KR20220071131A - Video Encoding and Decoding Method and Apparatus Using Subblock Based Intra Prediction - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 서브블록단위 인트라 예측을 이용하는 영상 부호화 및 복호화 방법과 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to a method and apparatus for encoding and decoding an image using sub-block intra prediction.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다. The content described below merely provides background information related to the present invention and does not constitute the prior art.
비디오 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다. Since video data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory to store or transmit itself without compression processing.
따라서, 통상적으로 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 압축 기술로는 H.264/AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등을 비롯하여, HEVC에 비해 약 30% 이상의 부호화 효율을 향상시킨 VVC(Versatile Video Coding)가 존재한다. Accordingly, in general, when storing or transmitting video data, an encoder is used to compress and store or transmit the video data, and a decoder receives, decompresses, and reproduces the compressed video data. As such video compression technologies, there are H.264/AVC, High Efficiency Video Coding (HEVC), and the like, as well as Versatile Video Coding (VVC), which improves coding efficiency by about 30% or more compared to HEVC.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.However, as the size, resolution, and frame rate of an image are gradually increasing, and the amount of data to be encoded is increasing accordingly, a new compression technique with better encoding efficiency and higher image quality improvement than existing compression techniques is required.
영상(비디오) 부호화에서, 영상을 CU(Coding Unit) 단위로 분할하고, CU 단위로 부호화할 때, 부호화 대상 블록 내의 모든 화소는 하나의 예측모드를 이용하여 인트라 예측된다. 따라서, 참조픽셀과의 거리가 멀어질 수 있어, 부호화될 잔차신호에 아직 에너지가 많이 존재할 수 있다. 잔차신호에 에너지 존재하는 문제는, 예측할 픽셀과 참조픽셀과의 거리가 먼 가로로(또는 세로로) 긴 직사각형 블록이거나 블록의 크기가 큰 경우, 더욱 심각할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 블록을 더욱 작게 세분하면 되지만, 각 세분된 블록마다 인트라 예측모드를 전송하기 위한 오버헤드가 증가한다는 문제가 있다. In image (video) encoding, when an image is divided into coding units (CUs) and encoded in units of CUs, all pixels in an encoding object block are intra-predicted using one prediction mode. Accordingly, the distance from the reference pixel may increase, so that a large amount of energy may still exist in the residual signal to be encoded. The problem of the presence of energy in the residual signal may be more serious when the distance between the pixel to be predicted and the reference pixel is a long horizontal (or vertical) rectangular block or when the size of the block is large. In order to solve this problem, the block may be further subdivided, but there is a problem in that the overhead for transmitting the intra prediction mode for each subdivided block increases.
한편, 오버헤드가 증가하는 문제를 해결하기 위한 기술도 존재한다. 인트라 예측 효율을 높이면서도 오버 헤드를 감소시키기 위해, 부호화할 블록을 균등하게 작은 블록들로 한 번 더 나누어 예측을 수행하되, 서브분할하기 전의 원래 블록단위로 하나의 예측모드만을 전송하고, 하나의 예측모드가 서브분할된 작은 블록들에 공통으로 사용될 수 있다. 이러한 종래 기술을 ISP(Intra Sub-Partition) 기술이라 부른다. On the other hand, there is also a technique for solving the problem of increasing overhead. In order to increase intra prediction efficiency and reduce overhead, prediction is performed by dividing a block to be encoded into equally small blocks once more, but only one prediction mode is transmitted in the original block unit before subdivision, and one prediction mode is transmitted. A prediction mode may be commonly used for subdivided small blocks. This prior art is called an Intra Sub-Partition (ISP) technology.
현재블록의 인트라 예측을 위해 ISP가 적용되는 경우, 하나의 인트라 예측모드를 신호하되, 서브분할된 블록 각각에 가까운 참조픽셀 값을 이용하여 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치는 서브분할된 블록을 예측할 수 있다. 한편, ISP 기술을 적용 시, 현재블록에 적용된 인트라 예측모드가 서브분할된 블록에서는 최적의 모드가 아닐 수 있다는 문제가 있다. 따라서, 부호화 효율 측면에서 서브블록의 예측모드를 효과적으로 부호화하는 방법이 고려될 필요가 있다. When ISP is applied for intra prediction of the current block, one intra prediction mode is signaled, but the image encoding apparatus and the image decoding apparatus can predict the subdivided block by using a reference pixel value close to each subdivided block. have. Meanwhile, when the ISP technology is applied, there is a problem that the intra prediction mode applied to the current block may not be the optimal mode in the subdivided block. Therefore, it is necessary to consider a method of effectively encoding the prediction mode of the subblock in terms of encoding efficiency.
본 개시는, 서브블록 단위의 인트라 예측을 효율적으로 수행하기 위해, 서브분할된 블록의 모양, 서브분할 방향, 및 현재블록의 예측 방향 등을 고려하여, 서브분할된 블록에 적합한 방향으로 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 서브분할된 블록의 인트라 예측모드를 생성하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.According to the present disclosure, in order to efficiently perform intra prediction in units of sub-blocks, the shape of the sub-divided block, the sub-division direction, and the prediction direction of the current block are taken into consideration, and the current block in a direction suitable for the sub-divided block is determined. An object of the present invention is to provide an image encoding/decoding method and apparatus for generating an intra prediction mode of a subdivided block by modifying an intra prediction mode.
본 개시의 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 서브블록들의 재설정 예측모드(modified prediction mode)를 생성하는 인트라 예측방법에 있어서, 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측모드, 상기 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 복호화하는 단계, 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄; 상기 현재블록의 정보, 및 상기 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정하는 단계; 및 상기 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법을 제공한다. According to an embodiment of the present disclosure, in an intra prediction method for generating a modified prediction mode of sub-blocks performed by an image decoding apparatus, an intra prediction mode of a current block from a bitstream and information on the current block , and decoding sub-block information, wherein the sub-block information indicates information related to sub-blocks into which the current block is divided; selecting a prediction mode reset method based on the current block information and the sub-block information; and generating the reset prediction mode by modifying the intra prediction mode of the current block based on the prediction mode resetting method.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 서브블록들의 재설정 예측모드(modified prediction mode)를 생성하는 영상 복호화 장치에 있어서, 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측모드, 상기 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 복호화하는 엔트로피 복호화부, 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄; 및 상기 현재블록의 정보, 및 상기 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정한 후, 상기 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 상기 재설정 예측모드를 생성하는 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치를 제공한다. According to another embodiment of the present disclosure, in an image decoding apparatus for generating a modified prediction mode of subblocks, an intra prediction mode of a current block, information of the current block, and subblock information are obtained from a bitstream. an entropy decoding unit for decoding, wherein the subblock information indicates information related to subblocks into which the current block is divided; and after selecting a prediction mode resetting method based on the information of the current block and the subblock information, and then modifying the intra prediction mode of the current block based on the prediction mode resetting method to modify the reset prediction mode It provides an image decoding apparatus, characterized in that it comprises an intra prediction unit for generating the.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 수행하는, 서브블록들의 재설정 예측모드(modified prediction mode)를 생성하는 인트라 예측방법에 있어서, 현재블록의 인트라 예측모드, 상기 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 획득하는 단계, 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄; 상기 현재블록의 정보, 및 상기 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정하는 단계; 및 상기 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법을 제공한다. According to another embodiment of the present disclosure, in an intra prediction method for generating a modified prediction mode of subblocks performed by an image encoding apparatus, an intra prediction mode of a current block, information on the current block, and obtaining sub-block information, wherein the sub-block information indicates information related to sub-blocks into which the current block is divided; selecting a prediction mode reset method based on the current block information and the sub-block information; and generating the reset prediction mode by modifying the intra prediction mode of the current block based on the prediction mode resetting method.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 서브분할된 블록의 모양, 서브분할 방향, 및 현재블록의 예측 방향 등을 고려하여, 서브분할된 블록에 적합한 방향으로 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정하여 서브분할된 블록의 인트라 예측모드를 생성하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공함으로써, 인트라 예측모드의 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, the intra prediction mode of the current block is reset in a direction suitable for the subdivided block in consideration of the shape of the subdivided block, the subdivision direction, and the prediction direction of the current block. By providing an image encoding/decoding method and apparatus for generating an intra prediction mode of a subdivided block, there is an effect that it becomes possible to improve the encoding efficiency of the intra prediction mode.
또한 본 실시예에 따르면, 서브분할된 블록의 모양, 서브분할 방향, 및 현재블록의 예측 방향 등을 고려하여, 서브분할된 블록에 적합한 방향으로 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정하여 서브분할된 블록의 인트라 예측모드를 생성하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공함으로써, 복호화된 영상의 화질을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.In addition, according to the present embodiment, the intra prediction mode of the current block is reset in a direction suitable for the subdivided block in consideration of the shape of the subdivided block, the subdivision direction, and the prediction direction of the current block, so that the subdivided block By providing an image encoding/decoding method and apparatus for generating an intra prediction mode of , it is possible to improve the quality of a decoded image.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 현재블록과 분할된 서브블록을 나타내는 예시도이다.
도 7은 WAIP 기술 적용에 따른 ISP 기술의 문제를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 다양한 모양의 서브블록들은 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다.
도 10a 및 도 10b는 서브블록의 정보로서 서브블록의 분할 방향을 이용하는 실시예를 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다.
도 12a 내지 도 12e는 본 개시의 일 실시예에 따른 대표블록 선정하는 방식들을 나타내는 예시도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록 선정 및 예측모드의 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 특정한 크기의 조건을 나타내기 위한 예시도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 크기에 따른 서브블록의 예측모드 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 모양에 따른 서브블록의 예측모드 재설정의 조건을 나타내기 위한 예시도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 모양에 따른 서브블록의 예측모드 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 위치에 따른 서브블록의 예측모드 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 예측 방향에 따른 서브블록의 예측모드 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 20은 본 개시의 또다른 실시예에 따른, 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, 서브블록별 인트라 예측모드의 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 크기에 따른 서브블록별 인트라 예측모드의 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 23은 현재블록 내의 서브블록들을 부호화(또는 복호화)하는 순서를 나타내는 예시도이다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른, 서브블록들의 예측모드 재설정 순서를 나타내는 예시도이다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른, 기설정된 패턴에 따른 서브블록의 예측모드 재설정을 나타내는 예시도이다.
도 26은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다.
도 27은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 모드 재설정 플래그를 나타내는 예시도이다.
도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 29는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 30은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 31은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus that can implement techniques of the present disclosure.
2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
4 is an exemplary diagram of a neighboring block of the current block.
5 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
6 is an exemplary diagram illustrating a current block and a divided subblock.
7 is an exemplary diagram illustrating a problem of the ISP technology according to the application of the WAIP technology.
8 is an exemplary diagram illustrating sub-blocks having various shapes according to an embodiment of the present disclosure.
9 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to an embodiment of the present disclosure.
10A and 10B are exemplary views illustrating an embodiment in which a sub-block division direction is used as sub-block information.
11 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to another embodiment of the present disclosure.
12A to 12E are exemplary views illustrating methods of selecting a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
13 is an exemplary diagram illustrating representative block selection and resetting of a prediction mode according to an embodiment of the present disclosure.
14 is an exemplary diagram illustrating a condition of a specific size of a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
15A and 15B are exemplary diagrams illustrating a prediction mode resetting of a subblock according to a size of a representative block, according to an embodiment of the present disclosure.
