WO2018124686A1 - Image encoding and decoding using intra prediction - Google Patents

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WO2018124686A1
WO2018124686A1 PCT/KR2017/015460 KR2017015460W WO2018124686A1 WO 2018124686 A1 WO2018124686 A1 WO 2018124686A1 KR 2017015460 W KR2017015460 W KR 2017015460W WO 2018124686 A1 WO2018124686 A1 WO 2018124686A1
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intra prediction
block
subblocks
mode
candidates
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PCT/KR2017/015460
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임정연
이선영
손세훈
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에스케이텔레콤 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to encoding or decoding of an image using intra prediction.
  • the image encoding apparatus selects the last one mode of the current block, which is the encoding target, from among the plurality of intra prediction modes, and delivers information about the mode to the image decoding apparatus.
  • the most probable mode MPM is used to efficiently represent the selected intra mode.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating intra modes that can be used for intra prediction in HEVC.
  • intra modes that can be used for intra prediction in HEVC.
  • three MPMs for the block are used by using the neighboring block and the most frequently used modes of the block to encode the final intra mode. Select.
  • a 1 bit MPM flag indicating whether or not the final mode of the block is the same as the MPM is transmitted. If the final mode is the MPM, an additional MPM index value is transmitted. If the final mode is not the MPM, it will explicitly transmit which of the remaining modes.
  • intra prediction mode candidates composed of some of a total of 35 intra prediction modes are configured and an intra prediction mode of the color difference block is selected among the candidates. And information for indicating a selected candidate among the candidates is signaled.
  • the intra prediction mode candidates are composed of an intra prediction mode (DM) of a luminance block corresponding to a planar mode, a vertical mode, a horizontal mode, a DC mode, and a chrominance block.
  • the present invention seeks to provide an improved method for determining intra prediction modes in this context.
  • An object of the present invention is to provide an improved technique for determining and encoding an intra prediction mode of a current block in intra prediction coding.
  • An aspect of the present invention provides a method of encoding information about an intra prediction mode of a chroma block, comprising: constructing a candidate set including a plurality of candidates for an intra prediction mode of the color difference block; The candidate of at least one intra prediction mode derived from a luma block corresponding to the chrominance block; And encoding color difference intra mode information for indicating an intra prediction mode of the color difference block among the plurality of candidates belonging to the candidate set.
  • the one or more candidates are selected from intra prediction modes of at least some of the subblocks of the plurality of subblocks, and intras of the at least some subblocks within the luminance block are selected.
  • Select the one or more candidates sequentially from intra prediction modes of the at least some subblocks based on at least one of a ratio occupied by each of the prediction modes, or a predefined scan order of scanning the at least some subblocks .
  • Another aspect of the present invention provides a method of determining an intra prediction mode of a chroma block in image decoding, comprising: decoding color difference intra mode information for indicating an intra prediction mode of the color difference block from a bitstream; Constructing a candidate set including a plurality of candidates for an intra prediction mode of the chrominance block, wherein the plurality of candidates include at least one intra prediction mode derived from a luma block corresponding to the chrominance block; ; And setting a candidate indicated by the intra prediction mode of the chrominance block among the plurality of candidates belonging to the candidate set to the intra prediction mode of the chrominance block.
  • the one or more candidates are selected from intra prediction modes of at least some of the subblocks of the plurality of subblocks, and intras of the at least some subblocks within the luminance block are selected.
  • the one or more candidates are sequentially selected from intra prediction modes of the at least some subblocks based on at least one of a ratio occupied by each of the prediction modes or a predefined order of scanning the at least some subblocks.
  • FIG. 1 illustrates intra modes available for intra prediction in HEVC
  • FIG. 2 is a block diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is an exemplary diagram of block division using a QTBT structure
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for a plurality of intra prediction modes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating neighboring blocks of a current block
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a block division structure for a luminance component and a chrominance component of a CTU
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating an intra prediction mode of respective luminance blocks in a block division structure for luminance components of a CTU;
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a z-scan order
  • DM direct mode
  • FIG. 10 is another exemplary diagram for inducing DM of the present invention.
  • FIG. 11 is another exemplary diagram for inducing DM of the present invention.
  • Figure 13 is another illustration for inducing DM of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus includes a block divider 210, a predictor 220, a subtractor 230, a transformer 240, a quantizer 245, an encoder 250, an inverse quantizer 260, and an inverse transform unit ( 265, an adder 270, a filter unit 280, and a memory 290.
  • each component may be implemented as a hardware chip, or may be implemented in software and implemented so that the microprocessor executes a function of software corresponding to each component.
  • the block dividing unit 210 After dividing each picture constituting the image into a plurality of coding tree units (CTUs), the block dividing unit 210 recursively divides the CTUs using a tree structure.
  • a leaf node in the tree structure becomes a CU (coding unit) which is a basic unit of coding.
  • CU coding unit
  • QT QuadTree
  • QTBT QuadTree
  • BT binaryTree
  • BinaryTree BinaryTree
  • the CTU is first divided into a QT structure.
  • the leaf nodes of the QT may then be further partitioned by BT.
  • the partition information generated by the block divider 210 by dividing the CTU by the QTBT structure is encoded by the encoder 250 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • a first flag (QT split flag, QT_split_flag) indicating whether a block of a corresponding node is split is encoded. If the first flag is 1, the block of the node is divided into four blocks of the same size. If the first flag is 1, the node is no longer divided by QT.
  • a second flag (BT split flag, BT_split_flag) indicating whether a block of the corresponding node is split is encoded.
  • BT there may be a plurality of partition types. For example, there may be two types of partitioning a block of a node horizontally into two blocks of the same size and a type of partitioning vertically. Alternatively, there may further be a type in which blocks of the corresponding node are further divided into two blocks having an asymmetric shape. The asymmetrical form may include dividing a block of a node into two rectangular blocks having a size ratio of 1: 3, or dividing a block of the node in a diagonal direction.
  • partition type information indicating a partition type of the corresponding block is further encoded.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram of block division using a QTBT structure.
  • A of FIG. 3 is an example in which a block is divided by a QTBT structure, and (b) shows it in a tree structure.
  • the solid line indicates the division by the QT structure
  • the dotted line indicates the division by the BT structure.
  • the parenthesis indicates a layer of QT
  • the parenthesis indicates a layer of BT.
  • a number represents partition type information. 1 indicates horizontal division and 0 indicates vertical division.
  • a block corresponding to a CU to be encoded or decoded is called a 'current block'.
  • the prediction unit 220 generates a prediction block by predicting the current block.
  • the predictor 220 includes an intra predictor 222 and an inter predictor 224.
  • the intra predictor 222 predicts pixels in the current block by using pixels (reference pixels) positioned around the current block in the current picture including the current block. There are a plurality of intra prediction modes according to the prediction direction, and the peripheral pixels to be used and the equations are defined differently according to each prediction mode. In particular, the intra predictor 222 may determine an intra prediction mode to be used to encode the current block. In some examples, intra prediction unit 222 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to use from the tested modes. For example, the intra predictor 222 calculates rate distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra prediction modes, and has the best rate distortion characteristics among the tested modes. Intra prediction mode may be selected.
  • FIG 4 shows an example of intra prediction modes according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction modes may include two non-directional modes (planar mode and DC mode) and 65 directional modes.
  • the intra predictor 222 selects one intra prediction mode from among the plurality of intra prediction modes, and predicts the current block by using a neighboring pixel (reference pixel) and an operation formula determined according to the selected intra prediction mode.
  • Information on the selected intra prediction mode is encoded by the encoder 250 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 224 searches for the block most similar to the current block in the coded and decoded reference picture before the current picture, and generates a prediction block for the current block using the searched block.
  • a motion vector corresponding to a displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated.
  • Motion information including information about a reference picture and information about a motion vector used to predict the current block is encoded by the encoder 250 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • the subtractor 230 subtracts the prediction block generated by the intra predictor 222 or the inter predictor 224 from the current block to generate a residual block.
  • the converter 240 converts the residual signal in the residual block having pixel values of the spatial domain into a transform coefficient of the frequency domain.
  • the transform unit 240 may convert the residual signals in the residual block using the size of the current block as a conversion unit, or divide the residual block into a plurality of smaller subblocks and convert the residual signals in a subblock-sized transform unit. You can also convert. There may be various ways of dividing the residual block into smaller subblocks. For example, it may be divided into sub-blocks of a predetermined same size, or a quadtree (QT) scheme may be used in which the residual block is a root node.
  • QT quadtree
  • the quantization unit 245 quantizes the transform coefficients output from the transform unit 240, and outputs the quantized transform coefficients to the encoder 250.
  • the encoder 250 generates a bitstream by encoding the quantized transform coefficients by using an encoding method such as CABAC.
  • the encoder 250 encodes information such as a CTU size, a QT split flag, a BT split flag, a split type, and the like related to block division, so that the image decoding apparatus may split the block in the same manner as the image encoding apparatus.
  • the encoder 250 encodes information about a prediction type indicating whether the current block is encoded by intra prediction or inter prediction, and uses a syntax element for intra prediction mode or inter prediction information according to the prediction type.
  • the inverse quantizer 260 inversely quantizes the quantized transform coefficients output from the quantizer 245 to generate transform coefficients.
  • the inverse transformer 265 restores the residual block by converting the transform coefficients output from the inverse quantizer 260 from the frequency domain to the spatial domain.
  • the adder 270 reconstructs the current block by adding the reconstructed residual block and the predicted block generated by the predictor 220.
  • the pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra prediction of the next order of blocks.
  • the filter unit 280 deblocks and filters the boundary between the reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts that occur due to encoding / decoding of blocks. When all the blocks in a picture are reconstructed, the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be encoded later.
  • the pixels of the current block may be composed of a luminance component and two color difference components Cb and Cr.
  • the current block includes one luminance block composed of luminance components and two color difference blocks composed of respective color difference components.
  • the luminance block and the chrominance block may be predicted and encoded independently of each other according to the encoding method described above. That is, the luminance block and the chrominance block are predicted independently of each other, and the residual signals of the luminance block and the chrominance block are also independently encoded.
  • the present disclosure relates to determining and encoding an intra prediction mode of each of a luminance block and a chrominance block in encoding of a luminance block and a chrominance block.
  • the method of determining the intra prediction mode of the luminance block and the method of determining the intra prediction mode of the chrominance block may be different.
  • the image encoding apparatus 200 determines an intra prediction mode of the luminance block and classifies a plurality of candidate sets among all intra prediction modes.
  • Luma intra mode information is generated by generating information about which group of the plurality of candidate sets the intra prediction mode of the luminance block belongs and index information for indicating the intra prediction mode of the luminance block within the group.
  • the plurality of candidate sets may be generated by classifying all intra prediction modes of the current block according to a frequency of occurrence.
  • the plurality of candidate sets include the following groups.
  • MPMs are derived from the intra prediction modes of the neighboring block adjacent to the luminance block.
  • the neighboring blocks are the luminance block L adjacent to the left side of the luminance block, the luminance block A adjacent to the upper side, the luminance block BL adjacent to the lower left side, the block AR adjacent to the upper right side, and the luminance block adjacent to the upper left side ( AL).
  • the second group is offset (eg, ⁇ 1) to modes having a mode number of multiples of four when reordering the mode numbers in ascending order except for MPM of all intra prediction modes, or directional modes belonging to the first group. It consists of modes created by adding +1).
  • All intra prediction modes consist of the remaining modes except those belonging to the first group and the second group.
  • the image encoding apparatus 200 configures a candidate set including a plurality of candidates for the intra prediction mode of the chrominance block.
  • the intra prediction mode of the color difference block is determined among a plurality of candidates belonging to the candidate set, and color difference intra mode information for indicating a selected candidate among the plurality of candidates is encoded.
  • the candidate set may consist of the following four types of intra prediction modes.
  • An intra mode that derives a prediction block for a chrominance block by using a reconstructed pixel value in a luminance block. Using the correlation between the luminance block and the chrominance block, the scaling factor ⁇ and the offset ⁇ are obtained. Then, the prediction block for the chrominance block is derived using the reconstructed pixel values in the luminance block and the two values. do.
  • the specific formula is shown in Equation 1.
  • Pred C (i, j) is a predicted chrominance block corresponding to the current block
  • rec L (i, j) is a downsampled reconstructed luminance block corresponding to the current block
  • ⁇ is a scaling factor
  • ⁇ is an offset.
  • Indicates. ⁇ and ⁇ are either block units on which intra prediction is performed, or a block of a top layer corresponding to a root node in a tree structure for a block partition, or a sequence unit that is a slice, a picture, or a group of a plurality of pictures.
  • the bitstream may be included in a unit of and transmitted to the decoding apparatus.
  • ⁇ and ⁇ may be equally calculated by the encoding apparatus and the decoding apparatus using pixel values in the luminance block and the chrominance block that are already reconstructed around the current block. In this case, signaling for ⁇ and ⁇ is not required.
  • the intra prediction mode of the luminance block corresponding to the chrominance block In the tree structure division from the CTU to the CU, the luminance component and the chrominance component can be divided into the same structure. In this case, since there is only one luminance block corresponding to the color difference block, there is one DM. However, the luminance component and the chrominance component may be divided into different structures. Referring to FIG. 6, FIG. 6 (a) shows a block division structure of a CTU composed of luminance components, and FIG. 6 (b) shows a block division structure of a CTU composed of chrominance components. It can be seen that the luminance block located at the upper right of FIG. 6A corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 6B is divided into a total of six subblocks. Since each subblock becomes one CU, each subblock may be intra predicted using different intra prediction modes. Accordingly, there may be a plurality of intra prediction modes of the luminance block corresponding to the color difference block.
  • the luminance block corresponding to the chrominance block is divided into a plurality of subblocks, a method of deriving one or more intra prediction modes from the intra prediction modes of the plurality of subblocks is required.
  • Intra prediction modes of neighboring color difference blocks spatially adjacent to the color difference block For example, the position of the peripheral color difference block may be determined as shown in FIG. 5.
  • the priorities for selecting the neighboring chrominance block are left (L), top (A), bottom left (BL), top right (AR), and top left ( AL).
  • Probably frequently used modes may be included in the candidate set in the order of Planar, DC, vertical, horizontal, and diagonal modes. Or, first, the planar and DC modes are included in the candidate set, and then, modes obtained by adding -1 or +1 to the angle modes (directional modes) already included in the candidate set are included in the candidate set. If the number of candidates in the candidate set is still insufficient, the candidate sets are filled in the order of the vertical, horizontal, and diagonal modes.
  • a candidate set is constructed by using the intra prediction modes derived from the four types described above.
  • the number m of candidates in the candidate set may have a value in the range of 5-8.
  • the order of filling the intra prediction mode of the color difference block in the candidate set among four types may be variously determined.
  • the candidate set may be filled with intra prediction mode candidates of the color difference block in the order of DM, LM, neighboring mode, and default mode. For example, if the number of candidate sets is defined as six, two DMs and one LM are derived, and three modes are derived from available neighboring blocks L, AR, and AL based on the priority of the neighboring mode. In this case, the default mode is not used because six candidates have already been derived. Therefore, the candidate set is filled in the order of intra prediction modes of two DM, one LM, neighboring blocks L, AR, and AL. If two modes are obtained from one DM and one LM and available neighboring blocks A and AL, two candidates are derived in the order of planar and DC based on the priority in the default mode.
  • the candidate set is filled in order of one DM, one LM, neighboring blocks A, and intra prediction modes of the AL, planar, and DC. If five DMs and one LM are derived, since all six candidates are already derived, the neighboring mode and the default mode are not included in the candidate set.
  • the candidate set may be filled with intra prediction mode candidates of a color difference block in the order of LM, DM, neighboring mode, and default mode.
  • the m intra prediction mode candidates belonging to the candidate set should not overlap.
  • it is checked whether the new intra prediction mode already exists in the candidate set, and if not, adds the new intra prediction mode to the candidate set.
  • the LM may always be included in the candidate set.
  • the number of normal intra prediction modes except for the LM mode is m ⁇ 1.
  • the number of candidate sets is defined as six, up to five general intra prediction modes are derived from DM, neighboring modes, and default modes.
  • the image encoding apparatus 200 should store intra prediction modes of the luminance block.
  • Intra prediction modes of respective luminance blocks may be stored in a memory having an N ⁇ N block size.
  • N may be appropriately set in consideration of the memory capacity and the like.
  • the value of N may have a value of 1 (ie, store an intra prediction mode of a luminance block in units of pixels), and may have a minimum block size among block sizes available for intra prediction.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating an intra prediction mode of respective luminance blocks in the block division structure of FIG.
  • FIG. 7A intra prediction modes A to H of respective luminance blocks are displayed in different patterns.
  • FIG. 7B illustrates an example of storing intra prediction modes of luminance blocks in a memory in units of 4 ⁇ 4 block sizes.
  • the size of the CTU is 32x32, intra prediction modes for a total of 64 regions are stored.
  • the image encoding apparatus 200 may determine from the intra prediction modes of at least some of the subblocks present in the luminance block.
  • One or more candidates for intra prediction mode of the chrominance block i.e., DM, are selected.
  • DM one or more of a ratio occupied by each of the intra prediction modes of the at least some subblocks in the luminance block, or a predefined order of scanning the at least some subblocks may be used.
  • the at least some subblocks may be all of the plurality of subblocks existing in the luminance block or may be subblocks of a predefined position.
  • the subblocks of the predefined positions include pixels (center, CR) located at the center of the luminance block corresponding to the chrominance block, pixels (top left, TL) located at the top left of the luminance block, and pixels located at the top right of the luminance block ( top right, TR), a pixel located at the bottom left of the luminance block (bottom left, BL), and a subblock covering a pixel located at the bottom right of the luminance block (bottom right, BR).
  • CR refers to a pixel (top left center, TLC) positioned at the top left with respect to the center point of the luminance block.
  • TRC top right center
  • BLC bottom left pixel
  • BRC bottom right pixel
  • the ratio may be the area of the block covered by the intra prediction mode of each of the at least some subblocks in the luminance block.
  • at least some subblocks are blocks that cover pixels located in CR, TL, TR, BL, BR.
  • the intra prediction modes of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 6B are CR (G) and TL. (C), TR (C), BL (A), and BR (G) (expressed as "position (mode)").
