KR20230132371A - 적응적 크로마컨버전을 이용하는 비디오 코딩방법과 장치 - Google Patents

적응적 크로마컨버전을 이용하는 비디오 코딩방법과 장치 Download PDF

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Abstract

적응적 크로마컨버전을 이용하는 비디오 코딩방법과 장치에 관한 개시로서, 본 실시예는, 현재 크로마 블록의 원본 신호들, 예측자들, 또는 잔차 신호들에 대해 다양한 크로마컨버전 방법들 중 크로마 채널 성분들 간의 상관관계에 기초하는 최적의 방법을 선택한 후, 선택된 방법을 이용하여 Cb 및 Cr 성분들의 크로마컨버전을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.

Description

적응적 크로마컨버전을 이용하는 비디오 코딩방법과 장치{Method and Apparatus for Video Coding Using Adaptive Chrominance Space Conversion}
본 개시는 적응적 크로마컨버전을 이용하는 비디오 코딩방법과 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 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.
영상을 각 블록 단위로 부호화할 때, 부호화기는 먼저 예측을 수행하여 예측자를 생성한 후, 원본 신호들로부터 예측자를 차감하여 잔차 신호들을 생성한다. 잔차 신호들은 변환(transform) 기술을 이용하여 주파수 영역의 신호들로 변환되는데, 이로 인해 블록 내의 에너지가 저주파 영역으로 집중되므로, 변환된 잔차 신호들은 부호화에 더욱 용이할 수 있다. 부호화기는 DCT, DST 등의 여러 변환 기술들 중 잔차 신호들에 적합한 기술을 선정한 후, 이를 사용하여 대상 블록을 부호화하고, 선택된 기술들에 대한 정보를 복호화기로 전달한다.
HEVC 부호화 기술에 따르면, 루마(Y) 채널의 잔차 신호들은 통상 가로 및 세로 방향에 적용되는 DCT-II(Discrete Cosine Transform II) 변환에 의해 주파수 신호로 변환된다. 4×4 크기의 블록인 경우, DST-VII(Discrete Sine Transform VII) 변환이 적용되거나, 잔차 신호들에 대해 변환 과정이 수행되지 않는 Transform Skip Mode가 적용된다. 하지만, 영상압축 기술의 발전에 따라 예측자를 생성하는 다양한 방법들이 개발되고, 이들의 적용에 따라 다양한 특성을 갖는 잔차 신호들이 생성될 수 있다. 최근 VVC 기술에는 DCT-VIII(Discrete Cosine Transform VIII)과 같은 새로운 변환이 도입되어 잔차 신호들에 더욱 다양화된 변환들이 적용될 수 있다. 또한, 기존 4×4 크기의 블록에만 적용되던 DST-VII 변환 및 Transform Skip Mode가 다른 크기의 블록에도 적용된다.
한편, 영상의 크로마 채널의 잔차 신호들은 일반적으로 채널의 두 성분인 Cb 및 Cr 성분별로 각각 변환된다. 즉, 부호화기는 각 크로마 성분의 잔차 신호에 대해 가로 및 세로 방향에 대해 DCT-II 변환을 적용하거나, Transform Skip Mode를 적용하여 변환을 수행하지 않을 수 있다. 부호화기는 성분별로 선택된 방법에 대한 정보를 복호화기로 전달한다. 전술한 일반적인 방법 외에, 크로마 채널에 JCCR(Joint Coding for Chroma Residual) 기술을 적용하여 변환이 수행될 수 있다. JCCR 기술은 Cb와 Cr 성분의 잔차 신호들이 서로 역상관관계(부호반전)를 보이는 것을 이용한다. 즉, 부호화기는 Cb와 Cr 성분의 잔차 신호들을 하나로 결합한 후, 결합된 하나의 잔차 신호를 전송하고, 복호화기는 전송받은 하나의 잔차 신호로부터 Cb와 Cr 두 성분의 잔차 신호들을 복원한다. 이때, 결합된 하나의 잔차 신호와 관련하여, 결합정보는 하나의 성분의 신택스(syntax)에 포함된 채로 전송될 수 있다.
하지만, 전술한 바와 같은 기술들은, 크로마 채널들 간에 존재하는 상관성을 충분히 사용할 수 없다는 단점을 갖는다. 일 예로서, 비록 원래의 RGB 채널들 간에 존재하는 만큼의 매우 큰 상호연관성이 Cb와 Cr 성분들 간에 존재하지 않음에도, 여전히 상당한 정도의 상호연관성이 Cb와 Cr 성분들 간에 존재한다. Cb 및 Cr 성분 각각에 별도로 변환을 적용하는 방법은, Cb와 Cr 성분들 간에 잔존하는 상당한 상호연관성을 추가적으로 활용할 수 없다는 비효율성을 갖는다. JCCR 기술은 이러한 비효율성을 다소 낮출 수는 있으나, Cb와 Cr 성분들 간의 상관성을 매우 단순화하는 기술적 한계로 인하여, 실제 영상에서 매우 다양한 형태로 존재하는 크로마 채널들 간 상관성을 모두 수용할 없다는 문제를 갖는다. 이러한 단점들 때문에 부호화 효율이 저하되거나, 복호화된 영상의 화질이 저하되는 문제들이 발생할 수 있다. 따라서, 비디오 화질을 개선하고 부호화 효율을 향상시키기 위해, 크로마 채널들을 효율적으로 부호화/복호화하는 방법이 고려될 필요가 있다.
본 개시는, 비디오 화질을 개선하고 비디오 부호화 효율을 향상시키기 위해, 현재 크로마 블록의 원본 신호들, 예측자들, 또는 잔차 신호들에 대해 다양한 크로마컨버전 방법들 중 크로마 채널 성분들 간의 상관관계에 기초하는 최적의 방법을 선택한 후, 선택된 방법을 이용하여 Cb 및 Cr 성분들의 크로마컨버전을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 역전환하는 방법에 있어서, 두 전환(converted) 신호들을 획득하는 단계, 여기서, 상기 두 전환 신호들은 영상 부호화 장치의 크로마컨버전(chrominance space conversion)에 의해 생성됨; 역전환 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 역전환 정보는 상기 크로마컨버전에 이용되는 전환 정보에 대응함; 및 상기 역전환 정보에 기초하는 역크로마컨버전(inverse chrominance space conversion)을 적용하여, 상기 두 전환 신호들로부터 상기 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 전환하는 방법에 있어서, 상기 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 획득하는 단계; 전환 정보를 결정하는 단계; 상기 전환 정보에 기초하는 크로마컨버전(chrominance space conversion)을 적용하여, 상기 두 크로마 채널의 신호들로부터 두 전환(converted) 신호들을 생성하는 단계; 및 상기 전환 정보를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 영상 부호화 방법은, 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 획득하는 단계; 전환 정보를 결정하는 단계; 상기 전환 정보에 기초하는 크로마컨버전(chrominance space conversion)을 적용하여, 상기 두 크로마 채널의 신호들로부터 두 전환(converted) 신호들을 생성하는 단계; 및 상기 전환 정보를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 현재 크로마 블록의 원본 신호들, 예측자들, 또는 잔차 신호들에 대해 다양한 크로마컨버전 방법들 중 크로마 채널 성분들 간의 상관관계에 기초하는 최적의 방법을 선택한 후, 선택된 방법을 이용하여 Cb 및 Cr 성분들의 크로마컨버전을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공함으로써, 비디오 부호화 효율을 향상시키고 비디오 화질을 개선하는 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 6은 크로마 성분들의 부호화 과정을 나타내는 예시도이다.
도 7은 JCCR 적용에 따른 크로마 채널의 잔차 신호들을 나타내는 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 크로마컨버전을 적용하는 영상 부호화 장치 및 역크로마컨버전을 적용하는 영상 복호화 장치를 나타내는 예시도이다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 크로마컨버전을 적용하는 영상 부호화 장치 및 역크로마컨버전을 적용하는 영상 복호화 장치를 나타내는 예시도이다.
도 12 및 도 13은 본 개시의 또다른 실시예에 따른, 크로마컨버전을 적용하는 영상 부호화 장치 및 역크로마컨버전을 적용하는 영상 복호화 장치를 나타내는 예시도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른, CSC 및 ICSC를 나타내는 예시도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 다른 실시예에 따른, CSC 및 ICSC를 나타내는 예시도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 현재 크로마 블록을 전환하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 현재 크로마 블록을 역전환하는 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 개시의 일부 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) 및/또는 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 엔트로피 부호화부(155)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 엔트로피 부호화부(155)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, 잔차신호들의 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, 현재 크로마 블록의 원본(orginal) 신호들, 예측자들(prdictors), 또는 잔차(residual) 신호들에 대해 다양한 크로마컨버전 방법들 중 크로마 채널 성분들 간의 상관관계에 기초하는 최적의 방법을 선택한 후, 선택된 방법을 이용하여 Cb 및 Cr 성분들의 크로마컨버전을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.
이하의 실시예들은 영상 부호화 장치(video encoding device)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(video decoding device)에 의해 수행될 수 있다.
