는 래스터 스캔 슬라이스 모드이고, 다른 하나는 사각 슬라이스 모드일 수 있다.
래스터 스캔 슬라이스 모드에서, 슬라이스는 하나의 픽처 내에서 래스터 스캔 순서에 따라 연속된 복수의 타일들을 포함할 수 있다. 본 개시에서, 래스터 스캔 슬라이스 모드에 따른 슬라이스를 래스터 스캔 슬라이스라고 지칭할 수 있다.
사각 슬라이스 모드에서, 슬라이스는 하나의 픽처 내에서 사각형 영역을 구성하는 복수의 브릭들을 포함할 수 있다. 본 개시에서, 사각 슬라이스 모드에 따른 슬라이스를 사각 슬라이스라고 지창할 수 있다. 사각 슬라이스에 포함되는 복수의 브릭들은 슬라이스의 브릭 래스터 스캔 순서에 따라 존재할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 픽처의 분할 예들을 나타내는 도면들이다.
먼저 도 5a를 참조하면, 래스터 스캔 슬라이스 모드에서, 픽처는 12개의 타일들 및 3개의 래스터 스캔 슬라이스들로 분할될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 사각 슬라이스 모드에서, 픽처는 24개의 타일들(즉, 6개의 타일 행들 및 4개의 타일 열들) 및 9개의 사각 슬라이스들로 분할될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 픽처는 4개의 타일들(즉, 2개의 타일 행들 및 2개의 타일 열들), 11개의 브릭들(즉, 좌상단 1개 브릭, 우상단 5개 브릭들, 좌하단 2개 브릭들, 우하단 3개 브릭들) 및 4개의 사각 슬라이스들로 분할될 수 있다.
CTU의 분할 개요
전술한 바와 같이, CU는 CTU 또는 LCU(largest coding unit)를 QT/BT/TT(Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
도 6은 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 나타내는 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(hotizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.
도 7은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, CTU는 쿼드트리 구조로 처음으로 분할된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할지 여부를 지시하는 정보(예를 들어, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예를 들어, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예를 들어, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 분할되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, e.g. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 분할되는 경우(예를 들어, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, e.g. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, e.g. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다. 이하의 설명에서, 멀티트리 분할 모드는 멀티트리 분할 타입 또는 분할 타입으로 줄여서 지칭될 수 있다.
Figure pct00001
도 8은 CTU가 쿼드트리의 적용 이후 멀티타입트리가 적용됨으로써 다중 CU들로 분할되는 예를 나타내는 도면이다. 도 8에서 굵은 블록 엣지(bold block edge)(810)은 쿼드트리 분할을 나타내고, 나머지 엣지들(820)은 멀티타입 트리 분할을 나타낸다. CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 일 실시예에서, CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 루마 샘플들에 대응하는 크로마 샘플들의 두 개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다.
크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 픽처/영상의 컬러 포맷(크로마 포맷, e.g. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 컬러 포맷이 4:4:4인 경우, 크로마 성분 CB/TB 사이즈는 루마 성분 CB/TB 사이즈와 동일하게 설정될 수 있다. 컬러 포맷이 4:2:2인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이로 설정될 수 있다. 컬러 포맷이 4:2:0인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이의 절반으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 루마 샘플 단위를 기준으로 CTU의 크기가 128일때, CU의 사이즈는 CTU와 같은 크기인 128x128부터 4x4까지의 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 4:2:0 컬러 포맷(또는, 크로마 포맷)인 경우, 크로마 CB 사이즈는 64x64부터 2x2까지의 크기를 가질 수 있다.
한편, 일 실시예에서, CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있다. 또는, CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB(Transform Block) 사이즈를 나타낼 수 있다.
상기 TU 사이즈는 미리 설정된 값인 최대 허용 TB 사이즈(maxTbSize)를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize를 가진 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 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.
또한, 예를 들어 인트라 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측 모드/타입은 상기 CU(or CB) 단위로 도출되고, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 생성 절차는 TU(or TB) 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 하나의 CU(or CB) 영역 내에 하나 또는 복수의 TU(or TB)들이 존재할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 TU(or TB)들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다.
한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신택스 요소로 부호화 장치에서 복호화 장치로 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, 쿼드트리 트리의 루트 노드의 크기를 나타내는 파라미터인 CTU size, 쿼드트리 리프 노드의 최소 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MinQTSize, 바이너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxBTSize, 터너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxTTSize, 쿼드트리 리프 노드로부터 분할되는 멀티타입 트리의 최대 가용 계층 깊이(maximum allowed hierarchy depth)를 나타내는 파라미터인 MaxMttDepth, 바이너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinBtSize, 터너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinTtSize 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다.
4:2:0 크로마 포맷을 이용하는 일 실시예에서, CTU 사이즈는 128x128 루마 블록 및 루마 블록에 대응하는 두 개의 64x64 크로마 블록으로 설정될 수 있다. 이 경우, MinQTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize는 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 (e.g. the MinQTSize)로부터 128x128 사이즈(e.g. 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 (e.g. 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. 이와 같이 분할이 고려되지 않는 경우, 부호화 장치는 분할 정보의 시그널링을 생략할 수 있다. 이러한 경우 복호화 장치는 분할 정보를 소정의 값으로 유도할 수 있다.
한편, 하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두 개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두 개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.
상기에서 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 시그널링됨으로써 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.
트리 노드 블록의 일부가 픽처의 하단(bottom) 픽처 바운더리 및/또는 우측(right) 픽처 바운더리를 초과하는 경우, 해당 트리 노드 블록은 코딩된 모든 CU들 내의 샘플들이 픽처 바운더리들 내에 위치하도록 제한될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 다음과 같은 분할 규칙들이 적용될 수 있다.
분할 규칙 1: 트리 노드 블록의 일부가 하단 픽처 바운더리 및 우측 픽처 바운더리를 모두 초과하는 경우로서, 상기 트리 노드 블록이 최소 QT 사이즈보다 큰 QT 노드이면 상기 트리 노드 블록은 QT 분할 모드(QT split mode)로 분할되고, 상기 트리 노드 블록이 최소 QT 사이즈 이하이거나 QT 노드가 아니면 상기 트리 노드 블록은 수평 바이너리 분할 모드(SPLIT_BT_HOR mode)로 분할됨.
분할 규칙 2: 상기 분할 규칙 1을 만족하지 않으면서 트리 노드 블록의 일부가 하단 픽처 바운더리를 초과하는 경우로서, 상기 트리 노드 블록이 최소 QT 사이즈 및 최대 BT 사이즈보다 큰 QT 노드이면 상기 트리 노드 블록은 QT 분할 모드로 분할되고, 상기 트리 노드 블록이 최소 QT 사이즈 이하인 BTT 노드이면 상기 트리 노드 블록은 수평 바이너리 분할 모드로 분할됨.
분할 규칙 3: 상기 분할 규칙 1 및 상기 분할 규칙 2를 만족하지 않으면서 트리 노드 블록의 일부가 우측 픽처 바운더리를 초과하는 경우로서, 상기 트리 노드 블록이 최소 QT 사이즈 및 최대 BT 사이즈보다 큰 QT 노드이면 상기 트리 노드 블록은 QT 분할 모드로 분할되고, 상기 트리 노드 블록이 최소 QT 사이즈보다 크고 최대 BT 사이즈 이하이면 상기 트리 노드 블록은 QT 분할 모드 또는 수평 바이너리 분할 모드로 분할됨. 또는, 상기 트리 노드 블록이 BTT 노드이거나 최소 QT 사이즈 이하이면, 상기 트리 노드 블록은 수평 바이너리 분할 모드로 분할됨.
상술한 바와 같이, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 분할 구조를 제공할 수 있다. 한편, 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 경우에 따라서 다른 분할 패턴들이 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 도출할 수 있다. 부호화 장치와 복호화 장치는 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 분할 정보의 데이터량을 줄일 수 있다.
