WO2012128540A2 - 움직임 벡터 예측자 선택 방법 및 이를 이용하는 장치 - Google Patents

움직임 벡터 예측자 선택 방법 및 이를 이용하는 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a video compression technique, and more particularly, to a method of predicting information of a current block by using information of a neighboring block.
  • High-efficiency image compression technology can be used to effectively transmit, store, and reproduce high-resolution, high-quality video information.
  • a method of predicting using information of neighboring blocks of the current block may be used without transmitting information of the current block as it is.
  • inter prediction and intra prediction can be used.
  • the pixel value of the current picture is predicted by referring to information of another picture, and in the intra prediction method, the pixel value is determined by using the correlation between pixels in the same picture. Predict.
  • information indicating a reference picture and information indicating a motion vector from neighboring blocks in the inter prediction mode may be used to designate a portion used for prediction in another picture.
  • An object of the present invention is to provide a method of scanning a neighboring block and an apparatus using the same so that the neighboring information can be effectively used to construct motion information predictor candidates for the current block in inter prediction.
  • An object of the present invention is to provide a method for scaling motion information and an apparatus using the same to use motion information obtained from a neighboring block as a motion information predictor candidate for a current block.
  • An embodiment of the present invention is a motion vector predictor selection method, comprising selecting motion vector predictor candidates for a current block and selecting a motion vector predictor for a current block among the motion vector predictor candidates.
  • the motion vector predictor candidates for the current block are selected from among motion vectors of the first candidate block first searched for available blocks among left neighboring blocks of the current block and upper neighboring blocks of the current block. It may include a motion vector of a second candidate block searched first as an available block.
  • the available block shall have the same reference picture and the same reference picture list as the current block as a first condition, the same reference picture as the current block and a different reference picture list as the second condition A block satisfying any one of: having a reference picture and a different reference picture list different from the current block as a third condition, and having a reference picture different from the current block and a different reference picture list as a fourth condition As a block, the inter prediction mode may be applied.
  • the search may be performed with a higher priority on whether the lower number condition among the first to fourth conditions is satisfied.
  • a motion vector of a block satisfying the third condition or the fourth condition among the first candidate block or the second candidate block may be scaled.
  • the scaling is performed by: a distance between a current picture to which the current block belongs and a reference picture of the current block; And a reference between the current picture and a reference picture of a block that satisfies the third condition or the fourth condition among the first candidate block or the second candidate block.
  • the number of scaling may be limited to a predetermined number.
  • the left neighboring blocks may be a first neighboring block located in the lower left corner of the current block and a second neighboring block located below the left of the current block.
  • selecting motion vector predictor candidates for the current block includes: for the first neighboring block and the second neighboring block, a reference picture identical to the current block as the first condition, and Have the same reference picture list, have the same reference picture as the current block and a different reference picture list as the second condition, have a different reference picture and the same reference picture list from the current block as the third condition, a fourth A condition determination step of judging in order of a first condition to a fourth condition whether one of a reference picture different from the current block and a different reference picture list is satisfied as a condition and any one of the first to fourth conditions And determining a block to be first searched to satisfy the first candidate block.
  • the condition determining step includes determining whether the first condition and the second condition are satisfied with respect to the first neighboring block, and the first condition and the second with respect to the second neighboring block. Determining whether the second condition is satisfied; determining whether the third condition and the fourth condition are satisfied with respect to the first neighboring block; and satisfying the third condition and the fourth condition with respect to the second neighboring block. It may include determining whether or not.
  • the upper peripheral blocks include a third peripheral block located at a top right corner of the current block, a fourth peripheral block located at a right side of the upper side of the current block, and a top left corner of the current block. It may be a fifth peripheral block located at.
  • selecting the motion vector predictor candidates for the current block includes, for the third neighboring block, the fourth neighboring block, and the fifth neighboring block, the current block as the first condition.
  • the condition determining step includes determining whether the first condition and the second condition are satisfied with respect to the third neighboring block, and the first condition and the first with respect to the fourth neighboring block. Determining whether the second condition is satisfied, determining whether the first condition and the second condition are satisfied with respect to the fifth neighboring block, and satisfying the third condition and the fourth condition with respect to the third neighboring block. Determining whether the third condition and the fourth condition are satisfied with respect to the fourth neighboring block; and determining whether the third condition and the fourth condition are satisfied with respect to the fifth neighboring block. It may include a step.
  • Another embodiment of the present invention is a decoding apparatus using a method of selecting a motion vector predictor for the current block, which stores a predictor that performs prediction for a current block and information about neighboring blocks of the current block. And a memory, wherein the prediction unit selects motion vector predictor candidates for the current block, selects a motion vector predictor for the current block among the motion vector predictor candidates, and selects motion vector predictor candidates for the current block Is a motion vector of a first candidate block searched first among available left blocks among the left neighboring blocks of the current block and a motion of a second candidate block searched first among available neighboring blocks among upper neighboring blocks of the current block. May contain vectors.
  • the available block should have the same reference picture and the same reference picture list as the current block as a first condition, the same reference picture and the different reference picture list as the current block as a second condition A block satisfying any one of: having a reference picture and a different reference picture list different from the current block as a third condition, and having a reference picture different from the current block and a different reference picture list as a fourth condition
  • the prediction unit may search with a higher priority on whether the lower number condition among the first to fourth conditions is satisfied.
  • the prediction unit may scale a motion vector of a block satisfying the third condition or the fourth condition among the first candidate block or the second candidate block.
  • the prediction method of the present invention it is possible to increase the compression efficiency, reduce the information transmission amount, and reduce the complexity of the video encoding / decoding process.
  • the motion information predictor candidates for the current block can be configured by using the surrounding information effectively.
  • motion information obtained from neighboring blocks can be scaled and used as a motion vector predictor candidate of the current block.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an image encoding apparatus (encoder) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an image decoding apparatus (decoder) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating an embodiment of a method of deriving a motion vector when an advanced motion vector predictor (AMVP) is applied in an inter prediction mode.
  • AMVP advanced motion vector predictor
  • FIG. 4 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a method for generating an MVP candidate list.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram schematically illustrating a method of scaling according to the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart schematically illustrating a method of scaling according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a method of scaling a motion vector of a neighboring block of a current block in a current picture (current frame) according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a method of performing motion vector competition according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating another method of applying AMVP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating a method of selecting a motion vector predictor for a current block according to the present invention.
  • each of the components in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of the description of the different characteristic functions in the image encoding / decoding device, each component is implemented in separate hardware or separate software It does not mean to be.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • the image encoding apparatus 100 may include a picture splitter 105, a predictor 110, a transformer 115, a quantizer 120, a reordering unit 125, and an entropy encoding unit 130. , An inverse quantization unit 135, an inverse transform unit 140, a filter unit 145, and a memory 150.
  • the picture dividing unit 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be a prediction unit (hereinafter referred to as a PU), a transform unit (hereinafter referred to as a TU), or a coding unit (hereinafter referred to as "CU"). May be used).
  • the prediction unit may be represented by a prediction block, a transform unit by a transform block, and an encoding unit by an encoding block.
  • the prediction unit 110 may include an inter prediction unit that performs inter prediction (inter prediction) and an intra prediction unit that performs intra prediction.
  • inter prediction inter prediction
  • intra prediction intra prediction
  • I slice As a picture including an already encoded region used for prediction, there are an I picture (I slice), a P picture (P slice), a B picture (B slice), and the like.
  • An I slice is a slice that is only decoded by intra prediction.
  • a P slice is a slice that can be decoded using inter prediction or intra prediction using at least one motion vector and reference picture index to predict the sample value of each block.
  • a B slice is a slice that can be decoded using inter prediction or intra prediction using at least two motion vectors and reference picture indices to predict the sample value of each block.
  • the prediction unit 110 performs prediction on the processing unit of the picture in the picture dividing unit 105 to generate a prediction block composed of the predicted samples.
  • the processing unit of the picture in the prediction unit 110 may be a CU, a TU, or a PU.
  • the processing unit in which the prediction is performed and the processing unit in which the prediction method and the specific content are determined may be different from each other.
  • the method of prediction and the prediction mode may be determined in units of PUs, and the prediction may be performed in units of TUs.
  • a prediction block may be generated by performing prediction based on information of at least one picture of a previous picture and / or a subsequent picture of the current picture.
  • a prediction block may be generated by performing prediction based on pixel information in a current picture.
  • a prediction picture for the current block may be generated by selecting a reference picture with respect to the current block and selecting a reference block having the same size as the current block.
  • a prediction block may be generated such that a residual signal with a current block is minimized and a motion vector size is also minimized.
  • a skip mode, a merge mode, an advanced motion vector prediction (AMVP), and the like can be used.
  • the prediction block may be generated in sub-integer sample units such as 1/2 pixel sample unit and 1/4 pixel sample unit.
  • the motion vector may also be expressed in units of integer pixels or less.
  • the luminance pixel may be expressed in units of 1/4 pixels
  • the chrominance pixel may be expressed in units of 1/8 pixels.
  • Information such as an index, a motion vector predictor, and a residual signal of a reference picture selected through inter prediction is entropy encoded and delivered to the decoding apparatus.
  • a prediction mode may be determined in units of PUs, and prediction may be performed in units of PUs, or a prediction mode may be determined in units of PUs, and intra prediction may be performed in units of TUs.
  • the prediction mode may have 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode, a planar mode, and the like.
  • a prediction block may be generated after applying a filter to a reference sample.
  • whether to apply the filter to the reference sample may be determined according to the intra prediction mode and / or the size of the current block.
  • the PU may be determined in various sizes / types from a CU that is no longer partitioned.
  • a PU may have a size of 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, or N ⁇ N.
  • the PU may have a size of 2N ⁇ 2N or N ⁇ N (where N is an integer).
  • the N ⁇ N size PU may be set to apply only in a specific case. For example, it may be decided to use a PU of N ⁇ N only for a minimum size coding unit or to use only for intra prediction.
  • a PU having a size of N ⁇ mN, mN ⁇ N, 2N ⁇ mN, or mN ⁇ 2N (m ⁇ 1) may be further defined and used.
  • the residual value (the residual block or the residual signal) between the generated prediction block and the original block is input to the converter 115.
  • the prediction mode information, the motion vector information, etc. used for the prediction are encoded by the entropy encoding unit 130 together with the residual value and transmitted to the decoding apparatus.
  • the transformer 115 performs transform on the residual block in transform units and generates transform coefficients.
  • the transform unit in the converter 115 may be a TU and may have a quad tree structure. In this case, the size of the transform unit may be determined within a range of a predetermined maximum and minimum size.
  • the transform unit 115 may convert the residual block using a discrete cosine transform (DCT) or a discrete sine transform (DST).
  • DCT discrete cosine transform
  • DST discrete sine transform
  • the quantizer 120 may generate quantization coefficients by quantizing the residual values transformed by the converter 115.
  • the value calculated by the quantization unit 120 is provided to the inverse quantization unit 135 and the reordering unit 125.
  • the reordering unit 125 rearranges the quantization coefficients provided from the quantization unit 120. By rearranging the quantization coefficients, the efficiency of encoding in the entropy encoding unit 130 may be increased.
  • the reordering unit 125 may rearrange the quantization coefficients in the form of 2D blocks into the form of 1D through a coefficient scanning method.
  • the reordering unit 125 may increase the entropy encoding efficiency of the entropy encoding unit 130 by changing the order of coefficient scanning based on probabilistic statistics of coefficients transmitted from the quantization unit.
  • the entropy encoding unit 130 may perform entropy encoding on the quantization coefficients rearranged by the reordering unit 125.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 130 may include quantization coefficient information, block type information, prediction mode information, partition unit information, PU information, transmission unit information, motion vector information, etc. of the CUs received from the reordering unit 125 and the prediction unit 110.
  • Various information such as reference picture information, interpolation information of a block, and filtering information may be encoded.
  • the entropy encoding unit 130 may apply a constant change to a transmitted parameter set or syntax.
  • the inverse quantization unit 135 inverse quantizes the quantized values in the quantization unit 120, and the inverse transformer 140 inversely transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 135.
  • the residual values generated by the inverse quantizer 135 and the inverse transformer 140 may be combined with the prediction block predicted by the predictor 110 to generate a reconstructed block.
  • the filter unit 145 may apply a deblocking filter, an adaptive loop filter (ALF), and a sample adaptive offset (SAO) to the reconstructed picture.
  • ALF adaptive loop filter
  • SAO sample adaptive offset
  • the deblocking filter may remove block distortion generated at the boundary between blocks in the reconstructed picture.
  • the adaptive loop filter may perform filtering based on a value obtained by comparing the reconstructed image with the original image after the block is filtered through the deblocking filter. ALF may be performed only when high efficiency is applied.
  • the SAO restores the offset difference from the original image on a pixel-by-pixel basis for the residual block to which the deblocking filter is applied, and is applied in the form of a band offset and an edge offset.
  • the filter unit 145 may not apply filtering to the reconstructed block used for inter prediction.
  • the memory 150 may store the reconstructed block or the picture calculated by the filter unit 145.
  • the reconstructed block or picture stored in the memory 150 may be provided to the predictor 110 that performs inter prediction.
  • the image decoding apparatus 200 may include an entropy decoding unit 210, a reordering unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, a prediction unit 230, and a filter unit 235.
  • Memory 240 may be included.
  • the input bit stream may be decoded according to the reverse procedure of the procedure in which the image information is processed in the encoding apparatus.
  • VLC variable length encoding
  • 'VLC' variable length encoding
  • the entropy decoding unit 210 also uses the VLC. Entropy decoding may be performed by implementing the same VLC table as the table.
  • CABAC CABAC is used to perform entropy encoding in the image encoding apparatus
  • CABAC CABAC correspondingly.
  • Information for generating a prediction block among the information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the prediction unit 230, and a residual value of which the entropy decoding is performed in the entropy decoding unit may be input to the reordering unit 215. .
  • the reordering unit 215 may reorder the entropy decoded bit stream in the entropy decoding unit 210 based on a method of reordering in the image encoder.
  • the reordering unit 215 may reorder the coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector by restoring the coefficients in the form of a two-dimensional block.
  • the reordering unit 215 may be realigned by receiving information related to coefficient scanning performed by the encoding apparatus and performing reverse scanning based on the scanning order performed by the encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on the quantization parameter provided by the encoding apparatus and the coefficient values of the rearranged block.
  • the inverse transform unit 225 may perform inverse DCT or inverse DST with respect to a DCT or a DST performed by the transform unit of the encoding apparatus with respect to the quantization result performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse transformation may be performed based on a transmission unit determined by the encoding apparatus or a division unit of an image.
  • the transform unit of the encoding apparatus may selectively perform DCT or DST according to a plurality of pieces of information such as a prediction method, a current block size, and a prediction direction, and the inverse transform unit 225 of the decoding apparatus may perform the transform unit.
  • Inverse transformation may be performed based on the transformation information.
  • the prediction unit 230 may generate the prediction block based on the prediction block generation related information provided by the entropy decoding unit 210 and the previously decoded block and / or picture information provided by the memory 240.
  • the reconstruction block may be generated using the prediction block generated by the predictor 230 and the residual block provided by the inverse transform unit 225.
  • the detailed prediction method performed by the prediction unit 230 is the same as the prediction method performed by the prediction unit of the encoding apparatus.
  • intra prediction that generates a prediction block based on pixel information in the current picture may be performed.
  • the prediction mode may have 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode, a planar mode, and the like.
  • a prediction block may be generated after applying a filter to a reference sample.
  • whether to apply the filter to the reference sample may be determined according to the intra prediction mode and / or the size of the current block.
  • a prediction picture for the current block may be generated by selecting a reference picture with respect to the current block and selecting a reference block having the same size as the current block.
  • a prediction block may be generated such that a residual signal with a current block is minimized and a motion vector size is also minimized.
  • information of neighboring blocks of the current picture may be used.
  • the prediction block for the current block may be generated based on the information of the neighboring block through a skip mode, a merge mode, an advanced motion vector prediction (AMVP), and the like.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the prediction block may be generated in sub-integer sample units such as 1/2 pixel sample unit and 1/4 pixel sample unit.
  • the motion vector may also be expressed in units of integer pixels or less.
  • the luminance pixel may be expressed in units of 1/4 pixels
  • the chrominance pixel may be expressed in units of 1/8 pixels.
  • the motion information necessary for inter prediction of the current block may be derived by checking a skip flag, a merge flag, and the like received from the encoding apparatus.
  • the processing unit in which the prediction is performed and the processing unit in which the prediction method and the details are determined may be different from each other.
  • a prediction mode may be determined in units of PUs, and prediction may be performed in units of PUs, or a prediction mode may be determined in units of PUs, and intra prediction may be performed in units of TUs.
  • the residual block output from the inverse transformer 225 may be added to the prediction block output from the predictor 230 to reconstruct the original image.
  • the reconstructed block and / or picture may be provided to the filter unit 235.
  • the filter unit 235 applies deblocking filtering, sample adaptive offset (SAO), and / or adaptive loop filtering to the reconstructed block and / or picture.
  • the memory 240 may store the reconstructed picture or block to use as a reference picture or reference block and provide the reconstructed picture to the output unit.
  • bit stream input to the decoding apparatus may be input to the entropy decoding unit through a parsing step.
  • the entropy decoding unit may perform a parsing process.
  • coding may be interpreted as encoding or decoding as the case may be, and information is to be understood as including all values, parameters, coefficients, elements, and the like. Can be.
  • 'picture' or 'picture' generally refers to a unit representing an image in a specific time zone
  • 'slice' or 'frame' refers to a picture of a picture in actual coding of a video signal. It is a unit constituting part, and may be used interchangeably with a picture if necessary.
  • 'Pixel', 'pixel' or 'pel' means the smallest unit that constitutes an image.
  • the term “sample” may be used as a term indicating a value of a specific pixel.
  • the sample may be divided into a luminance (Luma) and a chroma (chroma) component, but may be generally used as a term including both of them.
  • the color difference component represents a difference between predetermined colors and is generally composed of Cb and Cr.
  • a unit refers to a basic unit of image processing or a specific position of an image, such as the above-described coding unit (CU), prediction unit (PU), and transformation unit (TU). In some cases, a 'block' Or 'area' and the like. Also, a block may be used as a term indicating a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may derive motion information of the current block and perform inter prediction on the current block based on the derived motion information.
  • An image used for prediction of the current block is called a reference picture or a reference frame.
  • the region in the reference picture may be represented using a reference picture index refIdx, a motion vector, etc. indicating the reference picture.
  • a reference picture list may be configured of pictures used for prediction, and the reference picture index may indicate a specific reference picture in the reference picture list.
  • one reference picture list for example, reference list 0 is required.
  • two reference picture lists for example, reference list 0 and reference list 1, are required.
  • an I picture is a picture that is encoded / decoded by intra prediction.
  • a P picture is a picture that can be encoded / decoded using inter prediction or intra prediction using at least one motion vector and reference picture index to predict the sample value of each block.
  • a B picture is a picture that can be encoded / decoded using inter prediction or intra prediction using at least two motion vectors and reference picture indices to predict the sample value of each block.
  • a P picture requires one reference picture list, which is referred to as reference picture list 0 (L0).
  • a B picture is a picture that can be coded by forward, backward or bidirectional inter prediction using one or more, for example two reference pictures.