  • the ratio may be a frequency at which the same intra prediction mode occurs as each of the intra prediction modes of the at least some subblocks in the luminance block.
  • at least some subblocks are blocks that cover pixels located in CR, TL, TR, BL, BR.
  • the intra prediction modes of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 6B are CR (G) and TL. (C), TR (C), BL (A) and BR (G). Therefore, there are three intra prediction modes corresponding to CR, TL, TR, BL, and BR (G, C, A).
  • the frequency of occurrence of the same mode as each intra prediction mode in the luminance block in units of block size stored in the memory (for example, in units of 4 ⁇ 4 blocks as shown in FIG. 7B), these modes are included in the luminance block.
  • the frequency of occurrence is 8 times in mode C, 4 times in mode G, and 1 time in mode A.
  • the candidates are included in the candidate set in the order of high frequency, that is, the modes C, G, and A.
  • the frequency is counted in units of a block size in which the intra prediction mode is stored in the memory, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, it may be counted in units of subblocks divided into tree structures within the luminance block.
  • the ratio may be defined as the number of overlaps between intra prediction modes of at least some subblocks.
  • intra prediction modes corresponding to CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 6B may include CR (G) and TL. (C), TR (C), BL (A) and BR (G). Therefore, the number of overlaps between the intra prediction modes of at least some subblocks is mode C twice, mode G twice, and mode A once. Therefore, mode C and mode G are included in the candidate set before mode A.
  • the z-scan order may be used as the predefined scan order.
  • the z-scan order means the order of the top left, top right, bottom left and bottom right.
  • the processing order between sub-blocks is also a z-scan order, and the processing order within the sub-blocks is also a z-scan order.
  • the predefined scan order is not limited to the z-scan order.
  • the predefined location may be scanned using a scan order different from the z-scan order.
  • a scan order of CR, TL, TR, BL, BR, or TL, CR, TR, BL, BR May be used.
  • This embodiment selects one or more DMs from all intra prediction modes of all subblocks present in the luminance block based on priority in z-scan order.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram for inducing DM according to the first embodiment.
  • Capital letters A to H shown in FIG. 9A indicate the intra prediction mode, and the numerals shown in FIG. 9B indicate the number of DMs in each color difference block.
  • two subblocks having different intra prediction modes are present in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. 9B.
  • a total of two DMs are selected in the order of intra prediction mode A and intra prediction mode B according to the z-scan order.
  • the remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
  • a total of six subblocks exist in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 9B, and the six subblocks have different intra prediction modes.
  • a total of five DMs are selected in the order of intra prediction modes C, D, E, A and F. Since the maximum number of DMs is five, intra prediction mode G is not selected as DM.
  • This embodiment selects one or more DMs sequentially in accordance with the ratio and z-scan order from all intra prediction modes of all subblocks present in the luminance block.
  • DM is selected in order of proportion, and in the case of equal proportions, in accordance with z-scan order.
  • any one of the above-described block area, frequency, and number of overlaps may be used as a ratio, but it will be described based on the block area.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram for inducing DM according to the second embodiment.
  • Capital letters A through H shown in FIG. 10A indicate an intra prediction mode, and the number described in FIG. 10B indicates the number of DMs of each color difference block.
  • two subblocks having different intra prediction modes are present in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. 10B.
  • the area of the blocks covered by the two intra prediction modes in the luminance block is the same. Therefore, a total of two DMs are selected in the order of intra prediction mode A and intra prediction mode B according to the z-scan order. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
  • each intra prediction mode in the luminance block is large in the order of intra prediction modes C and G.
  • the block areas covered by the intra prediction modes D, E, A, and F are the same.
  • two DMs are first selected in the intra prediction modes C and G according to the block area, and intra prediction modes D according to the z-scan order among the intra prediction modes D, E, A and F covering the same area.
  • the three DMs are selected in the order of, E, and A. Since the maximum number of DMs is five, intra prediction mode F is not selected as DM. Therefore, the present embodiment selects a total of five DM in the order of intra prediction modes C, G, D, E, and A.
  • This embodiment selects one or more DMs based on a ratio and a predefined scan order from subblocks of a predefined position among all subblocks present in the luminance block.
  • the subblocks of the predefined position include subblocks covering pixels located in CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block.
  • the DMs are selected in order of proportion, and when the proportions are the same, they are selected in accordance with a predefined scan order.
  • the present embodiment can use any one of block area, frequency, or number of overlaps as a ratio, and Z-scan order, or scan order of CR, TL, TR, BL, BR, or TL as a predefined scan order. , Scan order of CR, TR, BL, BR, etc. may be used.
  • the Z-scan order is used as the predefined scan order and the block area or the number of overlaps is used as the ratio.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram for inducing DM according to the third embodiment.
  • Capital letters A to H shown in FIG. 11A indicate an intra prediction mode, and a number described in FIG. 11B indicates the number of DMs of each color difference block.
  • each of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper left of FIG. There are two intra prediction modes corresponding to the position. Since the block areas covered by the two intra prediction modes in the luminance block are the same, this embodiment selects two DMs in the order of intra prediction modes A and B according to the Z-scan order. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode. On the other hand, in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG.
  • Intra prediction modes are the same as CR (B), TL (A), TR (B), BL (A) and BR (B).
  • the number of overlaps between the intra prediction modes in CR, TL, TR, BL, and BR is two times in mode A and three times in mode B. Therefore, the present embodiment selects two DMs in the order of intra prediction modes B and A. FIG. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
  • intra prediction modes corresponding to positions of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 11 (b) include CR (G), TL (C), Same as TR (C), BL (A), BR (G).
  • the number of overlaps between intra prediction modes in CR, TL, TR, BL, and BR is mode A once, mode C twice, and mode G twice. Therefore, modes C and G are selected as DMs before mode A.
  • the intra prediction mode C is first selected as the DM according to the Z-scan order. Therefore, three DMs are selected in the order of C, G, and A. The remaining two candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
  • both the ratio and the predefined scan order are considered, but the present embodiment may use only the predefined scan order without considering the block area.
  • the DM of the color difference block located at the upper left of FIG. 11B is selected in the order of the intra prediction modes G, C, and A.
  • This embodiment is the same as embodiment # 3 in that one or more DMs are selected based on a ratio and a predefined scan order from subblocks of a predetermined position among all subblocks existing in the luminance block.
  • the present embodiment uses subblocks that cover pixels located in TLC, TRC, BLC, and BRC as well as TL, TR, BL, and BR in the luminance block as subblocks of a predefined position.
  • the z-scan order is used as the predefined scan order and the block area or the number of overlaps is used as the ratio.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram for inducing DM according to the fourth embodiment.
  • Capital letters A through H shown in FIG. 9A indicate an intra prediction mode, and the number described in FIG. 12B indicates the number of DMs of each color difference block.
  • intra prediction modes there are four intra prediction modes corresponding to the positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG.
  • Two DMs are selected first in the order of intra prediction modes C and G according to the block area covered by each intra prediction mode. Since the intra prediction modes corresponding to the BL and BLC positions cover the same block area, the intra prediction modes E and A are sequentially selected as DM in the order of BLC and BL according to the Z-scan order. That is, in this embodiment, a total of four DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, E, and A. The other candidate is selected from neighboring mode and / or default mode.
  • TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located in the upper left of FIG.
  • Corresponding intra prediction modes are TL (A), TR (B), BL (A), BR (B), TLC (A), TRC (B), BLC (A), BRC (B). Since the number of overlaps between two intra prediction modes corresponding to the positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC is the same as four times, DM is selected in the order of intra prediction modes A and B in the Z-scan order. Choose. The remaining three candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
  • intra prediction modes corresponding to positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 12B are TL (C). , TR (C), BL (A), BR (G), TLC (C), TRC (C), BLC (E), BRC (G).
  • the number of overlaps between the intra prediction modes corresponding to each position is four times C, one A, two G, and one E. Two DMs are first selected in the order of intra prediction modes C and G according to the number of overlaps.
  • intra prediction modes E and A are sequentially selected as DMs in the order of BLC and BL according to the Z-scan order. That is, in this embodiment, a total of four DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, E, and A.
  • the other candidate is selected from neighboring mode and / or default mode.
  • This embodiment is the same as embodiment # 3 in that one or more DMs are selected based on a ratio and a predefined scan order from subblocks of a predetermined position among all subblocks existing in the luminance block.
  • the present embodiment uses subblocks that cover pixels located in TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block as subblocks of a predefined position.
  • the z-scan order is used as the predefined scan order and the block area or the number of overlaps is used as the ratio.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram for inducing DM according to the fifth embodiment.
  • Capital letters A through H shown in FIG. 9A indicate an intra prediction mode, and a number described in FIG. 13B indicates the number of DMs of each color difference block.
  • FIG. 13A there are two intra prediction modes corresponding to positions of TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. 13B. . Since the block area covered by the two intra prediction modes in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper left is the same, DM is selected in the order of intra prediction modes A and B in the Z-scan order. The remaining three modes are selected from neighboring mode and / or default mode.
  • each intra prediction mode corresponding to positions of TLC, TRC, BLC, and BRC are included in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 13B.
  • the block area covered by each intra prediction mode is different. Therefore, three DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, and E according to the block area. The remaining two candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
  • the number of overlaps is used as the ratio
  • two intra prediction modes corresponding to the positions of TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located in the upper left of FIG. exist.
  • the intra prediction mode of the subblocks of each position it is the same as TLC (A), TRC (B), BLC (A), and BRC (B).
  • DM is selected in the order of intra prediction modes A and B according to the Z-scan order. The remaining three modes are selected from neighboring mode and / or default mode.
  • intra luminance modes corresponding to positions of TLC, TRC, BLC, and BRC are TLC (C), TRC (C), and BLC (in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 13B).
  • E same as BRC (G).
  • the number of overlaps between the intra prediction modes at each position is C twice, E and G once. Therefore, the intra prediction mode C is first selected as the DM according to the number of overlaps. Since the number of overlaps of the intra prediction modes corresponding to the BLC and BRC positions is the same, the intra prediction modes E and G are sequentially selected as DM in the order of BLC and BRL according to the Z-scan order. That is, in this embodiment, a total of three DMs are selected in the order of intra prediction modes C, E, and G. The remaining two candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
  • the image encoding apparatus 200 assigns a mode index to a predetermined number of candidates belonging to the candidate set and encodes an index corresponding to the candidate selected as the intra prediction mode of the color difference block, as index intra mode information.
  • the mode index is given in the order described above in the order of LM, DM, neighboring mode, default mode, or DM, LM, neighboring mode, default mode.
  • the mode index may be binarized such that the index of the candidate selected first in the candidate set has a smaller number of bits than the index of the candidate selected later.
  • the indexes for the two candidates last selected from the candidate set may have the same number of bits and may be binarized so that the remaining bits except the least significant bit (LSB) are the same.
  • Table 3 shows a method of binarizing a mode index when the number of candidates belonging to the candidate set is six.
  • Codeword # 1 is the result of binarization using the TU (truncated unary) method. For example, when an index is assigned in the order of LM, DM, neighboring mode, and default mode, the first bin of codeword # 1 indicates whether the intra prediction mode of the color difference block is LM. If the first bin has a first value (0 in Table 1) it is an LM, and if it has a second value (1 in Table 1) it is not an LM. Therefore, in the case of LM, the mode index is represented by zero.
  • the first bin is represented by 1.
  • Normal modes derived in the order of DM, neighboring mode, and default mode are identified by second and subsequent bins.
  • the mode index for the intra prediction mode included in the candidate set first among the normal modes is binarized with a total of 2 bits, the second bin is represented by 0, and the second bins of the mode indices of candidates having a higher priority than the first candidate are all 1 It is expressed as
  • the mode index for the intra prediction mode included in the candidate set for the second time among the normal modes is binarized to a total of 3 bits by increasing the number of bits by 1 than the first candidate, and the third bin is expressed as 0.
  • the third bins of all the mode indices of candidates having a lower rank than the second candidate are all represented by one.
  • the mode index for the intra prediction mode included in the candidate set is the third of the normal modes, and the number of bits is increased by one, and the fourth bin is represented by zero.
  • the mode indexes for the general modes included in the candidate set are binarized.
  • the two candidates included in the candidate set among the normal modes, that is, the fourth candidate and the fifth candidate are binarized with the same number of bits and binarized so that the remaining bits except for the lowest bin are the same.
  • the fourth and fifth candidates of the general modes are represented by the first four bins equal to 1, and only the fifth bin, which is the lowest bin, is represented by 0 and 1, respectively.
  • LM low-density diode
  • DM low-density diode
  • neighboring mode low-density diode
  • default mode a predetermined number of candidates (eg, 6), and which one of the candidates is used as the intra prediction mode of the color difference block. It was described as encoding a mode index indicating. However, the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the first bin indicates whether LM is used as an intra prediction mode of a color difference block. Therefore, it is also possible to indicate whether the LM is used as the intra prediction mode of the chrominance block through a separate flag instead of the first bin, which is extremely obvious to those skilled in the art. In this case, if the flag indicates that the LM is not used as an intra prediction mode of the chrominance block, a predetermined number of normal modes are selected in the order of DM, neighboring mode, and default mode, and among the normal modes.
  • a mode index indicating which candidate is used as the intra prediction mode of the color difference block may be binarized using the above-described binarization scheme.
  • the image encoding apparatus 200 may encode the chrominance intra prediction mode.
  • a predetermined number of DMs may be selected and a first index indicating which candidate from among the predetermined number of DMs is used as the intra prediction mode of the color difference block may be binarized using the above-described binarization scheme.
  • the second index indicating which candidate among the predetermined number of modes derived from the LM, neighboring mode, and default mode is used as the intra prediction mode of the chrominance block using the above-described binarization scheme. It can be binarized.
  • FIG 8 illustrates an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoding apparatus includes a decoder 1410, an inverse quantizer 1420, an inverse transformer 1430, a predictor 1440, an adder 1450, a filter 1460, and a memory 1470.
  • the image decoding apparatus may be implemented by each component as a hardware chip, or may be implemented by software and a microprocessor to execute a function of software corresponding to each component.
  • the decoder 1410 decodes a bitstream received from the image encoding apparatus, extracts information related to block division, determines a current block to be decoded, and includes prediction information and information on a residual signal necessary for reconstructing the current block. Extract
  • the decoder 1410 extracts information on the CTU size from a Sequence Parameter Set (SPS) or a Picture Parameter Set (PPS) to determine the size of the CTU, and divides the picture into a CTU of the determined size.
  • the CTU is determined as the highest layer of the tree structure, that is, the root node, and the CTU is partitioned using the tree structure by extracting partition information about the CTU. For example, when splitting a CTU using a QTBT structure, first, a first flag (QT_split_flag) related to splitting of QT is extracted, and each node is divided into four nodes of a lower layer. For the node corresponding to the leaf node of the QT, the second flag BT_split_flag and the split type information related to the splitting of the BT are extracted to split the corresponding leaf node into the BT structure.
  • QT_split_flag a first flag related to splitting of QT
  • the decoder 1410 determines the current block to be decoded by splitting the tree structure, the decoder 1410 extracts information about a prediction type indicating whether the current block is intra predicted or inter predicted.
  • the decoder 1410 decodes a syntax element for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block and transmits the syntax element to the intra prediction unit 1444.
  • the decoder 1410 extracts information on the quantized transform coefficients of the current block as information on the residual signal.
  • the inverse quantization unit 1420 inversely quantizes the quantized transform coefficients, and the inverse transform unit 1430 inversely transforms the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to generate a residual block for the current block.
  • the predictor 1440 includes an intra predictor 642 and an inter predictor 644.
  • the intra predictor 1442 is activated when the intra prediction is the prediction type of the current block
  • the inter predictor 1444 is activated when the intra prediction is the prediction type of the current block.
  • the intra prediction unit 1442 determines the intra prediction mode of the current block by using the syntax element for the intra prediction mode extracted from the decoder 1410, and uses the reference pixels around the current block according to the intra prediction mode. Predict the block.
  • the inter prediction unit 1444 determines motion information of the current block by using a syntax element of the inter prediction information extracted from the decoder 1410, and predicts the current block by using the determined motion information.
  • the adder 1450 reconstructs the current block by adding the residual block output from the inverse transformer and the prediction block output from the inter predictor or the intra predictor.
  • the pixels in the reconstructed current block are utilized as reference pixels when intra prediction of a block to be decoded later.
  • the filter unit 1460 deblocks and filters the boundary between the reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts that occur due to block-by-block decoding and stores them in the memory 1470.
  • the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be decoded later.
  • the syntax element for the intra prediction information (intra prediction mode) decoded by the decoder 1410 may predict the luminance intra mode information for predicting the luminance block composed of the luminance component of the current block and the color difference block composed of the chrominance component. Color difference intra mode information is included.
  • the intra predictor 1442 predicts the luminance block by using the luminance intra mode information.
  • the luminance intra mode information includes information indicating a group to which an intra prediction mode of the luminance block belongs and an index indicating an intra prediction mode of the luminance block among intra prediction modes in the group.
  • the intra prediction unit 1442 derives the intra prediction mode candidates constituting the group in the same manner as the image encoding apparatus according to the information indicating the group to which the intra prediction mode of the luminance block belongs. If the information indicating a group indicates an MPM group, an MPM group is created. If a group indicates a selected mode group, a selected mode group is created. The candidate identified by the index in the corresponding group is set to the intra prediction mode of the luminance block, and the luminance block is predicted using the set intra prediction mode. The predicted luminance block is added with the residual block for the luminance component to restore the luminance component of the current block.
  • the intra predictor 1442 predicts a color difference block using color difference intra mode information.
  • the intra predictor 1442 configures a candidate set for the intra prediction mode of the chrominance block in the same manner as the image encoding apparatus 200. That is, the candidate set is configured by using at least one of DM, LM, neighboring mode, and default mode. Since the method of deriving each type of mode has already been described in the image encoding apparatus, the detailed description thereof will be omitted in order to avoid duplication.
  • the intra prediction unit 1442 selects one candidate among the candidates in the candidate set using the color difference intra mode information as the intra prediction mode of the color difference block, and predicts the color difference block using the selected intra prediction mode.
  • the color difference intra mode information decoded from the decoder 1410 is total m.