16A and 16B are exemplary diagrams illustrating a condition for resetting a prediction mode of a subblock according to a shape of a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
17 is an exemplary diagram illustrating a prediction mode resetting of a subblock according to a shape of a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
18 is an exemplary diagram illustrating a prediction mode resetting of a subblock according to a position of a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
19 is an exemplary diagram illustrating a prediction mode resetting of a subblock according to a prediction direction according to an embodiment of the present disclosure.
20 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to another embodiment of the present disclosure.
21 is an exemplary diagram illustrating resetting of an intra prediction mode for each subblock according to an embodiment of the present disclosure.
22 is an exemplary diagram illustrating resetting of an intra prediction mode for each subblock according to a size of a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
23 is an exemplary diagram illustrating an order of encoding (or decoding) subblocks in a current block.
24 is an exemplary diagram illustrating a prediction mode resetting order of subblocks according to an embodiment of the present disclosure.
25 is an exemplary diagram illustrating a prediction mode resetting of a subblock according to a preset pattern, according to an embodiment of the present disclosure.
26 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to another embodiment of the present disclosure.
27 is an exemplary diagram illustrating a mode reset flag according to another embodiment of the present disclosure.
28 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
29 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image decoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
30 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
31 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image encoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in the description of the present embodiments, if it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present embodiments, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus that can implement techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image encoding apparatus and sub-configurations of the apparatus will be described with reference to FIG. 1 .
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.The image encoding apparatus includes a
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Each component of the image encoding apparatus may be implemented as hardware or software, or may be implemented as a combination of hardware and software. In addition, the function of each component may be implemented as software and the microprocessor may be implemented to execute the function of software corresponding to each component.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다. One image (video) is composed of one or more sequences including a plurality of pictures. Each picture is divided into a plurality of regions, and encoding is performed for each region. For example, one picture is divided into one or more tiles and/or slices. Here, one or more tiles may be defined as a tile group. Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs). And each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure. Information applied to each CU is encoded as a syntax of the CU, and information commonly applied to CUs included in one CTU is encoded as a syntax of the CTU. In addition, information commonly applied to all blocks in one slice is encoded as a syntax of a slice header, and information applied to all blocks constituting one or more pictures is a picture parameter set (PPS) or a picture. encoded in the header. Furthermore, information commonly referenced by a plurality of pictures is encoded in a sequence parameter set (SPS). In addition, information commonly referred to by one or more SPSs is encoded in a video parameter set (VPS). Also, information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as a syntax of a tile or tile group header. Syntax included in the SPS, PPS, slice header, tile or tile group header may be referred to as high-level syntax.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. The
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. The
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다. As a tree structure, a quadtree (QT) in which a parent node (or parent node) is divided into four child nodes (or child nodes) of the same size, or a binary tree (BinaryTree) in which a parent node is divided into two child nodes , BT), or a ternary tree (TT) in which a parent node is divided into three child nodes in a 1:2:1 ratio, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed have. For example, a QuadTree plus BinaryTree (QTBT) structure may be used, or a QuadTree plus BinaryTree TernaryTree (QTBTTT) structure may be used. Here, BTTT may be combined to be referred to as a Multiple-Type Tree (MTT).
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.As shown in FIG. 2 , the CTU may be first divided into a QT structure. The quadtree splitting may be repeated until the size of a splitting block reaches the minimum block size of a leaf node (MinQTSize) allowed in QT. A first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is divided into four nodes of a lower layer is encoded by the
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.Alternatively, before encoding the first flag (QT_split_flag) indicating whether each node is split into four nodes of a lower layer, a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is split is encoded it might be When the CU split flag (split_cu_flag) value indicates that it is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of coding. When the CU split flag (split_cu_flag) value indicates to be split, the image encoding apparatus starts encoding from the first flag in the above-described manner.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.When QTBT is used as another example of the tree structure, there are two types of splitting the block of the node into two blocks of the same size horizontally (ie, symmetric horizontal splitting) and vertically (ie, symmetric vertical splitting). branches may exist. A split flag (split_flag) indicating whether each node of the BT structure is split into blocks of a lower layer and split type information indicating a split type are encoded by the
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.A CU may have various sizes depending on the QTBT or QTBTTT split from the CTU. Hereinafter, a block corresponding to a CU to be encoded or decoded (ie, a leaf node of QTBTTT) is referred to as a 'current block'. According to the adoption of QTBTTT partitioning, the shape of the current block may be not only a square but also a rectangle.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다. The
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.In general, each of the current blocks in a picture may be predictively coded. In general, prediction of the current block is performed using an intra prediction technique (using data from the picture containing the current block) or inter prediction technique (using data from a picture coded before the picture containing the current block). can be performed. Inter prediction includes both uni-prediction and bi-prediction.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.The
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.For efficient directional prediction of a rectangular-shaped current block, directional modes (Nos. 67 to 80 and No. -1 to No. -14 intra prediction modes) indicated by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as “wide angle intra-prediction modes”. Arrows in FIG. 3B indicate corresponding reference samples used for prediction, not prediction directions. The prediction direction is opposite to the direction indicated by the arrow. The wide-angle intra prediction modes are modes in which a specific directional mode is predicted in the opposite direction without additional bit transmission when the current block is rectangular. In this case, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes available for the current block may be determined by the ratio of the width to the height of the rectangular current block. For example, the wide-angle intra prediction modes having an angle smaller than 45 degrees (
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 비트율 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 비트율 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 비트율 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.The
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.The
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조픽처와 각 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.Meanwhile, the
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다. Various methods may be used to minimize the amount of bits required to encode motion information.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.For example, when the reference picture and motion vector of the current block are the same as the reference picture and motion vector of the neighboring block, the motion information of the current block may be transmitted to the image decoding apparatus by encoding information for identifying the neighboring block. This method is called 'merge mode'.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다. In the merge mode, the
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 선정된 머지 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 머지 후보에 추가한다. As the neighboring blocks for inducing the merge candidate, as shown in FIG. 4 , the left block (A0), the lower left block (A1), the upper block (B0), and the upper right block (B1) adjacent to the current block in the current picture. ), and all or part of the upper left block (A2) may be used. In addition, a block located in a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located may be used as a merge candidate. For example, a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the co-located block may be further used as merge candidates. If the number of merge candidates selected by the above-described method is smaller than the preset number, a 0 vector is added to the merge candidates.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
머지 스킵(merge skip) 모드는 머지 모드의 특별한 경우로서, 양자화를 수행한 후, 엔트로피 부호화를 위한 변환 계수가 모두 영(zero)에 가까울 때, 잔차신호의 전송 없이 주변블록 선택 정보만을 전송한다. 머지 스킵 모드를 이용함으로써, 움직임이 적은 영상, 정지 영상, 스크린 콘텐츠 영상 등에서 상대적으로 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다. The merge skip mode is a special case of the merge mode. After quantization, when all transform coefficients for entropy encoding are close to zero, only neighboring block selection information is transmitted without transmission of a residual signal. By using the merge skip mode, it is possible to achieve relatively high encoding efficiency in an image with little motion, a still image, and a screen content image.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다. Hereinafter, the merge mode and the merge skip mode are collectively referred to as a merge/skip mode.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.Another method for encoding motion information is AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) mode.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 움직임벡터 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 움직임벡터 후보에 추가한다. In the AMVP mode, the
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다. The
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.The prediction motion vector may be obtained by applying a predefined function (eg, a median value, an average value operation, etc.) to the prediction motion vector candidates. In this case, the image decoding apparatus also knows the predefined function. Also, since the neighboring block used to derive the prediction motion vector candidate is a block that has already been encoded and decoded, the video decoding apparatus already knows the motion vector of the neighboring block. Therefore, the image encoding apparatus does not need to encode information for identifying the prediction motion vector candidate. Accordingly, in this case, information on a differential motion vector and information on a reference picture used to predict a current block are encoded.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.Meanwhile, the prediction motion vector may be determined by selecting any one of the prediction motion vector candidates. In this case, information for identifying the selected prediction motion vector candidate is additionally encoded together with information on the differential motion vector and information on the reference picture used to predict the current block.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.The
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. The
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. Meanwhile, the
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. The
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.The
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.The
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다. The
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(움직임 정보의 부호화 모드(머지 모드 또는 AMVP 모드), 머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.In addition, the
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.The
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.The
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.The
디블록킹 필터(182)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.The
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용될 수 있다.The restored block filtered through the
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.5 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image decoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 5 .
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다. The image decoding apparatus includes an
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Like the image encoding apparatus of FIG. 1 , each component of the image decoding apparatus may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, the function of each component may be implemented as software and the microprocessor may be implemented to execute the function of software corresponding to each component.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.The
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다. The
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.For example, when a CTU is split using the QTBTTT structure, a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is first extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for the node corresponding to the leaf node of QT, the second flag (MTT_split_flag) related to the division of MTT and the division direction (vertical / horizontal) and / or division type (binary / ternary) information are extracted and the corresponding leaf node is set to MTT split into structures. Accordingly, each node below the leaf node of the QT is recursively divided into a BT or TT structure.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다. As another example, when a CTU is split using the QTBTTT structure, a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether a CU is split is first extracted, and when the block is split, a first flag (QT_split_flag) is extracted. may be In the partitioning process, each node may have zero or more repeated MTT splits after zero or more repeated QT splits. For example, in the CTU, MTT division may occur immediately, or conversely, only multiple QT divisions may occur.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.As another example, when a CTU is split using the QTBT structure, a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for a node corresponding to a leaf node of QT, a split flag (split_flag) indicating whether to further split into BT and split direction information is extracted.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.Meanwhile, when the
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.Also, the
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.The
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다. The
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.The
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.In addition, when the
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.In addition, when MTS is applied, the
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.The
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.The
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.The
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.The
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다. The
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.The restored block filtered through the
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 서브분할된 블록 단위의 인트라 예측을 효율적으로 수행하기 위해, 서브분할된 블록의 모양, 서브분할 방향, 및 현재블록의 예측 방향 등을 고려하여, 서브분할된 블록에 적합한 방향으로 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 서브블록의 인트라 예측모드를 생성하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공한다.This embodiment relates to encoding and decoding of an image (video) as described above. In more detail, in order to efficiently perform intra prediction in units of subdivided blocks, the current direction is suitable for the subdivided block in consideration of the shape of the subdivided block, the subdivision direction, and the prediction direction of the current block. An image encoding/decoding method and apparatus for generating an intra prediction mode of a subblock by modifying an intra prediction mode of a block are provided.
이하의 설명에서, 블록의 종횡비(aspect ratio)는 블록의 가로의 길이를 세로의 길이로 나눈 값, 즉, 가로의 길이와 세로의 길이 간의 비로 정의한다. 일반적으로, 현재블록의 모양과 서브분할된 블록의 모양은 상이할 수 있다. 블록의 모양은 블록의 종횡비로 수치화될 수 있는데, 이하, 두 블록의 모양이 같다는 것은 두 블록의 종횡비가 같다는 것을 나타낸다. 또한, 두 블록의 모양이 유사하다고 하는 것은 두 블록의 종횡비 값이 유사하다는 것을 나타낸다.In the following description, the aspect ratio of a block is defined as a value obtained by dividing the horizontal length of the block by the vertical length, that is, the ratio between the horizontal length and the vertical length. In general, the shape of the current block may be different from the shape of the subdivided block. The shape of the block can be quantified as the aspect ratio of the block. Hereinafter, the same shape of two blocks indicates that the aspect ratio of the two blocks is the same. Also, saying that the shapes of the two blocks are similar indicates that the aspect ratio values of the two blocks are similar.