  • the B picture requires two reference picture lists, and the two reference picture lists are referred to as reference picture list 0 (L0) and reference picture list 1 (L1), respectively.
  • Inter prediction using a reference picture selected from L0 is called L0 prediction, and L0 prediction is mainly used for forward prediction.
  • Inter prediction using a reference picture selected from L1 is called L1 prediction, and L1 prediction is mainly used for backward prediction.
  • inter prediction using two reference pictures respectively selected from L0 and L1 is also referred to as bi prediction.
  • the characteristics of the I picture, the P picture, and the B picture may be defined not in a picture unit but in a slice unit.
  • an I slice having a feature of an I picture, a P slice having a feature of a P picture, and a B slice having a feature of a B picture may be defined in a slice unit.
  • colPic may be selected at L0 when the slice type for the current block is B and colPic is selected from L0 or when the slice type for the current block is P.
  • GPB generalized P and B
  • the information of the neighboring block can be used for the current block as it is. Therefore, in the skip mode, syntax information such as residual is not transmitted in addition to information indicating which block motion information is to be used as motion information of the current block.
  • the prediction block for the current block may be generated using the motion information of the neighboring block as it is.
  • the encoding apparatus may transmit information on whether the merge mode is applied, information on which block motion information to use, residual information, and the like.
  • the decoding apparatus may reconstruct the current block by adding the prediction block and the residual transmitted from the encoding apparatus.
  • the method of indicating which block information to use in the merge mode may be applied to the skip mode and the general inter prediction mode.
  • the candidate block having information to be used as the motion information of the current block in the merge mode may be jointly used with other inter prediction modes, or a method of indicating which motion information of which neighboring block is to be used may be the same.
  • the motion vector of the current block may be used as a candidate for the motion vector predictor for the current block.
  • the motion vector of the neighboring block may be scaled to be used as a motion vector predictor candidate for the current block as described below.
  • the encoding apparatus predicts the motion vector of the current block by using the motion information of the neighboring blocks, and transmits the difference between the motion vector of the current block and the predicted motion vector together with the reference picture index indicating the reference picture.
  • the decoding apparatus may predict the motion vector of the current block using the motion information of the neighboring block, and may derive the motion vector for the current block using the residual received from the encoding apparatus.
  • the decoding apparatus may generate a prediction block for the current block based on the derived motion vector and the reference picture index information received from the encoding apparatus.
  • FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating an embodiment of a method of deriving a motion vector when an advanced motion vector predictor (AMVP) is applied in an inter prediction mode.
  • AMVP advanced motion vector predictor
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate a motion vector predictor (MVP) candidate list for the current block (S310).
  • the motion vector predictor may indicate a prediction value for the motion vector of the current block.
  • the encoding device or the decoding device is adjacent to the current block and available neighboring blocks (called 'peripheral blocks' for convenience of description) and / or of each reference picture co-located with the current block.
  • the MVP candidate list may be generated by using a motion vector of an available block (called a 'col block' (co-located block) for convenience of description) among the blocks.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may select an MVP for the current block among the MVP candidates included in the MVP candidate list (S320).
  • the encoding apparatus may select a best MVP for the current block by applying a motion vector competition (MVC) to MVP candidates included in the MVP candidate list.
  • MVC motion vector competition
  • the encoding device may transmit the selected MVP index, MVD (Motion Vector Difference, or Difference of Motion Vector: DMV), and reference picture index to the decoding device through the bit stream.
  • the MVP index may indicate any one of the MVP candidates included in the MVP candidate list as an index indicating the MVP of the current block.
  • the reference picture index may indicate any one of the reference picture candidates included in the reference picture list as an index indicating the reference picture of the current block.
  • the MVD is a difference between the motion vector of the current block and the selected MVP. As the value of the MVD decreases, the amount of information transmitted may be reduced.
  • the decoding apparatus may receive an MVP index and a reference picture index from the encoding apparatus. Using the received MVP index, the decoding apparatus may select an MVP for the current block among MVP candidates included in the MVP candidate list. Using the received reference picture index, the decoding apparatus may select a reference picture for the current block from among reference picture candidates included in the reference picture list.
  • the decoding apparatus may derive the motion vector of the current block by using the selected MVP and the reference picture together with the received MVD (S330). For example, the decoding apparatus may restore the motion vector of the current block by adding the received MVD to the MVP.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a method for generating an MVP candidate list.
  • the candidate group including the lower left peripheral block A 0 410, which is the peripheral block of the lower left corner of the current block 400, and the left peripheral blocks A 1 420 of the current block 400, is left. It is called a candidate group.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may use only a block of a specific position among the left blocks 420. It can also be set and used. For example, the encoding apparatus or the decoding apparatus may set the lowermost block 420-1 among the left neighboring blocks 420 as the left block A 1 .
  • the upper right peripheral block B 0 430 which is the neighboring block of the upper right corner of the current block 400, the upper peripheral blocks B 1 440 of the current block 400, and the peripheral block of the upper left corner of the current block 400.
  • the candidate group including B 2 450 is called an upper candidate group.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may use only a block of a specific position among the upper blocks 440.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may set the rightmost block 440-1 among the upper peripheral blocks as the upper block B 1 .
  • the encoding device or the decoding device is the left candidate group (A 0 , A One ), One MVP candidate can be selected.
  • MV the MVP candidate selected from the left candidate group A It is called.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may block A included in the left candidate group. 0 ⁇ A One of While scanning in order, it is determined whether the reference picture index and the reference picture list are the same as the current block, and the motion vector of the first available block is determined as the MVP candidate (MV) of the current block. A Can be selected.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may also include the upper candidate group B 0 , B One , B 2 ), One MVP candidate can be selected.
  • MV the MVP candidate selected from the upper candidate group B It is called.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus B may include blocks included in the upper candidate group. 0 ⁇ B One ⁇ B 2 of While scanning in order, it is determined whether the reference picture index and the reference picture list are the same as the current block, and the motion vector of the first available block is determined as the MVP candidate (MV) of the current block. B Can be selected.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may select the motion vector of the Col block COL 460 in the reference picture as the MVP candidate of the current block.
  • the motion vector of the Col block 660 may be represented by mvCol.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may set the motion vector of the Col block as a candidate when the required number of spatial candidates are not obtained in the process of searching for MV A and MV B.
  • the MVP candidate selected from the left candidate group and the MVP candidate selected from the upper candidate group may be referred to as a spatial motion vector predictor (SMVP).
  • SMVP spatial motion vector predictor
  • TMVP Temporal Motion Vector Predictor
  • the MVP candidate list may include SMVP and / or TMVP.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may remove the remaining candidates except the candidate having the highest rank among the duplicate candidates.
  • the left candidate group A 0 , A 1 and the upper candidate group B 0 , B 1 , B 2 have been described.
  • the candidate group may be set without being limited thereto.
  • a corner candidate group including only A 1 in the left candidate group, only B 1 in the upper candidate group, and A 0 , B 0 , and B 2 ) may be configured.
  • a predetermined number of MVP candidates of the current block may be selected by determining whether the reference picture index and the reference picture list with the current block are the same for each group.
  • a motion vector (neighbor motion vector) selected from neighboring blocks may be scaled.
  • the motion vector predictor scaler
  • PMV Motion Vector Predictor
  • FIG. 5 is a view for explaining a scaling method according to the present invention, and schematically illustrates a relationship between a current block and a neighboring block.
  • FIG. 5 illustrates an example of a method of scaling a motion vector by considering one of a left neighboring block, an upper neighboring block, and a corner neighboring block with respect to the blocks of the current block 510.
  • the right corner block above the current block among the corner blocks will be described as a block representing peripheral corner blocks. 5 may be equally applied to other peripheral corner blocks.
  • MV C is a current block
  • MV U is the motion vector of the upper block 520
  • MV UR is the motion vector of the upper right block 530
  • MV L is the motion vector of the left block 540.
  • the reference picture index of the upper block 520 of the current block 510 is 1 (Ref. # 1)
  • the reference picture index of the right upper block 530 of the current block 510 is also 1 (Ref. # 1).
  • the reference picture index of the left block 540 of the current block 510 is 0 (Ref. # 0).
  • the reference picture index means a reference frame (reference picture) index indicated by the motion vector of each block.
  • the motion vector MV L when a zeroth reference frame (reference picture) in a reference picture list stored in a memory (buffer) is used for motion estimation, the motion vector MV L generates a motion vector predictor of the zeroth reference frame. Can be used.
  • all three motion vectors MV L , MV U , and MV UL may be used to generate a motion vector predictor of the first reference frame.
  • the motion vector predictors for the second to fourth reference frames in the reference picture list may have the same value as the motion vector predictor of the first reference frame.
  • a difference value of the motion vector MV C estimated with respect to the current block and the motion vector predictor may be calculated, and the MVD is transmitted to the decoding apparatus.
  • the generated motion vector predictor may have a large difference from the motion vector MV C of the current block. This is because there is no neighboring block having a reference frame corresponding to the reference frame for the motion vector MV C of the current block. Therefore, it is difficult to effectively predict the motion vector of the current block using information of the neighboring block.
  • a motion vector predictor that is closer to the motion vector MV C of the current block may be generated through upscaling or downscaling motion vectors of neighboring blocks of the current block, and may be encoded and transmitted. The amount can be reduced.
  • the motion vectors 520, 530, and 540 may be up-scaled or down-scaled by linear interpolation, as in the example of Equation 1.
  • f L is a reference frame (or reference picture index) of the left block of the current block
  • f U is a reference frame number of the upper block of the current block
  • f UR is a right upper block of the current block among corner blocks.
  • f ME is a motion estimated reference frame number
  • f C is a current frame number.
  • motion vectors of neighboring blocks of the current block may be scaled up or down.
  • a motion vector predictor can be generated using the motion vectors of the scaled neighboring blocks.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate the motion vector predictor in various ways. For example, one of motion vectors of neighboring blocks may be selected and used as a motion vector predictor, an average value of motion vectors of neighboring blocks may be used as a motion vector predictor, and motion vectors of neighboring blocks may be median filtered. The value may be used as a motion vector predictor.
  • FIG. 6 is a flowchart schematically illustrating a method of scaling according to the present invention.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus performs motion estimation using the n th reference frame (S610).
  • the n th reference frame may be a n th reference picture (reference frame) in the reference picture list and may be a reference frame (reference picture) of the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus determines whether the reference frame number (the reference picture index in the case of the reference picture) of the neighboring block is different from n (S620). For example, in the case of considering the upper right corner block of the current block among the left block, the upper block of the current block, and the corner blocks of the current block as the neighboring block, the encoding apparatus or the decoding apparatus includes the reference frame number f L , upper side of the left block. It is determined whether the values of the reference frame number f U of the block and the reference frame number f UR of the upper right block are different from n.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring blocks (S630). For example, when considering the left, top, and right blocks of the current block as the neighboring block as described above, the encoding device or the decoding device may determine that the value of the corresponding block is different when f L , f U , and f UR are different from n.
  • the motion vector MV L of the left block of the current block, the motion vector MV U of the upper block of the current block, and the motion vector MV UR of the upper right block of the current block can be scaled.
  • the encoding device or the decoding device generates a motion vector predictor for the current block (S640).
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate a motion vector predictor for the current block using the motion vector of the corresponding block. For example, when at least one of f L , f U , and f UR has a value of n, a motion vector predictor for the current block may be generated using a motion vector of a neighboring block having a reference frame number of n. have.
  • Equation 1 may be used as the scaling method.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate a motion vector predictor for the current block by obtaining a median value for scaled motion vectors or unscaled motion vectors of the neighboring block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate a motion vector predictor for the current block by obtaining an average value of scaled motion vectors or unscaled motion vectors of the neighboring block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may use any one of scaled motion vectors or unscaled motion vectors of the neighboring block as a motion vector predictor for the current block.
  • a neighboring block of the current block a left block 520 representing neighboring blocks located on the left side of the current block, an upper block 530 representing neighboring blocks located above the current block,
  • the upper right side block 540 representing the blocks located at the peripheral corners of the current block is taken as an example, the above-described method may be applied in consideration of all of the neighboring blocks or in consideration of blocks at other positions among the neighboring blocks.
  • a motion vector predictor may be generated using three corner blocks 410, 430, 450, any one of the left blocks 420, and any one of the upper blocks 440.
  • the block 420-1 in a specific position among the left blocks 420 may be used, or the block 440-1 in a specific position among the upper blocks 440 may be used.
  • the motion vector of the selected block among the left candidate blocks or the left candidate blocks may be scaled.
  • the motion vector of the selected candidate among the upper candidate blocks or the upper candidate blocks may be scaled. Can be.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a method of scaling a motion vector of a neighboring block of a current block in a current picture (current frame) according to the present invention.
  • the reference picture of the neighboring block 730 of the current block 740 in the current picture 700 may or may not be the same as the reference picture of the current block 740.
  • the motion vector 750 of the neighboring block 730 When the reference picture of the current block 740 and the reference picture of the neighboring block 730 are the same as the reference picture 710, the motion vector 750 of the neighboring block 730 generates a motion vector predictor of the current block without scaling. Can be used.
  • the neighboring block 730 may have the same reference picture list as the current block 740 or may have another reference picture list. For example, if the reference picture of the current block 740 is the Nth reference picture of the reference list L0, and the neighboring block 730 has the same reference picture and the same reference picture list as the current block 740, the neighboring block 730 is used.
  • the motion vector 750 may be expressed as mvL0N.
  • the motion vector 760 of the neighboring block 730 is scaled. Can be used to generate a motion vector predictor of the current block.
  • the neighboring block 730 may have the same reference picture list as the current block 740 or may have another reference picture list.
  • the neighboring block 730 may be expressed as mvL0N_scaled.
  • the motion vector of the neighboring block may be performed in consideration of the distance between the reference picture and the current picture of the current block, tb and the distance between the reference picture and the current picture of the neighboring block and the size of td.
  • the method of Equation 2 may be used.
  • mvL0N_scaled (DistScaleFactor * mvL0N + 128) >> 8
  • DistScaleFactor is a scaling factor determined in consideration of the sizes of two distances tb and td, as described above.
  • the constant 128 may be used as in Equation 2, and in the case of rounding, the constant 127 may be used instead of the constant 128.
  • the result of scaling in a quarter pel block (quarter pixel block) is 1.5, the result is rounded to 2 when the constant 128 is applied and to 1 when the constant 127 is applied. You can get it.
  • half-rounding half-rounding toward zero may be applied. For example, when applying the rounding down to the value of -1.5, the rounding down may be applied so that the value is -1 instead of -2.
  • DistScaleFactor can be determined in a variety of ways, Equations 3 and 4 are examples of different ways of determining DistScaleFactor.
  • DistScaleFactor Clip3 (-1024, 1023, (tb * tx + 32) >> 6)
  • DistScaleFactor Clip3 (-4096, 4095, (tb * tx + 32) >> 6)
  • neighboring blocks used to generate a motion vector predictor may be selected through a motion vector competition.
  • the motion vector competition refers to selecting the most suitable motion vector among several motion vector candidates and using the prediction vector. In this case, not only the spatial neighboring block of the current block but also the col block, which is a temporal neighboring block, may be considered.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a method of performing motion vector competition according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 spatial neighboring blocks among neighboring blocks of the current block 800 are illustrated.
  • the spatial neighboring blocks of FIG. 8 include na (na is an integer of 1 or more) upper group blocks (a 0 , a 1 ,..., A na ) above the current block 800.
  • motion vector candidates in Advanced Motion Vector Prediction may be obtained as in the example of Equation 5.
  • FIG. 8 motion vector candidates in Advanced Motion Vector Prediction (AMVP) may be obtained as in the example of Equation 5.
  • Motion vector candidates ⁇ median (a ', b', c '), a', b ', c', temporal predictor ⁇
  • Equation 5 three spatial motion vectors (a ', b', c ') are used for each group (blocks above the current block, blocks to the left of the current block, and blocks at the corners of the current block).
  • the motion vector of the first available block having the same reference list and the same reference picture index as the current block 800.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate the motion vector predictor candidate list described with reference to FIG. 3 using all or some of the motion vector candidates of Equation 5.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may select a predetermined candidate among the motion vector candidates of Equation 5 as the motion vector predictor of the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may select the MVP of the current block in consideration of some or all of the motion vectors of Equation 5.
  • the encoding apparatus may select a candidate having a minimum residual with the motion vector of the current block among the motion vector candidates of Equation 5 as the MVP for the current block, and transmit the information about this to the decoding apparatus.
  • the encoding apparatus selects an available motion vector by considering only the motion vectors of some of the motion vectors of Equation 5, for example, a ', b', and c ', and a', b ', and c' are to be considered. If not, additional temporal predictors may be considered.
  • Equation 5 median (a ', b'c') is a median vector of a ', b', and c ', and as examples of a method of calculating a median vector, 1) to 4) below may be used. have.
  • the median vector is calculated by calculating the values of a', b ', and c' as they are.
  • the median vector is calculated by setting the value of the not available motion vector to zero.
  • the temporal motion vector predictor means one co-located motion vector with respect to the current block in a picture (frame) different from the current picture (frame).
  • na is an integer of 1 or more
  • Table 1 An example of pseudo code for obtaining a motion vector of a first available block having a picture index is shown in Table 1 below.
  • Table 1 an example of searching the search order from a 0 to a na is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the same reference picture list and the same reference picture index as the current block 800 are searched by searching from a na to a 0 .
  • the branch may also obtain the motion vector of the first available block.
  • the motion vector of the first inter mode block searched among the upper group blocks may be scaled and assigned to a 'value.
  • an example of a pseudo code for obtaining a motion vector a ' is shown in Table 2.
  • Table 2 an example of searching the search order from a 0 to a na is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the same reference picture list and the same reference picture index as the current block 800 are searched by searching from a na to a 0 .
  • the branch may be obtained by scaling the motion vector of the first available block.
  • nb is an integer of 1 or more left group blocks b 0 , b 1 ,..., B nb on the left side of the current block 800
  • the motion vector b 'of the first available block having a can also be obtained similarly to Table 1.
  • Table 3 an example of searching the search order from b 0 to b nb is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the same reference picture list and the same reference picture index as the current block 800 are searched by searching from b nb to b 0 .
  • the branch may also obtain the motion vector of the first available block.
  • the motion vector of the first inter mode block searched among the left group blocks may be scaled and assigned to a value of b ′.
  • an example of a pseudo code for obtaining a motion vector b ' is shown in Table 4.
  • the search order is searched from b 0 to b nb as an example.
  • the same reference picture list and the same reference picture index as the current block 800 are searched by searching from b nb to b 0 .
  • the branch may be obtained by scaling the motion vector of the first available block.
  • the motion vector c 'of the first available block having the same reference picture list as the current block 800 and the same reference picture index among the three corner group blocks c, d and e at the corners of the current block 800. Similar to Table 1 can be obtained.
  • Table 5 a case of searching the search order from c 0 to c 2 is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the search is performed from c 2 to c 0 or c 1 ⁇ c 2 ⁇ c 0 or c 1 ⁇ c 0 ⁇
  • the motion vectors of the first available block having the same reference picture list and the same reference picture index as the current block 800 may be obtained by searching c 2 order.
  • the motion vector of the inter mode block searched first among the corner group blocks may be scaled and assigned to a value of c ′.
  • an example of a pseudo code for obtaining a motion vector c ' is shown in Table 6.