영상 부호화 장치는, 현재블록의 부호화에 있어서, 비트율 왜곡 최적화 측면에서 본 실시예와 관련된 시그널링 정보를 생성할 수 있다. 영상 부호화 장치는 엔트로피 부호화부(155)를 이용하여 이를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510)를 이용하여 비트스트림으로부터 현재블록의 복호화와 관련된 시그널링 정보를 복호화할 수 있다.
이하의 설명에서, '대상 블록'이라는 용어는 현재블록 또는 코딩유닛(Coding Unit, CU)과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 또는 코딩유닛의 일부 영역을 의미할 수도 있다.
또한, 하나의 플래그의 값이 참이라는 것은 플래그가 1로 설정되는 경우를 나타낸다. 또한, 하나의 플래그의 값이 거짓이라는 것은 플래그가 0으로 설정되는 경우를 나타낸다.
I. 크로마 성분의 부호화
도 6은 크로마 성분들의 부호화 과정을 나타내는 예시도이다.
종래의 기술에서, 영상 부호화 장치는 먼저 이전에 복원된 픽처(recPic)의 정보에 기초하는 다양한 종류의 인트라 또는 인터 예측 과정을 이용하여 크로마 성분의 예측자들(predCb, predCr)을 생성한다. 영상 부호화 장치는 이들을 원본 신호들(orgCb, orgCr)로부터 차감하여 잔차 신호들(resCb, resCr)을 생성한 후, 변환 과정을 이용하여 주파수 영역의 신호로 변환한다. 영상 부호화 장치는 양자화 및 엔트로피 부호화 과정을 이용하여 최종적으로 비트스트림을 구성한다.
크로마 채널 부호화에서는 일반적으로 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들에 대해 DCT-II 변환을 가로, 세로 방향에 대해 순차적으로 적용하는 방법, 또는 변환을 거치지 않고 바로 양자화 단계로 넘어가는 Transform Skip Mode 방법이 사용된다. 기존 기술에서, 영상 부호화 장치는 표 1과 같이 각 성분에 적용되는 방법을 transform_skip_flag[x][y][compID]를 이용하여 영상 복호화 장치로 신호한다.
여기서, x, y는 각 채널의 현재 잔차블록의 좌상단 화소의 좌표이다. compID는 0이면 Y 성분, 1이면 Cb 성분, 2이면 Cr 성분을 지시한다. transform_skip_flag[x][y][compID]가 1인 경우 Transform Skip Mode가 적용되고, 0인 경우 가로, 세로 방향으로 잔차 신호에 DCT-II 변환이 적용된다. 이하, 편의상 크로마 채널 내 두 성분 신호에 각각 적용되는 transform_skip_flag[x][y][1] 및 transform_skip_flag[x][y][2]를 transform_skip_flag로 통칭한다. 또한, 표현을 간략화하기 위해 transform_skip_flag[x][y][compID]에서 현재 잔차블록의 좌상단 화소의 좌표인 x, y 표현을 생략하여 transform_skip_flag[compID]로 표현한다.
II. JCCR(Joint Coding for Chroma Residual) 기술
전술한 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 각각 부호화하는 종래 방식의 문제점을 해결하고 부호화 효율을 향상시키기 위한 기술로 JCCR(Joint Coding for Chroma Residual) 기술이 있다. Cb, Cr 두 성분의 잔차 신호들이 서로 역상관관계가 있다는 사실에 기반하여, JCCR 기술은 두 성분의 잔차 신호들을 하나로 결합하여 새로운 하나의 잔차 신호를 생성한 후, 이를 부호화한다. 영상 부호화 장치는 잔차 신호 부호화의 기본 단위인 TU(Transform Unit) 별로 tu_joint_cbcr_residual_flag를 영상 복호화 장치로 신호하여 크로마 채널에서 JCCR 기술의 사용 여부를 지시할 수 있다. tu_joint_cbcr_residual_flag가 0인 경우 JCCR 기술이 사용되지 않고, 전술한 바와 같이 Cb 및 Cr 성분 각각에 대해 잔차 신호와 transform_skip_flag가 영상 복호화 장치로 전송된다. 이를 JCCR mode가 0인 경우로 한다. tu_joint_cbcr_residual_flag가 1인 경우 JCCR 기술이 적용된다. 즉, Cb와 Cr의 잔차 신호들이 하나로 결합된 후, 결합된 잔차 신호가 부호화 및 복호화될 수 있다.
JCCR 기술은 총 세 가지 모드(JCCR mode)를 갖는다. 각 성분의 변환 계수 레벨들 중 0이 아닌 값이 있는지를 표시하는 CBF(Coded Block Flag)의 조합에 따라, 세 가지 모드는 표 2와 같이 구분된다. 즉, Cb 성분의 CBF 값 CBFcb(= tu_cb_coded_flag)와 Cr 성분의 CBF 값 CBFcr(= tu_cr_coded_flag)이 모두 0인 경우를 제외하고, 0과 1의 세 조합에 따라 JCCR 모드가 구분될 수 있다.
JCCR 모드가 선택된 후, 표 3과 같이 결합된 잔차 신호가 모드별로 부호화 및 복호화된다.
영상 부호화 장치는 JCCR 모드별로 사전에 설정된 수식(표 3의 resJointC Calculation)을 사용하여 Cb 성분의 잔차 신호 resCb와 Cr 성분의 잔차 신호 resCr를 결합(combination)함으로써, 새로운 잔차 신호 resJointC를 생성한다. 이후, 영상 부호화 장치는 이를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송한다. 한편, 표 3의 resJointC Calculation에 제시된 연산식은 기설정된 세 가지 간단한 경우들을 나타내므로, 영상 내 존재하는 다양한 상관성을 모델링하기에는 충분치 않을 수 있다.
영상 복호화 장치는 tu_cb_coded_flag 와 tu_cr_coded_flag 값을 전송받고, 표 2에 따라 JCCR mode를 결정한다. 이후, 영상 복호화 장치는 모드별로 사전에 설정된 수식(표 3의 Reconstruction of Cb and Cr residuals)에 따라, 전송받은 resJointC로부터 원래의 Cb와 Cr 성분의 잔차 신호들을 복원한다. 이때, 영상 복호화 장치는 전송받은 resJointC를 Cb 및 Cr채널 중 어느 채널의 값으로 바로 사용할 지를 JCCR 모드에 따라 결정한다. 이하, 바로 사용되는 채널을 coded channel(이를 '대표채널'이라고 하자)로 명칭한다. 표 3에 따라, JCCR 모드가 1 또는 2인 경우, resJointC는 Cb 채널(즉, coded channel이 Cb 채널이 된다)로 사용되고, JCCR 모드가 3인 경우, resJointC는 Cr 채널(즉, coded channel이 Cr 채널이 된다)로 사용된다. 표 3에서는, 전송받은 resJointC를 그대로 사용하는 채널이 coded channel로 표시된다.
종래의 JCCR 기술에서는 coded channel이 항상 Cb 및 Cr 채널들 중 하나로 정해진다는 제한점이 있다. 전술한 바와 같이, Cb와 Cr 채널들 간 매우 다양한 상호연관성이 존재할 수 있음에도, 종래의 기술이 표 3에 기술된 세 가지의 단순한 모델을 이용하여 상호연관성을 모델링함에 따른 제한점이다. 본 발명은 대표채널이 Cb 또는 Cr 채널로 국한되는 종래의 문제점을 해결하기 위해, 좀더 다양한 새로운 채널까지도 대표채널로 사용하는 기술을 제안한다.
한편, resJointC를 도출하는 식에 포함된 cSign은 수학식 1과 같이 계산되는 부호값이다. ph_joint_cbcr_sign_flag는 픽처 단위로 전송되는 플래그로서, JCCR 기술 적용 시 Cb와 Cr의 잔차 신호의 부호들이 서로 동일한지 또는 반전 관계를 갖는지를 구분한다. ph_joint_cbcr_sign_flag가 1인 경우, cSign = -1로서 Cb와 Cr의 잔차 신호들은 부호 반전의 관계를 갖고, 0인 경우, cSign = 1로서 Cb와 Cr의 잔차 신호들은 부호 동일의 관계를 갖는다.
세 가지의 JCCR 모드는 구체적으로 다음과 같이 동작한다. 이하, cSign 값이 -1인 것에 기준하여 JCCR 모드에 따른 동작을 설명한다.
먼저, JCCR 모드가 1인 경우, 수학식 2와 같이, Cb 성분의 잔차 신호 resCb가 Cr 성분의 잔차 신호 resCr의 -2 배인 것으로 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들 간 관계성이 모델링된다. 영상 부호화 장치는 수학식 3에 따라 새로운 잔차 신호 resJointC를 생성한다. 이후, 영상 부호화 장치는 표 3에 따라 resJointC와 해당 잔차 신호에 대한 Transform Skip Mode 적용 여부를 Cb 성분의 transform_skip_flag[1]에 표시하여, 영상 복호화 장치로 전송한다.