예를 들어, 도 9는 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시적으로 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 바이너리 분할 910과 920은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록 구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 블록(930, 940)에 대한 바이너리 트리 분할은 금지될 수 있다. 이러한 금지는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 금지되는 경우, 대응하는 신택스 요소들의 시그널링은 이러한 금지되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 분할을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 예와 같이, CU의 센터 블록에 대한 바이너리 트리 분할이 금지되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신택스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 복호화 장치에 의하여 0으로 유도될 수 있다.
가상 파이프라인 데이터 유닛
픽처 내에 파이프라인 처리를 위하여 가상 파이프라인 데이터 유닛들(Virtual pipeline data units, VPDUs)이 정의될 수 있다. VPDU들은 하나의 픽처 내에서 비-중첩 유닛들(non-overlapping units)로 정의될 수 있다. 복호화 장치에서, 다중 파이프라인 스테이지들(multiple pipelines stages)에 의하여 연속적인(successive) VPDU들이 동시에 처리될 수 있다. 대부분의 파이프라인 스테이지들에서, VPDU의 사이즈는 버퍼 사이즈에 대략적으로(roughly) 비례할 수 있다. 따라서, VPDU의 사이즈를 작게 유지하는 것은 하드웨어 관점에서 버퍼 사이즈를 고려할 때 중요할 수 있다. 대부분의 복호화 장치에서, VPDU의 사이즈는 최대 허용 TB 사이즈와 같게 설정될 수 있다. 예를 들어, VPDU의 사이즈는 64x64(64x64 루마 샘플들)일 수 있다. 또한, VPDU의 사이즈는 터너리 트리 분할 및/또는 바이너리 트리 분할을 고려하여 변경(증가 또는 감소)될 수 있다.
한편, VPDU의 사이즈를 64x64로 유지하기 위하여, 다음과 같은 제한들(restrictions) 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
제한 1 : 너비 및 높이 중 적어도 하나가 128인 CU에 대한 터너리 트리 분할은 허용되지 않음.
제한 2 : 너비가 128이고 높이가 64 이하인 CU(i.e. 128xN CU with N≤64)에 대한 수평 바이너리 트리 분할은 허용되지 않음.
제한 3 : 너비가 64 이하이고 높이가 128인 CU(i.e. Nx128 CU with N≤64)에 대한 수직 바이너리 트리 분할은 허용되지 않음.
상기 제한들 하에서 허용되지 않는 CU의 분할 예들은 도 10에 도시된 바와 같다. 도 10에서 굵은 실선들(bold solid lines)은 블록 분할을 나타내고, 나머지 실선들은 각각의 CU를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 상기 제한 1에 따라, 128x128 CU(1010)에 대한 수직 터너리 트리 분할은 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 1에 따라, 128x128 CU(1020)에 대한 수평 터너리 트리 분할도 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 3에 따라, 64x128 CU(1030)에 대한 수직 바이너리 트리 분할도 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 2에 따라, 128x64 CU(1040)에 대한 수평 바이너리 트리 분할도 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 1에 따라, 64x128 CU(1050)에 대한 수직 터너리 트리 분할도 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 1에 따라, 128x64 CU(1060)에 대한 수평 터너리 트리 분할도 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 1에 따라, 64x128 CU(1070)에 대한 수평 터너리 분할도 허용될 수 없다. 또한, 상기 제한 1에 따라, 128x64 CU(1080)에 대한 수직 터너리 분할도 허용될 수 없다.
한편, 인트라 픽처 내의 듀얼 트리는 루마 코딩 트리와 크로마 코딩 트리에 대하여 서로 다른 파티셔닝 구조가 적용될 수 있다. 듀얼 트리는 보다 긴 코딩 파이프라인을 도입하고, 크로마 코딩 트리에서 QTBT MinQTSizeC 값의 범위, MinBtSizeY, 및 MinTTSizeY에 따라, 2x2, 4x2 및 2x4와 같이 작은 사이즈를 갖는 크로마 블록을 허용할 수 있다. 하지만, 이로 인해 실용적인 복호화 장치의 디자인이 어려워질 수 있다. 또한, CCLM(cross-component linear model) 모드, 플래너(planar) 모드, 방향성(angular) 모드 등에 있어서 곱셈 연산이 필요하게 된다. 상술한 이슈들을 해소하기 위하여, 듀얼 트리에서 2x2, 4x2 및 2x4와 같은 작은 사이즈를 갖는 크로마 블록은 파티셔닝 제한을 통해 제한될 수 있다.
인트라 예측의 개요
이하, 본 개시에 따른 인트라 예측에 대해 설명한다.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 대상 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 그 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다.
또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM(Linear Model) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 이 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 이 때, 사용된 참조 샘플 라인에 관한 정보(예컨대, intra_luma_ref_idx)는 비트스트림에 부호화되어 시그널링될 수 있다. 이 경우는 multi-reference line intra prediction (MRL) 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 분할하고, 각 서브파티션에 대해 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이 때, 인트라 예측의 주변 참조 샘플들은 각 서브파티션 단위로 도출될 수 있다. 즉, 부호화/복호화 순서 상 이전 서브파티션의 복원된 샘플이 현재 서브파티션의 주변 참조 샘플로서 이용될 수 있다. 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions(ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
전술한 인트라 예측 기법들은 방향성 또는 비방향성의 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 기법(인트라 예측 타입 또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, LM, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
도 11은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11의 인코딩 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S1110은 인트라 예측부(185)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S1120은 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 단계 S1120은 감산부(115)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S1130은 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S1130의 예측 정보는 인트라 예측부(185)에 의하여 도출되고, 단계 S1130의 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 영상 부호화 장치의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 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.
영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다(S1110). 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출한 후, 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다.
도 12는 본 개시에 따른 인트라 예측부의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치의 인트라 예측부(185)는 인트라 예측 모드/타입 결정부(186), 참조 샘플 도출부(187) 및/또는 예측 샘플 도출부(188)를 포함할 수 있다. 인트라 예측 모드/타입 결정부(186)는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다. 참조 샘플 도출부(187)는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(188)는 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 후술하는 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(185)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입들에 대한 율왜곡 비용(RD cost)을 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
한편, 영상 부호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 영상 부호화 장치는 예측 샘플들 또는 필터링된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1120). 영상 부호화 장치는 현재 블록의 원본 샘플들로부터 상기 예측 샘플들을 감산하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치는 원본 샘플값으로부터 대응하는 예측 샘플값을 감산함으로써, 레지듀얼 샘플값을 도출할 수 있다.
영상 부호화 장치는 상기 인트라 예측에 관한 정보(예측 정보) 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1130). 상기 예측 정보는 인트라 예측 모드 정보 및/또는 인트라 예측 기법 정보를 포함할 수 있다. 영상 부호화 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장 매체 또는 네트워크를 통하여 영상 복호화 장치로 전달될 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 후술하는 레지듀얼 코딩 신택스를 포함할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 영상 부호화 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 영상 부호화 장치는 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 영상 복호화 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 13은 인트라 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
영상 복호화 장치는 상기 영상 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
도 13의 디코딩 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 단계 S1310 내지 S1330은 인트라 예측부(265)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S1310의 예측 정보 및 단계 S1340의 레지듀얼 정보는 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 영상 복호화 장치의 레지듀얼 처리부는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1340). 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(230)는 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 단계 S1350은 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보(인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다(S1310). 또한, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S1320). 영상 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1330). 이 경우 영상 복호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
영상 복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1340). 영상 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S1350). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 14는 본 개시에 따른 인트라 예측부의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치의 인트라 예측부(265)는 인트라 예측 모드/타입 결정부(266), 참조 샘플 도출부(267), 예측 샘플 도출부(268)를 포함할 수 있다. 인트라 예측 모드/타입 결정부(266)는 영상 부호화 장치의 인트라 예측 모드/타입 결정부(186)에서 생성되어 시그널링된 인트라 예측 모드/타입 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부(266)는 현재 픽처 내 복원된 참조 영역으로부터 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(268)는 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 전술한 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(265)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(e.g. intra_luma_mpm_flag 및/또는 intra_chroma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 인트라 예측 모드 정보는 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 지시하는 인덱스 정보(e.g. intra_luma_mpm_idx 및/또는 intra_chroma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 지시하는 리메이닝 모드 정보(e.g. intra_luma_mpm_remainder 및/또는 intra_chroma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. MPM 후보 모드들은 현재 블록의 주변 블록(e.g. 좌측 주변 블록 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및 추가적인 후보 모드들을 포함할 수 있다.