  • Table 6 also describes a case where the search order is searched from c 0 to c 2 as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the search order is searched from c 2 to c 0 or c 1 ⁇ c 2 ⁇ c 0 or c 1 ⁇ c 0 ⁇
  • the search may be performed in order of c 2 to obtain a scaled motion vector of the first available block having the same reference picture list and the same reference picture index as the current block 800.
  • the motion vector of the first inter mode block searched in the neighboring block group may be scaled and allocated as the motion vector candidate.
  • Table 7 is an example of a pseudo code for scaling a motion vector of an inter mode block searched first among upper group blocks when motion vectors of upper group blocks are not available.
  • Table 7 an example of searching the search order from a 0 to a na is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the motion vector of the first available block can be obtained by scaling from a na to a 0 .
  • Table 8 is an example of a pseudo code for scaling b 'by scaling the motion vector of the first inter mode block searched among the left group blocks when the motion vector of the left group blocks is not available.
  • Table 8 an example of searching the search order from b 0 to b nb is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto and may be obtained by scaling the motion vector of the first available block by searching from b nb to b 0 .
  • Table 9 is an example of a pseudo code for scaling c 'by scaling the motion vector of the first inter mode block searched among the left group blocks when the motion vector of the left group blocks is not available.
  • the search order is searched from c 0 to c 2 as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the search is performed from c 2 to c 0 or c 1 ⁇ c 2 ⁇ c 0 or c 1 ⁇ c 0 ⁇ c 2 can be searched to obtain the motion vector of the first available block by scaling.
  • the motion vectors to be scaled may be determined with the following priority.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may determine any one of the neighboring blocks of the current block with priority of 1) to 3) and scale the motion vector of the corresponding block.
  • Table 10 is an example of a pseudo code for selecting any one of the upper group blocks and scaling a motion vector of the corresponding block to obtain a 'based on the above-described priority.
  • Table 10 an example of searching the search order from a 0 to a na is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the motion vector of the first available block can be obtained by scaling from a na to a 0 .
  • Table 11 is an example of a pseudo code for selecting any one of the left group blocks and scaling the motion vector of the corresponding block to obtain b 'based on the above-described priority.
  • Table 12 is an example of a pseudo code for selecting any one of the co-side group blocks and scaling the motion vector of the corresponding block to obtain c ′ based on the above-described priority.
  • Table 12 also describes the case where the search order is searched from c 0 to c 2 as an example.
  • the present invention is not limited thereto and the search order is searched from c 2 to c 0 , or c 1 ⁇ c 2 ⁇ c 0 or c 1 ⁇ c 0 ⁇ c 2 can be searched to obtain the motion vector of the first available block by scaling.
  • the scaling targets are selected and the available motion vector candidates are calculated according to the priorities as described above.
  • the priorities are not limited to the above-described priorities, and various modifications can be made as necessary. have.
  • the motion information (reference picture, reference picture index) of the target block to be scanned is
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus scans a predetermined number, for example n blocks, in a predetermined order to determine one spatial motion vector candidate for motion vector prediction.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may determine whether the block corresponds to the review condition by sequentially scanning n blocks around the current block, and the neighboring blocks of the current block for each group, for example, an upper group, a left group, and a corner. While scanning for each group, it may be determined whether there is a block corresponding to the review condition with respect to the scanning group.
  • the neighboring block of the current block is divided into the upper group including the upper left corner block and the upper right corner block and the left block including the lower left corner block. It may be determined whether there is a block that satisfies the review condition in the scanning group while scanning for each group.
  • the encoding device or the decoding device may give higher priority to the low number review condition. This is because a neighboring block that satisfies the lower number review condition has more motion information similar to that of the current block.
  • motion vector prediction for predicting the motion vector of the current block by first scanning the n blocks around the current block in order according to the priority of the review condition as it is or by scaling the motion vector of the first block as it is available.
  • the method used as a candidate of a child is demonstrated with reference to a table
  • the available block means a block that can be used for inter prediction of the current block.
  • Scaling may be performed by considering the temporal distance between the reference picture of the current block and the current picture and the temporal distance between the reference picture of the neighboring block and the current picture.
  • Blocks 0 through 2 represent positions of candidate blocks for obtaining a spatial motion vector candidate.
  • Each of blocks 0 to 2 is located at any one of a left side, an upper side, and a corner of the current block. For convenience of explanation, it is assumed that blocks 0 to 2 are sequentially located in the scanning order.
  • Table 13 scales the motion vectors of the first block found to be available while sequentially scanning blocks 0 to 2 around the current block according to the priority of the review condition, and uses them as spatial motion vector predictor candidates for the current block. An example of how to do this is shown.
  • block 0 is searched for whether there is motion information that satisfies examination condition 1, and if motion information satisfying examination condition 1 exists in block 0, the motion vector mv of block 0 is assigned to the current block. If there is no motion information that satisfies the review condition 1 in block 0, the block 1, which is the second in the scan order, is searched to determine whether there is motion information that satisfies the review condition 1. The method determines the spatial motion vector predictor candidates of the current block.
  • Table 14 scales the motion vectors of the first block found to be available while sequentially scanning blocks 0 to 2 around the current block according to the priority of the review condition, and uses them as spatial motion vector predictor candidates for the current block. Another example of how to do this is shown.
  • block 0 is searched for whether there is motion information that satisfies examination condition 1, and when motion information satisfying examination condition 1 exists in block 0, the motion vector mv of block 0 is assigned to the current block. It is used as a candidate for the spatial motion vector predictor, and if there is no motion information satisfying the review condition 1 in the block 0, the block 0 is scanned (confirmed) whether there is motion information satisfying the review condition 2. If there is no motion information satisfying the review conditions 1 to 4 in the block 0, the block 1 is examined in order from the review condition 1 to the review condition 4, and the current block is scanned by scanning whether there is motion information that satisfies the condition. Determine a spatial motion vector predictor candidate for.
  • Table 15 scales the motion vectors of the first block found to be available while sequentially scanning blocks 0 to 2 around the current block according to the priority of the review condition, and uses them as spatial motion vector predictor candidates for the current block. Another example of how to do this is shown.
  • block 0 is searched for whether there is motion information that satisfies examination condition 1, and if motion information satisfying examination condition 1 exists in block 0, the motion vector mv of block 0 is assigned to the current block. It is used as candidate for spatial motion vector predictor. If there is no motion information satisfying the examination condition 1 in the block 0, the block 1 and the block 2 are sequentially scanned to see if there is motion information satisfying the examination condition 1. If there is no motion information satisfying the review condition 1 in the blocks 0 to 2, the block 0 is examined in order from the review condition 2 to the review condition 4, and the block 0 is scanned to see if there is motion information that satisfies the condition. If there is no motion information satisfying the review conditions 2 to 4, the spatial motion vector predictor candidate for the current block is determined by reviewing the block 1 in order from review condition 2 to review condition 4.
  • Table 16 scales the motion vectors of the first block found to be available while sequentially scanning blocks 0 to 2 around the current block according to the priority of the review condition, and uses them as spatial motion vector predictor candidates for the current block. Another example of how to do this is shown.
  • block 0 sequentially checks whether there is a motion vector that satisfies the condition, starting from review condition 1 to review condition 4. For example, if there is motion information that satisfies the condition 1, the motion vector is used as a motion vector predictor candidate for the current block. If there is no motion information satisfying the review condition 1, it is checked whether there is motion information satisfying the review condition 2. If there is no motion information that satisfies the examination condition 1 to the examination condition 4 in the block 0, the block 1 and the block 2 are sequentially scanned for motion information that satisfies the examination condition 1. If there is no motion information satisfying the review condition 1 in the blocks 0 to 2, the spatial motion vector prediction for the current block is performed in order to sequentially check whether there is motion information satisfying the review condition 2 for the block 1 and the block 2. Determine the candidate.
  • Table 13 may be, for example, a scan order that gives priority to the review condition rather than the position of the block.
  • Table 14 is an example of a scanning order that gives priority to the position of a block rather than a review condition.
  • Tables 15 and 16 are examples of scan sequences in which the examination conditions and the priority of the position of the blocks are appropriately mixed. As described above, Table 15 is considered an example of a scanning procedure that considers the position of the block when the condition 1 is the first priority but no block satisfies the condition 1 is considered. In addition, Table 16 is an example of a scanning sequence in which the conditions are sequentially considered when there is no motion information available after reviewing the availability of each review condition in block 0.
  • the motion vectors scaled by the above-described methods may affect the median vector values of a', b ', and c'.
  • the number of motion vectors to consider when determining a candidate motion vector may be affected. For example, a motion vector of a neighboring block classified into a newly available motion vector may be generated by scaling.
  • the motion vector prediction of the current block may be performed by obtaining the aforementioned a ', b', and c ', and obtaining a median from a', b ', and c'.
  • the process of obtaining a ', b', and c ' may be the same as the process of obtaining a', b ', and c' in AMVP.
  • the AMVP method may be modified and applied as shown in FIG. 9.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating another method of applying AMVP according to an embodiment of the present invention.
  • some of neighboring blocks of the current block illustrated in FIG. 8 may be used as motion vector candidates.
  • a block that the current block is located in the lowermost of the left from among the m number of left block to the left of the current block (900) (A 0, A 1, ..., A m) (A m) ,
  • the block B n located at the uppermost right side of the block and the upper right corner block B n + 1 of the current block 900 can be used as candidate blocks of the AMVP.
  • the lower left block 420-1 and the upper right block 440-1 neighboring blocks A m , A m + 1 , B of the current block. -1 , B n , B n + 1 are used.
  • the left blocks A m and A m + 1 are scanned (or confirmed) in the order 910 of A m + 1 ⁇ A m
  • the upper blocks B ⁇ 1 , B n , B n + 1 ) is scanned (or confirmed) in the order 920 of B n + 1 ⁇ B n ⁇ B ⁇ 1 .
  • motion vectors (motion vector predictor: MVP) as shown in Equation 6 may be considered as motion vector candidates for the current block.
  • Motion vector candidates ⁇ a ’, b’, temporal predictor ⁇
  • Equation 6 represents candidates of a motion vector that may be used as a motion vector predictor for the current block in the example of FIG. 9.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may generate the motion vector predictor candidate list described with reference to FIG. 3 using all or some of the motion vector candidates of Equation 6.
  • the example of FIG. 9 considers the motion vectors of two blocks among the spatial neighboring blocks of the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may consider both the motion vectors of two spatial neighboring blocks of the current block and the motion vector (temporal predictor) of the temporal neighboring block of the current block shown in Equation 6.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may first consider the motion vectors of the two spatial neighboring blocks shown in Equation 6, and may consider the temporal predictor when there is an unavailable motion vector among the motion vectors of the two spatial neighboring blocks. have.
  • a ' is the first block that is searched as available when scanning (reviewing) the left blocks (A m , A m + 1 ) of the current block in the order 910 of A m + 1 ⁇ A m .
  • a ' may be referred to as a left mv predictor.
  • b ' may scan (review) the upper blocks B- 1 , B n , B n + 1 of the current block in the order 920 of B n + 1 ⁇ B n ⁇ B ⁇ 1 . Is the motion vector of the block that is first retrieved as available, the motion vector predictor candidate for the current block. b 'may be referred to as a top mv predictor.
  • the motion vector of that block is not added to the current block without scaling. It can be used as a motion vector predictor. In this case, it can be said that it corresponds to the case of the said examination condition 1 or the examination condition 2.
  • the motion vector of that block is determined by scaling the current block. It may be used as a motion vector predictor for. In this case, it can be said that it corresponds to the case of the examination condition 3 or the examination condition 4 mentioned above.
  • the motion vectors of the neighboring blocks of the current block can be scanned in various orders in consideration of the examination condition of the step 4 and the positions of the neighboring blocks.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may be a motion vector predictor candidate obtained from the left blocks Am and A m + 1 , for example, the left motion vector predictor and the upper blocks B ⁇ 1 , B n and B n +.
  • a motion vector predictor candidate obtained from 1 ), for example, an upper motion vector predictor, may be determined separately.
  • the scan is performed according to the order specified in the table below to check whether the review condition is satisfied. If the review condition is satisfied, the scan is stopped and the block satisfying the review condition is checked.
  • the motion vector is used as it is or scaled and used as a motion vector predictor (MVP) candidate for predicting the motion vector of the current block.
  • MVP motion vector predictor
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may construct a motion vector predictor (MVP) list based on the selected motion vector predictor candidate.
  • the encoding apparatus may indicate a motion vector predictor to be used for prediction of the current block in the MVP list through a motion vector predictor index.
  • the decoding apparatus may derive the motion vector of the current block by using the motion vector predictor indicated by the motion vector predictor index received from the encoding apparatus in the motion vector predictor list.
  • numerals 1 to 8 indicate the order of scanning.
  • Table 17 shows the motion vectors of the first block found to be available while sequentially scanning the neighboring blocks A m and A m + 1 on the left side of the current block 900 according to the priority of the review condition in FIG. 9 as it is or scaling them.
  • An example of a method of using the spatial motion vector predictor candidate is shown.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 18 shows the motion vectors of the first block found to be available while scanning the neighboring blocks A m and A m + 1 on the left side of the current block 900 in order according to the priority of the review condition in FIG. 9 as it is or scaling them. Another example of a method of using the spatial motion vector predictor candidate for the current block is shown.
  • block A m meets examination condition 1. If the block A m does not satisfy the examination condition 1, it is checked whether the block A m + 1 satisfies the examination condition 1. If the block A m + 1 also does not satisfy the examination condition 1, it is checked in order whether the block A m satisfies one of the examination conditions 2 to 4. If the block A m does not satisfy the examination condition 2 to the examination condition 4, it is sequentially checked whether the block A m + 1 satisfies one of the examination condition 2 to the examination condition 4 in the scanning order.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 19 shows the motion vector of the first block found to be available as it is, while sequentially scanning the neighboring blocks A m and A m + 1 on the left side of the current block 900 according to the priority of the review condition in FIG. 9. Another example of a method of using the spatial motion vector predictor candidate for the current block is shown.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 20 shows the motion vector of the first block that is found to be available while scanning the neighboring blocks A m and A m + 1 to the left of the current block 900 in order according to the priority of the review condition in FIG. 9 as it is or scaling them. Another example of a method of using the spatial motion vector predictor candidate for the current block is shown.
  • the scanning order applied in the example of Table 18 is applied with priority to the block A m + 1 .
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 21 shows the motion vectors of the first block found to be available while scanning the neighboring blocks A m and A m + 1 on the left side of the current block 900 in order according to the priority of the review condition in FIG. 9 as it is or scaling them. Another example of a method of using the spatial motion vector predictor candidate for the current block is shown.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 22 shows the motion vectors of the first block found to be available while sequentially scanning the neighboring blocks A m and A m + 1 on the left side of the current block 900 according to the priority of the review condition in FIG. 9 as it is or scaling them. Another example of a method of using the spatial motion vector predictor candidate for the current block is shown.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus first checks whether the block A m + 1 satisfies the examination condition 1. If the block A m + 1 does not satisfy the examination condition 1, the encoding apparatus or the decoding apparatus checks whether the block A m + 1 satisfies the examination condition 2. If block A m + 1 does not satisfy examination condition 2, the encoding apparatus or decoding apparatus checks whether block A m satisfies examination condition 1. If the block A m does not satisfy the examination condition 1, the encoding apparatus or the decoding apparatus checks whether the block A m satisfies the examination condition 2.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus checks whether the block A m + 1 satisfies the examination condition 3. If the block A m + 1 does not satisfy the review condition 3, the encoding apparatus or the decoding device checks whether the block A m + 1 satisfies the review condition 4. If block A m + 1 does not satisfy the review condition 4, the encoding device or the decoding device checks whether block A m satisfies the review condition 3. If the block A m does not satisfy the review condition 3, the encoding device or the decoding device checks whether the block A m satisfies the review condition 4.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • various scan sequences are used to obtain a motion vector predictor candidate for the current block, that is, a left mv candidate, among the left neighboring blocks Am and Am + 1 of the current block. Can be applied.
  • some scans may be omitted or eliminated in order to reduce the number of scans to obtain a gain in complexity.
  • some scans may be omitted or eliminated in order to reduce the number of scans to obtain a gain in complexity.
  • Table 17 only scans of steps 1 to 5 may be performed, and scans corresponding to steps 6 to 8 may be omitted.
  • scans of subordinates e.g., 5-8, 6-8, 7-8 or 8, etc.
  • the complexity of the procedure may be obtained by grouping the procedure for confirming whether the condition corresponds to the review condition. For example, in the case of Table 22, two examination conditions for each block are confirmed in turn.
  • Table 21 and the example of Table 22 are the methods of giving priority to examination condition 1 and examination condition 2.
  • the block corresponding to the case of the review condition 1 and the review condition 2 has the same reference picture as the current block, it is possible to use the motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block without scaling. Can be. Thus, it is possible to reduce the frequency of scaling and reduce the complexity.
  • a method of selecting a motion vector predictor candidate for the current block that is, an upper motion vector predictor, from the upper neighboring blocks B ⁇ 1 , B n , B n + 1 of the current block is described.
  • the method of selecting the motion vector predictor candidate for the current block from the upper neighboring blocks is performed by selecting a motion vector predictor candidate for the current block from the left neighboring blocks, except that there are three scan target blocks. Basically the same.
  • numbers 1 to 12 indicate the order of scanning.
  • Table 23 shows the motion vector of the first block found to be available while sequentially scanning the neighboring blocks B- 1 , Bn , Bn + 1 above the current block 900 according to the priority of the review condition in FIG. Is an example of a method of using as it is or scaling the spatial motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 24 shows the motion vector of the first block found to be available while sequentially scanning the upper blocks B- 1 , B n , B n + 1 on the left side of the current block 900 in FIG. 9 according to the priority of the review condition. Shows another example of a method of using or as a scale to use as a spatial motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 25 shows the motion vectors of the first block identified as available in Fig. 9 by scanning neighboring blocks B- 1 , Bn , Bn + 1 in the order above the current block 900 in order of priority of the above examination conditions.
  • Another example of a method used as it is or scaled and used as a candidate for a spatial motion vector predictor for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 26 shows the motion vector of the first block found to be available while sequentially scanning the neighboring blocks B- 1 , B n , B n + 1 on the upper side of the current block 900 according to the priority of the review condition in FIG. 9.
  • Table 26 shows the motion vector of the first block found to be available while sequentially scanning the neighboring blocks B- 1 , B n , B n + 1 on the upper side of the current block 900 according to the priority of the review condition in FIG. 9.
  • each review condition is judged in order whether or not the blocks B n + 1 , B n , and B -1 are in order. For each block, it is determined whether the corresponding in turn. For example, the first look Condition 1 satisfied if the block B n + 1, B n, when check in the order of B -1, and there is no upper adjacent blocks satisfying the review condition 1, if satisfying the condition 2 review block B n Check in order of +1 , B n , and B -1 .