영상 복호화 장치는 전송받은 resJointC를 이용하여 수학식 4에 따라 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 복원한다. 이때, 수학식 3과 수학식 4에서 설정된 resJointC를 수학식 5와 같이 등식으로 설정하고 정리하면, 수학식 2의 관계성이 도출될 수 있다.
JCCR 모드가 1인 경우, 4×4 블록에 대해 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들은 도 7의 예시와 같이 표현될 수 있다.
JCCR 모드가 2인 경우, 수학식 6과 같이, Cb 성분의 잔차 신호 resCb가 Cr 성분의 잔차 신호 resCr의 -1배인 것으로 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들 간 관계성이 모델링된다. 영상 부호화 장치는 수학식 7에 따라 새로운 잔차 신호 resJointC를 생성한다. 이후, 영상 부호화 장치는 표 3에 따라 resJointC와 해당 잔차 신호에 대한 Transform Skip Mode 적용 여부를 Cb 성분의 transform_skip_flag[1]에 표시하여 영상 복호화 장치로 전송한다.
영상 복호화 장치는 전송받은 resJointC를 이용하여 수학식 8에 따라 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 복원한다. 이때, 수학식 7과 수학식 8에서 설정된 resJointC를 수학식 9와 같이 등식으로 설정하고 정리하면, 수학식 6의 관계성이 도출될 수 있다.
JCCR 모드가 3인 경우, 수학식 10과 같이, Cr 성분의 잔차 신호 resCr이 Cb 성분의 잔차 신호 resCb의 -2배인 것으로 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들 간 관계성이 모델링된다. 영상 부호화 장치는 수학식 11에 따라 새로운 잔차 신호 resJointC를 생성한다. 이후, 영상 부호화 장치는 표 3 따라 resJointC와 해당 잔차 신호에 대한 Transform Skip Mode 적용 여부를 Cr 성분의 transform_skip_flag[2]에 표시하여, 영상 복호화 장치로 전송한다.
영상 복호화 장치는 전송받은 resJointC를 이용하여 수학식 12에 따라 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 복원한다. 이때, 수학식 11과 수학식 12에서 설정된 resJointC를 수학식 13과 같이 등식으로 설정하고 정리하면, 수학식 10의 관계성이 도출될 수 있다.
전술한 크로마 채널 잔차 신호들의 부호화 및 복호화 과정의 문제점은, JCCR 기술 적용 시 Cb 및 Cr 성분들 간의 다양한 관계성을 무시한다는 것이다. 즉, 극히 단순화된 세 가지 비례 관계만을 모델링하여 두 성분의 잔차 신호들을 하나로 결합한 후, 부호화 및 복호화가 진행된다. 하지만, Cb 및 Cr 성분들 간에는 전술한 세 가지 비례 관계 외에도 다양한 상관관계가 존재할 수 있다. 이러한 현상은 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷과 같이 크로마 채널의 해상도가 높은 경우 더 두드러질 수 있다. 이에 따라 기존 JCCR 기술의 효용성은, 특히 크로마 채널의 해상도가 높은 경우 더 감소할 수 있다. 이러한 기존 기술의 문제점은 본 발명에 따른 크로마 채널의 Cb 및 Cr 두 성분들 간의 다양한 상관관계를 반영하는 적응적인 크로마컨버전(Chrominance Space Conversion, CSC)을 적용함으로써 해결될 수 있다. 본 발명에 따른 크로마컨버전이 적용될 수 있는 크로마 채널의 신호는 잔차 신호, 예측자, 원본 신호 등을 포함할 수 있다.
III. 적응적 크로마컨버전
도 8 및 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 크로마컨버전을 적용하는 영상 부호화 장치 및 역크로마컨버전을 적용하는 영상 복호화 장치를 나타내는 예시도이다.
도 8 및 도 9의 예시에서, 본 발명에 따른 크로마컨버전(Chrominance Space Conversion, CSC, 810) 및 역크로마컨버전(Inverse Chrominance Space Conversion, ICSC, 910)이 크로마 채널의 잔차 신호들에 적용된다.
영상 부호화 장치는 Cb 및 Cr 두 성분의 잔차 신호들 resCb, resCr에 대해 CSC(810)를 적용하여 새로운 전환(converted) 잔차 신호들 resC1, resC2를 생성하고, 이들에 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화를 적용하여 압축 비트스트림을 생성한다. 영상 복호화 장치는 전송받은 압축 비트스트림에 엔트로피 복호화, 역양자화 및 역변환을 적용하여, 전환 잔차 신호들 resC1', resC2'을 복원한다. 영상 복호화 장치는 이들에 ICSC(910)를 적용하여 Cb 및 Cr 두 채널의 잔차 신호들 resCb', resCr'를 복원한다. 이후, 영상 복호화 장치는, 해당되는 예측 방법, 및 이전에 복원된 픽처 recPic를 이용하여 생성한 예측자들 predCb', predCr'와 잔차 신호들을 가산하여 최종 복원 신호들 recCb, recCr를 생성한다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 크로마컨버전을 적용하는 영상 부호화 장치 및 역크로마컨버전을 적용하는 영상 복호화 장치를 나타내는 예시도이다.
도 10 및 도 11의 예시에서, 본 발명에 따른 CSC(810, 1010, 1110) 및 ICSC(910)가 크로마 채널의 예측자들에 적용된다.
영상 부호화 장치는 이전에 복원된 픽처 recPic의 정보를 이용하여 예측한 Cb 및 Cr 두 성분의 예측자들 predCb, predCr에 CSC(810)를 적용하여 새로운 전환 예측자들 predC1, predC2를 생성한다. 마찬가지로 원본 신호들 orgCb, orgCr에 CSC(1010)를 적용하여 새로운 전환 원본 신호들 orgC1, orgC2를 생성한다. 이후, 영상 부호화 장치는 전환 원본 신호들로부터 전환 예측자들을 감산하여 잔차 신호들 resC1, resC2를 생성하고, 이들에 변환, 양자화, 및 엔트로피 부호화를 적용하여 압축 비트스트림을 생성한다.
영상 복호화 장치는 전송받은 압축 비트스트림에 엔트로피 복호화, 역양자화 및 역변환을 적용하여, 새로운 전환 잔차 신호들 resC1', resC2'를 복원한다. 영상 복호화 장치는 해당되는 예측 방법에 따라 예측자들 predCb', predCr'를 생성하고, 이들에 CSC(1110)를 적용하여 전환 예측자들 predC1', predC2'를 생성한다. 이후, 영상 복호화 장치는 전환 예측자들 predC1', predC2'에 전환 잔차 신호들 resC1', resC2'를 가산하여 전환 복원 신호들 recC1', recC2'를 복원한다. 최종적으로 영상 복호화 장치는 전환 복원 신호들 recC1', recC2'에 ICSC(910)을 적용하여 복원 신호 recCb, recCr을 생성한다.
도 12 및 도 13은 본 개시의 또다른 실시예에 따른, 크로마컨버전을 적용하는 영상 부호화 장치 및 역크로마컨버전을 적용하는 영상 복호화 장치를 나타내는 예시도이다.
도 12 및 도 13의 예시에서, 본 발명에 따른 CSC(810) 및 ICSC(910)가 크로마 채널의 원본 신호들에 적용된다.
영상 부호화 장치는 원본 신호들 orgCb, orgCr, 및 이전에 복원된 픽처 recPic에 CSC(810)을 적용하여 새로운 전환 원본 신호들 orgC1, orgC2, 및 복원된 전환 픽처 recPic'를 생성하고, 이들에 인트라 예측 또는 인터 예측과 같은 예측 방법을 수행하여 전환 예측자들 predC1, predC2를 생성한다. 이후, 영상 부호화 장치는 전환 원본 신호 orgC1, orgC2로부터 이들을 차감하여 전환 잔차 신호들 resC1, resC2를 생성하고, 이들에 변환, 양자화, 및 엔트로피 부호화를 적용하여 압축 비트스트림으로 생성한다.
영상 복호화 장치는 전송받은 압축 비트스트림에 엔트로피 복호화, 역양자화 및 역변환을 적용하여, 전환 잔차 신호들 resC1', resC2'을 복원한다. 영상 복호화 장치는 해당되는 예측 방법, 및 이전에 복원된 픽처 recPic에 CSC(1110)을 적용한 recPic' 정보에 따라 전환 예측자들 predC1', predC2'를 생성한다. 이후, 영상 복호화 장치는 전환 예측자들 predC1', predC2'에 전환 잔차 신호들 resC1', resC2'를 가산하여 전환 복원 신호들 recC1, recC2를 복원한다. 최종적으로 영상 복호화 장치는 전환 복원 신호들 recC1, recC2에 ICSC(910)을 적용하여 복원 신호 recCb, recCr을 생성한다.
도 14a 및 도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른, CSC 및 ICSC를 나타내는 예시도이다.
