KR20220071945A - 기하학적 변환에 기반하는 블록 복사를 이용하는 인트라 예측방법과 장치 - Google Patents

Abstract

기하학적 변환에 기반하는 블록 복사를 이용하는 인트라 예측방법에 관한 개시로서, 본 실시예는, 직사각형에 국한되지 않는 다양한 모양의 참조블록을 생성하기 위해, 현재블록의 각 꼭지점에서 기준 블록벡터(Block Vector: BV)를 도출한 후, 기준 블록벡터에 기하학적 변환(geometric transform)을 수행하여 현재블록의 각 픽셀 또는 픽셀의 묶음 단위로 서브 블록벡터를 산정하는 인트라 예측방법 및 장치를 제공한다.

Description

기하학적 변환에 기반하는 블록 복사를 이용하는 인트라 예측방법과 장치{Method and Apparatus For Intra Prediction Using Block Copy Based on Geometric Transform}

본 개시는 기하학적 변환에 기반하는 블록 복사를 이용하는 인트라 예측방법과 장치에 관한 것이다.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.

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.

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.

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.

영상(비디오) 부호화 및 복호화에서, 동일 프레임 내의 참조블록을 복사하여 현재블록을 예측하는 인트라 예측방법이 수행될 수 있다. 참조블록을 참조하기 위해 블록벡터를 이용하는 이러한 인트라 예측 방식을 인트라 블록 복사(Intra Block Copy: IBC)라 한다. 기존의 IBC 기술은, 블록복사 과정에서 수평방향 및 수직방향의 병진 운동(translational motion)만을 지원한다는 문제를 갖는다. 따라서, 화질 개선 효과 측면에서 기존의 IBC 기술을 개선하는 것이 고려될 필요가 있다.

본 개시는, 직사각형에 국한되지 않는 다양한 모양의 참조블록을 생성하기 위해, 현재블록의 각 꼭지점에서 기준 블록벡터(Block Vector: BV)를 도출한 후, 기준 블록벡터에 기하학적 변환(geometric transform)을 수행하여 현재블록의 각 픽셀 또는 픽셀의 묶음 단위로 서브 블록벡터를 산정하는 인트라 예측방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 개시의 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 인트라 블록 복사(intra block copy) 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트의 정보를 복호화하는 단계; 상기 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정하는 단계; 상기 기준 블록벡터들을 이용하여 상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정하는 단계; 및 상기 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 상기 서브 블록벡터들을 이용하여 상기 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법을 제공한다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 비트스트림으로부터 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트의 정보를 복호화하는 엔트로피 복호화부; 및 상기 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정하고, 상기 기준 블록벡터들을 이용하여 상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정하는 인트라 예측부를 포함하되, 상기 인트라 예측부는, 상기 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 상기 서브 블록벡터들을 이용하여 상기 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치를 제공한다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 수행하는, 인트라 블록 복사(intra block copy) 방법에 있어서, 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트의 정보를 획득하는 단계; 상기 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정하는 단계; 상기 기준 블록벡터들을 이용하여 상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정하는 단계; 및 상기 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 상기 서브 블록벡터들을 이용하여 상기 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 직사각형에 국한되지 않는 다양한 모양의 참조블록을 생성하기 위해, 현재블록의 각 꼭지점에서 기준 블록벡터를 도출한 후, 기준 블록벡터에 기하학적 변환을 수행하여 현재블록의 각 픽셀 또는 픽셀의 묶음 단위로 서브 블록벡터를 산정하는 인트라 예측방법 및 장치를 제공함으로써, 블록 복사를 이용하는 인트라 예측의 예측 성능을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.

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 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 아핀 움직임 예측을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 서브블록 단위의 아핀 움직임 예측을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 주변블록의 병진 움직임벡터로부터 아핀 움직임 예측을 위한 머지 후보들을 유도하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재블록의 각 꼭지점의 위치에서 기준 블록벡터를 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 검색 영역을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 참조블록의 모양을 나타내기 위한 예시도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 하나의 기준벡터를 이용하는 경우를 나타내는 예시도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 2 개 이상의 기준벡터를 이용하는 경우를 나타내는 예시도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재블록과 참조블록의 관계가 스케일링된 경우를 나타내는 예시도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는, 기하학적 변환에 기반하는 인트라 블록 복사 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16는 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는, 기하학적 변환에 기반하는 인트라 블록 복사 방법을 나타내는 순서도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

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.

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.

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.

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.

예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.

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.

머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.

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.

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.

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.

이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다.

움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.

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.

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.

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.

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.

감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.

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.

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.

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.

재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.

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.

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.

역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 직사각형에 국한되지 않는 다양한 모양의 참조블록을 생성하기 위해, 현재블록의 각 꼭지점에서 기준 블록벡터를 도출한 후, 기준 블록벡터에 기하학적 변환(geometric transform)을 수행하여 현재블록의 각 픽셀 또는 픽셀의 묶음 단위로 서브 블록벡터를 산정하는 인트라 예측방법 및 장치를 제공한다.

이하의 설명에서, '대상블록(target block)'이라는 용어는 전술한 바와 같은 현재블록 또는 코딩 유닛(CU)과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 또는 코딩 유닛의 일부 영역을 의미할 수도 있다.

I. 인트라 블록 복사(Intra Block Copy: IBC)

IBC는, 블록벡터를 이용하여 동일 프레임 내의 참조블록을 복사하여 현재블록의 예측블록을 생성함으로써, 현재블록의 인트라 예측을 수행한다.

영상 부호화 장치는, 블록 매칭(Block Matching: BM)을 수행하여 최적의 블록벡터를 도출한 후, 도출된 블록벡터의 정보를 영상 복호화 장치로 전송한다. 여기서, 블록벡터는 현재블록으로부터 참조블록까지의 변위(displacement)를 나타낸다. 영상 복호화 장치는, 복호화된 블록벡터의 정보에 따른 예측블록을 생성하여 현재블록에 대한 인트라 예측을 수행한다.

블록벡터를 이용한다는 측면에서, IBC는 인터 예측의 특징을 갖는다. 따라서, 인터 예측의 머지/스킵 모드 및 AMVP 모드와 유사하게, IBC는 IBC 머지/스킵 모드 및 IBC AMVP 모드로 동작할 수 있다. 전술한 블록벡터의 정보는 이러한 동작 모드에 대한 정보를 포함할 수 있다.

II. 인터 예측에서의 아핀 움직임 예측(affine motion prediction)

인터 예측은 병진 운동(translation motion) 모델을 반영하는 움직임 예측이다. 즉, 수평방향(x축 방향) 및 수직방향(y축 방향)으로의 움직임을 예측하는 기법이다. 그러나, 실제로는 병진 운동 이외에 회전(rotation), 줌-인(zoom-in) 또는 줌-아웃(zoom-out)과 같은 다양한 형태의 움직임이 존재할 수 있다. 본 실시예에 따른 일 측면은 이러한 다양한 형태의 움직임을 반영할 수 있는 아핀 움직임 예측(affine motion prediction)을 제공한다.

