WO2019194502A1 - Inter prediction mode based image processing method and apparatus therefor - Google Patents

Inter prediction mode based image processing method and apparatus therefor Download PDF

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WO2019194502A1
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장형문
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Definitions

  • the present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image based on an inter prediction mode and an apparatus supporting the same.
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium.
  • Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding.
  • a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
  • Next generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content will result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • An object of the present invention is to propose a restriction method at the CTU boundary for deriving temporal motion vector.
  • TMVP subblock-based temporal motion vector prediction
  • an available space of the current block Deriving a motion vector of a spatial neighboring block; Deriving a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block; Deriving a motion vector in units of sub-blocks in the current block based on the motion vector of the collocated block; And generating a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block unit.
  • deriving the collocated block may include a picture order.
  • the method may further include scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
  • POC picture order count
  • a picture order count (POC) difference between a first reference picture of the spatial neighboring block and a second reference picture of the block specified by the motion vector of the spatial neighboring block, and a current picture and the collocate.
  • POC picture order count
  • the spatial neighboring block is selected from neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block, and the upper node block is selected from the block division structure.
  • An ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block may be represented.
  • the specific size threshold may be a preset value or a value signaled from an encoder via a Sequence Parameter Set, a Picture Parameter Set, or a Tile Group Header. have.
  • an available space of the current block The motion vector of the spatial neighboring block A spatial candidate derivation unit for deriving; A collocated block derivation unit for deriving a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block; A sub-block motion vector derivation unit for deriving a motion vector in sub-block units within the current block based on the motion vector of the collocated block; And a prediction block generator for generating a prediction block of a current current block using the motion vector derived in the sub-block unit.
  • the collocated block derivation unit may scale the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
  • POC picture order count
  • the collocated block derivation unit includes a picture order count (POC) difference between a second reference picture of the block specified by the motion reference vector of the spatial neighboring block and the first reference picture of the spatial neighboring block.
  • POC picture order count
  • the spatial neighboring block is selected from neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block, and the upper node block is selected from the block division structure.
  • An ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block may be represented.
  • the specific magnitude threshold is a preset value or It may be a value signaled from an encoder via a parameter set, a picture parameter set, or a tile group header.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoding apparatus in which an encoding of a video / image signal is performed, according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoding apparatus in which an embodiment of the present invention is applied and decoding of a video / image signal is performed.
  • FIG. 3 is an embodiment to which the present invention may be applied and illustrates one of a multi-type tree structure. It is a figure which shows an example.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partition partition information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of dividing a CTU into multiple CUs based on a quadtree and a accompanying multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of limiting ternary-tree splitting as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating redundant division patterns that may occur in binary tree division and ternary tree division, as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 8 and 9 illustrate an inter prediction based video / image encoding method and an inter prediction unit in an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 illustrate an inter prediction based video / image decoding method and an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a neighboring block used in a merge mode or a skip mode as an embodiment to which the present invention is applied.
  • 13 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • 14 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIGS. 15 and 16 are diagrams for describing a method of inducing an advanced temporal motion vector prediction (ATMVP) fubo as an embodiment to which the present invention is applied.
  • ATMVP advanced temporal motion vector prediction
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a method of deriving an Advanced Temporal Motion Vector Prediction (ATMVP) candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • ATMVP Advanced Temporal Motion Vector Prediction
  • 20 is a diagram for describing a problem occurring in a sub-block unit prediction method using a conventional time motion vector as an embodiment to which the present invention can be applied.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a motion vector of a sub-block unit using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a memory fetch method for using a motion vector of a time candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of deriving a motion vector of a sub-block unit using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 24 is an embodiment to which the present invention is applied and shows time movement based on sub-blocks.
  • 25 and 26 are diagrams illustrating a pipeline structure for performing motion compensation using a temporal motion vector as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a method of setting a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 28 is a diagram for describing a method of configuring a motion information candidate based on a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • 29 and 30 are diagrams illustrating sub-block based TMVP (temporal motion vector predction) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • TMVP temporary motion vector predction
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a sub-block based TMVP (temporal motion vector predictor) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • TMVP temporary motion vector predictor
  • 32 is a flowchart illustrating a method of generating an inter prediction block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG 33 is a diagram illustrating an inter prediction apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • 35 shows a structure diagram of a content streaming system according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • processing unit hereafter
  • the processing unit is referred to as the 'processing block
  • the processing unit has a unit for the luminance (1111113) component and a component for the color difference ( ⁇ ; 1: 0] 113) component. It can be interpreted to include units.
  • the processing unit may correspond to a Coding Tree Unit (CTU), a Coding Unit (CU), that is, a Prediction Unit (PU) or a Transform Unit (TU).
  • CTU Coding Tree Unit
  • CU Coding Unit
  • PU Prediction Unit
  • TU Transform Unit
  • the processing unit may be interpreted as a unit for the luma component or a unit for the chroma component.
  • the processing unit may be a Coding Tree Block (CTB), Coding Block (CB), Prediction Block (PU) or Transform Block (TB) for luma components. May correspond to. Or, it may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU), or a transform block (TB) for a chroma component.
  • CTB Coding Tree Block
  • CB Coding Block
  • PU Prediction Block
  • TB Transform Block
  • the present invention is not limited thereto, and the processing unit may be interpreted to include a unit for a luma component and a unit for a chroma component.
  • processing unit is not necessarily limited to square blocks, but may also be configured in a polygonal form having three or more vertices.
  • a pixel, a pixel, and the like are referred to collectively as a sample.
  • using a sample may mean using a pixel value or a pixel value.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoding apparatus in which an encoding of a video / image signal is performed, according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoding apparatus 100 may include an image splitter 110, a subtractor 11, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150,
  • the adder 155, the filter 160, the memory 170, the inter predictor 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 19 may be configured to include the inter predictor 180.
  • an intra predictor 18 1 ⁇ 4 may be collectively referred to as a predictor.
  • the predictor may include an inter predictor 180 and an intra predictor 185.
  • a transformer 120 and a quantizer 130 may be used.
  • the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 may be included in the residual processing unit, and the residual processing unit may further include a subtracting unit 115. As an example, the above-described image division may be performed. Installment 110, subtractor 11, transformer 120, quantizer 130, inverse quantizer 140, inverse transformer 150, adder 155, filter 160, inter prediction
  • the unit 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 190 may be configured by one hardware component (eg, an encoder or a processor).