  • Block B n + 1 is checked in order to see if either Review Condition 3 or Review Condition 4 is satisfied, and Block B n + 1 is Review Condition. If 3 and the examination condition 4 are not satisfied, it is checked in order whether the block B n satisfies either the examination condition 3 or the examination condition 4. If the block B n does not satisfy the review condition 3 and the review condition 4, it is checked in order whether the block B- 1 satisfies either the review condition 3 or the review condition 4.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • Table 27 shows the motion vector of the first block found to be available while sequentially scanning the neighboring blocks B- 1 , B n , B n + 1 on the upper side of the current block 900 in FIG. 9 according to the priority of the review condition. Is another example of a method of using or scaling to Spatial motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus checks in order whether the block B n + 1 satisfies either the condition 1 or the condition 2. If the block B n + 1 does not satisfy the examination condition 1 and the examination condition 2, it is checked in order whether the block B n satisfies either the examination condition 1 or the examination condition 2. If the block B n does not satisfy the examination condition 1 and the examination condition 2, it is checked in order whether the block B- 1 satisfies either the examination condition 1 or the examination condition 2. If the upper blocks do not satisfy the review condition 1 and the review condition 2, the block B n + 1 is checked in order in order to satisfy either the review condition 3 or the review condition 4.
  • block B n + 1 does not satisfy the review condition 3 and the review condition 4
  • the block B n is checked in order to see if it satisfies either the review condition 3 or the review condition 4. If block B n does not satisfy the examination condition 3 and the examination condition 4, it checks in order whether the block B- 1 satisfies either the examination condition 3 or the examination condition 4.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus stops scanning and selects a motion vector of the block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block as needed and use it as a motion vector predictor candidate. For example, when the neighboring block and the reference picture of the current block are different, the encoding apparatus or the decoding apparatus may scale the motion vector of the neighboring block and use it as a motion vector predictor candidate. In this case, as the scaling method, the above-described method of Equation 1 or Equation 2 may be used.
  • the number of cases of performing a scan may be reduced to reduce the complexity.
  • the scan may be performed only when the scan determines whether the review condition 1 is satisfied or the first scan for each review condition.
  • the scan of steps 6, 7, 8, 10, 11, and 12 can be omitted in the example of Table 23.
  • Table 26 and Table 27 is a method of giving priority to examination condition 1 and examination condition 2 similarly to the example of Table 21 and Table 22. Since the blocks corresponding to the review condition 1 and the review condition 2 refer to the same reference picture as the current block (for example, the current prediction unit), the blocks may be used as motion vector predictor candidates for the current block without scaling the motion vector. Thus, the complexity of scaling the motion vector can be reduced.
  • motion vector predictor is used herein, this is for convenience of description, and the motion vector predictor may be referred to as a predicted motion vector (PMV).
  • PMV predicted motion vector
  • the current block and neighboring blocks of the current block may be prediction units.
  • 4, 5, 7, 8, and 9, the current block and neighboring blocks of the current block may be prediction units.
  • 4, 5, 7, 8, and 9, the current block and neighboring blocks of the current block may be transform units. Accordingly, the descriptions described with reference to FIGS. 4, 5, 7, 8, and 9 may be equally applicable to the case where the current block and the neighboring blocks of the current block are encoding units or transform units.
  • a process of selecting a motion vector predictor candidate and performing a prediction on the current block by using the selected motion vector predictor candidate is performed in the encoding apparatus or the decoding apparatus, but this is for convenience of description.
  • the process of selecting the motion vector predictor candidate and performing the prediction on the current block using the selected motion vector predictor candidate may be performed by a predetermined module or unit in the encoding apparatus or the decoding apparatus.
  • a process of selecting a motion vector predictor candidate and performing a prediction on the current block by using the selected motion vector predictor candidate may be performed by a prediction unit inside the encoding apparatus or the decoding apparatus.
  • FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating a method of selecting a motion vector predictor for a current block according to the present invention.
  • Each step of FIG. 10 may be performed by an encoding device or a decoding device.
  • the prediction unit of the encoding apparatus or the decoding apparatus may perform each step of FIG. 10.
  • the prediction unit in the encoding apparatus or the decoding apparatus is described as performing each step of FIG. 10.
  • the prediction unit selects motion vector predictor candidates for the current block (S1010).
  • the prediction unit may select a motion vector of the first block searched as available by searching neighboring blocks of the current block as a motion vector predictor candidate for the current block.
  • the prediction unit may search by dividing neighboring blocks of the current block into a predetermined group, and select a motion vector predictor candidate for the current block for each group.
  • the available block may be a block that is encoded / decoded in the inter prediction mode and may satisfy the above-described review condition. How to divide the neighboring blocks of the current block into groups as described above.
  • the prediction unit may scale the motion vector of the first block found to be available and select it as a motion vector predictor candidate for the current block. For example, if the first block found to be available corresponds to the above-described review condition 3 or review condition 4, the predictor may scale the motion vector of the block. The specific method of scaling is as described above.
  • the prediction unit may obtain a motion vector predictor candidate from a temporal neighboring block when the number of motion vector predictor candidates available from spatial neighboring blocks does not reach a predetermined number.
  • the prediction unit may select a motion vector predictor for the current block among the motion vector predictor candidates (S1020).
  • the predictor may construct a motion vector predictor list from the selected motion vector predictor candidates.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may select a motion vector predictor that minimizes the amount of transmission information from the motion vector predictor list.
  • the prediction unit of the decoding apparatus may perform a prediction on the current block by selecting a motion vector predictor indicated by the motion vector predictor information (eg, the motion vector predictor index) transmitted from the encoding apparatus from the motion vector predictor list. .
  • the invention includes embodiments in which the above-described embodiments are applied simultaneously or in combination.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

본 발명은 움직임 벡터 예측자 선택 방법에 관한 것으로서, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계 및 상기 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하는 단계를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들은, 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제1 후보 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제2 후보 블록의 움직임 벡터를 포함할 수 있다.

Description

움직임 벡터 예측자 선택 방법 및 이를 이용하는 장치
본 발명은 동영상 압축 기술에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 주변 블록의 정보를 이용하여 현재 블록의 정보를 예측하는 방법에 관한 것이다.
최근, 고해상도, 고품질의 영상에 대한 요구가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 하지만, 영상의 고해상도, 고품질이 될수록 해당 영상에 관한 정보량도 함께 증가한다. 따라서 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 정보를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 정보를 저장하는 경우, 정보의 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다.
고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술을 이용할 수 있다.
영상 압축의 효율을 높이기 위해, 현재 블록의 정보를 그대로 전송하지 않고, 현재 블록의 주변 블록들의 정보를 이용하여 예측하는 방법을 사용할 수 있다.
예측의 방법으로서, 인터 예측과 인트라 예측을 이용할 수 있다.
인터 예측(inter prediction) 방법에서는 다른 픽처의 정보를 참조하여 현재 픽처(picture)의 화소값을 예측하며, 화면 내 예측 방법(intra prediction)에서는 동일한 픽처 내에서 화소 간 연관 관계를 이용하여 화소값을 예측한다.
인터 예측을 수행하는 경우에는, 다른 픽처에서 예측에 이용되는 부분을 지정하기 위해, 인터 예측 모드인 주변 블록으로부터 참조 픽처를 지시하는 정보와 움직임 벡터를 나타내는 정보를 활용할 수 있다.
본 발명은 압축 효율을 높이고 정보 전송량을 감소시킴과 동시에 동영상 인코딩/디코딩 과정의 복잡도를 줄일 수 있는 예측 방법과 이를 이용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 인터 예측에 있어서, 주변 정보를 효과적으로 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보 예측자 후보들을 구성할 수 있도록 주변 블록을 스캔하는 방법과 이를 이용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 주변 블록으로부터 획득하는 움직임 정보를 현재 블록에 대한 움직임 정보 예측자 후보로서 이용하기 위해 움직임 정보를 스케일링하는 방법과 이를 이용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본 발명의 일 실시형태는 움직임 벡터 예측자 선택 방법으로서, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계 및 상기 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하는 단계를 포함하며, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들은, 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제1 후보 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제2 후보 블록의 움직임 벡터를 포함할 수 있다.
(2) (1)에서, 상기 이용 가능한 블록은, 제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는 블록으로서, 인터 예측 모드가 적용된 블록일 수 있다.
(3) (2)에서, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 선택 단계에서는,
상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 낮은 번호의 조건이 만족되는지 여부에 더 높은 우선 순위를 두고 검색할 수 있다.
(4) (2)에서, 상기 제1 후보 블록 또는 상기 제2 후보 블록 중 상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 만족하는 블록의 움직임 벡터는 스케일링될 수 있다.
(5) (4)에서, 상기 스케일링은 상기 현재 블록이 속하는 현재 픽처와 상기 현재 블록의 참조 픽처 사이의 거리; 및 상기 현재 픽처와 상기 제1 후보 블록 또는 상기 제2 후보 블록 중 상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 만족하는 블록의 참조 픽처 사이의 거리에 기반하여 수행될 수 있다.
(6) (4)에서, 상기 스케일링의 회수를 소정의 회수로 제한할 수 있다.
(7) (1)에서, 상기 좌측 주변 블록들은, 상기 현재 블록의 좌하측 코너에 위치하는 제1 주변 블록 및 상기 현재 블록 좌측의 하측에 위치하는 제2 주변 블록일 수 있다.
(8) (7)에서, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계는, 상기 제1 주변 블록 및 상기 제2 주변 블록에 대하여, 제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는지를 제1 조건부터 제4 조건의 순서로 판단하는 조건 판단 단계 및 상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 어느 하나를 만족하는 것으로 먼저 검색되는 블록을 상기 제1 후보 블록으로 결정하는 후보 블록 결정 단계를 포함할 수 있다.
(9) (8)에서, 상기 조건 판단 단계는, 상기 제1 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계, 상기 제1 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계 및 상기 제2 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
(10) (1)에서, 상기 상측 주변 블록들은, 상기 현재 블록의 우상측 코너에 위치하는 제3 주변 블록, 상기 현재 블록 상측의 우측에 위치하는 제4 주변 블록 및 상기 현재 블록의 좌상측 코너에 위치하는 제5 주변 블록일 수 있다.
(11) (10)에서, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계는, 상기 제3 주변 블록, 제4 주변 블록 및 제5 주변 블록에 대하여, 제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는지를 제1 조건부터 제4 조건의 순서로 판단하는 조건 판단 단계 및 상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 어느 하나를 만족하는 것으로 먼저 검색되는 블록을 상기 제2 후보 블록으로 결정하는 후보 블록 결정 단계를 포함할 수 있다.
(12) (11)에서, 상기 조건 판단 단계는, 상기 제3 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계, 상기 제4 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계, 상기 제5 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계, 상기 제3 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계, 상기 제4 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계 및 상기 제5 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
(13) 본 발명의 다른 실시 형태는 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하는 방법을 이용하는 디코딩 장치로서 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 예측부 및 상기 현재 블록의 주변 블록에 대한 정보를 저장하는 메모리를 포함하며, 상기 예측부는, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하고, 상기 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하며, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들은, 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제1 후보 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제2 후보 블록의 움직임 벡터를 포함할 수 있다.
(14) (13)에서, 상기 이용 가능한 블록은, 제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것, 제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는 블록으로서, 인터 예측 모드가 적용된 블록이며, 상기 예측부는, 상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 낮은 번호의 조건이 만족되는지 여부에 더 높은 우선 순위를 두고 검색할 수 있다.
(15) (14)에서, 상기 예측부는, 상기 제1 후보 블록 또는 상기 제2 후보 블록 중 상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 만족하는 블록의 움직임 벡터를 스케일링할 수 있다.
본 발명에서 제시하는 예측 방법에 의하면, 압축 효율을 높이고 정보 전송량을 감소시킴과 동시에 동영상 인코딩/디코딩 과정의 복잡도를 줄일 수 있다.
본 발명에서 제시하는 예측 방법에 의하면, 주변 정보를 효과적으로 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보 예측자 후보들을 구성할 수 있다.
본 발명에서 제시하는 예측 방법에 의하면, 주변 블록으로부터 획득하는 움직임 정보를 스케일링하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 인코딩 장치(인코더)를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 디코딩 장치(디코더)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 인터 예측 모드에서 AMVP(Advanced Motion Vector Predictor)가 적용되는 경우, 움직임 벡터를 도출하는 방법에 관한 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 4는 MVP 후보 리스트 생성 방법에 관한 일 실시예를 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스케일링의 방법을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스케일링의 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따라서, 현재 픽처(현재 프레임) 내 현재 블록의 주변 블록이 가지는 움직임 벡터를 스케일링 하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 움직임 벡터 경쟁을 수행하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라서 AMVP를 적용하는 다른 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따라서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하는 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 영상 인코딩/디코딩 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명에 관하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 인코딩 장치(인코더)를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 영상 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 인코딩부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 구비한다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 유닛(Prediction Unit, 이하 ‘PU’라 함)일 수도 있고, 변환 유닛(Transform Unit, 이하 ‘TU’라 함)일 수도 있으며, 코딩 유닛(Coding Unit, 이하 ‘CU’라 함)일 수도 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 예측 유닛을 예측 블록, 변환 유닛을 변환 블록, 인코딩 유닛을 인코딩 블록으로 표현할 수 있다.
예측부(110)는 인터 예측(inter prediction, 화면 간 예측)을 수행하는 인터 예측부와 인트라 예측(intra prediction, 화면 내 예측)을 수행하는 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 코딩 효율을 높이기 위해, 영상 신호를 그대로 인코딩하는 것이 하니라, 이미 인코딩된 영역을 이용하여 영상을 예측하고, 원래의 영상과 예측 영상 사이의 레지듀얼 값을 예측 영상에 더하여 영상을 복원할 수 있도록 인코딩 한다.
예측에 이용되는 이미 인코딩된 영역을 포함하는 픽처로서, I 픽처(I 슬라이스), P 픽처(P 슬라이스), B 픽처(B 슬라이스) 등이 있다. I 슬라이스는 인트라 예측에 의해서만 디코딩되는 슬라이스이다. P 슬라이스는 각 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 적어도 하나의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 이용한 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해서 디코딩될 수 있는 슬라이스이다. B 슬라이스는 각 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 적어도 두 개의 움직임 벡터들과 참조 픽처 인덱스들을 이용한 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해서 디코딩될 수 있는 슬라이스이다.
예측부(110)는, 픽처 분할부(105)에서 픽처의 처리 단위에 대하여 예측을 수행하여 예측된 샘플로 구성되는 예측 블록을 생성한다. 예측부(110)에서 픽처의 처리 단위는 CU일 수도 있고, TU일 수도 있고, PU일 수도 있다. 또한, 해당 처리 단위에 대하여 실시되는 예측이 인터 예측인지 인트라 예측인지를 결정하고, 각 예측 방법의 구체적인 내용(예컨대, 예측 모드 등)를 정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 서로 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 PU 단위로 결정되고, 예측의 수행은 TU 단위로 수행될 수도 있다.
인터 예측을 통해서는 현재 픽처의 이전 픽처 및/또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처의 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 인트라 예측을 통해서는 현재 픽처 내의 화소 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 예측에서는 현재 블록에 대하여, 참조 픽처를 선택하고 현재 블록과 동일한 크기의 참조 블록을 선택해서, 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 예컨대, 인터 예측에서는 현재 블록과의 레지듀얼(residual) 신호가 최소화되며 움직임 벡터 크기 역시 최소가 되도록 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 예측의 방법으로서, 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 등을 이용할 수 있다. 예측 블록은 1/2 화소 샘플 단위와 1/4 화소 샘플 단위와 같이 정수 이하 샘플 단위로 생성될 수도 있다. 이때, 움직임 벡터 역시 정수 화소 이하의 단위로 표현될 수 있다. 예컨대 휘도 화소에 대해서는 1/4 화소 단위로, 색차 화소에 대해서는 1/8 화소 단위로 표현될 수 있다.
인터 예측을 통해 선택된 참조 픽처의 인덱스, 움직임 벡터 예측자, 레지듀얼 신호 등의 정보는 엔트로피 인코딩되어 디코딩 장치에 전달된다.
인트라 예측을 수행하는 경우에도 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 서로 다를 수도 있다. 예컨대, PU 단위로 예측 모드가 정해져서 PU 단위로 예측이 수행될 수도 있고, PU 단위로 예측 모드가 정해지고 TU 단위로 화면 내 예측이 수행될 수도 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플레너 모드(Planar 모드) 등을 포함할 수 있다.
인트라 예측에서는 참조 샘플에 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 참조 샘플에 필터를 적용할 것인지는 현재 블록의 인트라 예측 모드 및/또는 사이즈에 따라 결정될 수도 있다.
PU는 더 이상 분할되지 않는 CU로부터 다양한 사이즈/형태로 결정될 수 있다. 예컨대 인터 예측의 경우에 PU는 2N×2N, 2N×N, N×2N, 또는 N×N 등의 크기를 가질 수 있다. 인트라 예측의 경우에 PU는 2N×2N 또는 N×N (N은 정수) 등의 크기를 가질 수 있다. 이때, N×N 크기의 PU는 특정한 경우에만 적용하도록 설정할 수도 있다. 예컨대 최소 크기 코딩 유닛에 대해서만 NxN의 PU를 이용하도록 정하거나 인트라 예측에 대해서만 이용하도록 정할 수 있다. 또한, 상술한 크기의 PU 외에, N×mN, mN×N, 2N×mN 또는 mN×2N (m<1) 등의 크기를 가지는 PU를 더 정의하여 사용할 수도 있다.
생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 레지듀얼 값(레지듀얼 블록 또는 레지듀얼 신호)은 변환부(115)로 입력된다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 레지듀얼 값과 함께 엔트로피 인코딩부(130)에서 인코딩되어 디코딩 장치에 전달된다.
변환부(115)는 변환 단위로 레지듀얼 블록에 대한 변환을 수행하고 변환 계수를 생성한다. 변환부(115)에서의 변환 단위는 TU일 수 있으며, 쿼드 트리(quad tree) 구조를 가질 수 있다. 이때, 변환 단위의 크기는 소정의 최대 및 최소 크기의 범위 내에서 정해질 수 있다. 변환부(115)는 레지듀얼 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)를 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(120)는 변환부(115)에서 변환된 레지듀얼 값들을 양자화하여 양자화 계수를 생성할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공된다.
재정렬부(125)는 양자화부(120)로부터 제공된 양자화 계수를 재정렬한다. 양자화 계수를 재정렬함으로써 엔트로피 인코딩부(130)에서의 인코딩의 효율을 높일 수 있다. 재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원 블록 형태의 양자화 계수들을 1차원의 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(125)에서는 양자화부에서 전송된 계수들의 확률적인 통계를 기반으로 계수 스캔닝의 순서를 변경함으로써 엔트로피 인코딩부(130)에서의 엔트로피 인코딩 효율을 높일 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 재정렬부(125)에 의해 재정렬된 양자화 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩에는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 인코딩 방법을 사용할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 재정렬부(125) 및 예측부(110)로부터 전달받은 CU의 양자화 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, PU 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 픽처 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 인코딩할 수 있다.
또한, 엔트로피 인코딩부(130)는 필요한 경우에, 전송하는 파라미터 셋 또는 신택스에 일정한 변경을 가할 수도 있다.
역양자화부(135)는 양자화부(120)에서 양자화된 값들을 역양자화하고, 역변환부(140)는 역양자화부(135)에서 역양자화된 값들을 역변환한다. 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 레지듀얼 값은 예측부(110)에서 예측된 예측 블록과 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)이 생성될 수 있다.