CSC(810)는 도 14a의 예시와 같이 크로마 채널의 두 성분 신호들로부터 두 전환 신호를 생성한다. 이때, Cb, Cr 두 성분 신호들을 조합하여 두 전환 신호를 생성하는 방식에 따라 크로마컨버전은 다양하게 구현될 수 있다. 부호화 효율 최적화 측면에서, 영상 부호화 장치는 다양한 크로마컨버전 방법들 중 하나를 선택한 후, 두 전환 신호들과 선택된 방법에 관련된 신택스 정보를 비트스트림을 이용하여 영상 복호화 장치로 신호한다. 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 해당 크로마컨버전 방법을 복호화한다. 또한, 도 14b의 예시와 같이, 영상 부호화 장치에 의해 사용된 크로마컨버전 동작의 역과정인 역크로마컨버전을 이용하여, ICSC(910)는 복원된 전환 신호들로부터 원래의 Cb, Cr 신호들을 생성한다. 이하, 구체적인 실현예들을 기술한다.
<실현예 1> Cb, Cr 성분 신호들을 조합하여 두 전환 신호를 생성
본 실현예는 크로마 채널 내 Cb, Cr 성분 신호들을 특정 수식에 따라 조합하여 두 전환 신호들을 생성하는 크로마컨버전 방법이다.
영상 부호화 장치는 수학식 14의 행렬식 또는 이와 동치인 수학식 15의 방정식에 따라 Cb, Cr 성분 신호들인 sigCb와 sigCr을 조합하여 전환 신호들인 sigC1와 sigC2를 생성한 후, 이들을 부호화한다.
여기서, 조합행렬(combination matrix) A는 2×2 행렬로서 응용에 따라 다양한 형태로 결정될 수 있다. 영상 부호화 장치는 조합행렬 A를 이용하여 Cb, Cr 성분 신호들을 조합함으로써 두 전환 신호들을 생성할 수 있다.
영상 복호화 장치는, 수학식 16의 행렬식 또는 이와 동치인 수학식 17의 방정식에 따라 복원된 전환 신호인 sigC1'과 sigC2'을 조합하여 복원된 Cb, Cr 두 성분 신호인 sigCb'와 sigCr'을 생성한 후, 이들을 복호화한다.
여기서, 역조합행렬 A-1는 영상 부호화 장치에 의한 크로마컨버전 과정에서 사용된 2×2 행렬 A의 역행렬(inverse matrix)이다. 조합행렬 A의 값에 따라 다양한 크로마컨버전 방법이 존재할 수 있으므로, 영상 부호화 장치는 Cb, Cr 성분 신호들에 적용하기 위하여 선택된 크로마컨버전 방법을 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 실시예에 따라 영상 부호화 장치는 조합행렬 A의 값들을 신호하는 방법, 또는 사전에 설정된 조합행렬 A의 인덱스를 신호하는 방법을 사용할 수 있다. 이때, 영상 복호화 장치는 신호받은 조합행렬 A에 대응하는 역행렬, 즉 A-1를 산정하는 과정을 포함한다. 다른 실시예로서, 영상 부호화 장치는 A-1의 값들을 신호하는 방법, 또는 사전에 설정된 A-1의 인덱스를 신호하는 방법을 사용할 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치는 이러한 정보를 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또는, 매 블록 단위로 전송하는 대신, 한번 전송된 정보가 복수의 블록들에 의해 사용될 수도 있다.
본 실현예에서 조합행렬 A를 신호하는 방법, 또는 역조합행렬 A-1를 신호하는 방법은 다음의 방식들 중 하나에 의존한다.
첫 번째, 사전에 설정된 조합행렬 A의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 4에 나타낸 바와 같이, conversion_mode_index[x][y]로 명명되는 새로운 신택스를 이용하여 사전에 설정된 조합행렬 A를 인덱스로 구분한다. 이후, 영상 부호화 장치는, 크로마 블록 단위로 조합행렬 A의 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 영상 복호화 장치는 전송받은 인덱스를 이용하여 표 4와 같이 기설정된 리스트로부터 조합행렬 A의 값들을 획득할 수 있다.
여기서, x,y는 해당 신택스가 적용되는 현재 잔차블록의 좌상단 화소의 좌표이다. 이하, conversion_mode_index[x][y]에서 좌표값을 생략하여 conversion_mode_index로 명칭한다.
두 번째, 조합행렬 A의 값들을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 새로운 배열 형태의 신택스 cbcr_conversion_matrix[x][y][numComp]를 이용한다. 여기서, x, y는 해당 신택스가 적용되는 현재 잔차블록의 좌상단 화소의 좌표이다. numComp는 조합행렬 내의 성분 개수를 지시한다. 바람직한 하나의 실현예에서 numComp는 4의 값을 가질 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 cbcr_conversion_matrix[x][y][4]에 조합행렬 A의 네 성분 값을 {a,b,c,d}와 같은 배열 형태로 할당하여, 크로마 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 이하, cbcr_conversion_matrix[x][y][numComp]에서 x, y 좌표값을 생략하여 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 명칭한다.
세 번째, 사전에 설정된 A-1의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 4에 나타낸 바와 같은 conversion_mode_index를 이용하여, 사전에 설정된 역조합행렬 A-1을 인덱스로 구분한다. 이후, 영상 부호화 장치는 역조합행렬 A-1의 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 영상 복호화 장치는 전송받은 인덱스를 이용하여 표 4와 같이 기설정된 리스트로부터 역조합행렬 A-1의 값들을 획득할 수 있다.
네 번째, 역조합행렬 A-1 값들을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 cbcr_conversion_matrix[numComp]를 이용한다. 여기서, numComp는 4의 값을 가질 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 cbcr_conversion_matrix[4]에 역조합행렬 A-1의 네 성분 값을 {g, h, i, j}와 같은 배열 형태로 할당하여, 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
<실현예 2> Cb, Cr 성분 신호들을 조합한 후 오프셋을 더하여 두 전환 신호들을 생성
본 실현예는 크로마 채널 내 Cb, Cr의 성분 신호들을 특정 수식에 따라 조합한 후 DC 성분인 오프셋(offset)을 더하여 두 전환 신호들을 생성하는 크로마컨버전 방법이다.
영상 부호화 장치는 수학식 18의 행렬식 또는 이와 동치인 수학식 19의 방정식에 따라 Cb, Cr 두 성분 신호들인 sigCb와 sigCr을 조합한다. 이후, 영상 부호화 장치는 오프셋을 더하여 전환 신호들인 sigC1와 sigC2을 생성한 후, 이들을 다음 부호화 단계에서 사용할 수 있다.
여기서, 조합행렬 A는 임의의 2×2 행렬로서 표 5에 예시된 형태일 수 있다. 오프셋 행렬 B는 임의의 2×1 행렬로서 표 5에 예시된 형태일 수 있다. 실시예에 따라 행렬 A와 B는 표 5에 한정하지 않고 다양한 형태일 수 있다. 영상 부호화 장치는 행렬 A와 B를 이용하여 Cb, Cr 성분 신호들을 조합하고 오프셋을 더함으로써 두 전환 신호들을 생성할 수 있다.
영상 복호화 장치는, 수학식 20의 행렬식 또는 이와 동치인 수학식 21의 방정식에 따라 복원된 전환 신호들인 sigC1'과 sigC2'을 조합하여 복원된 Cb, Cr 두 성분 신호들인 sigCb'와 sigCr'을 생성한 후, 이들을 다음 복호화 단계에서 사용할 수 있다.
여기서, 역조합행렬 A-1는 영상 부호화 장치에 의해 크로마컨버전 과정에서 사용된 2×2 조합행렬 A의 역행렬이고 오프셋 행렬 B는 크로마컨버전 과정에서 사용된 행렬이다. 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B의 값에 따라 다양한 크로마컨버전 방법이 존재할 수 있으므로, 영상 부호화 장치는 Cb, Cr 두 성분의 신호들에 적용된 최적의 크로마컨버전 방법을 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
실시예에 따라 영상 부호화 장치는 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B의 값들을 신호하는 방법, 또는 사전에 설정된 각 행렬의 인덱스를 신호하는 방법을 사용할 수 있다. 이때, 영상 복호화 장치는 신호받은 조합행렬 A에 대응하는 역행렬, 즉 A-1를 산정하는 과정을 포함한다. 다른 예로서, 영상 부호화 장치는 역조합행렬 A-1과 오프셋 행렬 B의 값들을 신호하는 방법, 또는 사전에 설정된 각 행렬의 인덱스를 신호하는 방법을 사용할 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치는 이러한 정보를 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또는, 매 블록 단위로 전송하는 대신, 한번 전송된 정보가 복수의 블록들에 의해 사용될 수도 있다.
본 실현예에서 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B를 신호하는 방법, 또는 역조합행렬 A-1과 오프셋 행렬 B를 신호하는 방법은 다음의 방식들 중 하나에 의존한다.
첫 번째, 사전에 설정된 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 6에 나타낸 바와 같이, 실현예 1에서 정의된 conversion_mode_index를 이용하여 사전에 설정된 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B를 인덱스로 구분한다. 이후, 영상 부호화 장치는, 크로마 블록 단위로 전술한 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 영상 복호화 장치는 전송받은 인덱스를 이용하여 표 6와 같이 기설정된 리스트로부터 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B의 값들을 획득할 수 있다.