도 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 아핀 움직임 예측을 설명하기 위한 예시도이다.

아핀 움직임 예측을 위한 두 가지 타입의 모델이 존재할 수 있다. 하나는, 도 6a서 보는 바와 같이, 현재 부호화하고자 하는 대상블록의 좌상귀(top-left corner)와 우상귀(top-right corner) 두 개의 제어점 움직임벡터들(Control Point Motion Vectors: CPMVs), 즉, 4 개의 파라미터를 이용하는 모델이다. 다른 하나는, 도 6b에서 보는 바와 같이, 대상블록의 좌상귀, 우상귀, 좌하귀(bottom-left corner)의 세 개의 제어점의 움직임벡터들, 즉, 6 개의 파라미터를 이용하는 모델이다.

4 파라미터 아핀 모델은 수학식 1에 나타낸 바와 같이 표현된다. 대상블록 내의 샘플 위치 (x,y)에서의 움직임은 수학식 1에 나타낸 바에 따라 연산될 수 있다. 여기서, 대상블록의 좌상단 샘플의 위치는 (0,0)으로 가정된다.

또한, 6 파라미터 아핀 모델은 수학식 1에 나타낸 바와 같이 표현된다. 대상블록 내의 샘플 위치 (x,y)에서의 움직임은 수학식 1에 나타낸 바에 따라 연산될 수 있다.

여기서, (mv_0x,mv_0y) 는 좌상귀 제어점의 움직임벡터, (mv_1x,mv_1y)는 우상귀 제어점의 움직임벡터, (mv_2x,mv_2y)는 좌하귀 제어점의 움직임벡터이다. W는 대상블록의 가로 길이이고, H는 대상블록의 세로 길이이다.

아핀 움직임 예측은, 대상블록 내의 각 샘플마다 수학식 1 또는 수학식 2에 따라 연산된 움직임벡터를 이용하여 수행될 수 있다.

대안적으로, 연산의 복잡도를 줄이기 위해, 도 7에 예시된 바와 같이, 대상블록으로부터 분할된 서브블록 단위로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 서브블록의 크기는 4×4일 수 있고, 2×2 또는 8×8일 수도 있다. 이하에서는, 대상블록에 대해 4×4 서브블록 단위로 아핀 움직임 예측을 수행하는 것을 예로 들어 설명한다. 이 예시는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

서브블록 단위 아핀 움직임 예측에서, 각 서브블록의 움직임벡터(아핀 움직임벡터)는 수학식 1 또는 2의 (x,y)에 각 서브블록의 중심 위치를 대입함으로써 연산된다. 여기서, 중심 위치는 서브블록의 실제 중심점(center point)일 수도 있고 그 중심점의 우하단 샘플 위치일 수도 있다. 예컨대, 좌하단 샘플의 좌표가 (0,0)인 4×4 서브블록의 경우, 서브블록의 중심 위치는 (1.5,1.5)일 수 있고 또는 (2,2)일 수 있다. 각 서브블록에 대한 예측블록은 해당 서브블록의 아핀 움직임벡터 (mv_x,mv_y)를 이용하여 생성된다.

움직임벡터 (mv_x,mv_y)는 1/16 샘플 정확도(precision)을 갖도록 설정될 수 있다. 이 경우, 수학식 1 또는 2에 따라 산출된 움직임벡터 (mv_x,mv_y)는 1/16 샘플 단위로 반올림될 수 있다.

아핀 움직임 예측은 루마(luma) 성분뿐만 아니라 크로마(chroma) 성분에 대해서도 수행될 수 있다. 4:2:0 비디오 포맷의 경우, 루마 성분에 대해 4×4 서브블록 단위의 아핀 움직임 예측이 수행되었다면, 크로마 성분에 대한 아핀 움직임 예측은 2×2 서브블록 단위로 수행될 수 있다. 크로마 성분의 각 서브블록의 움직임벡터 (mv_x,mv_y)는 대응하는 루마 성분의 움직임벡터로부터 유도될 수 있다. 대안적으로, 크로마 성분의 아핀 움직임 예측을 위한 서브블록의 크기는 루마 성분의 경우와 동일할 수도 있다. 루마 성분에 대해 4×4 서브블록 단위로 아핀 움직임 예측이 수행되었다면, 크로마 성분에 대해서도 4×4 서브블록 크기로 아핀 움직임 예측이 수행된다. 이 경우, 크로마 성분에 대한 4×4 크기의 서브블록은 루마 성분에 대한 네 개의 4×4 서브블록에 대응하므로, 크로마 성분의 서브블록에 대한 움직임벡터 (mv_x,mv_y)는 대응하는 루마 성분의 네 개의 서브블록의 움직임벡터들의 평균을 연산하여 산출될 수 있다.

영상 부호화 장치는 인트라 예측, 인터 예측(병진 움직임 예측), 아핀 움직임 예측 등을 수행하고, 비트율 왜곡 코스트(cost)를 연산하여 최적의 예측 방법을 선택한다. 아핀 움직임 예측을 수행하기 위해, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(124)는 두 가지 타입의 모델 중 어느 타입을 사용할지 여부를 결정하고, 결정된 타입에 따라 두 개 또는 세 개의 제어점들을 결정한다. 인터 예측부(124)는 제어점들의 움직임벡터들을 이용하여 대상블록 내의 4×4 서브블록들 각각에 대한 움직임벡터 (mv_x,mv_y)를 연산한다. 그리고, 각 서브블록의 움직임벡터 (mv_x,mv_y)를 이용하여 서브블록 단위로 참조픽처 내에서 움직임 보상을 수행함으로써, 대상블록 내의 각 서브블록에 대한 예측블록을 생성한다.

영상 부호화 장치의 엔트로피 부호화부(155)는 대상블록에 아핀 움직임 예측이 적용되었는지 여부를 나타내는 플래그, 아핀 모델의 타입을 나타내는 타입 정보, 및 각 제어점의 움직임벡터를 나타내는 움직임 정보 등을 포함하는 아핀 관련 신택스 요소들을 부호화하여 영상 복호화 장치로 전달한다. 타입 정보와 제어점들의 움직임 정보는 아핀 움직임 예측이 수행되는 경우에 시그널링될 수 있고, 제어점들의 움직임벡터들은 타입 정보에 따라 결정된 개수만큼 시그널링될 수 있다.

영상 복호화 장치는 시그널링된 신택스들을 이용하여 아핀 모델의 타입과 제어점 움직임벡터(control point motion vector)들을 결정하고, 수학식 1 또는 2를 이용하여 대상블록 내의 각 4×4 서브블록에 대한 움직임벡터 (mv_x,mv_y)를 연산한다. 만약, 대상블록의 아핀 움직임벡터에 대한 움직임벡터 해상도 정보가 시그널링된 경우, 움직임벡터 (mv_x,mv_y)는 반올림 등의 연산을 이용하여 움직임벡터 해상도 정보에 의해 식별되는 정밀도로 수정된다.