필터부(145)는 디블록킹 필터, ALF(Adaptive Loop Filter), SAO(Sample Adaptive Offset)를 복원된 픽처에 적용할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽처에서 블록 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. ALF(Adaptive Loop Filter)는 디블록킹 필터를 통해 블록이 필터링된 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. ALF는 고효율을 적용하는 경우에만 수행될 수도 있다. SAO는 디블록킹 필터가 적용된 레지듀얼 블록에 대하여, 화소 단위로 원본 영상과의 오프셋 차이를 복원하며, 밴드 오프셋(Band Offset), 에지 오프셋(Edge Offset) 등의 형태로 적용된다.
한편, 인터 예측에 사용되는 복원 블록에 대해서 필터부(145)는 필터링을 적용하지 않을 수 있다.
메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(150)에 저장된 복원 블록 또는 픽처는 인터 예측을 수행하는 예측부(110)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 디코딩 장치(디코더)를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 영상 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 메모리(240)를 포함할 수 있다.
인코딩 장치로부터 영상 비트 스트림이 입력된 경우, 입력된 비트 스트림은 인코딩 장치에서 영상 정보가 처리된 절차의 역과정에 따라서 디코딩될 수 있다.
예컨대, 영상 인코딩 장치에서 엔트로피 인코딩을 수행하기 위해 CAVLC 등의 가변 길이 인코딩(Variable Length Coding: VLC, 이하 ‘VLC’ 라 함)가 사용된 경우에, 엔트로피 디코딩부(210)도 인코딩 장치에서 사용한 VLC 테이블과 동일한 VLC 테이블로 구현하여 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 영상 인코딩 장치에서 엔트로피 인코딩을 수행하기 위해 CABAC을 이용한 경우에, 엔트로피 디코딩부(210)는 이에 대응하여 CABAC을 이용한 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측 블록을 생성하기 위한 정보는 예측부(230)로 제공되고 엔트로피 디코딩부에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값은 재정렬부(215)로 입력될 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩된 비트 스트림을 영상 인코딩기에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)는 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 인코딩 장치에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 인코딩 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 인코딩 장치에서 수행된 양자화 결과에 대해, 인코딩 장치의 변환부가 수행한 DCT 또는 DST에 대해 역DCT 또는 역DST를 수행할 수 있다. 역변환은 인코딩 장치에서 결정된 전송 단위 또는 영상의 분할 단위를 기초로 수행될 수 있다. 인코딩 장치의 변환부에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 DCT 또는 DST를 선택적으로 수행될 수 있고, 디코딩 장치의 역변환부(225)는 인코딩 장치의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다.
예측부(230)는 엔트로피 디코딩부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 디코딩된 블록 및/또는 픽처 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원 블록은 예측부(230)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(225)에서 제공된 레지듀얼 블록을 이용해 생성될 수 있다.
예측부(230)에서 수행하는 구체적인 예측의 방법은 인코딩 장치의 예측부에서 수행되는 예측의 방법과 동일하다.
현재 블록에 대한 예측 모드가 인트라 예측(intra prediction) 모드인 경우에, 현재 픽처 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성하는 인트라 예측을 수행할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플레너 모드(Planar 모드) 등을 포함할 수 있다.
인트라 예측에서는 참조 샘플에 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 참조 샘플에 필터를 적용할 것인지는 현재 블록의 인트라 예측 모드 및/또는 사이즈에 따라 결정될 수도 있다.
현재 블록에 대한 예측 모드가 인터 예측(inter prediction) 모드인 경우에, 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나를 참조 픽처로 하고, 참조 픽처에 포함된 정보를 기초로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 구체적으로, 인터 예측에서는 현재 블록에 대하여, 참조 픽처를 선택하고 현재 블록과 동일한 크기의 참조 블록을 선택해서, 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 예컨대, 인터 예측에서는 현재 블록과의 레지듀얼(residual) 신호가 최소화되며 움직임 벡터 크기 역시 최소가 되도록 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 참조 픽처의 정보를 이용하기 위해, 현재 픽처의 주변 블록들의 정보를 이용할 수 있다. 예컨대, 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 등을 통해, 주변 블록의 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
예측 블록은 1/2 화소 샘플 단위와 1/4 화소 샘플 단위와 같이 정수 이하 샘플 단위로 생성될 수도 있다. 이때, 움직임 벡터 역시 정수 화소 이하의 단위로 표현될 수 있다. 예컨대 휘도 화소에 대해서는 1/4 화소 단위로, 색차 화소에 대해서는 1/8 화소 단위로 표현될 수 있다.
현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 인코딩 장치로부터 수신한 스킵 플래그, 머지 플래그 등을 확인하고 이에 대응하여 유도될 수 있다.
예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 서로 다를 수도 있다. 예컨대, PU 단위로 예측 모드가 정해져서 PU 단위로 예측이 수행될 수도 있고, PU 단위로 예측 모드가 정해지고 TU 단위로 화면 내 예측이 수행될 수도 있다.
예측부(230)로부터 출력된 예측 블록에 역변환부(225)로부터 출력된 레지듀얼 블록이 더해져서 원본 영상을 복원할 수 있다.
복원된 블록 및/또는 픽처는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 복원된 블록 및/또는 픽처에 디블록킹 필터링, SAO(Sample Adaptive Offset) 및/또는 적응적 루프 필터링 등을 적용한다.
메모리(240)는 복원된 픽처 또는 블록을 저장하여 참조 픽처 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽처를 출력부로 제공할 수 있다.
여기서는 설명의 편의를 위해 생략하였지만, 디코딩 장치에 입력되는 비트 스트림은 파싱 단계를 거쳐 엔트로피 디코딩부로 입력될 수도 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부에서 파싱 과정을 수행하도록 할 수도 있다.
본 명세서에서, 코딩은 경우에 따라 인코딩 또는 디코딩으로 해석될 수 있고, 정보(information)는 값(values), 파라미터(parameter), 계수(coefficients), 성분(elements) 등을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
‘화면’ 또는 ‘픽쳐(picture)’는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, ‘슬라이스(slice)’, ‘프레임(frame)’ 등은 실제 비디오 신호의 코딩에 있어서 픽쳐의 일부를 구성하는 단위이며, 필요에 따라서는 픽쳐와 서로 혼용되어 사용 될 수도 있다.
‘픽셀(pixel)’, ‘화소’ 또는 ‘pel’은 하나의 영상을 구성하는 최소의 단위를 의미한다. 또한, 특정한 픽셀의 값을 나타내는 용어로서 ‘샘플(sample)’을 사용할 수 있다. 샘플은 휘도(Luma) 및 색차(Chroma) 성분으로 나누어질 수 있으나, 일반적으로는 이를 모두 포함하는 용어로써 사용될 수 있다. 상기에서 색차 성분은 정해진 색상들 간의 차이를 나타내는 것으로 일반적으로 Cb 및 Cr로 구성된다.
'유닛(unit)'은 상술한 부호화 유닛(CU), 예측 유닛(PU), 변환 유닛(TU)과 같이 영상 처리의 기본 단위 또는 영상의 특정 위치를 지칭하며, 경우에 따라서는 '블록(block)' 또는 '영역(area)' 등의 용어와 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 구성된 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타내는 용어로 사용될 수도 있다.
한편, 인터 예측 모드의 경우에 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 도출된 움직임 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
현재 블록의 예측에 이용되는 영상을 참조 픽처(reference picture) 또는 참조 프레임(reference frame)이라고 한다. 참조 픽처 내의 영역은 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스(refIdx) 및 움직임 벡터(motion vector) 등을 이용하여 나타낼 수 있다.
현재 픽처에 대하여, 예측을 위하여 사용되는 픽처들로 참조 픽처 리스트를 구성할 수 있으며, 참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트에서 특정 참조 픽처를 지시할 수 있다. P 픽처의 경우에는 하나의 참조 픽처 리스트, 예컨대 참조 리스트 0을 필요로 하며, B 픽처의 경우에는 두 개의 참조 픽처 리스트, 예컨대 참조 리스트 0 및 참조 리스트 1을 필요로 한다.
구체적으로, I 픽처는 인트라 예측에 의해서 인코딩/디코딩되는 픽처이다. P 픽처는 각 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 적어도 하나의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 이용한 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해서 인코딩/디코딩될 수 있는 픽처이다. B 픽처는 각 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 적어도 두 개의 움직임 벡터들과 참조 픽처 인덱스들을 이용한 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해서 인코딩/디코딩될 수 있는 픽처이다.
P 픽처에서는 한 개의 참조 픽처 리스트를 필요로 하며, 이를 참조 픽처 리스트 0(reference picture list 0: L0)이라 지칭한다.
B 픽처는 하나 이상, 예를 들어 2 개의 참조 픽처를 이용하여 순방향, 역방향 또는 양 방향 인터 예측에 의해 부호화될 수 있는 픽처다. B 픽처는 두 개의 참조 픽처 리스트를 필요로 하며, 두 개의 참조 픽처 리스트는 각각 참조 픽처 리스트 0(reference picture list 0: L0), 참조 픽처 리스트 1(reference picture list 1: L1)이라 지칭한다.
L0으로부터 선택된 참조 픽처를 사용하는 인터 예측을 L0 예측이라 하며, L0 예측은 주로 순방향 예측에 사용된다. L1으로부터 선택된 참조 픽처를 사용하는 인터 예측을 L1 예측이라 하며, L1 예측은 주로 역방향 예측에 사용된다. 또한 L0과 L1으로부터 각각 선택된 두 개의 참조 픽처를 사용하는 인터 예측을 쌍 예측(bi prediction)이라고도 한다.
상기 I 픽처, P 픽처, B 픽처의 특징은 픽처 단위가 아닌 슬라이스 단위로도 정의될 수 있다. 예컨대, 슬라이스 단위에서 I 픽쳐의 특징을 갖는 I 슬라이스, P 픽쳐의 특징을 갖는 P 슬라이스, B 픽쳐의 특징을 갖는 B 슬라이스가 정의될 수 있다.
예컨대, 현재 블록에 대한 슬라이스 타입이 B이고 L0으로부터 colPic이 선택되는 경우 또는 현재 블록에 대한 슬라이스 타입이 P인 경우에 colPic은 L0에서 선택될 수 있다.
한편, 지연(low delay)을 방지하기 위하여, GPB(Generalized P and B) 슬라이스를 이용할 수도 있다. GPB에 있어서는 참조 리스트 0과 참조 리스트 1이 동일하게 된다.
인터 예측에 있어서, 스킵 모드의 경우에는 주변 블록의 정보를 그대로 현재 블록에 이용할 수 있다. 따라서, 스킵 모드의 경우에는, 현재 블록의 움직임 정보로서 어떤 블록의 움직임 정보를 이용할 것인지를 지시하는 정보 외에 레지듀얼 등과 같은 신택스 정보를 전송하지 않는다.
또한, 머지 모드의 경우에는, 주변 블록의 움직임 정보를 그대로 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 머지 모드를 적용하는지에 관한 정보와 어떤 블록의 움직임 정보를 이용할지에 관한 정보, 레지듀얼 정보 등을 전송할 수 있다. 디코딩 장치는 예측 블록과 인코딩 장치로부터 전송되는 레지듀얼을 더하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
머지 모드에서 어떤 블록의 정보를 이용할 것인지를 지시하는 방법 등을 스킵 모드와 일반적인 인터 예측 모드의 경우에 적용할 수도 있다. 예컨대, 머지 모드에서 현재 블록의 움직임 정보로서 이용될 정보를 가지는 후보 블록을 다른 인터 예측 모드와 공동으로 이용할 수도 있고, 어떤 주변 블록의 움직임 정보를 이용할 것인지를 지시하는 방법을 동일하게 할 수도 있다.
이때, 스킵 모드와 일반적인 인터 예측 모드에서는 주변 블록의 참조 픽처 인덱스나 예측 방향(참조 픽처 리스트)이 현재 블록의 참조 픽처 인덱스나 예측 방향(참조 픽처 리스트)에 부합하는 경우에만 이용 가능한 움직임 정보를 가지는 것으로 판단하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 해당 블록의 움직임 벡터를 이용하도록 할 수도 있다. 혹은, 주변 블록의 움직임 벡터를 후술하는 바와 같이 스케일링하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 이용하도록 할 수도 있다.
AMVP의 경우에, 인코딩 장치는 주변 블록들의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 현재 블록의 움직임 벡터와 예측된 움직임 벡터 사이의 차이를 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스와 함께 전송할 수 있다. 디코딩 장치는 주변 블록의 움직임 정보들을 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 인코딩 장치로부터 수신한 레지듀얼을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터을 유도할 수 있다. 디코딩 장치는 유도한 움직임 벡터와 인코딩 장치로부터 수신한 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 3은 인터 예측 모드에서 AMVP(Advanced Motion Vector Predictor)가 적용되는 경우, 움직임 벡터를 도출하는 방법에 관한 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor: MVP) 후보 리스트를 생성할 수 있다(S310). 움직임 벡터 예측자는 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 예측값을 나타낼 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 현재 블록에 인접하고 이용 가능한(available) 주변 블록(설명의 편의를 위해‘주변 블록’이라 함) 및/또는 현재 블록과 동일 위치에 있는(co-located) 각 참조 픽처의 블록들 중에서 이용 가능한(available) 블록(설명의 편의를 위해 ‘Col 블록’(co-located block)이라 함)의 움직임 벡터를 이용하여 MVP 후보 리스트를 생성할 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중 현재 블록에 대한 MVP를 선택할 수 있다(S320).
인코딩 장치는 MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들에 대해 움직임 벡터 경쟁(Motion Vector Competition: MVC)을 적용하여, 현재 블록에 대한 최적의 MVP를 선택할 수 있다. 인코딩 장치는 비트 스트림을 통해 선택된 MVP 인덱스, MVD(Motion Vector Difference, 혹은 Difference of Motion Vector: DMV 라고 도 함), 그리고 참조 픽처 인덱스를 디코딩 장치로 전송할 수 있다. MVP 인덱스는, 현재 블록의 MVP를 지시하는 인덱스로서 MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중에서 어느 하나를 지시할 수 있다. 또한, 참조 픽처 인덱스는, 현재 블록의 참조 픽처를 지시하는 인덱스로서 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처 후보들 중에서 어느 하나를 지시할 수 있다. MVD는 현재 블록의 움직임 벡터와 선택된 MVP의 차이로서, MVD의 값이 적을수록 전송되는 정보량을 줄일 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 MVP 인덱스와 참조 픽처 인덱스를 수신할 수 있다. 수신한 MVP 인덱스를 이용하여, 디코딩 장치는 MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중 현재 블록에 대한 MVP를 선택할 수 있다. 수신한 참조 픽처 인덱스를 이용하여, 디코딩 장치는 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처 후보들 중에서 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택할 수 있다.
디코딩 장치는 선택된 MVP 및 참조 픽처를 수신한 MVD와 함께 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S330). 예컨대, 디코딩 장치는 MVP에 수신한 MVD를 더하여 현재 블록의 움직임 벡터를 복원할 수 있다.
도 4는 MVP 후보 리스트 생성 방법에 관한 일 실시예를 개략적으로 설명하는 개념도이다.
설명의 편의를 위해, 현재 블록(400) 좌하측 코너의 주변 블록인 좌하측 주변 블록 A0(410) 및 현재 블록(400)의 좌측 주변 블록들 A1(420)을 포함하는 후보 그룹을 좌측 후보 그룹이라 한다. 이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 좌측 블록들(420) 중에서 특정 위치의 블록만을 이용할 수도 있다. 설정하여 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 좌측 주변 블록들(420) 중 최하단의 블록(420-1)을 좌측 블록 A1으로 설정할 수 있다.
또한 현재 블록(400) 우상측 코너의 주변 블록인 우상측 주변 블록 B0(430), 현재 블록(400)의 상측 주변 블록들 B1(440) 및 현재 블록(400) 좌상측 코너의 주변 블록 B2(450)을 포함하는 후보 그룹을 상측 후보 그룹이라 한다. 이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 상측 블록들(440) 중 특정 위치의 블록만을 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 상측 주변 블록들 중 최우측의 블록(440-1)을 상측 블록 B1으로 설정할 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 좌측 후보 그룹(A0, A1)에서 하나의 MVP 후보를 선택할 수 있다. 좌측 후보 그룹에서 선택된 MVP 후보를 MVA라 한다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 좌측 후보 그룹에 포함된 블록들을 A0→A1의 순서로 스캔하면서, 현재 블록과의 참조 픽처 인덱스 동일 여부, 참조 픽처 리스트 동일 여부 등을 판단하여, 이용 가능한 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 MVP 후보(MVA)로 선택할 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 또한, 상측 후보 그룹(B0, B1, B2)에서 하나의 MVP 후보를 선택할 수 있다. 상측 후보 그룹에서 선택된 MVP 후보를 MVB라 한다. 예를 들어, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 상측 후보 그룹에 포함된 블록들을 B0→B1→B2의 순서로 스캔하면서, 현재 블록과의 참조 픽처 인덱스 동일 여부, 참조 픽처 리스트 동일 여부 등을 판단하여, 이용 가능한 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 MVP 후보(MVB)로 선택할 수 있다.
또한, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 참조 픽처 내의 Col 블록 COL(460)의 움직임 벡터를 현재 블록의 MVP 후보로 선택할 수도 있다. 여기서, Col 블록(660)의 움직임 벡터는 mvCol로 표시할 수 있다. 이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 MVA와 MVB를 검색하는 과정에서 필요한 수의 공간적 후보를 확보하지 못한 경우에 Col 블록의 움직임 벡터를 후보로 설정하도록 할 수도 있다.
상술한 실시예에서, 좌측 후보 그룹에서 선택된 MVP 후보 및 상측 후보 그룹에서 선택된 MVP 후보는 공간적 MVP(Spatial Motion Vector Predictor: SMVP)라고 할 수 있다. 또한, 참조 픽처 내의 Col 블록을 이용하여 선택된 MVP 후보는 시간적 MVP(Temporal Motion Vector Predictor: TMVP)라고 할 수 있다. 따라서, MVP 후보 리스트는 SMVP 및/또는 TMVP를 포함할 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 상술한 방법에 의해 선택된 MVP 후보들 중 중복되는 후보가 있다면, 중복되는 후보들 중에서 가장 높은 순위의 후보를 제외한 나머지 후보를 제거할 수 있다.
여기서는, 좌측 후보 그룹(A0, A1), 상측 후보 그룹(B0, B1, B2)로 나누어 설명하였으나, 후보 그룹은 이에 한정되지 않고 설정할 수도 있다. 예컨대, 좌측 후보 그룹에 A1만을 두고, 상측 후보 그룹에 B1만을 두며, A0, B0, B2)를 포함하는 코너 후보 그룹을 구성할 수도 있다. 좌측 후보 그룹, 상측 후보 그룹, 코너 후보 그룹으로 나누는 경우에도, 그룹별로 현재 블록과의 참조 픽처 인덱스 동일 여부, 참조 픽처 리스트 동일 여부 등을 판단하여 현재 블록의 MVP 후보를 소정 개수 선택할 수도 있다.
