WO2017222237A1 - 화면 내 예측 방법 및 장치 - Google Patents

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고현석
임성창
강정원
이진호
이하현
전동산
조승현
김휘용
최진수
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한국전자통신연구원
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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for encoding / decoding an image. Specifically, the present invention relates to an intra prediction method and an apparatus, and more particularly, to a curved intra prediction method and an apparatus.
  • HD high definition
  • UHD ultra high definition
  • An inter-screen prediction technique for predicting pixel values included in the current picture from a picture before or after the current picture using an image compression technology
  • an intra-picture prediction technology for predicting pixel values included in the current picture using pixel information in the current picture
  • transformation and quantization techniques for compressing the energy of the residual signal
  • entropy coding technique for assigning short codes to high-frequency values and long codes for low-frequency values.
  • Image data can be effectively compressed and transmitted or stored.
  • An object of the present invention is to provide an encoding / decoding method and apparatus for improving the encoding / decoding efficiency of an image.
  • An object of the present invention is to provide an intra prediction method and apparatus for improving the efficiency of intra prediction.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for performing linear directional prediction and / or curved prediction when performing intra prediction.
  • the image decoding method according to the present invention may include decoding information on intra prediction and generating a prediction block by performing intra prediction on a current block based on the information on intra prediction. have.
  • the information about the intra prediction may include information about an intra prediction mode, and the intra prediction mode may include a curved intra prediction mode.
  • the intra prediction mode of the current block may be a curved intra prediction mode, and the information about the intra prediction may include direction information.
  • the information about the intra prediction may include information specifying the position of the reference pixel.
  • the current block may include one or more pixel groups including one or more pixels, and information specifying a position of the reference pixel may be allocated in units of the pixel group.
  • the pixel group comprises at least one of a pixel unit, a horizontal line unit, a vertical line unit, a diagonal line unit, a right angle line unit, and a sub block unit included in the current block. Decryption method.
  • the information specifying the position of the reference pixel may include information about one or more curvature parameters or one or more weight parameters.
  • the information specifying the position of the reference pixel may be decoded based on one or more neighboring blocks of the current block.
  • the one or more curvature parameters or one or more weight parameters may be decoded using a default value and a delta value.
  • the information about the intra prediction includes information about the application of the curved intra prediction, the information about the application of the prediction within the curved screen is decoded in predetermined units,
  • the predetermined unit may be at least one of a video, a sequence, a picture, a slice, a tile, an encoding tree unit, an encoding unit, a prediction unit, and a transform unit.
  • An image decoding apparatus includes a decoder that decodes information about intra prediction and an intra predictor that generates prediction blocks by performing intra prediction on a current block based on information about intra prediction. It may include.
  • the information about the intra prediction may include information about an intra prediction mode, and the intra prediction mode may include a curved intra prediction mode.
  • the image encoding method according to the present invention may include generating a prediction block by performing intra prediction on a current block, and encoding information on the intra prediction.
  • the information about the intra prediction may include information about an intra prediction mode, and the intra prediction mode may include a curved intra prediction mode.
  • the intra prediction mode of the current block is a curved intra prediction mode, and the information about the intra prediction may include direction information.
  • the information about the intra prediction may include information for specifying the position of the reference pixel.
  • the current block may include one or more pixel groups including one or more pixels, and information specifying the position of the reference pixel may be allocated in units of the pixel group.
  • the pixel group may be configured by at least one of a pixel unit, a horizontal line unit, a vertical line unit, a diagonal line unit, a right angle line unit, and a sub block unit included in the current block. have.
  • the information specifying the position of the reference pixel may include information about one or more curvature parameters or one or more weight parameters.
  • the information specifying the position of the reference pixel may be encoded based on one or more neighboring blocks of the current block.
  • the one or more curvature parameters or one or more weight parameters may be encoded using a default value and a delta value.
  • the apparatus for encoding an image according to the present invention may include an intra prediction unit generating an prediction block by performing intra prediction on a current block, and an encoder encoding information on the intra prediction.
  • the information about the intra prediction may include information about an intra prediction mode, and the intra prediction mode may include a curved intra prediction mode.
  • the recording medium according to the present invention can store a bitstream generated by the video encoding method according to the present invention.
  • the encoding / decoding efficiency of an image can be improved.
  • the encoding / decoding efficiency of intra prediction of an image can be improved.
  • intra prediction may be performed using linear directional prediction and / or curved prediction.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a division structure of an image when encoding and decoding an image.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a form of a prediction unit PU that may be included in the coding unit CU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a form of a transform unit (TU) that a coding unit CU may include.
  • TU transform unit
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of an intra prediction process.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of an inter prediction process.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a transform set according to an intra prediction mode.
  • 9 is a view for explaining the process of the conversion.
  • 10 is a diagram for describing scanning of quantized transform coefficients.
  • 11 is a diagram for explaining block division.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of an encoding apparatus that performs an intra prediction method according to the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for describing an operation of a decoding apparatus for performing an intra prediction method according to the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for describing a pixel that may be used to configure a reference pixel array (p ref ) for intra prediction.
  • FIG. 15 is a diagram for describing an exemplary embodiment in which an unusable reference pixel candidate is replaced with a pixel value of an available reference pixel.
  • FIG. 16 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value intraHorVerDistThresh allocated to a block size N s .
  • FIG. 17 illustrates whether to perform filtering on reference pixels according to a block size and a directional prediction mode of a current block.
  • FIG. 18 is a diagram for describing intra prediction when an intra prediction mode is a non-directional planner mode INTRA_PLANAR.
  • 19 is a diagram for explaining intra prediction when an intra prediction mode is a non-directional DC mode INTRA_DC.
  • FIG. 20 is a diagram for describing an exemplary embodiment of an intraPredAngle between each linear directional mode and a vertical direction among intra prediction modes (predModeIntra) including 33 linear directional modes.
  • 21 is a view for explaining one embodiment of generating a one-dimensional array of reference pixels (1-D reference sample array, p 1, ref) from the P ref.
  • FIG. 22 is a diagram for describing an embodiment of generating p 1 and ref for a 4 ⁇ 4 block in the case of the linear directional mode in the horizontal direction.
  • FIG. 23 is a diagram for describing an embodiment of generating p 1 and ref for a 4 ⁇ 4 block in the straight direction mode in the vertical direction.
  • FIG. 24 is a diagram for describing an embodiment of filtering a boundary region of a prediction block in the prediction mode in the vertical direction.
  • FIG. 25 is a diagram for describing an example in which reference pixels of different angles are used according to pixel positions in a prediction block.
  • FIG. 26 illustrates an example of a plurality of lines of reference pixels used for intra prediction of a current block.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 27.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 29.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 31.
  • 1 is a view for explaining an embodiment.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 33.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 35.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 37.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 39.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 41.
  • 43 is a diagram for explaining another embodiment of the curved intra prediction.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a bitstream including information about intra prediction according to the present disclosure.
  • FIG. 45 exemplarily shows a current block B C and two neighboring blocks B a and B b that are already encoded / decoded.
  • FIG. 46 is a diagram for describing encoding / decoding of an intra prediction mode of a current block of a chroma component.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • any component of the invention When any component of the invention is said to be “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but other components may be present in between. It should be understood that it may. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in between.
  • each component shown in the embodiments of the present invention are shown independently to represent different characteristic functions, and do not mean that each component is made of separate hardware or one software component unit.
  • each component is included in each component for convenience of description, and at least two of the components may be combined into one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function.
  • Integrated and separate embodiments of the components are also included within the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
  • Some components of the present invention are not essential components for performing essential functions in the present invention but may be optional components for improving performance.
  • the present invention can be implemented including only the components essential for implementing the essentials of the present invention except for the components used for improving performance, and the structure including only the essential components except for the optional components used for improving performance. Also included in the scope of the present invention.
  • an image may mean one picture constituting a video and may represent a video itself.
  • "encoding and / or decoding of an image” may mean “encoding and / or decoding of a video” and may mean “encoding and / or decoding of one of images constituting the video.” It may be.
  • the picture may have the same meaning as the image.
  • Encoder This may mean an apparatus for performing encoding.
  • Decoder Refers to an apparatus for performing decoding.
  • Parsing This may mean determining a value of a syntax element by entropy decoding or may refer to entropy decoding itself.
  • An MxN array of samples where M and N are positive integer values, and a block can often mean a two-dimensional sample array.
  • Sample This is a basic unit that constitutes a block and can represent values from 0 to 2 Bd -1 depending on the bit depth (B d ).
  • the pixel and the pixel may be used as the sample.
  • Unit may mean a unit of image encoding and decoding.
  • a unit may be an area generated by division of one image.
  • a unit may mean a divided unit when a single image is divided into subdivided units to be encoded or decoded.
  • a predetermined process may be performed for each unit.
  • One unit may be further divided into subunits having a smaller size than the unit.
  • the unit may be a block, a macroblock, a coding tree unit, a coding tree block, a coding unit, a coding block, a prediction. It may mean a unit, a prediction block, a transform unit, a transform block, or the like.
  • the unit may refer to a luma component block, a chroma component block corresponding thereto, and a syntax element for each block in order to refer to the block separately.
  • the unit may have various sizes and shapes, and in particular, the shape of the unit may include a geometric figure that can be expressed in two dimensions such as a square, a trapezoid, a triangle, a pentagon, as well as a rectangle.
  • the unit information may include at least one of a type of a unit indicating a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, and the like, a size of a unit, a depth of a unit, an encoding and decoding order of the unit, and the like.
  • a reconstructed neighbor unit may refer to a unit that has already been encoded or decoded in a spatial / temporal manner around the encoding / decoding target unit.
  • the restored peripheral unit may mean a restored peripheral block.
  • a neighbor block may mean a block adjacent to an encoding / decoding target block.
  • the block adjacent to the encoding / decoding object block may mean a block in which a boundary of the encoding / decoding object block abuts.
  • the neighboring block may mean a block located at an adjacent vertex of the encoding / decoding target block.
  • the neighboring block may mean a restored neighboring block.
  • Unit Depth It means the degree of unit division. In the tree structure, the root node has the smallest depth, and the leaf node has the deepest depth.
  • This may mean a encoding / decoding target unit syntax element, a coding parameter, a value of a transform coefficient, or the like.
  • Parameter set may correspond to header information among structures in the bitstream, and includes a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, and an adaptive parameter set. At least one or more of the adaptation parameter set may be included in the parameter set.
  • the parameter set may have a meaning including slice header and tile header information.
  • Bitstream may mean a string of bits including encoded image information.
  • Prediction Unit This is a basic unit when performing inter prediction or intra prediction and compensation thereof, and one prediction unit may be divided into a plurality of partitions having a small size. In this case, each of the plurality of partitions becomes a basic unit at the time of performing the prediction and compensation, and the partition in which the prediction unit is divided may also be called a prediction unit.
  • the prediction unit may have various sizes and shapes, and in particular, the shape of the prediction unit may include a geometric figure that can be expressed in two dimensions such as a square, a trapezoid, a triangle, a pentagon, as well as a rectangle.
  • Prediction Unit Partition This may mean a form in which a prediction unit is divided.
  • Reference Picture List refers to a list including one or more reference pictures used for inter prediction or motion compensation.
  • the types of reference picture lists may be LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3), and the like. Lists can be used.
  • Inter Prediction Indicator It may mean the inter prediction direction (unidirectional prediction, bi-directional prediction, etc.) of the block to be encoded / decoded during inter prediction, and the block to be encoded / decoded will generate the prediction block. This may mean the number of reference pictures used, and may mean the number of prediction blocks used when the encoding / decoding target block performs inter prediction or motion compensation.
  • a reference picture index may mean an index of a specific reference picture in the reference picture list.
  • Reference Picture Refers to an image referred to by a specific unit for inter prediction or motion compensation.
  • the reference picture may also be referred to as a reference picture.
  • Motion Vector A two-dimensional vector used for inter prediction or motion compensation, and may mean an offset between an encoding / decoding target image and a reference image.
  • (mvX, mvY) may represent a motion vector
  • mvX may represent a horizontal component
  • mvY may represent a vertical component.
  • Motion Vector Candidate When a motion vector is predicted, it may mean a unit which is a prediction candidate or a motion vector of the unit.
  • a motion vector candidate list may mean a list constructed using motion vector candidates.
  • Motion Vector Candidate Index An indicator indicating a motion vector candidate in a motion vector candidate list, and may be referred to as an index of a motion vector predictor.
  • Motion Information Information including at least one of a motion vector, a reference picture index, an inter prediction indicator, as well as reference picture list information, a reference picture, a motion vector candidate, and a motion vector candidate index. It may mean.
  • a merge candidate list may mean a list constructed using merge candidates.
  • Merge Candidate may include a spatial merge candidate, a temporal merge candidate, a combined merge candidate, a combined two-prediction merge candidate, a zero merge candidate, and the like.
  • the merge candidate may include prediction type information and each of It may include motion information such as a reference picture index and a motion vector for the list.
  • Merge Index refers to information indicating a merge candidate in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate a block in which a merge candidate is derived among blocks reconstructed adjacent to the current block in a spatial / temporal manner.
  • the merge index may indicate at least one or more of the motion information that the merge candidate has.
  • a transform unit may refer to a basic unit when performing residual signal encoding / decoding such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, and transform coefficient encoding / decoding. It may be divided into a plurality of transform units having a small size.
  • the transform unit may have various sizes and shapes, and in particular, the shape of the transform unit may include a geometric figure that can be expressed in two dimensions such as a square, a trapezoid, a triangle, a pentagon, as well as a rectangle.
  • Scaling This may mean a process of multiplying a transform coefficient level by a factor and generating a transform coefficient as a result. Scaling can also be called dequantization.
  • a quantization parameter may mean a value used when scaling transform coefficient levels in quantization and inverse quantization.
  • the quantization parameter may be a value mapped to a quantization step size.
  • a quantization parameter may mean a differential value between the predicted quantization parameter and the quantization parameter of the encoding / decoding target unit.
  • Scan Refers to a method of arranging the order of coefficients in a block or matrix. For example, aligning a two-dimensional array into a one-dimensional array is called a scan. Sorting can also be called scan or inverse scan.
  • Transform Coefficient A coefficient value generated after performing a transform, and in the present invention, a quantized transform coefficient level in which quantization is applied to the transform coefficient may also be included in the meaning of the transform coefficient.
  • Non-zero Transform Coefficient may mean a transform coefficient whose magnitude is not zero or a transform coefficient level whose magnitude is not zero.
  • Quantization Matrix A matrix used in a quantization or inverse quantization process to improve the subjective or objective image quality of an image.
  • the quantization matrix may also be called a scaling list.
  • Quantization Matrix Coefficient It may mean each element in the quantization matrix. Quantization matrix coefficients may also be referred to as matrix coefficients.
  • a predetermined matrix may mean a predetermined quantization matrix defined in the encoder and the decoder.
  • Non-default Matrix A non-default matrix, which is not defined in advance in the encoder and the decoder, may mean a quantization matrix transmitted / received by a user.
  • a coding component may be composed of two color difference component (Cb, Cr) coding tree blocks associated with one luminance component (Y) coding tree block.
  • Each coding tree unit may be split using one or more partitioning methods such as a quad tree and a binary tree to form sub-units such as a coding unit, a prediction unit, and a transform unit.
  • partitioning methods such as a quad tree and a binary tree to form sub-units such as a coding unit, a prediction unit, and a transform unit.
  • Coding Tree Block A term used to refer to any one of a Y coded tree block, a Cb coded tree block, and a Cr coded tree block.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus 100 may be a video encoding apparatus or an image encoding apparatus.
  • the video may include one or more images.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially encode one or more images of the video over time.
  • the encoding apparatus 100 may include a motion predictor 111, a motion compensator 112, an intra predictor 120, a switch 115, a subtractor 125, a transformer 130, and quantization.
  • the unit 140 may include an entropy encoder 150, an inverse quantizer 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.
  • the encoding apparatus 100 may encode the input image in an intra mode and / or an inter mode. In addition, the encoding apparatus 100 may generate a bitstream through encoding of an input image, and may output the generated bitstream.
  • the switch 115 When the intra mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to intra, and when the inter mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to inter.
  • the intra mode may mean an intra prediction mode
  • the inter mode may mean an inter prediction mode.
  • the encoding apparatus 100 may generate a prediction block for the input block of the input image. In addition, after the prediction block is generated, the encoding apparatus 100 may encode a residual between the input block and the prediction block.
  • the input image may be referred to as a current image that is a target of current encoding.
  • the input block may be referred to as a current block or an encoding target block that is a target of the current encoding.
  • the intra prediction unit 120 may use the pixel value of a block that is already encoded around the current block as a reference pixel.
  • the intra predictor 120 may perform spatial prediction using the reference pixel, and generate prediction samples for the input block through spatial prediction.
  • Intra prediction may refer to intra prediction.
  • the motion predictor 111 may search an area that best matches the input block from the reference image in the motion prediction process, and derive a motion vector using the searched area.
  • the reference picture may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the motion compensator 112 may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector.
  • the motion vector may be a two-dimensional vector used for inter prediction.
  • the motion vector may indicate an offset between the current picture and the reference picture.
  • inter prediction may mean inter prediction.
  • the motion predictor 111 and the motion compensator 112 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a part of a reference image when the motion vector does not have an integer value.
  • a motion prediction and motion compensation method of a prediction unit included in a coding unit based on a coding unit may be skip mode, merge mode, or AMVP mode. ), It may be determined which method is the current picture reference mode, and inter prediction or motion compensation may be performed according to each mode.
  • the current picture reference mode may mean a prediction mode using a pre-restored region in the current picture to which the encoding target block belongs.
  • a motion vector for the current picture reference mode may be defined to specify the pre-restored region. Whether the encoding target block is encoded in the current picture reference mode may be encoded using the reference image index of the encoding target block.
  • the subtractor 125 may generate a residual block using the difference between the input block and the prediction block.
  • the residual block may be referred to as the residual signal.
  • the transform unit 130 may generate a transform coefficient by performing transform on the residual block, and output a transform coefficient.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing transform on the residual block.
  • the transform unit 130 may omit the transform on the residual block.
  • Quantized transform coefficient levels may be generated by applying quantization to the transform coefficients.
  • the quantized transform coefficient level may also be referred to as transform coefficient.
  • the quantization unit 140 may generate a quantized transform coefficient level by quantizing the transform coefficient according to the quantization parameter, and output the quantized transform coefficient level. In this case, the quantization unit 140 may quantize the transform coefficients using the quantization matrix.
  • the entropy encoder 150 may generate a bitstream by performing entropy encoding according to probability distribution on values calculated by the quantizer 140 or coding parameter values calculated in the encoding process. And output a bitstream.
  • the entropy encoder 150 may perform entropy encoding on information for decoding an image in addition to information on pixels of an image.
  • the information for decoding the image may include a syntax element.
  • the entropy encoder 150 may use an encoding method such as exponential golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), or context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) for entropy encoding.
  • CAVLC context-adaptive variable length coding
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy encoder 150 may perform entropy encoding using a variable length coding (VLC) table.
  • VLC variable length coding
  • the entropy encoder 150 derives a binarization method of a target symbol and a probability model of a target symbol / bin, and then performs arithmetic coding using the derived binarization method or a probability model. You may.
  • the entropy encoder 150 may change a two-dimensional block shape coefficient into a one-dimensional vector form through a transform coefficient scanning method to encode a transform coefficient level.
  • a transform coefficient scanning method For example, upright scanning can be used to scan the coefficients of a block to change it into a one-dimensional vector.
  • a vertical scan that scans two-dimensional block shape coefficients in a column direction instead of an upright scan and a horizontal scan that scans two-dimensional block shape coefficients in a row direction may be used. That is, according to the size of the conversion unit and the intra prediction mode, it is possible to determine which scan method among upright scan, vertical scan and horizontal scan is used.
  • the coding parameter may include information derived from an encoding or decoding process as well as information encoded by an encoder and transmitted to a decoder, such as a syntax element, and may mean information required when encoding or decoding an image. have. For example, block size, block depth, block splitting information, unit size, unit depth, unit splitting information, quadtree split flag, binary tree split flag, binary tree split direction, intra prediction mode, Intra prediction direction, reference sample filtering method, prediction block boundary filtering method, filter tab, filter coefficient, inter prediction mode, motion information, motion vector, reference image index, inter prediction direction, inter prediction indicator, reference image list , Motion vector predictor, motion vector candidate list, motion merge mode, motion merge candidate, motion merge candidate list, skip mode, interpolation filter type, motion vector size, motion vector representation accuracy , Transform type, transform size, additional (secondary) transform availability information, residual signal presence information, coded block pattern, Coded Block Flag, Quantization Parameter, Quantization Matrix, In-loop Filter Information, In-loop Filter App
  • the residual signal may mean a difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming a difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming and quantizing the difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual block may be a residual signal in block units.
  • the encoded current image may be used as a reference image with respect to other image (s) to be processed later. Therefore, the encoding apparatus 100 may decode the encoded current image again and store the decoded image as a reference image. Inverse quantization and inverse transform on the encoded current image may be processed for decoding.
  • the quantized coefficients may be dequantized in inverse quantization unit 160.
  • the inverse transform unit 170 may perform an inverse transform.
  • the inverse quantized and inverse transformed coefficients may be summed with the prediction block via the adder 175.
  • a reconstructed block may be generated by adding the inverse quantized and inverse transformed coefficients and the prediction block.
  • the recovery block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 may apply at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed block or the reconstructed image. Can be.
  • the filter unit 180 may be referred to as an in-loop filter.
  • the deblocking filter may remove block distortion generated at boundaries between blocks.
  • it may be determined whether to apply the deblocking filter to the current block based on the pixels included in the several columns or rows included in the block.
  • a strong filter or a weak filter may be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be performed in parallel when vertical filtering and horizontal filtering are performed.
  • the sample adaptive offset may add an appropriate offset value to the pixel value to compensate for the encoding error.
  • the sample adaptive offset may correct the offset with the original image on a pixel basis for the deblocked image.
  • the pixels included in the image are divided into a predetermined number of areas, and then, the area to be offset is determined and the offset is applied to the corresponding area or the offset in consideration of the edge information of each pixel. You can use this method.
  • the adaptive loop filter may perform filtering based on a comparison value between the reconstructed image and the original image. After dividing the pixels included in the image into a predetermined group, one filter to be applied to the group may be determined and filtering may be performed for each group. For information related to whether to apply the adaptive loop filter, a luminance signal may be transmitted for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficient of the adaptive loop filter to be applied according to each block may vary. In addition, an adaptive loop filter of the same type (fixed form) may be applied regardless of the characteristics of the block to be applied.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the decoding apparatus 200 may be a video decoding apparatus or an image decoding apparatus.
  • the decoding apparatus 200 may include an entropy decoder 210, an inverse quantizer 220, an inverse transform unit 230, an intra predictor 240, a motion compensator 250, and an adder 255.
  • the filter unit 260 may include a reference picture buffer 270.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoding apparatus 100.
  • the decoding apparatus 200 may decode the bitstream in an intra mode or an inter mode.
  • the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed image through decoding and output the reconstructed image.
  • the switch When the prediction mode used for decoding is an intra mode, the switch may be switched to intra. When the prediction mode used for decoding is an inter mode, the switch may be switched to inter.
  • the decoding apparatus 200 may obtain a reconstructed residual block from the input bitstream, and generate a prediction block. When the reconstructed residual block and the prediction block are obtained, the decoding apparatus 200 may generate a reconstruction block that is a decoding target block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the decoding target block may be referred to as a current block.
  • the entropy decoder 210 may generate symbols by performing entropy decoding according to a probability distribution of the bitstream.
  • the generated symbols may include symbols in the form of quantized transform coefficient levels.
  • the entropy decoding method may be similar to the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoding method may be an inverse process of the above-described entropy encoding method.
  • the entropy decoder 210 may change the one-dimensional vector form coefficient into a two-dimensional block form through a transform coefficient scanning method.
  • a transform coefficient scanning method For example, upright scanning can be used to scan the coefficients of a block to change it into a two-dimensional block shape.
  • vertical scan or horizontal scan may be used instead of upright scan. That is, according to the size of the conversion unit and the intra prediction mode, it is possible to determine which scan method among upright scan, vertical scan and horizontal scan is used.
  • the quantized transform coefficient level may be inversely quantized by the inverse quantizer 220 and inversely transformed by the inverse transformer 230.
  • a reconstructed residual block may be generated.
  • the inverse quantization unit 220 may apply a quantization matrix to the quantized transform coefficient level.
  • the intra predictor 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction using pixel values of blocks that are already decoded around the decoding target block.
  • the motion compensator 250 may generate a predictive block by performing motion compensation using a reference vector stored in the motion vector and the reference picture buffer 270.
  • the motion compensator 250 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a portion of the reference image.
  • a motion compensation method of a prediction unit included in a coding unit is selected from among skip mode, merge mode, AMVP mode, and current picture reference mode. It may be determined whether or not it is a method, and motion compensation may be performed according to each mode.
  • the current picture reference mode may mean a prediction mode using a pre-restored region in the current picture to which the decoding target block belongs.
  • a motion vector for the current picture reference mode may be used to specify the pre-restored region.
  • a flag or index indicating whether the decoding object block is a block encoded in the current picture reference mode may be signaled or inferred through a reference picture index of the decoding object block.
  • the current picture may exist at a fixed position (eg, the position at which the reference image index is 0 or the last position) in the reference image list for the decoding object block.
  • the reference picture index may be variably positioned in the reference picture list, and a separate reference picture index indicating the location of the current picture may be signaled for this purpose.
  • the reconstructed residual block and the prediction block may be added through the adder 255.
  • the generated block may pass through the filter unit 260.
  • the filter unit 260 may apply at least one or more of a deblocking filter, a sample adaptive offset, and an adaptive loop filter to the reconstructed block or the reconstructed image.