  • Information indicating the intra prediction mode of the color difference block among the candidates is included.
  • the intra prediction unit 1442 configures a candidate set by sequentially selecting m candidates in the order of DM, LM, neighboring mode, default mode, or LM, DM, neighboring mode, and default mode.
  • the candidate indicated by the chrominance intra mode information among the m candidates in the candidate set is determined as the intra prediction mode of the chrominance block.
  • the chrominance intra mode information may include information indicating whether the intra prediction mode of the chrominance block is LM, and, if not, the predetermined number of normal modes derived from DM, neighboring mode, and default mode. ) May include information indicating the intra prediction mode of the chrominance block.
  • the intra prediction unit 1442 selects the LM as the intra prediction mode of the color difference block.
  • the intra prediction unit 1442 configures the candidate set by selecting a predetermined number of normal modes sequentially from the DM, neighboring mode, and default mode.
  • the intra prediction mode of the color difference block is selected from candidates in the candidate set according to the information indicating the intra prediction mode of the color difference block.
  • the chrominance intra mode information includes information (first index) indicating the intra prediction mode of the chrominance block among the predetermined number of DMs. It may include information (second index) indicating an intra prediction mode of the chrominance block among a predetermined number of modes derived from the default mode.
  • first index indicating the intra prediction mode of the chrominance block among the predetermined number of DMs.
  • second index indicating an intra prediction mode of the chrominance block among a predetermined number of modes derived from the default mode.
  • the intra prediction unit 1442 configures the candidate set by selecting a predetermined number of normal modes sequentially from the LM, neighboring mode, and default mode.
  • the intra prediction mode of the color difference block is selected from the candidates in the candidate set by the second index.

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Abstract

The present invention relates to a method for encoding information for an intra prediction mode of a chroma block, comprising the steps of: configuring a candidate set including a plurality of candidates for the intra prediction mode of the chroma block, wherein the plurality of candidates includes at least one intra prediction mode induced from a luma block corresponding to the chroma block; and encoding chroma intra mode information for indicating the intra prediction mode of the chroma block among the plurality of candidates belonging to the candidate set, and is related to a technique of selecting one or more candidates from intra prediction modes of at least some sub-blocks among a plurality of sub-blocks when the luma block is divided into the plurality of sub-blocks.

Description

인트라 예측을 이용한 영상의 부호화 및 복호화Image Coding and Decoding Using Intra Prediction
본 발명은 인트라 예측을 이용한 영상의 부호화 또는 복호화에 관한 것이다.The present invention relates to encoding or decoding of an image using intra prediction.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래 기술을 구성하는 것은 아니다. The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute a prior art.
현재 픽처 내의 픽셀 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 픽셀 값을 예측하는 인트라 예측 및 코딩에는 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 영상 부호화 장치는 복수의 인트라 예측모드 중에 부호화 대상인 현재블록에 대한 최종 하나의 모드를 선정하여 영상 복호화 장치에 해당 모드에 대한 정보를 전달하게 된다. 이때, 선정된 인트라 모드를 효율적으로 표현하기 위해 최고 확률 모드(most probable mode, MPM)를 이용하게 된다.There are a plurality of intra prediction modes in intra prediction and coding for predicting pixel values included in a current picture using pixel information in the current picture. The image encoding apparatus selects the last one mode of the current block, which is the encoding target, from among the plurality of intra prediction modes, and delivers information about the mode to the image decoding apparatus. In this case, the most probable mode (MPM) is used to efficiently represent the selected intra mode.
도 1은 HEVC에서 인트라 예측에 사용 가능한 인트라 모드들을 도시한 도면이다. HEVC의 경우, 도 11과 같이 방향성을 가진 33개의 각도 모드들 및 방향성이 없는 2개의 모드들로 포함하는 총 35개의 인트라 모드가 존재한다. 1 is a diagram illustrating intra modes that can be used for intra prediction in HEVC. In the case of HEVC, there are a total of 35 intra modes including 33 angular modes with directivity and 2 modes without directivity as shown in FIG. 11.
부호화 대상 블록에서 휘도(luminance) 성분으로 이루어진 휘도블록(luma block)의 경우, 최종 인트라 모드를 부호화하기 위해 해당 블록의 주변블록 및 통계적으로 가장 자주 사용되는 모드들을 이용하여 해당 블록을 위한 3개의 MPM을 선정한다.In the case of a luma block composed of luminance components in a block to be encoded, three MPMs for the block are used by using the neighboring block and the most frequently used modes of the block to encode the final intra mode. Select.
해당 블록의 최종 모드가 MPM과 동일한지 여부를 나타내는 1 bit MPM 플래그(flag)를 전송하고, 최종 모드가 MPM 이라면, 추가로 MPM 인덱스(index) 값을 전송한다. 최종 모드가 MPM이 아니라면, 나머지 모드들 중 어느 모드인지를 명백하게 전송하게 된다.A 1 bit MPM flag indicating whether or not the final mode of the block is the same as the MPM is transmitted. If the final mode is the MPM, an additional MPM index value is transmitted. If the final mode is not the MPM, it will explicitly transmit which of the remaining modes.
한편, 색차(chrominance) 성분으로 이루어진 색차블록(chroma block)의 경우, 총 35개의 인트라 예측모드들 중 일부로 구성된 인트라 예측모드 후보들을 구성하고 그 후보들 중 색차 블록의 인트라 예측모드를 선택한다. 그리고, 그 후보들 중 선택된 후보를 지시하기 위한 정보가 시그널링된다. 이 인트라 예측모드 후보들은 planar 모드, 수직 모드, 수평 모드, DC 모드 및 색차 블록에 대응하는 휘도 블록의 인트라 예측모드(DM, direct mode)로 구성된다.On the other hand, in the case of a chroma block composed of chrominance components, intra prediction mode candidates composed of some of a total of 35 intra prediction modes are configured and an intra prediction mode of the color difference block is selected among the candidates. And information for indicating a selected candidate among the candidates is signaled. The intra prediction mode candidates are composed of an intra prediction mode (DM) of a luminance block corresponding to a planar mode, a vertical mode, a horizontal mode, a DC mode, and a chrominance block.
영상의 해상도가 64x64에서 256x256 등으로 점점 커지면서 부호화 대상 블록의 단위도 점점 커지고 있으며, 그에 따라 많은 인트라 모드들이 추가될 가능성이 높아지고 있다. 본 발명은 이러한 배경에서 인트라 예측모드를 결정하는 개선된 방법을 제공하고자 한다.As the resolution of an image increases from 64x64 to 256x256 and so on, the unit of the encoding target block also increases, thereby increasing the possibility of adding many intra modes. The present invention seeks to provide an improved method for determining intra prediction modes in this context.
본 발명은 인트라 예측 코딩에서, 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고 부호화하는 개선된 기술을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an improved technique for determining and encoding an intra prediction mode of a current block in intra prediction coding.
본 발명의 일 측면은 색차블록(chroma block)의 인트라 예측모드에 대한 정보를 부호화하는 방법에 있어서, 상기 색차블록의 인트라 예측모드에 대한 복수의 후보를 포함하는 후보 집합을 구성하는 단계, 상기 복수의 후보는 상기 색차블록에 대응하는 휘도블록(luma block)으로부터 유도된 하나 이상의 인트라 예측모드를 포함함; 및 상기 후보 집합에 속하는 상기 복수의 후보 중에서 상기 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하기 위한 색차 인트라 모드 정보를 부호화하는 단계를 포함하는 부호화 방법을 제공한다. 상기 휘도블록이 복수의 서브블록으로 분할된 경우 상기 복수의 서브블록 중 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 상기 하나 이상의 후보를 선택하되, 상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각이 차지하는 비율, 또는 상기 적어도 일부의 서브블록들을 스캔하는 기정의된 스캔 순서 중 적어도 하나에 근거하여 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 순차적으로 상기 하나 이상의 후보를 선택한다.An aspect of the present invention provides a method of encoding information about an intra prediction mode of a chroma block, comprising: constructing a candidate set including a plurality of candidates for an intra prediction mode of the color difference block; The candidate of at least one intra prediction mode derived from a luma block corresponding to the chrominance block; And encoding color difference intra mode information for indicating an intra prediction mode of the color difference block among the plurality of candidates belonging to the candidate set. When the luminance block is divided into a plurality of subblocks, the one or more candidates are selected from intra prediction modes of at least some of the subblocks of the plurality of subblocks, and intras of the at least some subblocks within the luminance block are selected. Select the one or more candidates sequentially from intra prediction modes of the at least some subblocks based on at least one of a ratio occupied by each of the prediction modes, or a predefined scan order of scanning the at least some subblocks .
본 발명의 다른 측면은 영상 복호화에서 색차블록(chroma block)의 인트라 예측모드를 결정하는 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 상기 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하기 위한 색차 인트라 모드 정보를 복호화하는 단계; 상기 색차블록의 인트라 예측모드에 대한 복수의 후보를 포함하는 후보 집합을 구성하는 단계, 상기 복수의 후보는 상기 색차블록에 대응하는 휘도블록(luma block)으로부터 유도된 하나 이상의 인트라 예측모드를 포함함; 및 상기 후보 집합에 속하는 상기 복수의 후보 중에서 상기 색차블록의 인트라 예측모드에 의해 지시되는 후보를 상기 색차블록의 인트라 예측모드로 설정하는 단계를 포함한다. 상기 휘도블록이 복수의 서브블록으로 분할된 경우 상기 복수의 서브블록 중 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 상기 하나 이상의 후보를 선택하되, 상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각이 차지하는 비율 또는 상기 적어도 일부의 서브블록들을 스캔하는 기정의된 순서 중 적어도 하나에 근거하여 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 순차적으로 상기 하나 이상의 후보를 선택한다.Another aspect of the present invention provides a method of determining an intra prediction mode of a chroma block in image decoding, comprising: decoding color difference intra mode information for indicating an intra prediction mode of the color difference block from a bitstream; Constructing a candidate set including a plurality of candidates for an intra prediction mode of the chrominance block, wherein the plurality of candidates include at least one intra prediction mode derived from a luma block corresponding to the chrominance block; ; And setting a candidate indicated by the intra prediction mode of the chrominance block among the plurality of candidates belonging to the candidate set to the intra prediction mode of the chrominance block. When the luminance block is divided into a plurality of subblocks, the one or more candidates are selected from intra prediction modes of at least some of the subblocks of the plurality of subblocks, and intras of the at least some subblocks within the luminance block are selected. The one or more candidates are sequentially selected from intra prediction modes of the at least some subblocks based on at least one of a ratio occupied by each of the prediction modes or a predefined order of scanning the at least some subblocks.
도 1은 HEVC에서 인트라 예측에 사용 가능한 인트라 모드들을 도시한 도면,1 illustrates intra modes available for intra prediction in HEVC, FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치에 대한 블록도,2 is a block diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3은 QTBT 구조를 이용한 블록 분할의 예시도,3 is an exemplary diagram of block division using a QTBT structure;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 인트라 예측모드에 대한 예시도,4 is an exemplary diagram for a plurality of intra prediction modes according to an embodiment of the present invention;
도 5는 현재블록의 주변블록들을 나타내는 예시도,5 is an exemplary diagram illustrating neighboring blocks of a current block;
도 6은 CTU의 휘도성분과 색차성분에 대한 블록 분할 구조를 나타내는 예시도,6 is an exemplary diagram illustrating a block division structure for a luminance component and a chrominance component of a CTU;
도 7은 CTU의 휘도성분에 대한 블록 분할 구조에서 각 휘도블록들의 인트라 예측모드를 나타내는 예시도,7 is an exemplary diagram illustrating an intra prediction mode of respective luminance blocks in a block division structure for luminance components of a CTU;
도 8은 z-스캔 순서를 나타내는 예시도,8 is an exemplary diagram illustrating a z-scan order;
도 9는 본 발명의 DM(direct mode)을 유도하기 위한 일 예시도,9 is an exemplary diagram for inducing a direct mode (DM) of the present invention;
도 10은 본 발명의 DM을 유도하기 위한 또 다른 예시도,10 is another exemplary diagram for inducing DM of the present invention;
도 11는 본 발명의 DM을 유도하기 위한 또 다른 예시도,11 is another exemplary diagram for inducing DM of the present invention;
도 12는 본 발명의 DM을 유도하기 위한 또 다른 예시도,12 is another exemplary diagram for inducing DM of the present invention;
도 13은 본 발명의 DM을 유도하기 위한 또 다른 예시도,Figure 13 is another illustration for inducing DM of the present invention,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치에 대한 블록도이다.14 is a block diagram of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 식별 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding an identification code to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible, even if shown on different drawings have the same reference numerals. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치에 대한 블록도이다.2 is a block diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
영상 부호화 장치는 블록 분할부(210), 예측부(220), 감산기(230), 변환부(240), 양자화부(245), 부호화부(250), 역양자화부(260), 역변환부(265), 가산기(270), 필터부(280) 및 메모리(290)를 포함한다. 영상 부호화 장치는 각 구성요소는 하드웨어 칩으로 구현될 수 있으며, 또는 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.The image encoding apparatus includes a block divider 210, a predictor 220, a subtractor 230, a transformer 240, a quantizer 245, an encoder 250, an inverse quantizer 260, and an inverse transform unit ( 265, an adder 270, a filter unit 280, and a memory 290. In the image encoding apparatus, each component may be implemented as a hardware chip, or may be implemented in software and implemented so that the microprocessor executes a function of software corresponding to each component.
블록 분할부(210)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 복수의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할한 이후에, CTU를 트리 구조(tree structure)를 이용하여 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU (coding unit)가 된다. 트리 구조로는 상위 노드가 네 개의 하위 노드로 분할하는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 QT 구조 및 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할하는 바이너리트리(BinaryTree, BT) 구조를 혼용한 QTBT (QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있다. After dividing each picture constituting the image into a plurality of coding tree units (CTUs), the block dividing unit 210 recursively divides the CTUs using a tree structure. A leaf node in the tree structure becomes a CU (coding unit) which is a basic unit of coding. As a tree structure, QuadTree (QT), which the parent node splits into four child nodes, or QTBT (QuadTree), which uses a QT structure and a binaryTree (BT) structure that the parent node splits into two child nodes. plus BinaryTree) structure can be used.
QTBT (QuadTree plus BinaryTree) 구조에서, CTU는 먼저 QT 구조로 분할된다. 이후, QT의 리프 노드들은 BT에 의해 추가로 더 분할될 수 있다. 블록 분할부(210)가 QTBT 구조에 의해 CTU를 분할하여 생성하는 분할 정보는 부호화부(250)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. In a QTBT (QuadTree plus BinaryTree) structure, the CTU is first divided into a QT structure. The leaf nodes of the QT may then be further partitioned by BT. The partition information generated by the block divider 210 by dividing the CTU by the QTBT structure is encoded by the encoder 250 and transmitted to the image decoding apparatus.
QT에서는 해당 노드의 블록이 분할 여부를 지시하는 제1 플래그(QT 분할 플래그, QT_split_flag)가 부호화된다. 제1 플래그가 1이면 해당 노드의 블록이 동일 크기의 네 개의 블록으로 분할되고, 0이면 해당 노드는 QT에 의해 더 이상 분할되지 않는다. In QT, a first flag (QT split flag, QT_split_flag) indicating whether a block of a corresponding node is split is encoded. If the first flag is 1, the block of the node is divided into four blocks of the same size. If the first flag is 1, the node is no longer divided by QT.
BT에서는 해당 노드의 블록의 분할 여부를 지시하는 제2 플래그(BT 분할 플래그, BT_split_flag)가 부호화된다. BT 에서는 복수의 분할 타입이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입과 세로로 분할하는 타입 두 가지가 존재할 수 있다. 또는, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태로는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태를 포함할 수 있고, 또는 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태를 포함할 수도 있다. 이렇게 BT가 복수의 분할 타입을 가지는 경우에는, 블록이 분할됨을 의미하는 제2 플래그가 부호화되면, 해당 블록의 분할 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 추가로 부호화된다.In BT, a second flag (BT split flag, BT_split_flag) indicating whether a block of the corresponding node is split is encoded. In BT, there may be a plurality of partition types. For example, there may be two types of partitioning a block of a node horizontally into two blocks of the same size and a type of partitioning vertically. Alternatively, there may further be a type in which blocks of the corresponding node are further divided into two blocks having an asymmetric shape. The asymmetrical form may include dividing a block of a node into two rectangular blocks having a size ratio of 1: 3, or dividing a block of the node in a diagonal direction. When the BT has a plurality of division types in this manner, when a second flag indicating that a block is divided is encoded, partition type information indicating a partition type of the corresponding block is further encoded.
도 3은 QTBT 구조를 이용한 블록 분할의 예시도이다. 도 3의 (a)는 QTBT 구조에 의해 블록이 분할되는 예시이고, (b)는 이를 트리구조로 표현한 것이다. 도 3에서 실선은 QT 구조에 의한 분할을, 점선은 BT 구조에 의한 분할을 나타낸다. 또한, 도 3 (b)에서 layer 표기와 관련하여, 괄호가 없는 것은 QT의 레이어를, 괄호가 있는 것은 BT의 레이어를 나타낸다. 점선으로 표현된 BT 구조에서 숫자는 분할 타입 정보를 나타낸다. 1은 가로 분할을 0은 세로 분할을 나타낸다.3 is an exemplary diagram of block division using a QTBT structure. (A) of FIG. 3 is an example in which a block is divided by a QTBT structure, and (b) shows it in a tree structure. In FIG. 3, the solid line indicates the division by the QT structure, and the dotted line indicates the division by the BT structure. In addition, in FIG. 3B, the parenthesis indicates a layer of QT, and the parenthesis indicates a layer of BT. In the BT structure represented by a dotted line, a number represents partition type information. 1 indicates horizontal division and 0 indicates vertical division.
이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다.Hereinafter, a block corresponding to a CU to be encoded or decoded is called a 'current block'.
예측부(220)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(220)는 인트라 예측부(222)와 인터 예측부(224)를 포함한다. The prediction unit 220 generates a prediction block by predicting the current block. The predictor 220 includes an intra predictor 222 and an inter predictor 224.