I. 인트라 예측 및 ISPI. Intra Prediction and ISP
VVC 기술에 있어서, 루마 블록의 인트라 예측모드는, 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이, 비방향성 모드(즉, Planar 및 DC) 외에 추가적으로 세분화된 방향성 모드(즉, -14 내지 80)를 갖는다. 이러한 예측모드에 기초하여, 인트라 예측의 부호화 효율 향상을 위한 여러 기술들이 존재한다. ISP 기술은, 현재블록을 동일한 크기의 작은 블록들로 서브분할한 후, 서브블록들 전체에 인트라 예측모드를 공유시키지만, 서브블록 각각에 변환을 적용할 수 있다. 이때, 블록의 서브분할은 가로 또는 세로 방향으로 할 수 있다. In the VVC technology, the intra prediction mode of the luma block has an additionally subdivided directional mode (ie, -14 to 80) in addition to the non-directional mode (ie, Planar and DC), as illustrated in FIGS. 3A and 3B . . Based on such a prediction mode, various techniques exist for improving encoding efficiency of intra prediction. In the ISP technique, after subdividing a current block into small blocks of the same size, an intra prediction mode is shared among all subblocks, but a transform can be applied to each subblock. In this case, the sub-division of the block may be performed in a horizontal or vertical direction.
이하의 설명에서, 도 6의 예시와 같이, 서브분할되기 전의 큰 블록을 현재블록이라 하고, 서브분할된 작은 블록들 하나하나를 서브블록으로 표현한다.In the following description, as in the example of FIG. 6 , a large block before subdivision is referred to as a current block, and each of the subdivided small blocks is expressed as a subblock.
ISP 기술의 동작은 다음과 같다.The operation of the ISP technology is as follows.
영상 부호화 장치는 ISP 적용 여부를 지시하는 intra_subpartitions_mode_flag 및 서브분할 방법을 지시하는 intra_subpartitions_split_flag를 영상 복호화 장치에게 신호한다. intra_subpartitions_mode_flag와 intra_subpartitions_split_flag에 따른 서브분할 형태 IntraSubPartitionsSplitType은 표 1에 나타낸 바와 같다. The video encoding apparatus signals intra_subpartitions_mode_flag indicating whether ISP is applied or not and intra_subpartitions_split_flag indicating the sub-segmentation method to the video decoding apparatus. Table 1 shows the sub-division types IntraSubPartitionsSplitType according to intra_subpartitions_mode_flag and intra_subpartitions_split_flag.
ISP 기술은 다음과 같이 분할 형태 IntraSubPartitionsSplitType를 설정한다.ISP technology sets the split type IntraSubPartitionsSplitType as follows.
intra_subpartitions_mode_flag가 0인 경우, IntraSubPartitionsSplitType은 0으로 설정되고, 서브블록 분할이 수행되지 않는다. 즉, ISP가 적용되지 않는다.When intra_subpartitions_mode_flag is 0, IntraSubPartitionsSplitType is set to 0, and subblock division is not performed. That is, the ISP does not apply.
intra_subpartitions_mode_flag가 0이 아닌 경우, ISP가 적용된다. 이때, IntraSubPartitionsSplitType은 1 + intra_subpartitions_split_flag의 값으로 설정되고, 분할 형태에 따라 서브블록 분할이 수행된다. IntraSubPartitionsSplitType=1이면 가로 방향으로 서브블록 분할(ISP_HOR_SPLIT)을 수행하고, IntraSubPartitionsSplitType=2이면 세로 방향으로 서브블록 분할(ISP_VER_SPLIT)을 수행한다. 즉, intra_subpartitions_split_flag는 서브블록 분할 방향을 지시할 수 있다.If intra_subpartitions_mode_flag is not 0, ISP is applied. In this case, IntraSubPartitionsSplitType is set to a value of 1 + intra_subpartitions_split_flag, and sub-block division is performed according to the division type. If IntraSubPartitionsSplitType=1, subblock division (ISP_HOR_SPLIT) is performed in the horizontal direction, and if IntraSubPartitionsSplitType=2, subblock division (ISP_VER_SPLIT) is performed in the vertical direction. That is, intra_subpartitions_split_flag is The sub-block division direction may be indicated.
예를 들어, 수평 방향으로 서브분할되는 ISP 모드가 현재블록에 적용되는 경우, IntraSubPartitionsSplitType은 1이고, intra_subpartitions_mode_flag는 1이며, intra_subpartitions_split_flag는 0이다.For example, when an ISP mode subdivided in the horizontal direction is applied to the current block, IntraSubPartitionsSplitType is 1, intra_subpartitions_mode_flag is 1, and intra_subpartitions_split_flag is 0.
이하의 설명에서, intra_subpartitions_mode_flag를 서브블록 분할적용 플래그로 표현하고, intra_subpartitions_split_flag를 서브블록 분할방향 플래그로 표현하며, IntraSubPartitionsSplitType를 서브블록 분할형태로 표현한다. In the following description, intra_subpartitions_mode_flag is expressed as a sub-block division application flag, intra_subpartitions_split_flag is expressed as a sub-block division direction flag, and IntraSubPartitionsSplitType is expressed as a sub-block division type.
또한, ISP_HOR_SPLIT은 수평방향 분할과 호환하여 사용하고, ISP_VER_SPLIT은 수직방향 분할과 호환하여 사용한다. Also, ISP_HOR_SPLIT is used interchangeably with horizontal division, and ISP_VER_SPLIT is used interchangeably with vertical division.
현재블록을 수평 또는 수직 방향으로 분할하는 경우, 너무 크기가 작은 블록은 서브분할이 되지 않도록 하기 위하여, 서브분할 시 현재블록의 크기에 따라 ISP 적용이 제한될 수 있다. 즉, 현재블록의 크기가 4×4인 경우, ISP는 적용되지 않는다. 4×8 또는 8×4 크기를 갖는 블록은 동일한 모양과 크기를 갖는 2 개의 서브블록으로 분할될 수 있는데, 이를 Half_Split이라 한다. 그리고 그 외의 크기를 갖는 블록은 동일한 모양과 크기를 갖는 4 개의 서브블록으로 분할될 수 있는데, 이를 Quarter_Split이라 한다. In the case of dividing the current block in the horizontal or vertical direction, in order to prevent a block having an excessively small size from being subdivided, ISP application may be limited according to the size of the current block during subdivision. That is, when the size of the current block is 4x4, ISP is not applied. A block having a size of 4×8 or 8×4 can be divided into two subblocks having the same shape and size, which is called Half_Split. In addition, blocks having other sizes may be divided into 4 sub-blocks having the same shape and size, which is called Quarter_Split.
영상 부호화 장치는 각각의 서브블록을 순차적으로 부호화한다. 이때, 각각의 서브블록은 동일한 인트라 예측 정보를 공유한다. 각각의 서브블록들의 부호화를 위한 인트라 예측에 있어서, 영상 부호화 장치는 먼저 부호화가 완료된 서브블록 내의 복원된 화소를 이후 서브블록의 예측 화소 값으로 이용함으로써, 압축효율을 높일 수 있다. The image encoding apparatus sequentially encodes each subblock. In this case, each subblock shares the same intra prediction information. In intra prediction for encoding each subblock, the image encoding apparatus may increase the compression efficiency by using the reconstructed pixels in the first encoded subblock as prediction pixel values of the subsequent subblocks.
하지만, 전술한 바와 같이, 하나의 블록을 복수 개로 서브분할하되, 하나의 예측모드를 공유하는 기존의 방법은 비효율적인 측면을 갖는다. 현재블록에 적용된 인트라 예측 방향이 서브분할된 블록에서는 최적의 예측방향이 아닐 수 있음에도, 기존의 ISP 기술은 이와 같은 현상을 제대로 해결할 수 없다는 문제를 갖는다. 이러한 문제는 특히, 블록의 종횡비를 고려하여 예측 방향을 결정하는 광각 인트라 예측(Wide Angle Intra Prediction: WAIP) 기술이 사용되는 경우, 더욱 심하게 발생한다. However, as described above, the existing method of subdividing one block into a plurality of sub-divisions, but sharing one prediction mode, is inefficient. Although the intra prediction direction applied to the current block may not be the optimal prediction direction in the subdivided block, the existing ISP technology has a problem in that it cannot properly solve such a phenomenon. This problem is particularly severe when a Wide Angle Intra Prediction (WAIP) technique that determines a prediction direction in consideration of an aspect ratio of a block is used.
예를 들어, 도 7의 예시와 같이, 현재블록이 아래로 긴 직사각형 블록이고, 예측모드가 66번으로 신호되는 경우의 인트라 예측을 고려한다. 이때, 영상 부호화 장치는, WAIP 기술의 적용에 따라, 실제 부호화에 사용되는 예측모드를 -1번 방향으로 결정한다. 즉, 실제 부호화에 사용되는 예측모드는, 도 7의 예시에서 신호 방향으로 표시된 예측모드 66에서 67이 감산되어, 도 7의 예시에서 예측 방향으로 표시된 -1로 재설정된다. 도 7의 우측 예시와 같이, 현재블록이 서브분할되는 경우, 영상 부호화 장치는 모든 서브블록들에 대해 -1번 방향으로 인트라 예측을 수행한다. 따라서, 순차적으로 서브블록을 부호화함에 있어서, 영상 부호화 장치가 복원된 ①번 서브블록 내의 화소를 ②번 서브블록 부호화를 위한 예측 화소값으로 사용하지 못하는 기술적 문제가 발생할 수 있다.For example, as in the example of FIG. 7 , intra prediction in the case where the current block is a long rectangular block downward and the prediction mode is signaled as No. 66 is considered. In this case, the video encoding apparatus determines the prediction mode used for actual encoding in the -1 direction according to the application of the WAIP technology. That is, in the prediction mode used for actual encoding, 67 is subtracted from the
이하, 이러한 기술적 문제를 해결하기 위한, 다양한 실시예들을 제시한다. Hereinafter, various embodiments for solving these technical problems are presented.
한편, 이하의 실시예들은 영상 부호화 장치의 인트라 예측부(122) 및 영상 복호화 장치의 인트라 예측부(542)에서 수행될 수 있다. 이하, 중복을 피하기 위해, 본 실시예는 영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)의 관점에서 기술된다.Meanwhile, the following embodiments may be performed by the
II. 다양한 모양과 크기의 서브블록II. Subblocks of various shapes and sizes
본 실시예는, 서브블록으로 분할되는 모양을 좀 더 다양하게 구비함으로써, 전술한 바와 같은 기술적 문제를 해결할 수 있다. 기존 기술에서는, 블록이 서브분할될 때, 정형화된 가로 또는 세로로만 분할된다. 반면, 본 실시예에서는, 다양한 경우를 포괄적으로 수용할 수 있도록 하기 위하여, 도 8의 예시와 같은, 다양한 모양의 서브분할이 가능하다. 이하의 설명에서, 도 8의 예시와 관련된 정보를 서브분할 정보로 나타낸다. The present embodiment can solve the above-described technical problem by providing a more diversely divided shape into sub-blocks. In the existing technology, when a block is subdivided, it is divided only in a standardized horizontal or vertical direction. On the other hand, in the present embodiment, in order to comprehensively accommodate various cases, subdivisions of various shapes are possible, as in the example of FIG. 8 . In the following description, information related to the example of FIG. 8 is represented as subdivision information.