두 번째, 조합행렬 A의 값들을 직접 신호하고 사전에 설정된 오프셋 행렬 B의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 실현예 1에 정의된 cbcr_conversion_matrix[numComp]를 이용할 수 있다. 예컨대, 영상 부호화 장치는 numComp를 4로 설정하고, cbcr_conversion_matrix[4]에 조합행렬 A의 네 성분 값을 {a, b, c, d}와 같은 배열 형태로 할당하여 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 표 6에 나타낸 바와 같은 conversion_mode_index를 이용하여, 사전에 설정된 오프셋 행렬 B의 인덱스를 크로마 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
세 번째, 사전에 설정된 조합행렬 A의 인덱스를 신호하고 오프셋 행렬 B의 값들을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 6에 예시된 바와 같은 conversion_mode_index를 이용하여, 사전에 설정된 조합행렬 A의 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 numComp를 2로 설정하고, cbcr_conversion_matrix[2]에 오프셋 행렬 B의 두 성분 값을 {e, f}와 같은 배열 형태로 할당하여, 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
네 번째, 조합행렬 A와 오프셋 행렬 B의 값들을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 numComp를 6으로 설정하고, cbcr_conversion_matrix[6]에 조합행렬 A의 네 성분 값과 오프셋 행렬 B의 값, 즉 총 6 개의 성분 값을 {a, b, c, d, e, f}와 같은 배열 형태로 할당하여, 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
다섯 번째, 사전에 설정된 역조합행렬 A-1과 오프셋 행렬 B의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 7에 나타낸 바와 같이, 실현예 1에서 정의된 conversion_mode_index를 이용하여 사전에 설정된 역조합행렬 A-1과 오프셋 행렬 B를 인덱스로 구분한다. 이후, 영상 부호화 장치는, 크로마 블록 단위로 전술한 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 영상 복호화 장치는 전송받은 인덱스를 이용하여 표 7와 같이 기설정된 리스트로부터 역조합행렬 A-1와 오프셋 행렬 B의 값들을 획득할 수 있다.
여섯 번째, 역조합행렬 A-1의 값들을 직접 신호하고 사전에 설정된 오프셋 행렬 B의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 실현예 1에 정의된 cbcr_conversion_matrix[numComp]를 이용할 수 있다. 예컨대, 영상 부호화 장치는 numComp를 4로 설정하고, cbcr_conversion_matrix[4]에 역조합행렬 A-1의 네 성분 값을 {g, h, i, j}와 같은 배열 형태로 할당하여, 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 표 6에 나타낸 바와 같은 conversion_mode_index를 이용하여, 사전에 설정된 오프셋 행렬 B의 인덱스를 크로마 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
일곱 번째, 사전에 설정된 역조합행렬 A-1의 인덱스를 신호하고 오프셋 행렬 B의 값들을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 6에 예시된 바와 같은 conversion_mode_index를 이용하여, 사전에 설정된 역조합행렬 A-1의 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 numComp를 2로 설정하고, cbcr_conversion_matrix[2]에 오프셋 행렬 B의 두 성분 값을 {e, f}와 같은 배열 형태로 할당하여, 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
여덟 번째, 역조합행렬 A-1과 오프셋 행렬 B의 값들을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 numComp를 6으로 설정하고, cbcr_conversion_matrix[6]에 역조합행렬 A-1의 네 성분 값과 오프셋 행렬 B의 값, 즉 총 6 개의 성분 값을 {g, h, i, j, e, f}와 같은 배열 형태로 할당하여, 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
<실현예 3> Cb, Cr 성분 신호들을 조합하여 두 전환 신호들을 생성하되, 이중 하나를 Cb 및 Cr 신호들 중 하나로 설정
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 다른 실시예에 따른, CSC 및 ICSC를 나타내는 예시도이다.
도 15a 및 도 15b의 예시와 같이, 본 실현예는 크로마 채널의 Cb 및 Cr 두 성분 신호들을 조합하여 두 전환 신호들을 생성하되, 이중 하나를 Cb 및 Cr 신호들 중 하나로 설정하는 크로마컨버전 방법이다. 이하, 편의상 Cr 신호를 전환 신호로 사용하는 경우를 기술하나, 전환 신호를 Cb로 변경하더라도 동일한 동작이 가능하다.
Cb 성분을 기준으로 Cb, Cr 성분들 간의 선형 관계식은 수학식 22과 같이 표현될 수 있다.
여기서, α는 Cr 성분 신호에 곱해지는 계수로서 ±1, ±2, ±1/2 등과 같은 다양한 값일 수 있다. β는 상수로서 수학식 22를 변형한 수학식 23에 따라 도출될 수 있다.
영상 부호화 장치는 도 15a 및 수학식 24와 같이 sigCr을 그대로 하나의 전환 신호인 sigC2로 설정하고, 수학식 23에 따라 도출한 β를 나머지 전환 신호인 sigC1으로 설정하여 총 두 전환 신호들을 생성한 후, 이들을 다음 부호화 단계에서 사용할 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치는 Cb 및 Cr 성분 신호들을 조합하여 두 전환 신호들을 생성하되, 이중 하나를 Cb 및 Cr 성분 중 하나로 설정한다.
영상 복호화 장치는, 도 15b의 예시와 같이, 수학식 25에 따라 복원된 전환 신호들인 sigC1'과 sigC2'을 조합하여 복원된 Cb, Cr 두 성분 신호인 sigCb'와 sigCr'을 생성한 후, 이들을 다음 복호화 단계에서 사용할 수 있다.
계수 α 값에 따라 다양한 크로마컨버전 방법이 존재할 수 있으므로, 영상 부호화 장치는 Cb, Cr 두 성분의 신호들에 적용된 최적의 크로마컨버전 방법을 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 실시예에 따라 영상 부호화 장치는 α 값을 직접 신호하는 방법, 또는 사전에 설정된 α 값의 인덱스를 신호하는 방법을 사용할 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치는 이러한 정보를 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. 또는, 매 블록 단위로 전송하는 대신, 한번 전송된 정보가 복수의 블록들에 의해 사용될 수도 있다.
본 실현예에서 계수 α를 신호하는 방법은 다음의 방식들 중 하나에 의존한다.
첫 번째, 사전에 설정된 계수 α의 값의 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 표 9에 나타낸 바와 같이, 실현예 1에서 정의된 conversion_mode_index를 이용하여 사전에 설정된 계수 α의 값을 인덱스로 구분한다. 이후, 영상 부호화 장치는 크로마 블록 단위로 전술한 인덱스를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
두 번째, 계수 α의 값을 직접 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 새로운 신택스인 cbcr_conversion_coefficient[x][y]를 이용한다. 여기서, x,y는 해당 신택스가 적용되는 현재 잔차블록의 좌상단 화소 좌표이다. 이하, cbcr_conversion_coefficient[x][y]에서 좌표값을 생략하여 cbcr_conversion_coefficient로 명칭한다. 영상 부호화 장치는 cbcr_conversion_coefficient에 계수 α의 값을 할당하여, 크로마 블록 단위로 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다.
<실현예 4> 크로마컨버전 방법과 관련된 신택스의 시그널링
본 실현예는 실현예 1 내지 실현예 3에 따른 크로마컨버전 방법과 관련된 신택스 정보를 시그널링하는 방법이다.
영상 복호화 장치는 두 전환 신호(sigC1', sigC2')를 전송받고, 이들에 적용된 크로마컨버전 방법의 종류와 그에 따른 추가적인 신택스를 신호(즉, 시그널링)받은 후, 해당 크로마컨버전의 역동작인 역크로마컨버전 방법을 수행하여 원래의 Cb, Cr 성분 신호들을 복원한다. 전술한 바와 같이, Cb, Cr 성분 신호들은 잔차 신호들, 예측 신호들, 또는 원본 신호들일 수 있다.
<실현예 4-1> Cb, Cr 성분 신호들이 잔차 신호들인 경우
Cb, Cr 성분 신호들이 잔차 신호들인 경우, 영상 부호화 장치는 두 성분 신호에 대해, 주파수 영역으로의 변환 시 0이 아닌 계수를 갖는지를 나타내는 CBF 값 및 각 성분별 변환 방법(즉, Transform Skip Mode 또는 DCT-II 변환의 적용 여부)을 신호한다. 추가적으로, 영상 부호화 장치는 전술한 실현예 1 내지 3이 적용됨에 따라 각 실현예의 크로마컨버전 방법과 관련된 신택스 정보를 신호할 수 있다. 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법은, 다음과 같은 네 가지 방식으로 적용될 수 있다.