  • the memory 17 may include a decoded picture buffer (DPB) and may be configured by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image divider 110 may divide an input image (or a picture or a frame) input to the encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively divided according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper map based on a quad tree structure and / or a binary tree structure.
  • the quad tree structure is applied first and the binary tree structure is applied later. Can be.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit based on the coding efficiency according to the image characteristic, or the coding unit may be recursively divided into coding units of sub-maps rather than recursively as necessary.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may further include a Prediction Unit (PU) or a Transform Unit (TU).
  • the example unit and the transform unit may be partitioned or partitioned from the aforementioned final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transformation unit may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) for a pixel or pel.
  • the encoding apparatus 100 may predict the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 in the input image signal (the original block, the original sample array).
  • a residual signal (residual block, residual block, residual sample array) may be generated by subtracting a block, for example, a sample array, and the generated residual signal is transmitted to the converter 120.
  • a unit for subtracting an example video signal (eg a block, eg a sample array) from an input video signal (original block, original sample array) in the encoder 100 may be referred to as a subtraction unit 115 as shown.
  • the prediction unit may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including examples of the current block, that is, samples.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a current block or CU basis.
  • the prediction unit may generate various information about the prediction, such as the prediction mode information, and transmit the information to the entropy encoding unit 19.
  • the information about the prediction may be encoded in the entropy encoding unit 19 and may be transmitted. Can be output in stream form.
  • the intra predictor 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • Non-directional mode may include, for example, DC mode and planner mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, as an example, more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra predictor 18 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 18 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture, wherein the motion information transmitted in the inter prediction mode may be derived.
  • the motion information may be exemplified in units of blocks, sub-blocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block, and the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction directions (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.)
  • the neighboring block includes a spatial neighboring block and a reference picture existing in the current picture.
  • temporally neighboring blocks which may include the (temporal ⁇ , neighboring block) reference that includes the reference block: / picture
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different, and the temporal neighboring block may be referred to as a name of a co-located reference block and a co-located CU.
  • a reference picture including a temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic), for example, the inter-example unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and the current block.
  • Information indicating which candidates are used to derive a motion vector and / or a reference picture index of the inter prediction may be generated based on various prediction modes, for example, a skip mode and a merge mode.
  • the inter prediction unit 18 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the residual signal unlike the remaining mode can not be transmitted.
  • Yejeuk motion information (motion vector prediction, MVP) mode In this case, the motion vector of the neighboring block can be used as a motion vector predictor, and the motion vector of the current block can be indicated by signaling a motion vector difference.
  • the prediction signal generated by the inter predictor 180 or the intra predictor 185 may be used to generate a reconstruction signal or to generate a residual signal.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transformation technique to the residual signal.
  • the transformation technique may include at least one of Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), Karhunen-Loeve Transform (KLT), Graph-Based Transform (GBT), or Conditionally Non-linear Transform (CNT).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT means a conversion obtained from this graph when the relationship information between pixels is represented by a graph.
  • CNT means a transform that is generated using and based on all previously reconstructed pixels, i.e., a signal.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the same size as a square, or may be applied to a block having a variable size rather than a square.
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 encodes the quantized signal (information about the quantized transform coefficients) and outputs the bitstream. have.
  • the information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 13 is a block type quantized transform coefficients based on the coefficient scan order 2019/194502 1 »(: 1/10 ⁇ 019/003810
  • the information may be rearranged into a one-dimensional vector form, and information about the quantized transform coefficients may be generated based on the quantized transform coefficients in the one-dimensional vector form.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video / image reconstruction other than quantized transform coefficients (eg, values of syntax elements, etc.) together or separately.
  • the encoded information (eg, encoded video / picture information) may be transmitted or stored in units of NALs (network abstraction layer) in the form of a bitstream.
  • NALs network abstraction layer
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and / or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the signal output from the entropy encoding unit 190 may include a transmitting unit (not shown) for transmitting and / or a storing unit (not shown) for storing as an internal / external element of the encoding apparatus 100, or the transmitting unit
  • the entropy encoding section 19 may be a component thereof.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized transform coefficients may be reconstructed in the residual signal by applying inverse quantization and inverse transform through inverse quantization unit 140 and inverse transform unit 150 in a loop.
  • the adder 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter predictor 180 or the intra predictor 185.
  • a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
  • the adder 155 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
  • the filtering unit 160 may improve subjective / objective image quality by applying filtering to the reconstruction signal.
  • the filtering unit 16 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture is stored in the memory 170, specifically, in the DPB of the memory 170.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate various information about the filtering and transmit the information to the entropy encoding unit 190.
  • the filtering information may be encoded in the entropy encoding unit 190 and may be encoded. Can be output in the form of a stream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as the reference picture in the inter predictor 180.
  • the encoding apparatus may avoid prediction mismatch in the encoding apparatus 10 and the decoding apparatus, and may improve the encoding efficiency.
  • the memory 170 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter predictor 180.
  • the memory 170 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or encoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter predictor 180 in order to use the motion information of the spatial neighboring block or the motion information of the temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of the reconstructed blocks in the current picture. And forward to the intra prediction unit 185.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoding apparatus in which decoding of a video / image signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoding apparatus 20 may include an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 23 23, a filtering unit 240, a memory 250, and inter prediction. And an intra predictor 265.
  • the inter predictor 260 and the intra predictor 265 may be collectively referred to as a predictor.
  • the inverse quantization unit 22 may be referred to as a residual processing unit by combining the inverse transformation unit 230. That is, the residual processing unit may include an inverse quantization unit 220 and an inverse transformation.
  • an entropy decoding unit 210 an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 23 23, a filter 240, and an inter prediction unit 260.
  • the intra prediction unit 265 may be configured by one hardware component (for example, a decoder or a processor) according to an embodiment.
  • Memory 170 may be included the (decoded picture buffer) DPB, it may be configured by a digital storage medium.
  • the decoding apparatus 200 May perform decoding using a processing unit applied in the encoding apparatus, so that the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be a quad tree structure and / or from a coding tree unit or a maximum coding unit.
  • the reconstructed video signal decoded and output through the decoding apparatus 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoding device 20 may receive a signal output from the encoding device of FIG. 1 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit ( 210 n may parse the bitstream to derive information (eg, video / image information) necessary for image reconstruction (or picture reconstruction), for example, the entropy decoding unit 210 may use exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC.