  • the filter unit 260 may output the reconstructed image.
  • the reconstructed picture may be stored in the reference picture buffer 270 and used for inter prediction.
  • 3 is a diagram schematically illustrating a division structure of an image when encoding and decoding an image. 3 schematically shows an embodiment in which one unit is divided into a plurality of sub-units.
  • a coding unit may be used in encoding and decoding.
  • the coding unit may mean a coding unit.
  • a unit may be a term that collectively refers to a block including 1) a syntax element and 2) image samples.
  • "division of a unit” may mean “division of a block corresponding to a unit”.
  • the block division information may include information about a depth of a unit. The depth information may indicate the number and / or degree of division of the unit.
  • the image 300 is sequentially divided into units of a largest coding unit (LCU), and a split structure is determined by units of an LCU.
  • the LCU may be used as the same meaning as a coding tree unit (CTU).
  • CTU coding tree unit
  • One unit may be hierarchically divided with depth information based on a tree structure. Each divided subunit may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the unit, the depth information may include information about the size of the sub-unit.
  • the partition structure may mean a distribution of a coding unit (CU) in the LCU 310.
  • the CU may be a unit for efficiently encoding an image. This distribution may be determined according to whether to divide one CU into a plurality of CUs (two or more positive integers including 2, 4, 8, 16, etc.).
  • the horizontal and vertical sizes of the CUs created by splitting are either half of the horizontal and vertical sizes of the CU before splitting, or smaller than the horizontal and vertical sizes of the CU before splitting, depending on the number of splits.
  • Can have The partitioned CU may be recursively divided into a plurality of CUs having reduced horizontal and vertical sizes in the same manner.
  • the depth information may be information indicating the size of a CU and may be stored for each CU.
  • the depth of the LCU may be 0, and the depth of the smallest coding unit (SCU) may be a predefined maximum depth.
  • the LCU may be a coding unit having a maximum coding unit size as described above, and the SCU may be a coding unit having a minimum coding unit size.
  • the division starts from the LCU 310, and the depth of the CU increases by one each time the division reduces the horizontal and vertical sizes of the CU.
  • the CU that is not divided may have a size of 2N ⁇ 2N.
  • a 2N ⁇ 2N sized CU may be divided into a plurality of CUs having an N ⁇ N size. The magnitude of N decreases in half for every 1 increase in depth.
  • the horizontal and vertical sizes of the divided four coding units may each have a size of half compared to the horizontal and vertical sizes of the coding unit before being split. have.
  • the four divided coding units may each have a size of 16x16.
  • the coding unit is divided into quad-tree shapes.
  • the horizontal or vertical size of the divided two coding units may have a half size compared to the horizontal or vertical size of the coding unit before splitting.
  • the two split coding units may have a size of 16x32.
  • the two divided coding units may each have a size of 32x16.
  • an LCU having a depth of 0 may be 64 ⁇ 64 pixels. 0 may be the minimum depth.
  • An SCU of depth 3 may be 8x8 pixels. 3 may be the maximum depth.
  • a CU of 64x64 pixels, which is an LCU may be represented by a depth of zero.
  • a CU of 32x32 pixels may be represented by depth one.
  • a CU of 16 ⁇ 16 pixels may be represented by depth two.
  • a CU of 8x8 pixels, which is an SCU, may be represented by depth 3.
  • information on whether the CU is split may be expressed through split information of the CU.
  • the split information may be 1 bit of information. All CUs except the SCU may include partition information. For example, if the value of the partition information is 0, the CU may not be split. If the value of the partition information is 1, the CU may be split.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a form of a prediction unit PU that may be included in the coding unit CU.
  • a CU that is no longer split among CUs partitioned from the LCU may be divided into one or more prediction units (PUs). This process may also be called division.
  • PUs prediction units
  • the PU may be a basic unit for prediction.
  • the PU may be encoded and decoded in any one of a skip mode, an inter screen mode, and an intra screen mode.
  • the PU may be divided into various forms according to modes.
  • the coding unit may not be divided into prediction units, and the coding unit and the prediction unit may have the same size.
  • the skip mode there may be no partition in the CU.
  • the 2N ⁇ 2N mode 410 having the same size as the CU without splitting may be supported.
  • inter-screen mode eight divided forms in the CU can be supported.
  • 2Nx2N mode 410, 2NxN mode 415, Nx2N mode 420, NxN mode 425, 2NxnU mode 430, 2NxnD mode 435, nLx2N mode 440, and nRx2N mode 445 may be supported.
  • 2Nx2N mode 410 and NxN mode 425 may be supported.
  • One coding unit may be split into one or more prediction units, and one prediction unit may also be split into one or more prediction units.
  • the horizontal and vertical sizes of the divided four prediction units may each have a size of half compared to the horizontal and vertical sizes of the prediction unit before splitting. have.
  • the four divided prediction units may each have a size of 16x16.
  • the horizontal or vertical size of the divided two prediction units may have a half size compared to the horizontal or vertical size of the prediction unit before splitting.
  • the two divided prediction units may each have a size of 16x32.
  • the two divided prediction units may each have a size of 32x16.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a form of a transform unit (TU) that a coding unit CU may include.
  • TU transform unit
  • a transform unit may be a basic unit used for a process of transform, quantization, inverse transform, and inverse quantization in a CU.
  • the TU may have a shape such as a square shape or a rectangle.
  • the TU may be determined dependent on the size and / or shape of the CU.
  • a CU that is no longer split into CUs may be split into one or more TUs.
  • the partition structure of the TU may be a quad-tree structure.
  • one CU 510 may be divided one or more times according to the quadtree structure. If a CU is split more than once, it can be said to be split recursively.
  • one CU 510 may be configured with TUs of various sizes. Or, it may be divided into one or more TUs based on the number of vertical lines and / or horizontal lines dividing the CU.
  • the CU may be divided into symmetrical TUs and may be divided into asymmetrical TUs.
  • Information about the size / shape of the TU may be signaled for division into an asymmetric TU and may be derived from information about the size / shape of the CU.
  • the coding unit may not be divided into a transform unit, and the coding unit and the transform unit may have the same size.
  • One coding unit may be split into one or more transform units, and one transform unit may also be split into one or more transform units.
  • the horizontal and vertical sizes of the divided four transform units may each have a size of half compared to the horizontal and vertical sizes of the transform unit before splitting. have.
  • the divided four transform units may have a size of 16x16.
  • the horizontal or vertical size of the divided two transform units may be half the size of the transform unit before the split.
  • the two divided transform units may have a size of 16x32.
  • the divided two transform units may each have a size of 32x16.
  • the transform unit may be said to be divided into a binary-tree.
  • the residual block may be transformed using at least one of a plurality of pre-defined transformation methods.
  • Discrete Cosine Transform DCT
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT KLT
  • Which transformation method is applied to transform the residual block may be determined using at least one of inter prediction mode information of the prediction unit, intra prediction mode information, and size / shape of the transform block, and in some cases, indicates a transformation method.
  • the information may be signaled.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of an intra prediction process.
  • the intra prediction mode may be a non-directional mode or a directional mode.
  • the non-directional mode may be a DC mode or a planar mode
  • the directional mode may be a prediction mode having a specific direction or angle, and the number may be one or more M.
  • the directional mode may be expressed by at least one of a mode number, a mode value, a mode number, and a mode angle.
  • the number of intra prediction modes may be one or more N including the non-directional and directional modes.
  • the number of intra prediction modes may vary depending on the size of the block.
  • the size of a block may be 67 pieces in case of 4x4 or 8x8, 35 pieces in case of 16x16, 19 pieces in case of 32x32, and 7 pieces in case of 64x64.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to N regardless of the size of the block. For example, it may be fixed to at least one of 35 or 67 regardless of the size of the block.
  • the number of intra prediction modes may vary depending on the type of color component. For example, the number of prediction modes may vary depending on whether the color component is a luma signal or a chroma signal.
  • Intra picture encoding and / or decoding may be performed using sample values or encoding parameters included in neighboring reconstructed blocks.
  • a step of checking whether samples included in neighboring reconstructed blocks are available as reference samples of the encoding / decoding target block may be performed. If there are samples that are not available as reference samples of the block to be encoded / decoded, at least one or more of the samples included in the neighboring reconstructed blocks are used to copy and / or sample values to samples that are not available as reference samples. Interpolation may be used as a reference sample of a block to be encoded / decoded.
  • a filter may be applied to at least one of a reference sample or a prediction sample based on at least one of an intra prediction mode and a size of an encoding / decoding target block.
  • the encoding / decoding target block may mean a current block and may mean at least one of a coding block, a prediction block, and a transform block.
  • the type of filter applied to the reference sample or the prediction sample may be different according to at least one or more of the intra prediction mode or the size / shape of the current block.
  • the type of filter may vary depending on at least one of the number of filter taps, a filter coefficient value, or a filter strength.
  • the non-directional planar mode In the intra prediction mode, the non-directional planar mode generates a predicted block of a target encoding / decoding block.
  • the upper right reference sample of the current block may be generated as a weighted sum of the lower left reference samples of the current block.
  • the non-directional DC mode may be generated as an average value of upper reference samples of the current block and left reference samples of the current block when generating the prediction block of the target coding / decoding block.
  • one or more upper rows and one or more left columns adjacent to the reference sample in the encoding / decoding block may be filtered using reference sample values.
  • the prediction block may be generated by using the upper right and / or lower left reference samples, and the directional modes may have different directions.
  • Real interpolation may be performed to generate predictive sample values.
  • the intra prediction mode of the current prediction block may be predicted from the intra prediction mode of the prediction block existing around the current prediction block.
  • the current prediction is performed by using predetermined flag information.
  • Information that the intra prediction modes of the block and the neighboring prediction block are the same may be transmitted. If the intra prediction modes of the current prediction block and the neighboring prediction block are different, entropy encoding is performed to perform the intra prediction mode of the encoding / decoding target block. Information can be encoded.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of an inter prediction process.
  • the rectangle illustrated in FIG. 7 may represent an image (or a picture).
  • arrows in FIG. 7 may indicate prediction directions. That is, the image may be encoded and / or decoded according to the prediction direction.
  • Each picture may be classified into an I picture (Intra Picture), a P picture (U-predictive Picture), a B picture (Bi-predictive Picture), and the like.
  • Each picture may be encoded and decoded according to an encoding type of each picture.
  • the image to be encoded When the image to be encoded is an I picture, the image may be encoded in the picture with respect to the image itself without inter prediction.
  • the image to be encoded When the image to be encoded is a P picture, the image may be encoded through inter prediction or motion compensation using the reference image only in the forward direction. If the image to be encoded is a B picture, it may be encoded through inter prediction or motion compensation using reference pictures in both forward and reverse directions, and inter prediction or motion using the reference picture in one of the forward and reverse directions. Can be coded through compensation.
  • the encoder may perform inter prediction or motion compensation, and the decoder may perform motion compensation corresponding thereto.
  • the pictures of the P picture and the B picture that are encoded and / or decoded using the reference picture may be regarded as a picture using inter prediction.
  • Inter prediction or motion compensation may be performed using a reference picture and motion information.
  • inter prediction may use the skip mode described above.
  • the reference picture may be at least one of a previous picture of the current picture or a subsequent picture of the current picture.
  • the inter prediction may perform prediction on a block of the current picture based on the reference picture.
  • the reference picture may mean an image used for prediction of the block.
  • an area in the reference picture may be specified by using a reference picture index (refIdx) indicating a reference picture, a motion vector to be described later, and the like.
  • the inter prediction may select a reference picture corresponding to the current block within the reference picture and the reference picture, and generate a prediction block for the current block using the selected reference block.
  • the current block may be a block targeted for current encoding or decoding among blocks of the current picture.
  • the motion information may be derived during inter prediction by each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the derived motion information may be used to perform inter prediction.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 use encoding information and / or decoding efficiency by using motion information of a reconstructed neighboring block and / or motion information of a collocated block (col block).
  • the call block may be a block corresponding to a spatial position of a block to be encoded / decoded in a collocated picture (col picture).
  • the reconstructed neighboring block may be a block within the current picture and may be a block that is already reconstructed through encoding and / or decoding.
  • the reconstruction block may be a neighboring block adjacent to the encoding / decoding object block and / or a block located at an outer corner of the encoding / decoding object block.
  • the block located at the outer corner of the encoding / decoding target block is a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the encoding / decoding target block or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the encoding / decoding target block. Can be.
  • Each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may determine a block existing at a position corresponding to a block to be encoded / decoded spatially within a call picture, and determines a predetermined relative position based on the determined block. Can be.
  • the predefined relative position may be a position inside and / or outside of a block existing at a position corresponding to a block to be encoded / decoded spatially.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may derive a call block based on the determined predetermined relative position.
  • the call picture may be one picture among at least one reference picture included in the reference picture list.
  • the method of deriving the motion information may vary according to the prediction mode of the encoding / decoding target block.
  • a prediction mode applied for inter prediction there may be an advanced motion vector prediction (AMVP) and a merge mode.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the merge mode may be referred to as a motion merge mode.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 uses a motion vector of the reconstructed neighboring block and / or a motion vector of the call block. create a motion vector candidate list.
  • the motion vector of the reconstructed neighboring block and / or the motion vector of the call block may be used as a motion vector candidate.
  • the motion vector of the call block may be referred to as a temporal motion vector candidate
  • the motion vector of the reconstructed neighboring block may be referred to as a spatial motion vector candidate.
  • the bitstream generated by the encoding apparatus 100 may include a motion vector candidate index. That is, the encoding apparatus 100 may generate a bitstream by entropy encoding a motion vector candidate index.
  • the motion vector candidate index may indicate an optimal motion vector candidate selected from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list.
  • the motion vector candidate index may be transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may entropy decode the motion vector candidate index from the bitstream, and select the motion vector candidate of the decoding target block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the entropy decoded motion vector candidate index. .
  • the encoding apparatus 100 may calculate a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the encoding target block and the motion vector candidate, and may entropy encode the MVD.
  • the bitstream may include entropy coded MVD.
  • the MVD may be transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may entropy decode the received MVD from the bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may derive the motion vector of the decoding object block through the sum of the decoded MVD and the motion vector candidate.
  • the bitstream may include a reference picture index and the like indicating a reference picture.
  • the reference image index may be entropy encoded and transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may predict the motion vector of the decoding object block using the motion information of the neighboring block, and may derive the motion vector of the decoding object block using the predicted motion vector and the motion vector difference.
  • the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for the decoding target block based on the derived motion vector and the reference image index information.
  • the merge mode may mean merging of motions for a plurality of blocks.
  • the merge mode may mean applying motion information of one block to other blocks.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may generate a merge candidate list using the motion information of the reconstructed neighboring block and / or the motion information of the call block.
  • the motion information may include at least one of 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) an inter prediction prediction indicator.
  • the prediction indicator may be unidirectional (L0 prediction, L1 prediction) or bidirectional.
  • the merge mode may be applied in a CU unit or a PU unit.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-code predetermined information to generate a bitstream and then transmit the encoded stream to the decoding apparatus 200.
  • the bitstream may include predefined information.
  • the predefined information includes: 1) a merge flag, which is information indicating whether to perform a merge mode for each block partition, and 2) which one of neighboring blocks adjacent to an encoding target block is merged with. It may include a merge index that is information about the merge.
  • the neighboring blocks of the encoding object block may include a left neighboring block of the encoding object block, an upper neighboring block of the encoding object block, and a temporal neighboring block of the encoding object block.
  • the merge candidate list may represent a list in which motion information is stored.
  • the merge candidate list may be generated before the merge mode is performed.
  • the motion information stored in the merge candidate list includes motion information of neighboring blocks adjacent to the encoding / decoding target block, motion information of a block corresponding to the encoding / decoding target block in the reference image, and motion already existing in the merge candidate list. At least one or more of the new motion information and the zero merge candidate generated by the combination of the information.
  • the motion information of the neighboring block adjacent to the encoding / decoding target block is a spatial merge candidate and the motion information of the block corresponding to the encoding / decoding target block in the reference image is a temporal merge candidate. It may be referred to as).
  • the skip mode may be a mode in which motion information of a neighboring block is applied to an encoding / decoding target block as it is.
  • the skip mode may be one of modes used for inter prediction.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode information on which block motion information is to be used as the motion information of the encoding target block and transmit the information to the decoding apparatus 200 through the bitstream.
  • the encoding apparatus 100 may not transmit other information to the decoding apparatus 200.
  • the other information may be syntax element information.
  • the syntax element information may include at least one of motion vector difference information, a coding block flag, and a transform coefficient level.
  • the residual signal generated after intra-picture or inter-screen prediction may be converted into a frequency domain through a conversion process as part of a quantization process.
  • the first transform to be performed may use various DCT and DST kernels in addition to DCT type 2 (DCT-II), and these transform kernels perform a 1D transform on a horizontal and / or vertical direction with respect to a residual signal.
  • the transformation may be performed by a separate transform, each performed, or the transformation may be performed by a 2D non-separable transform.
  • the DCT and DST types used for the conversion may be adaptively used for 1D conversion of DCT-V, DCT-VIII, DST-I, and DST-VII in addition to DCT-II as shown in the following table.
  • a transform set may be configured to derive the DCT or DST type used for the transform.
  • the intra / prediction mode of the current encoding / decoding target block in the sub / decoder and the Transforms and / or inverse transforms may be performed using the transforms included in the corresponding transform set.
  • the transform set may not be entropy encoded / decoded but may be defined according to the same rules in the sub / decoder.
  • entropy encoding / decoding indicating which transform is used among transforms belonging to the corresponding transform set may be performed.
  • encoding efficiency can be improved by encoding / decoding a residual signal using an optimal transform method.
  • truncated Unary binarization may be used to entropy encode / decode information on which of three transforms belonging to one transform set.
  • information indicating which transform among transforms belonging to a transform set is used for at least one of a vertical transform and a horizontal transform may be entropy encoded / decoded.
  • the encoder may perform a secondary transform in order to increase energy concentration of transformed coefficients as shown in the example of FIG. 9.
  • Secondary transformations may also perform discrete transformations that perform one-dimensional transformations respectively in the horizontal and / or vertical directions, or may perform two-dimensional non-separated transformations, and used transformation information may be transmitted or present and surrounding. It may be implicitly derived from the encoder / decoder according to the encoding information.
  • a transform set for a secondary transform may be defined, such as a primary transform, and the transform set may be defined according to the same rules in the encoder / decoder rather than entropy encoding / decoding.
  • information indicating which transform is used among the transforms belonging to the corresponding transform set may be transmitted, and may be applied to at least one or more of the residual signal through intra prediction or inter prediction.
  • At least one of the number or type of transform candidates is different for each transform set, and at least one of the number or type of transform candidates is the position, size, partition type, prediction mode (intra / inter mode) of a block (CU, PU, TU, etc.). ) Or directionality / non-direction of the intra prediction mode.
  • the second inverse transform may be performed according to whether the second inverse transform is performed, and the first inverse transform may be performed according to whether the first inverse transform is performed on the result of the second inverse transform.
  • the above-described first-order transform and second-order transform may be applied to at least one or more signal components of luminance / chromatic components or according to an arbitrary coding block size / shape, and may be used or used in any coding block.
  • An index indicating a / second order transform may be entropy encoded / decoded, or may be implicitly derived from the encoder / decoder according to at least one of current and peripheral encoding information.
  • the residual signal generated after intra-picture or inter-screen prediction is subjected to entropy encoding after the first and / or second-order transform is completed, and then subjected to quantization, where the quantized transform coefficient is shown in FIG.
  • the image may be scanned in a diagonal, vertical, or horizontal direction based on at least one of an intra prediction mode or a minimum block size / shape.
  • the entropy decoded quantized transform coefficients may be inverse scanned and arranged in a block form, and at least one of inverse quantization or inverse transform may be performed on the block.
  • at least one of a diagonal scan, a horizontal scan, and a vertical scan may be performed as a reverse scanning method.
  • the residual signal for the 8x8 block is three scanning order methods shown in FIG. 10 for each of 4 4x4 subblocks after the first, second order transform and quantization.
  • Entropy encoding may be performed while scanning the quantized transform coefficients according to at least one of the following. It is also possible to entropy decode while inversely scanning the quantized transform coefficients.
  • the inverse scanned quantized transform coefficients become transform coefficients after inverse quantization, and at least one of a second order inverse transform or a first order inverse transform may be performed to generate a reconstructed residual signal.
  • one block may be split as shown in FIG. 11 and an indicator corresponding to the split information may be signaled.
  • the partition information may be at least one or more of a split flag (split_flag), a quad / binary tree flag (QB_flag), a quadtree split flag (quadtree_flag), a binary tree split flag (binarytree_flag), and a binary tree split type flag (Btype_flag).
  • split_flag split flag
  • QB_flag quad / binary tree flag
  • quadtree split flag quadtree split flag
  • binarytree_flag binary tree split flag
  • Btype_flag binary tree split type flag
  • split_flag is a flag indicating whether a block is divided
  • QB_flag is a flag indicating whether a block is divided into quadtrees or binary trees
  • quadtree_flag is a flag indicating whether a block is divided into quadtrees
  • binarytree_flag may be a flag indicating whether a block is divided into a binary tree form
  • Btype_flag may be a flag indicating a vertical or horizontal division when the block is divided into a binary tree form.
  • the division flag may be 0, indicating that the partition is not divided.
  • the quad / binary tree flag 0 may indicate quadtree division, and 1, binary tree division. This may indicate quadtree splitting.
  • the binary tree partition type flag 0 indicates horizontal division, 1 indicates vertical division, and 0 indicates vertical division, and 1 indicates horizontal division.
  • the split information of FIG. 11 may be derived by signaling at least one of quadtree_flag, binarytree_flag, and Btype_flag as shown in Table 3 below.
  • the split information of FIG. 11 may be derived by signaling at least one of split_flag, QB_flag, and Btype_flag as shown in Table 4 below.
  • the splitting method may be split only into quadtrees or only binary trees depending on the size / shape of the block.
  • the split_flag may mean a flag indicating whether quadtree or binary tree is split.
  • the size / shape of the block may be derived according to the depth information of the block, and the depth information may be signaled.
  • the block When the size of the block falls within a predetermined range, the block may be divided into quadtrees only.
  • the predetermined range may be defined as at least one of the maximum block size or the minimum block size that can be divided only by the quadtree.
  • Information indicating the size of the maximum / minimum block that allows the quadtree splitting may be signaled through a bitstream, and the corresponding information may be signaled in units of at least one of a sequence, a picture parameter, or a slice (segment). have.
  • the size of the maximum / minimum block may be a fixed size preset in the encoder / decoder. For example, when the size of the block corresponds to 256x256 to 64x64, the block may be divided into quadtrees only.
  • the split_flag may be a flag indicating whether the quadtree is split.
  • the predetermined range may be defined as at least one of the maximum block size or the minimum block size that can be divided only by the binary tree.
  • Information indicating the size of the maximum / minimum block that allows the division of the binary tree type may be signaled through a bitstream, and the corresponding information may be signaled in units of at least one of a sequence, a picture parameter, or a slice (segment). have.
  • the size of the maximum / minimum block may be a fixed size preset in the encoder / decoder. For example, when the size of the block corresponds to 16x16 to 8x8, it may be possible to divide only into a binary tree.
  • the split_flag may be a flag indicating whether a binary tree is split.
  • the partitioned block After the one block is partitioned into a binary tree, when the partitioned block is further partitioned, it may be partitioned only into a binary tree.
  • the one or more indicators may not be signaled.
  • the quadtree based splitting may be possible.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of an encoding apparatus that performs an intra prediction method according to the present invention.
  • a reference pixel for intra prediction may be configured. Thereafter, in step S1202, intra prediction may be performed, and in step S1203, information about intra prediction may be encoded.
  • FIG. 13 is a diagram for describing an operation of a decoding apparatus for performing an intra prediction method according to the present invention.
  • step S1301 of FIG. 13 information about intra prediction may be decoded. Thereafter, in step S1302, a reference pixel for intra prediction may be configured, and in step S1303, intra prediction may be performed.
  • FIG. 14 is a diagram for describing a pixel that may be used to configure a reference pixel array (p ref ) for intra prediction.
  • reference pixels for intra prediction of a current block B c which is a block to be encoded / decoded, may be configured by using pixels in neighboring blocks that are already encoded / decoded.
  • the referenced neighboring block may be, for example, an upper and / or left block of the current block, but is not limited thereto and may be a block belonging to the same picture as the current block.
  • the number of subpixels may be a positive integer including (2xN + 2xM + 1) when the size of the current block is NxM.
  • An availability check may be performed on the pixels of the neighboring block to configure the reference pixels.
  • the availability check on the pixels of the neighboring block may be performed in a predetermined direction. For example, scanning for availability check may be performed in the direction of the upper rightmost pixel from the left lowermost pixel. Or scanning may be performed in the opposite direction. Alternatively, scanning may be performed in different directions with respect to the left peripheral pixel and the upper peripheral pixel.
  • the reference pixel candidate when a reference pixel candidate of the current block is located outside the picture, the reference pixel candidate may be designated as 'marked as not available'.
  • the reference pixel candidate of the current block belongs to another slice
  • the reference pixel candidate may be designated as 'marked as not available'.
  • the reference pixel candidate of the current block belongs to an adjacent block that is already encoded / decoded by inter prediction or constrained intra prediction
  • the reference pixel candidate is 'not available' (marked as not available).
  • Reference pixel candidates designated as 'marked as not available' may be replaced using the available reference pixels. Can be.
  • FIG. 15 is a diagram for describing an exemplary embodiment in which an unusable reference pixel candidate is replaced with a pixel value of an available reference pixel.
  • the shaded pixels represent available reference pixels, and blank pixels represent non-available reference pixels.
  • the availability check may be performed in the direction of the upper rightmost pixel from the lower leftmost pixel.