<실현예 4-1-1> 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 조건 없이 적용
본 실현예에서, 영상 복호화 장치는 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 조건 없이 적용하여, 기존 방법을 대체할 수 있다. 여기서, 기존 방법은 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 각각 복호화하는 방법, 또는 JCCR 기술을 적용하여 복호화하는 방법을 나타낸다. 일 예로서, 크로마컨버전 방법과 관련한 신호들의 신택스는 TU 레벨에서 표 9와 같이 구성될 수 있다. 이하, 특별한 언급이 없는 경우, 신택스는 TU 레벨에서 제시된다.
여기서, chromaAvailable이 1인 경우, 현재 잔차블록이 크로마 채널의 블록으로서 변환을 적용할 수 있는 블록임을 나타내고, 0인 경우, 그 외의 블록임을 나타낸다.
표 9에 따르면, 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법이 무조건 적용되는 경우, JCCR이 적용되지 않으므로, 기존의 JCCR의 적용 여부를 확인하는 조건 및 그에 따라 적용 여부를 신호하는 tu_joint_cbcr_residual_flag가 삭제된다. 또한, 기존 플래그 위치에, 실현예 (1, 2, 3) 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다. 한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 9의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 9의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다.
실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 무조건 적용시키는 경우, 기존 기술에서 원래의 Cb 및 Cr 잔차 신호에 대한 CBF 값, 및 Transform Skip Mode의 적용 여부를 나타내는 신택스 요소들은, 크로마컨버전이 적용된 두 전환 신호에 대한 신택스로 대체된다.
다른 예로서, 크로마컨버전 방법과 관련한 신호들의 신택스는 표 10와 같이 구성될 수 있다.
여기서, chromaAvailable이 1인 경우, 현재 잔차 블록이 크로마 채널의 블록으로서 변환을 적용할 수 있는 블록임을 나타내고, 0인 경우, 그 외의 블록임을 나타낸다.
표 10에 따르면, Cb 및 Cr 잔차 신호들의 CBF들이 모두 0인 경우, 크로마컨버전 방법이 수행될 필요가 없는 것으로 간주하고 이와 관련된 신택스가 신호되지 않는다. Cb 및 Cr 잔차 신호들의 CBF가 적어도 하나는 0이 아니고, 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법이 무조건 적용되는 경우, JCCR의 적용되지 않으므로 기존의 JCCR의 적용 여부를 확인하는 조건 및 그에 따라 적용 여부를 신호하는 tu_joint_cbcr_residual_flag가 삭제된다. 또한, 기존 플래그 위치에, 두 전환 신호의 CBF 값인 tu_c1_coded_flag[xC][yC]와 tu_c2_coded_flag[xC][yC]가 추가된다. 이하, 편의상 현재 잔차블록의 좌상단 화소 좌표인 xC, yC를 생략하고 tu_c1_coded_flag와 tu_c2_coded_flag로 표현한다.
또한, 기존 플래그 위치에, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다. 한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 10의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 10의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다.
한편, 표 9와 달리, 기존 VVC 기술의 신택스 구성을 따르지 않고, 새로운 방식으로 신택스가 구성될 수 있다. VVC의 신택스 구성에서는 표 11과 같이, Cb 및 Cr 성분의 CBF 값, tu_joint_cbcr_residual_flag, Cb 및 Cr 성분의 transform_skip_flag 순으로 신택스가 신호된다.
이는 tu_joint_cbcr_residual_flag가 참으로서 JCCR 기술이 적용되는 경우, 결합된 잔차 신호에 대한 transform_skip_flag의 전송을 담당하는 기준 성분 외 나머지 성분의 transform_skip_flag가 신호되지 않기 때문이다. 따라서, tu_joint_cbcr_residual_flag가 transform_skip_flag보다 먼저 신호된다. 하지만, 새로운 신택스 구성에 따라 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 무조건 적용하는 경우, 두 전환 신호에 대해 적용될 transform_skip_flag가 모두 신호되어야 한다. JCCR 기술이 적용되는 경우와 달리, 크로마컨버전 방법을 구분하는 신택스는 transform_skip_flag보다 먼저 신호되어야 할 필요가 없다. 따라서, 표 12와 같이, 두 전환 신호에 대한 CBF 값이 신호된 후, 각 신호에 대한 transform_skip_flag가 신호된다.
이때, 기존 기술에서 원래의 Cb 및 Cr 잔차 신호에 대한 CBF 값, 및 Transform Skip Mode의 적용 여부를 구분하는 신택스 구성요소들은 크로마컨버전에 따른 두 전환 신호에 대한 신택스로 대체된다. 이후, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다.
한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 12의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 12의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다.
다른 예로서, 크로마컨버전 방법과 관련한 신호들의 신택스는 표 13과 같이 구성될 수 있다.
표 13과 같이, Cb 및 Cr 잔차 신호들의 CBF들이 모두 0인 경우, 크로마컨버전 방법이 수행될 필요가 없는 것으로 간주하고 이와 관련된 신택스가 신호되지 않는다. Cb 및 Cr 잔차 신호의 CBF가 적어도 하나는 0이 아닌 경우, 두 전환 신호에 대한 CBF 값인 tu_c1_coded_flag와 tu_c2_coded_flag가 신호된 후, 각 신호에 대한 transform_skip_flag가 신호된다. 이후, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다.
한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 13의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 13의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다.
<실현예 4-1-2> 기존 방법에 추가하여 실현예 1 내지 3을 적용
본 실현예에서, 영상 복호화 장치는 기존 방법에 추가하여 실현예 1 내지 3을 적용할 수 있다. 이때, 잔차 블록별로 Cb, Cr 성분의 신호를 전송하는 방법을 구분하는 인덱스 chroma_conversion_signaling_index[x][y]가 새롭게 사용될 수 있다. 여기서, x,y는 현재 잔차블록의 좌상단 화소의 좌표이다. 이하, 현재 잔차블록의 좌상단 화소 좌표인 x, y를 생략하고 chroma_conversion_signaling_index로 표현한다.
chroma_conversion_signaling_index에 따른 Cb, Cr 성분의 잔차 신호 전송방법은 표 14에 나타낸 바와 같다.
여기서, 전송 방법은 기존 방법과 크로마컨버전 방법을 통칭한다.
기존 방법에 추가하여 실현예 1 내지 3을 적용시키는 방식에 대해 신택스 구성은 표 15와 같이 구성될 수 있다.
표 15에 따르면, 새롭게 도입된 chroma_conversion_signaling_index가 신호되어 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들에 대한 전송방법이 결정된다. 표 14에 따라, chroma_conversion_signaling_index가 0인 경우, Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 각각 복호화하는 방법 또는 JCCR을 적용하여 복호화하는 방법이 사용되고, 이에 관련된 기존 신택스가 영상 복호화 장치로 신호된다. chroma_conversion_signaling_index가 1 이상인 경우, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다.
이때, chroma_conversion_signaling_index가 1 이상으로 크로마컨버전 방법이 적용되는 경우, 기존 기술에서 원래의 Cb 및 Cr 잔차 신호에 대한 CBF 값, 및 Transform Skip Mode의 적용 여부를 구분하는 신택스 구성요소들은 크로마컨버전에 따른 두 전환 신호에 대한 신택스로 대체된다.
한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 15의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 15의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다. 이에 대한 신택스 구성은 표 16과 같이 예시될 수 있다. 표 16은 표 15에서 7행 이후의 신택스 구성만을 나타낸다.
한편, 표 15와 달리, 기존 VVC 기술의 신택스 구성을 따르지 않고, 새로운 방식으로 신택스가 구성될 수 있다. 예컨대, 표 17과 같이 신택스가 구성될 수 있다.
표 17과 같이, 크로마 채널 내 두 신호에 대한 CBF 값이 신호된 후, 각 신호에 대한 transform_skip_flag가 신호된다. 이후, 표 17의 11행 이하와 같이 새롭게 도입된 chroma_conversion_signaling_index가 신호되어 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들에 대한 전송방법이 결정될 수 있다.
표 14에 따라, chroma_conversion_signaling_index가 0인 경우, Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 각각 복호화하는 방법 또는 JCCR을 적용하여 복호화하는 방법이 사용되고 이에 관련된 기존 신택스가 영상 복호화 장치로 신호된다. chroma_conversion_signaling_index가 1 이상인 경우, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다.
이때, chroma_conversion_signaling_index가 1 이상으로 크로마컨버전 방법이 적용되는 경우, 기존 기술에서 원래의 Cb 및 Cr 잔차 신호에 대한 CBF 값, 및 Transform Skip Mode의 적용 여부를 구분하는 신택스 구성요소들은 크로마컨버전에 따른 두 전환 신호에 대한 신택스로 대체된다.
한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 13의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 13의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다. 이에 대한 신택스 구성은 표 16과 같이 예시될 수 있다. 표 16은 표 17에서 15행 이후의 신택스 구성만을 나타낸다.
<실현예 4-1-3> 기존 방법의 직전 단계에 실현예 1 내지 3을 적용
본 실현예에서, 영상 복호화 장치는, 기존 방법의 직전 단계에 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 조건 없이 적용할 수 있다. 영상 복호화 장치는 표 18과 같이, conversion_mode_index를 파싱하여 실현예 (1, 2, 3) 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분한다.