  • the information in the bitstream may be decoded based on a coding method of, and the quantized values of the syntax elements required for image reconstruction and transform coefficients for the residuals may be output.
  • the entropy decoding method determines the context of the next symbol / bin after determining the context model.
  • the context model can be updated with information of decoded symbols / bins for the model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 2110 is provided to a prediction unit (the inter prediction unit 26 and the intra prediction unit 265), and the register where the entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 is performed.
  • Dual values that is, quantized transform coefficients and related parameter information, may be input to the inverse quantization unit 220.
  • a receiver (not shown) for receiving a signal output from the encoding apparatus may be further configured as an internal / external element of the decoding apparatus 200, or the receiver may be configured of the entropy decoding unit 210. It may be an element.
  • the inverse quantization unit 220 may dequantize the quantized transform coefficients and output the transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional block. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 22 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (for example, quantization step size information), and may obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transformer 230 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (a residual block, a residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may extract the information about the prediction output from the entropy decoding unit 210. Based on the determination, whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block, a specific intra / inter prediction mode may be determined.
  • the intra predictor 265 may predict the current block by referring to the samples in the current picture. The referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra predictor 265 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 2 6 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • the motion information transmitted in the inter prediction mode may be derived.
  • motion information may be predicted in units of blocks, sub-blocks, or samples based on the correlation of motion information between neighboring blocks and the current block, and the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction directions (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.)
  • the neighboring block includes a spatial neighboring block and a reference picture existing in the current picture.
  • the inter neighboring block 260 may include a temporal neighboring block existing at. And a motion vector candidate list based on the received candidate selection information, and then derives a motion vector and / or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • the information about the prediction indicates a mode of inter prediction for the current block. May contain information.
  • the adder 23 is configured to add the obtained residual signal to the predictive signal (predicted block, predictive sample array) output from the inter predictor 260 or the intra predictor 265 to restore the reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block). If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
  • the adder 235 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
  • the filtering unit 24 may apply filtering to the reconstruction signal to improve subjective / objective picture quality.
  • the filtering unit 240 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture.
  • the modified reconstruction picture may be transmitted to a memory 250, specifically, a DPB of the memory 250.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, It may include an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as the reference picture in the inter predictor 260.
  • the memory 250 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or decoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the data may be transmitted to the inter prediction unit 260 for use.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of the blocks restored in the current picture, and may transfer the intra prediction unit 265.
  • the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 and the inter prediction of the decoding apparatus 200. The same may also apply to the unit 260 and the intra predictor 26.
  • the video / image coding method according to this document may be performed based on various detailed techniques, and each detailed technique will be described as follows. Techniques described below include prediction, residual processing ((inverse) transform, (inverse) quantization, etc.), syntax element coding, filtering, partitioning / division, etc., in the video / image encoding / decoding procedures described above and / or below. It will be apparent to those skilled in the art that they may be involved in related procedures.
  • the block partitioning procedure according to this document may be performed by the image partition unit 11 of the encoding apparatus described above, so that partitioning related information may be processed (encoded) by the entropy encoding unit 190 and transmitted to the decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus derives a block partitioning structure of a current picture based on the partitioning related information obtained from the bitstream, and based on this, a series of procedures (eg, prediction, register) for image decoding. Dual processing, block reconstruction, in-loop filtering, etc.).
  • a series of procedures eg, prediction, register
  • the 24 pictures may be divided into a sequence of coding tree units (CTUs).
  • the CTU may correspond to a coding tree block (CTB).
  • CTB coding tree block
  • the CTU may include a coding tree block of luma samples and two coding tree blocks of corresponding chroma samples.
  • (* may include NxN blocks of luma samples and two corresponding blocks of chroma samples.
  • the maximum allowable size of CTU ⁇ for coding and prediction may be different from the maximum allowable size of CTU for transform.
  • the maximum allowable size of the luma block in the CTU may be 128x128.
  • the CTU may be divided into examples based on a quad-tree (QT) structure.
  • the quadtree structure may be called a quaternary tree structure. This is to reflect various local characteristics.
  • the CTU may be divided based on a multitype tree structure partition including a binary tree (BT) and a ternary tree (TT) as well as a quad tree.
  • BT binary tree
  • TT ternary tree
  • the QTBT structure may include a quadtree and binary tree based partition structure
  • the QTBTTT may include a quadtree, binary tree, and ternary tree based partition structure.
  • the QTBT structure may include a quadtree, binary tree, and ternary tree based partition structure.
  • the CTU may have a square or rectangular shape.
  • the CTU may first be divided into quadtree structures.
  • the leaf nodes of the quadtree structure may then be further divided by the multitype tree structure.
  • 3 is a diagram illustrating an example of a multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention can be applied.
  • the multitype tree structure may include four partition types as shown in FIG.
  • the four split types include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER), horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR), Turner 5] may include a vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and a horizontal ternary splitting (SPLIT_TT_HOR).
  • Leaf nodes of the multitype tree structure may be called CUs. These cus can be used for the prediction and transform procedure.
  • CU, PU, in the present document may have the same block size. However, when the maximum supported transform length is smaller than the width or height of the color component of the CU, the CU may have a different block size.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partition partition information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • the CTU is treated as the root of the quadtree, and is partitioned into a quadtree structure for the first time.
  • Each quadtree leaf node may then be further partitioned into a multitype tree structure.
  • a first flag (ex. Mtt_split_cu_flag) 7 ⁇ is signaled to indicate whether the corresponding node is partitioned principally. If the node is additionally partitioned, the second 2019/194502 1 »(: 1/10 ⁇ 019/003810
  • a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag) 7 ⁇ minutes ' 3 ⁇ 4: may be signaled to indicate a splitting direction.
  • a third flag (ex. Mtt_split_cu_binary_flag) 7 ⁇ may be signaled to indicate whether the partition type is binary partition or ternary partition.
  • MttSplitMode multi-type tree splitting mode of a CU may be derived as shown in Table 1 below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method for dividing a CTU into multiple CUs based on a quadtree and a accompanying multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • Quadtree partitions involving a multitype tree can provide a content-adapted coding tree structure.
  • the CU may correspond to the coding block me.