영상 복호화 장치는 각 서브블록에 대한 움직임벡터 (mv_x,mv_y)를 이용하여 참조픽처 내에서 움직임 보상을 수행함으로써, 각 서브블록에 대한 예측블록을 생성한다.

제어점들의 움직임벡터들을 부호화하기 위해 소요되는 비트량을 줄이기 위해, 전술한 바와 같은 일반적인 인터 예측(병진 움직임 예측) 방식이 적용될 수 있다.

하나의 예시로서, 머지 모드의 경우, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(124)는 기정의된 개수(예컨대, 5 개)의 아핀 머지 후보 리스트를 구성한다. 먼저, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(124)는 대상블록의 주변블록들로부터 상속(inherited) 아핀 머지 후보를 유도한다. 예컨대, 도 4에 도시된 대상블록의 주변샘플들(A0, A1, B0, B1, B2)로부터 기정의된 개수의 상속 아핀 머지 후보들을 유도함으로써, 머지 후보 리스트를 생성한다. 후보 리스트에 포함되는 상속 아핀 머지 후보들 각각은 두 개 또는 세 개의 CPMVs의 쌍에 대응한다.

인터 예측부(124)는 대상블록의 주변블록들 중 아핀 모드로 예측된 주변블록의 제어점 움직임벡터들로부터 상속 아핀 머지 후보를 유도한다. 일부 실시예에서, 아핀 모드로 예측된 주변블록들로부터 유도되는 머지 후보의 개수는 제한될 수 있다. 예컨대, 인터 예측부(124)는 A0와 A1 중에서 하나, 그리고 B0, B1, 및 B2 중에서 하나, 총 두 개의 상속 아핀 머지 후보를 아핀 모드로 예측된 주변블록으로부터 유도할 수 있다. 우선순위는 A0, A1의 순서, 그리고 B0, B1, B2의 순서일 수 있다.

한편, 머지 후보의 총 개수가 3 개 이상인 경우, 인터 예측부(124)는 주변블록의 병진 움직임벡터(translational motion vector)로부터 부족한 개수만큼의 조합(constructed) 아핀 머지 후보들을 유도할 수 있다.

도 8은 주변블록의 병진 움직임벡터로부터 아핀 움직임 예측을 위한 조합 아핀 머지 후보들을 유도하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

인터 예측부(124)는 주변블록 그룹 {B2, B3, A2}, 주변블록 그룹 {B1, B0}, 주변블록 그룹{A1, A0}로부터 각각 하나씩의 제어점 움직임벡터 CPMV1, CPMV2, CPMV3을 유도한다. 하나의 예시로서, 각 주변블록 그룹 내에서의 우선 순위는, B2, B3, A2의 순서, B1, B0의 순서, 그리고 A1, A0의 순서일 수 있다. 또한, 참조픽처 내의 동일 위치 블록(collocated block) T로부터 또 하나의 제어점 움직임벡터 CPMV4를 유도한다. 인터 예측부(124)는 네 개의 제어점 움직임벡터 중에서 두 개 또는 세 개의 제어점 움직임벡터들을 조합하여 부족한 개수만큼의 조합 아핀 머지 후보를 생성한다. 조합의 우선순위는 아래와 같다. 각 그룹 내의 요소들은 좌상귀, 우상귀, 좌하귀 제어점 움직임벡터의 순서로 나열되어 있다.

{CPMV1, CPMV2, CPMV3}, {CPMV1, CPMV2, CPMV4}, {CPMV1, CPMV3, CPMV4},

{CPMV2, CPMV3, CPMV4}, {CPMV1, CPMV2}, {CPMV1, CPMV3}

상속 아핀 머지 후보 및 조합 아핀 머지 후보를 이용하여 머지 후보 리스트를 채울 수 없는 경우, 인터 예측부(124)는 제로 움직임벡터를 후보로 추가할 수 있다.

인터 예측부(124)는 머지 후보 리스트로부터 머지 후보를 선택하여 대상블록에 대한 아핀 움직임 예측을 수행한다. 선택된 후보가 두 개의 제어점 움직임벡터로 이루어진 경우 4 파라미터 모델을 이용하여 아핀 움직임 예측을 수행한다. 반면, 선택된 후보가 세 개의 제어점 움직임벡터로 구성된 경우 6 파라미터 모델을 이용하여 아핀 움직임 예측을 수행한다. 영상 부호화 장치의 엔트로피 부호화부(155)는 머지 후보 리스트 내 머지 후보들 중 선택된 머지 후보를 나타내는 인덱스 정보를 부호화하여 영상 복호화 장치로 시그널링한다.

영상 복호화 장치의 엔트로피 복호화부(510)은 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 인덱스 정보를 복호화한다. 영상 복호화 장치의 인터 예측부(544)는 영상 부호화 장치와 동일한 방식으로 머지 후보 리스트를 구성하고, 인덱스 정보에 의해 지시되는 머지 후보에 대응하는 제어점 움직임벡터들을 이용하여 아핀 움직임 예측을 수행한다.

다른 예시로서, AMVP 모드의 경우, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(124)는 대상블록에 대한 아핀 모델의 타입과 제어점 움직임벡터들을 결정한다. 그리고, 대상블록의 실제 제어점 움직임벡터들과 각 제어점의 예측 움직임벡터들 간의 차이인 차분 움직임벡터(motion vector difference)를 연산하고 각 제어점에 대한 차분 움직임벡터를 부호화하여 전송한다. 이를 위해, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(124)는 기정의된 개수(예컨대, 2 개)의 아핀 AMVP 후보 리스트를 구성한다. 대상블록이 4 파라미터 타입인 경우, 리스트에 포함된 후보들은 각각 두 개의 제어점 움직임벡터의 쌍으로 이루어진다. 반면, 대상블록이 6 파라미터 타입인 경우, 리스트에 포함된 후보들은 각각 세 개의 제어점 움직임벡터들의 쌍으로 이루어진다.

III. IBC와 기하학적 변환의 결합

이하의 실시예는 영상 부호화 장치의 인트라 예측부(122), 및 영상 복호화 장치의 인트라 예측부(542)에서 수행될 수 있다.

이하의 설명에서, 기하학적 변환과 아핀 변환은 호환적으로 이용된다.

본 실시예에 따른 영상 부호화 장치는, 비트율 왜곡의 최적화 측면에서, 도 9에 예시된 바와 같은, 현재블록의 각 꼭지점의 위치에서 기준 블록벡터를 산정한다. 영상 부호화 장치 내 인트라 예측부(122)는, 산정된 기준 블록벡터들 중, 하나 이상의 블록벡터에 기하학적 변환을 적용하여 현재블록의 각 픽셀, 또는 픽셀의 묶음(예컨대, 4×4) 단위로 서브 블록벡터를 계산한다. 인트라 예측부(122)는, 서브 블록벡터가 지시하는, 동일 프레임 내 참조 위치의 픽셀 값을 현재블록의 예측샘플들로 이용하거나, 참조 위치의 픽셀 값을 필터링하여 예측샘플들로 이용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 기준 블록벡터의 정보를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전달한다.