도 15a는 본 개시의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 나타낸 도면이다.
인트라 예측 모드는 일 예로 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 33개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 플래너 인트라 예측 모드는 플래너 모드라고 불릴 수 있고, 상기 DC 인트라 예측 모드는 DC 모드라고 불릴 수 있다.
또는, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 도 8a에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 확장된 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있고, 상기 확장된 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 모든 사이즈의 블록들에 적용될 수 있고, 루마 성분(루마 블록) 및 크로마 성분(크로마 블록) 모두에 적용될 수 있다.
또는, 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 129개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 130번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 모드는 전술한 인트라 예측 모드들 외에도 크로마 샘플을 위한 CCLM(cross-component linear model) 모드를 더 포함할 수 있다. CCLM 모드는 LM 파라미터 도출을 위하여 좌측 샘플들을 고려하는지, 상측 샘플들을 고려하는지, 둘 다를 고려하는지에 따라 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM으로 나누어질 수 있으며, 크로마 성분에 대하여만 적용될 수 있다.
인트라 예측 모드는 예를 들어 아래 표 2와 같이 인덱싱될 수 있다.
Figure pct00002
표 2를 참조하면, 비방향성 인트라 예측 모드로서, 플래너 모드의 모드 번호는 0이고, DC 모드의 모드 번호는 1일 수 있다. 또한, 복수의 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호들은 2 내지 66일 수 있다. 또한, 부가 인트라 예측 모드로서, LT_CCLM 모드, L_CCLM 모드 및 T_CCLM 모드의 모드 번호들은 81 내지 83일 수 있다.
도 15b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 나타낸 도면이다. 도 15b에서, 점선 방향은 정사각형이 아닌 블록에만 적용되는 광각(wide angle) 모드를 도시한다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드와 함께 93개의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있다. 방향성 인트라 예측 모드는 도 8b의 화살표로 나타낸 바와 같이 2번 내지 80번과 -1번 내지 -14번으로 구성되는 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 상기 플래너 모드는 INTRA_PLANAR로 표기될 수 있고, DC 모드는 INTRA_DC로 표기될 수 있다. 그리고 방향성 인트라 예측 모드는 INTRA_ANGULAR-14 내지 INTRA_ANGULAR-1, 및 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR80으로 표기될 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 기법 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 기법 정보는 복수의 인트라 예측 기법들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 기법 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 기법 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(e.g. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(e.g. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (e.g. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시에서 ISP 플래그 정보는 ISP 적용 지시자로 불릴 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 기법 정보는 본 개시에서 설명된 코딩 방법을 이용하여 부호화/복호화될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 기법 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(e.g. CABAC, CAVLC)을 통하여 부호화/복호화될 수 있다.
이하, 크로마 포맷 및 크로마 성분 블록의 인트라 예측에 대해 설명한다.
크로마 포맷의 개요
도 16a 내지 도 16c는 크로마 포맷에 따른 루마 성분 블록(루마 성분 어레이)과 크로마 성분 블록(크로마 성분 어레이)의 관계를 설명하기 위한 도면들이다.
소스 또는 코딩된 픽처/영상은 루마 성분(Y) 블록과 두 개의 크로마 성분(cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 즉, 픽처/영상의 하나의 픽셀은 루마 샘플 및 두 개의 크로마 샘플들(cb, cr)을 포함할 수 있다. 크로마 포맷은 루마 샘플과 크로마 샘플(cb, cr)의 구성 포맷을 나타낼 수 있으며, 컬러 포맷이라고 불릴 수도 있다. 크로마 포맷은 미리 정해질 수도 있고, 또는 적응적으로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 상기 크로마 포맷은 표 3과 같이 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나를 기반으로 시그널링될 수 있다.
Figure pct00003
표 3을 참조하면, chroma_format_idc는 루마 샘플과 이에 대응하는 크로마 샘플의 포맷을 나타낼 수 있고, separate_colour_plane_flag는 4:4:4 크로마 포맷에서 3개의 색 성분(Y, Cb, Cr)이 별도로 부호화되는지 여부를 나타낼 수 있다.
chroma_format_idc가 0인 경우, 크로마 포맷은 모노크롬(monochrome) 포맷에 해당하며, 현재 블록은 크로마 성분 블록을 포함하지 않고 루마 성분 블록만을 포함할 수 있다.
또는, chroma_format_idc가 1인 경우, 크로마 포맷은 4:2:0 크로마 포맷에 해당하며, 크로마 성분 블록의 너비 및 높이는 각각 루마 성분 블록의 너비 및 높이의 절반에 해당할 수 있다. 도 9a는 4:2:0 크로마 포맷에서의 루마 샘플과 크로마 샘플의 위치 관계를 도시한 도면이다.
또는, chroma_format_idc가 2인 경우, 크로마 포맷은 4:2:2 크로마 포맷에 해당하며, 크로마 성분 블록의 너비는 루마 성분 블록의 너비의 절반에 해당하고, 크로마 성분 블록의 높이는 루마 성분 블록의 높이와 동일할 수 있다. 도 9b는 4:2:2 크로마 포맷에서의 루마 샘플과 크로마 샘플의 위치 관계를 도시한 도면이다.
또는, chroma_format_idc가 3인 경우, 크로마 포맷은 4:4:4 크로마 포맷에 해당하며, 크로마 성분 블록의 너비 및 높이는 각각 루마 성분 블록의 너비 및 높이와 동일할 수 있다. 도 16a 내지 도 16c는 4:4:4 크로마 포맷에서의 루마 샘플과 크로마 샘플의 위치 관계를 도시한 도면이다.
SubWidthC와 SubHeightC는 루마 샘플과 크로마 샘플 사이의 비율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 루마 성분 블록의 너비 및 높이가 각각 CbWidth 및 CbHeight인 경우, 크로마 성분 블록의 너비 및 높이는 각각 (CbWidth/SubwidthC) 및 (CbHeight/SubHeightC)로 유도될 수 있다.
크로마 블록의 최소 크기 제한
영상 부호화/복호화 과정에서, 크로마 블록의 크기는 스루풋(throughput)에 큰 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 소정의 크기 이하의 크로마 블록이 과도하게 생성되는 경우, 영상 부호화/복호화 과정의 스루풋은 현저하게 저하될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, CU 분할은 소정의 크기 이하의 크로마 블록이 생성되지 않도록 제한될 수 있다.
구체적으로, 듀얼 트리 구조에서, 2x2, 2x4 또는 4x2 크로마 블록이 생성되지 않도록, 루마 블록 또는 크로마 블록의 블록 분할이 제한될 수 있다. 예를 들어, 듀얼 트리 구조에서, 2x8, 4x4 또는 8x2 크로마 블록에 대한 쿼드트리 분할 및/또는 바이너리 분할이 제한될 수 있다. 또한, 듀얼 트리 구조에서, 2x8, 2x16, 4x4, 4x8, 8x2 또는 8x4 크로마 블록에 대한 터너리 분할이 제한될 수 있다.