  • the CU is a coding block of luma samples, ⁇ ⁇ 02019/194502
  • the size of a CU may be as large as CTU, or may be cut by 4 ⁇ 4 in luma sample units.
  • the maximum chroma CB size may be 64x64 and the minimum chroma CB size may be 2x2.
  • the maximum allowable luma TB size may be 64x64 and the maximum allowable chroma TB size may be 32x32. If the width or height of the divided CB according to the tree structure is larger than the maximum transform width or height, the CB may be automatically (or implicitly) split until the TB size limit in the horizontal and vertical directions is satisfied.
  • the following parameters may be defined and identified as an SPS syntax element.
  • CTU size the root node size of a quaternary tree
  • MinQTSize the minimum allowed quaternary tree leaf node size
  • MinBtSize the minimum allowed binary tree leaf node size
  • the CTU size may be set to 64x64 blocks of 128x128 luma samples and two corresponding: chroma samples (4: 2: 0 chroma format).
  • MinOTSize can be set to 16x16, MaxBtSize to 128x128, MaxTt.Szie to 64x64, MinBtSize and MinTtSize (for both width and height) to 4x4, and MaxMttDepth to 4.
  • Quarttree partitioning was applied to the CTU to create quadtree leaf nodes.
  • the quadtree leaf node may be called a leaf QT node.
  • Quadtree leaf nodes may have a 128x128 size (ie the CTU size) from .6xl6 size Ue the MinOTSize. If the leaf QT node is 128x128, it may not be further divided into binary tree / turnary tree. This is the case, even if the partition is, because Haga exceed MaxBtsize and KaxTtszie (ie 64x64). , Otherwise this, leaf QT node may further be split into multi-type tree, therefore, leaf QT node is a root node (root node) to the multi-type tree, leaf QT node multi-type tree Maps (mttDepth) 0 value Can have If the multitype tree depth reaches MaxMttdepth (ex.
  • Figure 6 is an embodiment to which the present invention can be applied, Ternary (ternary- tree) A diagram illustrating a method of limiting partitioning.
  • TT partitioning may be limited in certain cases. For example, when the width or height of the luma coding block is greater than a predetermined specific value (eg, 32, 64), TT partitioning may be limited as shown in FIG. 6.
  • a predetermined specific value e.g, 32, 64
  • the coding tree scheme may support that the luma and chroma blocks have separate block tree structures.
  • luma and chroma stages in one CTU may be limited to have the same coding tree structure.
  • luma and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If an individual block tree mode is applied, the luma CTB may be split into CUs based on a particular coding tree structure, and the chroma CTB may be split into chromas based on another coding tree structure.
  • An example in an I slice may mean a coding block of a luma component or coding blocks of two chroma components, and a CU of a P or B slice may be composed of blocks of three color components.
  • a quadtree coding tree structure involving a multitype tree has been described, but a structure in which a CU is divided is not limited thereto.
  • the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in a multiple partitioning tree (MPT) structure, and (3) may be interpreted as being divided through a QT structure and an MPT structure.
  • MPT multiple partitioning tree
  • the leaf nodes of the QT structure A syntax element (for example, MPT_split_type) that contains information about how many blocks are divided, and a syntax element (for example, information about whether a leaf node of a QT structure is divided in a vertical or horizontal direction).
  • MPT_split_type a syntax element that contains information about how many blocks are divided
  • a syntax element for example, information about whether a leaf node of a QT structure is divided in a vertical or horizontal direction.
  • the partition structure can be determined by signaling MPT_split_mode).
  • the CU may be partitioned in a different way than the QT structure, BT structure or TT structure. That is, the CU of the lower map is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth according to the QT structure, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 size of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure.
  • the CU of the lower map is sometimes 1/5, 1/3, 3/8, 3 of the CU of the upper map. It can be divided into / 5, 2/3 or 5/8 size, the way in which the CU is divided is not limited to this.
  • the tree node block is placed so that all samples of all coded CUs are located within the picture boundaries. May be limited. In this case, for example, the following divisional rules may apply:
  • the block is forced to be split with QT split mode.
  • the block is forced to be split with QT split mode.
  • the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_HOR mode.
  • the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode.
  • the block is forced to be split with QT split mode.
  • the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the 2019/194502 1 » (: 1/10 ⁇ 019/003810
  • the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_VER mode.
  • the block is forced to be split with SPLIT_BT_VER mode.
  • the quadtree coded block structure with the multi-type tree described above can provide a very flexible block partitioning structure. Because of the split types supported in a multitype tree, different split patterns can potentially result in the same coding block structure. By limiting the occurrence of such redundant partition patterns, the data amount of partitioning information can be reduced. It demonstrates with reference to the following drawings.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating redundant division patterns that may occur in binary tree division and ternary tree division as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • two levels of consecutive binary splits in one direction have the same coding block structure as the binary split for the center partition after the ternary split.
  • the binary tree split in the given direction for the center partition of the ternary tree split may be limited. This restriction can be applied for CUs of all pictures. If this particular partitioning is restricted, the signaling of the corresponding syntax elements is such a case. It can be modified to reflect, thereby reducing the number of bits signaled for partitioning. For example, as shown in FIG.
  • the decoded portion of the current picture or other pictures in which the current processing unit is included may be used to reconstruct the current processing unit in which decoding is performed.
  • Intra picture or I picture which uses only the current picture for reconstruction, i.e. performs only intra-picture prediction, and a picture (slice ⁇ ) that uses at most one motion vector and reference index to predict each unit
  • a picture (slice) using a picture (predictive picture) or a P picture (slice), up to two motion vectors, and a reference index may be referred to as a pair, that is, a picture (Bi-predictive picture) or a B picture (slice).
  • Intra prediction means a prediction method that derives the current processing block from data elements (eg, sample values, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, a method of predicting a current processing block and a pixel value by referring to reconstructed regions in the current picture.
  • data elements eg, sample values, etc.
  • Inter prediction means a prediction method of deriving a current processing block based on data elements (eg, sample values or motion vectors, etc.) of pictures other than the current picture. That is, a method of exemplifying a pixel value of the current processing block by referring to reconstructed regions in other reconstructed pictures other than the current picture.
  • data elements eg, sample values or motion vectors, etc.
  • Inter prediction (or inter picture prediction) is a technique for removing redundancy existing between pictures, and is mostly performed through motion estimation and motion compensation.