이하의 설명에서, 픽셀의 묶음은 서브블록 또는 픽셀 블록과 호환적으로 이용될 수 있다.

한편, 영상 복호화 장치는, 기준 블록벡터의 정보를 복호화한다. 영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)는, 기준 블록벡터의 정보를 이용하여 현재블록의 각 꼭지점의 위치에서 기준 블록벡터를 도출한다. 인트라 예측부(542)는 도출된 기준 블록벡터들 중, 하나 이상의 블록벡터에 기하학적 변환을 적용하여 현재블록의 각 픽셀, 또는 픽셀블록 단위로 서브 블록벡터를 계산한다. 인트라 예측부(542)는 서브 블록벡터가 지시하는, 동일 프레임 내 참조 위치의 픽셀 값을 현재블록의 예측샘플들로 이용하거나, 참조 위치의 픽셀 값을 필터링하여 예측샘플들로 이용할 수 있다.

이하, 영상 부호화 장치가 기준 블록벡터를 산정하는 방법을 기술한다.

영상 부호화 장치는, 현재블록의 각 꼭지점의 위치에서 최대 4 개의 기준 블록벡터들을 산정할 수 있다.

영상 부호화 장치는, 기준 블록벡터들을 산정하기 위하여, 블록벡터 검색 영역을 설정하여 현재블록과 가장 유사한 참조블록의 위치를 찾을 수 있다. 다른 실시예로서, 영상 부호화 장치는, 현재블록 이전에 부/복호화된 블록들의 블록벡터 정보를 이용하여 기준 블록벡터들을 산정할 수 있다.

먼저, 현재블록의 기준 블록벡터들을 계산하기 위하여 블록벡터 검색을 이용하는 경우, 영상 부호화 장치는, 현재블록의 이전에 부/복호화된 모든 블록들을 검색 영역으로 이용할 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는, 현재블록이 포함된 CTU(이하, 현재 CTU)와 N(여기서, N은 자연수) 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역만을 검색 영역으로 설정할 수 있다. 예컨대, 도 10의 예시는 N이 10으로 설정된 경우를 나타낸다.

블록벡터의 검색과 관련하여, 영상 부호화 장치는, 검색 영역의 크기, 및 검색영역의 시작 위치를 포함하는 검색 영역 정보를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이, 검색 영역을 현재 CTU, 및 현재 CTU와 인접한 N 개의 CTU들로 제한하기 위하여, 영상 복호화 장치는 N 값을 부호화할 수 있다. 예컨대, 현재 CTU와 4 개의 주변 CTU들만을 검색 영역으로 제한하기 위하여, SPS 상에 4를 부호화하는 경우, 현재블록의 위치에 따라 검색 영역이 하나의 CTU에서 최대 5 개의 CTU들로 제한될 수 있다.

영상 부호화 장치는 검색 영역을 설정하거나 유도한 후, 현재블록의 기준 블록벡터들을 산정하기 위하여 움직임 추정(Motion Estimation: ME)을 수행한다. 영상 부호화 장치는 검색 영역에 대하여 전역 검색(full search), 3단계 검색(3 step search), 다이아몬드(diamond search) 등과 같은 여러 검색 방법 중 하나를 선택하여, ME를 수행할 수 있다. 이때, 영상 부호화/복호화 장치 간의 사전 약속에 따라 기설정된 방법이 검색 방법으로 이용될 수 있다. 또한, 슬라이스, 픽처, 또는 CTU 단위로 검색 방법에 대한 추가 정보가 부호화/복호화될 수 있다.

한편, 영상 복호화 장치는, 검색 영역 정보 및 검색 방법을 포함하는 검색 정보를 복호화한 후, 복호화된 검색 정보에 기초하여 현재블록의 기준 블록벡터를 산정할 수 있다.

다음, 현재블록의 기준 블록벡터들을 계산하기 위하여 이전에 사용된 블록벡터의 정보를 이용하는 경우, 영상 부호화 장치는 이전에 부/복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트를 이용할 수 있다.

맵을 사용하는 경우, 블록벡터들이 저장된 맵에서 특정 영역에 존재하는 하나 이상의 블록벡터를 이용하여, 영상 부호화 장치는 현재블록에 기준하는 블록벡터들을 도출한 후, 도출된 블록벡터들을 기준 블록벡터들로 사용할 수 있다. 영상 부호화 장치는, 특정 영역에 존재하는 블록벡터들의 전부 또는 일부를 그대로 이용하거나, 이들의 조합을 생성함으로써, 현재블록에 기준하는 블록벡터들을 도출할 수 있다.

한편, 특정 영역은, 현재 CTU와 N 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역, 기사용된 블록벡터가 의미하는 픽셀을 포함하는 CTU와 N 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역, 현재블록의 모양과 위치, 또는 주변 블록의 예측모드와 같은 정보를 이용하여 유도될 수 있는 영역이다. 여기서, N 값은 영상 부호화/복호화 장치 간에 사전 약속된 값일 수 있다. 또는, N 값은 영상 부호화 장치에 의해 부호화된 후, 영상 복호화 장치로 전송될 수 있다.

블록벡터들이 저장된 리스트를 이용하는 경우, 영상 부호화 장치는 리스트에서 선택된 블록벡터들의 인덱스(index) 정보를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는, 인덱스가 지정하는, 리스트 내 블록벡터들을 기준 블록벡터들로 이용할 수 있다.

또한, 영상 부호화 장치는 현재블록에서 사용된 기준 블록벡터들의 정보를 이용하여 리스트를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치는 리스트를 기반으로 각 블록에서 사용된 블록벡터들을 관리하되, SPS 상에 리스트의 크기를 전송할 수 있다. 리스트를 업데이트하기 위해, 현재블록이 블록벡터들을 사용하는 경우, 영상 부호화 장치는 해당되는 기준 블록벡터들이 리스트에 포함되는지를 확인한다. 해당되는 기준 블록벡터들의 전부 또는 일부가 리스트에 포함되지 않는 경우, 영상 부호화 장치는, 시간적으로 먼저 발생한 블록벡터들을 리스트에서 제거한 후, 현재블록에서 이용된 블록벡터들을 리스트에 추가할 수 있다. 반면, 해당 기준 블록벡터들이 리스트에 포함된 경우, 영상 부호화 장치는 리스트에 포함된 블록벡터들의 순서를 변경할 수 있다.