  • FIG. 15A illustrates an embodiment of replacing a available reference pixel when the unusable reference pixels exist in the middle of the reference pixel array p ref , that is, in the middle of the available reference pixels A and B.
  • P pad denotes a padded pixel value
  • P prev denotes a previous adjacent adjacent reference pixel.
  • the unusable reference pixel may be replaced with a pixel value derived using two or more available reference pixels.
  • available reference pixels located at both ends of the non-available reference pixel may be used.
  • the value of the unusable reference pixels may be replaced by using pixel values of the available reference pixels A and B.
  • FIG. 15A For example, an average or weighted sum of the pixel values of pixels A and B may be used to replace the unavailable reference pixel. In the present specification, the weighted sum may be used to mean a weighted average.
  • the value of the non-available reference pixel may be replaced with any value between the pixel values of the available reference pixels A and B.
  • the unusable reference pixels may be replaced with different values.
  • the unavailable reference pixel may be replaced with a pixel value closer to the pixel value of the pixel A as the reference pixel A approaches.
  • the unavailable reference pixel may be replaced with a pixel value closer to the pixel value of the pixel B as the reference pixel B approaches. That is, based on the distances from the non-available reference pixel to the available reference pixel A and / or pixel B, the pixel value of the non-available reference pixel can be determined.
  • One or more of a plurality of methods including the above methods may be selectively applied for the replacement of the unavailable reference pixel.
  • the alternative method of the unusable reference pixel may be signaled by information included in the bitstream, or a method predetermined by the encoder and the decoder may be used.
  • the method of replacing the unavailable reference pixel may be derived by a predetermined method.
  • an alternative method of the non-available reference pixel may be selected based on the difference between the pixel values of the available reference pixels A and B and / or the number of the non-available reference pixels.
  • an alternative method of the non-available pixel may be selected based on the difference between the pixel value of the two available reference pixels and the threshold and / or the comparison of the number and the threshold of the non-available reference pixel. For example, if the difference between the pixel values of two available reference pixels is greater than the threshold value, and / or the number of the unavailable reference pixels is greater than the threshold value, the non-available reference pixels may be replaced with different values. .
  • the selection of the alternative method of the non-available reference pixel may be performed in a predetermined unit.
  • a method of replacing an unusable reference pixel may be selected for at least one or more units of a video, a sequence, a picture, a slice, a tile, a coding tree unit, a coding unit, a prediction unit, and a transform unit.
  • the selection of an alternative method of the unavailable reference pixel may be based on the information signaled in the predetermined unit or may be derived in the predetermined unit.
  • a method predetermined by the encoder and the decoder may be applied.
  • FIG. 15B is a diagram for describing an exemplary embodiment in which an unavailable reference pixel is replaced when no reference pixel is available in front of the non-available reference pixels in the reference pixel array p ref .
  • the pixel value of the available reference pixel A adjacent to the last non-available reference pixel may be padded to replace the non-available reference pixel.
  • the first non-available reference pixel of the reference pixel array may be replaced with the pixel value of the pixel A which is the first available reference pixel in the scanning order.
  • all of the unusable reference pixels may be replaced with any value.
  • a positive integer value between 0 and 2 Bd may be used as an arbitrary value.
  • filtering Before performing intra prediction using the reference pixel, filtering may be performed on the reference pixels.
  • the reference pixel may be filtered based on the size N s of the current block and / or the intra prediction mode. For example, when the intra prediction mode of the current block is the directional prediction mode, filtering may be performed based on a difference between the vertical directional mode and / or the horizontal directional mode.
  • the intra prediction mode (intraPredMode) of the current block is the directional prediction mode
  • FIG. 16 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value intraHorVerDistThresh allocated to a block size N s .
  • a threshold value of 10 for a 4x4 block, 7, for a 8x8 block, 1 for a 16x16 block, 0 for a 32x32 block, and 10 for a 64x64 block may be allocated.
  • the threshold of FIG. 16 is exemplary, and any threshold equal or different may be set according to the block size.
  • the threshold value according to the block size may be a value predetermined by the encoder and the decoder. Alternatively, the value may be derived based on information signaled through the bitstream and / or internal variables used in the encoding / decoding process.
  • FIG. 17 illustrates whether to perform filtering on reference pixels according to a block size and a directional prediction mode of a current block.
  • whether or not to perform filtering on reference pixels may be determined according to a directional prediction mode for a current block having a block size of 8x8, 16x16, or 32x32.
  • An X mark means no filtering is performed, and an O mark means filtering is performed.
  • Filtering may be sequentially performed in order from the left bottom pixel to the top right pixel of P ref according to the scanning order described with reference to FIGS. 14 and 15.
  • filtering on P ref may be performed in any order.
  • the filtering of the first reference pixel (left lowermost pixel) and the last reference pixel (uppermost right pixel) may be skipped.
  • the size of the filter tap may be a positive integer greater than two, including three.
  • the filter coefficients may be 1 ⁇ 4, 1 ⁇ 2, 1 ⁇ 4, for example.
  • Filtering may be performed using N reference pixels.
  • the N reference pixels may include a filtered reference pixel or a pre-filtering reference pixel.
  • the weighted sum (or weighted average) of the N reference pixels may be replaced with the pixel value of the pixel to be filtered.
  • the size of the filter tap may be determined based on N, and the filter coefficient may be a weight used for the weighted sum.
  • the weight may be determined based on the positions of the filtering target pixel and the reference pixel used for filtering. For example, a larger weight may be applied as the positions of the filtering target pixel and the reference pixel used for filtering are closer to each other.
  • bi-linear interpolation filtering may be performed on a current block having a block size of a predetermined size or more.
  • a second derivative value in the vertical direction and / or the horizontal direction may be obtained for a current block having a block size N S that is greater than or equal to a predetermined size.
  • the second derivative in the vertical direction may be calculated as
  • the horizontal derivative can be calculated as
  • the calculated second derivative may be compared with a predetermined threshold value, respectively.
  • the predetermined threshold may be determined based on the bit depth BitDepth, B d .
  • the predetermined threshold may be 2 Bd -C .
  • C may be any integer between 1 and Bd. Filtering may be performed based on a comparison result of the second derivative value and a predetermined threshold value.
  • filtering may be performed.
  • the pixel value of the filtering target pixel may be calculated by performing bilinear interpolation using two reference pixels.
  • Two reference pixels used for bilinear interpolation may be, for example, reference pixels positioned at both ends of the reference pixel array in the vertical direction or the horizontal direction.
  • the interpolation coefficient used for the bilinear interpolation may be determined based on, for example, positions of two reference pixels and a filtering target pixel. Filtering using bilinear interpolation may be performed using, for example, Equation 2 below.
  • intra prediction using reference pixels may be performed (S1202 and S1303).
  • the encoding apparatus may perform intra prediction by selecting one intra prediction mode among a plurality of intra prediction modes.
  • the decoding apparatus may perform intra prediction by decoding an intra prediction mode of the current block from information signaled by the encoding apparatus.
  • the decoding of the intra prediction mode is derived by decoding the information about the intra prediction, which will be described later with the description of step S1301.
  • steps S1202 and S1303 of performing intra prediction using a reference pixel will be described in detail with reference to FIGS. 18 to 43.
  • FIG. 18 is a diagram for describing intra prediction when an intra prediction mode is a non-directional planner mode INTRA_PLANAR.
  • the prediction block may be obtained as a weighted sum or weighted average of N reference pixels.
  • the N reference pixels may be determined depending on the position (x, y) of the prediction target pixel in the prediction block.
  • N can be a positive integer greater than 1, for example 4.
  • the predicted value of the pixel at the position (x, y) in the prediction block is the upper reference pixel (c) and the left reference pixel (b).
  • the weighted sum of the upper right corner pixel d of the current block and the lower left corner pixel a of the current block may be determined.
  • the following equation 3 may be used to calculate the weighted sum.
  • 19 is a diagram for explaining intra prediction when an intra prediction mode is a non-directional DC mode INTRA_DC.
  • all pixel values in the prediction block may be filled with an average value of pixel values of reference pixels adjacent to the current block.
  • the following Equation 4 may be used to calculate the average value.
  • the final prediction block may be obtained by applying filtering to N columns and / or rows of the first prediction block.
  • the current block may be encoded / decoded based on the N linear directional modes.
  • FIG. 20 is a diagram for describing an exemplary embodiment of an intraPredAngle between each linear directional mode and a vertical direction among intra prediction modes (predModeIntra) including 33 linear directional modes.
  • the current block may be encoded / decoded in M curved modes (M is a positive integer).
  • M is a positive integer.
  • the number M of curved modes can be determined using the parameters.
  • the parameter for example, the curvature parameter cuv and / or the weight parameter cw can be used.
  • the mode 35 is in the lower left direction from the upper right end
  • the mode 36 is the lower left (type-1) direction from the upper left end
  • the mode 37 is the upper left direction from the lower left end
  • the mode 38 is the upper left bottom right (type-). 2) direction
  • mode 39 may correspond to a curved prediction from top to bottom left
  • mode 40 to top to top left
  • mode 41 to left to top right
  • mode 42 to left to bottom right.
  • various curved predictions may be performed based on the curvature parameters and / or weight parameters.
  • the curvature parameter and / or the weight parameter as the parameter used to perform the curved prediction are only one embodiment, and various parameters may be used to generate the curved prediction block. For example, for different block sizes, look-up-tables that specify angles for finding the position of the reference pixel for curved prediction at the position of each pixel may equally be used in the encoder / decoder. have.
  • the left and / or top reference pixels used for prediction may be differently determined according to the direction of the prediction mode.
  • a one-dimensional reference pixel array (1-D reference sample array, p 1, ref ) may be generated from P ref as shown in FIG. 21 before the prediction step.
  • the number of reference pixels mapped to p 1 and ref may be determined differently according to the angle P ang of the directional prediction mode.
  • FIG. 22 is a diagram for describing an embodiment of generating p 1 and ref for a 4 ⁇ 4 block in the case of the linear directional mode in the horizontal direction.
  • the modes 2 to 18 are linear directional modes that perform prediction in the horizontal direction.
  • p 1 and ref generation for the 4x4 block may be as shown in FIG. 22.
  • FIG. 23 is a diagram for describing an embodiment of generating p 1 and ref for a 4 ⁇ 4 block in the straight direction mode in the vertical direction.
  • modes 19 through 34 are linear directional modes that perform vertical prediction, and generate p 1 and ref for a 4x4 block. May be the same as FIG.
  • FIGS. 22 and 23 The embodiment described with reference to FIGS. 22 and 23 is an embodiment when the number of linear directional prediction modes is 33. FIG. Therefore, when the number of prediction modes in the directional picture is different, p 1 and ref generation based on P ang may have different forms while maintaining the same method.
  • interpolated prediction of a real unit may be performed. For example, based on the angular parameter (intraPredAngle) corresponding to each linear directional prediction mode, an offset (weight, i idx ) and / or offset (i fact ) for predictive sample interpolation according to the pixel position in the current block.
  • the value can be determined as follows.
  • the offset and weight for the linear directional mode that makes the prediction in the vertical direction from the mode 19 to the mode 34 of FIG. 17 may be determined using Equation 6 below. have.
  • the prediction sample value may be determined differently according to the iFact value of Equation 6. For example, if iFact is nonzero, P 1, ref The location of the prediction in is a real unit rather than a full sample location. Therefore, a predictive sample value can be generated using a plurality of reference pixels adjacent to the real position.
  • the plurality of reference pixels may be located at at least one of the top, bottom, left, right, or diagonal lines of the real position, and the number of reference pixels may be two, three, or more.
  • Equation 7 a predicted sample value at position (x, y) may be generated.
  • a prediction sample value may be generated using Equation 8 below.
  • Equations 6 to 8 may be applied.
  • the above-described interpolation prediction in units of 1/32 pel is only an example, and interpolation prediction in units of 1 / N pel (N is a positive integer) may be applied.
  • Reference pixel filtering may not be performed in the horizontal and / or vertical direction mode among the directional prediction modes.
  • interpolation prediction may not be necessary by using a reference pixel having the same x or y position as the prediction target pixel as a prediction sample.
  • a process of generating a 1-D reference sample array (p 1, ref ) may not be required.
  • filtering may be performed on boundary rows (columns) of the prediction block after generating the prediction block of the current block.
  • FIG. 24 is a diagram for describing an embodiment of filtering a boundary region of a prediction block in the prediction mode in the vertical direction.
  • the first left column of the prediction block may be filtered.
  • Equation 9 may be used for filtering.
  • N may be a positive integer smaller than the prediction block size.
  • filtering may be performed using an amount of change between reference pixels existing in the same line or an amount of change between oval pixels existing in another line. It may be.
  • the intra prediction for the current block may be performed using the curved modes.
  • the amount of information to be transmitted since the target block may be divided into smaller blocks to reduce the prediction error. This can increase.
  • a coding block can be improved because a prediction block having the same level of prediction error can be generated without dividing the block into subblocks. .
  • the prediction value generation of all pixel positions (x, y) in the prediction block may use a reference pixel value located as far as intraPredAngle corresponding to the prediction mode (predModeIntra).
  • the predicted value of an arbitrary position (x, y) in the prediction block may be generated using a reference pixel located 32 degrees away from the lower left corner of the right angle reference.
  • prediction may be performed using reference pixels having different angles (or predModeIntra of different angles) according to positions (x, y) of the prediction target pixels in the prediction block.
  • FIG. 25 is a diagram for describing an example in which reference pixels of different angles are used according to pixel positions in a prediction block.
  • a prediction value may be generated using reference pixels located at different angles in units of pixels in a prediction block.
  • a prediction value may be generated using reference pixels positioned at different angles in units of horizontal lines in the prediction block.
  • a prediction value may be generated using reference pixels positioned at different angles in units of vertical lines in the prediction block.
  • a prediction value may be generated using reference pixels located at different angles in units of diagonal lines in the prediction block.
  • a prediction value may be generated using reference pixels positioned at different angles in units of L-shape lines in the prediction block.
  • An intra prediction may be performed by selecting one method from the plurality of methods described with reference to FIG. 25.
  • the selection of one method may be performed in a predetermined unit.
  • selection of the method may be performed on at least one or more units of video, sequence, picture, slice, tile, coding tree unit, coding unit, prediction unit, transform unit.
  • the selection may be based on the information signaled in the predetermined unit or may be derived in the predetermined unit.
  • a method predetermined in the encoder and the decoder may be applied.
  • N angles (N is a positive integer) available for each line may be stored and used as LUTs.
  • Scanning may be applied.
  • For scanning for example, an upright scan, a vertical scan, a horizontal scan, a zigzag scan and the like can be applied.
  • the reference pixel of one or more multiple lines (N-line, N is a positive integer) adjacent to the left and / or top of the current block. Can be used.
  • FIG. 26 illustrates an example of a plurality of lines of reference pixels used for intra prediction of a current block.
  • a reference pixel may be generated from one reference line among four reference lines.
  • the reference pixel may be generated from four different reference lines.
  • the reference pixel may be generated by applying a weighted sum to reference lines of a plurality of reference lines (for example, two or more and four or less) selected from four reference lines.
  • An intra prediction may be performed by selecting one method from the plurality of methods described with reference to FIG. 26.
  • the selection of one method may be performed in a predetermined unit.
  • selection of the method may be performed on at least one or more units of video, sequence, picture, slice, tile, coding tree unit, coding unit, prediction unit, transform unit.
  • the selection of the method may be performed based on the information signaled in the predetermined unit or may be derived in the predetermined unit.
  • a method predetermined in the encoder and the decoder may be applied.
  • the directional or non-directional intra prediction may be applied to square blocks and / or non-square blocks.
  • Equation 10 the position of the reference pixel for generating a prediction value of an arbitrary position (x, y) in the prediction block is expressed in Equation 10 below. Can be determined as well.
  • the curvature may be adjusted by adjusting the cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move to the right. In addition, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels may move to the left (up to a position of x).
  • cw i may be a parameter including N weights that are the height of the block or the number of rows. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding row may be adjusted. For example cw i As the value increases, the positions of the reference pixels used by the prediction pixels of the i th row may move to the right. Also, cw i As the value decreases, the position of the reference pixels may move to the left (up to the position of x).
  • various types of intra-curve prediction may be performed by using a combination of the curvature parameter cuv and / or the weighted row parameter cw i .
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 27.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived to the reference pixel p (pos, -1).
  • pos may refer to a position of a reference pixel.
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (floor (pos), -1) and p (ceil (pos), -1). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • floor (pos) is an integer value less than or equal to pos and may mean a maximum value.
  • ceil (pos) is an integer value greater than or equal to pos and may mean a minimum value.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are in the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to normalized values.
  • the position of the reference pixel for generating a prediction value of an arbitrary position (x, y) in the prediction block is lower by row. It can be determined as in Equation (11).
  • the curvature may be adjusted by adjusting the cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move to the left. In addition, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels may move to the right (up to the position of x).
  • cw i may be a parameter including N weights that are the height of the block or the number of rows. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding row may be adjusted. For example cw i As the value increases, the positions of the reference pixels used by the prediction pixels of the i th row may move to the left. Also, cw i As the value decreases, the positions of the reference pixels may move to the right (up to the position of x).
  • various types of intra-curve prediction may be performed by using a combination of the curvature parameter cuv and / or the weighted row parameter cw i .
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 29.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived to the reference pixel p (pos, -1).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (floor (pos), -1) and p (ceil (pos), -1). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to values normalized to.
  • the position of the reference pixel for generating a prediction value of an arbitrary position (x, y) in the prediction block is represented by the following Equation 12 below. Can be determined as well.
  • the curvature may be adjusted by adjusting cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move downward. Further, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels can move upward (up to the position of y).
  • cw i may be a parameter including M weights that are the width of the block or the number of columns. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • cw i the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding column may be adjusted. For example cw i As the value increases, the positions of the reference pixels used by the prediction pixels in column i th may move downward. Also, cw i As the value decreases, the position of the reference pixels may move upward (up to the position of y).
  • a combination of curvature parameters cuv and / or weight column parameters cw i may be used to perform various types of intra prediction.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 31.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived as the reference pixel p (-1, pos).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (-1, floor (pos)) and p (-1, ceil (pos)). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predicted sample value.
  • the calculated positions of all reference pixels are in the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to fit-normalized values.
  • the position of the reference pixel for generating a prediction value of an arbitrary position (x, y) in the prediction block is lower by column. It can be determined as in Equation 13.
  • the curvature may be adjusted by adjusting cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move upward. In addition, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels may move downward (up to the position of y).
  • cw i may be a parameter including M weights that are the width of the block or the number of columns. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • cw i the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding column may be adjusted. For example cw i As the value increases, the positions of the reference pixels used by the prediction pixels of the column i th may move upward. Also, cw i As the value decreases, the position of the reference pixels may move downward (up to the position of y).
  • various types of intra-curve prediction may be performed using a combination of the curvature parameter cuv and / or the weight column parameter cw i .
  • 1 is a view for explaining an embodiment.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 33.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived as the reference pixel p (-1, pos).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (-1, floor (pos)) and p (-1, ceil (pos)). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to values normalized to.
  • the position of the reference pixel for generating the prediction value of the arbitrary position (x, y) in the prediction block is expressed by the following Equation 14 below. Can be determined as well.
  • the curvature may be adjusted by adjusting the cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move to the right. Further, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels may move to the left (up to the position of x).
  • cw i may be a parameter including N weights that are the height of the block or the number of rows. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding row may be adjusted. For example, as the value of cw i increases, the positions of reference pixels used by the prediction pixels of row i th may move to the right. Also, as the cw i value decreases, the position of the reference pixels may move to the left (up to the position of x).
  • various types of intra-curve prediction may be performed by using a combination of the curvature parameter cuv and / or the weighted row parameter cw i .
  • FIG. 36 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 35.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived to the reference pixel p (pos, -1).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (floor (pos), -1) and p (ceil (pos), -1). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are in the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to fit-normalized values.
  • the position of the reference pixel for generating the prediction value of the arbitrary position (x, y) in the prediction block is expressed by the following equation (15). Can be determined.
  • the curvature may be adjusted by adjusting the cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move to the left. In addition, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels may move to the right (up to the position of x).
  • cw i may be a parameter including N weights that are the height of the block or the number of rows. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding row may be adjusted. For example, as the value of cw i increases, the positions of reference pixels used by the prediction pixels of row i th may move to the left. Also, as the cw i value decreases, the position of the reference pixels may move to the right (up to the position of x).
  • various types of intra-curve prediction may be performed by using a combination of the curvature parameter cuv and / or the weighted row parameter cw i .
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 37.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived as p (pos, -1).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (floor (pos), -1) and p (ceil (pos), -1). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to values normalized to.
  • Equation 16 the position of the reference pixel for generating the prediction value of the arbitrary position (x, y) in the prediction block is expressed by Equation 16 below. Can be determined.
  • the curvature may be adjusted by adjusting the cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the position of the reference pixels may move downward. Further, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels can move upward (up to the position of y).
  • cw i may be a parameter including M weights that are the width of the block or the number of columns. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • cw i the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding column may be adjusted. For example, as the value of cw i increases, the positions of the reference pixels used by the prediction pixels of the column i th may move downward. Also, as the cw i value decreases, the position of the reference pixels may move upward (up to the position of y).
  • various types of intra-curve prediction may be performed by combining the curvature parameter cuv and the weight column parameter cw i .
  • FIG. 40 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 39.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived as the reference pixel p (-1, pos).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (-1, floor (pos)) and p (-1, ceil (pos)). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are in the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to fit-normalized values.
  • Equation 17 the position of the reference pixel for generating a prediction value of an arbitrary position (x, y) in the prediction block is represented by Equation 17 Can be determined as well.
  • the curvature may be adjusted by adjusting the cuv.
  • cuv can have a real number greater than or equal to zero. For example, as the cuv value increases, the curvature increases, and the positions of the reference pixels may move upward. Also, as the cuv value decreases, the curvature decreases, and the position of the reference pixels can move downward (up to the position of y).
  • cw i may be a parameter including M weights that are the width of the block or the number of columns. Each weight may have a real number greater than or equal to zero.
  • cw i the position of the reference pixel used by the prediction pixel included in the corresponding column may be adjusted. For example, as the value of cw i increases, the positions of the reference pixels used by the prediction pixels of the column i th may move upward. In addition, as the value of cw i decreases, the position of the reference pixels may move downward (up to the position of y).
  • various types of intra-curve prediction may be performed by combining the curvature parameter cuv and the weight column parameter cw i .
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an embodiment of a position of a reference pixel used by a prediction pixel in a current block as a result of applying cuv and cw i of FIG. 41.
  • N may be a positive integer.
  • the prediction target pixel predSamples [x] [y] may be derived as the reference pixel p (-1, pos).
  • predSamples [x] [y] is 1 for p (-1, floor (pos)) and p (-1, ceil (pos)). It can be derived as an interpolated predicted value in / N pel units.
  • p ref may be converted into p 1 and ref before generating the predictive sample value for convenience of calculation.
  • the calculated positions of all reference pixels are the maximum range of the available reference pixels. It can be used after it has been converted to values normalized to.
  • one curvature parameter cuv is applied to the current block
  • one weight parameter cw is applied to the row or column of the current block.
  • one or more curvature parameters cuv i and / or one or more weight parameters cw i may be applied to the current block.
  • different curvature parameters may be provided in pixel units, horizontal line units, vertical line units, diagonal line units, right angle line units, sub block units, and / or any pixel group units of the current block.
  • cuv i ) and / or weight parameter cw i may be applied.
  • 43 is a diagram for explaining another embodiment of the curved intra prediction.
  • the intra intra prediction may be additionally performed based on the prediction mode.
  • the curved prediction may not be performed.
  • the selected linear intra prediction mode when the selected linear intra prediction mode is included in a range of B, at least one or more of the curved predictions from the upper left to lower right (Type2) direction and the left to lower right direction are selected. Can be done.
  • the encoding apparatus may encode information about intra prediction into a bitstream (S1203).
  • the encoding may include entropy encoding.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a bitstream including information about intra prediction according to the present disclosure.
  • the information about the intra prediction may include at least one or more of the following information.
  • MPM (Most Probable Mode) flag: prev_intra_luma_pred_flag
  • the encoding apparatus may encode the information about the intra prediction into a bitstream based on at least one of the encoding parameters.
  • the MPM (Most Probable Mode) If the flag is 1, the intra prediction mode of the luminance component is derived from the candidate modes, including my mode MPM index (mpm _ idx) the use of the screen of the already encoded / decoded adjacent units Can be.
  • the intra-prediction mode of the luminance component may be encoded / decoded using the intra prediction mode information (rem_ intra luma _ _ pred _mode) for the luminance component.
  • the intra prediction mode of the chrominance component may be encoded / decoded using the intra prediction mode information ( intra_chroma_pred_mode) for the chrominance component and / or the intra prediction mode for the corresponding luminance component block.
  • the curvature parameter cuv of the prediction mode within the curved screen may mean a curvature applied to the prediction mode within the curved screen. Curved intra prediction may be performed using one or more cuv for the current block.
  • the curvature parameter may be derived from the curvature parameter (s) of at least one of the curvature parameters of the neighboring blocks.
  • One or more weight parameters cw of the prediction mode in the curved screen may be applied to the current block.
  • different weighting parameters may be applied in predetermined units such as pixels, rows, columns, or sub-blocks of the current block.
  • the weight parameter may be derived from at least one weight parameter (s) of the weight parameters of the neighboring blocks.
  • the neighboring block for deriving the curvature parameter and / or the weight parameter may be already encoded / decoded blocks adjacent to the top, left and / or right side of the current block.
  • Various forms of curved intra prediction may be performed using at least one of cuv and cw.
  • At least NxMx4 or more prediction blocks may be generated to perform intra prediction of the current block.