  • the present invention describes the detailed description of the inter prediction method described above with reference to FIGS. 1 and 2, and the decoder may be represented by the inter prediction-based video / image decoding method of FIG. 10 described later and the inter prediction unit in the decoding apparatus of FIG. 11. .
  • the encoder may be represented by the inter prediction based video / video encoding method of FIG. 8 and the inter prediction unit in the encoding apparatus of FIG. 9.
  • the data encoded by FIGS. 8 and 9 may be stored in the form of a bitstream.
  • the prediction unit of the encoding apparatus / decoding apparatus may derive the prediction sample by performing inter prediction on a block basis.
  • Inter prediction is the data elements of picture (s) other than the current picture. Prediction values derived in a method dependent on sample values, motion information, etc.).
  • a predicted block (prediction sample array) for the current block can be derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture indicated by the reference picture index. have .
  • the motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a co-located reference block, a co-located CU (colCU), or the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic). It may be.
  • a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive the motion vector and / or reference picture index of the current block. Or index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the motion information of the current block may be the same as the motion information of the selected neighboring block.
  • the residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion vector of the selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and the motion vector 2019/194502 1 > (1 '/ Table 13 ⁇ 42019 / 003810
  • motion vector difference may be signaled.
  • the motion vector of the current block may be derived using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • FIG. 8 and 9 illustrate an inter prediction based video / image encoding method and an inter prediction unit in an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • S801 may be performed by the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus, and S802 may be performed by the residual processing unit of the encoding apparatus.
  • S802 may be performed by the subtracting unit 115 of the encoding apparatus.
  • prediction information may be derived by the inter prediction unit 180 and encoded by the entropy encoding unit 190.
  • the residual information may be derived by the residual processing unit and encoded by the entropy encoding unit 190.
  • the residual information is information about the residual samples.
  • the residual information may include information about quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 12 of the encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as transform coefficients quantized through the quantization unit 130.
  • Information about the transform coefficients may be encoded in the entropy encoding unit 19 through the residual coding procedure.
  • the encoding apparatus performs inter prediction on the current block (S801).
  • the encoding apparatus derives the inter prediction mode and the motion information of the current block, and Predictive samples of the block may be generated.
  • the inter prediction mode determination, the motion information derivation, and the prediction samples generation procedure may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other.
  • the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus may include a prediction mode determination unit 181, a motion information derivation unit 182, and a prediction sample derivation unit 183, and the prediction mode determination unit 181 may be used.
  • the prediction mode for the current block may be determined
  • the motion information derivation unit 182 may derive the motion information of the current block
  • the prediction sample derivation unit 183 may derive the motion samples of the current block.
  • the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus searches for a block similar to the current block in a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and a difference from the current block is determined.
  • Reference blocks that are minimum or below a certain criterion may be derived.
  • a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block.
  • the encoding apparatus may determine a mode applied to the current block among various prediction modes.
  • the encoding apparatus may compare RD costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
  • the encoding apparatus constructs a merge candidate list to be described later, and among the reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list.
  • a reference block having a difference from the current block that is smaller than or equal to a predetermined criterion may be derived.
  • a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and Merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the decoding apparatus.
  • the motion information of the current block may be derived using the motion information of the selected merge candidate.
  • the encoding apparatus constructs a (A) MVP candidate list to be described later, and among the mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A) MVP candidate list.
  • the motion vector of the selected mvp candidate may be used as mvp of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by the above-described motion estimation may be used as the motion vector of the current block, and the motion having the smallest difference between the current block and the motion vector among the mvp candidates is the smallest.
  • the mvp candidate with the vector may be the selected mvp candidate.
  • a motion vector difference which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block, may be plotted.
  • the information about the MVD may be signaled to the decoding apparatus.
  • the value of the reference picture index may be configured with reference picture index information and separately signaled to the decoding apparatus.
  • the encoding apparatus may derive residual samples based on the above-described samples (S802).
  • the encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples.
  • the encoding apparatus encodes image information including prediction information and residual information (S803).
  • the encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and includes prediction mode information (eg skip flag, merge flag or mode index) and motion information. 2019/194502 1 »(: 1 1 ⁇ 2019/003810
  • the information about the motion information is a candidate selection that is information to guide a motion vector.
  • ⁇ It may include year-round rumors
  • Information information about the motion information described above Information and / or reference picture index information.
  • the information on the motion information is 0 prediction, It may include information indicating whether prediction, or pair () 3: 1) prediction is applied.
  • the residual information is information about the residual samples.
  • the residual information may include information about quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and delivered to the decoding device, or may be delivered to the decoding device via a network.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including the reconstructed samples and the reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the encoding apparatus derives the same prediction result as that performed in the decoding apparatus, and thus the coding efficiency can be increased. Therefore, the encoding apparatus may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure may be further applied to the reconstructed picture.
  • FIGS. 10 and 11 illustrate an inter prediction based video / image decoding method and an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the decoding apparatus may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding apparatus.
  • the decoding apparatus may receive the received prediction information. 2019/194502 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003810
  • prediction may be performed on the current block and prediction samples may be derived.
  • 31001 to 31003 may be performed by the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus, and the residual information of 31004 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus.
  • the residual processor of the decoding apparatus may guide residual samples for the current block based on the residual information.
  • the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit performs dequantization on the basis of the quantized transform coefficients derived based on the residual information to derive transform coefficients and inverse transform unit of the residual processing unit ( 230 may derive residual samples for the current block by performing an inverse transform on the transform coefficients.
  • 005 may be performed by the decoding apparatus and the adder 23.
  • the decoding apparatus may determine the prediction mode for the current block based on the received prediction information (31001).
  • the decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on the prediction mode information in the prediction information.
  • the inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode, and / or (A) an MVP mode, or may include various inter prediction modes described below.
  • the decoding apparatus may determine the current block based on the determined inter prediction mode. Deriving the motion information (S1002). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the decoding apparatus may construct a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the above merge information.
  • the motion information of the current block may be derived using the motion information of the selected merge candidate.
  • the motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
  • the decoding apparatus constructs (A) MVP candidate list to be described later, and among (m) mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A) MVP candidate list.
  • the motion vector of the selected mvp candidate may be used as mvp of the current block.
  • the selection may be performed based on the above-described selection information (mvp flag or mvp ndex).