이때, 더 정확하게 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하기 위해서, 주변 블록으로부터 선택되는 움직임 벡터(이웃 움직임 벡터)를 스케일링(scaling)할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록의 움직임 벡터 MVC의 참조 프레임(참조 픽처)에 대응하는 참조 프레임(참조 픽처)를 가지는 주변 블록이 없는 경우에, 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자(Predictor of Motion Vector:PMV 혹은 Motion Vector Predictor: MVP)를 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 스케일링의 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 현재 블록과 주변 블록의 관계를 개략적으로 도시하고 있다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 현재 블록(510)의 블록들에 대하여 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록 그리고 코너 주변 블록 중 각각 하나씩을 고려하여 움직임 벡터를 스케일링 하는 방법의 일 예를 설명한다. 도 5에서는 코너 블록들 중 현재 블록 상측의 우측 코너 블록을 주변 코너 블록들을 대표하는 블록으로서 설명한다. 도 5에 관하여 이하 설명하는 내용은 다른 주변 코너 블록들에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 현재 블록(510)의 상측(upper) 블록(520), 상우측(upper-right) 블록(530), 좌측(left) 블록(540)에 대하여, MVC는 현재 블록(510)의 움직임 벡터이며, MVU는 상측 블록(520)의 움직임 벡터이고, MVUR은 상우측 블록(530)의 움직임 벡터이며, MVL은 좌측 블록(540)의 움직임 벡터이다. 또한, 현재 블록(510)의 상측 블록(520)의 참조 픽처 인덱스는 1(Ref. #1)이며, 현재 블록(510)의 우상측 블록(530)의 참조 픽처 인덱스도 1(Ref. #1)이고, 현재 블록(510)의 좌측 블록(540)의 참조 픽처 인덱스는 0(Ref. #0)이라고 하자. 참조 픽처 인덱스는 각 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 프레임(참조 픽처) 인덱스를 의미한다.
도 5에서, 메모리(버퍼)에 저장된, 참조 픽처 리스트에서 0번째 참조 프레임(참조 픽처)이 움직임 추정(motion estimation)에 이용되면, 움직임 벡터 MVL이 0번째 참조 프레임의 움직임 벡터 예측자를 생성하는데 이용될 수 있다. 또한, 참조 픽처 리스트에서 1번째 참조 프레임이 움직임 추정에 이용되면, 세 움직임 벡터(MVL, MVU, MVUL)가 모두 1번째 참조 프레임의 움직임 벡터 예측자를 생성하는데 이용될 수 있다. 참조 픽처 리스트에서 2번째 내지 4번째 참조 프레임에 대한 움직임 벡터 예측자들은 1번째 참조 프레임의 움직임 벡터 예측자와 동일한 값을 가질 수 있다.
생성된 움직임 벡터 예측자를 기반으로, 현재 블록에 대하여 추정된 움직임 벡터 MVC와 움직임 벡터 예측자의 차이값이 산출될 수 있으며, MVD는 디코딩 장치로 전송된다.
도 5의 예에서, 주변 블록의 참조 프레임(참조 픽처)와 동일한 참조 프레임인, 참조 픽처 리스트의 0번째 또는 1번째 참조 프레임이 움직임 추정에 이용된다면, 적정한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있다. 하지만, 주변 블록의 참조 프레임(참조 픽처)과 다른 참조 프레임이 움직임 추정에 이용된다면, 생성되는 움직임 벡터 예측자는 현재 블록의 움직임 벡터 MVC와 큰 차이를 보일 수 있다. 왜냐하면, 현재 블록의 움직임 벡터 MVC에 대한 참조 프레임에 대응하는 참조 프레임을 가지는 주변 블록이 없기 때문에, 주변 블록의 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 효과적으로 예측하기 어렵기 때문이다.
이 경우에, 현재 블록의 주변 블록들이 가지는 움직임 벡터들에 대한 상향 스케일링 또는 하향 스케일링을 통해서, 현재 블록의 움직임 벡터 MVC에 더 근접한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있고, 부호화되어 전송되는 MVD의 비트량을 줄일 수 있다.
예를 들면, 현재 블록(510)의 주변 블록인 상측 블록(520), 상우측 블록(530), 좌측 블록(540)의 참조 픽처가 모두 현재 블록의 참조 픽처와 다르다고 가정할 때, 주변 블록들(520, 530, 540)의 움직임 벡터들은 수식 1의 예와 같이, 선형 인터폴레이션(linear interpolation)에 의해 상향 스케일링되거나(up-scaled), 하향 스케일링될(down-scaled) 수 있다.
<수식 1>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000001
수식 1에서, fL은 현재 블록의 좌측 블록의 참조 프레임(또는 참조 픽처 인덱스)이고, fU는 현재 블록의 상측 블록의 참조 프레임 넘버이며, fUR은 코너 블록들 중 현재 블록의 우상측 블록의 참조 프레임 넘버이고, fME는 움직임 추정된 참조 프레임 넘버이며, fC는 현재 프레임 넘버이다.
수식 1과 같은 선형 인터폴레이션에 의해서, 현재 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터들이 상향 스케일링 또는 하향 스케일링될 수 있다. 스케일링된 주변 블록들의 움직임 벡터들을 이용하여 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있다. 이때, 부호화 장치 또는 복호화 장치는 다양한 방법으로 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있다. 예컨대, 주변 블록들의 움직임 벡터들 중 어느 하나를 선택하여 움직임 벡터 예측자로 이용할 수도 있고, 주변 블록들의 움직임 벡터들을 평균한 값을 움직임 벡터 예측자로 이용할 수도 있으며, 주변 블록들의 움직임 벡터들을 미디언 필터링한 값을 움직임 벡터 예측자로 이용할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 스케일링의 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 n 번째 참조 프레임을 이용하여 움직임 추정을 수행한다(S610). n번째 참조 프레임은 참조 픽처 리스트에서 n 번째 참조 픽처(참조 프레임)으로서, 현재 블록의 참조 프레임(참조 픽처)일 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록의 참조 프레임 넘버(참조 픽처의 경우에는 참조 픽처 인덱스)가 n과 상이한지를 판단한다(S620). 예컨대, 주변 블록으로서 현재 블록의 좌측 블록, 현재 블록의 상측 블록 그리고 코너 블록들 중에서 현재 블록의 상우측 코너 블록을 고려하는 경우에, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 좌측 블록의 참조 프레임 넘버 fL, 상측 블록의 참조 프레임 넘버 fU, 상우측 블록의 참조 프레임 넘버 fUR의 값들이 n과 상이한지를 판단한다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록의 참조 프레임 넘버가 n과 상이할 때, 주변 블록들의 움직임 벡터를 스케일링할 수 있다(S630). 예컨대, 상술한 바와 같이 현재 블록의 좌측, 상측, 상우측 블록을 주변 블록으로서 고려할 때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 fL, fU, fUR의 값이 n과 상이한 경우에, 대응하는 블록의 움직임 벡터 즉, 현재 블록의 좌측 블록의 움직임 벡터 MVL, 현재 블록의 상측 블록의 움직임 벡터 MVU, 현재 블록의 상우측 블록의 움직임 벡터 MVUR을 스케일링할 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 생성한다(S640). 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록들 중 어느 하나가 현재 블록의 참조 프레임과 동일한 참조 프레임 넘버를 가지는 경우에는 해당 블록의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있다. 예컨대, fL, fU, fUR의 값 중 적어도 하나가 n의 값을 갖는 경우에는, n의 참조 프레임 넘버를 가지는 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있다. 또한, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 fL, fU, fUR의 값들이 모두 n과 상이한 값을 갖는 경우에는, 주변 블록의 움직임 벡터를 상술한 바와 같이 스케일링해서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수 있다. 스케일링 방법으로는 상술한 수식 1을 이용할 수 있다.
이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록의 스케일링된 움직임 벡터들 혹은 스케일링되지 않은 움직임 벡터들에 대하여 미디언 값을 구해서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수도 있다. 혹은 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록의 스케일링된 움직임 벡터들 혹은 스케일링되지 않은 움직임 벡터들에 대하여 평균값을 구해서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 생성할 수도 있다. 혹은 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록의 스케일링된 움직임 벡터들 혹은 스케일링되지 않은 움직임 벡터들 중 어느 하나를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자로 이용할 수도 있다.
여기서는 설명의 편의를 위해, 현재 블록의 주변 블록으로서, 현재 블록의 좌측에 위치하는 주변 블록들을 대표하는 좌측 블록(520), 현재 블록의 상측에 위치하는 주변 블록들을 대표하는 상측 블록(530), 현재 블록의 주변 코너에 위치하는 블록들을 대표하는 우상측 블록(540)을 예로 들었으나, 주변 블록을 모두 고려하거나, 주변 블록들 중 다른 위치의 블록을 고려하여 상술한 방법을 적용할 수도 있다.
예컨대, 도 4와 같이, 코너 블록 3개(410, 430, 450), 좌측 블록들(420) 중 어느 하나 그리고 상측 블록들(440) 중 어느 하나를 이용하여 움직임 벡터 예측자를 생성할 수도 있다. 이 경우에, 좌측 블록들(420) 중에서 특정 위치의 블록(420-1)을 이용하거나 상측 블록들(440) 중에서 특정 위치의 블록(440-1)을 이용할 수도 있다.
또한, 현재 블록의 참조 프레임(참조 픽처)과 동일한 참조 프레임을 가지는 블록이 있는지를 좌측 후보 그룹(A0, A1)에 대해서 판단하고, 상측 후보 그룹(B0, B1, B2)에 대하여 판단해서, 하나씩의 후보들을 선택할 수도 있다. 좌측 후보 그룹의 블록들 중에 현재 블록의 참조 프레임(참조 픽처)과 동일한 참조 프레임(픽처)을 가지는 블록이 없는 경우에는 좌측 후보 블록들 또는 좌측 후보 블록들 중에서 선택된 블록의 움직임 벡터를 스케일링할 수 있다. 또한, 상측 후보 그룹의 블록들 중에 현재 블록의 참조 프레임(참조 픽처)와 동일한 참조 프레임(픽처)를 가지는 블록이 없는 경우에는 상측 후보 블록들 또는 상측 후보 블록들 중 선택된 블록의 움직임 벡터를 스케일링 할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따라서, 현재 픽처(현재 프레임) 내 현재 블록의 주변 블록이 가지는 움직임 벡터를 스케일링 하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 현재 픽처(700) 내의 현재 블록(740)의 주변 블록(730)의 참조 픽처는 현재 블록(740)의 참조 픽처와 동일할 수도 있고, 동일하지 않을 수도 있다.
현재 블록(740)의 참조 픽처와 주변 블록(730)의 참조 픽처가 참조 픽처(710)로 동일한 경우, 주변 블록(730)의 움직임 벡터(750)는 스케일링 없이 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 생성하는데 이용될 수 있다. 이때, 주변 블록(730)은 현재 블록(740)과 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 수도 있고, 다른 참조 픽처 리스트를 가질 수도 있다. 예컨대, 현재 블록(740)의 참조 픽처가 참조 리스트 L0의 N번째 참조 픽처이고, 주변 블록(730)이 현재 블록(740)과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가진다면, 주변블록(730)의 움직임 벡터(750)은 mvL0N과 같이 표시될 수 있다.
한편, 현재 블록(740)의 참조 픽처가 참조 픽처(710)이고 주변 블록(730)의 참조 픽처가 참조 픽처(720)로서 서로 상이한 경우라면, 주변 블록(730)의 움직임 벡터(760)을 스케일링해서 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 생성하는데 이용될 수 있다. 이때, 주변 블록(730)은 현재 블록(740)과 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 수도 있고, 다른 참조 픽처 리스트를 가질 수도 있다. 예컨대, 현재 블록(740)의 참조 픽처가 참조 리스트 L0의 N번째 참조 픽처이고, 주변 블록(730)이 현재 블록(740)과 상이한 참조 픽처를 가지되 참조 픽처 리스트는 동일하다면, 주변 블록(730)의 움직임 벡터(760)를 스케일링한 움직임 벡터를 mvL0N_scaled로 표시될 수 있다.
주변 블록의 움직임 벡터는 현재 블록의 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리, tb 그리고 주변 블록의 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리, td의 크기를 고려하여 수행될 수 있다. 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 방법의 일 예로서, 수식 2의 방법을 이용할 수 있다.
<수식 2>
mvL0N_scaled = (DistScaleFactor*mvL0N + 128)>>8
여기서, DistScaleFactor는 상술한 바와 같이, 두 거리 tb와 td의 크기를 고려하여 결정되는 스케일링 팩터이다. 이때, 반올림의 경우에는 수식 2와 같이 상수 128을 이용하고, 반내림의 경우에는 상수 128 대신 상수 127을 이용할 수도 있다. 예컨대, 쿼터 펠 블록(Quarter Pel Unit, 1/4 화소 블록)에서 스캐일링을 수행한 결과가 1.5라면, 상수 128을 적용하는 경우에는 2로, 상수 127을 적용하는 경우에는 1로 라운딩되는 결과를 얻을 수 있다. 다만, 반내림의 경우, 0을 지향하는 반내림을 적용할 수도 있다. 예컨대, -1.5의 값에 대하여 반내림을 적용하는 경우에, -2가 아니라 -1의 값이 되도록 반내림을 적용할 수도 있다.
DistScaleFactor는 다양한 방법으로 결정될 수 있는데, 수식 3 및 수식 4는 DistScaleFactor를 결정하는 서로 다른 방법의 예들이다.
<수식 3>
DistScaleFactor = Clip3 (-1024, 1023, (tb*tx + 32)>>6)
<수식 4>
DistScaleFactor = Clip3 (-4096, 4095, (tb*tx + 32)>>6)
이때, 수식 3과 4의 tx는 H.264/MPEG-4 AVC의 시간적 움직임 벡터 후보 유도에서와 같이 tx = (16384 + (Abs(td)/2))/td로 설정할 수 있다(H.264 표준 8.4.1.2.3 참조).
한편, 움직임 벡터 예측자를 생성하는데 이용하는 주변 블록들은 움직임 벡터 경쟁(Motion Vector Competition)을 통해서 선택될 수 있다. 움직임 벡터 경쟁은 여러 개의 움직임 벡터 후보들 중에서 가장 적합한 움직임 벡터를 선택하여 예측값으로 사용하는 것을 말한다. 이 경우에는 현재 블록의 공간적(Spatial) 이웃 블록뿐만 아니라, 시간적(temporal) 이웃 블록인 col 블록까지 고려될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 움직임 벡터 경쟁을 수행하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 8에서는, 현재 블록(800)의 주변 블록들 중에서 공간적 주변 블록들을 도시하고 있다.
도 8을 참조하면, 도 8의 공간적 주변 블록들은, 현재 블록(800)의 상측에 있는 na (na는 1 이상의 정수) 개의 상측 그룹 블록들(a0, a1, …, ana)과 현재 블록(800)의 좌측에 있는 nb (nb는 1 이상의 정수) 개의 좌측 그룹 블록들(b0, b1, …, bnb) 그리고 현재 블록(800)의 우상측, 좌하측, 좌상측 코너에 있는 코너 그룹 블록들(c, d, e)를 포함한다.
도 8의 예에서, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction)에서 움직임 벡터 후보들은 수식 5의 예와 같이 구할 수 있다.
<수식 5>
움직임 벡터 후보(motion vector candidates) = {median(a’, b’, c’), a’, b’, c’, 시간적 예측자(temporal predictor)}
수식 5에서 세 개의 공간적 움직임 벡터 (a’, b’, c’)은 각 그룹(현재 블록의 상측에 있는 블록들, 현재 블록의 좌측에 있는 블록들, 현재 블록의 코너에 있는 블록들)에서 현재 블록(800)과 동일한 참조 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 의미한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 수식 5의 움직임 벡터 후보들 전부 또는 일부를 이용하여 도 3에서 설명한 움직임 벡터 예측자 후보 리스트를 생성할 수 있다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 수식 5의 움직임 벡터 후보들 중에서 소정의 후보를 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 선정할 수 있다. 이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 수식 5의 움직임 벡터들 중 일부 또는 전부를 고려하여 현재 블록의 MVP를 선택할 수 있다. 예컨대, 인코딩 장치는 수식 5의 움직임 벡터 후보들 중 현재 블록의 움직임 벡터와의 레지듀얼이 최소가 되는 후보를 현재 블록에 대한 MVP로 선택하고, 이에 관한 정보를 디코딩 장치에 전송할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치는 수식 5의 움직임 벡터 중 일부의 움직임 벡터, 예컨대 a’, b’, c’만을 고려하여 이용 가능한 움직임 벡터를 선택하고, a’, b’, c’가 고려의 대상이 될 수 없는 경우(이용 가능하지 않은 경우)에는 추가로 시간적 예측자를 고려할 수도 있다.
수식 5에서 median(a’, b’ c’)는 a’, b’, c’의 미디안(median) 벡터로서, 미디안 벡터를 산출하는 방법의 일 예로서 아래의 1) 내지 4)를 이용할 수 있다.
1) a’, b’, c’가 모두 이용 가능(available)한 경우에는 그대로 a’, b’, c’의 값을 계산하여 미디안 벡터를 산출한다.
2) a’, b’, c’중 2개만 이용 가능한 경우에는, 이용할 수 없는(not available) 움직임 벡터의 값을 0으로 설정해서 미디언 벡터를 산출한다.
3) a’, b’, c’ 중 1개만 이용 가능한 경우에는, 이용 가능한 움직임 벡터를 미디언 벡터로 이용한다.
4) 1) 내지 3) 이외의 경우에는 미디언 벡터의 값을 0으로 설정한다.
이때, a’, b’, c’ 각각의 움직임 벡터 중 이용 가능하지 않은 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보에 포함되지 않는다. 또한, 시간적 움직임 벡터 예측자는 현재 픽처(프레임)과는 다른 픽처(프레임)에서 현재 블록에 대한 하나의 대응 위치(co-located) 움직임 벡터를 의미한다.
한편, 현재 블록(800)의 상측에 있는 na (na는 1 이상의 정수) 개의 상측 그룹 블록들(a0, a1, …, ana) 중에서 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 구하기 위한 수도 코드(pseudo code)의 일 예는 표 1과 같다.
<표 1>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000002
표 1에서는 검색의 순서를 a0에서부터 ana쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, ana에서부터 a0쪽으로 검색하여 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 구해낼 수도 있다.
한편, 표 1의 예와 달리, 참조 픽처 리스트와 참조 픽처 인덱스에 상관없이, 상측 그룹 블록들 중에서 첫 번째로 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 a’의 값으로 할당할 수도 있다. 이 경우에 움직임 벡터 a’을 구하기 위한 수도 코드의 일 예는 표 2와 같다.
<표 2>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000003
표 2에서도 검색의 순서를 a0에서부터 ana쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, ana에서부터 a0쪽으로 검색하여 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
현재 블록(800)의 좌측에 있는 nb (nb는 1 이상의 정수) 개의 좌측 그룹 블록들(b0, b1, …, bnb) 중에서 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터 b’도 표 1과 유사하게 얻을 수 있다. b’를 구하기 위한 수도 코드(pseudo code)의 일 예는 표 3과 같다.
<표 3>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000004
표 3에서는 검색의 순서를 b0에서부터 bnb쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, bnb에서부터 b0쪽으로 검색하여 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 구해낼 수도 있다.
한편, 표 3의 예와 달리, 참조 픽처 리스트와 참조 픽처 인덱스에 상관없이, 좌측 그룹 블록들 중에서 첫 번째로 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 b’의 값으로 할당할 수도 있다. 이 경우에 움직임 벡터 b’을 구하기 위한 수도 코드의 일 예는 표 4와 같다.