또한, 싱글 트리 구조에서, SCIPU(Smallest Chroma Intra Prediction Unit) 제한에 따라, 현재 블록의 분할 구조는 싱글 트리 구조에서 듀얼 트리 구조로 전환될 수 있다. 예를 들어, 크로마 블록은 SCIPU 제한에 따라 최소 16개 이상의 샘플들을 포함하도록 제한될 수 있다. 이에 따라, 블록 분할로 인하여 2x2, 2x4 또는 4x2 크로마 블록이 생성되는 경우, 크로마 블록의 블록 분할은 금지되고, 루마 블록에 대해서만 블록 분할이 수행될 수 있다. 싱글 트리 구조에서 듀얼 트리 구조로 전환된 현재 블록의 분할 구조는 로컬 듀얼 트리 구조라고 지칭될 수 있다.
도 17a 내지 도 17c는 싱글 트리 구조를 듀얼 트리 구조로 전환하기 위한 신택스의 일 예를 나타내는 도면들이다. 도 17a 내지 도 17c는 하나의 coding_tree 신택스를 편의상 세 개의 도면들로 분할하여 나타낸다.
도 17a 내지 도 17c를 참조하면, coding_tree 신택스 내의 파라미터 modeTypeCondition의 값에 기반하여 현재 CTU로부터 생성되는 CU들 각각의 예측 모드 타입(modeType)이 결정될 수 있다. 여기서, modeTypeCondition은 상기 CU들 각각의 예측 모드 특성을 나타낼 수 있다. 또한, modeType은 상기 CU들 각각의 예측 모드 타입을 나타낼 수 있다. 일 예에서, modeType은 인트라 예측, IBC(intra block copy), 팔레트 모드, 인터 예측 등과 같은 모든 예측 모드가 가용함을 나타내는 MODE_TYPE_ALL, 인트라 예측, IBC 및 팔레트 모드만이 가용함을 나타내는 MODE_TYPE_INTRA, 및 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 MODE_TYPE_INTER 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다.
modeTypeCondition은 후술할 소정의 조건들에 따라 제1 값(e.g. 0) 내지 제3 값(e.g. 2)을 가질 수 있다. 그리고, modeTypeCondition의 값에 기반하여, modeType이 결정될 수 있다.
구체적으로, 도 17a를 참조하면, modeTypeCondition이 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우(1710), modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정될 수 있다(1720).
또는, modeTypeCondition이 제3 값(e.g. 2)을 갖는 경우(1730), modeType은 mode_constraint_flag의 값에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, mode_constraint_flag는 현재 CU에 인터 예측 모드가 적용될 수 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, mode_constraint_flag의 제1 값(e.g. 0)은, 현재 CU에 인터 예측 모드만이 적용될 수 있음을 나타낼 수 있다. 그리고, 이 경우, 현재 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTER로 결정될 수 있다. 이와 달리, mode_constraint_flag의 제2 값(e.g. 1)은, 현재 CU에 인터 예측 모드가 적용될 수 없음을 나타낼 수 있다. 그리고, 이 경우, modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정될 수 있다(1740).
또는, modeTypeCondition이 제2 값(e.g. 1) 및 제3 값(e.g. 2) 이외의 값을 갖는 경우(예를 들어, modeTypeCondition이 제1 값(e.g. 0)을 갖는 경우), modeType은 modeTypeCurr와 동일한 값으로 결정될 수 있다(1750). 여기서, modeTypeCurr는 coding_tree 신택스의 호출 입력값으로서, 현재 CU의 예측 모드 타입을 의미할 수 있다. 일 예에서, 현재 CU가 분할 트리의 루트 노드인 경우, modeTypeCurr는 MODE_TYPE_ALL일 수 있다.
modeTypeCondition의 값에 기반하여 결정되는 modeType은, 현재 CU를 분할하여 획득되는 하위 CU를 호출하기 위한 coding_tree 신택스의 호출 입력값으로 이용될 수 있다.
그리고, 현재 CU의 modeType의 값에 기반하여, 현재 CU를 분할하여 생성되는 하위 CU의 분할 구조(treeType)가 결정될 수 있다(1760). 예를 들어, 현재 CU의 modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 하위 CU의 분할 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)로 결정될 수 있다. 이와 달리, modeType이 MODE_TYPE_INTRA가 아닌 경우, 하위 CU의 분할 구조는 현재 CU의 분할 구조(treeTypeCurr)와 같을 수 있다.
하위 CU의 분할 구조에 관한 정보는 파라미터 treeType에 저장될 수 있다. treeType 및 modeType은 현재 CU를 추가적으로 분할하여 하위 CU들을 호출하기 위한 coding_tree 신택스의 입력값으로 이용될 수 있다.
하위 CU의 modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 현재 CU는 듀얼 트리 구조로 추가적으로 분할될 수 있다. 구체적으로, 도 17b를 참조하면, 하위 CU의 modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 하위 CU는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)의 트리 구조를 가질 수 있다. 즉, 현재 CU의 루마 성분과 크로마 성분은 별개의 트리 구조로 분할될 수 있다(1770). 또한, 도 17c를 참조하면, 현재 CU의 modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이고, 하위 CU의 modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 현재 CU의 크로마 성분은 분할되지 않고, 하위 CU는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)의 트리 구조를 가질 수 있다(1780).
이와 같이, 하위 CU의 modeType은 modeTypeCondition에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 하위 CU의 modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 하위 CU의 루마 성분은 듀얼 트리 루마의 트리 구조를 갖고, 하위 CU의 크로마 성분은 듀얼 트리 크로마의 트리 구조를 가질 수 있다. 즉, 하위 CU는 현재 CTU 내에서 부분적으로 듀얼 트리 구조를 갖게 되며, 이와 같은 분할 구조를 로컬 듀얼 트리 구조라고 지칭할 수 있다.
도 18은 예측 모드 특성 정보를 도출하는 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 18을 참조하면, 예측 모드 특성 정보인 modeTypeCondition은 아래의 조건 1 내지 조건 3에 기반하여 제1 값(e.g. 0) 내지 제3 값(e.g. 2)을 가질 수 있다.
구체적으로, 조건 1의 하위 조건들인 조건 1-1 및 조건 1-2 중 적어도 하나가 충족되는 경우, modeTypeCondition은 제1 값(e.g. 0)을 가질 수 있다.
여기서, 조건 1-1은, 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되고, 해당 슬라이스에 포함되는 각각의 CTU가 64x64 루마 샘플 CU로 암묵적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)되며, 상기 64x64 루마 샘플 CU는 듀얼 트리의 루트 노드(root node)가 되는 경우를 의미할 수 있다.
조건 1-2는, modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이 아닌 경우를 의미할 수 있다.
상술한 조건 1이 충족되지 않고, 조건 2의 하위 조건들인 조건 2-1 내지 조건 2-3 중 적어도 하나가 충족되는 경우, modeTypeCondition은 제2 값(e.g. 1)을 가질 수 있다.
여기서, 조건 2-1은, 현재 CU의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 쿼트트리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
조건 2-2는, 현재 CU의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
조건 2-3은, 현재 CU의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
상술한 조건 1 및 조건 2가 모두 충족되지 않고, 조건 3의 하위 조건들인 조건 3-1 및 조건 3-2 중 적어도 하나가 충족되는 경우, modeTypeCondition은 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되는지 여부에 따라 제2 값(e.g. 1) 또는 제3 값(e.g. 2)을 가질 수 있다. 예를 들어, 조건 3-1 및 조건 3-2 중 적어도 하나가 충족되는 경우로서, 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되면 modeTypeCondition은 제2 값을 갖고, 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되지 않으면 modeTypeCondition은 제3 값을 가질 수 있다.
여기서, 조건 3-1은, 현재 CU의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
조건 3-2는, 현재 CU의 너비와 높이의 곱이 128이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
한편, 상술한 조건 1 내지 조건 3이 모두 충족되지 않는 경우, modeTypeCondition은 제1 값(e.g. 0)을 가질 수 있다.