  • the MVD of the current block may be derived based on the information about the MVD
  • the motion vector of the current block may be derived based on mvp and the MVD of the current block.
  • a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information.
  • the picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referred for inter prediction of the current block.
  • motion information of the current block may be derived without constructing a candidate list, and in this case, motion information of the current block may be derived according to a procedure disclosed in a prediction mode described later.
  • the candidate list structure as described above may be omitted. 2019/194502 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/003810
  • the decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion information of the current block (31003).
  • the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and the prediction samples of the current block may be derived using the samples of the reference block indicated by the motion vector of the current block on the reference picture.
  • a prediction sample filtering procedure for all or some of the prediction samples of the current block may be further performed.
  • the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263, and the prediction mode determination unit 261 ⁇ . Determining a prediction mode for the current block based on the prediction mode information received in the step, and based on the information on the motion information received from the motion information derivation unit 262, motion information (motion vector and / or Reference picture index, etc.), and the predictive sample derivation unit 263 may derive the predictive samples of the current block.
  • the decoding apparatus generates residual samples for the current block based on the received residual information (31004).
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based thereon. After that, the in-loop filtering procedure may be further applied to the reconstructed picture as described above.
  • the inter prediction procedure may include an inter prediction mode determination step, motion information derivation step according to the determined prediction mode, and prediction execution (prediction sample generation) step based on the derived motion information. Determining the Inter-Ion Mode (06 ⁇ 63 : ⁇ 1 : 11 ⁇ 1 : ⁇ 11 0 Delay Root] 3 6 ⁇ ⁇ 1 :: 10] 1 111 (X16) Various interpolations for prediction of the current block in the picture. Prediction modes can be used, for example, various modes can be used, such as merge mode, skip mode, MVP mode, affine mode, etc.
  • Decoder side motion vector refinement (DMVR) -2.H, AMVR (adaptive) mot ⁇ on vector resolution (SH) may be further used as a secondary mode, etc.
  • Affine mode may also be called affine motion predictor mode
  • MVP mode is advanced motion vector prediction (AMVP) mode.
  • Prediction mode information indicating the inter prediction mode of the current block may be signaled from an encoding device to a decoding device, and the prediction mode information may be included in a bitstream and received by the decoding device.
  • a number of Correction modes may include index information indicating one of the, or, through a hierarchical signaling flag information may indicate the inter-prediction mode. In this case can be the prediction mode information includes one or more flags.
  • the skip flag is signaled to indicate whether to apply the skip mode, and if the skip mode is not applied, the merge flag is signaled to indicate whether to apply the merge mode, and if the merge mode is not applied, the MVP mode is applied. Or further signal a flag for further classification.
  • the affine mode may be signaled in an independent mode, or may be signaled in a mode dependent on a merge mode or an MVP mode.
  • the affine mode is one candidate of a merge candidate list or an MVP candidate list as described below. It may be configured.
  • Inter prediction may be performed using motion information of the current block.
  • the encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the encoding apparatus may search for a similar reference block having a high correlation using the original block in the original picture for the current block in fractional pixel units within a predetermined search range in the reference picture, thereby deriving motion information. Can be. Similarity of blocks can be derived based on the difference of phase based sample values. For example, the similarity of the blocks may be calculated based on the SAD between the current block (or template of the current block) and the reference block (or template of the reference block). In this case, motion information may be derived based on a reference block having the smallest SAD in the search area. The derived motion information may be signaled to the decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a neighboring block used in a merge mode or a skip mode as an embodiment to which the present invention is applied.
  • merge mode When the merge mode is applied, the motion information of the current prediction block is not directly transmitted, and the motion information of the current prediction block is derived using the motion information of the neighboring prediction block. Therefore, merge mode
  • the motion information of the current prediction block can be indicated by transmitting flag information indicating that the information has been used and a merge index indicating which neighboring prediction blocks have been used.
  • the encoder can search the merge candidate block used to derive motion information of the current prediction block to perform the merge mode. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the present invention is not limited thereto.
  • the maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header (or a tile group header ⁇ , and the present invention is not limited thereto.
  • the encoder may generate a merge candidate list. For example, the merge candidate block having the smallest cost among them may be selected as the final merge candidate block.
  • the present invention provides various embodiments of a merge candidate block constituting the merge candidate list.
  • the merge candidate list may use, for example, five merge candidate blocks. For example, four spatial merge candidates
  • One temporal merge candidate can be used.
  • the blocks shown in FIG. 12 may be used as the spatial merge candidate.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the coding device searches for spatial neighboring blocks of the current block, and stores the spatial merge candidates derived from the merge candidate list. Insert (S1301).
  • the spatial neighboring blocks may include a lower left corner peripheral block, a left peripheral block, a right upper corner peripheral block, an upper peripheral block, and an upper left corner corner block of the current block.
  • additional peripheral blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a lower right peripheral block may be further used as the spatial peripheral blocks.
  • the coding apparatus may search for the spatial neighboring blocks based on priority, detect available blocks, and derive motion information of the detected blocks as the spatial merge candidates.
  • the encoder and the decoder may search the five blocks shown in FIG. 12 in the order of Al, Bl, BO, AO, and B2, and index the available candidates sequentially to form a merge candidate list.
  • the coding apparatus inserts the temporal merge candidate derived by searching the temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S1302).
  • the temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located.
  • the reference picture in which the temporal neighboring block is located may be called a collocated picture or a col picture.
  • the temporal neighboring block may be searched in the order of the lower right corner peripheral block and the lower right center block of the co-located block with respect to the current block on the col picture.
  • motion data compress ion when motion data compress ion is applied, specific motion information may be stored as the representative motion information for each col storage unit in the col picture. In this case, it is not necessary to store the motion information for all the blocks in the predetermined storage unit, thereby obtaining a motion data compression effect.
  • the schedule storage unit is for example 16x16 sample units, or 8x8 sample units.
  • the size information for the predetermined storage unit may be signaled from the encoder to the decoder or the like.
  • motion information of the temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of the predetermined storage unit in which the temporal neighboring block is located.
  • the temporal merge candidate may be derived based on the motion information of the covering prediction block. For example, when the constant storage unit is 2nx2n sample units, assuming that the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb »n) ⁇ n) and (yTnb» n) The motion information of the prediction block located at ⁇ n) ⁇ may be used for the temporal merge candidate.