  • At least four prediction blocks may be generated to perform intra prediction of the current block.
  • At least eight prediction blocks may be generated to perform intra prediction of the current block.
  • At least eight prediction blocks may be generated to perform intra prediction of the current block.
  • At least 16 prediction blocks may be generated to perform intra prediction of the current block.
  • Two or more cuv and / or cw information may be encoded / decoded using a default value and a delta value.
  • Default may mean one cuv value and / or one cw value
  • delta may be a constant value.
  • two curvature parameters may be default_cuv, default_cuv + delta_cuv.
  • the N curvature parameters are default_cuv, default_cuv + delta_cuv, default_cuv + 2 * delta_cuv,... , default_cuv + (N-1) * delta_cuv. (Where N is a positive integer of 2 or greater)
  • the 2N + 1 curvature parameters are default_cuv, default_cuv + delta_cuv, default_cuv-delta_cuv, default_cuv + 2 * delta_cuv, default_cuv-2 * delta_cuv,... , default_cuv + N * delta_cuv and default_cuv-N * delta_cuv. (Where N is a positive integer of 1 or more)
  • the two weighting parameters may be default_cw, default_cw + delta_cw. (Default_cw + delta_cw is the addition of element units of the vector)
  • the M weight parameters are default_cw, default_cw + delta_cw, default_cw + 2 * delta_cw,... , default_cw + (M-1) * delta_cw. (Where default_cw + delta_cw is the addition of the unit of elements of the vector, and M is a positive integer of 2 or more)
  • the 2M + 1 curvature parameters are default_cw, default_cw + delta_cw, default_cw-delta_cw, default_cw + 2 * delta_cw, default_cw-2 * delta_cw,... , default_cw + M * delta_cw, default_cw-M * delta_cw. (Where M is a positive integer of 1 or greater)
  • the above-described cuv and / or cw information may be encoded or decoded into a bitstream.
  • the encoder and the decoder may share and store information about the number and / or value of cuv and / or cw in the form of a lookup table, for example.
  • At least one of the following binarization methods may be used.
  • the decoding apparatus may receive the bitstream encoded in step S1203 and decode information about intra prediction from the step S1301.
  • the decryption may include entropy decryption.
  • step S1203 receives and decodes the bitstream encoded by the encoding apparatus. Therefore, descriptions not specific to the encoder, including descriptions of syntax structures, syntax elements, semantics, and the like, of the description of step S1203 may also be applied to step S1301.
  • the information about the intra prediction may include one or more information described with reference to FIG. 44.
  • the decoding apparatus may decode the information about the intra prediction from the bitstream based on at least one of encoding parameters.
  • the curved intra prediction mode may derive a pixel prediction value using reference pixels of different angles according to the position (x, y) of the pixel in the prediction block.
  • the pixels in the prediction block may be grouped into a plurality of groups (pixel groups). Also, the first group of the plurality of groups may use the directional intra prediction mode having an angle different from that of the second group.
  • Each group may include one or more pixels. Each group can have triangles, squares, and other geometric shapes.
  • the intra prediction mode of the current block may be encoded / decoded using the intra modes of neighboring units that are already encoded / decoded.
  • the intra prediction mode selected for the current block of the luminance component may be encoded / decoded as follows.
  • the N intra prediction modes may be transmitted in the form of an index of a most probable modes (MPM) list having M entries.
  • M most probable modes
  • the N intra prediction modes may be a fixed-length binarization.
  • M entries may be included in the MPM list including intra prediction modes selected from neighboring blocks that are already encoded / decoded.
  • FIG. 45 exemplarily shows a current block B C and two neighboring blocks B a and B b that are already encoded / decoded.
  • B a And B b may be defined as positions of the immediately left pixel (x a , y a ) and the immediately upper pixel (x b , y b ) of the upper left pixel position (x c , y c ) of the target block.
  • M prediction mode candidates to be included in the MPM list may be determined according to intra prediction modes selected from adjacent blocks.
  • the number (M) of prediction mode candidates to be included in the MPM list may be fixed to the encoder / decoder or may be variably determined by the encoder / decoder.
  • information about the number of prediction mode candidates constituting the MPM list may be signaled.
  • the information may be signaled in at least one of a sequence, picture, slice, or block level.
  • the number of prediction mode candidates constituting the MPM list may be variably determined in consideration of the size / shape of the prediction block, whether the partition is a symmetrical / asymmetric partition, or the like.
  • an availability check of B a and / or B b may be performed to determine a candidate intra prediction mode (CandIntraPredModeX, where X is A or B).
  • CandIntraPredModeX When B a and / or B b are not available or inter coded by inter-screen prediction or when pcm_flag is 1, CandIntraPredModeX may be determined to be a DC mode. If B a and / or B b are intra-coded with intra prediction, CandIntraPredModeX may be determined as the intra prediction mode of B a and / or B b .
  • the MPM candidate list (candModeList [x]) may be filled using the initialized CandIntraPredModeX.
  • a prediction mode candidate constituting the MPM list at least one of an intra prediction mode of a neighboring block, a mode derived by adding / subtracting a predetermined constant value to the intra prediction mode of the neighboring block, or a default mode may be used.
  • the predetermined constant value may mean an integer of 1, 2 or more.
  • the default mode may mean a planar mode, a DC mode, a horizontal / vertical mode, or the like.
  • the MPM candidate list may be determined as follows.
  • the MPM candidate list may be derived as follows.
  • the MPM candidate list may be determined as follows in consideration of additional conditions.
  • the MPM candidate list can be determined as follows.
  • the MPM candidate list may be determined as follows.
  • the MPM candidate list may be determined as follows.
  • the MPM candidate list may be determined as follows.
  • the intra prediction mode can be encoded / decoded by the index of the MPM candidate list.
  • the intra prediction mode can be encoded / decoded through K-bit binarized rem_intra_luma_pred_mode.
  • K may be a positive integer.
  • the prediction mode candidates belonging to candModeList [x] may be sorted in ascending order, and the rem_intra_luma_pred_mode and the prediction mode candidates of the sorted candModeList [x] may be sorted.
  • FIG. 46 is a diagram for describing encoding / decoding of an intra prediction mode of a current block of a chroma component.
  • the encoding / decoding of the intra prediction mode of the current block of chroma components uses the intra prediction mode information (intra_chroma_pred_mode) for the color difference component and / or the intra prediction mode selected from the corresponding luma component block. Can be encoded / decoded.
  • the intra prediction mode IntraPredModeC of the current block of the chroma component may be encoded / decoded by intra_chroma_pred_mode as shown in FIG. 46.
  • IntraPredModeC may be determined according to the intra prediction mode IntraPredModeY selected from the luminance component block corresponding to the index of intra_chroma_pred_mode.
  • the encoding / decoding of the intra prediction mode of the current block of chroma components may be determined independently of the intra prediction mode selected from the corresponding luma component block.
  • the intra prediction mode IntraPredModeC of the current block of chroma components may be determined by the index of intra_chroma_pred_mode.
  • the intra / decoding process may be performed on each of luminance and chrominance signals.
  • at least one or more of an intra prediction mode derivation, block division, reference sample configuration, and intra prediction may be differently applied to the luminance signal and the chrominance signal during the intra / decoding process.
  • the intra / decoding process for the luminance and chrominance signals may be performed in the same manner.
  • at least one of intra prediction mode derivation, block division, reference sample configuration, and intra prediction may be equally applied to the color difference signal.
  • the above methods can be performed in the same way in the encoder and the decoder.
  • at least one or more methods of intra picture prediction mode derivation, block division, reference sample configuration, and intra picture prediction may be equally applied to the encoder and the decoder during the intra picture decoding.
  • the order of applying the above methods may be different in the encoder and the decoder. For example, in performing intra picture decoding / decoding for the current block, the encoder configures a reference sample and then encodes the determined intra picture prediction mode by performing one or more intra picture prediction.
  • the above embodiments of the present invention may be applied according to the size of at least one of a coding block, a prediction block, a block, and a unit.
  • the size here may be defined as a minimum size and / or a maximum size for the above embodiments to be applied, or may be defined as a fixed size to which the above embodiments are applied.
  • the first embodiment may be applied at the first size
  • the second embodiment may be applied at the second size. That is, the embodiments may be applied in combination according to the size.
  • the above embodiments of the present invention may be applied only when the minimum size and the maximum size or less. That is, the above embodiments can be applied only when the block size is included in a certain range.
  • the above embodiments may be applied only when the size of an encoding / decoding target block is 8x8 or more.
  • the above embodiments may be applied only when the size of the encoding / decoding target block is 16x16 or more.
  • the above embodiments may be applied only when the size of the encoding / decoding target block is 32x32 or more.
  • the above embodiments may be applied only when the size of the encoding / decoding target block is 64x64 or more.
  • the above embodiments may be applied only when the size of the encoding / decoding target block is 128x128 or more.
  • the above embodiments may be applied only when the size of the encoding / decoding target block is 4x4.
  • the above embodiments may be applied only when the size of an encoding / decoding target block is 8x8 or less.
  • the above embodiments may be applied only when the size of an encoding / decoding target block is 16x16 or less.
  • the above embodiments may be applied only when the size of an encoding / decoding target block is 8x8 or more and 16x16 or less.
  • the above embodiments may be applied only when the size of the encoding / decoding target block is 16x16 or more and 64x64 or less.
  • the above embodiments of the present invention can be applied according to a temporal layer.
  • a separate identifier is signaled to identify the temporal layer to which the embodiments are applicable and the embodiments can be applied to the temporal layer specified by the identifier.
  • the identifier here may be defined as a minimum layer and / or a maximum layer to which the embodiment is applicable, or may be defined as indicating a specific layer to which the embodiment is applied.
  • the above embodiments may be applied only when the temporal layer of the current image is the lowest layer.
  • the above embodiments may be applied only when the temporal layer identifier of the current image is zero.
  • the above embodiments may be applied only when the temporal layer identifier of the current image is one or more.
  • the above embodiments may be applied only when the temporal layer of the current image is the highest layer.
  • the reference picture set used in the process of reference picture list construction and reference picture list modification as in the embodiment of the present invention is one of L0, L1, L2, and L3. At least one reference picture list may be used.
  • one or more motion vectors of the encoding / decoding target block may be used.
  • N represents a positive integer of 1 or more, and may be 2, 3, 4, or the like.
  • the motion vectors are in 16-pel units, 8-pel units, 4-pixel units, integer-pel units, 1/2 -1 / 2-pel units, 1 / 4-pel units, 1 / 8-pixel units 1 / 8-pel, 1 / 16-pixel units
  • the above embodiments of the present invention may also be applied when the device has at least one of 1), 1 / 32-pixel (1 / 32-pel) units, and 1 / 64-pixel (1 / 64-pel) units.
  • a motion vector may be selectively used for each pixel unit.
  • a slice type to which the above embodiments of the present invention are applied is defined, and the above embodiments of the present invention may be applied according to the corresponding slice type.
  • a prediction block is generated using at least three or more motion vectors, and a weighted sum of at least three or more prediction blocks is calculated to calculate a block to be encoded / decoded. It can be used as the final prediction block of.
  • a prediction block is generated using at least four or more motion vectors, and a weighted sum of at least four or more prediction blocks is calculated to calculate a block to be encoded / decoded. It can be used as the final prediction block of.
  • the above embodiments of the present invention can be applied not only to inter prediction and motion compensation methods using motion vector prediction, but also to inter prediction and motion compensation methods using skip mode and merge mode.
  • the shape of the block to which the embodiments of the present invention are applied may have a square shape or a non-square shape.
  • the methods are described based on a flowchart as a series of steps or units, but the present invention is not limited to the order of steps, and certain steps may occur in a different order or simultaneously from other steps as described above. Can be. Also, one of ordinary skill in the art appreciates that the steps shown in the flowcharts are not exclusive, that other steps may be included, or that one or more steps in the flowcharts may be deleted without affecting the scope of the present invention. I can understand.
  • Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer components, and may be recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.
  • the present invention can be used to encode / decode an image.

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Abstract

본 발명은 화면 내 예측 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화하는 단계 및 화면 내 예측에 관한 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고, 상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함할 수 있다.

Description

화면 내 예측 방법 및 장치
본 발명은 영상의 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 화면 내 예측 방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 곡선형 화면 내 예측 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 고효율 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.
영상 압축 기술로 현재 픽처의 이전 또는 이후 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 잔여 신호의 에너지를 압축하기 위한 변환 및 양자화 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
종래의 화면 내 예측에서는 주변 부호화/복호화된 블록들의 참조 화소들을 이용하여 방향성이 있는 예측을 할 때, 직선형 예측만을 사용하므로 부호화 효율 향상에 한계가 있다.
본 발명은 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시키기 위한 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 화면 내 예측의 효율을 향상시키기 위한 화면 내 예측 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 화면 내 예측을 수행 시 직선형 방향성 예측 및/또는 곡선형 예측을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화하는 단계, 및 화면 내 예측에 관한 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고, 상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드이고, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 방향 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 참조 화소의 위치를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록은 하나 이상의 화소를 포함하는 하나 이상의 화소 그룹을 포함하고, 상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 화소 그룹 단위로 할당될 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 화소 그룹은 상기 현재 블록에 포함된 화소 단위, 수평 라인 단위, 수직 라인 단위, 대각 라인 단위, 직각 라인 단위 및 서브 블록 단위 중 적어도 하나의 단위로 구성되는 영상 복호화 방법.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터에 관한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 현재 블록의 하나 이상의 주변 블록들에 기초하여 복호화될 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터는 디폴트(default) 값과 델타(delta) 값을 이용하여 복호화될 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 곡선형 화면 내 예측의 적용에 관한 정보를 포함하고, 상기 곡선형 화면 내 예측의 적용에 관한 정보는 소정의 단위로 복호화되고, 상기 소정의 단위는 비디오, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, 부호화 트리 유닛, 부호화 유닛, 예측 유닛 및 변환 유닛 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 복호화 장치는, 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화하는 복호화기, 및 화면 내 예측에 관한 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측기를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 복호화 장치에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고, 상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 단계, 및 상기 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고, 상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드이고, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 방향 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 참조 화소의 위치를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록은 하나 이상의 화소를 포함하는 하나 이상의 화소 그룹을 포함하고, 상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 화소 그룹 단위로 할당될 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 화소 그룹은 상기 현재 블록에 포함된 화소 단위, 수평 라인 단위, 수직 라인 단위, 대각 라인 단위, 직각 라인 단위 및 서브 블록 단위 중 적어도 하나의 단위로 구성될 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터에 관한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 현재 블록의 하나 이상의 주변 블록들에 기초하여 부호화될 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터는 디폴트(default) 값과 델타(delta) 값을 이용하여 부호화될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화 장치는, 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측기, 및 상기 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화하는 부호화기를 포함할 수 있다.
본 발명의 영상 부호화 장치에 있어서, 상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고, 상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기록 매체는, 본 발명에 따른 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 발명에 의하면, 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 영상의 화면 내 예측의 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 직선형 방향성 예측 및/또는 곡선형 예측을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 예측 유닛(PU)의 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 변환 유닛(TU)의 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 화면 내 예측 모드에 따른 변환 세트를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 변환의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 양자화된 변환 계수의 스캐닝을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 블록 분할을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 화면 내 예측 방법을 수행하는 부호화 장치에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 화면 내 예측 방법을 수행하는 복호화 장치에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 화면 내 예측을 위한 참조 화소 배열(reference pixel array, pref)의 구성에 이용될 수 있는 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 비가용 참조 화소 후보를 가용한 참조 화소의 화소값으로 대체하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 블록 사이즈(Ns)에 할당된 임계값(intraHorVerDistThresh)을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 17은 현재 블록의 블록 사이즈 및 방향성 예측 모드에 따라 참조 화소들에 대한 필터링 수행 여부를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 화면 내 예측 모드가 비방향성 플래너 모드(INTRA_PLANAR)인 경우의 화면 내 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 화면 내 예측 모드가 비방향성 DC 모드(INTRA_DC)인 경우의 화면 내 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 33개의 직선형 방향성 모드를 포함하는 화면 내 예측 모드(predModeIntra)들 중, 각 직선형 방향성 모드와 수직 방향 사이의 각도(intraPredAngle)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 Pref로부터 1차원의 참조 화소 배열(1-D reference sample array, p1, ref)을 생성하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 수평 방향의 직선형 방향성 모드의 경우, 4x4 블록에 대한 p1, ref의 생성의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 수직 방향의 직선형 방향성 모드의 경우, 4x4 블록에 대한 p1, ref의 생성의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 수직 방향의 예측 모드인 경우, 예측 블록의 경계 영역을 필터링하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 예측 블록 내의 화소 위치에 따라 다른 각도의 참조 화소를 이용하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 현재 블록의 화면 내 예측에 이용되는 복수 라인의 참조 화소의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 우상단에서 좌하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 도 27의 cuv 및 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 29는 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 좌상단에서 우하단 방향(type-1)으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 도 29의 cuv 및 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 31은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 좌하단에서 우상단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 도 31의 cuv 및 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 33은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 좌상단에서 우하단 (type-2) 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 도 33의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 35는 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6, cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 상단에서 좌하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 도 35의 cuv와 cwi를 적용한 결과 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 37은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6, cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 상단에서 우하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 도 37의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 39는 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6 cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 좌측에서 우상단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 40은 도 39의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 41은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6, cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 좌측에서 우하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 42는 도 41의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 43은 곡선형 화면 내 예측의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 44는 본 개시에 따른 화면 내 예측에 관한 정보를 포함하는 비트스트림의 구문 구조(syntax structure)의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 45는 현재 블록(BC)과 이미 부호화/복호화된 두 개의 인접 블록(Ba, Bb)을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 46은 색차 (chroma) 성분의 현재 블록의 화면 내 예측 모드의 부호화/복호화를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
본 발명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명의 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하고, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한, 이하에서 영상은 동영상(video)을 구성하는 하나의 픽처를 의미할 수 있으며, 동영상 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "비디오의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "비디오를 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다. 여기서, 픽처는 영상과 동일한 의미를 가질 수 있다.
용어 설명
부호화기(Encoder): 부호화를 수행하는 장치를 의미할 수 있다.
복호화기(Decoder): 복호화를 수행하는 장치를 의미할 수 있다.
파싱(Parsing): 엔트로피 복호화하여 구문 요소(Syntax Element)의 값을 결정하는 것을 의미하거나, 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.
블록(Block): 샘플(Sample)의 MxN 배열이며, 여기서 M과 N은 양의 정수 값을 의미하며, 블록은 흔히 2차원 형태의 샘플 배열을 의미할 수 있다.
샘플(Sample): 블록을 구성하는 기본 단위이며, 비트 깊이 (bit depth, Bd)에 따라 0부터 2Bd - 1까지의 값을 표현 할 수 있다. 본 발명에서 화소 및 픽셀은 샘플과 같은 의미로 사용될 수 있다.
유닛(Unit): 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상의 분할에 의해 생성된 영역일 수 있다. 또한, 유닛은 하나의 영상을 세분화 된 유닛으로 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛 별로 기정의된 처리가 수행될 수 있다. 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다. 기능에 따라서, 유닛은 블록(Block), 매크로블록(Macroblock), 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit), 부호화 트리 블록(Coding Tree Block), 부호화 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 변환 유닛(Transform Unit), 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 또한, 유닛은 블록과 구분하여 지칭하기 위해 휘도(Luma) 성분 블록과 그에 대응하는 색차(Chroma) 성분 블록 그리고 각 블록에 대한 구문 요소를 포함한 것을 의미할 수 있다. 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 유닛의 형태는 직사각형뿐만 아니라 정사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현할 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다. 또한, 유닛 정보에는 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등을 가리키는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 및 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
복원된 주변 유닛(Reconstructed Neighbor Unit): 부호화/복호화 대상 유닛 주변에 공간적(Spatial)/시간적(Temporal)으로 이미 부호화 혹은 복호화되어 복원된 유닛을 의미할 수 있다. 이때, 복원된 주변 유닛은 복원된 주변 블록을 의미할 수 있다.
주변 블록(Neighbor block): 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 블록은 부호화/복호화 대상 블록에 경계가 맞닿은 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 부호화/복호화 대상 블록의 인접한 꼭지점에 위치한 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록을 의미할 수도 있다.
유닛 깊이(Depth): 유닛이 분할된 정도를 의미하며, 트리 구조(Tree Structure)에서 루트 노드(Root Node)는 깊이가 가장 얕고, 리프 노드(Leaf Node)는 깊이가 가장 깊다고 할 수 있다.
심볼(Symbol): 부호화/복호화 대상 유닛 구문 요소 및 부호화 파라미터(coding parameter), 변환 계수(Transform Coefficient)의 값 등을 의미할 수 있다.
파라미터 세트(Parameter Set): 비트스트림 내의 구조 중 헤더 정보에 해당할 수 있으며, 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 적응 파라미터 세트(adaptation parameter set) 중 적어도 하나 이상이 파라미터 세트에 포함될 수 있다. 또한, 파라미터 세트에는 슬라이스(slice) 헤더 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함한 의미를 가질 수 있다.
비트스트림(Bitstream): 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.
예측 유닛(Prediction Unit): 화면 간 예측 또는 화면 내 예측 및 그에 대한 보상을 수행할 때의 기본 유닛이며, 하나의 예측 유닛은 크기가 작은 복수의 파티션(Partition)으로 분할 될 수도 있다. 이 경우, 복수의 파티션 각각이 상기 예측 및 보상 수행 시의 기본 유닛이 되며, 예측 유닛이 분할된 파티션도 예측 유닛이라고 할 수 있다. 예측 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 예측 유닛의 형태는 직사각형뿐만 아니라 정사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현할 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다.
예측 유닛 파티션(Prediction Unit Partition): 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.
참조 영상 리스트(Reference Picture List): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상이 포함된 리스트를 의미할 수 있다. 참조 영상 리스트의 종류는 LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3) 등이 있을 수 있으며, 화면 간 예측에는 1개 이상의 참조 영상 리스트가 사용될 수 있다.
화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator): 화면 간 예측 시에 부호화/복호화 대상 블록의 화면 간 예측 방향(단방향 예측, 쌍방향 예측 등)을 의미할 수 있으며, 부호화/복호화 대상 블록이 예측 블록을 생성할 때 사용하는 참조 영상 수를 의미할 수 있으며, 부호화/복호화 대상 블록이 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 때 사용하는 예측 블록의 수를 의미할 수 있다.
참조 영상 색인(Reference Picture Index): 참조 영상 리스트에서 특정 참조 영상에 대한 색인을 의미할 수 있다.
참조 영상(Reference Picture): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 위해서 특정 유닛이 참조하는 영상을 의미할 수 있으며, 참조 영상을 참조 픽처라고도 지칭할 수 있다.
움직임 벡터(Motion Vector): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 2차원 벡터이며, 부호화/복호화 대상 영상과 참조 영상 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어, (mvX, mvY)는 움직임 벡터를 나타낼 수 있으며, mvX는 가로(horizontal) 성분, mvY는 세로(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.
움직임 벡터 후보(Motion Vector Candidate): 움직임 벡터를 예측할 때 예측 후보가 되는 유닛 혹은 그 유닛의 움직임 벡터를 의미할 수 있다.
움직임 벡터 후보 리스트(Motion Vector Candidate List): 움직임 벡터 후보를 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
움직임 벡터 후보 색인(Motion Vector Candidate Index): 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자, 움직임 벡터 예측기(Motion Vector Predictor)의 색인(index)이라고도 할 수 있다.
움직임 정보(Motion Information): 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator) 뿐만 아니라 참조 영상 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 색인 등 중 적어도 하나 이상을 포함하는 정보를 의미할 수 있다.
머지 후보 리스트(Merge Candidate List): 머지 후보를 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
머지 후보(Merge Candidate): 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합된 양예측 머지 후보, 제로 머지 후보 등을 포함할 수 있으며, 머지 후보는 예측 종류 정보(prediction type information), 각 리스트에 대한 참조 영상 색인(reference picture index), 움직임 벡터(motion vector) 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.
머지 색인(Merge Index): 머지 후보 리스트 내 머지 후보를 지시하는 정보를 의미할 수 있다. 또한, 머지 색인은 공간적/시간적으로 현재 블록과 인접하게 복원된 블록들 중 머지 후보를 유도한 블록을 지시할 수 있다. 또한, 머지 색인은 머지 후보가 가지는 움직임 정보 중 적어도 하나 이상을 지시할 수 있다.
변환 유닛(Transform Unit): 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화/복호화와 같이 잔여 신호(residual signal) 부호화/복호화를 수행할 때의 기본 유닛을 의미할 수 있으며, 하나의 변환 유닛은 분할되어 크기가 작은 복수의 변환 유닛으로 분할될 수 있다. 변환 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 변환 유닛의 형태는 직사각형뿐만 아니라 정사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현할 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다.
스케일링(Scaling): 변환 계수 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있으며, 결과로 변환 계수를 생성할 수 있다. 스케일링을 역양자화(dequantization)라고도 부를 수 있다.
양자화 매개변수(Quantization Parameter): 양자화 및 역양자화에서 변환 계수 레벨(transform coefficient level)을 스케일링(scaling)할 때 사용하는 값을 의미할 수 있다. 이때, 양자화 매개변수는 양자화 스텝 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.
잔여 양자화 매개변수(Delta Quantization Parameter): 예측된 양자화 매개변수와 부호화/복호화 대상 유닛의 양자화 매개변수의 차분된 값을 의미할 수 있다.
스캔(Scan): 블록 혹은 행렬 내 계수의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있으며, 예를 들어 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 하며, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 혹은 역 스캔(Inverse Scan)이라고 부를 수 있다.
변환 계수(Transform Coefficient): 변환을 수행하고 나서 생성된 계수 값, 본 발명에서는 변환 계수에 양자화를 적용한 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)도 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.