인트라 예측부(222)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재하며, 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다. 특히, 인트라 예측부(222)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(222)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(222)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 레이트 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 레이트 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. The intra predictor 222 predicts pixels in the current block by using pixels (reference pixels) positioned around the current block in the current picture including the current block. There are a plurality of intra prediction modes according to the prediction direction, and the peripheral pixels to be used and the equations are defined differently according to each prediction mode. In particular, the intra predictor 222 may determine an intra prediction mode to be used to encode the current block. In some examples, intra prediction unit 222 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to use from the tested modes. For example, the intra predictor 222 calculates rate distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra prediction modes, and has the best rate distortion characteristics among the tested modes. Intra prediction mode may be selected.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측모드들에 대한 예시를 나타낸다. 4 shows an example of intra prediction modes according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 보는 바와 같이, 인트라 예측모드들은 2개의 비방향성 모드(planar 모드 및 DC 모드)와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 4, the intra prediction modes may include two non-directional modes (planar mode and DC mode) and 65 directional modes.
인트라 예측부(222)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 부호화부(250)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. The intra predictor 222 selects one intra prediction mode from among the plurality of intra prediction modes, and predicts the current block by using a neighboring pixel (reference pixel) and an operation formula determined according to the selected intra prediction mode. Information on the selected intra prediction mode is encoded by the encoder 250 and transmitted to the image decoding apparatus.
인터 예측부(224)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조 픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조 픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(motion vector)를 생성한다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조 픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 부호화부(250)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The inter prediction unit 224 searches for the block most similar to the current block in the coded and decoded reference picture before the current picture, and generates a prediction block for the current block using the searched block. A motion vector corresponding to a displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated. Motion information including information about a reference picture and information about a motion vector used to predict the current block is encoded by the encoder 250 and transmitted to the image decoding apparatus.
감산기(230)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(222) 또는 인터 예측부(224)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차 블록을 생성한다.The subtractor 230 subtracts the prediction block generated by the intra predictor 222 or the inter predictor 224 from the current block to generate a residual block.
변환부(240)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차 블록 내의 잔차 신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(240)는 잔차 블록 내의 잔차 신호들을 현재블록의 크기를 변환 단위로 사용하여 변환할 수 있으며, 또는 잔차 블록을 더 작은 복수의 서브블록을 분할하고 서브블록 크기의 변환 단위로 잔차 신호들을 변환할 수도 있다. 잔차 블록을 더 작은 서브블록으로 분할하는 방법은 다양하게 존재할 수 있다. 예컨대, 기정의된 동일한 크기의 서브블록으로 분할할 수도 있으며, 또는 잔차 블록을 루트 노드로 하는 QT(quadtree) 방식의 분할을 사용할 수도 있다. The converter 240 converts the residual signal in the residual block having pixel values of the spatial domain into a transform coefficient of the frequency domain. The transform unit 240 may convert the residual signals in the residual block using the size of the current block as a conversion unit, or divide the residual block into a plurality of smaller subblocks and convert the residual signals in a subblock-sized transform unit. You can also convert. There may be various ways of dividing the residual block into smaller subblocks. For example, it may be divided into sub-blocks of a predetermined same size, or a quadtree (QT) scheme may be used in which the residual block is a root node.
양자화부(245)는 변환부(240)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 부호화부(250)로 출력한다.The quantization unit 245 quantizes the transform coefficients output from the transform unit 240, and outputs the quantized transform coefficients to the encoder 250.
부호화부(250)는 양자화된 변환 계수들을 CABAC 등의 부호화 방식을 사용하여 부호화하여 비트스트림을 생성한다. 또한, 부호화부(250)는 블록 분할과 관련된 CTU size, QT 분할 플래그, BT 분할 플래그, 분할 타입 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다.The encoder 250 generates a bitstream by encoding the quantized transform coefficients by using an encoding method such as CABAC. In addition, the encoder 250 encodes information such as a CTU size, a QT split flag, a BT split flag, a split type, and the like related to block division, so that the image decoding apparatus may split the block in the same manner as the image encoding apparatus.
부호화부(250)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측모드 또는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소를 부호화한다. The encoder 250 encodes information about a prediction type indicating whether the current block is encoded by intra prediction or inter prediction, and uses a syntax element for intra prediction mode or inter prediction information according to the prediction type. Encode
역양자화부(260)는 양자화부(245)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(265)는 역양자화부(260)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.The inverse quantizer 260 inversely quantizes the quantized transform coefficients output from the quantizer 245 to generate transform coefficients. The inverse transformer 265 restores the residual block by converting the transform coefficients output from the inverse quantizer 260 from the frequency domain to the spatial domain.
가산부(270)는 복원된 잔차블록과 예측부(220)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.The adder 270 reconstructs the current block by adding the reconstructed residual block and the predicted block generated by the predictor 220. The pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra prediction of the next order of blocks.
필터부(280)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링하고 메모리(290)에 저장한다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용된다.The filter unit 280 deblocks and filters the boundary between the reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts that occur due to encoding / decoding of blocks. When all the blocks in a picture are reconstructed, the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be encoded later.
한편, 현재블록의 픽셀들은 휘도 성분과 두 개의 색차 성분(Cb, Cr)으로 구성될 수 있다. 이 경우, 현재블록은 휘도 성분으로 구성된 하나의 휘도블록과 각각의 색차 성분으로 구성된 두 개의 색차블록을 포함한다. 휘도블록과 색차블록은 이상에서 설명한 부호화 방법에 따라 서로 독립적으로 예측되고 부호화될 수 있다. 즉, 휘도블록과 색차블록은 서로 독립적으로 예측되고 휘도블록과 색차블록의 잔차 신호도 독립적으로 부호화된다.Meanwhile, the pixels of the current block may be composed of a luminance component and two color difference components Cb and Cr. In this case, the current block includes one luminance block composed of luminance components and two color difference blocks composed of respective color difference components. The luminance block and the chrominance block may be predicted and encoded independently of each other according to the encoding method described above. That is, the luminance block and the chrominance block are predicted independently of each other, and the residual signals of the luminance block and the chrominance block are also independently encoded.
본 개시는 휘도블록과 색차블록의 부호화에 있어서, 휘도블록과 색차블록 각각의 인트라 예측모드를 결정하고 부호화하는 것과 관련된다. 휘도블록의 인트라 예측모드를 결정하는 방식과 색차블록의 인트라 예측모드를 결정하는 방식은 서로 다를 수 있다.The present disclosure relates to determining and encoding an intra prediction mode of each of a luminance block and a chrominance block in encoding of a luminance block and a chrominance block. The method of determining the intra prediction mode of the luminance block and the method of determining the intra prediction mode of the chrominance block may be different.
휘도블록의 경우, 영상 부호화 장치(200)는 휘도블록의 인트라 예측모드를 결정하고 전체 인트라 예측모드들을 복수의 후보 집합을 분류한다. 그리고 휘도블록의 인트라 예측모드가 복수의 후보 집합 중 어느 그룹에 속하는지에 대한 정보와 해당 그룹 내에서 휘도블록의 인트라 예측모드를 지시하기 위한 색인 정보를 휘도 인트라 모드 정보(luma intra mode information) 생성하고 부호화한다. 복수의 후보 집합은, 현재블록의 전체 인트라 예측모드들을 발생 빈도에 따라 분류함으로써 생성될 수 있다. 예컨대, 복수의 후보 집합은 다음의 그룹을 포함한다.In the case of a luminance block, the image encoding apparatus 200 determines an intra prediction mode of the luminance block and classifies a plurality of candidate sets among all intra prediction modes. Luma intra mode information is generated by generating information about which group of the plurality of candidate sets the intra prediction mode of the luminance block belongs and index information for indicating the intra prediction mode of the luminance block within the group. Encode The plurality of candidate sets may be generated by classifying all intra prediction modes of the current block according to a frequency of occurrence. For example, the plurality of candidate sets include the following groups.
(1) 제1 그룹 (MPM 그룹): (1) first group (MPM group):
휘도블록의 인트라 예측모드로 선택될 확률이 가장 높은 모드(MPM, most probable mode)들로 구성된다. MPM들은 휘도블록에 인접한 주변블록의 인트라 예측모드들로부터 유도된다. 주변블록은 휘도블록의 좌측에 인접한 휘도블록(L), 상단에 인접한 휘도블록(A), 좌측하단에 인접한 휘도블록(BL), 우측상단에 인접한 블록(AR), 좌측상단에 인접한 휘도블록(AL)을 포함한다.Most probable modes (MPM) have the highest probability of being selected as the intra prediction mode of the luminance block. MPMs are derived from the intra prediction modes of the neighboring block adjacent to the luminance block. The neighboring blocks are the luminance block L adjacent to the left side of the luminance block, the luminance block A adjacent to the upper side, the luminance block BL adjacent to the lower left side, the block AR adjacent to the upper right side, and the luminance block adjacent to the upper left side ( AL).
(2) 제2 그룹 (Selected Mode 그룹): (2) Second Group (Selected Mode Group):
MPM들 이외의 모드들 중 자주 출현하는 모드들로 구성된다. 제2 그룹은, 전체 인트라 예측모드들 중 MPM을 제외하고 모드 번호를 오름차순으로 재정렬할 때 4의 배수의 모드 번호를 가지는 모드들, 또는 제1 그룹에 속한 방향성 모드들에 오프셋(예컨대, -1, +1)을 가산하여 생성한 모드들로 구성된다.It consists of the most frequently appearing modes other than MPMs. The second group is offset (eg, −1) to modes having a mode number of multiples of four when reordering the mode numbers in ascending order except for MPM of all intra prediction modes, or directional modes belonging to the first group. It consists of modes created by adding +1).
(3) 제3 그룹 (non-Selected Mode 그룹):(3) third group (non-Selected Mode group):
전체 인트라 예측모드들 중 제1 그룹과 제2 그룹에 속한 모드들을 제외한 나머지 모드들로 구성된다.All intra prediction modes consist of the remaining modes except those belonging to the first group and the second group.
한편, 색차블록의 경우, 영상 부호화 장치(200)는 색차블록의 인트라 예측모드에 대한 복수 개의 후보들을 포함하는 후보 집합을 구성한다. 그리고 후보 집합에 속하는 복수의 후보들 중 색차블록의 인트라 예측모드를 결정하고 복수의 후보들 중 선택된 후보를 지시하기 위한 색차 인트라 모드 정보(chroma intra mode information)를 부호화한다. Meanwhile, in the case of a chrominance block, the image encoding apparatus 200 configures a candidate set including a plurality of candidates for the intra prediction mode of the chrominance block. The intra prediction mode of the color difference block is determined among a plurality of candidates belonging to the candidate set, and color difference intra mode information for indicating a selected candidate among the plurality of candidates is encoded.
후보 집합은 다음의 네 가지 타입의 인트라 예측모드들로 구성될 수 있다.The candidate set may consist of the following four types of intra prediction modes.
(1) LM(linear mode): (1) linear mode (LM):
휘도블록 내의 복원된(reconstructed) 픽셀 값을 이용하여 색차블록에 대한 예측블록을 유도하는 인트라 모드이다. 휘도블록과 색차블록 사이의 상관 관계를 이용하여 scaling factor α 값 및 offset인 β값을 구한 후, 이 두 값과 휘도블록 내의 복원된(reconstructed) 픽셀 값을 이용하여 색차블록에 대한 예측블록을 유도한다. 구체적인 공식은 수학식 1과 같다.An intra mode that derives a prediction block for a chrominance block by using a reconstructed pixel value in a luminance block. Using the correlation between the luminance block and the chrominance block, the scaling factor α and the offset β are obtained. Then, the prediction block for the chrominance block is derived using the reconstructed pixel values in the luminance block and the two values. do. The specific formula is shown in Equation 1.
Figure PCTKR2017015460-appb-M000001
Figure PCTKR2017015460-appb-M000001
여기서, PredC(i,j)는 현재블록에 대응하는 예측 색차블록을, recL(i,j)는 현재블록에 대응하는 다운샘플된 복원된 휘도블록을, α는 scaling factor, β는 offset을 나타낸다. α 및 β는 인트라 예측이 수행되는 블록 단위, 또는 블록 파티션을 위한 트리 구조에서 루트 노드(root node)에 해당하는 최상위 레이어의 블록, 또는 슬라이스, 픽처, 다수의 픽처들의 그룹인 시퀀스 단위 중 어느 하나의 단위로 비트스트림에 포함되어 복호화 장치로 전달될 수 있다. 또는, α 및 β는 부호화 장치와 복호화 장치가 현재블록 주변의 이미 복원된 휘도블록 및 색차블록 내의 픽셀값들을 이용하여 동일하게 산출할 수도 있다. 이 경우 α 및 β에 대한 시그널링은 요구되지 않는다. Here, Pred C (i, j) is a predicted chrominance block corresponding to the current block, rec L (i, j) is a downsampled reconstructed luminance block corresponding to the current block, α is a scaling factor, and β is an offset. Indicates. α and β are either block units on which intra prediction is performed, or a block of a top layer corresponding to a root node in a tree structure for a block partition, or a sequence unit that is a slice, a picture, or a group of a plurality of pictures. The bitstream may be included in a unit of and transmitted to the decoding apparatus. Alternatively, α and β may be equally calculated by the encoding apparatus and the decoding apparatus using pixel values in the luminance block and the chrominance block that are already reconstructed around the current block. In this case, signaling for α and β is not required.
(2) DM (direct mode):(2) DM (direct mode):
색차블록에 대응하는 휘도블록의 인트라 예측모드를 의미한다. CTU로부터의 CU로의 트리 구조 분할에서, 휘도 성분과 색차 성분은 동일한 구조로 분할될 수 있다. 이 경우 색차블록에 대응하는 휘도블록은 하나이므로 DM은 1개이다. 그러나, 휘도 성분과 색차 성분이 서로 다른 구조로 분할될 수도 있다. 도 6을 참조하면, 도 6(a)는 휘도 성분으로 구성된 CTU의 블록 분할 구조를, 도 6(b)는 색차 성분으로 구성된 CTU의 블록 분할 구조를 나타낸다. 도 6(b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 도 6(a)의 우측상단에 위치한 휘도블록은 총 6개의 서브블록으로 분할되어 있음을 알 수 있다. 각 서브블록이 하나의 CU가 되므로 각 서브블록들은 서로 다른 인트라 예측모드들을 사용하여 인트라 예측될 수 있다. 따라서, 색차블록에 대응하는 휘도블록의 인트라 예측모드들은 복수 개일 수 있다. The intra prediction mode of the luminance block corresponding to the chrominance block. In the tree structure division from the CTU to the CU, the luminance component and the chrominance component can be divided into the same structure. In this case, since there is only one luminance block corresponding to the color difference block, there is one DM. However, the luminance component and the chrominance component may be divided into different structures. Referring to FIG. 6, FIG. 6 (a) shows a block division structure of a CTU composed of luminance components, and FIG. 6 (b) shows a block division structure of a CTU composed of chrominance components. It can be seen that the luminance block located at the upper right of FIG. 6A corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 6B is divided into a total of six subblocks. Since each subblock becomes one CU, each subblock may be intra predicted using different intra prediction modes. Accordingly, there may be a plurality of intra prediction modes of the luminance block corresponding to the color difference block.
따라서 색차블록에 대응하는 휘도블록이 복수 개의 서브블록으로 분할된 경우 복수 개의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 하나 이상의 인트라 예측모드들을 유도하는 방법이 요구되며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.Therefore, when the luminance block corresponding to the chrominance block is divided into a plurality of subblocks, a method of deriving one or more intra prediction modes from the intra prediction modes of the plurality of subblocks is required.
(3) neighboring mode:(3) neighboring mode:
색차블록에 공간적으로 인접한 주변 색차블록들의 인트라 예측모드들을 의미한다. 예컨대, 주변 색차블록의 위치는 도 5와 같이 결정될 수 있다. 주변 색차블록들의 인트라 예측모드들로부터 후보들을 유도할 때, 주변 색차블록을 선택하는 우선 순위는 좌측(L), 상단(A), 좌측하단(BL), 우측상단(AR), 및 좌측상단(AL)의 순서일 수 있다.Intra prediction modes of neighboring color difference blocks spatially adjacent to the color difference block. For example, the position of the peripheral color difference block may be determined as shown in FIG. 5. When deriving candidates from the intra prediction modes of the neighboring chrominance blocks, the priorities for selecting the neighboring chrominance block are left (L), top (A), bottom left (BL), top right (AR), and top left ( AL).
(4) default mode:(4) default mode:
확률적으로 자주 사용되는 모드들로서, Planar, DC, 수직, 수평, 대각선 모드의 순서로 후보 집합에 포함될 수 있다. 또는, 먼저 Planar 및 DC 모드 순으로 후보 집합에 포함시킨 후, 후보 집합에 이미 포함된 각도 모드들(방향성 모드들)에 -1 또는 +1을 가하여 얻은 모드들을 후보 집합에 포함시킨다. 여전히 후보 집합 내의 후보의 개수가 부족하면 수직, 수평, 대각선 모드의 순서로 후보 집합을 채운다.Probably frequently used modes may be included in the candidate set in the order of Planar, DC, vertical, horizontal, and diagonal modes. Or, first, the planar and DC modes are included in the candidate set, and then, modes obtained by adding -1 or +1 to the angle modes (directional modes) already included in the candidate set are included in the candidate set. If the number of candidates in the candidate set is still insufficient, the candidate sets are filled in the order of the vertical, horizontal, and diagonal modes.
이상에서 설명한 네 가지 타입으로 유도된 인트라 예측모드들을 이용하여 후보 집합을 구성한다. 후보 집합 내의 후보들의 개수 m은 5~8의 범위 내의 값을 가질 수 있다. 네 가지 타입 중 후보 집합에 색차블록의 인트라 예측모드를 채우는 순서는 다양하게 결정될 수 있다.A candidate set is constructed by using the intra prediction modes derived from the four types described above. The number m of candidates in the candidate set may have a value in the range of 5-8. The order of filling the intra prediction mode of the color difference block in the candidate set among four types may be variously determined.