  • the constant storage unit is a 16x16 sample unit
  • the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified position ((xTnb »4) « 4), (yTnb> Motion information of the prediction block located at ⁇ 4 >) < ⁇ 4) can be used for the temporal merge candidate.
  • the constant storage unit is 8x8 sample units
  • the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb)
  • the modified positions ((xTnb> ⁇ 3) ⁇ 3) and (yTnb> ⁇ 3
  • the motion information of the predictive block located at < RTI ID 0.0 > " 3)) can be used for the temporal merge candidate.
  • the coding apparatus currently determines that the number of merge candidates is greater than the maximum number of merge candidates. Whether it is small can be checked (S1303).
  • the maximum number of merge candidates may be predefined or signaled at the encoder to the decoder. For example, the encoder may generate information about the maximum number of merge candidates, encode the information, and transmit the encoded information to the decoder in the form of a bitstream. If the maximum number of merge candidates is filled, the subsequent candidate addition process may not proceed.
  • the coding apparatus inserts an additional merge candidate into the merge candidate list (S1304).
  • the additional merge candidate may include, for example, ATMVP, combined bi-predictive merge candidate (when the slice type of the current slice is B type) and / or zero vector merge candidate.
  • the coding apparatus may terminate the construction of the merge candidate list.
  • the encoder may select an optimal merge dubo among merged dubos constituting the merge fubo list based on a rate-distortion (RD) cost, and converts selection information (ex. Merge index) indicating the selected merge fubo to the decoder. Can be signaled.
  • the decoder may select the optimal merge candidate based on the merge candidate list and the selection information.
  • the motion information of the selected merge candidate may be used as the motion information of the current block, and the prediction samples of the current block may be derived based on the motion information of the current block.
  • An encoder may derive residual samples of the current block based on the prediction samples, and may signal residual information about the residual samples to a decoder. 2019/194502 1 »(: 1/10 ⁇ 019/003810
  • the 49 decoder may generate reconstructed samples based on the residual samples and the predicted samples derived based on the residual information, and generate a reconstructed picture based thereon.
  • the motion information of the current block may be derived in the same manner as when the merge mode is applied. However, when the skip mode is applied, the residual signal for the corresponding block is omitted, and thus prediction samples may be used as reconstructed samples.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the Motion Vector Prediction (MVP) mode When the Motion Vector Prediction (MVP) mode is applied, it corresponds to the reconstructed spatial neighboring block (for example, may be the neighboring block described above with reference to FIG. 12) and the motion vector and / or temporal neighboring block (or col block).
  • a motion vector predictor (mvp) candidate list may be generated. That is, the motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or the motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate.
  • the information about the prediction may include selection information (ex. MVP flag or MVP index) indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from the motion vector predictor candidates included in the list.
  • the prediction unit may use the selection information, and among the motion vector predictor candidates included in the motion vector candidate list, A motion vector predictor of the current block may be selected.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • MVD motion vector difference
  • the prediction unit of the decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit of the decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index or the like indicating the reference picture from the information about the prediction.
  • the motion vector predictor candidate list may be constructed as shown in FIG. 14.
  • ATMVP Advanced Temporal Mot ⁇ on Vector Prediction
  • ATMVP Advanced Temporal Motion Vector Prediction
  • an ATMVP is a method of deriving motion information for subblocks of a coding unit based on motion information of collocated blocks of a neighboring picture in time. This can improve the performance of Temporal Motion Vector Prediction (TMVP) and reduce the complexity of common or worst case.
  • TMVP Temporal Motion Vector Prediction
  • SbTMVP subblock-based temporal merging candidate
  • ATMVP may be derived by the following process.
  • the encoder / decoder may add motion vectors from spatial neighboring coding units if a neighboring coding unit is available and the motion vector of the available coding unit is different from the motion vector in the current candidate list.
  • the above-described process may be performed in the order of Al, Bl, BO, AO, and B2.
  • the above-described process may derive ATMVP using only the motion vector of the fixed position (eg, A1 position) block.
  • the encoder / decoder may be used to determine a position from which a first motion vector candidate among the available No spatial candidates is derived from a collocated picture and motion information of each subblock. Where N is the number of available space candidates. If No is 0, a collocated picture and a collocated position of motion 0 may be used to derive motion information of each subblock.
  • collocated pictures of different coding units may not be the same in ATMVP.
  • having different collocated pictures for ATMVP derivation means that motion information fields of multiple reference pictures must be derived, which is undesirable because it increases memory bandwidth. not.
  • the same collocated picture is obtained when inducing ATMVP.
  • a method of using the same collocated picture may be defined in a slice (or tile group) header, but the present invention is not limited thereto.
  • the motion vector of the neighboring block A may be scaled based on a temporal motion vector scaling method.
  • the scaled motion vector of the neighboring block A can be used in ATMVP.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a method of deriving an Advanced Temporal Motion Vector Prediction (ATMVP) candidate according to an embodiment to which the present invention is applied. Referring to FIG.
  • ATMVP Advanced Temporal Motion Vector Prediction
  • the encoder / decoder may find the motion vector of the spatial neighbor block that is available first, checking as in the merge candidate construction order shown in FIG. 17.
  • the position indicated by the motion vector in the reference picture can be derived as col-PB (ie, ATMVP candidate).
  • the motion vector may be used as a motion vector of a corresponding block in each subblock unit.
  • the motion vector of the center block located in the center of the corresponding block may be used as a motion vector for the unavailable subblock, which is used as a representative motion vector.
  • a method of reducing temporal motion vector storage based on motion vector data of spatial candidates is proposed for temporal motion vector data compression.
  • FIGS. 18 and 19 are diagrams illustrating a method of compressing temporal motion vector data and positions of spatial candidates used therein according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • a motion vector of the spatial candidate may be set as a basic motion vector for compression.
  • up to five spatial candidates may be used as reference temporal motion information for deriving a fundamental temporal motion vector.
  • the five spatial candidates may be set as shown in FIG. 19.
  • temporal motion vector data may be compressed based on the motion vectors of the spatial candidates.
  • the order of searching for spatial candidates may be as shown in FIG. 18.
  • Spatial candidates may be identified according to the order of the center block (C), the upper left block (TL), the upper right block (TR), the lower left block (BL), and the lower right block (the drawing. This is only an example. The present invention is not limited to this, and other combinable order may be applied.