한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 18의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 18의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다.
이후, 표 11과 같이, Cb 및 Cr 성분의 CBF 값, tu_joint_cbcr_residual_flag, Cb 및 Cr 성분의 transform_skip_flag 순으로 신택스가 신호된다. 크로마컨버전이 적용되는 경우, 기존 기술에서 원래의 Cb 및 Cr 잔차 신호의 CBF 값, 및 Transform Skip Mode의 적용 여부를 나타내는 신택스 요소들은, 크로마컨버전에 따른 두 전환 신호에 대한 신택스로 대체될 수 있다.
<실현예 4-1-4> 기존 방법 직전 단계에 실현예 1 내지 3을 선택적으로 적용
본 실현에에서, 영상 복호화 장치는 기존 방법의 직전 단계에 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 선택적으로 적용할 수 있다. 영상 복호화 장치는 표 19와 같이 각 잔차 블록별로 Cb, Cr 성분의 신호를 전송하는 방법을 구분하는 인덱스인 chroma_conversion_signaling_index를 먼저 파싱하여 Cb, Cr 성분의 잔차 신호 전송방법을 구분할 수 있다.
여기서, chroma_conversion_signaling_index에 따른 Cb, Cr 성분의 잔차 신호 전송방법은 전술한 표 14과 같다.
이후, chroma_conversion_signaling_index의 값에 따라 크로마컨버전이 적용되는 경우, 영상 복호화 장치는 conversion_mode_index를 파싱하여 실현예 (1, 2, 3) 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분한다.
이때, 각 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 19의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 19의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다. 이에 대한 신택스 구성은 표 20과 같이 표현될 수 있다.
표 19 또는 표 20 이후, 표 11과 같이, Cb 및 Cr 성분의 CBF 값, tu_joint_cbcr_residual_flag, Cb 및 Cr 성분의 transform_skip_flag 순으로 신택스가 신호된다. 크로마컨버전이 적용되는 경우, 기존 기술에서 원래의 Cb 및 Cr 잔차 신호의 CBF 값, 및 Transform Skip Mode의 적용 여부를 나타내는 신택스 요소들은, 크로마컨버전에 따른 두 전환 신호에 대한 신택스로 대체될 수 있다.
<실현예 4-2> Cb, Cr 성분 신호들이 잔차 신호들이 아닌 경우
Cb, Cr 성분 신호들이 예측자 신호들 또는 원본 신호들인 경우, 각 신호의 생성이 완료된 부분에서 크로마컨버전 및 역크로마컨버전 방법이 적용된다. 이를 위해, 실현예 1 내지 3이 적용됨에 따라 각 실현예에 관련한 추가적인 신택스가 신호된다. 영상 복호화 장치 측면에서, 예측자의 경우 예측자 생성이 완료된 직후에 신택스가 적용되어 역크로마컨버전 방법이 수행된다. 원본 신호들인 경우 복원 신호 생성이 완료된 직후에 신택스가 적용되어 역크로마컨버전 방법이 수행된다. 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법은, 다음과 같은 두 가지 방식으로 적용될 수 있다.
첫 번째 방식에서, 영상 복호화 장치는 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법을 조건 없이 적용하여, 기존 방법을 대체할 수 있다. 여기서, 기존 방법은 Cb 및 Cr 성분의 잔차 신호들을 각각 복호화하는 방법을 나타낸다. 이와 관련한 신호들의 신택스 구성은 다음과 같다.
즉, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다. 한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다.
두 번째 방식에서, 영상 복호화 장치는 기존 방법에 추가하여 실현예 1 내지 3을 적용시킬 수 있다. 이때, 전술한 인덱스 chroma_conversion_signaling_index를 사용하여 블록별로 Cb, Cr 성분의 신호들의 전송방법을 구분될 수 있다.
chroma_conversion_signaling_index에 따른 Cb, Cr 성분의 신호 전송방법은 표 14에 나타낸 바와 같다. 또한, 기존 방법에 추가하여 실현예 1 내지 3을 적용시키는 방식에 대해 신택스 구성은 표 21과 같이 구성될 수 있다.
표 21에 따르면, 새롭게 도입된 chroma_conversion_signaling_index가 신호되어 Cb 및 Cr 성분의 신호들에 대한 전송방법이 결정된다. 표 14에 따라, chroma_conversion_signaling_index가 0인 경우, 크로마컨버전 방법을 사용하지 않고 Cb, Cr 성분 신호들을 다음 단계로 전송하는 기존 방법이 사용된다. chroma_conversion_signaling_index가 1 이상인 경우, 각 실현예 내의 여러 크로마컨버전 방법을 구분하는 인덱스인 conversion_mode_index가 추가된다.
한편, 실현예별로 구체적인 동작 방식에 따라 추가되는 신택스도 달라질 수 있다. 실현예 1 또는 2의 경우, 표 21의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_matrix[numComp]로 대체될 수 있다. 실현예 3의 경우, 표 21의 conversion_mode_index는 cbcr_conversion_coefficient로 대체될 수 있다. 이에 대한 신택스 구성은 표 22와 같이 예시될 수 있다.
<실현예 5> 상위 레벨에서 크로마컨버전 방법의 사용 여부를 신호
본 실현예는 실현예 1 내지 3의 크로마컨버전 방법의 적용 여부, 및 각 방법에 해당하는 실현예 4 내의 신택스 시그널링 방법의 적용 여부가 상위 레벨에서 결정되도록 신호를 보내는 방법이다.
예를 들어, 영상 부호화 장치가 SPS(Sequence Parameter Set)와 같은 상위 레벨에서 sps_conversion_signaling_enable_flag가 신호하여, 실현예 1 내지 4의 방법의 사용 여부가 결정될 수 있다. sps_conversion_signaling_enable_flag가 0인 경우, 실현예 1 내지 4가 적용되지 않는다. 해당 플래그가 부재 시 0으로 추론된다. sps_conversion_signaling_enable_flag가 1인 경우, 실현예 1 내지 4가 적용된다. 추가적인 조건 없이, sps_conversion_signaling_enable_flag는 다음과 같이 신호될 수 있다.
또는, 영상의 특정 조건 하에서 sps_conversion_signaling_enable_flag가 신호될 수 있다. 예를 들어, 동영상의 컬러 포맷을 구분하는 인덱스인 chroma_format_idc를 이용하여 조건을 설정한 후 조건에 따라 sps_conversion_signaling_enable_flag가 신호될 수 있다. chroma_format_idc에 따른 컬러 포맷은 표 23과 같이 구분될 수 있다.
예컨대, chroma_format_idc에 따른 sps_conversion_signaling_enable_flag 전송 여부에 대해 결정 조건은 수학식 26과 같이 설정될 수 있다.
여기서, color_format_condition은 전술한 결정 조건의 만족 여부를 나타내는 플래그이다. 첫 번째 조건에 따라, 컬러 포맷이 4:0:0가 아닌 경우, 상위 레벨에서 플래그가 전송된다. 또는, 두 번째 조건에 따라, 컬러 포맷이 4:2:2 또는 4:4:4인 경우, 상위 레벨에서 플래그가 전송된다. 전술한 예시 조건들 외에, 다양한 조건 설정이 가능하고, 이에 따른 신택스 구성은 표 24과 같다.
이하, 도 16 및 도 17의 도시를 이용하여 현재 크로마 블록을 전환하는 방법 및 역전환하는 방법을 기술한다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 현재 크로마 블록을 전환하는 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 획득한다(S1600). 여기서, 두 크로마 채널 Cb, Cr의 신호들은 현재 크로마 블록의 원본 신호들, 예측자들 또는 잔차 신호들일 수 있다.
영상 부호화 장치는 부호화 효율 최적화 측면에서 전환 정보를 결정한다(S1602).
전술한 실현예 1의 경우, 전환 정보는 조합행렬의 값일 수 있다. 전술한 실현예 2의 경우, 전환 정보는 조합행렬 및 오프셋 행렬의 값들일 수 있다. 전술한 실현예 3의 경우, 전환 정보는 계수일 수 있다.
영상 부호화 장치는 전환 정보에 기초하는 크로마컨버전을 적용하여, 두 크로마 채널의 신호들로부터 두 전환 신호들을 생성한다(S1604).
전술한 실현예 1의 경우, 영상 부호화 장치는 수학식 14과 같이, 두 크로마 채널의 신호들에 조합행렬을 곱하여 두 전환 신호들을 생성한다.
전술한 실현예 2의 경우, 영상 부호화 장치는 수학식 18과 같이, 두 크로마 채널의 신호들에 조합행렬을 곱하고 오프셋 행렬을 더하여 두 전환 신호들을 생성한다.
전술한 실현예 3의 경우, 영상 부호화 장치는 두 크로마 채널의 신호들 중 하나의 크로마 신호를 두 전환 신호들 중 하나의 전환 신호로 설정한다. 또한, 영상 부호화 장치는 수학식 24와 같이, 하나의 전환 신호에 계수를 곱한 값을 나머지 크로마 신호로부터 차감하여 나머지 전환 신호를 생성한다.