하나의 예시로서, DM, LM, neighboring mode, default mode의 순서로 후보 집합에 색차블록의 인트라 예측모드 후보들을 채울 수 있다. 예컨대, 후보 집합의 개수가 6개로 정의되어 있고, 2개의 DM 및 1개의 LM가 유도되고 neighboring mode의 우선 순위에 근거하여 가용한(available) 주변 블록 L, AR, AL로부터 3개의 모드가 유도되었다면, 이미 총 6개의 후보들이 유도되었으므로 default mode는 사용하지 않는다. 따라서, 후보 집합은 2개의 DM, 1개의 LM, 주변 블록 L, AR, AL의 인트라 예측모드들의 순서로 채워진다. 만약 1개의 DM 및 1개의 LM와 가용한 주변 블록 A, AL으로부터 2개의 모드를 구했다면, default mode에서의 우선 순위에 근거하여 planar, DC 순으로 2개의 후보를 유도한다. 후보 집합은 1개의 DM 1개, 1개의 LM, 주변 블록 A, AL의 인트라 예측모드, planar, DC 순서로 채워진다. 만약 5개의 DM과 1개의 LM이 유도된 경우, 이미 6개의 후보들이 모두 유도되었으므로, neighboring mode과 default mode는 후보 집합에 포함되지 않는다. As one example, the candidate set may be filled with intra prediction mode candidates of the color difference block in the order of DM, LM, neighboring mode, and default mode. For example, if the number of candidate sets is defined as six, two DMs and one LM are derived, and three modes are derived from available neighboring blocks L, AR, and AL based on the priority of the neighboring mode. In this case, the default mode is not used because six candidates have already been derived. Therefore, the candidate set is filled in the order of intra prediction modes of two DM, one LM, neighboring blocks L, AR, and AL. If two modes are obtained from one DM and one LM and available neighboring blocks A and AL, two candidates are derived in the order of planar and DC based on the priority in the default mode. The candidate set is filled in order of one DM, one LM, neighboring blocks A, and intra prediction modes of the AL, planar, and DC. If five DMs and one LM are derived, since all six candidates are already derived, the neighboring mode and the default mode are not included in the candidate set.
다른 예시로서, LM, DM, neighboring mode, default mode의 순서로 후보 집합에 색차블록의 인트라 예측모드 후보들을 채울 수 있다.As another example, the candidate set may be filled with intra prediction mode candidates of a color difference block in the order of LM, DM, neighboring mode, and default mode.
후보 집합에 속하는 m개의 인트라 예측모드 후보들은 중복되어서는 안 된다. 새로운 인트라 예측모드를 후보로서 후보 집합에 추가할 때, 그 새로운 인트라 예측모드가 후보 집합에 이미 존재하는지 확인하고 존재하지 않으면 그 새로운 인트라 예측모드를 후보 집합에 추가한다.The m intra prediction mode candidates belonging to the candidate set should not overlap. When adding a new intra prediction mode to a candidate set as a candidate, it is checked whether the new intra prediction mode already exists in the candidate set, and if not, adds the new intra prediction mode to the candidate set.
한편, LM은 항상 후보 집합에 포함되도록 할 수도 있다. 이 경우, 총 m개의 후보들 중에서 LM 모드를 제외한 일반적인(normal) 인트라 예측모드의 개수는 m-1개가 된다. 예컨대, 후보 집합의 개수가 6개로 기정의되어 있다면 DM, neighboring modes, 및 default modes로부터 최대 5개의 일반적인 인트라 예측모드들을 유도한다.On the other hand, the LM may always be included in the candidate set. In this case, among the total m candidates, the number of normal intra prediction modes except for the LM mode is m−1. For example, if the number of candidate sets is defined as six, up to five general intra prediction modes are derived from DM, neighboring modes, and default modes.
이하에서는 CTU의 휘도 성분과 색차 성분이 서로 다른 구조로 분할되는 경우, DM을 유도하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of deriving DM when the luminance component and the color difference component of the CTU are divided into different structures will be described.
하나 이상의 DM을 유도하기 위해, 영상 부호화 장치(200)는 휘도블록의 인트라 예측모드들을 저장해 두어야 한다. 각 휘도블록들의 인트라 예측모드들은 NxN 블록 크기로 메모리에 저장할 수 있다. N은 메모리 용량 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. 예컨대, N의 값은 1의 값을 가질 수도 있으며(즉, 필셀 단위로 휘도블록의 인트라 예측모드를 저장), 인트라 예측을 위해 이용 가능한 블록 크기들 중 최소 블록 크기를 가질 수도 있다. In order to derive one or more DMs, the image encoding apparatus 200 should store intra prediction modes of the luminance block. Intra prediction modes of respective luminance blocks may be stored in a memory having an N × N block size. N may be appropriately set in consideration of the memory capacity and the like. For example, the value of N may have a value of 1 (ie, store an intra prediction mode of a luminance block in units of pixels), and may have a minimum block size among block sizes available for intra prediction.
도 7은 도 6의 (a)의 블록 분할 구조에서 각 휘도블록들의 인트라 예측모드를 나타내는 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating an intra prediction mode of respective luminance blocks in the block division structure of FIG.
도 7의 (a)는 각 휘도블록들의 인트라 예측모드들(A 내지 H)을 서로 다른 무늬로 표시하였다. 도 7의 (b)는 휘도블록들의 인트라 예측모드들을 4x4 블록크기 단위로 메모리에 저장하는 경우의 예시를 나타내고 있다. CTU의 크기가 32x32일 때, 총 64개 영역에 대한 인트라 예측모드가 저장된다. In FIG. 7A, intra prediction modes A to H of respective luminance blocks are displayed in different patterns. FIG. 7B illustrates an example of storing intra prediction modes of luminance blocks in a memory in units of 4 × 4 block sizes. When the size of the CTU is 32x32, intra prediction modes for a total of 64 regions are stored.
본 실시예에서, 영상 부호화 장치(200)는 색차블록에 대응하는 휘도블록이 복수의 서브블록들로 분할되는 경우, 휘도블록 내에 존재하는 서브블록들 중 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 색차블록의 인트라 예측모드를 위한 하나 이상의 후보, 즉, DM을 선택한다. DM을 선택하는 규칙으로는, 휘도블록 내에서 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각이 차지하는 비율, 또는 적어도 일부의 서브블록들을 스캔하는 기정의된 순서 중 하나 이상이 사용될 수 있다. In the present embodiment, when the luminance block corresponding to the chrominance block is divided into a plurality of subblocks, the image encoding apparatus 200 may determine from the intra prediction modes of at least some of the subblocks present in the luminance block. One or more candidates for intra prediction mode of the chrominance block, i.e., DM, are selected. As a rule for selecting the DM, one or more of a ratio occupied by each of the intra prediction modes of the at least some subblocks in the luminance block, or a predefined order of scanning the at least some subblocks may be used.
여기서, 적어도 일부의 서브블록들은 휘도블록 내에 존재하는 복수의 서브블록 전부일 수도 있고 또는 기정의된 위치의 서브블록들일 수 있다. 기정의된 위치의 서브블록들은 색차블록에 대응하는 휘도블록의 중심점에 위치한 픽셀(center, CR), 휘도블록 내의 좌측상단에 위치한 픽셀(top left, TL), 휘도블록 내의 우측상단에 위치한 픽셀(top right, TR), 휘도블록 내의 좌측하단에 위치한 픽셀(bottom left, BL), 및 휘도블록 내의 우측하단에 위치한 픽셀(bottom right, BR)을 커버하는 서브블록들에서 선택될 수 있다. CR은 휘도블록의 중심점을 기준으로 좌측상단에 위치한 픽셀(top left center, TLC)을 의미한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, TLC 이외에 우측상단에 위치한 픽셀(top right center, TRC), 좌측하단에 위치한 픽셀(bottom left center, BLC), 우측하단에 위치한 픽셀(bottom right center, BRC) 중 하나 이상이 CR로서 선택될 수도 있다.Here, the at least some subblocks may be all of the plurality of subblocks existing in the luminance block or may be subblocks of a predefined position. The subblocks of the predefined positions include pixels (center, CR) located at the center of the luminance block corresponding to the chrominance block, pixels (top left, TL) located at the top left of the luminance block, and pixels located at the top right of the luminance block ( top right, TR), a pixel located at the bottom left of the luminance block (bottom left, BL), and a subblock covering a pixel located at the bottom right of the luminance block (bottom right, BR). CR refers to a pixel (top left center, TLC) positioned at the top left with respect to the center point of the luminance block. However, the present invention is not limited thereto, and at least one of a top right center (TRC), a bottom left pixel (BLC), a bottom right pixel (BRC), and the like, in addition to the TLC. It may be selected as this CR.
한편, 비율은 휘도블록 내에서 적어도 일부의 서브블록들 각각의 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록의 면적일 수 있다. 예컨대, 적어도 일부의 서브블록들이 CR, TL, TR, BL, BR에 위치한 픽셀을 커버하는 블록들이라고 가정하자. 도 11의 (a)를 참조하면, 도 6의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 CR, TL, TR, BL, BR의 인트라 예측모드는 CR(G), TL(C), TR(C), BL(A), BR(G)이다 (“위치(모드)”로 표현하였음). CR, TL, TR, BL, BR에 대응하는 인트라 예측모드는 총 3개(G, C, A)이며, 이 모드들이 휘도블록 내에서 차지하는 면적은 C, G, A의 순서이다. 따라서, 모드 C, G, A의 순서로 후보 집합에 포함된다.Meanwhile, the ratio may be the area of the block covered by the intra prediction mode of each of the at least some subblocks in the luminance block. For example, assume that at least some subblocks are blocks that cover pixels located in CR, TL, TR, BL, BR. Referring to FIG. 11A, the intra prediction modes of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 6B are CR (G) and TL. (C), TR (C), BL (A), and BR (G) (expressed as "position (mode)"). There are three intra prediction modes corresponding to CR, TL, TR, BL, and BR (G, C, A), and the areas occupied in the luminance block by the modes are C, G, and A in order. Therefore, it is included in the candidate set in the order of modes C, G, and A.
또는, 비율은 휘도블록 내에서 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각과 동일한 인트라 예측모드가 발생하는 빈도수일 수 있다. 예컨대, 적어도 일부의 서브블록들이 CR, TL, TR, BL, BR에 위치한 픽셀을 커버하는 블록들이라고 가정하자. 도 11의 (a)를 참조하면, 도 6의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 CR, TL, TR, BL, BR의 인트라 예측모드는 CR(G), TL(C), TR(C), BL(A), BR(G)이다. 따라서 CR, TL, TR, BL, BR에 대응하는 인트라 예측모드는 총 3개(G, C, A)이다. 휘도블록 내에서 각 인트라 예측모드와 동일한 모드가 발생하는 빈도수를 메모리에 저장되는 블록 크기 단위(예컨대, 도 7의 (b)와 같이 4x4 블록 단위)로 카운팅하는 경우, 이 모드들이 휘도블록 내에서 발생하는 빈도수는 모드 C가 8회, 모드 G가 4회, 모드 A가 1회이다. 빈도수가 큰 순서, 즉, 모드 C, G, A의 순서로 후보 집합에 포함된다. 여기서는 빈도수를 인트라 예측모드가 메모리에 저장되는 블록 크기 단위로 카운팅하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 휘도블록 내에서 트리 구조로 분할된 서브블록 단위로 카운팅될 수도 있다. Alternatively, the ratio may be a frequency at which the same intra prediction mode occurs as each of the intra prediction modes of the at least some subblocks in the luminance block. For example, assume that at least some subblocks are blocks that cover pixels located in CR, TL, TR, BL, BR. Referring to FIG. 11A, the intra prediction modes of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 6B are CR (G) and TL. (C), TR (C), BL (A) and BR (G). Therefore, there are three intra prediction modes corresponding to CR, TL, TR, BL, and BR (G, C, A). When counting the frequency of occurrence of the same mode as each intra prediction mode in the luminance block in units of block size stored in the memory (for example, in units of 4 × 4 blocks as shown in FIG. 7B), these modes are included in the luminance block. The frequency of occurrence is 8 times in mode C, 4 times in mode G, and 1 time in mode A. The candidates are included in the candidate set in the order of high frequency, that is, the modes C, G, and A. Here, the frequency is counted in units of a block size in which the intra prediction mode is stored in the memory, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, it may be counted in units of subblocks divided into tree structures within the luminance block.
또는, 비율은 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수로서 정의될 수도 있다. 예컨대, 도 11을 참조하면, 도 6의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 CR, TL, TR, BL, BR에 해당하는 인트라 예측모드는 CR(G), TL(C), TR(C), BL(A), BR(G)이다. 따라서 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수는 모드 C가 2번, 모드 G가 2번, 모드 A가 1번이다. 따라서, 모드 C와 모드 G가 모드 A보다 먼저 후보 집합에 포함된다.Or, the ratio may be defined as the number of overlaps between intra prediction modes of at least some subblocks. For example, referring to FIG. 11, intra prediction modes corresponding to CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 6B may include CR (G) and TL. (C), TR (C), BL (A) and BR (G). Therefore, the number of overlaps between the intra prediction modes of at least some subblocks is mode C twice, mode G twice, and mode A once. Therefore, mode C and mode G are included in the candidate set before mode A.
기정의된 스캔 순서로는 z-스캔 순서(z-scan order)가 사용될 수 있다. z-스캔 순서는 좌상, 우상, 좌하, 우하의 순서를 의미한다. 도 8과 같이 어떤 블록이 서브블록으로 분할된 경우, sub-block 간의 처리 순서도 z-스캔 순서이고, sub-block 내에서의 처리 순서도 z-스캔 순서이다. 그러나 기정의된 스캔 순서가 z-스캔 순서로 한정되는 것은 아니다. 기정의된 위치의 서브블록들을 사용하는 경우에 그 기정의된 위치를 z-스캔 순서와는 다른 스캔 순서를 사용하여 스캔할 수도 있다. 예컨대, CR, TL, TR, BL, BR에 위치한 픽셀을 커버하는 서브블록 등의 경우에는 CR, TL, TR, BL, BR 순의 스캔 순서, 또는 TL, CR, TR, BL, BR의 스캔 순서가 사용될 수도 있다.The z-scan order may be used as the predefined scan order. The z-scan order means the order of the top left, top right, bottom left and bottom right. When a block is divided into subblocks as shown in FIG. 8, the processing order between sub-blocks is also a z-scan order, and the processing order within the sub-blocks is also a z-scan order. However, the predefined scan order is not limited to the z-scan order. When using subblocks of a predefined location, the predefined location may be scanned using a scan order different from the z-scan order. For example, in the case of a subblock covering a pixel located in CR, TL, TR, BL, BR, etc., a scan order of CR, TL, TR, BL, BR, or TL, CR, TR, BL, BR May be used.
이하에서는 비율 또는 기정의된 스캔 순서에 따라 휘도블록 내의 복수의 서브블록들로부터 색차블록의 인트라 예측모드를 위한 후보들을 순차적으로 선택하는 방법을 다양한 실시예를 통해 설명한다. 설명의 편의를 위해, 휘도 성분으로 구성된 CTU와 색차 성분으로 구성된 CTU의 블록 분할 구조가 각각 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)과 같다고 가정한다. 앞서 예시한 바와 같이, LM을 제외하고 DM, neighboring mode, 및 default mode로부터 최대 5개의 일반적인(normal) 인트라 예측모드를 선택할 수 있다고 가정할 때, 그 중 DM의 우선 순위가 가장 높으므로 최대 5개의 DM들을 후보로서 설정 할 수 있다.Hereinafter, a method of sequentially selecting candidates for an intra prediction mode of a color difference block from a plurality of subblocks in a luminance block according to a ratio or a predefined scan order will be described with reference to various embodiments. For convenience of explanation, it is assumed that the block division structures of the CTU composed of the luminance components and the CTU composed of the chrominance components are the same as those shown in FIGS. 6A and 6B, respectively. As exemplified above, assuming that up to five normal intra prediction modes can be selected from the DM, neighboring mode, and default mode except LM, the DM has the highest priority, so that up to five DMs can be set as candidates.
실시예 #1 Example # 1
본 실시예는 휘도블록 내에 존재하는 모든 서브블록들의 모든 인트라 예측모드들로부터 z-스캔 순서에 따른 우선 순위에 근거하여 하나 이상의 DM을 선택한다. This embodiment selects one or more DMs from all intra prediction modes of all subblocks present in the luminance block based on priority in z-scan order.
도 9는 실시예 1에 따른 DM을 유도하기 위한 예시도이다. 도 9의 (a)에 표기된 대문자 알파벳(A~H)는 인트라 예측모드를 나타내고, 도 9의 (b)에 기재된 숫자는 각 색차블록의 DM의 개수를 나타낸다.9 is an exemplary diagram for inducing DM according to the first embodiment. Capital letters A to H shown in FIG. 9A indicate the intra prediction mode, and the numerals shown in FIG. 9B indicate the number of DMs in each color difference block.
도 9의 (a)를 참조하면, 도 9의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록은 서로 다른 인트라 예측모드를 가지는 두 개의 서브블록이 존재한다. z-스캔 순서에 따라 인트라 예측모드 A와 인트라 예측모드 B의 순서로 총 2개의 DM이 선택된다. 나머지 3개의 후보는 neighboring mode, 및 default mode로부터 선택된다. Referring to FIG. 9A, two subblocks having different intra prediction modes are present in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. 9B. A total of two DMs are selected in the order of intra prediction mode A and intra prediction mode B according to the z-scan order. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
한편, 도 9의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 총 6개의 서브블록이 존재하고, 6개의 서브블록들은 서로 다른 인트라 예측모드들을 가진다. 우측상단에 위치한 색차블록의 경우 인트라 예측모드 C, D, E, A, F의 순서로 총 5개의 DM이 선택된다. DM의 최대 개수는 5개이므로, 인트라 예측모드 G는 DM으로 선택되지 않는다.Meanwhile, a total of six subblocks exist in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 9B, and the six subblocks have different intra prediction modes. In the case of the color difference block located at the upper right, a total of five DMs are selected in the order of intra prediction modes C, D, E, A and F. Since the maximum number of DMs is five, intra prediction mode G is not selected as DM.