전술한 바와 같은, 맵 또는 리스트를 이용하는 과정은 영상 복호화 장치에서도 동일하게 수행될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 기준 블록벡터의 정보는, 블록벡터의 검색을 이용하는 경우, 검색 정보이고, 이전에 사용된 블록벡터의 정보를 이용하는 경우, 블록벡터들이 저장된 맵 또는 리스트의 정보일 수 있다. 또한, 검색 정보는 검색 영역 정보 및 검색 방법을 포함할 수 있다.

한편, 영상 부호화 장치는, ISP에 아핀 변환의 적용 여부를 나타내는 플래그인 아핀 예측 플래그(affine prediction flag)를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는, 블록 벡터의 부호화 모드를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 여기서, 부호화 모드는 검색 영역을 이용하는 방법 또는 이전에 사용된 블록벡터의 정보를 이용하는 방법 중 하나를 나타낼 수 있다.

한편, 맵 또는 리스트에 저장된 정보에서, 블록벡터가 의미하는 픽셀의 위치는 현재 픽처를 기준으로 표현될 수 있다. 또는, 픽셀의 위치는 슬라이스의 인덱스, CTU 인덱스, CU 인덱스, 및 CU에서의 위치 순서로 단계적으로 표현될 수도 있다. 예를 들어, 현재 픽처의 좌상단 픽셀을 기준으로 어디에 위치한 픽셀인지를 나타내기 위하여, 블록벡터가 맵 또는 리스트에 저장될 수 있다. 또는, n 번째 슬라이스의 m 번째 CTU의 o 번째 CU의 좌상단 픽셀을 기준으로 어디에 위치한 픽셀인지를 나타내기 위하여, 해당 CU 기준의 블록벡터와 함께 n, m 및 o 값이 저장될 수 있다.

다른 실시예로서, 현재블록의 기준 블록벡터를 계산하기 위하여 이전에 사용된 블록벡터의 정보를 이용하는 경우, 영상 부호화 장치는 맵 또는 리스트에 저장된 블록벡터들 중 전체 또는 일부를 선택한 후, 선택된 블록벡터들의 조합 중 하나를 기준 블록벡터들로서 이용할 수 있다. 이때, 선택의 기준은 블록벡터의 크기 또는 위치가 될 수 있다. 예컨대, 현재블록을 기준으로 k(여기서, k는 양수) 값보다 보다 멀리 떨어진 위치에 존재하는 픽셀에 해당하는 블록벡터는 사용할 수 없도록, 영상 부호화 장치는 k 값을 포함하는 SPS를 전송할 수 있다.

이하, 맵 또는 리스트에 10 개의 블록벡터가 저장된 경우를 설명한다. 영상 부호화 장치는 현재블록을 기준으로 이용할 수 있는 블록벡터들을 찾는다. 영상 부호화 장치는 10 개의 블록벡터들 중, 크기가 k보다 크거나 검색 영역에 존재하지 않는 블록벡터들을 제외한 후, 나머지 블록벡터들을 이용하여 조합을 생성할 수 있다. 예를 들어, 맵 또는 리스트에 저장된 블록벡터들 중 사용할 수 있는 블록벡터들의 개수가 2 개인 경우를 가정한다. 이때, 영상 부호화 장치는 한 개의 기준 블록벡터를 사용하는 경우, 2 가지의 조합을 생성하고, 두 개의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우, 4 가지의 조합을 생성할 수 있다. 3 개와 4 개의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우는 존재할 수 없으므로, 총 6 가지의 조합이 생성될 수 있다.

이러한 블록벡터의 조합을 이용하는 과정은 영상 복호화 장치에서도 동일하게 수행될 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 사용 가능한 블록벡터에 대한 조합을 리스트로 구성하고, 리스트의 인덱스를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다.

한편, 현재블록의 위치와 모양, 주변 블록의 예측모드, 또는 상위수준 신택스에 따라 기준 블록벡터를 산정하는 방법이 제한될 수 있다. 예를 들어, SPS 상의 기준 블록벡터들의 최대 개수 및 실제로 사용하는 기준 블록벡터들의 개수에 따라, 영상 부호화 장치는 어떤 기하학적 변환을 이용할 것인지를 제한할 수 있다. 기준 블록벡터들의 최대 개수, 실제로 사용하는 기준 블록벡터들의 개수, 및 기하학적 변환에 해당하는 정보는, 픽처나 슬라이스 단위로 하나 이상의 셋(set)으로 부/복호화될 수 있다. 이때, 기하학적 변환의 파라미터에 대한 정보도 함께 부/복호화될 수 있다. 예컨대, 현재 픽처에서 기준 블록벡터들의 개수는 최대 3 개이고, 1 개의 기준 블록벡터를 사용하는 경우, 병진 변환을 사용하고, 2 개의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우, 플립(flip) 변환을 사용하며, 3 개의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우, 회전(rotation) 및 스케일링(scaling) 변환을 사용하도록, 영상 부호화 장치는 기하학적 변환을 제한할 수 있다. 즉, 이러한 제한에 따라 참조블록이 4 가지의 고정된 모양으로 생성될 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 각 변환의 파라미터에 대한 정보를 전송하여 플립, 회전 및 스케일링의 정도를 제한할 수 있다.

예를 들어, 기준 블록벡터들을 3 개 사용하는 경우, 도 11의 예시와 같이, 참조블록의 모양이 회전 및 스케일링된 모양이 되도록 2 개의 변환 정보가 부/복호화된 경우, 변환의 파라미터의 대한 정보를 추가로 전송하여 스케일링의 비율 또는 회전의 정도가 제한될 수 있다. 변환이 스케일링인 경우, 파라미터 값을 2로 하면, 1/8배, 1/4배, 1/2배, 2배, 4배 및 8배와 같이 2의 배수만큼의 스케일링만 가능하도록 스케일링 정도가 제한될 수 있다.

변환이 회전인 경우, 회전 변환의 파라미터 값을 부/복호화하여 45도 또는 30도 단위의 회전만 가능하도록 회전 각도가 제한될 수 있다. 예를 들어, SPS에서 3 개의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우 회전 변환만 사용될 수 있다. 또한, 파라미터를 제한하여 90도 단위로 회전된 모양의 참조블록만 생성할 수 있도록 회전 각도가 제한된 경우, 영상 복호화 장치는 현재블록이 몇 개의 기준 블록벡터들을 사용하는지에 대한 정보를 복호화한다. 만일 현재블록이 3 개의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우, 영상 복호화 장치는 하나의 기준 블록벡터의 값을 복호화하여 참조블록의 시작 위치를 정하고, 이후 0도, 90도, 180도 및 270도 중 어떤 회전 변환을 적용해야 하는지에 대한 정보를 복호화한다.

기준 블록벡터를 산정하기 위한 꼭지점의 위치와 개수, 검색 영역의 크기, 참조할 블록벡터 목록의 크기, 및 참조할 블록벡터의 크기와 같은 정보와 이러한 정보에 기초하여 산정된 블록벡터의 크기는, 상위수준 신택스, 현재블록의 모양과 위치, 및 주변 블록의 예측모드에 따라 유도되거나 제한될 수 있다.