조건 1 내지 조건 3에서, 현재 CU는 현재 CU의 루마 블록을 의미할 수 있다. 즉, modeTypeCondition의 값은 현재 CU의 루마 블록의 크기를 기준으로 결정될 수 있다. 이 경우, 현재 CU의 크로마 블록의 크기는, 현재 CU의 루마 블록의 크기와 표 3을 참조하여 전술한 현재 CU의 컬러 포맷(크로마 포맷)에 따라 결정될 수 있다.
조건 1 내지 조건 3에 따라 결정되는 modeTypeCondition의 값에 기반하여, 현재 CU를 분할하여 획득되는 하위 CU의 예측 모드 타입이 결정될 수 있다. 예를 들어, modeTypeCondition이 제1 값(e.g. 0)을 갖는 경우, 하위 CU의 예측 모드 타입(modeType)은 현재 CU의 예측 모드 타입(modeTypeCurr)으로 결정될 수 있다. 또는, modeTypeCondition이 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우, modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정될 수 있다. 또는, modeTypeCondition이 제3 값(e.g. 2)을 갖는 경우, modeType은 mode_constraint_flag의 값에 기반하여, MODE_TYPE_INTER 또는 MODE_TYPE_INTRA로 결정될 수 있다.
상술한 방법을 통해 결정되는 modeTypeCurr 및 modeType 각각의 값에 기반하여, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 분할 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이고, modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 분할은 금지될 수 있다. 하지만, 이 경우, modeTypeCondition의 값은 현재 CU의 루마 블록의 크기를 기준으로 결정되므로, 크로마 블록의 최소 크기 제한(e.g. 최소 16개의 크로마 샘플들)을 위반하지 않음에도 불구하고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 분할이 금지되는 경우가 발생할 수 있다. 이에 대해, 도 19a 내지 도 21을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 19a 및 도 19b는 현재 CU를 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들의 일 예를 컬러 포맷 별로 나타내는 도면들이다.
도 19a는, 전술한 조건 3-2와 같이, 너비와 높이의 곱이 128인 4x32 루마 블록을 포함하는 현재 CU가 수평 터너리 분할되는 경우를 나타낸다.
도 19a를 참조하면, 4:2:0 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수평 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x4 크로마 블록을 포함할 수 있다. 이 경우, 조건 3-2와, 현재 CU가 추가적인 분할없이 인트라 부호화되는지 여부를 나타내는 mode_constraint_flag의 값에 기반하여, 현재 CU의 수평 터너리 분할은 금지될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, mode_constraint_flag가 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우, 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수평 터너리 분할은 금지될 수 있다.
이와 달리, 4:2:2 또는 4:4:4 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수평 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x2, 2x4 또는 4x2 크로마 블록을 포함하지 않을 수 있다. 하지만, 이 경우에도, 조건 3-2 및 mode_constraint_flag의 값에 기반하여 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수평 터너리 분할은 금지될 수 있다.
다음으로, 도 19b는, 전술한 조건 3-2와 같이, 너비와 높이의 곱이 128인 16x8 루마 블록을 포함하는 현재 CU가 수직 터너리 분할되는 경우를 나타낸다.
도 19b를 참조하면, 4:2:0 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x4 크로마 블록을 포함할 수 있다. 이 경우, 조건 3-2 및 mode_constraint_flag의 값에 기반하여, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 터너리 분할은 금지될 수 있다.
이와 달리, 4:2:2 또는 4:4:4 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x2, 2x4 또는 4x2 크로마 블록을 포함하지 않을 수 있다. 하지만, 이 경우에도, 조건 3-2 및 mode_constraint_flag의 값에 기반하여 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 터너리 분할은 금지될 수 있다.
도 20a 및 도 20b는 현재 CU를 수직 바이너리 분할하여 획득되는 하위 CU들의 일 예를 컬러 포맷 별로 나타내는 도면들이다.
도 20a는, 전술한 조건 3-1와 같이, 너비와 높이의 곱이 64인 4x16 루마 블록을 포함하는 현재 CU가 수직 바이너리 분할되는 경우를 나타낸다.
도 20a를 참조하면, 4:2:0 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 바이너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 4x2 크로마 블록을 포함할 수 있다. 이 경우, 전술한 조건 3-1, 및 현재 CU가 추가적인 분할없이 인트라 부호화되는지 여부를 나타내는 mode_constraint_flag의 값에 기반하여, 현재 CU의 수직 바이너리 분할은 금지될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, mode_constraint_flag가 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우, 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 바이너리 분할은 금지될 수 있다.
이와 달리, 4:2:2 또는 4:4:4 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 바이너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x2, 2x4 또는 4x2 크로마 블록을 포함하지 않을 수 있다. 하지만, 이 경우에도, 전술한 조건 3-1 및 mode_constraint_flag의 값에 기반하여 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 바이너리 분할은 금지될 수 있다.
다음으로, 도 20b는, 전술한 조건 3-1와 같이, 너비와 높이의 곱이 64인 8x8 루마 블록을 포함하는 현재 CU가 수직 바이너리 분할되는 경우를 나타낸다.
도 20b를 참조하면, 4:2:0 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 바이너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x4 크로마 블록을 포함할 수 있다. 이 경우, 전술한 조건 3-2 및 mode_constraint_flag의 값에 기반하여 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 바이너리 분할은 금지될 수 있다.
이와 달리, 4:2:2 또는 4:4:4 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 바이너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x2, 2x4 또는 4x2 크로마 블록을 포함하지 않을 수 있다. 하지만, 이 경우에도, 전술한 조건 3-1 및 mode_constraint_flag의 값에 기반하여 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 바이너리 분할은 금지될 수 있다.
도 21은 현재 CU를 수직 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들의 일 예를 컬러 포맷 별로 나타내는 도면이다.
도 21은, 전술한 조건 3-1와 같이, 너비와 높이의 곱이 64인 16x4 루마 블록을 포함하는 현재 CU가 수직 터너리 분할되는 경우를 나타낸다.
도 21을 참조하면, 4:2:0 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x2 크로마 블록을 포함할 수 있다. 이 경우, 일 예에서, 2x2 크로마 블록을 제한하기 위하여, modeTypeCondition은 mode_constraint_flag의 값과 관계없이 제2 값(e.g. 1)을 갖는 것으로 추론될 수 있다. 그 결과, mode_constraint_flag는 시그널링되지 않을 수 있다. 이에 따라, 하위 CU의 modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 터너리 분할은 금지될 수 있다.
이와 달리, 4:2:2 또는 4:4:4 컬러 포맷에서, 현재 CU를 수직 터너리 분할하여 획득되는 하위 CU들은 2x2 크로마 블록을 포함하지 않을 수 있다. 하지만, 이 경우에도, modeTypeCondition은 전술한 조건 3-1에 기반하여 제2 값(e.g. 1)을 갖는 것으로 추론되고, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 수직 터너리 분할은 금지될 수 있다.
이상, 도 18의 조건 1 내지 조건 3에 따르는 경우, 4:2:0 컬러 포맷에서, 크로마 블록에 대한 추가적인 분할은, 크로마 블록의 최소 크기 제한에 따라 금지될 수 있다. 하지만, 4:2:2 또는 4:4:4 컬러 포맷에서, 크로마 블록에 대한 추가적인 분할은, 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반하지 않더라도 금지될 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따르면, modeTypeCondition의 값은 현재 CU의 컬러 포맷 및 현재 CU의 크로마 블록의 크기를 기반으로 결정될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
예측 모드 특성 정보를 도출하는 과정
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 모드 특성 정보를 도출하는 과정을 나타내는 도면이다.
현재 CU의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷이거나, 4:4:4 포맷으로서 각각의 색 성분(e.g. Y, Cb, Cr)이 개별적으로 부호화되는 경우, 현재 CU 내에서 루마 블록 및 크로마 블록은 동시에 존재할 수 없다. 그 결과, 루마 블록의 크기를 기준으로 크로마 블록에 대한 분할을 제한하는 것은 불가능할 수 있다.