한편, 인트라 예측을 위한 인트라 예측모드는 도 3b에 예시된 바와 같을 수 있으나, 이와 다른 예측모드도 가능하다.Meanwhile, an intra prediction mode for intra prediction may be as illustrated in FIG. 3B , but other prediction modes are also possible.
III. 서브블록들을 기준으로 인트라 예측모드를 재설정III. Reset the intra prediction mode based on subblocks
본 실시예에서, 영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)는 현재블록이 분할된 서브블록들을 기준으로 인트라 예측모드를 재설정할 수 있다. In the present embodiment, the
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다. 9 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to an embodiment of the present disclosure.
본 실시예에 따른 예측모드 재설정부(910)는, 서브블록 정보 및 재설정 방법을 이용하여, 현재블록의 예측모드를 재설정하여, 서브블록의 인트라 예측을 위한 재설정 예측모드(modified prediction mode)를 생성한다. 이러한 예측모드 재설정부(910)는 영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)에 포함될 수 있다. 인트라 예측부(542)는 재설정 예측모드를 이용하여 서브블록의 인트라 예측을 수행할 수 있다.The prediction
서브블록 정보는 서브블록의 크기, 서브블록의 너비, 서브블록의 높이, 서브블록의 종횡비, 서브블록의 분할 방향, 및 서브블록들의 개수의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 서브블록들은 균등한 모양을 갖는다.The subblock information may include all or part of the size of the subblock, the width of the subblock, the height of the subblock, the aspect ratio of the subblock, the division direction of the subblock, and the number of subblocks. In this embodiment, the sub-blocks have an even shape.
예측모드 재설정부(910)는, 현재블록의 인트라 예측모드 외에 추가적으로 현재블록의 정보를 이용할 수 있다. 여기서, 현재블록의 정보는 현재블록의 크기, 현재블록의 너비, 현재블록의 높이, 및 현재블록의 종횡비의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. The prediction
본 실시예는, 서브블록 정보, 재설정 방법, 및 적용될 응용처에 따라 더욱 다양하게 구현될 수 있다. 이하, 다양한 실시예들을 설명하되, 설명의 편의상, 현재블록의 형태를 정사각형으로 가정한다. This embodiment may be implemented in more various ways according to sub-block information, a reset method, and an application to be applied. Hereinafter, various embodiments will be described, but for convenience of description, it is assumed that the shape of the current block is a square.
이하, 예측모드 재설정부(910)가 서브블록의 정보로서 서브블록의 종횡비를 이용하는 실시예를 기술한다. 전술한 바와 같이, 현재블록의 종횡비와 서브블록의 종횡비는 상이할 수 있다. 따라서, 서브분할되기 전의 현재블록 단위로 적용하는 기존 방법과는 달리, 예측모드 재설정부(910)는 블록의 종횡비에 기반하는 기술들(한 예로, WAIP)을 서브블록을 기준으로 적용하여, 서브블록의 예측모드를 재설정함으로써, 기존 방법 대비 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. Hereinafter, an embodiment in which the prediction
예를 들어, 현재블록의 예측모드가 66번이고, 도 10a 및 10b의 예시와 같이 종횡비가 1:4인 서브블록 ①, ②, ③, ④로 현재블록이 서브분할된 경우를 가정한다. 이러한 경우, 현재블록의 예측모드 66번은 서브블록의 인트라 예측에 있어 비효율적이다. 따라서, 이러한 비효율적인 예측을 방지하기 위해 인트라 예측모드가 재설정될 수 있다. 예컨대, 서브블록이 가로로 긴 경우, 예측모드 재설정부(910)는 인트라 예측모드를 수직군에 속하는 예측모드 중 하나로 재설정하여 사용할 수 있다. 서브블록이 세로로 긴 경우, 예측모드 재설정부(910)는 인트라 예측모드를 수평군에 속하는 예측모드 중 하나로 재설정하여 사용할 수 있다. 이와 같이, 예측모드 재설정부(910)는 서브블록을 기준으로 인트라 예측모드를 재설정하여 사용함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. For example, it is assumed that the prediction mode of the current block is 66, and the current block is subdivided into
여기서, 수평군은, 도 3b의 예시에서 좌상향 대각선에 해당하는 예측모드 34번 이하인 예측모드들의 집합을 나타내고, 수직군은 예측모드 34번보다 큰 예측모드들의 집합을 나타낸다. Here, in the example of FIG. 3B , the horizontal group represents a set of prediction modes that are less than or equal to the prediction mode No. 34 corresponding to the upper left diagonal line in the example of FIG. 3B , and the vertical group represents a set of prediction modes that are larger than the prediction mode No. 34 of FIG. 3B .
예측모드 재설정부(910)는 서브블록의 종횡비를 기설정된 임계치와 비교하여 인트라 예측모드를 재설정할 수 있다. 예컨대, 종횡비가 특정 비율보다 크거나(즉, 블록의 모양이 가로(또는 세로)로 매우 길거나), 작은 경우(즉, 블록의 모양이 가로(또는 세로로)로 많이 길지 않은 경우), 예측모드 재설정부(910)는 인트라 예측모드를 재설정할 수 있다. The prediction
한편, 예측모드 재설정부(910)는 예측모드의 재설정 방법을 아래 중에서 선택하여 사용할 수 있다.Meanwhile, the prediction
예측모드 재설정부(910)는, 도 10a의 예시와 같이, 예측모드를 특정한 각도 S만큼 회전시켜, 재설정 예측모드를 생성할 수 있다. 이때, S는 구현에 따라 0도, 45도, 90도, 135도, 180도, 225도, 270도, 325도 등이 될 수 있다. 도 10a의 예시는, S가 180도인 경우를 나타낸다. The prediction
또는, 예측모드 재설정부(910)는, 도 10b의 예시와 같이, 재설정 예측모드를 특정모드 X로 설정할 수 있다. 특정모드 X는 소정의 기준에 따라 그룹화된 예측모드들 중 하나이거나, 기설정된 모드일 수 있다. Alternatively, the prediction
이때, 예측모드들을 그룹화하는 소정의 기준은, 수직군, 수평군, 대각선군, 현재블록의 대각선 방향, 서브블록의 대각선 방향, 방향성 모드군, 비방향성 모드군 및 기계학습으로 산정된 예측모드군 중의 하나, 또는 이중 일부의 결합일 수 있다. In this case, a predetermined criterion for grouping the prediction modes is a vertical group, a horizontal group, a diagonal group, a diagonal direction of the current block, a diagonal direction of a sub-block, a directional mode group, a non-directional mode group, and a prediction mode group calculated by machine learning. It may be one or a combination of some of them.
또한, 기설정된 모드는, Planar 모드, DC 모드, 서브블록의 대각선 방향성 모드, 현재블록의 대각선 방향성 모드, 기계학습으로 산정된 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 대각선 방향성 모드 중의 하나로 특정될 수 있다.In addition, the preset mode may be specified as one of a planar mode, a DC mode, a diagonal mode of a sub-block, a diagonal mode of a current block, a mode calculated by machine learning, a vertical mode, a horizontal mode, and a diagonal mode.
여기서, 대각선은 블록의 우상향 대각선을 나타내고, 대각선군은 종횡비가 상이한 다수의 블록들의 우상향 대각선에 해당하는 방향성 모드들의 집합을 나타낸다. 대각선 방향성 모드는, 예컨대, 도 3b의 예시에서, 우상향 방향성 모드인 66번일 수 있다. Here, the diagonal line represents a right-up diagonal of a block, and the diagonal group represents a set of directional modes corresponding to the right-up diagonal of a plurality of blocks having different aspect ratios. The diagonal directional mode may be, for example,
이하, 예측모드 재설정부(910)가 서브블록의 정보로서 서브블록의 분할 방향을 이용하는 실시예를 기술한다. Hereinafter, an embodiment in which the prediction
예측모드 재설정부(910)는, 서브분할 방향에 따라 인트라 예측 시 유리한 예측방향을 선정할 수 있다. 도 10a의 예시와 같이, 서브분할 방향이 수직 방향일 때, 2번 방향으로의 예측모드를 이용하는 경우, 66번 방향의 예측모드보다 부호화 효율이 향상될 수 있다. 이는 예측 시에 사용할 복원된 참조화소의 사용 가능여부(availability)에 기인한다. 따라서 본 실현예에 따르면, 예측모드 재설정부(910)는 서브분할이 되는 방향에 따라 예측모드를 재설정할 수 있다. 즉, 서브 분할이 세로로 된 경우와 가로로 된 각각의 경우에 대해, 예측모드 재설정부(910)는 상이한 재설정 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 서브 분할이 세로로 된 경우, 예측모드 재설정부(910)는 수평군에 해당하는 모드로 재설정하고, 서브 분할이 가로로 된 경우, 예측모드 재설정부(910)는 수직군에 해당하는 모드로 재설정할 수 있다. 이때, 예측모드 재설정부(910)는, 전술한 바와 같은 예측모드의 재설정 방법을 이용할 수 있다. The prediction
전술한 실현예는 서브블록들의 균등한 모양을 가정한다. 다른 실시예로서, 도 8에 예시된 바와 같이 서브블록들의 균등함이 보장되지 않는 경우, 서브블록들 중 대표블록을 기준으로 인트라 예측모드가 재설정될 수 있다. The above-described implementation assumes an even shape of the sub-blocks. As another embodiment, when the uniformity of subblocks is not guaranteed as illustrated in FIG. 8 , the intra prediction mode may be reset based on a representative block among the subblocks.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다. 11 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to another embodiment of the present disclosure.
다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부(910)는, 대표블록 정보 및 재설정 방법을 이용하여, 현재블록의 예측모드를 재설정하여, 서브블록의 인트라 예측을 위한 재설정 예측모드를 생성한다. 이때, 도 8의 예시와 같은 다양한 서브분할을 이용하는 것이 가능하다. 특히, 본 실시예는 서브블록들의 모양이 동일하지 않은 경우에도 적용될 수 있다. The prediction
한편, 대표블록은 도 12a 내지 도 12e에 예시 중 적어도 하나의 방식에 따라 선정될 수 있다.Meanwhile, the representative block may be selected according to at least one method among the examples shown in FIGS. 12A to 12E .
도 12a의 예시와 같이, 현재블록 내의 특정한 위치에 있는 서브블록이 대표블록으로 선정될 수 있다. 이때, 특정한 위치는 중앙, 왼쪽, 위, 오른쪽, 아래, 왼쪽 위, 오른쪽 아래, 가장자리 등이 될 수 있다. As in the example of FIG. 12A , a subblock at a specific position in the current block may be selected as the representative block. In this case, the specific location may be the center, left, top, right, bottom, top left, bottom right, edge, or the like.
도 12b의 예시와 같이, 현재블록 내의 가장 큰 서브블록이 대표블록으로 선정될 수 있다. As in the example of FIG. 12B , the largest subblock in the current block may be selected as the representative block.