넌제로 변환 계수(Non-zero Transform Coefficient): 변환 계수 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 혹은 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨을 의미할 수 있다.
양자화 행렬(Quantization Matrix): 영상의 주관적 화질 혹은 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 혹은 역양자화 과정에서 이용하는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬을 스케일링 리스트(scaling list)라고도 부를 수 있다.
양자화 행렬 계수(Quantization Matrix Coefficient): 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수를 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 할 수 있다.
기본 행렬(Default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되어 있는 소정의 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
비 기본 행렬(Non-default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되지 않고, 사용자에 의해서 전송/수신되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit): 하나의 휘도 성분(Y) 부호화 트리 블록과 관련된 두 색차 성분(Cb, Cr) 부호화 트리 블록들로 구성될 수 있다. 각 부호화 트리 유닛은 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드 트리(quad tree), 바이너리 트리(binary tree) 등 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 입력 영상의 분할 처럼 영상의 복/부호화 과정에서 처리 단위가 되는 픽셀 블록을 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
부호화 트리 블록(Coding Tree Block): Y 부호화 트리 블록, Cb 부호화 트리 블록, Cr 부호화 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
부호화 장치(100)는 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 비디오의 하나 이상의 영상들을 시간에 따라 순차적으로 부호화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라 모드 및/또는 인터 모드로 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대한 부호화를 통해 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다. 예측 모드로 인트라 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있고, 예측 모드로 인터 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다. 여기서 인트라 모드는 화면 내 예측 모드를 의미할 수 있으며, 인터 모드는 화면 간 예측 모드를 의미할 수 있다. 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 입력 블록 및 예측 블록의 차분(residual)을 부호화할 수 있다. 입력 영상은 현재 부호화의 대상인 현재 영상으로 칭해질 수 있다. 입력 블록은 현재 부호화의 대상인 현재 블록 혹은 부호화 대상 블록으로 칭해질 수 있다.
예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록의 주변에 이미 부호화된 블록의 픽셀 값을 참조 화소로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 화소를 이용하여 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 입력 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측은 화면 내 예측을 의미할 수 있다.
예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 움직임 벡터는 인터 예측에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 또한 움직임 벡터는 현재 영상 및 참조 영상 간의 오프셋(offset)을 나타낼 수 있다. 여기서 인터 예측은 화면 간 예측을 의미할 수 있다.
상기 움직임 예측부(111)과 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 예측 및 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge mode), AMVP 모드(AMVP Mode), 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기서, 현재 픽처 참조 모드는 부호화 대상 블록이 속한 현재 픽처 내의 기-복원된 영역을 이용한 예측 모드를 의미할 수 있다. 상기 기-복원된 영역을 특정하기 위해 현재 픽처 참조 모드를 위한 움직임 벡터가 정의될 수 있다. 부호화 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화되는지 여부는 부호화 대상 블록의 참조 영상 색인을 이용하여 부호화될 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록 및 예측 블록의 차분을 사용하여 잔여 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 잔여 블록은 잔여 신호로 칭해질 수도 있다.
변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성할 수 있고, 변환 계수를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔여 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다. 변환 생략(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔여 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.
변환 계수에 양자화를 적용함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 변환 계수 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.
양자화부(140)는 변환 계수를 양자화 매개변수에 따라 양자화함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)을 생성할 수 있고, 양자화된 변환 계수 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터(Coding Parameter) 값들 등에 대하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있고, 비트스트림을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 영상의 픽셀의 정보 외에 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 구문 요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 가변 길이 부호화(Variable Lenghth Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.
엔트로피 부호화부(150)는 변환 계수 레벨을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 업라이트(up right) 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
부호화 파라미터(Coding Parameter)는 구문 요소와 같이 부호화기에서 부호화되어 복호화기로 전송되는 정보뿐만 아니라, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있으며, 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 블록 크기, 블록 깊이, 블록 분할 정보, 유닛 크기, 유닛 깊이, 유닛 분할 정보, 쿼드트리 형태의 분할 플래그, 이진트리 형태의 분할 플래그, 이진트리 형태의 분할 방향, 화면 내 예측 모드, 화면 내 예측 방향, 참조 샘플 필터링 방법, 예측 블록 경계 필터링 방법, 필터 탭, 필터 계수, 화면 간 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 방향, 화면 간 예측 지시자, 참조 영상 리스트, 움직임 벡터 예측기, 움직임 벡터 후보 리스트, 움직임 병합 모드(motion merge mode) 사용 여부, 움직임 병합 후보, 움직임 병합 후보 리스트, 스킵(skip) 모드 사용 여부, 보간 필터 종류, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 종류, 변환 크기, 추가(2차) 변환 사용 여부 정보, 잔여 신호 유무 정보, 부호화 블록 패턴(Coded Block Pattern), 부호화 블록 플래그(Coded Block Flag), 양자화 매개변수, 양자화 행렬, 루프 내 필터 정보, 루프 내 필터 적용 여부 정보, 루프 내 필터 계수, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델, 문맥 빈, 바이패스 빈, 변환 계수, 변환 계수 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 영상 디스플레이/출력 순서, 슬라이스 식별 정보, 슬라이스 타입, 슬라이스 분할 정보, 타일 식별 정보, 타일 타입, 타일 분할 정보, 픽처 타입, 비트 심도, 휘도 신호 혹은 색차 신호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 값 또는 조합된 형태가 부호화 파라미터에 포함될 수 있다.
잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform) 함으로써 생성된 신호일 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔여 블록은 블록 단위의 잔여 신호일 수 있다.
부호화 장치(100)가 인터 예측을 통한 부호화를 수행할 경우, 부호화된 현재 영상은 이후에 처리되는 다른 영상(들)에 대하여 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 현재 영상을 다시 복호화할 수 있고, 복호화된 영상을 참조 영상으로 저장할 수 있다. 복호화를 위해 부호화된 현재 영상에 대한 역양자화 및 역변환이 처리될 수 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화(dequantization)될 수 있고. 역변환부(170)에서 역변환(inverse transform)될 수 있다. 역양자화 및 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및 역변환된 계수 및 예측 블록을 합함으로써 복원 블록(reconstructed block) 이 생성될 수 있다.
복원 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 인루프 필터(in-loop filter)로 칭해질 수도 있다.
디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
샘플 적응적 오프셋은 부호화 에러를 보상하기 위해 픽셀 값에 적정 오프셋(offset) 값을 더할 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽처에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
적응적 루프 필터는 복원 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. 적응적 루프 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 유닛(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 적응적 루프 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 적응적 루프 필터가 적용될 수도 있다.
필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.　
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
복호화 장치(200)는 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 복원 영상을 생성할 수 있고, 복원 영상을 출력할 수 있다.
복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다.
복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림으로부터 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 복원된 잔여 블록과 및 예측 블록을 더함으로써 복호화 대상 블록인 복원 블록을 생성할 수 있다. 복호화 대상 블록은 현재 블록으로 칭해질 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 따른 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level) 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법과 유사할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 변환 계수 레벨을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 1차원의 벡터 형태 계수를 2차원의 블록 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 업라이트(up right) 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 2차원 블록 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔 대신 수직 스캔, 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
양자화된 변환 계수 레벨은 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있고, 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 양자화된 변환 계수 레벨이 역양자화 및 역변환 된 결과로서, 복원된 잔여 블록이 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수 레벨에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 복호화 대상 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 픽셀 값을 이용하는 공간적 예측을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge mode), AMVP 모드(AMVP Mode), 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기서, 현재 픽처 참조 모드는 복호화 대상 블록이 속한 현재 픽처 내의 기-복원된 영역을 이용한 예측 모드를 의미할 수 있다. 상기 기-복원된 영역을 특정하기 위해 현재 픽처 참조 모드를 위한 움직임 벡터가 이용될 수 있다. 복호화 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 블록인지 여부를 나타내는 플래그 혹은 인덱스가 시그널링(signaling)될 수도 있고, 복호화 대상 블록의 참조 영상 색인을 통해 유추될 수도 있다. 현재 픽처 참조 모드를 현재 픽처는 복호화 대상 블록을 위한 참조 영상 리스트 내에서 고정된 위치(예를 들어, 참조 영상 색인이 0인 위치 또는 가장 마지막 위치)에 존재할 수 있다. 또는, 참조 영상 리스트 내에 가변적으로 위치할 수도 있으며, 이를 위해 현재 픽처의 위치를 나타내는 별도의 참조 영상 색인이 시그널링될 수도 있다.
복원된 잔여 블록 및 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해질 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 더해짐에 따라 생성된 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋 및 적응적 루프 필터 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛으로 분할되는 실시예를 개략적으로 나타낸다.
영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 부호화 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 여기서 부호화 유닛은 코딩 유닛을 의미할 수 있다. 유닛은 1) 구문 요소(syntax element) 및 2) 영상 샘플들을 포함하는 블록을 합쳐서 지칭하는 용어일 수 있다. 예를 들면, "유닛의 분할"은 "유닛에 해당하는 블록의 분할"을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보에는 유닛의 깊이(depth)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 부호화 유닛(Largest Coding Unit; LCU) 단위로 순차적으로 분할되고, LCU 단위로 분할 구조가 결정된다. 여기서, LCU는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)를 기초로 깊이 정보(depth)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 상기 깊이 정보는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 상기 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
분할 구조는 LCU(310) 내에서의 부호화 유닛(Coding Unit; CU)의 분포를 의미할 수 있다. CU는 영상을 효율적으로 부호화하기 위한 유닛일 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수(2, 4, 8, 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수)의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정할 수 있다. 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반이거나, 분할된 개수에 따라 분할 전의 CU의 가로 크기보다 작은 크기 및 세로 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. 분할된 CU는 동일한 방식으로 가로 크기 및 세로 크기가 감소된 복수의 CU로 재귀적으로 분할될 수 있다.
이때, CU의 분할은 기정의된 깊이까지 재귀적으로 이루어질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있고, 각 CU마다 저장될 수 있다. 예컨대, LCU의 깊이는 0일 수 있고, 최소 부호화 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, LCU는 상술된 것과 같이 최대의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있고, SCU는 최소의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있다.
LCU(310)로부터 분할이 시작되고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가한다. 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 복수의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소한다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 32x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 깊이가 0인 LCU는 64x64 화소들일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 화소들일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 이때, LCU인 64x64 화소들의 CU는 깊이 0으로 표현될 수 있다. 32x32 화소들의 CU는 깊이 1로 표현될 수 있다. 16x16 화소들의 CU는 깊이 2로 표현될 수 있다. SCU인 8x8 화소들의 CU는 깊이 3으로 표현될 수 있다.
또한, CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분할 정보의 값이 0이면, CU가 분할되지 않을 수 있고, 분할 정보의 값이 1이면, CU가 분할될 수 있다.
도 4는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 예측 유닛(PU)의 형태를 도시한 도면이다.
LCU로부터 분할된 CU 중 더 이상 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 예측 유닛(Prediction Unit; PU)들로 나뉘어질 수 있다. 이러한 처리 또한 분할로 칭해질 수 있다.
PU는 예측에 대한 기본 단위일 수 있다. PU는 스킵(skip) 모드, 화면 간 모드 및 화면 내 모드 중 어느 하나로 부호화 및 복호화될 수 있다. PU는 모드에 따라서 다양한 형태로 분할될 수 있다.
또한, 부호화 유닛은 예측 유닛으로 분할되지 않고, 부호화 유닛과 예측 유닛은 동일한 크기를 가질 수 있다.
도 4에서 도시된 것과 같이, 스킵 모드에서는, CU 내에 분할이 존재하지 않을 수 있다. 스킵 모드에서는 분할 없이 CU와 동일한 크기를 갖는 2Nx2N 모드(410)가 지원될 수 있다.
화면 간 모드에서는, CU 내에서 8가지로 분할된 형태들이 지원될 수 있다. 예를 들면, 화면 간 모드에서는 2Nx2N 모드(410), 2NxN 모드(415), Nx2N 모드(420), NxN 모드(425), 2NxnU 모드(430), 2NxnD 모드(435), nLx2N 모드(440) 및 nRx2N 모드(445)가 지원될 수 있다. 화면 내 모드에서는, 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425)가 지원될 수 있다.
하나의 부호화 유닛은 하나 이상의 예측 유닛으로 분할될 수 있고, 하나의 예측 유닛도 하나 이상의 예측 유닛으로 분할 될 수 있다.
예를 들어, 하나의 예측 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 예측 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 예측 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 예측 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 예측 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 예측 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 예측 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 예측 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 예측 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 예측 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 예측 유닛은 각각 32x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 예측 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
도 5는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 변환 유닛(TU)의 형태를 도시한 도면이다.
변환 유닛(Transform Unit; TU)은 CU 내에서 변환, 양자화, 역변환 및 역양자화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다. TU는 정사각형 형태 또는 직사각형 등의 형태를 가질 수 있다. TU는 CU의 크기 및/또는 형태에 의존적으로(dependent) 결정될 수도 있다.
LCU로부터 분할된 CU 중, 더 이상 CU들로 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있다. 이때, TU의 분할 구조는 쿼드트리(quad-tree) 구조일 수 있다. 예컨대, 도 5에서 도시된 것과 같이, 하나의 CU(510)가 쿼드트리 구조에 따라서 한 번 혹은 그 이상 분할될 수 있다. 하나의 CU가 한 번 이상으로 분할 될 경우 재귀적으로 분할된다고 할 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU(510)는 다양한 크기의 TU들로 구성될 수 있다. 또는, CU를 분할하는 수직 선(vertical line) 및/또는 수평 선(horizontal line)의 개수에 기초하여 하나 이상의 TU로 분할될 수도 있다. CU는 대칭형의 TU로 분할될 수도 있고, 비대칭형의 TU로 분할될 수도 있다. 비대칭형의 TU로의 분할을 위해 TU의 크기/형태에 관한 정보가 시그널링될 수도 있고, CU의 크기/형태에 관한 정보로부터 유도될 수도 있다.
또한, 부호화 유닛은 변환 유닛으로 분할되지 않고, 부호화 유닛과 변환 유닛은 동일한 크기를 가질 수 있다.
하나의 부호화 유닛은 하나 이상의 변환 유닛으로 분할될 수 있고, 하나의 변환 유닛도 하나 이상의 변환 유닛으로 분할 될 수 있다.
예를 들어, 하나의 변환 유닛이 4개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 변환 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 변환 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 변환 유닛이 4개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 변환 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 변환 유닛이 4개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 변환 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 변환 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 변환 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 변환 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 변환 유닛은 각각 32x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 변환 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
변환 수행 시 잔여 블록을 기-정의된 복수의 변환 방법 중 적어도 하나를 사용하여 변환 시킬 수 있다. 일예로, 기-정의된 복수의 변환 방법으로 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform) 또는 KLT 등이 이용될 수 있다. 잔여 블록을 변환하기 위해 어떤 변환 방법이 적용되는지는 예측 유닛의 화면 간 예측 모드 정보, 화면 내 예측 모드 정보, 변환 블록의 크기/형태 중 적어도 하나를 이용하여 결정될 수도 있고, 일정한 경우 변환 방법을 지시하는 정보가 시그널링될 수도 있다.
도 6은 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
화면내 예측 모드는 비방향성 모드 또는 방향성 모드일 수 있다. 비방향성 모드는 DC 모드 또는 Planar 모드일 수 있으며, 방향성 모드는 특정한 방향 또는 각도를 가지는 예측 모드로 개수는 하나 이상의 M개 일 수 있다. 상기 방향성 모드는 모드 번호, 모드 값, 모드 숫자, 모드 각도 중 적어도 하나로 표현될 수 있다.
화면내 예측 모드의 개수는 상기 비방향성 및 방향성 모드를 포함하는 하나 이상의 N개 일 수 있다.
화면내 예측 모드의 개수는 블록의 크기에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 블록의 크기가 4x4 또는 8x8 인 경우에는 67개, 16x16인 경우에는 35개, 32x32인 경우에는 19개, 64x64인 경우에는 7개 일 수 있다.
화면내 예측 모드의 개수는 블록의 크기에 관계없이 N개로 고정될 수 있다. 예를 들어, 블록의 크기에 관계없이 35개 또는 67개 중 적어도 하나로 고정될 수 있다.
화면내 예측 모드의 개수는 색 성분(color component)의 타입에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 색 성분이 휘도(luma) 신호인지 아니면 색차(chroma) 신호인지에 따라 예측 모드의 개수가 다를 수 있다.
화면 내 부호화 및/또는 복호화는 주변의 복원된 블록에 포함되는 샘플 값 또는 부호화 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.
현재 블록을 화면 내 예측으로 부호화/복호화 하기 위해 주변의 복원된 블록에 포함되는 샘플들이 부호화/복호화 대상 블록의 참조 샘플로 이용 가능한지 여부를 검사하는 단계가 수행될 수 있다. 부호화/복호화 대상 블록의 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플들이 존재할 경우, 주변의 복원된 블록에 포함된 샘플들 중 적어도 하나 이상을 이용하여 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플들에 샘플 값을 복사 및/또는 보간(interpolation)하여 부호화/복호화 대상 블록의 참조 샘플로 이용할 수 있다.
화면 내 예측 시 화면 내 예측 모드 및 부호화/복호화 대상 블록의 크기 중 적어도 하나 이상에 기반하여 참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 필터를 적용할 수 있다. 이때, 부호화/복호화 대상 블록은 현재 블록을 의미할 수 있으며, 부호화 블록, 예측 블록, 변환 블록 중 적어도 하나 이상을 의미할 수 있다. 참조 샘플 또는 예측 샘플에 적용되는 필터의 종류는 현재 블록의 화면내 예측 모드 또는 크기/형태 중 적어도 하나 이상에 따라 상이할 수 있다. 상기 필터의 종류는 필터 탭 수, 필터 계수 값 또는 필터 강도 중 적어도 하나 이상에 따라 다를 수 있다.
화면 내 예측 모드 중 비방향성 플래너(Planar) 모드는 대상 부호화/복호화 블록의 예측 블록을 생성할 때, 예측 블록 내 샘플값을 샘플 위치에 따라 현재 샘플의 상단 참조 샘플, 현재 샘플의 좌측 참조 샘플, 현재 블록의 우상단 참조 샘플 현재 블록의 좌하단 참조 샘플의 가중치 합으로 생성할 수 있다.
화면 내 예측 모드 중 비방향성 DC 모드는 대상 부호화/복호화 블록의 예측 블록을 생성할 때, 현재 블록의 상단 참조 샘플들과 현재 블록의 좌측 참조 샘플들의 평균 값으로 생성 할 수 있다. 또한, 부호화/복호화 블록 내 참조 샘플과 인접한 하나 또는 그 이상의 상단 행들 및 하나 또는 그 이상의 왼쪽 열들에 대해서는 참조 샘플 값들을 이용하여 필터링을 수행 할 수도 있다.
화면 내 예측 모드 중 복수개의 방향성 모드(angular mode)들의 경우 우상단 및/또는 좌하단 참조 샘플을 이용하여 예측 블록을 생성 할 수 있으며 방향성 모드는 서로 다른 방향성을 가질 수 있다. 예측 샘플 값 생성을 위해 실수 단위의 보간(interpolation)을 수행 할 수도 있다.
화면 내 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드는 현재 예측 블록의 주변에 존재하는 예측 블록의 화면 내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 화면 내 예측 모드로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 블록과 주변 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 블록과 주변 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 블록과 주변 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 부호화/복호화 대상 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
도 7은 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 사각형은 영상(또는, 픽처)를 나타낼 수 있다. 또한, 도 7에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 즉, 영상은 예측 방향에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다. 각 영상은 부호화 타입에 따라 I 픽처(Intra Picture), P 픽처(Uni-predictive Picture), B 픽처(Bi-predictive Picture) 등으로 분류될 수 있다. 각 픽처는 각 픽처의 부호화 타입에 따라 부호화되고 복호화될 수 있다.
부호화의 대상인 영상이 I 픽처인 경우, 영상은 화면 간 예측 없이 영상 자체에 대해 화면 내 부호화될 수 있다. 부호화의 대상인 영상이 P 픽처인 경우, 영상은 순방향으로만 참조 영상을 이용하는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 통해 부호화될 수 있다. 부호화의 대상인 영상이 B 픽처인 경우, 순방향 및 역방향의 양측으로 참조 픽처들을 이용하는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 통해 부호화될 수 있으며, 순방향 및 역방향 중 하나의 방향으로 참조 픽처를 이용하는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 통해 부호화될 수 있다. 여기서, 화면 간 예측 모드가 사용되는 경우, 부호화기에서는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있고, 복호화기에서는 그에 대응하는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 참조 영상을 이용하여 부호화 및/또는 복호화되는 P 픽처 및 B 픽처의 영상은 화면 간 예측이 사용되는 영상으로 간주될 수 있다.
아래에서, 실시예에 따른 화면 간 예측에 대해 구체적으로 설명된다.
화면 간 예측 혹은 움직임 보상은 참조 픽처 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 화면 간 예측은 상술된 스킵 모드를 이용할 수도 있다.
참조 픽처(reference picture)는 현재 픽처의 이전 픽처 또는 현재 픽처의 이후 픽처 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 화면 간 예측은 참조 픽처에 기반하여 현재 픽처의 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다. 여기에서, 참조 픽처는 블록의 예측에 이용되는 영상을 의미할 수 있다. 이때, 참조 픽처 내의 영역은 참조 픽처를 지시하는 참조 영상 색인(reference picture index; refIdx) 및 후술될 움직임 벡터(motion vector) 등을 이용함으로써 특정될 수 있다.
화면 간 예측은 참조 픽처 및 참조 픽처 내에서 현재 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있고, 선택된 참조 블록을 사용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 현재 블록은 현재 픽처의 블록들 중 현재 부호화 또는 복호화의 대상인 블록일 수 있다.
움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 화면 간 예측 중 도출될 수 있다. 또한, 도출된 움직임 정보는 화면 간 예측을 수행하는데 사용될 수 있다. 이때, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 복원된 주변 블록(reconstructed neighboring block)의 움직임 정보 및/또는 콜 블록(collocated block; col block)의 움직임 정보를 이용함으로써 부호화 및/또는 복호화 효율을 향상시킬 수 있다. 콜 블록은 이미 복원된 콜 픽처(collocated picture; col picture) 내에서 부호화/복호화 대상 블록의 공간적 위치에 대응하는 블록일 수 있다. 복원된 주변 블록은 현재 픽처 내의 블록이면서, 이미 부호화 및/또는 복호화를 통해 복원된 블록일 수 있다. 또한, 복원 블록은 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 이웃 블록 및/또는 부호화/복호화 대상 블록의 외부 코너에 위치한 블록일 수 있다. 여기에서, 부호화/복호화 대상 블록의 외부 코너에 위치한 블록이란, 부호화/복호화 대상 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 부호화/복호화 대상 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다.
부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜 픽처 내에서 공간적으로 부호화/복호화 대상 블록에 대응하는 위치에 존재하는 블록을 결정할 수 있고, 결정된 블록을 기준으로 기정의된 상대적인 위치를 결정할 수 있다. 기정의된 상대적인 위치는 공간적으로 부호화/복호화 대상 블록에 대응하는 위치에 존재하는 블록의 내부 및/또는 외부의 위치일 수 있다. 또한, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 결정된 기정의된 상대적인 위치에 기반하여 콜 블록을 도출할 수 있다. 여기서, 콜 픽처는 참조 픽처 리스트에 포함된 적어도 하나의 참조 픽처 중에서 하나의 픽처일 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식은 부호화/복호화 대상 블록의 예측 모드에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 화면 간 예측을 위해 적용되는 예측 모드로서, 향상된 움직임 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction; AMVP) 및 머지 모드(merge mode) 등이 있을 수 있다. 여기서 머지 모드를 움직임 병합 모드(motion merge mode)라고 지칭할 수 있다.
예를 들면, 예측 모드로서, AMVP가 적용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 복원된 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 콜 블록의 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트(motion vector candidate list)를 생성할 수 있다. 복원된 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 콜 블록의 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 여기서, 콜 블록의 움직임 벡터를 시간적 움직임 벡터 후보(temporal motion vector candidate)라 지칭할 수 있고, 복원된 주변 블록의 움직임 벡터를 공간적 움직임 벡터 후보(spatial motion vector candidate)라 지칭할 수 있다.
부호화 장치(100)에 의해 생성된 비트스트림은 움직임 벡터 후보 색인(motion vector candidate index)를 포함할 수 있다. 즉, 부호화 장치(100)은 움직임 벡터 후보 색인을 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 움직임 벡터 후보 색인은 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 후보를 지시할 수 있다. 움직임 벡터 후보 색인은 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다.
복호화 장치(200)는 움직임 벡터 후보 색인을 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화하고, 엔트로피 복호화된 움직임 벡터 후보 색인을 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 복호화 대상 블록의 움직임 벡터 후보를 선택할 수 있다.
부호화 장치(100)는 부호화 대상 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 후보 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 엔트로피 부호화할 수 있다. 비트스트림은 엔트로피 부호화된 MVD를 포함할 수 있다. MVD는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 이 때, 복호화 장치(200)는 수신된 MVD를 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 복호화된 MVD 및 움직임 벡터 후보의 합을 통해 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
비트스트림은 참조 픽처를 지시하는 참조 영상 색인 등을 포함할 수 있다. 참조 영상 색인은 엔트로피 부호화되어 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 복호화 장치(200)는 주변 블록의 움직임 정보들을 이용하여 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 예측할 수 있고, 예측된 움직임 벡터 및 움직임 벡터 차분을 이용하여 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터와 참조 영상 색인 정보에 기반하여 복호화 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식의 다른 예로, 머지 모드(merge mode)가 있다. 머지 모드란 복수의 블록들에 대한 움직임의 병합을 의미할 수 있다. 머지 모드는 하나의 블록의 움직임 정보를 다른 블록에도 함께 적용시키는 것을 의미할 수 있다. 머지 모드가 적용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트(merge candidate list)를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 영상 색인, 및 3) 화면 간 예측 지시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 지시자는 단방향 (L0 예측, L1 예측) 또는 쌍방향일 수 있다.