또한, 도 19a 내지 도 21을 참조하여 전술한 바와 같이, 현재 CU의 컬러 포맷에 따라, 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반하지 않는 경우에도, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 분할이 금지될 수 있다.
이와 같은 문제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 모드 특성 정보(modeTypeCondition)을 도출하는 과정은, 도 18의 예와 달리, 현재 CU의 컬러 포맷에 기반하여 수행될 수 있다.
도 22를 참조하면, modeTypeCondition은 아래의 조건 4 내지 조건 6에 기반하여 제1 값(e.g. 0) 내지 제3 값(e.g. 2)을 가질 수 있다.
구체적으로, 조건 4의 하위 조건들인 조건 4-1 내지 조건 4-4 중 적어도 하나가 충족되는 경우, modeTypeCondition은 제1 값(e.g. 0)을 가질 수 있다.
여기서, 조건 4-1은, 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되고, 해당 슬라이스에 포함되는 각각의 CTU가 64x64 루마 샘플 CU로 암묵적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)되며, 상기 64x64 루마 샘플 CU는 듀얼 트리의 루트 노드(root node)가 되는 경우를 의미할 수 있다.
조건 4-2는, modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이 아닌 경우를 의미할 수 있다.
조건 4-3은, 현재 CU의 각각의 색 성분이 개별적으로 부호화되는 경우(separate_colour_plane_flag=1)를 의미할 수 있다. 다른 예에서, 조건 4-3은, 현재 CU의 컬러 포맷이 4:4:4 포맷인 경우(chroma_format_idc=3)를 의미할 수도 있다.
조건 4-4는, 현재 CU의 컬러 포맷이 모노크롬 포맷인 경우(chroma_format_idc=0)를 의미할 수 있다.
상술한 조건 4가 충족되지 않고, 조건 5의 하위 조건들인 조건 5-1 및 조건 5-2 중 적어도 하나가 충족되는 경우, modeTypeCondition은 제2 값(e.g. 1)을 가질 수 있다.
여기서, 조건 5-1은, 현재 CU의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 CU의 분할 모드가 쿼드트리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷인 경우, 조건 5-1은, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 쿼드트리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 또는, 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:2 포맷인 경우, 조건 5-1은, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 CU의 분할 모드가 쿼드트리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
조건 5-2는, 현재 CU의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷인 경우, 조건 5-2는, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 또는, 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:2 포맷인 경우, 조건 5-2는, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
상술한 조건 4 및 조건 5가 모두 충족되지 않고, 조건 6의 하위 조건들인 조건 6-1 및 조건 6-2 중 적어도 하나가 충족되는 경우, modeTypeCondition은 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되는지 여부에 따라 제2 값(e.g. 1) 또는 제3 값(e.g. 2)을 가질 수 있다. 예를 들어, 조건 6-1 및 조건 6-2 중 적어도 하나가 충족되는 경우로서, 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되면 modeTypeCondition은 제2 값을 갖고, 현재 CU가 I 슬라이스에 포함되지 않으면 modeTypeCondition은 제3 값을 가질 수 있다.
여기서, 조건 6-1은, 현재 CU의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷인 경우, 조건 6-1은, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 또는, 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:2 포맷인 경우, 조건 6-1은, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
조건 6-2는, 현재 CU의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷인 경우, 조건 6-2는, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 128이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 또는, 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:2 포맷인 경우, 조건 6-2는, 현재 CU의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 현재 CU의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
일 예에서, 조건 6은, 하위 조건으로서, 현재 CU의 크로마 블록의 너비가 4이고, 현재 CU의 분할 모드가 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 더 포함할 수 있다. 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷 또는 4:2:2 포맷인 경우, 상기 하위 조건은, 현재 CU의 루마 블록의 너비가 8이고, 현재 CU의 분할 모드가 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다. 또한, 일 예에서, 조건 6은, 하위 조건으로서, 현재 CU의 크로마 블록의 너비가 8이고, 현재 CU의 분할 모드가 수직 터너리 분할 모드인 경우를 더 포함할 수 있다. 현재 CU의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷 또는 4:2:2 포맷인 경우, 상기 하위 조건은, 현재 CU의 루마 블록의 너비가 16이고, 현재 CU의 분할 모드가 수직 터너리 분할 모드인 경우를 의미할 수 있다.
한편, 상술한 조건 4 내지 조건 6이 모두 충족되지 않는 경우, modeTypeCondition은 제1 값(e.g. 0)을 가질 수 있다.
조건 5 및 조건 6에서, 크로마 블록의 너비 및 높이는, 표 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 현재 CU의 컬러 포맷에 따라 결정되는 루마 블록과 크로마 블록 사이의 비율을 이용하여 도출될 수 있다. 예를 들어, 모노크롬 포맷에서, 루마 블록과 크로마 블록 사이의 너비 비율(SubWidthC)은 1이고, 루마 블록과 크로마 블록 사이의 높이 비율(SubHeightC)은 1일 수 있다. 또한, 4:2:0 포맷에서, SubWidthC는 2이고, SubHeightC는 2일 수 있다. 또한, 4:4:4 포맷에서, SubWidthC는 2이고, SubHeightC는 1일 수 있다. 또한, 4:4:4 포맷에서, SubWidthC는 1이고, SubHeightC는 1일 수 있다. 각각의 컬러 포맷에 있어서, 크로마 블록의 너비는 루마 블록의 너비(cbWidth)를 SubWidthC로 나눔으로써 도출될 수 있고, 크로마 블록의 높이는 루마 블록의 높이(cbHeight)를 SubWidthH로 나눔으로써 도출될 수 있다.
조건 4 내지 6에 따라 결정되는 modeTypeCondition의 값에 기반하여, 현재 CU를 분할하여 획득되는 하위 CU의 예측 모드 타입(modeType)이 결정될 수 있다. 예를 들어, modeTypeCondition이 제1 값(e.g. 0)을 갖는 경우, modeType은 현재 CU의 예측 모드 타입(modeTypeCurr)으로 결정될 수 있다. 또는, modeTypeCondition이 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우, modeType은 MODE_TYPE_INTRA로 결정될 수 있다. 또는, modeTypeCondition이 제3 값(e.g. 2)을 갖는 경우, modeType은 mode_constraint_flag의 값에 기반하여, MODE_TYPE_INTER 또는 MODE_TYPE_INTRA로 결정될 수 있다.
상술한 방법을 통해 결정되는 modeTypeCurr 및 modeType 각각의 값에 기반하여, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 분할 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이고, modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 현재 CU의 크로마 블록에 대한 분할은 금지될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 예측 모드 특성 정보(modeTypeCondition)는 현재 CU의 컬러 포맷에 기반하여 도출될 수 있다. 이에 따라, 4:2:2 포맷 또는 4:4:4 포맷에서, 크로마 포맷의 최소 크기 제한을 위반하지 않음에도 현재 CU의 크로마 포맷에 대한 추가적인 분할이 금지되는 경우를 방지할 수 있다.
이하, 도 22의 실시예에 따라 도출된 예측 모드 특성 정보(modeTypeCondition)에 기반하여, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
영상 부호화 방법
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 23의 영상 부호화 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S2310 내지 단계 S2330은 영상 분할부(110)에 의하여 수행되고, 단계 S2340은 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)에 의하여 수행될 수 있다.
도 23을 참조하면, 영상 부호화 장치는 예측 모드 특성 정보(modeTypeCondition)를 결정할 수 있다(S2310). 일 예에서, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여 결정될 수 있다.