예를 들어, SPS를 통해 기준 블록벡터를 구하는 꼭지점이 블록 상단의 두 개로 제한될 수 있다.

또는, 현재블록의 너비와 높이의 비율, 즉 종횡비(aspect ratio)에 따라 기준 블록벡터를 계산하는 꼭지점의 위치가 제한될 수 있다. 일 실시예로, 너비가 높이보다 2 배 이상 큰 경우, 상단 또는 하단에 위치한 두 개의 꼭지점에서 기준 블록벡터가 산정될 수 있다.

일 실시예로, 현재블록의 주변 블록의 예측모드 중 IBC 모드가 없는 경우, 좌상단의 꼭지점에서만 블록벡터가 계산된다. 또한, 현재블록의 주변의 예측모드 중 IBC 모드의 개수에 따라 기준 블록벡터의 최대 개수가 유도될 수 있다. 예를 들어, IBC 모드의 개수가 0 개이면 기준 블록벡터 1 개가 유도되고, IBC 모드의 개수가 2 개이면 기준 블록벡터가 최대 2개 유도될 수 있다.

한편, 검색 영역을 이용하는 경우, 현재블록에서 사용되는 기준 블록벡터들의 정보는 부/복호화될 수 있다. 기준 블록벡터들의 정보에는 기준 블록벡터들의 개수, 방향 및 크기가 포함될 수 있다. 기준 블록벡터들은 좌상단, 우상단, 좌하단, 및 우하단 순서로 부/복호화될 수 있으며, 또는 부/복호화 순서에 대한 정보가 부/복호화될 수도 있다.

현재블록의 기준 블록벡터들의 개수가 두 개 이상인 경우, 기준 블록벡터들의 정보를 부/복호화할 때 먼저 부/복호화된 기준 블록벡터 정보를 이용하여 이후에 부/복호화되는 기준 블록벡터들의 정보를 예측할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 상단 2 개의 꼭지점에서의 기준 블록벡터들이 사용되는 경우, 좌상단의 기준 블록벡터 정보를 이용하여 우상단의 기준 블록벡터가 예측될 수 있다. 이때, 우상단의 기준 블록벡터로서, 좌상단의 기준 블록벡터에 대한 BVD(BV Difference)가 전송될 수 있다.

이하, 서브 블록벡터를 산정하는 과정 및 예측샘플들을 생성하는 과정을 영상 부호화 장치의 입장에서 설명하나, 동일한 과정이 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다.

영상 부호화 장치는, 산정된 기준 블록벡터들에 대하여, 하나 이상의 기준 블록벡터를 조합하여 현재블록의 각 픽셀, 또는 픽셀의 묶음(예컨대, 4×4) 단위로 서브 블록벡터를 계산할 수 있다. 예를 들어 사용하는 기준 블록벡터들의 개수가 2 개인 경우 수학식 3에 따라, 기준 블록벡터들의 개수가 3 개인 경우 수학식 4에 따라, 기준 블록벡터들의 개수가 4 개인 경우 수학식 5에 따라, 서브 블록벡터가 산정될 수 있다.

한편, 도 12의 예시와 같이, 현재블록에서 하나의 기준 블록벡터를 사용하는 경우, 영상 부호화 장치는 서브 블록벡터를 기준 블록벡터와 동일하게 설정할 수 있다.

도 13의 예시와 같이, 현재블록에서 2 개 이상의 기준 블록벡터들을 사용하는 경우, 영상 부호화 장치는 기준 블록벡터의 위치(즉, 꼭지점의 위치)에 따라 나머지 꼭지점에서의 블록벡터들을 유도한 후, 서브 블록벡터를 계산할 수 있다.

현재블록의 픽셀 또는 픽셀의 묶음별로 서브 블록벡터들을 산정함에 있어서, 영상 부호화 장치는 현재블록의 일부 영역(일부 픽셀 또는 픽셀의 묶음)에 대해, 전술한 바와 같이 계산된 서브 블록벡터들이 아닌 다른 블록벡터를 이용할 수 있다. 예를 들어, 현재블록을 4×4 픽셀 블록으로 분할한 후, 각 4×4 서브블록 별로 서브 블록벡터를 산정하는 경우를 가정한다. 이때, 영상 부호화 장치는 일부 서브블록들에 대해 계산된 서브 블록벡터들을 사용하지 않고, 기준 블록벡터들 중의 하나 또는 둘 이상의 기준 블록벡터들의 평균을 이용할 수 있다.

영상 부호화 장치는, 현재블록의 각 픽셀 또는 픽셀 블록별로 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값을 예측샘플들로 이용하거나, 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값을 필터링하여 예측샘플들로 이용할 수 있다.

예를 들어, 도 14의 예시와 같이, 현재블록과 참조블록의 관계가 스케일링된 경우, 즉, 참조블록의 크기가 현재블록보다 더 큰 경우, 및 더 작은 경우에 대해, 영상 부호화 장치는 다음과 같은 방법으로 예측샘플들을 산정할 수 있다.

참조블록의 크기가 현재블록보다 더 큰 경우, 영상 부호화 장치는 각 픽셀 블록에 대해 픽셀 블록보다 넓은 크기의(현재블록과 참조블록의 비율 또는 현재블록과 픽셀 블록의 비율만큼) 예측샘플들을 산정하고, 산정된 예측샘플들에 필터를 적용한 후 샘플링을 수행하여 최종 예측샘플들을 산정할 수 있다. 이때, 필터는 가우시안, 평균 필터 등과 같은 필터들 중 하나가 될 수 있으며, 필터의 종류와 선택된 필터에 대한 정보는 부/복호화될 수 있다.

반면, 참조블록의 크기가 현재블록보다 더 작은 경우, 영상 부호화 장치는 각 픽셀 블록별로 산정된 예측샘플들에 대해 L-tap(여기서, L은 자연수) 보간 필터(interpolation filter)를 적용한 후 샘플링을 수행하여 생성된 예측샘플들의 전부 또는 일부를 최종 예측샘플들로 이용할 수 있다. 이때, 보간 필터의 탭의 개수와 각 탭의 값으로서, 영상 부호화/복호화 장치 간에 사전 약속된 값이 이용될 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는 필터의 정보를 부호화하거나, 다수의 필터를 포함하는 리스트에서 하나의 필터를 지시하는 인덱스를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다.

실시예에 따라, 본 개시와 관련된 신택스의 이름 및 전송 레벨이 변경되거나 일부 신택스가 변경 또는 생략될 수 있다.