이때, 머지 모드는 CU 단위 또는 PU 단위로 적용될 수 있다. CU 단위 또는 PU 단위로 머지 모드가 수행되는 경우, 부호화 장치(100)는 기정의된 정보를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성한 후 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 비트스트림은 기정의된 정보를 포함할 수 있다. 기정의된 정보는, 1) 블록 파티션(partition)별로 머지 모드를 수행할지 여부를 나타내는 정보인 머지 플래그(merge flag), 2) 부호화 대상 블록에 인접한 주변 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보인 머지 인덱스(merge index)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 부호화 대상 블록의 주변 블록들은 부호화 대상 블록의 좌측 인접 블록, 부호화 대상 블록의 상단 인접 블록 및 부호화 대상 블록의 시간적(temporal) 인접 블록 등을 포함할 수 있다.
머지 후보 리스트는 움직임 정보들이 저장된 리스트를 나타낼 수 있다. 또한, 머지 후보 리스트는 머지 모드가 수행되기 전에 생성될 수 있다. 머지 후보 리스트에 저장되는 움직임 정보는, 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보 및 참조 영상에서 부호화/복호화 대상 블록에 대응되는(collocated) 블록의 움직임 정보, 이미 머지 후보 리스트에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보 및 제로 머지 후보 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 여기서, 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보는 공간적 머지 후보(spatial merge candidate) 및 참조 영상에서 부호화/복호화 대상 블록에 대응되는(collocated) 블록의 움직임 정보는 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)라 지칭할 수 있다.
스킵 모드는 주변 블록의 움직임 정보를 그대로 부호화/복호화 대상 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 스킵 모드는 화면 간 예측에 이용되는 모드 중 하나일 수 있다. 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 어떤 블록의 움직임 정보를 부호화 대상 블록의 움직임 정보로서 이용할 것인지에 대한 정보를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 전송할 수 있다. 부호화 장치(100)는 다른 정보는 복호화 장치(200)에 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 다른 정보는 구문 요소(syntax element) 정보일 수 있다. 구문 요소 정보는 움직임 벡터 차분 정보, 부호화 블록 플래그 및 변환 계수 레벨 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
화면내 또는 화면간 예측 이후 생성된 잔차신호는 양자화 과정의 일환으로 변환 과정을 통해 주파수 도메인으로 변환할 수 있다. 이때 수행하는 1차 변환은 DCT type 2 (DCT-II)외에 다양한 DCT, DST 커널을 사용할 수 있으며, 이러한 변환 커널들은 잔차신호에 대해 수평 및/또는 수직방향에 대해 1차원 변환(1D transform)을 각각 수행하는 분리 변환(Separable transform)으로 변환이 수행될 수도 있고, 또는 2차원 비분리 변환(2D Non-separable transform)으로 변환이 수행될 수 있다.
일예로 변환에 사용되는 DCT, DST type은 아래 표에서와 같이 DCT-II 외에 DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VII 를 1D 변환 시 적응적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어, 표 1 내지 표 2의 예와 같이 변환 세트(Transform set)을 구성하여 변환에 사용된 DCT 또는 DST 타입을 유도할 수 있다.
변환 세트 변환
0 DST-VII, DCT-VIII
1 DST-VII, DST-I
2 DST-VII, DCT-V
변환 세트 변환
0 DST-VII, DCT-VIII, DST-I
1 DST-VII, DST-I, DCT-VIII
2 DST-VII, DCT-V, DST-I
예를 들어, 도 8과 같이 화면내 예측모드에 따라 수평 또는 수직방향에 대해 서로 다른 변환 세트(Transform set)를 정의한 후, 부/복호화기에서 현재 부호화/복호화 대상 블록의 화면내 예측 모드 및 이에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 변환 및/또는 역변환을 수행할 수 있다. 이 경우, 변환 세트는 엔트로피 부호화/복호화되는 것이 아니라 부/복호화기에서 동일한 규칙에 따라 정의될 수 있다. 이 경우, 해당 변환 세트에 속한 변환들 중에서 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다. 예를 들어, 블록의 크기가 64x64 이하인 경우, 화면 내 예측 모드에 따라 표 2의 예와 같이 총 3가지의 변환 세트를 구성하고, 수평 방향 변환과 수직 방향 변환으로 각 3가지의 변환을 이용해서 총 9개의 다중 변환 방법을 조합해서 수행한 후 최적의 변환 방법으로 잔여 신호를 부호화/복호화함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 하나의 변환 세트에 속한 3가지의 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지에 대한 정보를 엔트로피 부호화/복호화하기 위해 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화(Binarization)를 사용할 수도 있다. 이때, 수직 변환 및 수평 변환 중 적어도 하나 이상에 대해 변환 세트에 속한 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
부호화기에서는 상기 전술한 1차 변환이 완료된 이후, 도 9의 예와 같이 변환 계수 (Transformed coefficients)에 대한 에너지 집중도를 높이기 위해 2차 변환 (Secondary transform)을 수행할 수 있다. 2차 변환 역시 수평 및/또는 수직방향에 대해 1차원 변환을 각각 수행하는 분리 변환을 수행할 수도 있고, 또는 2차원 비분리 변환을 수행할 수 있으며, 사용된 변환 정보가 전송되거나 또는 현재 및 주변 부호화 정보에 따라 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도될 수 있다. 예를 들어, 1차 변환과 같이 2차 변환에 대한 변환 세트를 정의할 수 있으며, 변환 세트는 엔트로피 부호화/복호화되는 것이 아니라 부호화기/복호화기에서 동일한 규칙에 따라 정의될 수 있다. 이 경우, 해당 변환 세트에 속한 변환 중에서 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 정보가 전송될 수 있으며, 화면내 또는 화면간 예측을 통한 잔차신호 중 적어도 하나 이상에 적용될 수 있다.
Transform set 별로 transform candidates의 개수 또는 종류 중 적어도 하나는 상이하며, transform candidates의 개수 또는 종류 중 적어도 하나는 블록(CU, PU, TU 등)의 위치, 크기, 분할 형태, 예측 모드(intra/inter mode) 또는 화면내 예측 모드의 방향성/비방향성 중 적어도 하나를 고려하여 가변적으로 결정될 수도 있다.
복호화기에서는 2차 역변환 수행 여부에 따라 2차 역변환을 수행할 수 있고, 2차 역변환이 수행된 결과에 1차 역변환 수행 여부에 따라 1차 역변환을 수행할 수 있다.
상기 전술한 1차 변환 및 2차 변환은 휘도/색차 성분 중 적어도 하나 이상의 신호 성분에 적용되거나 임의의 부호화 블록 크기/형태에 따라 적용될 수 있으며, 임의의 부호화 블록에서 사용여부 및 사용된 1차 변환/2차 변환을 가르키는 인덱스를 엔트로피 부호화/복호화하거나 또는 현재/주변 부호화 정보 중 적어도 하나 이상에 따라 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도할 수 있다.
화면내 또는 화면간 예측 이후 생성된 잔차신호는 1차 및/또는 2차 변환 완료 후, 양자화 과정을 거친 후 양자화된 변환계수는 엔트로피 부호화 과정을 수행하게 되며, 이때 양자화된 변환계수는 도 10과 같이 화면내 예측 모드 또는 최소 블록 크기/형태 중 적어도 하나 이상을 기준으로 대각선, 수직, 수평 방향에 따라 스캐닝(scanning) 될 수 있다.
또한, 엔트로피 복호화된 양자화된 변환 계수는 역 스캐닝(Inverse Scanning)되어 블록 형태로 정렬될 수 있으며, 해당 블록에 역양자화 또는 역 변환 중 적어도 하나 이상이 수행될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로 대각(Diagonal) 스캔, 수평(Horizontal) 스캔, 수직(Vertical) 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
일예로, 현재 부호화 블록의 크기가 8x8일 때, 8x8 블록에 대한 잔차신호는 1차, 2차 변환 및 양자화 이후, 4개의 4x4 서브 블록별로 도 10에 도시된 3가지 스캐닝 순서(Scanning order) 방법 중 적어도 하나에 따라 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하면서 엔트로피 부호화할 수 있다. 또한 양자화된 변환 계수를 역 스캐닝하면서 엔트로피 복호화할 수 있다. 역 스캐닝된 양자화된 변환 계수는 역양자화 이후 변환 계수가 되고, 2차 역변환 또는 1차 역변환 중 적어도 하나가 수행되어 복원된 잔여 신호가 생성될 수 있다.
비디오 부호화 과정에서 도 11과 같이 하나의 블록이 분할될 수 있으며 분할 정보에 해당하는 지시자가 시그널링 될 수 있다. 이때, 상기 분할 정보는 분할 플래그(split_flag), 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag), 쿼드트리 분할 플래그(quadtree_flag), 이진트리 분할 플래그(binarytree_flag), 이진트리 분할 유형 플래그(Btype_flag) 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 여기서, split_flag 는 블록이 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, QB_flag 는 블록이 쿼드트리 형태로 분할되었지는 이진트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, quadtree_flag 는 블록이 쿼드트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, binarytree_flag 는 블록이 이진트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, Btype_flag 는 블록이 이진트리 형태로 분할하는 경우 수직 또는 수평 분할임을 나타내는 플래그일 수 있다.
상기 분할 플래그가 1이면 분할되었음을 0이면 분할되지 않았음을 나타낼 수 있으며 상기 쿼드/이진트리 플래그의 경우 0이면 쿼드트리 분할, 1이면 이진트리 분할을 나타낼 수 있으며, 반대로 0이면 이진트리 분할, 1이면 쿼드트리 분할을 나타낼 수 있다. 상기 이진트리 분할 유형 플래그의 경우, 0이면 수평 방향 분할, 1이면 수직 방향 분할을 나타낼 수 있으며, 반대로 0이면 수직 방향 분할, 1이면 수평 방향 분할을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 11에 대한 분할 정보는 다음 표 3과 같이 quadtree_flag, binarytree_flag, Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링 하여 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-T000001
예를 들어, 도 11에 대한 분할 정보는 다음 표 4와같이 split_flag, QB_flag, Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링 하여 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-T000002
상기 분할 방법은 블록의 크기/형태에 따라 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있으며 또는 이진트리로만 가능할 수 있다. 이러한 경우, 상기 split_flag는 쿼드트리 또는 이진트리 분할 여부를 나타내는 플래그를 의미할 수 있다. 상기 블록의 크기/형태는 블록의 깊이 정보에 따라 유도될 수 있으며, 깊이 정보는 시그널링 될 수 있다.
상기 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 여기서, 소정의 범위는 쿼드트리만으로 분할이 가능한 최대 블록의 크기 또는 최소 블록의 크기 중 적어도 하나로 정의될 수 있다. 상기 쿼드트리 형태의 분할이 허용되는 최대/최소 블록의 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있고, 해당 정보는 시퀀스, 픽쳐 파라미터, 또는 슬라이스(세그먼트) 중 적어도 하나의 단위로 시그널링될 수 있다. 또는, 상기 최대/최소 블록의 크기는 부호화기/복호화기에 기-설정된 고정된 크기일 수도 있다. 예를 들어, 상기 블록의 크기가 256x256 ~ 64x64 에 해당하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이러한 경우에 상기 split_flag는 쿼드트리 분할 여부를 나타내는 플래그 일 수 있다.
상기 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 이진트리로만 분할이 가능할 수 있다. 여기서, 소정의 범위는 이진트리만으로 분할이 가능한 최대 블록의 크기 또는 최소 블록의 크기 중 적어도 하나로 정의될 수 있다. 상기 이진트리 형태의 분할이 허용되는 최대/최소 블록의 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있고, 해당 정보는 시퀀스, 픽쳐 파라미터, 또는 슬라이스(세그먼트) 중 적어도 하나의 단위로 시그널링될 수 있다. 또는, 상기 최대/최소 블록의 크기는 부호화기/복호화기에 기-설정된 고정된 크기일 수도 있다. 예를 들어, 상기 블록의 크기가 16x16 ~ 8x8 에 해당하는 경우에는 이진트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이러한 경우에 상기 split_flag는 이진트리 분할 여부를 나타내는 플래그 일 수 있다.
상기 하나의 블록이 이진트리로 분할된 이후, 상기 분할된 블록이 더 분할될 경우에는 이진트리로만 분할될 수 있다.
상기 분할된 블록의 가로 또는 세로의 크기가 더 이상 분할될 수 없는 크기인 경우에는 상기 하나 이상의 지시자를 시그널링 하지 않을 수 있다.
상기 쿼드트리 기반 하의 이진트리 분할 외에 이진트리 분할 후, 쿼드트리 기반 분할이 가능할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 화면 내 예측 방법을 수행하는 부호화 장치에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 단계 S1201에서, 화면 내 예측을 위한 참조 화소를 구성할 수 있다. 이후, 단계 S1202에서, 화면 내 예측을 수행하고, 단계 S1203에서 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 화면 내 예측 방법을 수행하는 복호화 장치에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13의 단계 S1301에서, 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화할 수 있다. 이후, 단계 S1302에서, 화면 내 예측을 위한 참조 화소를 구성하고, 단계 S1303에서 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
먼저, 화면 내 예측을 위한 참조 화소를 구성하는 단계에 대해 도 14 내지 도 17을 참조하여 구체적으로 설명한다(S1201, S1302).
도 14는 화면 내 예측을 위한 참조 화소 배열(reference pixel array, pref)의 구성에 이용될 수 있는 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 이미 부호화/복호화된 주변 블록들 내 화소들을 이용하여 부호화/복호화 대상 블록인 현재 블록(Bc)의 화면 내 예측을 위한 참조 화소를 구성할 수 있다. 참조되는 주변 블록은 예컨대, 현재 블록의 상단 및/또는 좌측 블록일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 현재 블록과 동일 픽쳐에 속하는 블록일 수 있다. 참소 화소의 개수는 현재 블록의 크기를 NxM 이라고 했을 때 (2xN+2xM+1)개를 포함하는 양의 정수개일 수 있다.
참조 화소들을 구성하기 위하여 주변 블록의 화소들에 대한 가용성 체크 (availability check)가 수행될 수 있다. 주변 블록의 화소들에 대한 가용성 체크는 미리 정해진 방향으로 수행될 수 있다. 예컨대, 좌측 최하단 화소에서 상측 최우단 화소의 방향으로 가용성 체크를 위한 스캐닝이 수행될 수 있다. 또는 그 반대 방향으로 스캐닝이 수행될 수도 있다. 또는 좌측 주변 화소와 상측 주변 화소에 대해 각각 다른 방향으로 스캐닝이 수행될 수도 있다.
예를 들어, 현재 블록의 참조 화소 후보가 픽쳐의 바깥에 위치할 경우, 해당 참조 화소 후보는 '가용하지 않음 (marked as not available)'으로 지정될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록의 참조 화소 후보가 다른 슬라이스(slice)에 속해 있는 경우, 해당 참조 화소 후보는 '가용하지 않음 (marked as not available)'으로 지정될 수 있다.
예들 들어, 현재 블록의 참조 화소 후보가 화면 간 예측 (inter prediction) 또는 제한된 화면 내 예측 (constrained intra prediction)으로 이미 부호화/복호화 된 인접 블록에 속해 있는 경우, 해당 참조 화소 후보는 '가용하지 않음 (marked as not available)'으로 지정될 수 있다.
'가용하지 않음 (marked as not available)'으로 지정된 참조 화소 후보(이하에서는, '비가용 참조 화소 후보' 또는 '비가용 참조 화소'로 언급될 수 있다)는 가용한 참조 화소를 이용하여 대체될 수 있다.
도 15는 비가용 참조 화소 후보를 가용한 참조 화소의 화소값으로 대체하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15에 있어서, 음영처리된 화소는 가용한 참조 화소를, 공백의 화소는 비가용 참조 화소를 나타낸다. 도 15에 있어서, 가용성 체크는 좌측 최하단 화소에서 상측 최우단 화소의 방향으로 수행될 수 있다.
도 15의 (a)는 비가용 참조 화소들이 참조 화소 배열(pref)의 중간에, 즉 가용한 참조 화소 A 및 B의 중간에 존재할 때, 바가용 참조 화소를 대체하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15의 (a)의 경우, 참조 화소 배열의 가용한 참조 화소 중 첫번째 비가용 참조 화소와 인접한 참조 화소(A)의 값을 패딩(padding)함으로써 비가용 참조 화소를 대체할 수 있다(Ppad = Pprev = A). Ppad는 패딩되는 화소 값을 의미하고, Pprev는 직전(previous)의 인접한 가용 참조 화소를 의미한다.
또는, 도 15의 (a)의 경우, 둘 이상의 가용한 참조 화소들을 이용하여 유도된 화소 값으로 비가용 참조 화소를 대체할 수 있다. 예컨대, 비가용 참조 화소의 양쪽 끝에 위치한 가용한 참조 화소들이 이용될 수 있다. 예컨대, 도 15의 (a)의 경우, 비가용 참조 화소들의 값은, 가용한 참조 화소들(A, B)의 화소 값들을 이용하여 대체할 수 있다. 예컨대, 화소 A와 B의 화소 값들의 평균 또는 가중 합(weighted sum)을 이용하여 비가용 참조 화소를 대체할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 가중 합은 가중 평균(weighted average)을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
또는, 비가용 참조 화소의 값은 가용한 참조 화소 A, B의 화소 값들 사이의 임의의 값으로 대체될 수 있다. 이 경우, 비가용 참조 화소들은 서로 다른 값으로 대체될 수 있다. 예컨대, 비가용 참조 화소는 참조 화소 A에 근접할수록 화소 A의 화소 값에 근접한 화소 값으로 대체될 수 있다. 마찬가지로 비가용 참조 화소는 참조 화소 B에 근접할수록 화소 B의 화소 값에 근접한 화소 값으로 대체될 수 있다. 즉, 비가용 참조 화소로부터 가용한 참조 화소 A 및/또는 화소 B까지의 거리에 기초하여, 비가용 참조 화소의 화소 값이 결정될 수 있다.
비가용 참조 화소의 대체를 위해 상기 방법들을 포함하는 복수의 방법 중 하나 이상이 선택적으로 적용될 수 있다. 비가용 참조 화소의 대체 방법은 비트스트림에 포함된 정보에 의해 시그널링 되거나, 부호화기와 복호화기가 미리 정한 방법이 이용될 수 있다. 또는 비가용 참조 화소의 대체 방법은 미리 정한 방식에 의해 유도될 수 있다. 예컨대, 가용한 참조 화소 A와 B의 화소 값의 차이 및/또는 비가용 참조 화소의 개수에 기초하여 비가용 참조 화소의 대체 방법을 선택할 수 있다. 예컨대, 두 개의 가용한 참조 화소의 화소 값의 차이와 임계값의 비교 및/또는 비가용 참조 화소의 개수와 임계값의 비교에 기초하여 비가용 화소의 대체 방법이 선택될 수 있다. 예컨대, 두 개의 가용한 참조 화소의 화소 값의 차이가 임계값보다 크거나, 및/또는 비가용 참조 화소의 개수가 임계값보다 큰 경우, 비가용 참조 화소들은 서로 다른 값을 갖도록 대체될 수 있다.
비가용 참조 화소의 대체 방법의 선택은 소정의 단위로 수행될 수 있다. 예컨대, 비디오, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, 부호화 트리 유닛, 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 중 적어도 하나 이상의 단위에 대해 비가용 참조 화소의 대체 방법이 선택될 수 있다. 이 때, 비가용 참조 화소의 대체 방법의 선택은 상기 소정의 단위로 시그널링되는 정보에 기초하거나, 상기 소정의 단위로 유도될 수 있다. 또는 부호화기와 복호화기에서 미리 정한 방법이 적용될 수도 있다.
도 15의 (b)는 참조 화소 배열(pref)에서 비가용 참조 화소들 앞에 가용한 참조 화소가 존재하지 않을 때, 비가용 참조 화소를 대체하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15의 (b)의 경우, 마지막 비가용 참조 화소와 인접한 가용한 참조 화소(A)의 화소 값을 패딩함으로써 비가용 참조 화소를 대체할 수 있다. 예컨대, 도 18의 (b)에 있어서, 참조 화소 배열의 첫번째 비가용 참조 화소는 스캔 순서상 첫번째 가용한 참조 화소인 화소 A의 화소값으로 대체될 수 있다. 참조 화소 배열의 첫번째 비가용 참조 화소의 화소값이 결정된 후에는 도 15의 (a)를 참조하여 설명한 방법이 적용될 수 있다. 따라서, 스캔 순서 상 첫번째 비가용 참조 화소의 위치부터 첫번째 가용한 참조 화소(A)의 직전 화소까지는 참조 화소 A의 화소값으로 대체될 수 있다(Ppad = Pprev = A). 또한 가용한 참조 화소(B) 이후의 비가용 참조 화소는 참조 화소 B의 화소값으로 대체될 수 있다(Ppad = Pprev = B).
도 15에 도시되지 않은 경우로서, 예를 들어, 참조 화소 배열(pref)에 가용한 참조 화소가 하나도 존재하지 않는 경우, 모든 비가용 참조 화소는 임의의 값으로 대체될 수 있다. 이때, 임의의 값으로서 참조 화소가 가질 수 있는 화소값 범위의 중간값 (예를 들어, 비트 깊이(BitDepth, Bd)가 8-bit인 영상의 경우 2Bd -1=128, Bd=8)이 이용될 수 있다. 또는 임의의 값으로서 0~2Bd 사이의 양의 정수 값이 이용될 수 있다.
참조 화소를 이용하여 화면 내 예측을 수행하기 전, 참조 화소들에 대해 필터링을 수행할 수 있다.
이미 부호화/복호화된 인접 블록들로부터 참조 화소 배열(pref)을 생성 후, 현재 블록의 크기(Ns) 및/또는 화면 내 예측 모드에 기초하여 참조 화소에 대한 필터링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 방향성 예측 모드인 경우, 수직 방향성 모드 및/또는 수평 방향성 모드와의 차이에 기초하여 필터링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 화면 내 예측 모드(intraPredMode)가 방향성 예측 모드인 경우, 수직 방향성 모드 (33개의 방향성 모드를 가정했을 때 index=26)와의 차이 값과 수평 방향성 모드 (33개의 방향성 모드를 가정했을 때 index=10)와의 차이 값 중 더 작은 값, minDistVerHor = Min(Abs(intraPredMode - 26), abs(intraPredMode - 10)), 를 구할 수 있다. 이 값(minDistVerHor)이 해당 블록 사이즈에 할당된 임계값(intraHorVerDistThresh) 보다 큰 경우(minDistVerHor > intraHorVerDistThresh)에는 필터링을 수행하고, 작거나 같은 경우에는 필터링을 수행하지 않을 수 있다.
도 16은 블록 사이즈(Ns)에 할당된 임계값(intraHorVerDistThresh)을 예시적으로 나타낸 도면이다.
예를 들어, 4x4 블록에 대해서는 10, 8x8 블록에 대해서는 7, 16x16 블록에 대해서는 1, 32x32 블록에 대해서는 0, 64x64블록에 대해서는 10의 임계값이 할당될 수 있다. 도 16의 임계값은 예시적인 것으로서, 블록 사이즈에 따라 같거나 또는 상이한 임의의 임계값이 설정될 수 있다. 블록 사이즈에 따른 임계값은 부호화기와 복호화기가 미리 정한 값일 수 있다. 또는 비트스트림을 통해 시그널링되는 정보 및/또는 부호화/복호화 과정에서 사용되는 내부 변수에 기초하여 유도되는 값일 수 있다.
도 17은 현재 블록의 블록 사이즈 및 방향성 예측 모드에 따라 참조 화소들에 대한 필터링 수행 여부를 설명하기 위한 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 블록 사이즈가 8x8, 16x16 또는 32x32인 현재 블록에 대하여, 방향성 예측 모드에 따라 참조 화소들에 대한 필터링 수행 여부가 결정될 수 있다. X 표시는 필터링이 수행되지 않음을 의미하고, O 표시는 필터링이 수행됨을 의미한다.
필터링은 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한 스캐닝 순서에 따라, Pref의 좌측 최하단 화소부터 상측 최우단 화소의 순서로 순차적으로 진행될 수 있다. 또는 임의의 순서로 Pref에 대한 필터링이 수행될 수도 있다. 이 때 첫번째 참조 화소(좌측 최하단 화소)와 마지막 참조 화소(상측 최우단 화소)에 대한 필터링은 스킵(skip)될 수 있다. 필터탭(tap)의 크기는 3을 포함하는 2보다 큰 양의 정수가 될 수 있다. 필터탭의 크기가 3인 경우, 필터 계수는 예컨대 ¼, ½, ¼일 수 있다. 필터링은 N개의 참조 화소들을 이용하여 수행될 수 있다. N개의 참조 화소들은 필터링된 참조 화소 또는 필터링 전 참조 화소를 포함할 수 있다. 예컨대, N개의 참조 화소들의 가중 합(또는 가중 평균)을 필터링 대상 화소의 화소 값으로 대체할 수 있다. 이 때, 필터탭의 크기는 N에 기초하여 결정될 수 있고, 필터 계수는 가중 합에 이용되는 가중치일 수 있다. 가중치는 필터링 대상 화소와 필터링에 이용되는 참조 화소의 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 필터링 대상 화소와 필터링에 이용되는 참조 화소의 위치가 가까울수록 큰 가중치가 적용될 수 있다.