도 12c의 예시와 같이, 현재블록 내의 가장 작은 서브블록이 대표블록으로 선정될 수 있다. As in the example of FIG. 12C , the smallest subblock in the current block may be selected as the representative block.
도 12d의 예시와 같이, 현재블록과 모양이 같은 서브블록이 대표블록으로 선정될 수 있다. 응용에 따라서는, 현재블록과 모양이 가장 유사한 블록이 대표블록으로 선정되도록, 변형된 형태로 구현될 수도 있다.As in the example of FIG. 12D , a subblock having the same shape as the current block may be selected as the representative block. Depending on the application, it may be implemented in a modified form so that the block having the most similar shape to the current block is selected as the representative block.
도 12e의 예시와 같이, 서브블록들 중 최빈으로 나온 모양의 서브블록이 대표블록으로 선정될 수 있다. 즉, 분할된 서브 블록들 중 가장 빈번하게 발생한 모양의 서브블록이 대표블록으로 선정된다. 예를 들어, 현재블록이 4×16, 8×16, 4×4, 4×4, 4×4 및 4×4의 크기를 갖는 6 개의 서브블록들로 서브분할된 경우, 가장 많이 존재하는 4x4 크기의 서브블록이 대표블록으로 선정된다As in the example of FIG. 12E , a subblock having the most frequent shape among subblocks may be selected as a representative block. That is, the most frequently occurring subblock among the divided subblocks is selected as the representative block. For example, when the current block is subdivided into 6 subblocks having sizes of 4×16, 8×16, 4×4, 4×4, 4×4, and 4×4, the largest 4×4 A sub-block of the size is selected as a representative block.
한편, 대표블록은, 비트율 왜곡의 최적화 측면에서 영상 부호화 장치에 의해 선정될 수 있다. 영상 부호화 장치는, 서브분할 정보에 기초하여 대표블록 선정 방식들을 이용하여 대표블록을 선정한 후, 대표블록 정보를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. Meanwhile, the representative block may be selected by the image encoding apparatus in terms of bit rate distortion optimization. The apparatus for encoding an image may select a representative block using representative block selection methods based on the subdivision information, and then transmit the representative block information to the image decoding apparatus.
대표블록 정보는, 분할된 서브블록 중에서 선정된 대표블록의 특징을 나타낼 수 있는 정보로써, 대표블록의 위치, 대표블록의 크기, 대표블록의 너비, 대표블록의 높이, 대표블록의 모양(또는 종횡비), 및 대표블록의 예측모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 대표블록의 예측모드는 현재블록의 예측모드와 동일할 수 있다.The representative block information is information that can indicate the characteristics of a representative block selected from among the divided sub-blocks. The position of the representative block, the size of the representative block, the width of the representative block, the height of the representative block, and the shape (or aspect ratio of the representative block) ), and at least one of a prediction mode of a representative block. In this case, the prediction mode of the representative block may be the same as the prediction mode of the current block.
다른 실시예로서, 대표블록을 선정하는 방식을 지시하는 정보가 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 신호될 수 있다. 영상 복호화 장치는, 지시된 선정 방식을 이용하여 대표블록을 선정한 후, 대표블록 정보를 유도할 수 있다. As another embodiment, information indicating a method of selecting a representative block may be signaled from the image encoding apparatus to the image decoding apparatus. The image decoding apparatus may select a representative block using the indicated selection method, and then derive representative block information.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록 선정 및 예측모드의 재설정을 나타내는 예시도이다. 13 is an exemplary diagram illustrating representative block selection and resetting of a prediction mode according to an embodiment of the present disclosure.
대표블록 정보를 이용하여, 예측모드 재설정부(910)는, 전술한 바와 같은 재설정 방법에 따라 대표블록 및 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정한다. 영상 복호화 장치는 모든 서브블록들을 재설정된 예측모드로 복호화할 수 있다. 이때, 예측모드 재설정부(910)가 이용하는 대표 블록의 정보와 그에 따른 재설정 방법은 아래와 같다.Using the representative block information, the prediction
이하, 예측모드 재설정부(910)가 대표블록의 정보로서 대표블록의 크기를 이용하는 실시예를 기술한다. Hereinafter, an embodiment in which the prediction
서브블록은, 경우에 따라 그 크기 또는 높이, 너비 등이 매우 작아질 수 있다. 이러한 경우, 인트라 예측모드의 다양한 방향에 따른 현재의 기술을 적용하면 부호화 효율이 좋지 않을 수 있다. 따라서, 예측모드 재설정부(910)는 블록의 크기, 높이, 및 너비 중 적어도 하나 이상의 조건에 기초하여 인트라 예측모드를 재설정할 수 있다. 즉, 예측모드 재설정부(910)는 크기가 특정한 조건에 해당하는 경우에 예측모드를 재설정함으로써, 불필요하게 부호화 효율이 저하되는 경우를 제한할 수 있다. The sub-block may have a very small size, height, width, or the like in some cases. In this case, if the current technology according to various directions of the intra prediction mode is applied, the encoding efficiency may not be good. Accordingly, the prediction
이하, 도 14의 예시를 이용하여, 크기의 특정한 조건을 기술한다.Hereinafter, specific conditions of the size will be described using the example of FIG. 14 .
예측모드 재설정부(910)는 대표블록의 높이 또는 너비의 길이가 N1보다 큰 경우, 예측모드를 재설정할 수 있다. 여기서, N1은 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 등 구현에 따라 달라질 수 있다.The prediction
예측모드 재설정부(910)는 대표블록의 크기가 N2보다 큰 경우, 예측모드를 재설정할 수 있다. 여기서, N2는 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 등 구현에 따라 달라질 수 있다. 또한, 블록의 크기는 높이와 너비의 곱으로 산정될 수 있다.The prediction
위의 특정한 조건에 해당하는 경우, 예측모드 재설정부(910)는, 서브블록들의 예측모드를 현재블록의 인트라 예측모드와 다른 값을 갖는 인트라 예측모드로 재설정할 수 있다. 이때, 예측모드 재설정부(910)는 전술한 바와 같은 재설정 방법을 이용할 수 있다. When the above specific condition is satisfied, the prediction
예컨대, 현재블록의 예측모드가 52번이고, 도 15a의 예시와 같이, 현재블록이 서브분할된 경우를 가정한다. 이때, 영상 복호화 장치는 대표블록을 도 15a의 예시와 같이 설정한 후, 조건에 따라 예측방향을 재설정할 수 있다. 만약 대표블록의 크기가 N2보다 큰 경우, 예측모드 재설정부(910)는, 도 15a의 예시와 같이, 예측모드를 비방향성 모드와 방향성 모드의 그룹으로 나눈 후, 비방향성 모드 그룹에 있는 Planar 모드로 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. 영상 복호화 장치는 재설정 예측모드를 이용하여 서브블록들의 인트라 예측을 수행할 수 있다. For example, it is assumed that the prediction mode of the current block is 52, and the current block is subdivided as in the example of FIG. 15A . In this case, after setting the representative block as in the example of FIG. 15A , the image decoding apparatus may reset the prediction direction according to a condition. If the size of the representative block is larger than N2, the prediction
다른 예로서, 도 15b의 예시와 같이, 전술한 기설정된 모드가 수직방향(VER)으로 선정된 경우, 예측모드 재설정부(910)는, 수직방향으로 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. 또는, 예측모드 재설정부(910)는, 현재블록의 예측모드를 S만큼 회전시킨 VER 모드로 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. 도 15b의 예시에 따른 두 가지 예와 같이, 예측모드 재설정부(910)는, 구현이 달라져도 동일한 결과를 도출할 수 있다.As another example, as in the example of FIG. 15B , when the aforementioned preset mode is selected in the vertical direction (VER), the prediction
이하, 예측모드 재설정부(910)가 대표블록의 정보로서 대표블록의 모양을 이용하는 실시예를 기술한다. Hereinafter, an embodiment in which the prediction
서브분할된 서브블록의 모양은 현재블록과 달라질 수 있다. 이에 따라, 현재블록에 대하여 신호된 예측모드를 현재블록에 적용하는 것과 서브블록에 적용하는 것은 상이한 부호화 효율을 가져올 수 있다. 이러한 문제는 특히, WAIP 기술이 이용되는 경우 더욱 심하게 발생하는데, 복원된 참조화소의 사용 가능 여부, 존재하는 참조화소 사용 유무 등은 부호화 효율에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 예측모드 재설정부(910)는 대표블록의 모양에 따라 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정하고, 영상 복호화 장치는 재설정 예측모드를 이용하여 대표블록과 나머지 서브블록들의 인트라 예측을 수행할 수 있다. The shape of the subdivided subblock may be different from that of the current block. Accordingly, applying the prediction mode signaled with respect to the current block to the current block and applying the prediction mode to the subblock may bring different encoding efficiencies. This problem is particularly severe when the WAIP technology is used. Whether a restored reference pixel is usable, whether an existing reference pixel is used, etc. can have a great effect on encoding efficiency. Accordingly, the
이하, 도 16a 및 도 16b의 예시를 이용하여, 재설정이 필요한지 여부를 결정하는 조건을 설명한다. Hereinafter, a condition for determining whether reconfiguration is necessary will be described using the examples of FIGS. 16A and 16B .
도 16a 및 도 16b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표블록의 모양에 따른 서브블록의 예측모드 재설정의 조건을 나타내기 위한 예시도이다.16A and 16B are exemplary diagrams illustrating a condition for resetting a prediction mode of a subblock according to a shape of a representative block according to an embodiment of the present disclosure.