실시예 #2 Example # 2
본 실시예는 휘도블록 내에 존재하는 모든 서브블록들의 모든 인트라 예측모드들로부터 비율 및 z-스캔 순서에 따라 순차적으로 하나 이상의 DM을 선택한다. DM은 비율이 큰 순서로 선택되고, 비율이 동일한 경우에는 z-스캔 순서에 따라 선택된다. 본 실시예는 전술한 블록 면적, 빈도수, 중복 횟수 중 어느 하나를 비율로서 사용할 수 있으나, 여기서는 블록 면적을 기준으로 설명한다.This embodiment selects one or more DMs sequentially in accordance with the ratio and z-scan order from all intra prediction modes of all subblocks present in the luminance block. DM is selected in order of proportion, and in the case of equal proportions, in accordance with z-scan order. In the present embodiment, any one of the above-described block area, frequency, and number of overlaps may be used as a ratio, but it will be described based on the block area.
도 10은 실시예 2에 따른 DM을 유도하기 위한 예시도이다. 도 10의 (a)에 표기된 대문자 알파벳(A~H)는 인트라 예측모드를 나타내고, 도 10의 (b)에 기재된 숫자는 각 색차블록의 DM들의 개수를 나타낸다.10 is an exemplary diagram for inducing DM according to the second embodiment. Capital letters A through H shown in FIG. 10A indicate an intra prediction mode, and the number described in FIG. 10B indicates the number of DMs of each color difference block.
도 10의 (a)를 참조하면, 도 10의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록은 서로 다른 인트라 예측모드를 가지는 두 개의 서브블록이 존재한다. 휘도블록 내에서 두 개의 인트라 예측모드가 커버하는 블록의 면적은 동일하다. 따라서, z-스캔 순서에 따라 인트라 예측모드 A와 인트라 예측모드 B의 순서로 총 2개의 DM이 선택된다. 나머지 3개의 후보는 neighboring mode, 및 default mode로부터 선택된다. Referring to FIG. 10A, two subblocks having different intra prediction modes are present in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. 10B. The area of the blocks covered by the two intra prediction modes in the luminance block is the same. Therefore, a total of two DMs are selected in the order of intra prediction mode A and intra prediction mode B according to the z-scan order. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
한편, 도 10의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 총 6개의 서브블록이 존재하고, 6개의 서브블록들은 서로 다른 인트라 예측모드들을 가진다. 휘도블록 내에서 각 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록 면적은 인트라 예측모드 C, G 순서로 크다. 그리고, 인트라 예측모드 D, E, A, F에 의해 커버되는 블록 면적은 서로 동일하다. 본 실시예는 먼저 블록 면적에 따라 인트라 예측모드 C, G 순서로 2 개의 DM을 선택하고, 동일한 면적을 커버하는 인트라 예측모드 D, E, A, F 중에서 z-스캔 순서에 따라 인트라 예측모드 D, E, A 의 순서로 세 개의 DM을 선택한다. DM의 최대 개수는 5개이므로, 인트라 예측모드 F는 DM으로 선택되지 않는다. 따라서, 본 실시예는 인트라 예측모드 C, G, D, E, A의 순서로 총 5개의 DM을 선택한다.Meanwhile, a total of six subblocks exist in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 10B, and the six subblocks have different intra prediction modes. The block area covered by each intra prediction mode in the luminance block is large in the order of intra prediction modes C and G. The block areas covered by the intra prediction modes D, E, A, and F are the same. In the present embodiment, two DMs are first selected in the intra prediction modes C and G according to the block area, and intra prediction modes D according to the z-scan order among the intra prediction modes D, E, A and F covering the same area. The three DMs are selected in the order of, E, and A. Since the maximum number of DMs is five, intra prediction mode F is not selected as DM. Therefore, the present embodiment selects a total of five DM in the order of intra prediction modes C, G, D, E, and A.
실시예 #3 Example # 3
본 실시예는 휘도블록 내에 존재하는 모든 서브블록들 중 기정의된 위치의 서브블록들로부터 비율 및 기정의된 스캔 순서에 근거하여 하나 이상의 DM을 선택한다. 기정의된 위치의 서브블록들은 휘도블록 내에서 CR, TL, TR, BL, BR에 위치한 픽셀을 커버하는 서브블록들을 포함한다. 본 실시예에서 DM은 비율이 큰 순서로 선택되고, 비율이 동일한 경우에는 기정의된 스캔 순서에 따라 선택된다. 본 실시예는 비율로서 블록 면적, 빈도수, 또는 중복 횟수를 어느 하나를 사용할 수 있고, 기정의된 스캔 순서로서 Z-스캔 순서, 또는 CR, TL, TR, BL, BR 순의 스캔 순서, 또는 TL, CR, TR, BL, BR 의 스캔 순서 등이 사용될 수 있다. 이하에서는 기정의된 스캔 순서로서 Z-스캔 순서를 사용하고, 비율로서 블록 면적 또는 중복 횟수를 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.This embodiment selects one or more DMs based on a ratio and a predefined scan order from subblocks of a predefined position among all subblocks present in the luminance block. The subblocks of the predefined position include subblocks covering pixels located in CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block. In the present embodiment, the DMs are selected in order of proportion, and when the proportions are the same, they are selected in accordance with a predefined scan order. The present embodiment can use any one of block area, frequency, or number of overlaps as a ratio, and Z-scan order, or scan order of CR, TL, TR, BL, BR, or TL as a predefined scan order. , Scan order of CR, TR, BL, BR, etc. may be used. In the following description, the Z-scan order is used as the predefined scan order and the block area or the number of overlaps is used as the ratio.
도 11은 실시예 3에 따른 DM을 유도하기 위한 예시도이다. 도 11의 (a)에 표기된 대문자 알파벳(A~H)는 인트라 예측모드를 나타내고, 도 11의 (b)에 기재된 숫자는 각 색차블록의 DM들의 개수를 나타낸다.11 is an exemplary diagram for inducing DM according to the third embodiment. Capital letters A to H shown in FIG. 11A indicate an intra prediction mode, and a number described in FIG. 11B indicates the number of DMs of each color difference block.
비율로서 블록 면적을 사용하는 경우, 도 11의 (a)를 참조하면, 도 11의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 CR, TL, TR, BL, BR의 각 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 2개 존재한다. 휘도블록 내에서 두 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록 면적이 동일하므로, 본 실시예는 Z-스캔 순서에 따라 인트라 예측모드 A, B의 순서로 2개의 DM을 선택한다. 나머지 3개의 후보는 neighboring mode, 및 default mode로부터 선택된다. 한편, 도 11의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 CR, TL, TR, BL, BR의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 총 3개이다. 휘도블록 내에서 각 인트라 예측모드가 커버하는 블록 면적에 따라 인트라 예측모드 C, G, A의 순서로 3개의 DM이 선택된다. 나머지 2개의 후보는 neighboring mode, 및 default mode로부터 선택된다. In the case of using a block area as a ratio, referring to FIG. 11A, each of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper left of FIG. There are two intra prediction modes corresponding to the position. Since the block areas covered by the two intra prediction modes in the luminance block are the same, this embodiment selects two DMs in the order of intra prediction modes A and B according to the Z-scan order. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode. On the other hand, in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 11 (b), there are a total of three intra prediction modes corresponding to the positions of CR, TL, TR, BL, and BR. Three DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, and A according to the block area covered by each intra prediction mode in the luminance block. The remaining two candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
한편, 비율로서 블록 면적이 아닌 중복 횟수를 사용하는 경우, 도 11의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 CR, TL, TR, BL, BR의 각 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 CR (B), TL (A), TR (B), BL (A), BR (B)와 같다. CR, TL, TR, BL, BR에서의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수는 모드 A가 2회, 모드 B가 3회이다. 따라서, 본 실시예는 인트라 예측모드 B, A의 순서로 2개의 DM을 선택한다. 나머지 3개의 후보는 neighboring mode, 및 default mode로부터 선택된다. 한편, 도 11의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 CR, TL, TR, BL, BR의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 CR (G), TL (C), TR (C), BL (A), BR (G)와 같다. CR, TL, TR, BL, BR에서의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수는 모드 A가 1회, 모드 C가 2회, 모드 G가 2회이다. 따라서, 모드 A보다 모드 C와 G가 먼저 DM으로 선택된다. 중복 횟수가 동일한 모드 C와 G 간에는 Z-스캔 순서에 따라 인트라 예측모드 C가 먼저 DM으로 선택된다. 따라서, C, G, A의 순서로 3개의 DM이 선택된다. 나머지 2개의 후보는 neighboring mode, 및 default mode로부터 선택된다.On the other hand, when using the number of overlaps instead of the block area as the ratio, the positions corresponding to the respective positions of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. Intra prediction modes are the same as CR (B), TL (A), TR (B), BL (A) and BR (B). The number of overlaps between the intra prediction modes in CR, TL, TR, BL, and BR is two times in mode A and three times in mode B. Therefore, the present embodiment selects two DMs in the order of intra prediction modes B and A. FIG. The remaining three candidates are selected from the neighboring mode and the default mode. Meanwhile, intra prediction modes corresponding to positions of CR, TL, TR, BL, and BR in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper right of FIG. 11 (b) include CR (G), TL (C), Same as TR (C), BL (A), BR (G). The number of overlaps between intra prediction modes in CR, TL, TR, BL, and BR is mode A once, mode C twice, and mode G twice. Therefore, modes C and G are selected as DMs before mode A. In between the modes C and G having the same number of overlaps, the intra prediction mode C is first selected as the DM according to the Z-scan order. Therefore, three DMs are selected in the order of C, G, and A. The remaining two candidates are selected from the neighboring mode and the default mode.
이상에서 설명한 본 실시예에서는 비율과 기정의된 스캔 순서를 모두 고려하는 것으로 설명하였으나, 본 실시예는 블록 면적을 고려하지 않고 기정의된 스캔 순서만을 사용할 수도 있다. 예컨대, CR, TL, TR, BL, BR 순의 스캔 순서, 또는 TL, CR, TR, BL, BR 순의 스캔 순서로 DM을 결정하는 것도 가능하다. CR, TL, TR, BL, BR 순의 스캔 순서를 사용하는 경우, 도 11의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록의 DM은 인트라 예측모드 G, C, A의 순서로 선택된다.In the present embodiment described above, it has been described that both the ratio and the predefined scan order are considered, but the present embodiment may use only the predefined scan order without considering the block area. For example, it is also possible to determine the DM in a scan order of CR, TL, TR, BL, BR, or a scan order of TL, CR, TR, BL, BR. In the case of using the CR, TL, TR, BL, and BR order, the DM of the color difference block located at the upper left of FIG. 11B is selected in the order of the intra prediction modes G, C, and A.
실시예 #4 Example # 4
본 실시예는 휘도블록 내에 존재하는 모든 서브블록들 중 기정의된 위치의 서브블록들로부터 비율과 기정의된 스캔 순서에 근거하여 하나 이상의 DM을 선택한다는 점에서 실시예 #3과 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 기정의된 위치의 서브블록들로서 휘도블록 내에서 TL, TR, BL, BR뿐만 아니라 TLC, TRC, BLC, BRC에 위치한 픽셀들 커버하는 서브블록들을 사용한다. 이하에서는 기정의된 스캔 순서로서 z-스캔 순서를 사용하고 비율로서 블록 면적 또는 중복 횟수를 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.This embodiment is the same as embodiment # 3 in that one or more DMs are selected based on a ratio and a predefined scan order from subblocks of a predetermined position among all subblocks existing in the luminance block. However, the present embodiment uses subblocks that cover pixels located in TLC, TRC, BLC, and BRC as well as TL, TR, BL, and BR in the luminance block as subblocks of a predefined position. In the following description, the z-scan order is used as the predefined scan order and the block area or the number of overlaps is used as the ratio.
도 12은 실시예 4에 따른 DM을 유도하기 위한 예시도이다. 도 9의 (a)에 표기된 대문자 알파벳(A~H)는 인트라 예측모드를 나타내고, 도 12의 (b)에 기재된 숫자는 각 색차블록의 DM들의 개수를 나타낸다.12 is an exemplary diagram for inducing DM according to the fourth embodiment. Capital letters A through H shown in FIG. 9A indicate an intra prediction mode, and the number described in FIG. 12B indicates the number of DMs of each color difference block.
먼저, 비율로서 블록 면적을 사용하는 경우를 설명한다. 도 12의 (a)를 참조하면, 도 12의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 2개 존재한다. 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 두 개의 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록 면적이 동일하므로 Z-스캔 순서에 인트라 예측모드 A, B의 순서로 DM을 선택한다. 나머지 3개의 후보는 neighboring mode, 및/또는 default mode로부터 선택된다.First, the case where a block area is used as a ratio is demonstrated. Referring to (a) of FIG. 12, the positions corresponding to the positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. There are two intra prediction modes. Since the block area covered by the two intra prediction modes in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper left is the same, DM is selected in the order of intra prediction modes A and B in the Z-scan order. The remaining three candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
한편, 도 12의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 총 4개이다. 각 인트라 예측모드가 커버하는 블록 면적에 따라 인트라 예측모드 C, G의 순서로 먼저 2개의 DM이 선택된다. BL과 BLC 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 동일한 블록 면적을 커버하므로, Z-스캔 순서에 따라 BLC, BL의 순서로 인트라 예측모드 E와 A가 순차적으로 DM으로 선택된다. 즉, 본 실시예에서는 인트라 예측모드 C, G, E, A의 순서로 총 4개의 DM이 선택된다. 나머지 한 개의 후보는 neighboring mode 및/또는 default mode로부터 선택된다.On the other hand, there are four intra prediction modes corresponding to the positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. Two DMs are selected first in the order of intra prediction modes C and G according to the block area covered by each intra prediction mode. Since the intra prediction modes corresponding to the BL and BLC positions cover the same block area, the intra prediction modes E and A are sequentially selected as DM in the order of BLC and BL according to the Z-scan order. That is, in this embodiment, a total of four DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, E, and A. The other candidate is selected from neighboring mode and / or default mode.
비율로서 중복 횟수를 사용하는 경우를 설명하면, 도 12의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 TL (A), TR (B), BL (A), BR (B), TLC (A), TRC (B), BLC (A), BRC (B)와 같다. TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 두 개의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수는 4회로 동일하므로 Z-스캔 순서에 인트라 예측모드 A, B의 순서로 DM을 선택한다. 나머지 3개의 후보는 neighboring mode, 및/또는 default mode로부터 선택된다.In the case where the number of overlaps is used as the ratio, the position of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located in the upper left of FIG. Corresponding intra prediction modes are TL (A), TR (B), BL (A), BR (B), TLC (A), TRC (B), BLC (A), BRC (B). Since the number of overlaps between two intra prediction modes corresponding to the positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC is the same as four times, DM is selected in the order of intra prediction modes A and B in the Z-scan order. Choose. The remaining three candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
한편, 도 12의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 TL (C), TR (C), BL (A), BR (G), TLC (C), TRC (C), BLC (E), BRC (G)와 같다. 각 위치에 대응하는 인트라 예측모드 간의 중복 횟수는 C가 4회, A가 1회, G가 2회, E가 1회이다. 중복 횟수에 따라 인트라 예측모드 C, G의 순서로 먼저 2개의 DM이 선택된다. BL과 BLC 위치에 대응하는 인트라 예측모드 A와 E는 중복 횟수가 동일하므로, Z-스캔 순서에 따라 BLC, BL의 순서로 인트라 예측모드 E와 A가 순차적으로 DM으로 선택된다. 즉, 본 실시예에서는 인트라 예측모드 C, G, E, A의 순서로 총 4개의 DM이 선택된다. 나머지 한 개의 후보는 neighboring mode 및/또는 default mode로부터 선택된다.Meanwhile, intra prediction modes corresponding to positions of TL, TR, BL, BR, TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 12B are TL (C). , TR (C), BL (A), BR (G), TLC (C), TRC (C), BLC (E), BRC (G). The number of overlaps between the intra prediction modes corresponding to each position is four times C, one A, two G, and one E. Two DMs are first selected in the order of intra prediction modes C and G according to the number of overlaps. Since intra prediction modes A and E corresponding to BL and BLC positions have the same number of overlaps, intra prediction modes E and A are sequentially selected as DMs in the order of BLC and BL according to the Z-scan order. That is, in this embodiment, a total of four DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, E, and A. The other candidate is selected from neighboring mode and / or default mode.
실시예 #5 Example # 5
본 실시예는 휘도블록 내에 존재하는 모든 서브블록들 중 기정의된 위치의 서브블록들로부터 비율과 기정의된 스캔 순서에 근거하여 하나 이상의 DM을 선택한다는 점에서 실시예 #3과 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 기정의된 위치의 서브블록들로서 휘도블록 내에서 TLC, TRC, BLC, BRC에 위치한 픽셀들 커버하는 서브블록들을 사용한다. 이하에서는 기정의된 스캔 순서로서 z-스캔 순서를 사용하고 비율로서 블록 면적 또는 중복 횟수를 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.This embodiment is the same as embodiment # 3 in that one or more DMs are selected based on a ratio and a predefined scan order from subblocks of a predetermined position among all subblocks existing in the luminance block. However, the present embodiment uses subblocks that cover pixels located in TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block as subblocks of a predefined position. In the following description, the z-scan order is used as the predefined scan order and the block area or the number of overlaps is used as the ratio.
도 13은 실시예 5에 따른 DM을 유도하기 위한 예시도이다. 도 9의 (a)에 표기된 대문자 알파벳(A~H)는 인트라 예측모드를 나타내고, 도 13의 (b)에 기재된 숫자는 각 색차블록의 DM들의 개수를 나타낸다.13 is an exemplary diagram for inducing DM according to the fifth embodiment. Capital letters A through H shown in FIG. 9A indicate an intra prediction mode, and a number described in FIG. 13B indicates the number of DMs of each color difference block.
먼저, 비율로서 블록 면적을 사용하는 경우를 설명한다. 도 13의 (a)를 참조하면, 도 13의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 2개 존재한다. 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 두 개의 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록 면적이 동일하므로 Z-스캔 순서에 인트라 예측모드 A, B의 순서로 DM을 선택한다. 나머지 3개의 모드는 neighboring mode 및/또는 default mode로부터 선택된다.First, the case where a block area is used as a ratio is demonstrated. Referring to FIG. 13A, there are two intra prediction modes corresponding to positions of TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper left of FIG. 13B. . Since the block area covered by the two intra prediction modes in the luminance block corresponding to the chrominance block located at the upper left is the same, DM is selected in the order of intra prediction modes A and B in the Z-scan order. The remaining three modes are selected from neighboring mode and / or default mode.