전술한 바와 같이, 영상 부호화 장치는 SPS 상에 기하학적 변환 블록 복사 방법에 대한 활성화 정보, 즉, 아핀 예측 모드를 포함시킬 수 있다. 아핀 예측 모드가 활성화된 경우, 영상 부호화 장치는 기하학적 변환 블록 복사에 대한 제한 사항 또는 범위를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 제한 사항은 기준 블록벡터의 최대 개수, 및 사용하는 기준 블록벡터의 개수에 따른 기하학적 변환의 종류와 파라미터와 같은 정보를 포함할 수 있다. 이후, 블록 단위로 기하학적 변환 블록 복사 방법이 사용되는 경우, 영상 부호화 장치는 각 블록에서 몇 개의 기준 블록벡터를 사용하는지에 대한 정보를 부호화하고, 기준 블록벡터의 개수만큼 블록벡터의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다.

이하, 도 15의 예시를 이용하여 본 개시에 따른 영상 부호화 장치가 수행하는, 기하학적 변환에 기반하는 인트라 블록 복사 방법을 설명한다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는, 기하학적 변환에 기반하는 인트라 블록 복사 방법을 나타내는 순서도이다.

본 실시예에 따른 영상 부호화 장치는, 비트율 왜곡의 최적화 측면에서, 현재블록의 각 꼭지점의 위치에서 기준 블록벡터를 산정한다. 영상 부호화 장치는 기준 블록벡터의 정보를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 이때, 기준 블록벡터의 정보는, 블록벡터의 검색을 이용하는 경우, 검색 정보이고, 이전에 사용된 블록벡터의 정보를 이용하는 경우, 블록벡터들이 저장된 맵 또는 리스트의 정보일 수 있다. 이러한 기준 블록벡터의 정보를 이용하여, 영상 부호화 장치 내 인트라 예측부(122)는 다음과 같이 현재블록의 인트라 블록 복사를 수행할 수 있다.

영상 부호화 장치 내 인트라 예측부(122)는 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵 또는 리스트의 정보를 획득한다(S1500). 인트라 예측부(122)는 맵의 정보로서, 현재블록을 포함하는 현재 CTU의 주변 CTU들의 개수 N을 상위수준 신택스로부터 획득한다. 또한, 인트라 예측부(122)는 리스트의 정보로서, 리스트 내 특정 위치를 나타내는 인덱스를 상위수준 신택스로부터 획득한다.

다른 실시예로서, 인트라 예측부(122)는 검색 정보를 상위수준 신택스로부터 획득할 수 있다. 이때, 검색 정보는 검색 영역 정보 및 검색 방법을 포함할 수 있다.

인트라 예측부(122)는 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정한다(S1502).

맵을 이용하는 경우, 인트라 예측부(122)는 맵에서 특정 영역에 존재하는 하나 이상의 블록벡터들을 이용하여, 현재블록에 기준하는 블록벡터들을 계산한 후, 계산된 블록벡터들을 현재블록의 기준 블록벡터들로 이용한다. 이때, 특정 영역은 현재블록을 포함하는 현재 CTU와 N 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역, 기사용된 블록벡터가 나타내는 픽셀을 포함하는 CTU와 N 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역, 현재블록의 모양과 위치, 또는 주변 블록들의 예측모드를 이용하여 유도될 수 있다.

리스트를 이용하는 경우, 인트라 예측부(122)는 인덱스가 지정하는, 리스트 내 블록벡터들을 현재블록의 기준 블록벡터들로 이용할 수 있다. 또한, 인트라 예측부(122)는 기준 블록벡터들을 이용하여, 리스트를 업데이트할 수 있다. 인트라 예측부(122)는 리스트를 업데이트함에 있어서, 리스트의 크기를 관리할 수 있다. 리스트의 크기는 상위수준 신택스로부터 획득될 수 있다.

다른 실시예로서, 블록벡터 검색을 이용하는 경우, 인트라 예측부(122)는 검색 영역 정보를 이용하여 검색 영역을 설정한 후, 기설정된 검색 방법을 이용하여 ME를 수행함으로써, 현재블록의 기준 블록벡터들을 산정할 수 있다. 검색 영역의 설정 및 검색 방법의 종류는 이미 기술되었으므로, 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

인트라 예측부(122)는 기준 블록벡터들을 이용하여 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정한다(S1504).

인트라 예측부(122)는 기준 블록벡터들의 개수에 따라 기하학적 변환을 적용하기 위해, 수학식 3 내지 수학식 5에 나타낸 바와 같은 기설정된 수식을 이용할 수 있다.

인트라 예측부(122)는 현재블록의 일부 영역에 대해, 서브 블록벡터들이 아닌 다른 블록벡터를 이용할 수 있다. 여기서, 다른 블록벡터는 기준 블록벡터들 중의 하나, 또는 둘 이상의 기준 블록벡터들의 평균에 따른 벡터일 수 있다.

인트라 예측부(122)는 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 서브 블록벡터들을 이용하여 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성한다(S1506).

인트라 예측부(122)는 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록별로 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값들을 예측샘플들로 이용하거나, 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값을 필터링하여 예측샘플들로 이용할 수 있다.

이하, 도 16의 예시를 이용하여 본 개시에 따른 영상 복호화 장치가 수행하는, 기하학적 변환에 기반하는 인트라 블록 복사 방법을 설명한다.

도 16는 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는, 기하학적 변환에 기반하는 인트라 블록 복사 방법을 나타내는 순서도이다.

본 실시예에 따른 영상 복호화 장치는, 영상 부호화 장치로부터 전송된 기준 블록벡터의 정보를 복호화한 후, 다음과 같이 현재블록의 각 꼭지점의 위치에서 기준 블록벡터를 산정한다.

영상 복호화 장치 내 엔트로피 복호화부(510)는 비트스트림으로부터 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵 또는 리스트의 정보를 복호화한다(S1600). 엔트로피 복호화부(510)는 맵의 정보로서, 현재블록을 포함하는 현재 CTU의 주변 CTU들의 개수 N을 복호화한다. 또한, 엔트로피 복호화부(510)는 리스트의 정보로서, 리스트 내 특정 위치를 나타내는 인덱스를 복호화한다.

영상 복호화 장치 내 인트라 예측부(542)는 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정한다(S1602).

맵을 이용하는 경우, 인트라 예측부(542)는 맵에서 특정 영역에 존재하는 하나 이상의 블록벡터들을 이용하여, 현재블록에 기준하는 블록벡터들을 계산한 후, 계산된 블록벡터들을 현재블록의 기준 블록벡터들로 이용한다.

리스트를 이용하는 경우, 인트라 예측부(542)는 인덱스가 지정하는, 리스트 내 블록벡터들을 현재블록의 기준 블록벡터들로 이용할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 기준 블록벡터들을 이용하여, 리스트를 업데이트할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 리스트를 업데이트함에 있어서, 리스트의 크기를 관리할 수 있다.

다른 실시예로서, 블록벡터 검색을 이용하는 경우, 인트라 예측부(542)는 검색 영역 정보를 이용하여 검색 영역을 설정한 후, 기설정된 검색 방법을 이용하여 ME를 수행함으로써, 현재블록의 기준 블록벡터들을 산정할 수 있다.