구체적으로, 영상 부호화 장치는 제1 조건의 충족 여부를 판별할 수 있다(S2311). 일 예에서, 제1 조건은, 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제1 조건은, 현재 블록의 각각의 색 성분이 개별적으로 부호화되는 경우(separate_colour_plane_flag=1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 조건은, 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되고, 해당 슬라이스에 포함되는 각각의 블록이 64x64 루마 샘플 블록으로 암묵적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)되며, 상기 64x64 루마 샘플 블록은 듀얼 트리의 루트 노드(root node)가 되는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제1 조건은, 현재 블록의 예측 모드 타입(modeTypeCurr)이 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL)이 아닌 경우를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL)은 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용한 예측 모드 타입을 나타낼 수 있다.
제1 조건이 충족되는 경우(S2311의 'YES'), 예측 모드 특성 정보는 제1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다(S2312).
이와 달리, 제1 조건이 충족되지 않는 경우(예를 들어, 현재 블록의 컬러 포맷이 4:2:0 또는 4:2:2 포맷인 경우)(S2311의 'NO'), 영상 부호화 장치는 제2 조건의 충족 여부를 판별할 수 있다(S2313). 일 예에서, 제2 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 블록의 분할 모드가 쿼트트리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 블록의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 일 예에서, 제2 조건은, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 현재 블록의 루마 블록의 크기를 기준으로 변경될 수 있음은 도 22를 참조하여 전술한 바와 같다.
제2 조건이 충족되는 경우(S2313의 'YES'), 예측 모드 특성 정보는 제2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다(S2314)
이와 달리, 제2 조건이 충족되지 않는 경우(S2313의 'NO'), 영상 부호화 장치는 제3 조건의 충족 여부를 판별할 수 있다(S2315). 일 예에서, 제3 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 블록의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 블록의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 일 예에서, 제3 조건은, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 현재 블록의 루마 블록의 크기를 기준으로 변경될 수 있음은 도 22를 참조하여 전술한 바와 같다.
제3 조건이 충족되는 경우(S2315의 'YES'), 영상 부호화 장치는 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되는지 여부를 판별할 수 있다(S2316).
현재 블록이 I 슬라이스에 포함되는 경우(S2316의 'YES'), 예측 모드 특성 정보는 제2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다(S2314). 이와 달리, 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되지 않는 경우(S2316의 'NO'), 예측 모드 특성 정보는 제3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다(S2317).
이와 달리, 제3 조건이 충족되지 않는 경우(S2315의 'NO'), 예측 모드 특성 정보는 제1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다(S2312).
영상 부호화 장치는, 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 현재 블록을 분할하여 획득되는 하위 블록의 예측 모드 타입(modeType)을 결정할 수 있다(S2320).
예를 들어, 예측 모드 특성 정보가 제1 값(e.g. 0)을 갖는 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입은 현재 블록의 예측 모드 타입(modeTypeCurr)으로 결정될 수 있다.
또는, 예측 모드 특성 정보가 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입은 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)으로 결정될 수 있다. 여기서, 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)는 인트라 예측만이 가용한 예측 모드 타입을 나타낼 수 있다.
또는, 예측 모드 특성 정보가 제3 값(e.g. 2)을 갖는 경우, 소정의 조건에 따라 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA) 또는 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인터 예측 모드만이 가용한 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입은 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)로 결정될 수 있다. 여기서, 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)은 인터 예측만이 가용한 예측 모드 타입을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 인터 예측 모드가 가용하지 않은 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입은 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)으로 결정될 수 있다. 일 예에서, 인터 예측 모드가 가용한지 여부를 나타내는 정보는 소정의 플래그(e.g. mode_constraint_flag)를 이용하여 부호화될 수 있다.
영상 부호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 현재 블록을 분할함으로써, 현재 블록의 하위 블록을 획득할 수 있다(S2330). 예를 들어, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)인 경우, 영상 부호화 장치는 현재 블록을 듀얼 트리 구조로 분할함으로써 하위 블록을 획득할 수 있다. 이와 달리, 현재 블록의 예측 모드 타입이 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)가 아닌 경우(예를 들어, 현재 블록의 예측 모드 타입이 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL) 또는 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)인 경우), 영상 부호화 장치는 현재 블록의 분할 구조에 따라 현재 블록을 분할함으로써 하위 블록을 획득할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 분할 구조가 싱글 트리 구조인 경우, 영상 부호화 장치는 현재 블록을 싱글 트리 구조로 분할함으로써 하위 블록을 획득할 수 있다. 또한, 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 구조인 경우, 영상 부호화 장치는 현재 블록을 듀얼 트리 구조로 분할함으로써 하위 블록을 획득할 수 있다.
하위 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 구조로 결정되는 경우, 현재 블록의 루마 블록 및 크로마 블록의 분할 여부는 독립적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 루마 블록의 분할 여부는 루마 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 크로마 블록의 분할 여부는 크로마 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 일 예에서, 크로마 블록의 분할 여부는, 도 22를 참조하여 전술한 바와 같이, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여 결정될 수 있다.
영상 부호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 하위 블록을 부호화할 수 있다(S2340). 예를 들어, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL)인 경우, 영상 부호화 장치는, 인트라 예측 모드, IBC, 팔레트 모드 및 인터 예측 모드 중 하나에 기반하여 하위 블록을 부호화할 수 있다. 이 경우, 하위 블록에 적용되는 예측 모드를 나타내는 정보는 소정의 플래그(e.g. pred_mode_flag)를 이용하여 부호화될 수 있다.
또는, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)인 경우, 영상 부호화 장치는 인트라 예측 모드에 기반하여 하위 블록을 부호화할 수 있다.
또는, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)인 경우, 영상 부호화 장치는 인터 예측 모드에 기반하여 하위 블록을 부호화할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법에 따르면, 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여 하위 블록의 분할 모드를 결정함으로써, 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반하지 않으면서 부호화 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
영상 복호화 방법
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 24의 영상 복호화 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S2410 내지 단계 S2430은 프로세서에 의하여 수행되고, 단계 S2440은 인터 예측부(260) 또는 인트라 예측부(265)에 의하여 수행될 수 있다.
도 24를 참조하면, 영상 복호화 장치는 예측 모드 특성 정보(modeTypeCondition)를 결정할 수 있다(S2410). 일 예에서, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여 결정될 수 있다.
구체적으로, 영상 복호화 장치는 제1 조건의 충족 여부를 판별할 수 있다(S2411). 일 예에서, 제1 조건은, 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제1 조건은, 현재 블록의 각각의 색 성분이 개별적으로 복호화되는 경우(separate_colour_plane_flag=1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 조건은, 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되고, 해당 슬라이스에 포함되는 각각의 블록이 64x64 루마 샘플 블록으로 암묵적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)되며, 상기 64x64 루마 샘플 블록은 듀얼 트리의 루트 노드(root node)가 되는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제1 조건은, 현재 블록의 예측 모드 타입(modeTypeCurr)이 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL)이 아닌 경우를 포함할 수 있다.
제1 조건이 충족되는 경우(S2411의 'YES'), 예측 모드 특성 정보는 제1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다(S2412).
이와 달리, 제1 조건이 충족되지 않는 경우(예를 들어, 현재 블록의 컬러 포맷이 4:2:0 또는 4:2:2 포맷인 경우)(S2411의 'NO'), 영상 복호화 장치는 제2 조건의 충족 여부를 판별할 수 있다(S2413). 일 예에서, 제2 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 블록의 분할 모드가 쿼드트리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 블록의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 일 예에서, 제2 조건은, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 현재 블록의 루마 블록의 크기를 기준으로 변경될 수 있음은 도 22를 참조하여 전술한 바와 같다.