필터링을 적용하는 또 다른 실시예로써, 소정 크기 이상의 블록 크기를 갖는 현재 블록에 대해 양선형 보간 필터링(bi-linear interpolation filtering)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소정 크기 이상의 블록 크기(NS)를 갖는 현재 블록에 대하여 수직방향 및/또는 수평방향의 2차 미분 값을 구할 수 있다. 예컨대, 수직방향의 2차 미분 값은 |pref(-1, -1) - 2 x pref(-1, Ns/2) + pref(-1, Ns)|와 같이 계산될 수 있다. 예컨대, 수평방향의 2차 미분값은 |pref(-1, -1) - 2 x pref(Ns/2, -1) + pref(Ns, -1)|)와 같이 계산될 수 있다. 상기 계산된 2차 미분 값은 각각 소정의 임계값과 비교될 수 있다. 상기 소정의 임계값은 비트 깊이(BitDepth, Bd)에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 소정의 임계값은 2Bd -C일 수 있다. 이 때, C는 1 내지 Bd 사이의 임의의 정수일 수 있다. 상기 2차 미분 값과 소정의 임계값과의 비교 결과에 기초하여 필터링이 수행될 수 있다.
예컨대, 아래의 수학식 1의 조건이 만족하는 경우, 필터링이 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000001
상기 수학식 1의 조건이 만족하는 경우, 두 개의 참조 화소를 이용한 양선형 보간을 수행하여 필터링 대상 화소의 화소 값을 계산할 수 있다. 양선형 보간에 이용되는 두 개의 참조 화소는 예컨대, 수직방향 또는 수평방향으로 참조 화소 배열의 양 끝에 위치하는 참조 화소일 수 있다. 양선형 보간에 이용되는 보간 계수는 예컨대, 두 개의 참조 화소와 필터링 대상 화소의 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 양선형 보간을 이용한 필터링은 예컨대, 아래 수학식 2를 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000002
전술한 바와 같이, 화면 내 예측을 위한 참조 화소가 구성되면(S1201, S1302), 참조 화소를 이용한 화면 내 예측을 수행할 수 있다(S1202, S1303).
현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하기 위해서는 화면 내 예측 모드가 결정되어야 한다. 부호화 장치는 복수의 화면 내 예측 모드 중 하나의 화면 내 예측 모드를 선택하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 복호화 장치는 부호화 장치로부터 시그널링되는 정보로부터 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 화면 내 예측 모드의 복호화는 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화함으로써 유도되며, 이에 대해서는 단계 S1301의 설명과 함께 후술한다.
이하에서는, 참조 화소를 이용하여 화면 내 예측을 수행하는 단계(S1202, S1303)에 대해 도 18 내지 도 43을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 18은 화면 내 예측 모드가 비방향성 플래너 모드(INTRA_PLANAR)인 경우의 화면 내 예측을 설명하기 위한 도면이다.
화면 내 예측 모드가 비방향성 플래너 모드(INTRA_PLANAR)인 경우, 예측 블록은 N개의 참조 화소들의 가중 합(weighted sum) 또는 가중 평균으로 구할 수 있다. N개의 참조 화소들은 예측 블록 내의 예측 대상 화소의 위치 (x, y)에 의존적으로 결정될 수 있다. N은 1보다 큰 양의 정수일 수 있으며, 예컨대 4일 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이 N=4이고 블록 크기(Ns)가 4인 경우, 예측 블록 내의 (x, y) 위치의 화소의 예측 값은 상단 참조 화소(c), 좌측 참조 화소(b), 현재 블록의 우상단 코너 화소(d), 현재 블록의 좌하단 코너 화소(a)의 가중 합으로 결정될 수 있다. 가중 합의 계산에는 예컨대, 아래의 수학식 3이 이용될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000003
도 19는 화면 내 예측 모드가 비방향성 DC 모드(INTRA_DC)인 경우의 화면 내 예측을 설명하기 위한 도면이다.
화면 내 예측 모드가 비방향성 DC 모드(INTRA_DC)인 경우, 예측 블록 내 모든 화소 값들은 현재 블록과 인접한 참조 픽셀들의 픽셀값들의 평균값으로 채울 수 있다. 평균값의 계산에는 예컨대, 아래의 수학식 4가 이용될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000004
DC 모드의 경우, 현재 블록의 좌측 및/또는 상단의 N개의 열/행에 대해서 필터링을 수행할 수 있고, N은 1 이상의 정수일 수 있다. 예를 들어, N=1인 경우 도 19에 도시된 바와 같이 현재 블록의 상단 1행 및/또는 좌측 1열에 대하여 필터링을 수행할 수 있다. 필터링은 예컨대, 아래의 수학식 5를 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000005
Figure PCTKR2017006241-appb-I000001
Figure PCTKR2017006241-appb-I000002
DC 모드의 경우, Vdc 값을 이용하여 1차 예측 블록을 획득한 뒤, 1차 예측 블록의 N개의 열 및/또는 행에 대해 필터링을 적용하여 최종 예측 블록을 획득할 수 있다. 또는, Vdc 값을 계산한 후, 예측 블록 내의 대상 화소의 위치에 기초하여 Vdc 값을 필터링한 값 또는 Vdc 값을 해당 화소의 화소값으로서 할당함으로써 최종 예측 블록을 직접 획득할 수도 있다.
화면 내 예측 모드가 방향성인 경우, 현재 블록은 N개의 직선형 방향성 모드에 기초하여 부호화/복호화 될 수 있다. N은 33, 65 등을 포함하는 양의 정수일 수 있다. 예를 들어, 도 17의 경우 N=33이고 (모드 2부터 모드 34까지), 각 모드는 서로 다른 방향성을 갖는다.
도 20은 33개의 직선형 방향성 모드를 포함하는 화면 내 예측 모드(predModeIntra)들 중, 각 직선형 방향성 모드와 수직 방향 사이의 각도(intraPredAngle)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
직선형 방향성 모드 외에, 현재 블록은 M개(M은 양의 정수)의 곡선형 모드로 부호화/복호화될 수 있다. 곡선형 모드의 개수 M은 파라미터들을 이용하여 결정될 수 있다. 파라미터로서는 예컨대, 곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 파라미터(cw)가 이용될 수 있다.
도 20에 예시된 바와 같이, 모드 35는 우상단에서 좌하단 방향, 모드 36은 좌상단에서 우하단 (type-1) 방향, 모드 37은 좌하단에서 우상단 방향, 모드 38은 좌상단에서 우하단 (type-2) 방향, 모드 39는 상단에서 좌하단 방향, 모드 40은 상단에서 좌상단 방향, 모드 41은 좌측에서 우상단 방향, 모드 42는 좌측에서 우하단 방향으로의 곡선형 예측을 의미할 수 있다.
도 20의 각각의 곡선형 모드에 대해, 상기 곡률 파라미터 및/또는 가중치 파라미터에 기초하여 다양한 곡선형 예측을 수행할 수 있다.
곡선형 예측을 수행하기 위해 사용되는 파라미터로서 상기 곡률 파라미터 및/또는 가중치 파라미터는 일실시예에 불과하며, 곡선형 예측 블록을 생성하기 위해 다양한 파라미터들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 블록 크기에 대하여, 각 화소의 위치에서 곡선형 예측을 위한 참조 화소의 위치를 찾기 위한 각도들이 명시된 룩업 테이블(Look-up-table)들을 부호화기/복호화기에서 동일하게 사용할 수도 있다.
화면 내 직선형 방향성 예측을 위해서는, 예측 모드의 방향성에 따라 예측을 위해 사용되는 좌측 및/또는 상단 참조 화소가 다르게 결정될 수 있다. 또한, 계산의 편리성을 위해 예측 단계 이전에 도 21과 같이 Pref로부터 1차원의 참조 화소 배열(1-D reference sample array, p1, ref)을 생성할 수 있다. p1, ref로 매핑(mapping)되는 참조 화소의 개수는 방향성 예측 모드의 각도(Pang)에 따라 다르게 결정될 수 있다.
도 22는 수평 방향의 직선형 방향성 모드의 경우, 4x4 블록에 대한 p1, ref의 생성의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 방향성 화면 내 예측 모드의 개수가 33개인 경우, 모드 2부터 모드 18까지는 수평 방향의 예측을 하는 직선형 방향성 모드들이다. 이 경우, 4x4 블록에 대한 p1, ref 생성은 도 22와 같을 수 있다.
도 23은 수직 방향의 직선형 방향성 모드의 경우, 4x4 블록에 대한 p1, ref의 생성의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 방향성 화면 내 예측 모드의 개수가 33개인 경우, 모드 19부터 모드 34는 수직 방향의 예측을 하는 직선형 방향성 모드들이고, 4x4 블록에 대한 p1, ref 생성은 도 23과 같을 수 있다.
도 22 및 23을 참조하여 설명한 실시예는 직선형 방향성 예측 모드의 개수가 33개 일 때의 실시예이다. 따라서, 방향성 화면 내 예측 모드의 개수가 달라지면, Pang에 기초한 p1, ref 생성은, 동일한 방식을 유지하면서 다른 형태가 될 수 있다.
P1, ref를 이용하여 예측 블록을 생성할 때, 실수 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 각 직선형 방향성 예측 모드에 해당하는 각도 파라미터(intraPredAngle)에 기반하여, 현재 블록 안의 화소 위치에 따라 예측 샘플 보간을 위한 오프셋(weight, iidx) 및/또는 가중치(offset, ifact) 값을 아래와 같이 결정할 수 있다.
예를 들어, 1/32pel 단위의 보간을 수행할 경우, 도 17의 모드 19부터 모드 34까지의 수직 방향의 예측을 하는 직선형 방향성 모드에 대한 오프셋과 가중치는 아래의 수학식 6을 이용하여 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000006
Figure PCTKR2017006241-appb-I000003
상기 수학식 6의 iFact 값에 따라 예측 샘플 값은 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, iFact가 0이 아닌 경우는, P1,ref 에서 예측의 위치는 정수 단위(full sample location)가 아닌 실수 단위이다. 따라서, 실수 위치에 인접한 복수의 참조 화소를 이용하여 예측 샘플 값을 생성할 수 있다. 여기서, 복수의 참조 화소는 실수 위치의 상단, 하단, 좌측, 우측 또는 대각선 중 적어도 하나에 위치한 것일 수 있고, 참조 화소의 개수는 2개, 3개 또는 그 이상일 수도 있다. 예를 들어 아래 수학식 7을 이용하여, (x, y) 위치에서의 예측 샘플 값을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000007
예를 들어, iFact가 0인 경우, 아래의 수학식 8을 이용하여 예측 샘플 값을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000008
수평 방향의 예측 모드들의 경우(도 17의 모드 2부터 모드 18까지), 상기 수학식 6 내지 8에서 x와 y의 위치를 바꾼 수학식을 적용할 수 있다. 상술한, 1/32 pel 단위의 보간 예측은 일 실시예일뿐이며, 1/N pel (N은 양의 정수) 단위의 보간 예측이 적용될 수 있다.
방향성 예측 모드 중 수평 및/또는 수직 방향 모드의 경우는 참조 화소 필터링을 수행하지 않을 수 있다. 또한, 예측 대상 화소와 x 또는 y 위치가 동일한 참조 화소를 예측 샘플로 이용함으로써 보간 예측이 필요하지 않을 수 있다. 또한, 상단 또는 좌측의 참조 화소들 만으로 예측이 가능한 경우에는 1-D reference sample array (p1, ref)의 생성 과정이 필요하지 않을 수 있다.
방향성 예측 모드 중 수평 및/또는 수직 방향 모드의 경우는, 현재 블록의 예측 블록 생성 후 추가적으로 예측 블록의 경계 영역(boundary rows/columns)에 대해서 필터링을 수행할 수있다.
도 24는 수직 방향의 예측 모드인 경우, 예측 블록의 경계 영역을 필터링하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 예측 블록의 좌측 첫번째 열을 필터링할 수 있다. 필터링에는 예컨대, 아래 수학식 9를 이용할 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000009
이 외에, 수직, 수평 방향성 예측 모드에 대해서 예측 블록의 좌측 및/또는 상단 N개의 열 및/또는 행들에 대하여 다른 방식의 필터링을 적용할 수 있다. 이때, N은 예측 블록 크기보다 작은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 복수 개 이상의 참소 화소 라인들을 이용하여 예측 블록을 생성한 경우, 같은 라인에 존재하는 참조 화소들 사이의 변화량 혹은 다른 라인에 존재하는 참소 화소들 사이의 변화량을 이용하여 필터링을 수행할 수도 있다.
직선형 방향성 예측의 경우, 영상 특성이 많은 곡선이 현재 블록에 포함되어 있는 경우 부호화 효율이 떨어질 수 있다. 이를 개선하기 위하여, 곡선형 모드들을 이용하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
또한, 곡선을 포함하는 현재 블록에 대하여 직선형 방향성 모드만을 이용하여 부호화/복호화 할 경우, 예측 오차를 줄이기 위해 대상 블록이 더 작은 블록들로 분할될 수 있기 때문에 전송해야 하는 정보의 양(signaling overhead)이 증가할 수 있다. 반면, 동일한 특성의 현재 블록을 곡선형 예측을 이용하여 부호화/복호화할 경우 블록을 서브 블록들로 분할하지 않으면서도 동일 수준의 예측 오차를 갖는 예측 블록을 생성할 수 있으므로 부호화 효율이 향상될 수 있다.
직선형 방향성 예측의 경우, 상술한 바와 같이 예측 블록 내 모든 화소 위치 (x, y)의 예측값 생성은 예측 모드(predModeIntra)에 대응하는 intraPredAngle 만큼 떨어진 곳에 위치한 참조 화소 값을 이용할 수 있다.
예를 들어, 도 20에서 predModeIntra가 2인 경우, 예측 블록 내 임의의 위치 (x, y)의 예측 값은 직각 방향 기준 좌하단으로 32도만큼 떨어진 곳에 위치한 참조 화소를 이용하여 생성할 수 있다.
직선형 방향성 예측과 달리 곡선형 예측의 경우, 예측 블록 내의 예측 대상 화소의 위치 (x, y)에 따라 서로 다른 각도의 참조 화소(또는 다른 각도의 predModeIntra)를 이용하여 예측을 수행할 수 있다.
도 25는 예측 블록 내의 화소 위치에 따라 다른 각도의 참조 화소를 이용하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어 도 25의 (a)와 같이, 예측 블록 내 화소 단위로 서로 다른 각도에 위치한 참조 화소를 이용해 예측값을 생성할 수 있다.
또는 도 25의 (b)와 같이, 예측 블록 내 수평 라인(horizontal line) 단위로 서로 다른 각도에 위치한 참조 화소를 이용해 예측값을 생성할 수 있다.
또는 도 25의 (C)와 같이, 예측 블록 내 수직 라인(vertical line) 단위로 서로 다른 각도에 위치한 참조 화소를 이용해 예측값을 생성할 수 있다.
또는 도 25의 (d)와 같이, 예측 블록 내 대각 라인(diagonal line) 단위로 서로 다른 각도에 위치한 참조 화소를 이용해 예측값을 생성할 수 있다.
또는 도 25의 (e)와 같이, 예측 블록 내 직각 라인 (L-shape line) 단위로 서로 다른 각도에 위치한 참조 화소를 이용해 예측값을 생성할 수 있다.
도 25를 참조하여 설명한 복수의 방법으로부터 하나의 방법을 선택하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 상기 하나의 방법의 선택은 소정의 단위로 수행될 수 있다. 예컨대, 비디오, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, 부호화 트리 유닛, 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 중 적어도 하나 이상의 단위에 대해 상기 방법의 선택이 수행될 수 있다. 이 때, 상기 선택은 상기 소정의 단위로 시그널링되는 정보에 기초하거나 상기 소정의 단위로 유도될 수 있다. 또는, 부호화기와 복호화기에서 미리 정한 방법이 적용될 수도 있다.
라인별로 그룹핑(grouping)하여 곡선형 화면내 예측 블록을 생성할 경우, 각 라인마다 사용 가능한 N개(N은 양의 정수)의 각도들을 LUT로 저장하여 사용할 수 있다.
곡선형 예측 블록과 현재 블록 사이의 차분 블록 (residual block)을 생성 하고 변환한 후 변환 계수 스캐닝을 통해 2차원 블록 형태 계수를 1차원 형태로 변경할 때, 선택된 곡선형 예측의 종류에 따라, 서로 다른 스캐닝(scanning)이 적용될 수 있다. 스캐닝을 위해, 예컨대, 업라이트 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔, 지그재그 스캔 등이 적용될 수 있다.
방향성 또는 비방향성 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 때, 현재 블록의 좌측 및/또는 상단에 이웃하는 하나 이상의 복수 라인(multiple line (N-line, N은 양의 정수))의 참조 화소를 이용할 수 있다.
도 26은 현재 블록의 화면 내 예측에 이용되는 복수 라인의 참조 화소의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 26에 도시된 바와 같이, 4 개의 참조 라인(reference line)을 이용하여 4x4 블록을 예측하는 경우, 참조 화소는 4 개의 참조 라인 중 하나의 참조 라인으로부터 생성될 수 있다.
또는 참조 화소는 서로 다른 4 개의 참조 라인으로부터 생성될 수 있다.
또는 참조 화소는 4 개의 참조 라인으로부터 선택된 복수의 참조 라인(예컨대, 2 이상 4 이하)의 참조 라인에 대해 가중 합을 적용함으로써 생성될 수 있다.
도 26을 참조하여 설명한 복수의 방법으로부터 하나의 방법을 선택하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 상기 하나의 방법의 선택은 소정의 단위로 수행될 수 있다. 예컨대, 비디오, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, 부호화 트리 유닛, 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 중 적어도 하나 이상의 단위에 대해 상기 방법의 선택이 수행될 수 있다. 이 때, 상기 방법의 선택은 상기 소정의 단위로 시그널링되는 정보에 기초하여 수행되거나 상기 소정의 단위로 유도될 수 있다. 또는, 부호화기와 복호화기에서 미리 정한 방법이 적용될 수도 있다.
상기 방향성 또는 비방향성 화면 내 예측은 정방형 블록 및/또는 비정방형 블록에 적용할 수 있다.
곡선형 화면 내 예측의 한 실시예로, 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이 곡률 파라미터(cuv)와 가중치 파라미터(cwi)(i=0, 1, … , NS-1, NS: 블록 크기)를 이용하여 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값을 생성하기 위한 참조 화소의 위치를 결정할 수 있다.
예를 들어, '우상단에서 좌하단'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 행 단위로 아래의 수학식 10과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000010
상기 수학식 10을 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여, 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 오른쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv 값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 왼쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 높이 또는 행의 개수인 N개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 행에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi 값이 커질수록 ith 행의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 오른쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi 값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 왼쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 행 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 27은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 우상단에서 좌하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 도 27의 cuv 및 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(pos, -1)로 유도될 수 있다. pos는 참조 화소의 위치를 의미할 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]은 p(floor(pos), -1)과 p(ceil(pos), -1)에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다. floor(pos)는 pos 보다 작거나 같은 정수값으로서 최대의 값을 의미할 수 있다. ceil(pos)는 pos 보다 크거나 같은 정수값으로서 최소의 값을 의미할 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 27의 경우 P(7, -1))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화(Normalized)된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '좌상단에서 우하단(type-1)'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 행 단위로 아래의 수학식 11과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000011
상기 수학식 11을 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여, 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv 값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 오른쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 높이 또는 행의 개수인 N개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 행에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi 값이 커질수록 ith 행의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi 값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 오른쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 행 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 29는 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 좌상단에서 우하단 방향(type-1)으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 도 29의 cuv 및 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(pos, -1)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]는 p(floor(pos), -1)과 p(ceil(pos), -1)에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 29의 경우 P(-7, -1))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '좌하단에서 우상단'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 열 단위로 아래의 수학식 12와 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000012
상기 수학식 12를 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 아래쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 위쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 너비 또는 열의 개수인 M개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 열에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi 값이 커질수록 ith 열의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 아래쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi 값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 위쪽으로 이동할 수 있다.
곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 열 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 31은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 좌하단에서 우상단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 도 31의 cuv 및 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(-1, pos)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]은 p(-1, floor(pos))과 p(-1, ceil(pos))에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값 생성 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 31의 경우 P(-1, 7))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '좌상단에서 우하단 (type-2)'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 열 단위로 아래의 수학식 13과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000013
상기 수학식 13을 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 위쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv 값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 아래쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 너비 또는 열의 개수인 M개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 열에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi 값이 커질수록 ith 열의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 위쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi 값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 아래쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 열 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 33은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.1, cw0=1.0, cw1=1.2, cw2=1.4, cw3=1.6를 적용하여, 좌상단에서 우하단 (type-2) 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 도 33의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(-1, pos)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]는 p(-1, floor(pos))과 p(-1, ceil(pos))에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 33의 경우 P(-1, -7))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '상단에서 좌하단'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 행 단위로 아래의 수학식 14와 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000014
상기 수학식 14를 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여, 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 오른쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 왼쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 높이 또는 행의 개수인 N개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 행에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi값이 커질수록 ith 행의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 오른쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 왼쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 행 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 35는 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6, cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 상단에서 좌하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 도 35의 cuv와 cwi를 적용한 결과 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(pos, -1)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]는 p(floor(pos), -1)과 p(ceil(pos), -1)에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 35의 경우 P(7, -1))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '상단에서 우하단'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 행 단위로 아래 수학식 15와 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000015
상기 수학식 15를 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여, 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 오른쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 높이 또는 행의 개수인 N개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 행에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi값이 커질수록 ith 행의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 x의 위치까지) 오른쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv) 및/또는 가중치 행 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 37은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6, cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 상단에서 우하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 도 37의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 p(pos, -1)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]는 p(floor(pos), -1)과 p(ceil(pos), -1)에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 37의 경우 P(-7,-1))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '좌측에서 우상단'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 열 단위로 아래의 수학식 16과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000016
상기 수학식 16을 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여, 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고 참조 화소들의 위치는 아래쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 위쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 너비 또는 열의 개수인 M개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 열에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi값이 커질수록 ith 열의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 아래쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 위쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv)와 가중치 열 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 39는 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6 cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 좌측에서 우상단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 40은 도 39의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(-1, pos)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]는 p(-1, floor(pos))과 p(-1, ceil(pos))에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 39의 경우 P(-1, 7))를 넘어서는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
예를 들어, '좌측에서 우하단'으로의 곡선형 화면 내 예측의 경우, 예측 블록 내 임의 위치 (x, y)의 예측 값 생성을 위한 참조 화소의 위치는 열 단위로 아래의 수학식 17과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2017006241-appb-M000017
상기 수학식 17을 이용한 곡선형 화면 내 예측의 경우, cuv를 조절하여, 곡률의 크기를 조정할 수 있다. cuv는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. 예를 들어, cuv값이 커질수록 곡률은 커지고, 참조 화소들의 위치는 위쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cuv값이 작아질수록 곡률은 작아지고, 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 아래쪽으로 이동할 수 있다.
대상 블록이 NxM 인 경우, cwi는 블록의 너비 또는 열의 개수인 M개의 가중치(weight)를 포함하는 파라미터일 수 있다. 각 가중치는 0보다 크거나 같은 실수를 가질 수 있다. cwi를 조절하여, 해당 열에 포함된 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 cwi값이 커질수록 ith 열의 예측 화소들이 이용하는 참조 화소들의 위치는 위쪽으로 이동할 수 있다. 또한, cwi값이 작아질수록 참조 화소들의 위치는 (최대 y의 위치까지) 아래쪽으로 이동할 수 있다.
따라서, 곡률 파라미터(cuv)와 가중치 열 파라미터(cwi)의 조합으로 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
도 41은 4x4 크기의 현재 블록에 대해 cuv=0.6, cw0=1.0, cw1=1.4, cw2=1.8, cw3=2.2를 적용하여, 좌측에서 우하단 방향으로의 곡선형 예측을 수행하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 42는 도 41의 cuv와 cwi를 적용한 결과, 현재 블록 내 예측 화소가 이용하는 참조 화소의 위치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
예측 화소 값의 생성을 위해, 상술한 1/N pel 단위의 보간 예측 (interpolated prediction)을 수행할 수 있다. N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 정수 단위인 경우, 예측 대상 화소 predSamples[x][y]는 참조 화소 p(-1, pos)로 유도될 수 있다.
예를 들어, 예측 대상 화소의 참조 화소의 위치가 실수 단위인 경우, predSamples[x][y]는 p(-1, floor(pos))과 p(-1, ceil(pos))에 대하여 1/N pel 단위의 보간 예측된 값으로 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산의 편의를 위하여 예측 샘플 값을 생성하기 전에 pref 는 p1, ref 로 변환될 수 있다.
만약, 참조 화소의 위치(pos)가 가용한 참조 화소의 최대 범위(도 41의 경우 P(-1, -7))를 넘는 경우, 계산된 모든 참조 화소의 위치는 가용한 참조 화소의 최대 범위에 맞춰 정규화된 값들로 변환된 후 이용될 수 있다.
도 27 내지 도 42를 참조하여 설명한 실시예에서는 현재 블록에 대해 1개의 곡률 파라미터(cuv)가 적용되고, 현재 블록의 행 또는 열에 대해 1개의 가중치 파라미터(cw)가 적용된다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 현재 블록에 대해 하나 이상의 곡률 파라미터(cuvi) 및/또는 하나 이상의 가중치 파라미터(cwi)가 적용될 수 있다. 예컨대, 도 25를 참조하여 설명한 바와 같이, 현재 블록의 화소 단위, 수평 라인 단위, 수직 라인 단위, 대각 라인 단위, 직각 라인 단위, 서브 블록 단위 및/또는 임의의 화소 그룹 단위로 각각 상이한 곡률 파라미터(cuvi) 및/또는 가중치 파라미터(cwi)가 적용될 수 있다.
도 43은 곡선형 화면 내 예측의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 43에 도시된 바와 같이, 직선형 화면 내 예측 모드가 선택되면, 이를 기반으로 곡선형 화면 내 예측을 추가적으로 수행할 수 있다.