<표 4>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000005
표 4에서도 검색의 순서를 b0에서부터 bnb쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, bnb에서부터 b0쪽으로 검색하여 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
현재 블록(800)의 코너에 있는 3 개의 코너 그룹 블록들(c, d, e) 중에서 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터 c’도 표 1과 유사하게 얻을 수 있다. c’를 구하기 위한 수도 코드(pseudo code)의 일 예는 표 5와 같다. 표 5에서는 설명의 편의를 위해, c0=c, c1=d, c2=e로 기재한다.
<표 5>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000006
표 5에서는 검색의 순서를 c0에서부터 c2쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, c2에서부터 c0쪽으로 검색하거나, c1→c2→c0 또는 c1→c0→c2 순으로 검색하여 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 구해낼 수도 있다.
한편, 표 5의 예와 달리, 참조 픽처 리스트와 참조 픽처 인덱스에 상관없이, 코너 그룹 블록들 중에서 첫 번째로 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 c’의 값으로 할당할 수도 있다. 이 경우에 움직임 벡터 c’을 구하기 위한 수도 코드의 일 예는 표 6와 같다.
<표 6>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000007
표 6에서도 검색의 순서를 c0에서부터 c2쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, c2에서부터 c0쪽으로 검색하거나, c1→c2→c0 또는 c1→c0→c2 순으로 검색하여 현재 블록(800)과 동일한 참조 픽처 리스트, 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
한편, 움직임 벡터가 이용 가능하지 않은 경우에만, 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스에 상관없이 해당 주변 블록 그룹 내에서 첫 번째 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링 해서 움직임 벡터 후보로 할당할 수도 있다.
표 1 내지 6에서는 현재 블록과 참조 픽처 및 참조 픽처 리스트가 같은 블록을 이용 가능한 블록으로 설정한다. 다만, 표 2, 4, 6에서는, 현재 블록과 참조 픽처 및 참조 픽처 리스트가 상이한 경우에도, 인터 예측 모드의 블록인 경우에 스케일링에 의해 해당 블록의 움직임 벡터를 이용할 수 있다.
이하 표 7 내지 표 12에서도, 현재 블록과 참조 픽처 및 참조 픽처 리스트가 상이한 경우에, 인터 예측 모드의 블록인 경우에 스케일링에 의해 해당 블록의 움직임 벡터를 이용하는 것을 설명하고 있다.
표 7은 상측 그룹 블록들의 움직임 벡터가 이용 가능하지 않은 경우에, 상측 그룹 블록들 중에서 첫 번째로 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 a’을 구해내기 위한 수도 코드의 일 예이다.
<표 7>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000008
표 7에서는 검색의 순서를 a0에서부터 ana쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, ana에서부터 a0쪽으로 검색하여 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
표 8은 좌측 그룹 블록들의 움직임 벡터가 이용 가능하지 않은 경우에, 좌측 그룹블록들 중에서 첫 번째로 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 b’을 구해내기 위한 수도 코드의 일 예이다.
<표 8>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000009
표 8에서도 검색의 순서를 b0에서부터 bnb쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, bnb에서부터 b0쪽으로 검색하여 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
표 9는 좌측 그룹 블록들의 움직임 벡터가 이용 가능하지 않은 경우에, 좌측 그룹 블록들 중에서 첫 번째로 검색되는 인터 모드 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 c’을 구해내기 위한 수도 코드의 일 예이다.
<표 9>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000010
표 9에서도 검색의 순서를 c0에서부터 c2쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, c2에서부터 c0쪽으로 검색하거나, c1→c2→c0 또는 c1→c0→c2 순으로 검색하여 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
한편, 상술한 방법들과 유사하지만, 현재 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터가 이용 가능하지 않은 경우에, 아래와 같은 우선 순위를 두고 스케일링의 대상이 되는 움직임 벡터를 결정할 수도 있다.
<우선 순위>
1)현재 블록과 동일한 참조 픽처를 참조하는 블록 (리스트 0(L0)과 리스트 1(L1)이 동일한 참조 픽처들을 가지는 경우에 발생할 수 있다.)
2) 1)의 검토 후에도, 주변 블록들의 움직임 벡터들 중에서 이용 가능한 움직임 벡터가 없는 경우에는, 같은 참조 픽처 리스트를 가지는 블록
3) 2)의 검토 후에도, 주변 블록들의 움직임 벡터들 중에서 이용 가능한 움직임 벡터가 없는 경우에는, 나머지 인터 모드 블록
따라서, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 1) 내지 3)의 우선 순위를 두고 현재 블록의 주변 블록 중 어느 한 블록을 결정하고, 해당 블록의 움직임 벡터를 스케일링 할 수 있다.
표 10은 상술한 우선 순위에 기초해서, 상측 그룹 블록들 중에서 어느 한 블록을 선택하고 해당 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 a’을 구해내기 위한 수도 코드의 일 예이다.
<표 10>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000011
표 10에서는 검색의 순서를 a0에서부터 ana쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, ana에서부터 a0쪽으로 검색하여 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
표 11은 상술한 우선 순위에 기초해서, 좌측 그룹 블록들 중에서 어느 한 블록을 선택하고 해당 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 b’을 구해내기 위한 수도 코드의 일 예이다.
<표 11>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000012
표 11에서도 검색의 순서를 b0에서부터 bnb쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, bnb에서부터 b0쪽으로 검색하여 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
표 12는 상술한 우선 순위에 기초해서, 코측 그룹 블록들 중에서 어느 한 블록을 선택하고 해당 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 c’을 구해내기 위한 수도 코드의 일 예이다.
<표 12>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000013
표 12에서도 검색의 순서를 c0에서부터 c2쪽으로 검색하는 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, c2에서부터 c0쪽으로 검색하거나, c1→c2→c0 또는 c1→c0→c2 순으로 검색하여 첫 번째 이용 가능한 블록의 움직임 벡터를 스케일링해서 구해낼 수도 있다.
표 10 내지 12에서는 상술한 바와 같은 우선 순위에 따라서, 스케일링 대상을 선택하고 이용 가능한 움직임 벡터 후보를 산출하는 것을 설명하였으나, 우선 순위는 상술한 바에 한정되지 않고, 필요에 따라서 다양하게 변경 적용할 수 있다.
한편, 상술한 우선 순위를 조건으로 정리하면, 아래와 같은 검토 조건으로 표현될 수 있다.
<검토 조건>
스캔(scan)하는 대상 블록의 움직임 정보(참조 픽처, 참조 픽처 인덱스)가,
(1) 현재 블록과 동일한 참조 픽처이고 동일한 참조 픽처 리스트
(2) 현재 블록과 동일한 참조 픽처이고 상이한 참조 픽처 리스트
(3) 현재 블록과 상이한 참조 픽처이고 동일한 참조 픽처 리스트
(4) 현재 블록과 상이한 참조 픽처이고 상이한 참조 픽처 리스트
상기 검토 조건과 관련하여, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 움직임 벡터 예측(motion vector prediction)을 위한, 하나의 공간적 움직임 벡터 후보를 결정하기 위해 소정 개수, 예컨대 n 개의 블록을 정해진 순서에 따라서 스캔한다. 이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 현재 블록 주변의 n 개의 블록들을 차례로 스캔하면서 상기 검토 조건에 해당하는 블록인지를 판단할 수도 있고, 현재 블록의 주변 블록을 그룹 별로, 예컨대 상측 그룹, 좌측 그룹, 코너 그룹별로 스캔하면서, 스캔하는 그룹에 대하여 상기 검토 조건에 해당하는 블록이 있는지를 판단할 수도 있다. 또한, 상측 그룹, 좌측 그룹, 코너 그룹으로 나누는 대신, 좌상측 코너 블록과 우상측 코너 블록을 포함하는 상측 그룹과 좌하측 코너 블록을 포함하는 좌측 블록으로 현재 블록의 주변 블록을 나누고, 두 그룹에 대하여 그룹별로 스캔하면서 스캔하는 그룹에 상기 검토 조건을 만족하는 블록이 있는지를 판단할 수도 있다.
상기 검토 조건에 대하여, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 낮은 번호의 검토 조건에 더 높은 우선 순위를 둘 수 있다. 왜냐하면, 더 낮은 번호의 검토 조건을 만족하는 주변 블록일수록 현재 블록과 더 유사한 움직임 정보를 가지는 것으로 볼 수 있기 때문이다.
이하에서는 우선 현재 블록 주변의 n 개의 블록들을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인되는 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 또는 스케일링하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하기 위한 움직임 벡터 예측자의 후보로서 사용하는 방법을 표를 참조하여 설명한다.
여기서, 이용 가능한 블록이라 함은 현재 블록의 인터 예측에 이용할 수 있는 블록을 의미한다.
스케일링은 상술한 바와 같이, 현재 블록의 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 시간적 거리 및 주변 블록의 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 시간적 거리를 고려하여 수행될 수 있다.
아래의 표들에 기재된 1 내지 12의 숫자는 스캔(확인)의 순서를 나타낸다. 여기서는 설명의 편의를 위해, 현재 블록의 주변 블록으로서 블록 0, 블록 1, 블록 2을 고려한다. 블록 0 내지 블록 2는 공간적 움직임 벡터 후보를 구하기 위한 후보 블록들의 위치를 나타낸다. 블록 0 내지 블록 2 각각의 위치는 현재 블록의 주변의 좌측, 상측, 코너 중 어느 하나에 위치한다. 설명의 편의를 위해, 블록 0 내지 블록 2는 스캔 순서에 따라서 순차적으로 위치한다고 가정한다.
표 13은 현재 블록 주변의 블록 0 내지 블록 2를 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 13>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000014
표 13의 예에서는, 블록 0에서 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 검색해서, 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 0에 있는 경우에는 블록 0의 움직임 벡터(mv)를 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 활용하고, 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 0에 없는 경우에는 스캔 순서에서 2번째인 블록 1을 검색하여 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 1에 있는지를 확인하는 방식으로 현재 블록의 공간적 움직임 벡터 예측자 후보를 결정한다.
표 14는 현재 블록 주변의 블록 0 내지 블록 2를 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 14>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000015
표 14의 예에서는, 블록 0에서 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 검색해서, 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 0에 있는 경우에는 블록 0의 움직임 벡터(mv)를 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 활용하고, 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 0에 없는 경우에는 블록 0에 검토 조건 2를 만족하는 움직임 정보가 있는지를 스캔(확인)한다. 블록 0에 검토 조건 1 내지 4를 만족하는 움직임 정보가 없는 경우에는, 블록 1에 대하여 검토 조건 1부터 검토 조건 4까지 순서대로 검토하면서 해당 조건을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 스캔하는 방식으로 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보를 결정한다.
표 15는 현재 블록 주변의 블록 0 내지 블록 2를 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 15>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000016
표 15의 예에서는, 블록 0에서 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 검색해서, 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 0에 있는 경우에는 블록 0의 움직임 벡터(mv)를 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 활용한다. 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 블록 0에 없는 경우에는 블록 1과 블록 2에 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 순서대로 스캔한다. 블록 0 내지 2에 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 없는 경우에는, 블록 0에 대하여 검토 조건 2부터 검토 조건 4까지 순서대로 검토하면서 해당 조건을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 스캔하고, 블록 0에 검토 조건 2 내지 검토 조건 4를 만족하는 움직임 정보가 없는 경우에는 블록 1에 대하여 순서대로 검토 조건 2부터 검토 조건 4까지 순서대로 검토하는 방식으로 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보를 결정한다.
표 16은 현재 블록 주변의 블록 0 내지 블록 2를 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 16>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000017
표 16의 예에서는, 블록 0에서 검토 조건 1부터 시작해서 검토 조건 4까지, 해당 조건을 만족하는 움직임 벡터가 있는지를 순차적으로 확인한다. 예컨대, 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 있다면, 해당 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 이용한다. 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 없다면 검토 조건 2를 만족하는 움직임 정보가 있는지를 확인한다. 블록 0에 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하는 움직임 정보가 없는 경우에는 블록 1과 블록 2에 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 있는지를 순서대로 스캔한다. 블록 0 내지 2에 검토 조건 1을 만족하는 움직임 정보가 없는 경우에는, 블록 1 과 블록 2에 대하여 검토 조건 2를 만족하는 움직임 정보가 있는지를 순서대로 확인하는 방식으로 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보를 결정한다.
상술한 표 13의 예는 예컨대, 블록의 위치보다는 검토 조건에 우선 순위를 두는 스캔 순서라고 할 수 있다. 이에 반하여, 표 14는 검토 조건보다는 블록의 위치에 우선 순위를 두는 스캔 순서의 예라고 할 수 있다.
표 15 및 표 16은 검토 조건과 블록의 위치의 우선 순위를 적절히 혼합한 스캔 순서의 예라고 하겠다. 표 15는 상술한 바와 같이, 검토 조건 1을 최우선으로 하되, 검토 조건 1을 만족하는 블록이 없는 경우에, 블록의 위치를 고려하는 스캔 순서의 예라고 할 수 있다. 또한, 표 16은 블록 0에서 각 검토 조건의 이용 가능성(availability)를 검토한 후, 이용 가능한 움직임 정보가 없는 경우에, 조건을 차례대로 고려하는 스캔 순서의 예라고 할 수 있다.
상술한 방법들에 의해 스케일링된 움직임 벡터(예컨대, a’, b’, c’)는 a’, b’, c’의 미디언 벡터 값에 영향을 줄 수 있다. 또한, 후보 움직임 벡터를 결정할 때 고려할 움직임 벡터의 개수 등에 영향을 줄 수도 있다. 예컨대, 스케일링에 의해 새롭게 이용 가능한 움직임 벡터로 분류되는 주변 블록의 움직임 벡터가 생길 수 있다.
상술한 방법들은 AMVP 기술을 직접적으로 적용하는 경우가 아니어도 이용할 수 있다. 예컨대, 앞서 언급한 a’, b’, c’를 구하고, a’, b’, c’로부터 미디언(median)을 구하는 과정 등을 통해서 현재 블록의 움직임 벡터 예측을 수행할 수도 있다. 이때,
a’, b’, c’를 구하는 과정은 AMVP에서 a’, b’, c’를 구하는 과정과 동일하게 상술한 방법을 이용할 수도 있다.
한편, AMVP 방법을 도 9와 같이 변형하여 적용할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라서 AMVP를 적용하는 다른 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 9를 참조하면, 움직임 벡터 후보들로서 도 8에 도시된 현재 블록의 주변 블록들 중 일부를 이용할 수 있다. 예컨대, 도 9의 예에서는, 현재 블록(900)의 좌측에 있는 m개의 좌측 블록들(A0, A1, …, Am)들 중에서 현재 블록 좌측의 최하측에 위치하는 블록(Am), 현재 블록(900)의 좌하측 코너 블록(Am+1), 현재 블록(900)의 좌상측 코너 블록(B-1), 현재 블록(900)의 상측에 있는 n개의 상측 블록들 중에서 현재 블록 상측의 최우측에 위치하는 블록(Bn), 현재 블록(900)의 상우측 코너 블록(Bn+1)을 AMVP의 후보 블록으로 이용할 수 있다.
이 경우, 각 코너 블록들, 좌하측 블록(420-1) 및 우상측 블록(440-1)을 이용하는 도 4의 경우와 동일하게, 현재 블록의 주변 블록들 Am, Am+1, B-1, Bn, Bn+1을 이용한다. 도 9의 예에서도, 좌측 블록들(Am, Am+1)을 Am+1→Am의 순서(910)로 스캔(또는 확인)하고, 상측 블록들(B-1, Bn, Bn+1)을 Bn+1→Bn→B-1의 순서(920)로 스캔(또는 확인)한다.
이때, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 후보로서 수식 6과 같은 움직임 벡터들(움직임 벡터 예측자: MVP)을 고려할 수 있다.
<수식 6>
움직임 벡터 후보들 = {a’, b’, 시간적 예측자(temporal predictor)}
수식 6은, 도 9의 예에 있어서, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자로서 이용될 수 있는 움직임 벡터의 후보들을 나타낸 것이다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 수식 6의 움직임 벡터 후보들 전부 또는 일부를 이용하여 도 3에서 설명한 움직임 벡터 예측자 후보 리스트를 생성할 수 있다.
수식 6을 참조하면, 도 9의 예에서는 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하기 위해, 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 두 블록의 움직임 벡터를 고려한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 수식 6에 나타난 현재 블록의 두 공간적 주변 블록의 움직임 벡터들과 현재 블록의 시간적 주변 블록의 움직임 벡터(시간적 예측자)를 모두 고려할 수 있다. 또한, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 수식 6에 나타난 두 공간적 주변 블록의 움직임 벡터들을 우선 고려하고, 두 공간적 주변 블록의 움직임 벡터들 중 이용할 수 없는(unavailable) 움직임 벡터가 있는 경우에 시간적 예측자를 고려할 수도 있다.
수식 6에서 a’은 현재 블록의 좌측 블록들(Am, Am+1)을 Am+1→Am의 순서(910)로 스캔(검토)할 때, 이용 가능한 것으로 제일 먼저 검색되는 블록의 움직임 벡터로서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보이다. a’을 좌측 움직임 벡터 예측자(left mv predictor)라고 할 수도 있다.
또한, 수식 6에서 b’은 현재 블록의 상측 블록들(B-1, Bn, Bn+1)을 Bn+1→Bn→B-1의 순서(920)로 스캔(검토)할 때, 이용 가능한 것으로 제일 먼저 검색되는 블록의 움직임 벡터로서, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보이다. b’을 상측 움직임 벡터 예측자(top mv predictor)라고 할 수도 있다.
이용 가능한 것으로 선택된 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 현재 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 경우, 즉 선택된 주변 블록의 참조 픽처가 현재 블록의 참조 픽처와 동일한 경우에, 해당 블록의 움직임 벡터는 스케일링 없이 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자로서 이용될 수 있다. 이 경우는 상기 검토 조건 1 또는 검토 조건 2의 경우에 해당한다고 할 수 있다.
이용 가능한 것으로 선택된 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 현재 블록의 참조 픽처 인덱스와 상이한 경우, 즉 선택된 주변 블록의 참조 픽처가 현재 블록의 참조 픽처와 상이한 경우에, 해당 블록의 움직임 벡터는 스케일링을 통해 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자로서 이용될 수도 있다. 이 경우는 상기 검토 조건 3 또는 검토 조건 4의 경우에 해당한다고 할 수 있다.
도 9의 경우에도 상기 4 단계의 검토 조건 및 주변 블록의 위치를 고려하여 다양한 순서로 현재 블록의 주변 블록에 대한 움직임 벡터의 스캔이 가능하다. 이때, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 좌측 블록들(Am, Am+1)로부터 구해지는 움직임 벡터 예측자 후보, 예컨대 좌측 움직임 벡터 예측자와 상측 블록들(B-1, Bn, Bn+1)로부터 구해지는 움직임 벡터 예측자 후보, 예컨대 상측 움직임 벡터 예측자를 따로 결정할 수 있다.
도 8의 경우와 마찬가지로, 도 9의 경우에도 아래의 표에서 정해진 순서에 따라서 스캔을 하면서 검토 조건을 만족하는지를 확인하며, 검토 조건이 만족되는 경우에는 스캔을 중단하고, 검토 조건을 만족하는 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하기 위한 움직임 벡터 예측자(MVP) 후보로서 이용한다.
인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 선택된 움직임 벡터 예측자 후보를 기반으로 움직임 벡터 예측자(MVP) 리스트를 구성할 수 있다. 인코딩 장치는 MVP 리스트에서 현재 블록의 예측에 이용될 움직임 벡터 예측자를 움직임 벡터 예측자 인덱스 등을 통해 지시할 수 있다. 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 수신한 움직임 벡터 예측자 인덱스가 움직임 벡터 예측자 리스트에서 지시하는 움직임 벡터 예측자를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터을 유도할 수 있다.