한편, 도 13의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 총 3개이다. 각 인트라 예측모드가 커버하는 블록 면적은 서로 다르다. 따라서, 블록 면적에 따라 인트라 예측모드 C, G, E의 순서로 3개의 DM이 선택된다. 나머지 2개의 후보는 neighboring mode 및/또는 default mode로부터 선택된다.Meanwhile, three intra prediction modes corresponding to positions of TLC, TRC, BLC, and BRC are included in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 13B. The block area covered by each intra prediction mode is different. Therefore, three DMs are selected in the order of intra prediction modes C, G, and E according to the block area. The remaining two candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
비율로서 중복 횟수를 사용하는 경우를 설명하면, 도 13의 (b)의 좌측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에서 TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드들은 2개 존재한다. 각 위치의 서브블록들의 인트라 예측모드를 살펴보면, TLC (A), TRC (B), BLC (A), BRC (B)와 같다. 각 위치에 대응하는 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수는 동일하므로, Z-스캔 순서에 따라 인트라 예측모드 A, B의 순서로 DM을 선택한다. 나머지 3개의 모드는 neighboring mode 및/또는 default mode로부터 선택된다.Referring to the case where the number of overlaps is used as the ratio, two intra prediction modes corresponding to the positions of TLC, TRC, BLC, and BRC in the luminance block corresponding to the color difference block located in the upper left of FIG. exist. Looking at the intra prediction mode of the subblocks of each position, it is the same as TLC (A), TRC (B), BLC (A), and BRC (B). Since the number of overlaps between intra prediction modes corresponding to each position is the same, DM is selected in the order of intra prediction modes A and B according to the Z-scan order. The remaining three modes are selected from neighboring mode and / or default mode.
한편, 도 13의 (b)의 우측상단에 위치한 색차블록에 대응하는 휘도블록 내에는 TLC, TRC, BLC, BRC의 위치에 대응하는 인트라 예측모드는 TLC (C), TRC (C), BLC (E), BRC (G)와 같다. 각 위치에서의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수는 C가 2회, E와 G가 각각 1회이다. 따라서, 중복 횟수에 따라 인트라 예측모드 C가 먼저 DM이 선택된다. BLC과 BRC 위치에 대응하는 인트라 예측모드의 중복 횟수는 동일하므로, Z-스캔 순서에 따라 BLC, BRL의 순서로 인트라 예측모드 E와 G가 순차적으로 DM으로 선택된다. 즉, 본 실시예에서는 인트라 예측모드 C, E, G의 순서로 총 3개의 DM이 선택된다. 나머지 2개의 후보는 neighboring mode 및/또는 default mode로부터 선택된다.Meanwhile, intra luminance modes corresponding to positions of TLC, TRC, BLC, and BRC are TLC (C), TRC (C), and BLC (in the luminance block corresponding to the color difference block located at the upper right of FIG. 13B). E), same as BRC (G). The number of overlaps between the intra prediction modes at each position is C twice, E and G once. Therefore, the intra prediction mode C is first selected as the DM according to the number of overlaps. Since the number of overlaps of the intra prediction modes corresponding to the BLC and BRC positions is the same, the intra prediction modes E and G are sequentially selected as DM in the order of BLC and BRL according to the Z-scan order. That is, in this embodiment, a total of three DMs are selected in the order of intra prediction modes C, E, and G. The remaining two candidates are selected from neighboring mode and / or default mode.
영상 부호화 장치(200)는 후보 집합에 속한 기정의된 개수의 후보들에 대해 모드 인덱스(mode index)를 부여하고 색차블록의 인트라 예측모드로서 선택된 후보에 대응하는 인덱스를 색인 인트라 모드 정보로서 부호화한다. 여기서 모드 인덱스는, 전술한 바와 같은 방식으로, LM, DM, neighboring mode, default mode, 또는 DM, LM, neighboring mode, default mode의 순서로 부여된다. 모드 인덱스는 후보 집합에 먼저 선택된 후보의 인덱스가 나중에 선택된 후보의 인덱스보다 더 작은 비트수를 가지도록 이진화될 수 있다. 이 때, 상기 후보 집합에서 마지막으로 선택된 두 개의 후보에 대한 인덱스는 동일한 비트 수를 가지고 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)를 제외한 나머지 비트들은 서로 동일하도록 이진화될 수 있다.The image encoding apparatus 200 assigns a mode index to a predetermined number of candidates belonging to the candidate set and encodes an index corresponding to the candidate selected as the intra prediction mode of the color difference block, as index intra mode information. Here, the mode index is given in the order described above in the order of LM, DM, neighboring mode, default mode, or DM, LM, neighboring mode, default mode. The mode index may be binarized such that the index of the candidate selected first in the candidate set has a smaller number of bits than the index of the candidate selected later. In this case, the indexes for the two candidates last selected from the candidate set may have the same number of bits and may be binarized so that the remaining bits except the least significant bit (LSB) are the same.
아래의 표 3은 후보 집합에 속하는 후보의 개수가 6개일 때 모드 인덱스를 이진화하는 방법을 나타낸다.Table 3 below shows a method of binarizing a mode index when the number of candidates belonging to the candidate set is six.
Figure PCTKR2017015460-appb-T000001
Figure PCTKR2017015460-appb-T000001
코드워드(cordword) #1은 TU (truncated unary) 방식을 사용한 이진화 결과이다. 예컨대, LM, DM, neighboring mode, default mode의 순서로 인덱스를 부여한다고 할 때, 코드워드 #1의 첫 번째 bin은 색차블록의 인트라 예측모드가 LM인지 여부를 나타낸다. 첫 번째 bin이 제1값(표 1에서 0)을 가지면 LM임을 나타내고 제2값(표 1에서 1)을 가지면 LM이 아님을 나타낸다. 따라서, LM인 경우 모드 인덱스는 0으로 표현된다. Codeword # 1 is the result of binarization using the TU (truncated unary) method. For example, when an index is assigned in the order of LM, DM, neighboring mode, and default mode, the first bin of codeword # 1 indicates whether the intra prediction mode of the color difference block is LM. If the first bin has a first value (0 in Table 1) it is an LM, and if it has a second value (1 in Table 1) it is not an LM. Therefore, in the case of LM, the mode index is represented by zero.
색차블록의 인트라 예측모드가 LM 이 아니면, 첫 번째 bin은 1로 표현된다. DM, neighboring mode, default mode의 순서로 유도된 일반(normal) 모드들은 두 번째 이후의 bin들에 의해 식별한다. 일반 모드 중 첫 번째로 후보 집합에 포함된 인트라 예측모드에 대한 모드 인덱스는 총 2비트로 이진화되며 두 번째 bin이 0으로 표현되고, 첫 번째 후보보다 후순위의 후보들의 모드 인덱스들의 두 번째 bin은 모두 1로 표현된다. 일반 모드 중 두 번째로 후보 집합에 포함된 인트라 예측모드에 대한 모드 인덱스는 첫 번째 후보보다 비트 수가 1 증가하여 총 3비트로 이진화되며 세 번째 bin이 0으로 표현된다. 두 번째 후보보다 후순위의 후보들의 모드 인덱스들의 세 번째 bin은 모두 1로 표현된다. 일반 모드 중 세 번째로 후보 집합에 포함된 인트라 예측모드에 대한 모드 인덱스는 두 번째 후보보다 비트 수가 1 증가하여 총 4비트로 표현되고 네 번째 bin은 0으로 표현된다. 이와 같은 과정에 의해 후보 집합에 포함된 일반 모드들에 대한 모드 인덱스가 이진화된다. 다만, 일반 모드들 중 후보 집합에 마지막으로 포함된 두 개의 후보, 즉, 네 번째 후보와 다섯 번째 후보는 동일한 비트수로 이진화되며 최하위 bin를 제외한 나머지 비트가 동일하도록 이진화된다. 표 1을 참조하면, 일반 모드들 중 네 번째 후보와 다섯 번째 후보는 처음 네 개의 bin들이 1로 동일하고, 최하위 bin인 다섯 번째 bin만 비트는 각각 0과 1로 표현된다.If the intra prediction mode of the chrominance block is not LM, the first bin is represented by 1. Normal modes derived in the order of DM, neighboring mode, and default mode are identified by second and subsequent bins. The mode index for the intra prediction mode included in the candidate set first among the normal modes is binarized with a total of 2 bits, the second bin is represented by 0, and the second bins of the mode indices of candidates having a higher priority than the first candidate are all 1 It is expressed as The mode index for the intra prediction mode included in the candidate set for the second time among the normal modes is binarized to a total of 3 bits by increasing the number of bits by 1 than the first candidate, and the third bin is expressed as 0. The third bins of all the mode indices of candidates having a lower rank than the second candidate are all represented by one. The mode index for the intra prediction mode included in the candidate set is the third of the normal modes, and the number of bits is increased by one, and the fourth bin is represented by zero. By this process, the mode indexes for the general modes included in the candidate set are binarized. However, the two candidates included in the candidate set among the normal modes, that is, the fourth candidate and the fifth candidate, are binarized with the same number of bits and binarized so that the remaining bits except for the lowest bin are the same. Referring to Table 1, the fourth and fifth candidates of the general modes are represented by the first four bins equal to 1, and only the fifth bin, which is the lowest bin, is represented by 0 and 1, respectively.
이상에서는 네 가지 타입 (LM, DM, neighboring mode, default mode)을 순차적으로 적용하여 기 결정된 개수(예컨대, 6)의 후보들을 선정하고, 그 후보들 중 어느 후보가 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되었는지를 지시하는 모드 인덱스를 부호화하는 것으로 설명하였다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the above, four types (LM, DM, neighboring mode, and default mode) are sequentially applied to select a predetermined number of candidates (eg, 6), and which one of the candidates is used as the intra prediction mode of the color difference block. It was described as encoding a mode index indicating. However, the present invention is not necessarily limited thereto.
예컨대, 전술한 표 1에서 첫 번째 bin은 LM이 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되는지 여부를 나타낸다. 따라서, 첫 번째 bin 대신 별도의 플래그를 통해 LM이 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되는지 여부를 나타내는 것도 가능하며, 이는 이 기술분야의 통상의 기술자에게 지극히 자명하다. 이 경우, 플래그가 LM이 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되지 않음을 나타내면, DM, neighboring mode, default mode 순서로 기정의된 개수의 일반 모드들(normal modes)을 선정하고, 그 일반 모드들 중에서 중 어느 후보가 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되었는지를 지시하는 모드 인덱스를 전술한 이진화 방식을 이용하여 이진화할 수 있다.For example, in Table 1, the first bin indicates whether LM is used as an intra prediction mode of a color difference block. Therefore, it is also possible to indicate whether the LM is used as the intra prediction mode of the chrominance block through a separate flag instead of the first bin, which is extremely obvious to those skilled in the art. In this case, if the flag indicates that the LM is not used as an intra prediction mode of the chrominance block, a predetermined number of normal modes are selected in the order of DM, neighboring mode, and default mode, and among the normal modes. A mode index indicating which candidate is used as the intra prediction mode of the color difference block may be binarized using the above-described binarization scheme.
색차 인트라 예측 모드를 부호화하는 또 다른 예시로서, 영상 부호화 장치(200)는 색차블록의 인트라 예측모드로서 DM 의 사용 여부를 나타내는 정보(예컨대, 플래그)를 부호화한 이후에, DM이 사용된 경우에는 기 결정된 개수의 DM들을 선정하고 기 결정된 개수의 DM들 중에서 중 어느 후보가 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되었는지를 지시하는 제1 인덱스를 전술한 이진화 방식을 이용하여 이진화할 수 있다. DM이 사용되지 않은 경우에는 LM, neighboring mode, default mode로부터 유도된 기 결정된 개수의 모드들 중 어느 후보가 색차블록의 인트라 예측모드로 사용되었는지를 지시하는 제2 인덱스를 전술한 이진화 방식을 이용하여 이진화할 수 있다.As another example of encoding a chrominance intra prediction mode, when the DM is used after encoding the information (eg, a flag) indicating whether or not the DM is used as the intra prediction mode of the chrominance block, the image encoding apparatus 200 may encode the chrominance intra prediction mode. A predetermined number of DMs may be selected and a first index indicating which candidate from among the predetermined number of DMs is used as the intra prediction mode of the color difference block may be binarized using the above-described binarization scheme. If the DM is not used, the second index indicating which candidate among the predetermined number of modes derived from the LM, neighboring mode, and default mode is used as the intra prediction mode of the chrominance block using the above-described binarization scheme. It can be binarized.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한 것이다.8 illustrates an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
영상 복호화 장치는 복호화부(1410), 역양자화부(1420), 역변환부(1430), 예측부(1440), 가산기(1450), 필터부(1460) 및 메모리(1470)를 포함한다. 도 2의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치는 각 구성요소가 하드웨어 칩으로 구현될 수 있으며, 또는 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.The image decoding apparatus includes a decoder 1410, an inverse quantizer 1420, an inverse transformer 1430, a predictor 1440, an adder 1450, a filter 1460, and a memory 1470. Like the image encoding apparatus of FIG. 2, the image decoding apparatus may be implemented by each component as a hardware chip, or may be implemented by software and a microprocessor to execute a function of software corresponding to each component.
복호화부(1410)는 영상 부호화 장치로부터 수신한 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측 정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.The decoder 1410 decodes a bitstream received from the image encoding apparatus, extracts information related to block division, determines a current block to be decoded, and includes prediction information and information on a residual signal necessary for reconstructing the current block. Extract
복호화부(1410)는 SPS (Sequence Parameter Set) 또는 PPS (Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고 CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할 정보를 추출함으로써 CTU를 트리 구조를 이용하여 분할한다. 예컨대, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT의 분할과 관련된 제2 플래그(BT_split_flag) 및 분할 타입 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 BT 구조로 분할한다.The decoder 1410 extracts information on the CTU size from a Sequence Parameter Set (SPS) or a Picture Parameter Set (PPS) to determine the size of the CTU, and divides the picture into a CTU of the determined size. The CTU is determined as the highest layer of the tree structure, that is, the root node, and the CTU is partitioned using the tree structure by extracting partition information about the CTU. For example, when splitting a CTU using a QTBT structure, first, a first flag (QT_split_flag) related to splitting of QT is extracted, and each node is divided into four nodes of a lower layer. For the node corresponding to the leaf node of the QT, the second flag BT_split_flag and the split type information related to the splitting of the BT are extracted to split the corresponding leaf node into the BT structure.
한편, 복호화부(1410)는 트리 구조의 분할을 통해 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. On the other hand, when the decoder 1410 determines the current block to be decoded by splitting the tree structure, the decoder 1410 extracts information about a prediction type indicating whether the current block is intra predicted or inter predicted.
예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 복호화부(1410)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 복호화하여 인트라 예측부(1444)로 전달한다. When the prediction type information indicates intra prediction, the decoder 1410 decodes a syntax element for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block and transmits the syntax element to the intra prediction unit 1444.
또한, 복호화부(1410)는 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.In addition, the decoder 1410 extracts information on the quantized transform coefficients of the current block as information on the residual signal.
역양자화부(1420)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고 역변환부(1430)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.The inverse quantization unit 1420 inversely quantizes the quantized transform coefficients, and the inverse transform unit 1430 inversely transforms the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to generate a residual block for the current block.
예측부(1440)는 인트라 예측부(642) 및 인터 예측부(644)를 포함한다. 인트라 예측부(1442)는 현재블록의 예측 타입인 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(1444)는 현재블록의 예측 타입인 인트라 예측일 때 활성화된다.The predictor 1440 includes an intra predictor 642 and an inter predictor 644. The intra predictor 1442 is activated when the intra prediction is the prediction type of the current block, and the inter predictor 1444 is activated when the intra prediction is the prediction type of the current block.
인트라 예측부(1442)는 복호화부(1410)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 인트라 예측 모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다. The intra prediction unit 1442 determines the intra prediction mode of the current block by using the syntax element for the intra prediction mode extracted from the decoder 1410, and uses the reference pixels around the current block according to the intra prediction mode. Predict the block.
인터 예측부(1444)는 복호화부(1410)로부터 추출된 인터 예측정보에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임정보를 결정하고, 결정된 움직임정보를 이용하여 현재블록을 예측한다.The inter prediction unit 1444 determines motion information of the current block by using a syntax element of the inter prediction information extracted from the decoder 1410, and predicts the current block by using the determined motion information.
가산기(1450)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.The adder 1450 reconstructs the current block by adding the residual block output from the inverse transformer and the prediction block output from the inter predictor or the intra predictor. The pixels in the reconstructed current block are utilized as reference pixels when intra prediction of a block to be decoded later.
필터부(1460)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)를 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링하고 메모리(1470)에 저장한다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 복호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.The filter unit 1460 deblocks and filters the boundary between the reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts that occur due to block-by-block decoding and stores them in the memory 1470. When all blocks in a picture are reconstructed, the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be decoded later.
한편, 현재블록이 휘도 성분과 색차 성분으로 이루어진 경우, 현재블록의 휘도 성분과 색차 성분은 독립적으로 예측되고 복원된다. 이 경우, 복호화부(1410)에서 복호화되는 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소는 현재블록의 휘도 성분으로 구성된 휘도 블록을 예측하기 위한 휘도 인트라 모드 정보와 색차 성분으로 구성된 색차 블록을 예측하기 위한 색차 인트라 모드 정보가 포함된다. On the other hand, when the current block consists of the luminance component and the chrominance component, the luminance component and the chrominance component of the current block are independently predicted and restored. In this case, the syntax element for the intra prediction information (intra prediction mode) decoded by the decoder 1410 may predict the luminance intra mode information for predicting the luminance block composed of the luminance component of the current block and the color difference block composed of the chrominance component. Color difference intra mode information is included.
인트라 예측부(1442)는 휘도 인트라 모드 정보를 이용하여 휘도블록을 예측한다. 휘도 인트라 모드 정보는 휘도블록의 인트라 예측모드가 속하는 그룹을 지시하는 정보 및 그 그룹 내의 인트라 예측모드들 중 휘도블록의 인트라 예측모드를 지시하는 인덱스를 포함한다.The intra predictor 1442 predicts the luminance block by using the luminance intra mode information. The luminance intra mode information includes information indicating a group to which an intra prediction mode of the luminance block belongs and an index indicating an intra prediction mode of the luminance block among intra prediction modes in the group.