예를 들어, 선택된 화면 내 예측 모드가 비방향성 모드 (PLANAR_MODE 혹은 DC_MODE)일 경우, 곡선형 예측은 수행하지 않을 수 있다.
도 43의 (a)에서, 선택된 직선형 화면 내 예측 모드가 A의 범위에 포함되는 경우, 좌하단→우상단 방향 및 좌측→우상단 방향으로의 곡선형 예측들 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또는, 도 43의 (a)에서, 선택된 직선형 화면 내 예측 모드가 B의 범위에 포함되는 경우, 좌상단→우하단(Type2) 방향 및 좌측→우하단 방향으로의 곡선형 예측들 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또는, 도 43의 (a)에서, 선택된 직선형 화면 내 예측 모드가 C의 범위에 포함되는 경우, 좌상단→우하단(Type1) 방향 및 상단→우하단 방향으로의 곡선형 예측들 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또는, 도 43의 (a)에서, 선택된 직선형 화면 내 예측 모드가 D의 범위에 포함되는 경우, 우상단→좌하단 방향 및 상단→좌하단 방향으로의 곡선형 예측들 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또는, 도 43의 (b)에서, 선택된 직선형 화면 내 예측 모드가 A의 범위에 포함되는 경우, 좌측→우하단 및 좌측→우상단 방향으로의 곡선형 예측들 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또는, 도 43의 (b)에서, 선택된 직선형 화면 내 예측 모드가 B의 범위에 포함되는 경우, 상단→좌하단 및 상단→우하단 방향으로의 곡선형 예측들 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
이하에서는, 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화 또는 복호화하는 단계에 대해 도 44 내지 도 46을 참조하여 구체적으로 설명한다(S1203, S1301).
본 개시에 따른 부호화 장치는 화면 내 예측에 관한 정보를 비트스트림으로 부호화할 수 있다(S1203). 상기 부호화는 엔트로피 부호화를 포함할 수 있다.
도 44는 본 개시에 따른 화면 내 예측에 관한 정보를 포함하는 비트스트림의 구문 구조(syntax structure)의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 44에 도시된 바와 같이, 화면 내 예측에 관한 정보는 아래의 정보들 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
- MPM (Most Probable Mode) flag: prev_intra_luma_pred_flag
- MPM 색인: mpm_idx
- 휘도 성분에 대한 화면 내 예측 모드 정보: rem_intra_luma_pred_mode
- 색차 성분에 대한 화면 내 예측 모드 정보: intra_chroma_pred_mode
- 곡선형 화면 내 예측 모드의 곡률 파라미터: cuv1, cuv2,...
- 곡선형 화면 내 예측 모드의 가중치 파라미터: cw1, cw2, …
- 곡선형 화면 내 예측을 위한 Look-up-table(LUT)
부호화 장치는 상기 부호화 파라미터 중 적어도 하나 이상에 기반하여 상기 화면 내 예측에 관한 정보를 비트스트림으로 부호화할 수 있다.
상기 MPM (Most Probable Mode) flag가 1인 경우, 휘도 성분의 화면 내 예측 모드는 MPM 색인(mpm _ idx ) 을 이용하여 이미 부호화/복호화된 인접 유닛들의 화면 내 모드들을 포함하는 후보 모드들로부터 유도될 수 있다.
상기 MPM (Most Probable Mode) flag가 0인 경우, 휘도 성분의 화면 내 예측 모드는 휘도 성분에 대한 화면 내 예측 모드 정보(rem_ intra _ luma _ pred _mode)를 이용하여 부호화/복호화될 수 있다.
색차 성분의 화면 내 예측 모드는, 색차 성분에 대한 화면 내 예측 모드 정보(intra_chroma_pred_mode) 및/또는 대응하는 휘도 성분 블록에 대한 화면 내 예측 모드를 이용하여 부호화/복호화될 수 있다.
상기 곡선형 화면 내 예측 모드의 곡률 파라미터(cuv)는, 곡선형 화면 내 예측 모드에 적용되는 곡률을 의미할 수 있다. 현재 블록에 대해 1개 이상의 cuv를 이용하여 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 곡률 파라미터는 주변 블록들의 곡률 파라미터들 중 적어도 하나의 곡률 파라미터(들)로부터 유도될 수 있다.
상기 곡선형 화면 내 예측 모드의 가중치 파라미터(cw)는 현재 블록에 대해 하나 또는 그 이상의 복수 개가 적용될 수 있다. 복수 개의 가중치 파라미터가 적용되는 경우, 현재 블록의 픽셀, 행, 열 또는 서브 블록 등과 같은 소정의 단위로 각각 다른 가중치 파라미터가 적용될 수 있다. 가중치 파라미터는 주변 블록들의 가중치 파라미터들 중 적어도 하나의 가중치 파라미터(들)로부터 유도될 수 있다.
곡률 파라미터 및/또는 가중치 파라미터를 유도하기 위한 주변 블록은 현재 블록의 상단, 좌측 및/또는 우측에 인접한 이미 부호화/복호화된 블록들일 수 있다.
cuv와 cw 중 적어도 하나 이상을 이용하여 다양한 형태의 곡선형 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
N개의 cuv 와 M개의 cw를 이용하는 경우, 적어도 NxMx4개 이상의 예측 블록을 생성하여 현재 블록의 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 1개의 cuv 와 1개의 cw를 이용하면, 적어도 4개 이상의 예측 블록을 생성하여 현재 블록의 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 2개의 cuv 와 1개의 cw를 이용하면, 적어도 8개 이상의 예측 블록을 생성하여 현재 블록의 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 1개의 cuv 와 2개의 cw를 이용하면, 적어도 8개 이상의 예측 블록을 생성하여 현재 블록의 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 2개의 cuv 와 2개의 cw를 이용하면, 적어도 16개 이상의 예측 블록을 생성하여 현재 블록의 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
2개 이상의 cuv 및/또는 cw 정보는, default 값과 delta 값을 이용하여 부호화/복호화될 수 있다. 이때, Default는 하나의 cuv값 및/또는 하나의 cw값을 의미할 수 있으며, delta는 상수 값일 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에서 2개의 cuv를 이용할 경우, 2개의 곡률 파라미터는 default_cuv, default_cuv + delta_cuv가 될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에서 N개의 cuv를 이용할 경우, N개의 곡률 파라미터는 default_cuv, default_cuv + delta_cuv, default_cuv + 2*delta_cuv, … , default_cuv + (N-1)*delta_cuv가 될 수 있다. (단, N은 2 이상의 양의 정수)
예를 들어, 현재 블록에서 2N+1개의 cuv를 이용할 경우, 2N+1개의 곡률 파라미터는 default_cuv, default_cuv+delta_cuv, default_cuv-delta_cuv, default_cuv+2*delta_cuv, default_cuv-2*delta_cuv, … , default_cuv+N*delta_cuv, default_cuv-N*delta_cuv가 될 수 있다. (단, N은 1 이상의 양의 정수)
예를 들어, 현재 블록에서 2개의 cw를 이용할 경우, 2개의 가중치 파라미터는 default_cw, default_cw + delta_cw가 될 수 있다. (단, default_cw + delta_cw는 벡터의 원소 단위의 덧셈)
예를 들어, 현재 블록에서 M개의 cw를 이용할 경우, M개의 가중치 파라미터는 default_cw, default_cw + delta_cw, default_cw + 2*delta_cw, … , default_cw + (M-1)*delta_cw가 될 수 있다. (단, default_cw+ delta_cw는 벡터의 원소 단위의 덧셈, M은 2 이상의 양의 정수)
예를 들어, 현재 블록에서 2M+1개의 cw를 이용할 경우, 2M+1개의 곡률 파라미터는 default_cw, default_cw + delta_cw, default_cw - delta_cw, default_cw + 2*delta_cw, default_cw - 2*delta_cw, … , default_cw + M*delta_cw, default_cw - M*delta_cw가 될 수 있다. (단, M은 1 이상의 양의 정수)
전술한 cuv 및/또는 cw 정보는 비트스트림으로 부호화 또는 비트스트림으로부터 복호화될 수 있다. 또는 인코더와 디코더는 cuv 및/또는 cw 의 개수 및/또는 값에 관한 정보를 예컨대, 룩업 테이블의 형태로 공유하여 저장할 수 있다.
상기 화면 내 예측에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 부호화/복호화할 때, 아래의 이진화(binarization) 방법 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다.
- 절삭된 라이스(Truncated Rice) 이진화 방법
- K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법
- 제한된 K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법
- 고정 길이(Fixed-length) 이진화 방법
- 단항(Unary) 이진화 방법
- 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화 방법
본 개시에 따른 복호화 장치는 상기 단계 S1203에서 부호화된 비트스트림을 수신하고, 이로부터 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화할 수 있다(S1301). 상기 복호화는 엔트로피 복호화를 포함할 수 있다.
이하, 단계 S1301에 대한 설명 중 단계 S1203에 대한 설명과 중복되는 부분은 구체적인 설명을 생략한다. 복호화 장치는 부호화 장치에서 부호화된 비트스트림을 수신하여 이를 복호화한다. 따라서, 단계 S1203에 대한 설명 중 비트스트림의 구문 구조, 구문 요소, 시맨틱스 등에 관한 설명을 포함하여, 부호화기에 고유한 것이 아닌 설명은 단계 S1301에도 적용될 수 있다.
화면 내 예측에 관한 정보는 도 44를 참조하여 설명한 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
복호화 장치는 부호화 파라미터 중 적어도 하나 이상에 기반하여 상기 비트스트림으로부터 상기 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화할 수 있다.
곡선형 화면내 예측 모드는 예측 블록 내 화소의 위치 (x, y)에 따라 상이한 각도의 참조 화소를 이용하여 화소 예측값을 유도할 수 있다. 예측 블록 내 화소들은 복수 개의 그룹(화소 그룹)으로 그룹핑될 수 있다. 또한, 복수 개의 그룹 중 제1 그룹은 제2 그룹과 상이한 각도를 가진 방향성 화면내 예측 모드를 이용할 수 있다. 각 그룹은 하나 또는 그 이상의 화소를 포함할 수 있다. 각 그룹은 삼각형, 사각형, 기타 기하학적인 형태를 가질 수 있다.
현재 블록을 화면 내 예측할 경우, 다수의 방향성/비방향성 모드들이 존재하기 때문에 선택된 예측 모드의 인덱스(index)를 전송하기 위한 오버헤드 (signaling overhead)를 줄일 필요가 있다. 이를 위해, 이미 부호화/복호화 된 인접 유닛들의 화면 내 모드들을 이용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 부호화/복호화할 수 있다.
휘도 (Luma) 성분의 현재 블록에 대해 선택된 화면 내 예측 모드는 아래와 같이 부호화/복호화 할 수 있다.
예를 들어, N개의 화면 내 예측 모드는 M개의 entry를 갖는 MPM (most probable modes) list의 index 형태로 전송할 수 있다. 이 때, N, M은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, N개의 화면 내 예측 모드는 고정 길이 이진 부호화/복호화(a fixed-length binarization)될 수 있다.
MPM list를 이용하여 화면 내 예측 모드를 부호화/복호화 하는 경우, 이미 부호화/복호화된 인접 블록들로부터 선택된 화면 내 예측 모드들을 포함하여, MPM list에 M개의 entry를 포함시킬 수 있다.
도 45는 현재 블록(BC)과 이미 부호화/복호화된 두 개의 인접 블록(Ba, Bb)을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 45에 도시된 바와 같이, Ba 및 Bb는 대상 블록의 좌상단 화소 위치 (xc, yc) 의 바로 좌측 화소 (xa, ya) 및 바로 상단 화소 (xb, yb)의 위치로 규정할 수 있다.
MPM을 이용하여 화면 내 예측 모드를 부호화/복호화하는 경우, 인접 블록들로부터 선택된 화면 내 예측 모드들에 따라 MPM list에 포함될 M개의 예측 모드 후보를 결정할 수 있다. MPM list에 포함될 예측 모드 후보의 개수(M개)는 부호화기/복호화기에 고정된 것일 수도 있고, 부호화기/복호화기에서 가변적으로 결정될 수도 있다. 예를 들어, MPM list를 구성하는 예측 모드 후보의 개수에 관한 정보가 시그널링될 수 있다. 상기 정보는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 또는 블록 레벨 중 적어도 하나에서 시그널링될 수 있다. MPM list를 구성하는 예측 모드 후보의 개수는 예측 블록의 크기/형태, 대칭형/비대칭형 파티션인지 여부 등을 고려하여 가변적으로 결정될 수도 있다.
도 45의 경우, Ba 및/또는 Bb 의 가용성 체크(availability check)를 수행하여 후보 인트라 예측 모드(CandIntraPredModeX, (X는 A 또는 B))를 결정할 수 있다. Ba 및/또는 Bb가 가용하지 않은 (not available) 경우 또는 화면 간 예측으로 부호화/복호화된 (inter coded) 경우 또는 pcm_flag가 1인 경우, CandIntraPredModeX는 DC 모드로 결정될 수 있다. Ba 및/또는 Bb가 화면 내 예측으로 부호화/복호화 된 (intra-coded) 경우, CandIntraPredModeX는 Ba 및/또는 Bb의 화면 내 예측 모드로 결정될 수 있다.
또는, 초기화된 CandIntraPredModeX를 이용하여 MPM 후보 list (candModeList[x])를 채울 수 있다. MPM list를 구성하는 예측 모드 후보로 인접 블록의 화면 내 예측 모드, 인접 블록의 화면 내 예측 모드에 소정의 상수값을 가산/감산하여 유도된 모드 또는 default 모드 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 소정의 상수값은 1, 2 또는 그 이상의 정수를 의미할 수 있다. 상기 default 모드는 Planar mode, DC mode, Horizontal/vertical mode 등을 의미할 수 있다.
예를 들어, CandIntraPredModeA와 CandIntraPredModeB가 동일하고 INTRA_DC 또는 INTRA_PLANAR 모드일 경우, MPM 후보 리스트는 아래와 같이 결정될 수 있다.
{INTRA_PLANAR, INTRA_DC, vertical, horizontal, 2(diagonal from bottom left towards upper right), diagonal}
예를 들어, CandIntraPredModeA와 CandIntraPredModeB가 동일하고 INTRA_DC 또는 INTRA_PLANAR 모드가 아닌 경우, MPM 후보 리스트는 아래와 같이 유도될 수 있다.
{CandIntraPredModeA, INTRA_PLANAR, CandIntraPredModeA+1, CandIntraPredModeA-1, CandIntraPredModeA+2, INTRA_DC}
예를 들어, CandIntraPredModeA와 CandIntraPredModeB가 동일하지 않은 경우, MPM 후보 리스트는 추가적인 조건을 고려하여 아래와 같이 결정될 수 있다.
- CandIntraPredModeA와 CandIntraPredModeB가 둘 다 INTRA_PLANAR 모드가 아니고, 둘 중 하나가 INTRA_DC인 경우 MPM 후보 리스트는 다음과 같이 결정될 수 있다.
{CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB, INTRA_PLANAR, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)-1, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)+1, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)+2}
- CandIntraPredModeA와 CandIntraPredModeB가 둘 다 INTRA_PLANAR 모드가 아니고 INTRA_DC도 아닌 경우 MPM 후보 리스트는 다음과 같이 결정될 수 있다.
{CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB, INTRA_PLANAR, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)-1, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)+1, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)+2}
- CandIntraPredModeA와 CandIntraPredModeB의 둘 중 하나라도 INTRA_PLANAR 모드이고 CandIntraPredModeA+ CandIntraPredModeB<2인 경우, MPM 후보 리스트는 다음과 같이 결정될 수 있다.
{CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB, vetical or INTRA_DC, horizontal, 2, diagonal}
- 그 외의 경우, MPM 후보 리스트는 다음과 같이 결정될 수 있다.
{CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB, vertical or INTRA_DC, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)-1, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)+1, max(CandIntraPredModeA, CandIntraPredModeB)+2}
현재 블록의 화면 내 예측 모드(IntraPredModeY)가 MPM candidate list (candModeList[x])에 포함된 경우(prev_intra_luma_pred_flag==1), 화면 내 예측 모드는 MPM candidate list의 색인(index)으로 부호화/복호화 될 수 있다.
현재 블록의 화면 내 예측 모드(IntraPredModeY)가 MPM candidate list (candModeList[x])에 포함되지 않은 경우(prev_intra_luma_pred_flag==0), 화면 내 예측 모드는 K-bit binarization된 rem_intra_luma_pred_mode을 통해 부호화/복호화 될 수 있다. 이 때, K는 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, 부호화된 rem_intra_luma_pred_mode으로부터 화면 내 예측 모드를 복호화하기 위해서 candModeList[x]에 속한 예측 모드 후보들을 오름 차순으로 정렬(sort)할 수 있고, 정렬된 candModeList[x]의 예측 모드 후보들 중에 rem_intra_luma_pred_mode와 비교하여 작거나 같은 예측 모드 후보가 L개 존재할 경우, 부호화/복호화 대상 블록에서 선택된 화면 내 예측 모드는 IntraPredModeY = rem_intra_luma_pred_mode +L 로 유도될 수 있다.
도 46은 색차 (chroma) 성분의 현재 블록의 화면 내 예측 모드의 부호화/복호화를 설명하기 위한 도면이다.
색차 (chroma) 성분의 현재 블록의 화면 내 예측 모드의 부호화/복호화는, 색차 성분에 대한 화면 내 예측 모드 정보(intra_chroma_pred_mode) 및/또는 대응하는 휘도 (luma) 성분 블록에서 선택된 화면 내 예측 모드를 이용하여 부호화/복호화 될 수 있다.
예를 들어, 색차 (chroma) 성분의 현재 블록의 화면 내 예측 모드 IntraPredModeC는 도 46과 같이 intra_chroma_pred_mode에 의해서 부호화/복호화될 수 있다. intra_chroma_pred_mode의 색인(index)과 대응하는 휘도 성분 블록에서 선택된 화면 내 예측 모드(IntraPredModeY)에 따라 IntraPredModeC가 결정될 수 있다.
색차 (chroma) 성분의 현재 블록의 화면 내 예측 모드의 부호화/복호화는, 대응하는 휘도(luma) 성분 블록에서 선택된 화면 내 예측 모드와 독립적으로(independent) 결정될 수도 있다.
예를 들어, 색차 (chroma) 성분의 현재 블록의 화면 내 예측 모드 IntraPredModeC 는 intra_chroma_pred_mode 의 색인(index)에 의해서 결정될 수 있다.
휘도 및 색차신호 각각에 대하여 상기 화면내 부/복호화 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 화면내 부/복호화 과정에서 화면내 예측 모드 유도, 블록 분할, 참조 샘플 구성, 화면내 예측 수행 중 적어도 하나 이상의 방법이 휘도 신호 및 색차 신호에 대해서 다르게 적용될 수 있다.
휘도 및 색차신호에 대한 상기 화면내 부/복호화 과정을 동일하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 휘도 신호에 대하여 적용한 상기 화면내 부/복호화 과정에서 화면내 예측 모드 유도, 블록 분할, 참조 샘플 구성, 화면내 예측 수행 중 적어도 하나를 색차 신호에 동일하게 적용할 수 있다.
상기의 방법들은 부호화기 및 복호화기에서 같은 방법으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 화면내 부/복호화 과정에서 화면내 예측 모드 유도, 블록 분할, 참조 샘플 구성, 화면내 예측 수행 중 적어도 하나 이상의 방법이 부호화기 및 복호화기에서 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 방법들 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 화면내 부/복호화를 수행함에 있어 부호화기에서는 참조 샘플을 구성한 후, 하나 이상의 화면내 예측을 수행하여 결정된 화면내 예측 모드를 부호화할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 부호화 블록, 예측 블록, 블록, 유닛 중 적어도 하나 이상의 크기에 따라 적용될 수 있다. 여기서의 크기는 상기 실시예들이 적용되기 위해 최소 크기 및/또는 최대 크기로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 고정 크기로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예들은 제1 크기에서는 제1의 실시예가 적용될 수 있고, 제2 크기에서는 제2의 실시예가 적용될 수 있다. 즉, 상시 실시예들은 크기에 따라 복합적으로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시예들은 최소 크기 이상 및 최대 크기 이하일 경우에만 적용될 수 있다. 즉, 상기 실시예들을 블록 크기가 일정한 범위 내에 포함될 경우에만 적용될 수 있다.
예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 8x8 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 16x16 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 32x32 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 64x64 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 128x128 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 4x4일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 8x8 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 8x8 이상이고 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 16x16 이상이고 64x64 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 시간적 계층(temporal layer)에 따라 적용될 수 있다. 상기 실시예들이 적용 가능한 시간적 계층을 식별하기 위해 별도의 식별자(identifier)가 시그널링되고, 해당 식별자에 의해 특정된 시간적 계층에 대해서 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기 실시예가 적용 가능한 최소 계층 및/또는 최대 계층으로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하는 것으로 정의될 수도 있다.
예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 0인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예와 같이 참조 영상 리스트 생성(reference picture list construction) 및 참조 영상 리스트 수정(reference picture list modification) 과정에 사용되는 참조 영상 세트(reference picture set)는 L0, L1, L2, L3 중 적어도 1개 이상의 참조 영상 리스트를 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예에 따라 디블록킹 필터(deblocking filter)에서 경계 강도(boundary strength) 산출 시 부호화/복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 1개 이상 그리고 최대 N개까지 사용할 수 있다. 여기서 N은 1 이상의 양의 정수를 나타내며, 2, 3, 4 등이 될 수 있다.
움직임 벡터 예측 시 움직임 벡터가 16-화소(16-pel) 단위, 8-화소(8-pel) 단위, 4-화소(4-pel) 단위, 정수-화소(integer-pel) 단위, 1/2-화소(1/2-pel) 단위, 1/4-화소(1/4-pel) 단위, 1/8-화소(1/8-pel) 단위, 1/16-화소(1/16-pel) 단위, 1/32-화소(1/32-pel) 단위, 1/64-화소(1/64-pel) 단위 중 적어도 하나 이상을 가질 때도 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 또한 움직임 벡터 예측 수행 시 움직임 벡터는 상기 화소 단위 별로 선택적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 슬라이스 종류(slice type)이 정의되고, 해당 슬라이스 종류에 따라 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 종류가 T(Tri-predictive)-slice인 경우, 적어도 3개 이상의 움직임 벡터를 이용하여 예측 블록을 생성하고, 적어도 3개 이상의 예측 블록들의 가중 합을 계산하여 부호화/복호화 대상 블록의 최종 예측 블록으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 종류가 Q(Quad-predictive)-slice인 경우, 적어도 4개 이상의 움직임 벡터를 이용하여 예측 블록을 생성하고, 적어도 4개 이상의 예측 블록들의 가중 합을 계산하여 부호화/복호화 대상 블록의 최종 예측 블록으로 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 움직임 벡터 예측을 이용한 화면 간 예측 및 움직임 보상 방법에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 스킵 모드, 머지 모드 등을 이용한 화면 간 예측 및 움직임 보상 방법에 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 혹은 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화하는 단계; 및
    화면 내 예측에 관한 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고,
    상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드이고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 방향 정보를 포함하는 영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 참조 화소의 위치를 특정하는 정보를 포함하는 영상 복호화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 현재 블록은 하나 이상의 화소를 포함하는 하나 이상의 화소 그룹을 포함하고,
    상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 화소 그룹 단위로 할당되는 영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화소 그룹은 상기 현재 블록에 포함된 화소 단위, 수평 라인 단위, 수직 라인 단위, 대각 라인 단위, 직각 라인 단위 및 서브 블록 단위 중 적어도 하나의 단위로 구성되는 영상 복호화 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터에 관한 정보를 포함하는 영상 복호화 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 현재 블록의 하나 이상의 주변 블록들에 기초하여 복호화되는 영상 복호화 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터는 디폴트(default) 값과 델타(delta) 값을 이용하여 복호화되는 영상 복호화 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 곡선형 화면 내 예측의 적용에 관한 정보를 포함하고,
    상기 곡선형 화면 내 예측의 적용에 관한 정보는 소정의 단위로 복호화되고,
    상기 소정의 단위는 비디오, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, 부호화 트리 유닛, 부호화 유닛, 예측 유닛 및 변환 유닛 중 적어도 하나인 영상 복호화 방법.
  10. 화면 내 예측에 관한 정보를 복호화하는 복호화기; 및
    화면 내 예측에 관한 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측기를 포함하고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고,
    상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함하는 영상 복호화 장치.
  11. 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고,
    상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함하는 영상 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드이고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 방향 정보를 포함하는 영상 부호화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 참조 화소의 위치를 특정하는 정보를 포함하는 영상 부호화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 현재 블록은 하나 이상의 화소를 포함하는 하나 이상의 화소 그룹을 포함하고,
    상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 화소 그룹 단위로 할당되는 영상 부호화 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 화소 그룹은 상기 현재 블록에 포함된 화소 단위, 수평 라인 단위, 수직 라인 단위, 대각 라인 단위, 직각 라인 단위 및 서브 블록 단위 중 적어도 하나의 단위로 구성되는 영상 부호화 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터에 관한 정보를 포함하는 영상 부호화 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 참조 화소의 위치를 특정하는 정보는 상기 현재 블록의 하나 이상의 주변 블록들에 기초하여 부호화되는 영상 부호화 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 하나 이상의 곡률 파라미터 또는 하나 이상의 가중치 파라미터는 디폴트(default) 값과 델타(delta) 값을 이용하여 부호화되는 영상 부호화 방법.
  19. 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측기; 및
    상기 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화하는 부호화기를 포함하고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고,
    상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함하는 영상 부호화 장치.
  20. 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 화면 내 예측에 관한 정보를 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 화면 내 예측에 관한 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 포함하고,
    상기 화면 내 예측 모드는 곡선형 화면 내 예측 모드를 포함하는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체.
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