영상 부호화 장치는 전환 정보를 부호화한다(S1606).
전술한 실현예 1의 경우, 부호화되는 전환 정보는 조합행렬의 값들 또는 조합행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다. 또는, 부호화되는 전환 정보는 역조합행렬의 값들 또는 역조합행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다.
전환 정보가 조합행렬을 지시하는 인덱스인 경우, 영상 부호화 장치는 기설정된 조합행렬들의 리스트로부터 인덱스를 도출할 수 있다. 전환 정보가 역조합행렬을 지시하는 인덱스인 경우, 영상 부호화 장치는 기설정된 역조합행렬들의 리스트로부터 인덱스를 도출할 수 있다.
전술한 실현예 2의 경우, 부호화되는 전환 정보는 조합행렬 및 오프셋 행렬의 값들, 조합행렬의 인덱스 및 오프셋 행렬의 값들, 조합행렬의 값들 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스, 또는 조합행렬 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다. 또는, 부호화되는 전환 정보는 역조합행렬 및 오프셋 행렬의 값들, 역조합행렬의 인덱스 및 오프셋 행렬의 값들, 역조합행렬의 값들 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스, 또는 역조합행렬 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다.
전환 정보가 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스인 경우, 영상 부호화 장치는 기설정된 오프셋 행렬들의 리스트로부터 인덱스를 도출할 수 있다.
전술한 실현예 3의 경우, 부호화되는 전환 정보는 계수 또는 계수를 지시하는 인덱스일 수 있다. 전환 정보가 계수를 지시하는 인덱스인 경우, 영상 부호화 장치는 기설정된 계수들의 리스트로부터 인덱스를 도출할 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 현재 크로마 블록을 역전환하는 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 복호화 장치는 두 전환 신호들을 획득한다(S1700). 여기서, 두 전환 신호들은 영상 부호화 장치의 크로마컨버전에 의해 생성된다.
영상 복호화 장치는 역전환 정보를 획득한다(S1702). 여기서, 역전환 정보는 상기 크로마컨버전에 이용되는 전환 정보에 대응한다.
전술한 실현예 1의 경우, 역전환 정보는 조합행렬의 값들 또는 조합행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다. 또는, 역전환 정보는 역조합행렬의 값들 또는 역조합행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다.
역전환 정보가 조합행렬을 지시하는 인덱스인 경우, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인덱스를 복호화한 후, 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 조합행렬의 값들을 획득한다. 또는, 역전환 정보가 역조합행렬을 지시하는 인덱스인 경우, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인덱스를 복호화한 후, 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 역조합행렬의 값들을 획득한다.
한편, 역전환 정보로서 조합행렬의 값들을 획득한 후, 영상 복호화 장치는 조합행렬의 값들로부터 역조합행렬을 생성할 수 있다.
전술한 실현예 2의 경우, 역전환 정보는 조합행렬 및 오프셋 행렬의 값들, 조합행렬의 인덱스 및 오프셋 행렬의 값들, 조합행렬의 값들 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스, 또는 조합행렬 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다. 또는, 역전환 정보는 역조합행렬 및 오프셋 행렬의 값들, 역조합행렬의 인덱스 및 오프셋 행렬의 값들, 역조합행렬의 값들 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스, 또는 역조합행렬 및 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스일 수 있다.
역전환 정보가 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스인 경우, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인덱스를 복호화한 후, 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 오프셋 행렬의 값들을 획득한다.
전술한 실현예 3의 경우, 역전환 정보는 계수 또는 계수를 지시하는 인덱스일 수 있다.
역전환 정보가 계수를 지시하는 인덱스인 경우, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인덱스를 복호화한 후, 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 계수의 값을 획득한다.
영상 복호화 장치는 역전환 정보에 기초하는 역크로마컨버전을 적용하여, 두 전환 신호들로부터 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 생성한다(S1704). 여기서, 두 크로마 채널 Cb, Cr의 신호들은 현재 크로마 블록의 원본 신호들, 예측자들 또는 잔차 신호들일 수 있다.
전술한 실현예 1의 경우, 영상 복호화 장치는 수학식 16과 같이, 두 전환 신호들에 역조합행렬을 곱하여 두 크로마 채널의 신호들을 생성한다.
전술한 실현예 2의 경우, 영상 복호화 장치는 수학식 20과 같이, 두 전환 신호들에 역조합행렬을 곱하고 오프셋 행렬을 더하여 두 크로마 채널의 신호들을 생성한다.
전술한 실현예 3의 경우, 수학식 25와 같이, 영상 복호화 장치는 두 전환 신호들 중 하나의 전환 신호를 두 크로마 채널의 신호들 중 하나의 크로마 신호로 설정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 하나의 전환 신호에 계수를 곱하고 나머지 전환 신호를 더하여 나머지 크로마 신호를 생성한다.
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 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.
120: 예측부
155: 엔트로피 부호화부
510: 엔트로피 복호화부
540: 예측부
810: CSC
910: ICSC
1010: CSC
1110: CSC

Claims (19)

  1. 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 역전환하는 방법에 있어서,
    두 전환(converted) 신호들을 획득하는 단계, 여기서, 상기 두 전환 신호들은 영상 부호화 장치의 크로마컨버전(chrominance space conversion)에 의해 생성됨;
    역전환 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 역전환 정보는 상기 크로마컨버전에 이용되는 전환 정보에 대응함; 및
    상기 역전환 정보에 기초하는 역크로마컨버전(inverse chrominance space conversion)을 적용하여, 상기 두 전환 신호들로부터 상기 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 두 크로마 채널의 신호들은,
    상기 현재 크로마 블록의 원본(original) 신호들, 예측자들(predictors) 또는 잔차(residual) 신호들인 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    상기 역전환 정보로서 역조합행렬을 획득하되, 상기 역조합행렬은 상기 전환 정보인 조합행렬의 역행렬인 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 조합행렬을 지시하는 인덱스를 복호화하는 단계;
    상기 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 상기 조합행렬의 값들을 획득하는 단계; 및
    상기 조합행렬의 값들로부터 상기 역조합행렬을 산정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 조합행렬의 값들을 획득하는 단계; 및
    상기 조합행렬의 값들로부터 상기 역조합행렬을 산정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 역조합행렬을 지시하는 인덱스를 복호화하는 단계; 및
    상기 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 상기 역조합행렬의 값들을 획득하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 역조합행렬의 값들을 획득하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    상기 역전환 정보로서 역조합행렬 및 오프셋(offset) 행렬을 획득하되, 상기 역조합행렬은 상기 전환 정보 중 조합행렬의 역행렬이고, 상기 오프셋 행렬은 상기 크로마컨버전에 이용되는 전환 정보에 포함된 오프셋 행렬인 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 오프셋 행렬을 지시하는 인덱스를 복호화하는 단계; 및
    상기 인덱스를 이용하여 기설정된 리스트로부터 상기 오프셋 행렬의 값들을 획득하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 오프셋 행렬의 값들을 복호화하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 신호들을 생성하는 단계는,
    상기 두 전환 신호들에 상기 역조합행렬을 곱하고 상기 오프셋 행렬을 더하여 상기 두 크로마 채널의 신호들을 생성하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    상기 역전환 정보로서 계수를 획득하되, 상기 계수는 상기 크로마컨버전에 이용되는 전환 정보에 포함된 계수인 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 상기 계수를 지시하는 인덱스를 복호화하는 단계; 및
    상기 인덱스를 이용하여 상기 계수의 값을 획득하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 역전환 정보를 획득하는 단계는,
    비트스트림으로부터 계수의 값을 복호화하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 신호들을 생성하는 단계는,
    상기 두 전환 신호들 중 하나의 전환 신호를 상기 두 크로마 채널의 신호들 중 하나의 크로마 신호로 설정하고, 상기 하나의 전환 신호에 상기 계수를 곱하고 나머지 전환 신호를 더하여 나머지 크로마 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 전환하는 방법에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 획득하는 단계;
    전환 정보를 결정하는 단계;
    상기 전환 정보에 기초하는 크로마컨버전(chrominance space conversion)을 적용하여, 상기 두 크로마 채널의 신호들로부터 두 전환(converted) 신호들을 생성하는 단계; 및
    상기 전환 정보를 부호화하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 두 크로마 채널의 신호들은,
    상기 현재 크로마 블록의 원본(original) 신호들, 예측자들(predictors) 또는 잔차(residual) 신호들인 것을 특징으로 하는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 전환 정보는,
    상기 크로마컨버전을 적용하기 위한 조합행렬(combination matrix), 상기 조합행렬과 오프셋 행렬, 또는 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  19. 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    현재 크로마 블록의 두 크로마 채널의 신호들을 획득하는 단계;
    전환 정보를 결정하는 단계;
    상기 전환 정보에 기초하는 크로마컨버전(chrominance space conversion)을 적용하여, 상기 두 크로마 채널의 신호들로부터 두 전환(converted) 신호들을 생성하는 단계; 및
    상기 전환 정보를 부호화하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체.
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