이하, 좌측 움직임 벡터 예측자를 선택하는 방법과 상측 움직임 벡터 예측자를 선택하는 방법을 차례대로 설명한다. 이하의 표에서도 1 내지 8의 숫자는 스캔의 순서를 나타낸다.
표 17은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 주변 블록 Am, Am+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 17>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000018
표 17의 예에서는, 블록 Am이 상기 검토 조건들 중 하나를 만족하는지를 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하지 않는다면, 블록 Am이 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 이와 같은 방식으로 스캔하여, 블록 Am이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는 스캔 순서에 따라서 블록 Am+1이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지를 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 해당 블록이 검토 조건을 만족하면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 18은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 주변 블록 Am, Am+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 다른 예를 나타낸 것이다..
<표 18>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000019
표 18의 예에서는, 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는, 블록 Am+1이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am+1도 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는, 블록 Am이 검토 조건 2 내지 4 중 하나를 만족하는지를 차례로 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4를 만족하지 않으면, 스캔 순서에 따라서 블록 Am+1이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지를 차례로 확인한다.
스캔 과정에서 해당 블록이 검토 조건을 만족하면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 19는 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 주변 블록 Am, Am+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 또는 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 19>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000020
표 19의 예에서는, 표 17의 스캔 순서와 다르게, 블록 Am+1이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하는지를 순서대로 확인하고, 블록 Am+1이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에, 블록 Am이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하는지를 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 20은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 주변 블록 Am, Am+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 20>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000021
표 20의 예에서는, 표 18의 예에서 적용한 스캔 순서를, 표 18의 예와 달리 블록 Am+1에 우선 순위를 두고 적용한다. 예컨대, 표 20의 예에서는 블록 Am+1이 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는, 스캔 순서에 따라서 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am도 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는 스캔 순서에 따라서, 블록 Am+1이 검토 조건 2 내지 4 중 어느 하나를 만족하는지를 순서대로 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4를 만족하지 않으면, 스캔 순서에 따라서 블록 Am이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4 중 어느 하나를 만족하는지를 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 21은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 주변 블록 Am, Am+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 21>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000022
표 21의 예에서는, 블록 Am+1이 검토 조건 1을 만족하는지를 먼저 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는, 스캔 순서에 따라서 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am도 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는 스캔 순서에 따라서, 블록 Am+1이 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 2를 만족하지 않으면, 스캔 순서에 따라서 블록 Am이 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 2를 만족하지 않으면, 블록 Am+1이 검토 조건 3 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지를, 블록 Am이 검토 조건 3 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지를 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 22는 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 주변 블록 Am, Am+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 22>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000023
표 22에서는 각 블록별로 두 개씩의 검토 조건을 순서대로 확인한다. 구체적으로, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am+1이 검토 조건 1을 만족하는지를 먼저 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 1을 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am+1이 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 2를 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 1을 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am이 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 2를 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am+1이 검토 조건 3을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 3을 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am+1이 검토 조건 4를 만족하는지를 확인한다. 블록 Am+1이 검토 조건 4를 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am이 검토 조건 3을 만족하는지를 확인한다. 블록 Am이 검토 조건 3을 만족하지 않으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Am이 검토 조건 4를 만족하는지를 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
상기 표 17 내지 표 22의 예와 같이, 현재 블록의 좌측 주변 블록들 Am과 Am+1 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보, 즉 좌측 움직임 벡터 후보(left mv candidate)을 구하기 위해 다양한 스캔 순서를 적용할 수 있다.
이때, 스캔을 수행하는 경우의 수를 줄여서 복잡도의 이득을 얻기 위해서 일부 스캔을 생략 또는 제거할 수도 있다. 예컨대, 표 17의 예에서, 순서 1 내지 5까지의 스캔만 수행하고, 순서 6 내지 8에 해당하는 스캔은 생략할 수도 있다. 유사하게, 표 18 내지 표 22의 예에서도, 후순위(예컨대 5 내지 8, 6 내지 8, 7 내지 8 또는 8 등)의 스캔은 프로세스의 복잡도를 줄이기 위해 생략할 수도 있다.
또한, 검토 조건에 해당하는지를 확인하는 절차를 검토 조건별로 묶어서 수행함으로써 복잡도의 이득을 얻을 수도 있다. 예컨대, 표 22의 경우에는 각 블록별로 두 개씩의 검토 조건을 차례로 확인한다.
또한, 표 21의 예와 표 22의 예는, 검토 조건 1과 검토 조건 2에 우선 순위를 두는 방법이다. 상술한 바와 같이, 검토 조건 1과 검토 조건 2의 경우에 해당하는 블록은 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 가지므로, 스케일링할 필요없이 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 이용할 수 있다. 따라서, 스케일링의 빈도를 줄이고 복잡도를 감소시킬 수 있다.
이제, 현재 블록의 상측 주변 블록들 B-1, Bn, Bn+1으로부터 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보, 즉 상측 움직임 벡터 예측자를 선택하는 방법을 설명한다. 상측 주변 블록들로부터 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보를 선택하는 방법은 스캔 대상 블록이 3개라는 점을 제외하면, 좌측 주변 블록들로부터 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보를 선택하는 방법과 기본적으로 동일하다. 이하의 표에서 1 내지 12의 숫자는 스캔의 순서를 나타낸다.
표 23은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 상측의 주변 블록 B-1, Bn, Bn+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 또는 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 23>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000024
표 23의 예에서는, 블록 Bn+1가 상기 검토 조건들 중 하나를 만족하는지를 확인한다. 블록 Bn+1이 검토 조건 1을 만족하지 않는다면 다음으로 블록 Bn+1이 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 이와 같은 방식으로 스캔하여, 블록 Bn+1이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는 블록 Bn이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지를 순서대로 확인한다. 또한, 블록 Bn이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는, 블록 B-1이 검토 조건 1 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지를 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 해당 블록이 검토 조건을 만족하면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 24는 도 9에 있어서 현재 블록(900) 좌측의 상측 블록 B-1, Bn, Bn+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 24>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000025
표 24의 예에서는, 블록 Bn+1이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Bn+1이 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는, 블록 Bn이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 Bn이 검토 조건 1을 만족하지 않는 경우에는 블록 B-1이 검토 조건 1을 만족하는지를 확인한다. 블록 B-1이 검토 조건 1을 만족하지 않으면, 다시 블록 Bn+1부터 B-1의 순서로, 검토 조건 2를 만족하는지를 확인한다. 블록 Bn+1, Bn, B-1이 검토 조건 2를 만족하지 않으면, 다시 Bn+1부터 B-1의 순서로, 검토 조건 3를 만족하는지를 확인한다. 이와 같은 방법으로, 블록 Bn+1, Bn, B-1 중에 검토 조건 1 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는 블록이 있는지를 스캔 순서에 따라서 순차적으로 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 주변 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 25는 도 9에 있어서 현재 블록(900) 상측의 주변 블록 B-1, Bn, Bn+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인한 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 25>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000026
표 25의 예에서는, 검토 조건 1을 만족하는지를 블록 Bn+1, Bn, B-1의 순서로 확인한다. 검토 조건 1을 만족하는 상측 주변 블록이 없는 경우에는, 블록 Bn+1에 대하여 검토 조건 2 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn+1이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는, 블록 Bn이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는, 블록 B-1이 검토 조건 2 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 26은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 상측의 주변 블록 B-1, Bn, Bn+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 또는 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 26>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000027
표 26의 예에서는, 표 25의 예와 달리, 검토 조건 1 및 2에 대해서는, 각 검토 조건을 블록 Bn+1, Bn, B-1의 해당 여부를 차례로 판단하며, 조건 3 및 4에 대해서는 각 블록별로 해당 여부를 차례로 판단한다. 예컨대, 우선 검토 조건 1을 만족하는지를 블록 Bn+1, Bn, B-1의 순서로 확인하고, 검토 조건 1을 만족하는 상측 주변 블록이 없는 경우에는, 검토 조건 2를 만족하는지를 블록 Bn+1, Bn, B-1의 순서로 확인한다. 검토 조건 1과 검토 조건 2 중 하나를 만족하는 상측 블록이 없는 경우에는, 블록 Bn+1이 검토 조건 3 또는 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인하고, 블록 Bn+1이 검토 조건 3과 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는, 블록 Bn이 검토 조건 3 또는 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn이 검토 조건 3과 검토 조건 4를 만족하지 않는 경우에는, 블록 B-1이 검토 조건 3 또는 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 27은 도 9에 있어서 현재 블록(900) 상측의 주변 블록 B-1, Bn, Bn+1을 상기 검토 조건의 우선 순위에 따라서 차례로 스캔하면서 이용 가능한 것으로 확인된 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 그대로 혹은 스케일링하여 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 예측자 후보로 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
<표 27>
Figure PCTKR2012001999-appb-I000028
표 27의 예에서는, 표 22의 예와 유사하게, 각 블록당 2개씩의 검토 조건을 확인한다. 구체적으로 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 블록 Bn+1이 검토 조건 1 또는 검토 조건 2 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn+1이 검토 조건 1과 검토 조건 2를 만족하지 않는 경우에는, 블록 Bn이 검토 조건 1 또는 검토 조건 2 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn이 검토 조건 1과 검토 조건 2를 만족하지 않는 경우에는, 블록 B-1이 검토 조건 1 또는 검토 조건 2 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 상측 블록들이 검토 조건 1과 검토 조건 2를 만족하지 않으면, 블록 Bn+1이 검토 조건 3 또는 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn+1이 검토 조건 3과 검토 조건 4를 만족하지 않으면, 블록 Bn이 검토 조건 3 또는 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다. 블록 Bn이 검토 조건 3과 검토 조건 4를 만족하지 않으면, 블록 B-1이 검토 조건 3 또는 내지 검토 조건 4 중 하나를 만족하는지 순서대로 확인한다.
스캔 과정에서 검토 조건을 만족하는 블록을 찾으면, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 스캔을 중지하고 해당 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택한다. 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 필요에 따라서 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치는 주변 블록과 현재 블록의 참조 픽처가 상이한 경우에는, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 움직임 벡터 예측자 후보로서 이용할 수 있다. 이때 스케일링 방법으로서, 상술한 수식 1 또는 수식 2의 방법을 이용할 수도 있다.
표 23 내지 표 27에서 보듯이, 현재 블록의 좌측 블록들로부터 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보를 구하는 것과 유사하게, 현재 블록의 상측 블록들로부터 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보를 구하기 위해서도 다양한 스캔 순서를 적용할 수 있다.
상측 블록들로부터 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보, 즉 상측 움직임 벡터 후보(top mv candidate)를 구하는 방법에 있어서도, 복잡도를 줄이기 위해, 스캔을 수행하는 경우의 수를 줄일 수도 있다. 예컨대, 검토 조건 1을 만족하는지를 확인하는 스캔이거나 각 검토 조건별로 첫 번째 스캔인 경우에만 스캔을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우, 표 23의 예에서는 순서 6, 7, 8, 10, 11, 12의 스캔을 생략할 수 있다.
또한, 표 26 및 표 27의 예는 표 21 및 표 22의 예와 유사하게, 검토 조건 1과 검토 조건 2에 우선 순위를 두는 방법이다. 검토 조건 1과 검토 조건 2에 해당하는 블록은 현재 블록(예컨대 현재 예측 유닛)과 동일한 참조 픽처를 참조하므로, 움직임 벡터를 스케일링하지 않고 그대로 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 이용할 수 있다. 따라서, 움직임 벡터를 스케일링하는데 따르는 복잡도를 줄일 수 있다.
한편, 상술한 스캔 방법 외에 다양한 검토 조건의 조합 및 검토 조건의 순서, 블록 위치의 순서를 적용하는 것이 가능하다. 또한, 상술한 스캔 방법을 조합하여 적용하는 것 역시 가능하다.
또한, 본 명세서에서는 움직임 벡터 예측자라는 표현을 이용하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 움직임 벡터 예측자는 예측 움직임 벡터(Predicted Motion Vector: PMV) 등으로 불릴 수도 있다.
도 4, 도 5, 도 7, 도 8, 도 9에 있어서, 현재 블록 및 현재 블록의 주변 블록들은 예측 유닛일 수 있다. 또한, 도 4, 도 5, 도 7, 도 8, 도 9에 있어서, 현재 블록 및 현재 블록의 주변 블록들은 예측 유닛일 수도 있다. 뿐만 아니라, 도 4, 도 5, 도 7, 도 8, 도 9에 있어서, 현재 블록 및 현재 블록의 주변 블록들은 변환 유닛일 수도 있다. 따라서, 도 4, 도 5, 도 7, 도 8, 도 9에서 설명한 내용은, 현재 블록 및 현재 블록의 주변 블록이 부호화 유닛이거나 변환 유닛인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 움직임 벡터 예측자 후보를 선택하고, 선택된 움직임 벡터 예측자 후보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 과정이 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 이루어지는 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 움직임 벡터 예측자 후보를 선택하고, 선택된 움직임 벡터 예측자 후보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 과정은 인코딩 장치 또는 디코딩 장치 내 소정의 모듈 혹은 유닛에서 수행될 수도 있다. 예컨대, 움직임 벡터 예측자 후보를 선택하고, 선택된 움직임 벡터 예측자 후보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 과정을 인코딩 장치 또는 디코딩 장치 내부의 예측부에서 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따라서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하는 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 10의 각 단계는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치가 수행할 수 있다. 또한, 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 예측부가 도 10의 각 단계를 수행할 수도 있다. 여기서는 설명의 편의를 위해 인코딩 장치 또는 디코딩 장치 내의 예측부가 도 10의 각 단계를 수행하는 것으로 설명한다.
도 10을 참조하면, 예측부는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택한다(S1010). 예측부는 현재 블록의 주변 블록들을 검색해서 이용 가능한 것으로 검색되는 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택할 수 있다. 이때, 예측부는 현재 블록의 주변 블록들을 소정의 그룹으로 나누어 검색을 수행하고, 각 그룹별로 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보를 선택할 수도 있다.
이때, 이용 가능한 블록은 인터 예측 모드로 인코딩/디코딩되는 블록으로서 상술한 검토 조건을 만족하는 블록일 수 있다. 현재 블록의 주변 블록들을 어떻게 그룹으로 나누는지는 상술한 바와 같다.
또한, 예측부는 이용 가능한 것으로 검색되는 첫 번째 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보로 선택할 수도 있다. 예컨대, 예측부는 이용 가능한 것으로 검색되는 첫 번째 블록이 상술한 검토 조건 3 또는 검토 조건 4에 해당하는 경우에는 해당 블록의 움직임 벡터를 스케일링할 수 있다. 스케일링의 구체적인 방법은 상술한 바와 같다.
예측부는 공간적인 주변 블록들로부터 구할 수 있는 움직임 벡터 예측자 후보의 개수가 소정의 개수에 미치지 못하는 경우에는 시간적인 주변 블록으로부터 움직임 벡터 예측자 후보를 구할 수도 있다.
예측부는 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택할 수 있다(S1020). 예측부는 선택한 움직임 벡터 예측자 후보들로 움직임 벡터 예측자 리스트를 구성할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 전송 정보량을 최소로 하는 움직임 벡터 예측자를 움직임 벡터 예측자 리스트에서 선택할 수 있다. 디코딩 장치의 예측부는 인코딩 장치로부터 전송된 움직임 벡터 예측자 정보(예컨대, 움직임 벡터 예측자 인덱스)가 지시하는 움직임 벡터 예측자를 움직임 벡터 예측자 리스트에서 선택하여, 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다.
따라서, 본 발명은 상술한 실시예들을 동시에 적용하거나 조합하여 적용하는 실시 형태를 포함한다.

Claims (15)

  1. 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계; 및
    상기 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하는 단계를 포함하며,
    상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들은,
    상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제1 후보 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제2 후보 블록의 움직임 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이용 가능한 블록은,
    제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는 블록으로서, 인터 예측 모드가 적용된 블록인 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 선택 단계에서는,
    상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 낮은 번호의 조건이 만족되는지 여부에 더 높은 우선 순위를 두고 검색하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 후보 블록 또는 상기 제2 후보 블록 중 상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 만족하는 블록의 움직임 벡터는 스케일링되는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스케일링은 상기 현재 블록이 속하는 현재 픽처와 상기 현재 블록의 참조 픽처 사이의 거리; 및
    상기 현재 픽처와 상기 제1 후보 블록 또는 상기 제2 후보 블록 중 상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 만족하는 블록의 참조 픽처 사이의 거리에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 스케일링의 회수를 소정의 회수로 제한하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 좌측 주변 블록들은,
    상기 현재 블록의 좌하측 코너에 위치하는 제1 주변 블록 및 상기 현재 블록 좌측의 하측에 위치하는 제2 주변 블록인 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계는,
    상기 제1 주변 블록 및 상기 제2 주변 블록에 대하여,
    제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는지를 제1 조건부터 제4 조건의 순서로 판단하는 조건 판단 단계; 및
    상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 어느 하나를 만족하는 것으로 먼저 검색되는 블록을 상기 제1 후보 블록으로 결정하는 후보 블록 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 조건 판단 단계는,
    상기 제1 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    상기 제2 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    상기 제1 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제2 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 상측 주변 블록들은,
    상기 현재 블록의 우상측 코너에 위치하는 제3 주변 블록, 상기 현재 블록 상측의 우측에 위치하는 제4 주변 블록 및 상기 현재 블록의 좌상측 코너에 위치하는 제5 주변 블록인 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하는 단계는,
    상기 제3 주변 블록, 제4 주변 블록 및 제5 주변 블록에 대하여,
    제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는지를 제1 조건부터 제4 조건의 순서로 판단하는 조건 판단 단계; 및
    상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 어느 하나를 만족하는 것으로 먼저 검색되는 블록을 상기 제2 후보 블록으로 결정하는 후보 블록 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 조건 판단 단계는,
    상기 제3 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    상기 제4 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    상기 제5 주변 블록에 대하여 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    상기 제3 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    상기 제4 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제5 주변 블록에 대하여 상기 제3 조건 및 제4 조건의 만족 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 벡터 예측자 선택 방법.
  13. 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 예측부; 및
    상기 현재 블록의 주변 블록에 대한 정보를 저장하는 메모리를 포함하며,
    상기 예측부는, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들을 선택하고, 상기 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 선택하며,
    상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자 후보들은, 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제1 후보 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중에서 이용 가능한 블록으로 가장 먼저 검색되는 제2 후보 블록의 움직임 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이용 가능한 블록은,
    제1 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제2 조건으로서 상기 현재 블록과 동일한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제3 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 동일한 참조 픽처 리스트를 가질 것,
    제4 조건으로서 상기 현재 블록과 상이한 참조 픽처 및 상이한 참조 픽처 리스트를 가질 것 중 어느 하나를 만족하는 블록으로서, 인터 예측 모드가 적용된 블록이며,
    상기 예측부는, 상기 제1 조건 내지 제4 조건 중 낮은 번호의 조건이 만족되는지 여부에 더 높은 우선 순위를 두고 검색하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 예측부는,
    상기 제1 후보 블록 또는 상기 제2 후보 블록 중 상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 만족하는 블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
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