인트라 예측부(542)는 기준 블록벡터들을 이용하여 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정한다(S1604).

인트라 예측부(542)는 기준 블록벡터들의 개수에 따라 기하학적 변환을 적용하기 위해, 수학식 3 내지 수학식 5에 나타낸 바와 같은 기설정된 수식을 이용할 수 있다.

인트라 예측부(542)는 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 서브 블록벡터들을 이용하여 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성한다(S1606).

인트라 예측부(542)는 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록별로 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값들을 예측샘플들로 이용하거나, 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값을 필터링하여 예측샘플들로 이용할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

122: 인트라 예측부
510: 엔트로피 복호화부
542: 인트라 예측부

Claims (18)

1. 영상 복호화 장치가 수행하는, 인트라 블록 복사(intra block copy) 방법에 있어서,
   비트스트림으로부터 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트의 정보를 복호화하는 단계;
   상기 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정하는 단계;
   상기 기준 블록벡터들을 이용하여 상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정하는 단계; 및
   상기 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 상기 서브 블록벡터들을 이용하여 상기 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복호화하는 단계는,
   상기 맵의 정보로서, 상기 현재블록을 포함하는 현재 CTU의 주변 CTU들의 개수 N(여기서, N은 자연수)을 복호화하고, 상기 리스트의 정보로서, 상기 리스트 내 특정 위치를 나타내는 인덱스를 복호화하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
   상기 맵을 이용하는 경우, 상기 맵에서 특정 영역에 존재하는 하나 이상의 블록벡터들을 이용하여, 상기 현재블록에 기준하는 블록벡터들을 도출한 후, 상기 도출된 블록벡터들을 상기 기준 블록벡터들로 이용하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 특정 영역은,
   상기 현재블록을 포함하는 현재 CTU와 N 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역, 기사용된 블록벡터가 나타내는 픽셀을 포함하는 CTU와 N 개의 주변 CTU들을 포함하는 영역, 상기 현재블록의 모양과 위치, 또는 주변 블록들의 예측모드를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
   상기 리스트를 이용하는 경우, 상기 인덱스가 지정하는, 상기 리스트 내 블록벡터들을 상기 기준 블록벡터들로 이용하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
   상기 기준 블록벡터들을 이용하여, 상기 리스트를 업데이트하되, 상기 기준 블록벡터들의 전부 또는 일부가 상기 리스트에 포함되어 있지 않은 경우, 시간적으로 먼저 발생한 블록벡터들을 상기 리스트에서 제거한 후, 상기 기준 블록벡터들의 일부를 상기 리스트에 추가하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
7. 제2항에 있어서,
   상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
   상기 현재블록을 기준으로 기설정된 거리보다 멀리 위치하는 픽셀에 해당하는, 상기 리스트 상의 블록벡터를 사용하지 않되, 상기 기설정된 거리는 상위레벨 신택스에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
   상기 기설정된 거리 이내의, 상기 리스트 상의 블록벡터들을 선택한 후, 상기 선택된 블록벡터들의 조합 중 하나를 상기 기준 블록벡터들로 이용하는 것을 특징으로, 인트라 블록 복사 방법.
9. 제2항에 있어서,
   상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
   상기 기준 블록벡터들의 최대 개수 및 상기 현재블록이 실제로 사용하는 기준 블록벡터들의 개수에 따라, 기하학적 변환의 종류를 제한하되, 상기 기하학적 변환의 종류, 및 대응하는 파라미터는, 상위레벨 신택스에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
10. 제2항에 있어서,
    상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
    상기 기하학적 변환의 종류에 대응하는 파라미터에 따라 플립(flip), 회전(rotation) 및 스케일링(scaling)의 특성을 제한하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 기준 블록벡터들을 산정하는 단계는,
    상기 현재블록의 주변 블록들의 예측모드 중 블록 복사에 해당하는 예측모드의 개수에 기초하여, 상기 기준 블록벡터들의 최대 개수를 유도하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 서브 블록벡터들을 산정하는 단계는,
    기하학적 변환을 적용하기 위해 상기 기준 블록벡터들의 개수에 따라 기설정된 상이한 수식들을 이용하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 서브 블록벡터들을 산정하는 단계는,
    상기 현재블록의 일부 영역에 대해, 상기 서브 블록벡터들이 아닌 다른 블록벡터를 이용하되, 상기 다른 블록벡터는 상기 기준 블록벡터들 중의 하나, 또는 상기 기준 블록벡터들 중 둘 이상의 평균에 따른 벡터인 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 예측샘플들을 생성하는 단계는,
    상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록별로 상기 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값들을 상기 예측샘플들로 이용하거나, 상기 서브 블록벡터의 위치에서의 픽셀 값을 필터링하여 상기 예측샘플들로 이용하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
15. 제1항에 있어서,
    상기 예측샘플들을 생성하는 단계는,
    상기 기준 블록벡터들에 따른 참조블록의 크기가 상기 현재블록보다 더 큰 경우, 상기 각 서브블록에 대해 상기 서브블록보다 넓은 크기의 예측샘플들을 산정하고, 상기 산정된 예측샘플들에 필터를 적용한 후 샘플링을 수행하여 최종 예측샘플들을 산정하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
16. 제1항에 있어서,
    상기 예측샘플들을 생성하는 단계는,
    상기 기준 블록벡터들에 따른 참조블록의 크기가 상기 현재블록보다 더 작은 경우, 상기 각 서브블록별로 산정된 예측샘플들에 대해 L-tap(여기서, L은 자연수) 보간 필터를 적용한 후 샘플링을 수행하여 생성된 예측샘플들의 전부 또는 일부를 최종 예측샘플들로 이용하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
17. 비트스트림으로부터 기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트의 정보를 복호화하는 엔트로피 복호화부; 및
    상기 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정하고, 상기 기준 블록벡터들을 이용하여 상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정하는 인트라 예측부
    를 포함하되,
    상기 인트라 예측부는,
    상기 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 상기 서브 블록벡터들을 이용하여 상기 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
18. 영상 부호화 장치가 수행하는, 인트라 블록 복사(intra block copy) 방법에 있어서,
    기복호화된 블록들에서 이용된 블록벡터들이 저장된 맵(map) 또는 리스트의 정보를 획득하는 단계;
    상기 맵 또는 리스트에 기초하여 현재블록의 꼭지점들에서 기준 블록벡터들을 산정하는 단계;
    상기 기준 블록벡터들을 이용하여 상기 현재블록의 각 픽셀 또는 서브블록 단위의 서브 블록벡터들을 산정하는 단계; 및
    상기 현재블록을 포함하는 동일 프레임 내에서 상기 서브 블록벡터들을 이용하여 상기 각 픽셀 또는 서브블록별로 예측샘플들을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인트라 블록 복사 방법.
    

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