인트라 예측부(1442)는 휘도블록의 인트라 예측모드가 속하는 그룹을 지시하는 정보에 따라 영상 부호화 장치와 동일한 방식으로 해당 그룹을 구성하는 인트라 예측모드 후보들을 유도한다. 그룹을 지시하는 정보가 MPM 그룹을 나타내면 MPM 그룹을 생성하고, Selected Mode 그룹을 나타내면 Selected Mode 그룹을 생성하며, non-Selected Mode 그룹을 나타내면 non-Selected Mode 그룹을 생성한다. 그리고, 해당 그룹 내에서 인덱스에 의해 식별되는 후보를 휘도블록의 인트라 예측모드로 설정하고, 설정된 인트라 예측모드를 이용하여 휘도블록을 예측한다. 예측된 휘도블록은 휘도 성분에 대한 잔차블록과 가산되어 현재블록의 휘도 성분이 복원된다.The intra prediction unit 1442 derives the intra prediction mode candidates constituting the group in the same manner as the image encoding apparatus according to the information indicating the group to which the intra prediction mode of the luminance block belongs. If the information indicating a group indicates an MPM group, an MPM group is created. If a group indicates a selected mode group, a selected mode group is created. The candidate identified by the index in the corresponding group is set to the intra prediction mode of the luminance block, and the luminance block is predicted using the set intra prediction mode. The predicted luminance block is added with the residual block for the luminance component to restore the luminance component of the current block.
또한, 인트라 예측부(1442)는 색차 인트라 모드 정보를 이용하여 색차블록을 예측한다. 인트라 예측부(1442)는 영상 부호화 장치(200)와 동일한 방식으로 색차블록의 인트라 예측모드에 대한 후보 집합을 구성한다. 즉, DM, LM, neighboring mode, default mode 중 적어도 하나의 타입을 이용하여 후보 집합을 구성한다. 각 타입의 모드들을 유도하는 방법은 영상 부호화 장치에서 이미 설명하였으므로 설명을 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다. 인트라 예측부(1442)는 색차 인트라 모드 정보를 이용하여 후보 집합 내의 후보들 중에서 하나의 후보를 색차블록의 인트라 예측모드로 선택하고, 선택된 인트라 예측모드를 이용하여 색차블록을 예측한다.In addition, the intra predictor 1442 predicts a color difference block using color difference intra mode information. The intra predictor 1442 configures a candidate set for the intra prediction mode of the chrominance block in the same manner as the image encoding apparatus 200. That is, the candidate set is configured by using at least one of DM, LM, neighboring mode, and default mode. Since the method of deriving each type of mode has already been described in the image encoding apparatus, the detailed description thereof will be omitted in order to avoid duplication. The intra prediction unit 1442 selects one candidate among the candidates in the candidate set using the color difference intra mode information as the intra prediction mode of the color difference block, and predicts the color difference block using the selected intra prediction mode.
하나의 예시로서, DM, LM, neighboring mode, default mode 또는 LM, DM, neighboring mode, default mode의 순서로 m개의 후보들을 선정하는 경우, 복호화부(1410)으로부터 복호화되는 색차 인트라 모드 정보는 전체 m개의 후보들 중에서 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하는 정보를 포함한다. 인트라 예측부(1442)는 DM, LM, neighboring mode, default mode 또는 LM, DM, neighboring mode, default mode의 순서로 순차적으로 m개의 후보들을 선정하여 후보 집합을 구성한다. 후보 집합 내의 m개의 후보들 중에서 색차 인트라 모드 정보에 의해 지시되는 후보를 색차블록의 인트라 예측모드로 결정한다.As one example, when m candidates are selected in the order of DM, LM, neighboring mode, default mode, or LM, DM, neighboring mode, default mode, the color difference intra mode information decoded from the decoder 1410 is total m. Information indicating the intra prediction mode of the color difference block among the candidates is included. The intra prediction unit 1442 configures a candidate set by sequentially selecting m candidates in the order of DM, LM, neighboring mode, default mode, or LM, DM, neighboring mode, and default mode. The candidate indicated by the chrominance intra mode information among the m candidates in the candidate set is determined as the intra prediction mode of the chrominance block.
또 다른 예시로서, 색차 인트라 모드 정보는 색차블록의 인트라 예측모드가 LM인지 여부를 지시하는 정보, 및 LM이 아닌 경우 DM, neighboring mode, default mode로부터 유도된 기 결정된 개수의 일반 모드들(normal modes) 중에서 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 인트라 예측부(1442)는 LM인지 여부를 지시하는 정보가 LM의 사용을 나타내는 경우, LM을 색차블록의 인트라 예측모드로 선택한다. LM인지 여부를 지시하는 정보가 LM의 사용을 나타내지 않는 경우, 인트라 예측부(1442)는 DM, neighboring mode, default mode로부터 순차적으로 기 결정된 개수의 일반 모드들을 선택함으로써 후보 집합을 구성한다. 그리고, 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하는 정보에 따라 후보 집합 내의 후보들 중에서 색차블록의 인트라 예측모드를 선택한다.As another example, the chrominance intra mode information may include information indicating whether the intra prediction mode of the chrominance block is LM, and, if not, the predetermined number of normal modes derived from DM, neighboring mode, and default mode. ) May include information indicating the intra prediction mode of the chrominance block. In this case, when the information indicating whether the LM indicates the use of the LM indicates that the LM is used, the intra prediction unit 1442 selects the LM as the intra prediction mode of the color difference block. When the information indicating whether or not the LM does not indicate the use of the LM, the intra prediction unit 1442 configures the candidate set by selecting a predetermined number of normal modes sequentially from the DM, neighboring mode, and default mode. The intra prediction mode of the color difference block is selected from candidates in the candidate set according to the information indicating the intra prediction mode of the color difference block.
또 다른 예시로서, 색차 인트라 색차블록의 인트라 예측모드가 DM인지 여부를 지시하는 정보를 포함한다. 색차블록의 인트라 예측모드가 DM인 경우 색차 인트라 모드 정보는 기 결정된 개수의 DM들 중 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하는 정보(제1 인덱스)를 포함하고, DM이 아닌 경우 LM, neighboring mode, default mode로부터 유도된 기 결정된 개수의 모드들 중에서 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하는 정보(제2 인덱스)를 포함할 수 있다. 이 경우, 인트라 예측부(1442)는 DM인지 여부를 지시하는 정보가 DM의 사용을 나타내는 경우, 기결정된 개수의 DM들을 후보 집합으로서 유도하고 DM들 중에서 제1 인덱스에 의해 색차블록의 인트라 예측모드로 선택한다. 반면, DM인지 여부를 지시하는 정보가 DM의 사용을 나타내지 않는 경우, 인트라 예측부(1442)는 LM, neighboring mode, default mode로부터 순차적으로 기 결정된 개수의 일반 모드들을 선택함으로써 후보 집합을 구성한다. 그리고, 제2 인덱스에 의해 후보 집합 내의 후보들 중에서 색차블록의 인트라 예측모드를 선택한다.As another example, information indicating whether an intra prediction mode of a color difference intra color difference block is DM is included. When the intra prediction mode of the chrominance block is DM, the chrominance intra mode information includes information (first index) indicating the intra prediction mode of the chrominance block among the predetermined number of DMs. It may include information (second index) indicating an intra prediction mode of the chrominance block among a predetermined number of modes derived from the default mode. In this case, when the information indicating whether the DM indicates the use of the DM indicates that the DM indicates the use of the DM, the intra prediction unit 1442 derives a predetermined number of DMs as a candidate set, and the intra prediction mode of the color difference block by the first index among DMs. To select. On the other hand, if the information indicating whether the DM does not indicate the use of the DM, the intra prediction unit 1442 configures the candidate set by selecting a predetermined number of normal modes sequentially from the LM, neighboring mode, and default mode. The intra prediction mode of the color difference block is selected from the candidates in the candidate set by the second index.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art to which the present embodiment belongs may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
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본 특허출원은, 본 명세서에 그 전체가 참고로서 포함되는, 2016년 12월 26일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2016-0179463호 및 2017년 12월 26일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2017-0179413호우선권을 주장한다.This patent application is incorporated by reference in Korean Patent application No. 10-2016-0179463 filed December 26, 2016 and the Korean patent application filed December 26, 2017, the entirety of which is incorporated herein by reference. Claim 10-2017-0179413 priority.

Claims (12)

  1. 색차블록(chroma block)의 인트라 예측모드에 대한 정보를 부호화하는 방법에 있어서,In the method for encoding the information about the intra prediction mode of the chroma block,
    상기 색차블록의 인트라 예측모드에 대한 복수의 후보를 포함하는 후보 집합을 구성하는 단계, 상기 복수의 후보는 상기 색차블록에 대응하는 휘도블록(luma block)으로부터 유도된 하나 이상의 인트라 예측모드를 포함함; 및Constructing a candidate set including a plurality of candidates for an intra prediction mode of the chrominance block, wherein the plurality of candidates include at least one intra prediction mode derived from a luma block corresponding to the chrominance block; ; And
    상기 후보 집합에 속하는 상기 복수의 후보 중에서 상기 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하기 위한 색차 인트라 모드 정보를 부호화하는 단계를 포함하고,Encoding color difference intra mode information for indicating an intra prediction mode of the color difference block among the plurality of candidates belonging to the candidate set,
    상기 휘도블록이 복수의 서브블록으로 분할된 경우 상기 복수의 서브블록 중 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 상기 하나 이상의 후보를 선택하되,When the luminance block is divided into a plurality of subblocks, the one or more candidates are selected from intra prediction modes of at least some subblocks of the plurality of subblocks,
    상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각이 차지하는 비율, 또는 상기 적어도 일부의 서브블록들을 스캔하는 기정의된 스캔 순서 중 적어도 하나에 근거하여 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 순차적으로 상기 하나 이상의 후보를 선택하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.Intra of the at least some subblocks based on at least one of a ratio occupied by each of the intra prediction modes of the at least some subblocks within the luminance block, or a predefined scan order of scanning the at least some subblocks And encoding the one or more candidates sequentially from the prediction modes.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 적어도 일부의 서브블록들은,The at least some subblocks,
    상기 휘도블록의 중심에서 우측하단에 위치한 픽셀, 상기 휘도블록 내의 좌측상단에 위치한 픽셀, 상기 휘도블록 내의 우측상단에 위치한 픽셀, 상기 휘도블록 내의 좌측하단에 위치한 픽셀, 및 상기 휘도블록 내의 우측하단에 위치한 픽셀을 각각 포함하는 서브블록들로 구성된 제1 그룹, 또는A pixel located at a lower right end of the center of the luminance block, a pixel located at an upper left side in the luminance block, a pixel located at an upper right side in the luminance block, a pixel located at a lower left end in the luminance block, and a lower right end in the luminance block. A first group of subblocks each containing located pixels, or
    상기 휘도블록의 중심에서 각각 좌측상단, 우측상단, 좌측하단, 및 우측하단에 위치한 픽셀들을 커버하는 서브블록들로 구성된 제2 그룹A second group consisting of sub-blocks covering pixels located at an upper left, upper right, lower left, and lower right end of the luminance block, respectively;
    중 적어도 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 서브블록들인 것을 특징으로 하는 부호화 방법.Encoding subblocks selected from at least one of the group;
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 비율은,The ratio is,
    상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록의 면적, 또는An area of a block covered by an intra prediction mode of the at least some subblocks in the luminance block, or
    상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각과 동일한 인트라 예측모드가 발생하는 빈도수, 또는The frequency of occurrence of the same intra prediction mode as each of the intra prediction modes of the at least some subblocks within the luminance block, or
    상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수인 것을 특징으로 하는 부호화 방법.And a number of overlaps between intra prediction modes of the at least some subblocks.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 중 상기 비율이 큰 인트라 예측모드들부터 순차적으로 상기 하나 이상의 후보로서 선택되고,The intra prediction modes of the at least some subblocks are selected as the one or more candidates sequentially from the intra prediction modes having a greater ratio,
    상기 비율이 동일한 인트라 예측모드들 간에는 상기 기정의된 스캔 순서에 따라 순차적으로 상기 하나 이상의 후보를 선택하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.And encoding the one or more candidates sequentially according to the predefined scan order between intra prediction modes having the same ratio.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 색차 인트라 모드 정보는 먼저 선택된 후보의 비트 수가 나중에 선택된 후보의 비트 수보다 더 작도록 이진화되는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.And the chrominance intra mode information is binarized such that the number of bits of the first candidate is smaller than the number of bits of the second candidate.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 후보 집합은 기정의된 개수의 후보들로 구성되고,The candidate set is composed of a predetermined number of candidates,
    상기 후보 집합에서 마지막으로 선택된 두 개의 후보의 색차 인트라 모드 정보는 동일한 비트 수를 가지고 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)를 제외한 나머지 비트들이 서로 동일하도록 이진화되는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.The chrominance intra mode information of two candidates last selected from the candidate set has the same number of bits and is binarized such that the remaining bits except the least significant bit (LSB) are equal to each other.
  7. 영상 복호화에서 색차블록(chroma block)의 인트라 예측모드를 결정하는 방법에 있어서,In the method of determining the intra prediction mode of the chroma block in the image decoding,
    비트스트림으로부터 상기 색차블록의 인트라 예측모드를 지시하기 위한 색차 인트라 모드 정보를 복호화하는 단계;Decoding color difference intra mode information for indicating an intra prediction mode of the color difference block from a bitstream;
    상기 색차블록의 인트라 예측모드에 대한 복수의 후보를 포함하는 후보 집합을 구성하는 단계, 상기 복수의 후보는 상기 색차블록에 대응하는 휘도블록(luma block)으로부터 유도된 하나 이상의 인트라 예측모드를 포함함; 및Constructing a candidate set including a plurality of candidates for an intra prediction mode of the chrominance block, wherein the plurality of candidates include at least one intra prediction mode derived from a luma block corresponding to the chrominance block; ; And
    상기 후보 집합에 속하는 상기 복수의 후보 중에서 상기 색차블록의 인트라 예측모드에 의해 지시되는 후보를 상기 색차블록의 인트라 예측모드로 설정하는 단계를 포함하고,Setting a candidate indicated by the intra prediction mode of the chrominance block among the plurality of candidates belonging to the candidate set to the intra prediction mode of the chrominance block,
    상기 휘도블록이 복수의 서브블록으로 분할된 경우 상기 복수의 서브블록 중 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 상기 하나 이상의 후보를 선택하되,When the luminance block is divided into a plurality of subblocks, the one or more candidates are selected from intra prediction modes of at least some subblocks of the plurality of subblocks,
    상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각이 차지하는 비율 또는 상기 적어도 일부의 서브블록들을 스캔하는 기정의된 순서 중 적어도 하나에 근거하여 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들로부터 순차적으로 상기 하나 이상의 후보를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.Intra prediction modes of the at least some subblocks based on at least one of a ratio occupied by each of the intra prediction modes of the at least some subblocks within the luminance block or a predefined order of scanning the at least some subblocks. Sequentially selecting the one or more candidates from the database.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 적어도 일부의 서브블록들은,The at least some subblocks,
    상기 휘도블록의 중심에서 우측하단에 위치한 픽셀, 상기 휘도블록 내의 좌측상단에 위치한 픽셀, 상기 휘도블록 내의 우측상단에 위치한 픽셀, 상기 휘도블록 내의 좌측하단에 위치한 픽셀, 및 상기 휘도블록 내의 우측하단에 위치한 픽셀을 각각 포함하는 서브블록들로 구성된 제1 그룹, 또는A pixel located at a lower right end of the center of the luminance block, a pixel located at an upper left side in the luminance block, a pixel located at an upper right side in the luminance block, a pixel located at a lower left end in the luminance block, and a lower right end in the luminance block. A first group of subblocks each containing located pixels, or
    상기 휘도블록의 중심에서 각각 좌측상단, 우측상단, 좌측하단, 및 우측하단에 위치한 픽셀들을 커버하는 서브블록들로 구성된 제2 그룹A second group consisting of sub-blocks covering pixels located at an upper left, upper right, lower left, and lower right end of the luminance block, respectively;
    중 적어도 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 서브블록들인 것을 특징으로 하는 방법.And subblocks selected from at least one of the groups.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 비율은,The ratio is,
    상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드에 의해 커버되는 블록의 면적, 또는An area of a block covered by an intra prediction mode of the at least some subblocks in the luminance block, or
    상기 휘도블록 내에서 상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 각각과 동일한 인트라 예측모드가 발생하는 빈도수, 또는The frequency of occurrence of the same intra prediction mode as each of the intra prediction modes of the at least some subblocks within the luminance block, or
    상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 간의 중복 횟수인 것을 특징으로 하는 방법.And a number of overlaps between intra prediction modes of the at least some subblocks.
  10. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 적어도 일부의 서브블록들의 인트라 예측모드들 중 상기 비율이 큰 인트라 예측모드들부터 순차적으로 상기 하나 이상의 후보로서 선택되고,The intra prediction modes of the at least some subblocks are selected as the one or more candidates sequentially from the intra prediction modes having a greater ratio,
    상기 비율이 동일한 인트라 예측모드들 간에는 상기 기정의된 순서에 따라 순차적으로 상기 하나 이상의 후보를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.Selecting one or more candidates sequentially among intra prediction modes of the same ratio in the predefined order.
  11. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 색차 인트라 모드 정보는 먼저 선택된 후보의 비트 수가 나중에 선택된 후보의 비트 수보다 더 작도록 이진화된 정보인 것을 특징으로 하는 방법.And the chrominance intra mode information is information binarized such that the number of bits of the first selected candidate is smaller than the number of bits of the later selected candidate.
  12. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 후보 집합은 기정의된 개수의 후보들로 구성되고,The candidate set is composed of a predetermined number of candidates,
    상기 후보 집합에서 마지막으로 선택된 두 개의 후보는 동일한 비트 수를 가지고 LSB(Least Significant Bit)를 제외한 나머지 비트들은 서로 동일한 것을 특징으로 방법.And the last two selected candidates in the candidate set have the same number of bits, and the remaining bits except LSB (Least Significant Bit) are the same.
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