예측모드 재설정부(910)는, 도 16a의 예시와 같이, 대표블록의 모양이 현재블록과 다른 경우, 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. The prediction
예측모드 재설정부(910)는, 도 16b의 예시와 같이, 대표블록의 모양이 정사각형이 아닌 경우, 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. The prediction
이러한 재설정 조건을 만족하는 경우, 예측모드 재설정부(910)는, 서브블록들의 예측모드를 현재블록의 인트라 예측모드와 다른 값을 갖는 인트라 예측모드로 재설정할 수 있다. 이때, 예측모드 재설정부(910)는 전술한 바와 같은 재설정 방법을 이용할 수 있다. When the reset condition is satisfied, the prediction
예를 들어, 현재블록의 예측모드가 66번이고, 도 17의 예시와 같이, 현재블록이 서브분할된 경우를 가정한다. 이때, 영상 복호화 장치는 대표블록을 도 17의 예시와 같이 설정한 후, 조건에 따라 예측방향을 재설정할 수 있다. 도 17의 예시는 도 16b의 예시에 따른 재설정 조건인 대표블록의 모양이 정사각형이 아닌 조건을 만족하므로, 예측모드 재설정부(910)는 인트라 예측모드를 재설정할 수 있다. 예측모드 재설정부(910)는, 전술한 바와 같은 예측모드 재설정 방법 중 하나인 예측 방향을 180도만큼 회전시켜, 도 17의 예시와 같이, 예측모드 2번으로 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. 영상 복호화 장치는 재설정 예측모드를 이용하여 대표블록과 나머지 서브블록들의 인트라 예측을 수행할 수 있다. For example, it is assumed that the prediction mode of the current block is No. 66, and the current block is subdivided as in the example of FIG. 17 . In this case, after setting the representative block as in the example of FIG. 17 , the image decoding apparatus may reset the prediction direction according to a condition. Since the example of FIG. 17 satisfies the non-square shape of the representative block, which is the reset condition according to the example of FIG. 16B , the prediction
한편, 블록(또는 서브블록)의 모양을 수치화하기 위해, 예측모드 재설정부(910)는 블록(또는 서브블록의) 종횡비를 이용할 수 있다.Meanwhile, in order to quantify the shape of a block (or sub-block), the prediction
이하, 예측모드 재설정부(910)가 대표블록의 정보로서 대표블록의 위치를 이용하는 실시예를 기술한다. Hereinafter, an embodiment in which the prediction
서브분할된 서브블록들을 순차적으로 복원하는 경우, 이후 복원되는 서브블록들은 신규로 복원된 서브블록의 화소값들을 참조하여 복원될 수 있다. 이러한 경우, 더 근접된 화소값 또는 원본과 더 비슷한 화소값들을 참조화소로 사용함으로써 부호화 효율이 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 인트라 예측에 따른 복원 시, 대표블록이 특정 위치에 존재하여 신규 복원된 화소값을 사용할 수 없는 경우, 예측모드 재설정부(910)는 전술한 바와 같은 재설정 방법과 동일한 방법을 이용하여 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. When the sub-divided sub-blocks are sequentially reconstructed, the sub-blocks reconstructed thereafter may be reconstructed with reference to the pixel values of the newly reconstructed sub blocks. In this case, encoding efficiency may be further improved by using pixel values that are closer to each other or pixel values more similar to the original as reference pixels. Accordingly, in the case of restoration according to intra prediction, when the newly restored pixel value cannot be used because the representative block exists at a specific position, the prediction
한편, 특정 위치는 현재블록의 중앙, 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 왼쪽위, 오른쪽위, 왼쪽아래, 오른쪽아래 등일 수 있다. Meanwhile, the specific location may be the center, top, bottom, right, left, top left, top right, bottom left, bottom right, etc. of the current block.
예를 들어, 도 18의 예시와 같이 특정 위치에 해당하는, 현재블록의 중앙에 대표블록이 위치하는 경우, 예측모드 재설정부(910)는 전술한 바와 같은 재설정 방법 중 하나인 비방향성 모드, 즉, planar 모드로 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다.For example, when the representative block is located in the center of the current block corresponding to a specific position as in the example of FIG. 18 , the prediction
이하, 예측모드 재설정부(910)가 대표블록의 정보로서 대표블록의 예측모드을 이용하는 실시예를 기술한다. 전술한 바와 같이, 영상 부호화 장치로부터 전송된 대표블록의 예측모드는 현재블록의 예측모드와 동일할 수 있다. Hereinafter, an embodiment in which the prediction
서브분할된 서브블록들이 순차적으로 복원되는 경우, 이후 복원되는 서브블록들은 신규로 복원된 서브블록의 화소값들을 참조하여 복원될 수 있다. 이러한 경우, 더 근접된 화소값 또는 원본과 더 비슷한 화소값들을 참조화소로 사용함으로써 부호화 효율이 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 인트라 예측에 따른 복원 시, 대표블록이 새롭게 복원된 화소값을 사용하지 않는 경우, 예측모드 재설정부(910)는 전술한 바와 같은 재설정 방법과 동일한 방법을 이용하여 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다.When the sub-divided sub-blocks are sequentially reconstructed, the subsequently reconstructed sub blocks may be reconstructed with reference to the pixel values of the newly reconstructed sub blocks. In this case, encoding efficiency may be further improved by using pixel values that are closer to each other or pixel values more similar to the original as reference pixels. Accordingly, when the representative block does not use the newly reconstructed pixel value during intra prediction restoration, the prediction
예를 들어, 현재블록의 인트라 예측모드가 4이고, 도 19의 예시와 같이, 현재블록이 서브분할된 경우를 가정한다. 이때, 각각의 서브블록들은 새롭게 복원된 화소값을 사용하지 않는다. 따라서 예측모드 재설정부(910)는, 전술한 바와 같은 재설정 방법을 이용하여 서브블록의 예측모드를 재설정할 수 있다. 예측모드 재설정부(910)는, 도 19의 예시와 같이, 비방향성 모드(즉, planar 모드), 특정 방향성 모드(즉, 66번 모드), 또는 180도 회전된 방향성 모드(즉, 68번 모드)로 대표블록과 나머지 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다.For example, it is assumed that the intra prediction mode of the current block is 4, and the current block is subdivided as in the example of FIG. 19 . In this case, each sub-block does not use a newly reconstructed pixel value. Accordingly, the prediction
또다른 실시예로서, 서브블록별로 상이한 재설정 예측모드가 생성될 수 있다. As another embodiment, different reset prediction modes may be generated for each subblock.
도 20은 본 개시의 또다른 실시예에 따른, 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다. 20 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to another embodiment of the present disclosure.
또다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부(910)는, 서브블록 정보 및 재설정 방법을 이용하여, 현재블록의 예측모드를 재설정하여, 서브블록 각각의 재설정 예측모드를 생성한다. 즉, 도 9 및 도 11의 예시에서는, 현재블록이 포함하는 서브블록들이 모두 동일한 예측모드들을 사용하도록 인트라 예측모드가 재설정된다. 하지만, 본 실시예에 따른 예측모드 재설정부(910)는, 도 21에 예시된 바와 같이, 서브블록별로 다른 인트라 예측모드를 재설정할 수 있다. The prediction
본 실시예를 적용하는 경우, 각각의 서브블록들이 다른 예측모드를 이용하므로, 영상 복호화 장치는 서브블록의 경계에 대하여 필터를 적응적으로 선택하여 적용할 수 있다. When this embodiment is applied, since each subblock uses a different prediction mode, the image decoding apparatus can adaptively select and apply a filter with respect to the boundary of the subblock.
한편, 서브블록별로 신호할 필요 없이, 예측모드 재설정부(910)는 하나의 예측모드만을 이용하여 적응적으로 서브블록별 예측모드를 재설정할 수 있다. 이때, 예측모드 재설정부(910)는 전술한 바와 같은 예측모드의 재설정 방법을 이용할 수 있다. Meanwhile, the prediction
예를 들어, 현재블록의 인트라 예측모드가 4이고, 도 22의 예시와 같이, 현재블록이 서브분할된 경우를 가정한다. 예측모드 재설정부(910)는 서브블록 각각에 대해 전술한 바와 같은 예측모드의 재설정 방법을 이용하여 도 22의 예시와 같은 결과를 도출할 수 있다. 예측모드 재설정부(910)가 이용하는 예측모드를 재설정하는 조건은, 블록의 높이가 N1보다 큰 경우이고, 이용하는 재설정 방법은 비방향성 모드인 planar로 재설정하는 것이다. For example, it is assumed that the intra prediction mode of the current block is 4 and the current block is subdivided as in the example of FIG. 22 . The prediction
한편, 서브블록별로 재설정 예측모드를 이용할지 여부는, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간의 사전 약속에 따라 결정될 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는, 서브블록별로 재설정 예측모드를 이용할지 여부를 나타내는 플래그를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. Meanwhile, whether to use the reset prediction mode for each subblock may be determined according to a prior agreement between the image encoding apparatus and the image decoding apparatus. Alternatively, the image encoding apparatus may transmit a flag indicating whether to use the reset prediction mode for each subblock to the image decoding apparatus.
이하, 기설정된 순서에 따라 기설정된 패턴을 이용하여 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 실시예를 기술한다. Hereinafter, an embodiment in which prediction modes of subblocks are reset using a preset pattern according to a preset order will be described.
다른 실시예로서, 예측모드를 재설정하는데 이용하기 위한 패턴을 미리 설정한 후, 예측모드 재설정부(910)는 이러한 기설정된 패턴을 사용하여 서브블록들의 예측모드를 재설정할 수 있다. 이 때 사용할 수 있는 기설정된 패턴은 다음과 같을 수 있다.As another embodiment, after presetting a pattern used for resetting the prediction mode, the prediction
예컨대, 예측모드 재설정부(910)는 기설정된 순서에 따라, 예측모드를 변화분만큼 증가시키거나 감소시키는 것과 같은 패턴을 이용할 수 있다. 이때, 변화분은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,... 등이 될 수 있다. 또한, 패턴 내에서 예측모드가 증가 또는 감소하는지 여부는 또는 사전에 설정되거나, 신호될 수 있다. For example, the prediction
전술한 패턴에 대한 변화분의 크기는, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간에 사전에 설정될 수 있다. 다른 예로서, 서브블록 정보, 도 8의 예시와 관련된 서브분할 정보, 서브블록 정보, 또는 대표블록 정보를 참조하여 영상 복호화 장치가 변화분의 크기를 유도할 수도 있다. 여기서, 서브분할 정보는 도 8의 예시와 관련된 정보이고, 서브블록 정보는 도 9의 예시와 관련된 정보이며, 대표블록 정보는 도 11의 예시와 관련된 정보이다. The magnitude of the change in the above-described pattern may be set in advance between the image encoding apparatus and the image decoding apparatus. As another example, the image decoding apparatus may derive the size of the change by referring to sub-block information, sub-division information related to the example of FIG. 8 , sub-block information, or representative block information. Here, the subdivision information is information related to the example of FIG. 8 , the subblock information is information related to the example of FIG. 9 , and the representative block information is information related to the example of FIG. 11 .
한편, 기설정된 패턴을 이용할지 여부는, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간의 사전 약속에 따라 결정될 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는, 기설정된 패턴을 이용할지 여부를 나타내는 플래그를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. Meanwhile, whether to use the preset pattern may be determined according to a prior agreement between the image encoding apparatus and the image decoding apparatus. Alternatively, the image encoding apparatus may transmit a flag indicating whether to use a preset pattern to the image decoding apparatus.
한편, 기설정된 순서는 현재블록 내의 서브블록들을 부호화(또는 복호화)하는 순서를 지칭하며, 도 23의 예시들 중 하나와 같이 설정될 수 있다.Meanwhile, the preset order refers to an order of encoding (or decoding) subblocks in the current block, and may be set as in one of the examples of FIG. 23 .
예를 들어, 기설정된 순서가 도 23에 예시된 ①과 같은 경우, 예측모드 재설정부(910)는, 도 24의 예시와 같이, 서브블록들의 예측모드 재설정 순서를 선정할 수 있다. For example, if the preset order is the same as ① illustrated in FIG. 23 , the prediction
다른 예로서, 현재블록의 인트라 예측모드가 66번이고, 도 25의 예시와 같이, 현재블록이 4 개의 서브블록으로 분할된 경우를 가정한다. 예측모드 재설정부(910)는, 도 25의 예시와 같이, 예측모드 66번에서 시작하여 2씩 감소하도록 예측모드를 재설정할 수 있다.As another example, it is assumed that the intra prediction mode of the current block is 66, and the current block is divided into 4 subblocks as in the example of FIG. 25 . As in the example of FIG. 25 , the prediction
또다른 실시예로서, 예측모드 재설정 플래그를 이용하여, 서브블록의 예측모드가 재설정될 수 있다. As another embodiment, the prediction mode of the subblock may be reset using the prediction mode reset flag.
도 26은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부를 개념적으로 나타내는 예시도이다. 26 is an exemplary diagram conceptually illustrating a prediction mode resetting unit according to another embodiment of the present disclosure.