제2 조건이 충족되는 경우(S2413의 'YES'), 예측 모드 특성 정보는 제2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다(S2414)
이와 달리, 제2 조건이 충족되지 않는 경우(S2413의 'NO'), 영상 복호화 장치는 제3 조건의 충족 여부를 판별할 수 있다(S2415). 일 예에서, 제3 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 16이고, 현재 블록의 분할 모드가 수평 바이너리 분할 모드 또는 수직 바이너리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조건은, 현재 블록의 크로마 블록의 너비와 높이의 곱이 32이고, 현재 블록의 분할 모드가 수평 터너리 분할 모드 또는 수직 터너리 분할 모드인 경우를 포함할 수 있다. 일 예에서, 제3 조건은, 현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 현재 블록의 루마 블록의 크기를 기준으로 변경될 수 있음은 도 22를 참조하여 전술한 바와 같다.
제3 조건이 충족되는 경우(S2415의 'YES'), 영상 복호화 장치는 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되는지 여부를 판별할 수 있다(S2416).
현재 블록이 I 슬라이스에 포함되는 경우(S2416의 'YES'), 예측 모드 특성 정보는 제2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다(S2414). 이와 달리, 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되지 않는 경우(S2416의 'NO'), 예측 모드 특성 정보는 제3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다(S2417).
이와 달리, 제3 조건이 충족되지 않는 경우(S2415의 'NO'), 예측 모드 특성 정보는 제1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다(S2412).
영상 복호화 장치는, 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 현재 블록을 분할하여 획득되는 하위 블록의 예측 모드 타입(modeType)을 결정할 수 있다(S2420).
예를 들어, 예측 모드 특성 정보가 제1 값(e.g. 0)을 갖는 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입은 현재 블록의 예측 모드 타입(modeTypeCurr)으로 결정될 수 있다.
또는, 예측 모드 특성 정보가 제2 값(e.g. 1)을 갖는 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입은 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)로 결정될 수 있다.
또는, 예측 모드 특성 정보가 제3 값(e.g. 2)을 갖는 경우, 소정의 조건에 따라 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA) 또는 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인터 예측 모드만이 가용한 경우, 예측 모드 특성 정보는 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)으로 결정될 수 있다. 이와 달리, 인터 예측 모드가 가용하지 않은 경우, 예측 모드 특성 정보는 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)으로 결정될 수 있다. 일 예에서, 인터 예측 모드가 가용한지 여부는, 비트스트림으로부터 획득되는 소정의 플래그(e.g. mode_constraint_flag)를 복호화함으로써 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 현재 블록을 분할함으로써, 현재 블록의 하위 블록을 획득할 수 있다(S2430). 예를 들어, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)인 경우, 영상 복호화 장치는 현재 블록을 듀얼 트리 구조로 분할함으로써 하위 블록을 획득할 수 있다. 이와 달리, 현재 블록의 예측 모드 타입이 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)이 아닌 경우(예를 들어, 현재 블록의 예측 모드 타입이 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL) 또는 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)인 경우), 영상 복호화 장치는 현재 블록의 분할 구조(e.g. 싱글 트리 구조 또는 듀얼 트리 구조)와 동일한 방식으로 현재 블록을 분할함으로써 하위 블록을 획득할 수 있다.
하위 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 구조로 결정되는 경우, 현재 블록의 루마 블록 및 크로마 블록의 분할 여부는 각각의 크기에 기반하여 독립적으로 결정될 수 있다. 일 예에서, 현재 블록의 크로마 블록의 분할 여부는, 도 22를 참조하여 전술한 바와 같이, 현재 블록의 컬러 포맷에 따라 결정되는 예측 모드 특성 정보(mode_type_condition)에 기반하여 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 하위 블록을 복호화할 수 있다(S2440). 예를 들어, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제1 예측 모드 타입(MODE_TYPE_ALL)인 경우, 영상 복호화 장치는, 인트라 예측 모드, IBC, 팔레트 모드 및 인터 예측 모드 중 하나에 기반하여 하위 블록을 복호화할 수 있다. 이 경우, 하위 블록에 적용되는 예측 모드는, 비트스트림으로부터 획득되는 소정의 플래그(e.g. pred_mode_flag)를 복호화함으로써 결정될 수 있다.
또는, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제2 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)인 경우, 영상 복호화 장치는 인트라 예측 모드에 기반하여 하위 블록을 복호화할 수 있다.
또는, 하위 블록의 예측 모드 타입이 제3 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTER)인 경우, 영상 복호화 장치는 인터 예측 모드에 기반하여 하위 블록을 복호화할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법에 따르면, 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여 하위 블록의 분할 모드를 결정함으로써, 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반하지 않으면서 복호화 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 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.
도 25는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 25에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 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 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 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 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 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 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 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.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
    현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계;
    상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계;
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 복호화하는 단계를 포함하고,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하고,
    상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며,
    상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 갖는
    영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예측 모드 특성 정보가 상기 제1 값을 갖는 경우,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 상기 현재 블록의 예측 모드 타입과 동일한 예측 모드 타입으로 결정되는
    영상 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 예측 모드 특성 정보가 상기 제2 값을 갖는 경우,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 상기 제2 예측 모드 타입으로 결정되는
    영상 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예측 모드 특성 정보가 상기 제3 값을 갖는 경우,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 상기 인터 예측 모드가 가용한지 여부에 기반하여, 상기 제2 예측 모드 타입 또는 상기 제3 예측 모드 타입으로 결정되는
    영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인터 예측 모드가 가용한지 여부는, 비트스트림으로부터 획득되는 소정의 플래그를 복호화함으로써 결정되는
    영상 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입이 상기 제2 예측 모드 타입으로 결정되는 경우,
    상기 하위 블록은 상기 현재 블록을 듀얼 트리 구조로 분할함으로써 획득되는
    영상 복호화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입이 상기 제1 예측 모드 타입 또는 상기 제3 예측 모드 타입으로 결정되는 경우,
    상기 하위 블록은 상기 현재 블록을 상기 현재 블록의 분할 구조와 동일한 방식으로 분할함으로써 획득되는
    영상 복호화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입이 상기 제1 예측 모드 타입으로 결정되는 경우,
    상기 하위 블록은 비트스트림으로부터 획득되는 소정의 플래그를 복호화함으로써 결정되는 예측 모드에 기반하여 복호화되는
    영상 복호화 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 상기 현재 블록의 분할 모드가 쿼드트리 분할 모드인 경우,
    상기 예측 모드 특성 정보는 상기 제2 값을 갖는
    영상 복호화 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 상기 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드인 경우,
    상기 예측 모드 특성 정보는 상기 제2 값을 갖는
    영상 복호화 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 64이고, 상기 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이며, 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷인 경우,
    상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되는지 여부에 기반하여, 상기 제2 값 또는 상기 제3 값을 갖는
    영상 복호화 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 루마 블록의 너비와 높이의 곱이 128이고, 상기 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이며, 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 4:2:0 포맷인 경우,
    상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록이 I 슬라이스에 포함되는지 여부에 기반하여, 상기 제2 값 또는 상기 제3 값을 갖는
    영상 복호화 방법.
  13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하고,
    상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하고,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하고,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 복호화하며,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하고,
    상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며,
    상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 갖는
    영상 복호화 장치.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 블록의 컬러 포맷에 기반하여, 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계;
    상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여, 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계;
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 현재 블록을 분할함으로써, 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여, 상기 하위 블록을 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입은, 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드가 모두 가용함을 나타내는 제1 예측 모드 타입, 상기 인트라 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제2 예측 모드 타입, 및 상기 인터 예측 모드만이 가용함을 나타내는 제3 예측 모드 타입을 포함하며,
    상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는 제1 값을 갖고, 상기 제1 조건은 상기 현재 블록의 컬러 포맷이 모노크롬(monochrome) 포맷 또는 4:4:4 포맷인 경우를 포함하며,
    상기 현재 블록에 대한 제1 조건을 충족하지 않는 경우, 상기 예측 모드 특성 정보는, 상기 현재 블록의 컬러 포맷, 분할 모드 및 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 제2 값 또는 제3 값을 갖는
    영상 부호화 방법.
  15. 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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