또다른 실시예에 따른 예측모드 재설정부(910)는, 예측모드 재설정 플래그에 기초하여, 전술한 바와 같은 실현예들 중의 하나를 선택적으로 적용하여 서브블록의 예측모드를 재설정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 영상 복호화 장치로 도 26에 예시된 바와 같은 모드 재설정 플래그(이하, 'sub_pred_mode_flag')를 전송함으로써, 서브블록들 전체 또는 각각에 대하여 어떻게 예측모드를 재설정할지에 대한 정보를 지시할 수 있다. The prediction
도 27의 예시와 같이, sub_pred_mode_flag가 0인 경우, 기존의 ISP 기술이 사용되고, sub_pred_mode_flag가 1인 경우, 예측모드 재설정부(910)가 기설정된 실현예를 수행할 수 있다. 이때, 기설정된 실현예는, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간의 사전 약속에 따라, 전술한 바와 같은 여러 실현예 중의 하나로 지정될 수 있다. 도 27의 예시에서, 기설정된 실현예는 서브블록별로 재설정 예측모드를 생성하는 실현예를 나타낸다. As in the example of FIG. 27, when sub_pred_mode_flag is 0, the existing ISP technology is used, When sub_pred_mode_flag is 1, the prediction
한편, 전술한 바는, 영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)에서 서브블록의 예측모드를 재설정하는 방법을 설명하나, 영상 부호화 장치 내 인트라 예측부(122)에서도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 서브블록의 예측모드를 재설정하기 위해, 인트라 예측부(122)도 예측모드 재설정부를 포함할 수 있다. Meanwhile, although the above description describes a method of resetting the prediction mode of a subblock in the
이하, 도 28의 도시를 이용하여, 영상 복호화 장치가 서브블록 정보에 기초하여 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 기술한다. Hereinafter, a method in which an image decoding apparatus resets prediction modes of subblocks based on subblock information will be described using the illustration of FIG. 28 .
도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 28 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
영상 복호화 장치 내 엔트로피 복호화부(510)는, 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 복호화한다(S2800). 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄The
서브블록 정보는 서브블록들의 크기, 서브블록들의 너비, 서브블록들의 높이, 서브블록들의 종횡비, 서브블록들의 분할 방향, 및 서브블록들의 개수의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.The subblock information may include all or part of the size of the subblocks, the width of the subblocks, the height of the subblocks, the aspect ratio of the subblocks, the division direction of the subblocks, and the number of subblocks.
현재블록의 정보는 현재블록의 크기, 현재블록의 너비, 현재블록의 높이, 및 현재블록의 종횡비의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.The information of the current block may include all or part of the size of the current block, the width of the current block, the height of the current block, and the aspect ratio of the current block.
영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)는, 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정한다(S2802).The
인트라 예측부(542)는, 다음과 같은 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. The
인트라 예측부(542)는, 현재블록의 인트라 예측모드를 특정한 각도 S만큼 회전시키는 방법을 이용할 수 있다. The
또는, 인트라 예측부(542)는, 재설정 예측모드를 특정모드 X로 설정할 수 있다. 특정모드 X는 소정의 기준에 따라 그룹화된 예측모드들 중의 하나이거나, 기설정된 모드일 수 있다. Alternatively, the
이때, 예측모드들을 그룹화하는 소정의 기준은, 수직군, 수평군, 대각선군, 현재블록의 대각선 방향, 서브블록들의 대각선 방향, 방향성 모드군, 비방향성 모드군 및 기계학습으로 산정된 예측모드군 중의 하나, 또는 이중 일부의 결합일 수 있다.In this case, a predetermined criterion for grouping the prediction modes is a vertical group, a horizontal group, a diagonal group, a diagonal direction of the current block, a diagonal direction of sub-blocks, a directional mode group, a non-directional mode group, and a prediction mode group calculated by machine learning. It may be one or a combination of some of them.
또한, 기설정된 모드는, Planar 모드, DC 모드, 서브블록들의 대각선 방향성 모드, 현재블록의 대각선 방향성 모드, 기계학습으로 산정된 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 대각선 방향성 모드 중의 하나일 수 있다. Also, the preset mode may be one of a planar mode, a DC mode, a diagonal mode of sub-blocks, a diagonal mode of the current block, a mode calculated by machine learning, a vertical mode, a horizontal mode, and a diagonal mode.
인트라 예측부(542)는, 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정하여 서브블록들의 재설정 예측모드를 생성한다(S2804).The
이하, 재설정 예측모드를 생성하는 단계(S2804)에 대응하는 S2806 단계 내지 S2814 단계를 자세히 기술한다. Hereinafter, steps S2806 to S2814 corresponding to the step (S2804) of generating the reset prediction mode will be described in detail.
인트라 예측부(542)는, 사전 약속에 따른 서브블록별 재설정 예측모드의 적용 여부를 확인한다(S2806). 서브블록별 재설정 예측모드가 적용되지 않는 경우, 인트라 예측부(542)는, 서브블록들에 대해, 동일한 재설정 예측모드를 생성한다(S2808).The
서브블록별 재설정 예측모드가 적용되는 경우, 인트라 예측부(542)는, 사전 약속에 따른 기설정된 패턴의 적용 여부를 확인한다(S2810). 기설정된 패턴이 적용되지 않는 경우, 인트라 예측부(542)는, 서브블록들 각각에 대해, 재설정 예측모드를 생성한다(S2812).When the reset prediction mode for each sub-block is applied, the
기설정된 패턴이 적용되는 경우, 인트라 예측부(542)는, 기설정된 순서에 따라, 기설정된 패턴을 이용하여 서브블록들의 재설정 예측모드를 생성한다(S2814).When a preset pattern is applied, the
이하, 도 29의 도시를 이용하여, 영상 복호화 장치가 대표블록 정보에 기초하여 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 기술한다. Hereinafter, a method in which the image decoding apparatus resets the prediction mode of sub-blocks based on the representative block information will be described with reference to FIG. 29 .
도 29는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 29 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image decoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
영상 복호화 장치 내 엔트로피 복호화부(510)는, 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 대표블록 정보를 복호화한다(S2900). 한편, 대표블록은 서브블록들 중에서 선정된 블록으로서, 대표블록 선정 방식들에 따라 영상 부호화 장치에 의해 선정될 수 있다. The
대표블록 정보는 대표블록의 특징을 나타낼 수 있는 정보로써, 대표블록의 위치, 대표블록의 크기, 대표블록의 너비, 대표블록의 높이, 및 대표블록의 모양(또는 종횡비) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The representative block information is information that can indicate the characteristics of the representative block, and may include at least one of the position of the representative block, the size of the representative block, the width of the representative block, the height of the representative block, and the shape (or aspect ratio) of the representative block. can
영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)는, 현재블록의 정보, 및 대표블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정한다(S2902).The
인트라 예측부(542)는, 대표블록의 크기가 특정한 조건을 만족하는 경우, 전술한 바와 같은 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. 이때, 특정한 조건은, 대표블록의 높이 또는 너비의 길이가 N1보다 큰 경우 또는 대표블록의 크기가 N2보다 큰 경우일 수 있다. When the size of the representative block satisfies a specific condition, the
인트라 예측부(542)는, 대표블록의 모양에 따라 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. 예컨대, 인트라 예측부(542)는, 대표블록의 모양이 현재블록과 다르거나, 정사각형이 아닌 경우, 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. The
인트라 예측부(542)는, 대표블록의 위치에 따라 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. 인트라 예측에 따른 복원 시, 대표블록이 특정 위치에 존재하여 신규 복원된 화소값을 사용할 수 없는 경우, 인트라 예측부(542)는 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. 여기서, 특정 위치는 현재블록의 중앙, 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 왼쪽위, 오른쪽위, 왼쪽아래, 오른쪽아래 등일 수 있다. The
인트라 예측부(542)는, 대표블록의 예측모드에 따라 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. 인트라 예측에 따른 복원 시, 대표블록이 새롭게 복원된 화소값을 사용하지 않는 경우, 인트라 예측부(542)는 예측모드 재설정 방법을 선택할 수 있다. The
인트라 예측부(542)는, 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정하여 서브블록들의 재설정 예측모드를 생성한다(S2904).The
재설정 예측모드를 생성하는 단계(S2904) 대응되는 단계들은, 도 28의 도시에 따른 S2806 단계 내지 S2814 단계와 동일하므로, 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. Steps corresponding to the step of generating the reset prediction mode (S2904) are the same as steps S2806 to S2814 shown in FIG. 28, and thus a further detailed description will be omitted.
이하, 도 30의 도시를 이용하여, 영상 부호화 장치가 서브블록 정보에 기초하여 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 기술한다. Hereinafter, a method in which the image encoding apparatus resets prediction modes of subblocks based on subblock information will be described with reference to FIG. 30 .
도 30은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 30 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법은, 비트율-왜곡 분석을 위해 영상 부호화 장치의 인트라 예측부(122)에 의해서도 수행될 수 있다. 이때, 비트율 왜곡 분석 과정에서, 영상 부호화 장치는 최적의 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 탐색한다. 이러한 탐색 과정에서, 인트라 예측부(122)는 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 획득한다(S3000).As described above, the method of resetting the prediction mode of the subblocks according to the present embodiment is a method for bit rate-distortion analysis It may also be performed by the
도 30의 도시에서, 예측모드 재설정 방법을 선정하는 단계(S3002) 및 재설정 예측모드를 생성하는 단계(S3004)는, 도 28의 도시에서 대응되는 단계와 동일한 동작을 수행한다. 따라서, 이러한 단계들에 대한 기술을 생략한다.Referring to FIG. 30 , the steps of selecting a prediction mode reset method ( S3002 ) and generating a reset prediction mode ( S3004 ) perform the same operations as the corresponding steps in FIG. 28 . Therefore, description of these steps is omitted.
영상 부호화 장치는, 비트율 왜곡 분석에 따른 최적의 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. The image encoding apparatus may encode the optimal intra prediction mode of the current block, information of the current block, and subblock information according to bit rate distortion analysis, and then transmit the encoded information to the image decoding apparatus.
이하, 도 31의 도시를 이용하여, 영상 부호화 장치가 대표블록 정보에 기초하여 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 기술한다. Hereinafter, a method in which the image encoding apparatus resets the prediction mode of sub-blocks based on representative block information will be described with reference to FIG. 31 .
도 31은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 서브블록들의 예측모드를 재설정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 31 is a flowchart illustrating a method of resetting prediction modes of subblocks performed by an image encoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
비트율 왜곡 분석 과정에서, 영상 부호화 장치는 최적의 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 대표블록 정보를 탐색한다. 이러한 탐색 과정에서, 인트라 예측부(122)는 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 대표블록 정보를 획득한다(S3100).In the bit rate distortion analysis process, the image encoding apparatus searches for an optimal intra prediction mode of the current block, information on the current block, and information on the representative block. In this search process, the
도 31의 도시에서, 예측모드 재설정 방법을 선정하는 단계(S3102) 및 재설정 예측모드를 생성하는 단계(S3104)는, 도 29의 도시에서 대응되는 단계와 동일한 동작을 수행한다. 따라서, 이러한 단계들에 대한 기술을 생략한다.In FIG. 31 , selecting a prediction mode reset method ( S3102 ) and generating a reset prediction mode ( S3104 ) perform the same operations as the corresponding steps in FIG. 29 . Therefore, description of these steps is omitted.
영상 부호화 장치는, 비트율 왜곡 분석에 따른 최적의 현재블록의 인트라 예측모드, 현재블록의 정보, 및 대표블록 정보를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. The image encoding apparatus may encode the optimal intra prediction mode of the current block according to the bit rate distortion analysis, the information of the current block, and the representative block information, and then transmit the encoded information to the image decoding apparatus.
본 실시예에 따른 각 순서도에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 순서도에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것이 적용 가능할 것이므로, 순서도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although it is described that each process is sequentially executed in each flowchart according to the present embodiment, the present invention is not limited thereto. In other words, since it may be applicable to change and execute the processes described in the flowchart or to execute one or more processes in parallel, the flowchart is not limited to a time-series order.
이상의 설명에서 예시적인 실시예들은 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 예시들에서 설명된 기능들 혹은 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 기능적 컴포넌트들은 그들의 구현 독립성을 특히 더 강조하기 위해 "...부(unit)" 로 라벨링되었음을 이해해야 한다. It should be understood that the exemplary embodiments in the above description may be implemented in many different ways. The functions or methods described in one or more examples may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. It should be understood that the functional components described herein have been labeled "...unit" to particularly further emphasize their implementation independence.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, various functions or methods described in this embodiment may be implemented as instructions stored in a non-transitory recording medium that can be read and executed by one or more processors. The non-transitory recording medium includes, for example, any type of recording device in which data is stored in a form readable by a computer system. For example, the non-transitory recording medium includes a storage medium such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and a person skilled in the art to which this embodiment belongs may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.
122: 인트라 예측부
510: 엔트로피 복호화부
542: 인트라 예측부
910: 예측모드 재설정부
122: intra prediction unit
510: entropy decoding unit
542: intra prediction unit
910: prediction mode reset unit
Claims (19)
비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측모드, 상기 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 복호화하는 단계, 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄;
상기 현재블록의 정보, 및 상기 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정하는 단계; 및
상기 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. An intra prediction method for generating a modified prediction mode of subblocks performed by an image decoding apparatus, the intra prediction method comprising:
decoding an intra prediction mode of a current block, information of the current block, and subblock information from a bitstream, wherein the subblock information indicates information related to subblocks into which the current block is divided;
selecting a prediction mode reset method based on the current block information and the sub-block information; and
generating the reset prediction mode by modifying the intra prediction mode of the current block based on the prediction mode resetting method
An intra prediction method comprising a.
상기 서브블록 정보는,
상기 서브블록들의 크기, 상기 서브블록들의 너비, 서브블록들의 높이, 상기 서브블록들의 종횡비, 상기 서브블록들의 분할 방향, 및 상기 서브블록들의 개수의 전부 또는 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. According to claim 1,
The sub-block information is
Intra prediction, characterized in that it includes all or part of the size of the sub-blocks, the width of the sub-blocks, the height of the sub-blocks, the aspect ratio of the sub-blocks, the division direction of the sub-blocks, and the number of the sub-blocks Way.
상기 현재블록의 정보는,
상기 현재블록의 크기, 상기 현재블록의 너비, 상기 현재블록의 높이, 및 상기 현재블록의 종횡비의 전부 또는 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. According to claim 1,
The information of the current block is
Intra prediction method, characterized in that it includes all or part of the size of the current block, the width of the current block, the height of the current block, and the aspect ratio of the current block.
상기 예측모드 재설정 방법은,
상기 현재블록의 인트라 예측모드를 특정한 각도 S만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. According to claim 1,
The method of resetting the prediction mode,
An intra prediction method, characterized in that the intra prediction mode of the current block is rotated by a specific angle S.
상기 예측모드 재설정 방법은,
상기 재설정 예측모드를 특정모드로 설정하되, 상기 특정모드는 소정의 기준에 따라 그룹화된 예측모드들 중의 하나이거나, 기설정된 모드인 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법.According to claim 1,
The method of resetting the prediction mode,
The reset prediction mode is set to a specific mode, wherein the specific mode is one of prediction modes grouped according to a predetermined criterion or a preset mode.
상기 소정의 기준은,
수직군, 수평군, 대각선군, 상기 현재블록의 대각선 방향, 상기 서브블록들의 대각선 방향, 방향성 모드군, 비방향성 모드군 및 기계학습으로 산정된 예측모드군 중의 하나, 또는 일부의 결합인 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법.6. The method of claim 5,
The predetermined criterion is
Vertical group, horizontal group, diagonal group, the diagonal direction of the current block, the diagonal direction of the sub-blocks, one of the directional mode group, the non-directional mode group, and the prediction mode group calculated by machine learning, or a combination of some , an intra prediction method.
상기 기설정된 모드는,
Planar 모드, DC 모드, 상기 서브블록들의 대각선 방향성 모드, 상기 현재블록의 대각선 방향성 모드, 기계학습으로 산정된 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 대각선 방향성 모드 중의 하나인 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. 6. The method of claim 5,
The preset mode is
Planar mode, DC mode, a diagonal mode of the sub-blocks, a diagonal mode of the current block, a mode calculated by machine learning, a vertical mode, a horizontal mode, and a diagonal mode, characterized in that the intra prediction method.
상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계는,
상기 서브블록들에 대해, 동일한 재설정 예측모드를 생성하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. According to claim 1,
The step of generating the reset prediction mode comprises:
An intra prediction method, characterized in that for the subblocks, the same reset prediction mode is generated.
상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계는,
서브블록별 재설정 예측모드의 적용이 사전 약속된 경우, 상기 서브블록들 각각에 대해, 상기 재설정 예측모드를 생성하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. According to claim 1,
The step of generating the reset prediction mode comprises:
When the application of the reset prediction mode for each subblock is previously agreed, the intra prediction method characterized in that the reset prediction mode is generated for each of the subblocks.
상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계는,
기설정된 패턴의 적용이 사전 약속된 경우, 기설정된 순서에 따라, 상기 기설정된 패턴을 이용하여 상기 서브블록들의 재설정 예측모드를 생성하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. 10. The method of claim 9,
The step of generating the reset prediction mode comprises:
When the application of a predetermined pattern is predetermined, the reconfiguration prediction mode of the subblocks is generated by using the predetermined pattern according to a predetermined order.
상기 기설정된 순서는 ,
상기 현재블록 내의 서브블록들을 복호화하는 순서인 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법. 11. The method of claim 10,
The predetermined order is,
An intra prediction method, characterized in that it is an order of decoding subblocks in the current block.
비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측모드, 상기 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 복호화하는 엔트로피 복호화부, 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄; 및
상기 현재블록의 정보, 및 상기 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정한 후, 상기 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 상기 재설정 예측모드를 생성하는 인트라 예측부
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치. In the image decoding apparatus for generating a reset prediction mode (modified prediction mode) of sub-blocks,
an entropy decoding unit decoding an intra prediction mode of a current block, information of the current block, and subblock information from a bitstream, wherein the subblock information indicates information related to subblocks into which the current block is divided; and
After selecting a prediction mode resetting method based on the information of the current block and the subblock information, the reset prediction mode is set by modifying the intra prediction mode of the current block based on the prediction mode resetting method The intra prediction unit that generates
A video decoding apparatus comprising a.
상기 서브블록 정보는,
상기 서브블록들의 크기, 상기 서브블록들의 너비, 서브블록들의 높이, 상기 서브블록들의 종횡비, 상기 서브블록들의 분할 방향, 및 상기 서브블록들의 개수의 전부 또는 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.13. The method of claim 12,
The sub-block information is
Image decoding, characterized in that it includes all or part of the size of the sub-blocks, the width of the sub-blocks, the height of the sub-blocks, the aspect ratio of the sub-blocks, the division direction of the sub-blocks, and the number of the sub-blocks Device.
상기 현재블록의 정보는,
상기 현재블록의 크기, 상기 현재블록의 너비, 상기 현재블록의 높이, 및 상기 현재블록의 종횡비의 전부 또는 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.13. The method of claim 12,
The information of the current block is
The image decoding apparatus, characterized in that it includes all or part of a size of the current block, a width of the current block, a height of the current block, and an aspect ratio of the current block.
상기 예측모드 재설정 방법은,
상기 현재블록의 인트라 예측모드를 특정한 각도 S만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.13. The method of claim 12,
The method of resetting the prediction mode,
An image decoding apparatus characterized in that the intra prediction mode of the current block is rotated by a specific angle S.
상기 예측모드 재설정 방법은,
상기 재설정 예측모드를 특정모드로 설정하되, 상기 특정모드는 소정의 기준에 따라 그룹화된 예측모드들 중의 하나이거나, 기설정된 모드인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.13. The method of claim 12,
The method of resetting the prediction mode,
The reset prediction mode is set to a specific mode, wherein the specific mode is one of prediction modes grouped according to a predetermined criterion or a preset mode.
상기 소정의 기준은,
수직군, 수평군, 대각선군, 상기 현재블록의 대각선 방향, 상기 서브블록들의 대각선 방향, 방향성 모드군, 비방향성 모드군 및 기계학습으로 산정된 예측모드군 중의 하나, 또는 일부의 결합인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.17. The method of claim 16,
The predetermined criterion is
Vertical group, horizontal group, diagonal group, the diagonal direction of the current block, the diagonal direction of the sub-blocks, one of the directional mode group, the non-directional mode group, and the prediction mode group calculated by machine learning, or a combination of some video decoding device.
상기 기설정된 모드는,
Planar 모드, DC 모드, 상기 서브블록들의 대각선 방향성 모드, 상기 현재블록의 대각선 방향성 모드, 기계학습으로 산정된 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 대각선 방향성 모드 중의 하나인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.17. The method of claim 16,
The preset mode is
An image decoding apparatus, characterized in that it is one of a planar mode, a DC mode, a diagonal mode of the sub-blocks, a diagonal mode of the current block, a mode calculated by machine learning, a vertical mode, a horizontal mode, and a diagonal mode.
현재블록의 인트라 예측모드, 상기 현재블록의 정보, 및 서브블록 정보를 획득하는 단계, 여기서, 서브블록 정보는 상기 현재블록이 분할된 서브블록들과 관련된 정보를 나타냄;
상기 현재블록의 정보, 및 상기 서브블록 정보에 기초하여, 예측모드 재설정 방법을 선정하는 단계; 및
상기 예측모드 재설정 방법에 기초하여, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 재설정(modify)하여 상기 재설정 예측모드를 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 예측방법.
An intra prediction method for generating a modified prediction mode of subblocks performed by an image encoding apparatus, the intra prediction method comprising:
obtaining an intra prediction mode of a current block, information on the current block, and subblock information, wherein the subblock information indicates information related to subblocks into which the current block is divided;
selecting a prediction mode reset method based on the current block information and the sub-block information; and
generating the reset prediction mode by modifying the intra prediction mode of the current block based on the prediction mode resetting method
An intra prediction method comprising a.
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WO2024034886A1 (en) * | 2022-08-09 | 2024-02-15 | 현대자동차주식회사 | Method and device for video coding using rearrangement of prediction signals in intra block copy mode |
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WO2024034886A1 (en) * | 2022-08-09 | 2024-02-15 | 현대자동차주식회사 | Method and device for video coding using rearrangement of prediction signals in intra block copy mode |
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