  • the encoder / decoder may check whether the center block is inter-predicted. If the center block is inter-predicted, the encoder / decoder may set the center block (its motion vector as a default for motion vector prediction). have.
  • the encoder / decoder may check whether the upper left block TL is inter predicted. If the upper left block TL is inter predicted, the encoder / decoder may set the motion vector of the upper left block TL as a default for motion vector prediction.
  • the encoder / decoder may check whether the lower right block BR is inter predicted, and if the lower right block BR is inter predicted, the encoder The decoder may set the motion vector of the lower right block to a default value for motion vector prediction. If it is not inter predicted, the encoder / decoder can set the intra mode to default. Through the above process, the encoder / decoder can compress a default motion vector into motion information.
  • a method for performing ATMVP based on an adaptive subblock size is proposed.
  • the sub block size used for ATMVP derivation may be adaptively applied at the slice level.
  • the encoder can signal one default sub-block size used for ATMVP motion derivation to the decoder at the sequence level.
  • a flag may be signaled at the picture or slice level. If the flag is false, the ATMVP subblock size may be additionally signaled in the slice header.
  • the area of the collocated block for ATMVP is currently
  • NxN block may be a 4x4 block, but the present invention may It is not limited.
  • the ATMVP collocated block identified by the motion vector of the merge candidate may be moved to be located within the restricted area. For example, it may be moved to be located at the nearest boundary within the restricted area.
  • an encoder / decoder is used to determine a collocated block (or collocated subblock) in a collocated picture specified based on motion information of a spatially neighboring block.
  • the motion information may be priced in a subblock-based temporal merging canddate, three subblock merging candidate lists.
  • motion information of a spatially neighboring block may be referred to as a temporal motion vector.
  • the encoder / decoder may derive a subblock based time merge candidate when the width and height of the current coding block are greater than or equal to a predetermined specific size.
  • the predetermined specific size may be eight.
  • the encoder / decoder may set the motion information of the first spatial candidate among the available spatial candidates as a temporal motion vector.
  • the encoder / decoder may search for available spatial candidates in the order of Al, Bl, BO, and A0.
  • the encoder / decoder may set a spatial candidate whose reference picture is the same as the collocated picture among the available spatial candidates as a temporal motion vector. 2019/194502 1 »(: 1/10 ⁇ 019/003810
  • the encoder / decoder may check whether a spatial candidate of one fixed position is available and, if available, set the motion vector of the spatial candidate as a temporal motion vector.
  • the spatial candidate at one fixed position may be set to a block at position A1.
  • the encoder / decoder may specify the position of a collocated block in a collocated picture using the temporal motion vector. For example, the following Equation 1 may be used.
  • xColCb Clip3 (xCtb, Min (CurPicWidthlnSamplesY-1, xCtb + (1 «CtbLog2SizeY) + 3), xColCtrCb + (tempMv [0]» 4))
  • yColCb Clip3 (yCtb, Min (CurPicHeightlnSamplesY — 1, yCtb + (1 «CtbLog2SizeY)-1), yColCtrCb + (tempMv [l]» 4))
  • (xColCtrCb, yColCtrCb) represents the top-left sample position of the collocated coding block including the right bottom sample of the center position
  • tempMv represents the time motion vector
  • the encoder / decoder may determine a position for deriving motion information of each subblock in the current coding block on a subblock basis.
  • the location of the collocated subblock in the collocated picture may be derived using Equation 2 below.
  • xColSb Clip3 (xCtb, Min (CurPicWidthlnSamplesY-1 , xCtb + (1 «
  • (xSb, ySb) represents the position of the current subblock.
  • the encoder / decoder may use the motion information of the collocated block specified using a temporal motion vector.
  • An object of the present invention is to propose a method of deriving a temporal motion vector for hardware design. Since typical hardware decoders are designed to use pipelines, in deriving motion vectors, the use of temporal motion vectors has a direct impact on memory bandwidth, throughput, and latency. Can be. Therefore, we propose a limited time motion vector derivation method for effective pipeline processing in H / W.
  • TMVP subblock-based temporal motion vector prediction
  • Example 1 Adaptive time motion vector prediction (ATMVP) and adaptive time motion vector prediction extension (ATMVP-ext) indicate a prediction mode using time motion vectors in sub-block units using time motion vectors.
  • the temporal motion data may be derived from a collocated block of the spatial neighboring block including the lower right position.
  • a collocated block may be referred to as a coll block.
  • the lower right bottom position beyond the CTU row may cause memory bandwidth and line buffer problems in the hardware decoder performing the CTU unit motion data patching process.
  • a method of limiting candidate derivation for a temporal motion vector at the CTU boundary is proposed.
  • the time motion vector information in order to use the time motion information, the time motion vector information must be obtained before decoding the motion vector of the current block, and the obtained time motion vector information must be stored in the line buffer. Therefore, in terms of hardware, fetch size and location are very important.
  • Conventional hardware decoders fetch motion data from a reference picture in units of CTUs.
  • the encoder / decoder may perform motion estimation / compensation using regions of the same CTU line for patching memory in connection with reducing the storage memory of the hardware line buffer.
  • 20 is a diagram for describing a problem occurring in a sub-block unit prediction method using a conventional time motion vector as an embodiment to which the present invention can be applied.
  • 20 illustrates a conventional ATMVP-Ext mode, which is one of subblock based time motion vector derivation methods.
  • the ATMVP-Ext mode is not limited to its name, and refers to an inter prediction mode (or motion prediction candidate) that combines a motion vector of a temporal candidate and a spatial candidate to derive a motion vector on a sub-block basis.
  • the motion vector of the current block (ie, the current subblock) may be generated by an average of the motion vector of the spatial candidate and the motion vector of the temporal candidate.
  • the temporal motion vector may be derived from a subblock located at the lower right corner.
  • the encoder / decoder can derive the motion vectors of the left and upper spatial candidates of the current sub-I block,
  • the sub-block at the lower right position of the CTU line may be used as an i time candidate.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a motion vector in sub-block units using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder may derive the motion vectors of the left and upper spatial candidates of the current subblock and derive the motion vectors of the right and lower temporal candidates of the current subblock. At this time, in the embodiment of the present invention, the encoder / decoder may not use the time movement vector of the lower right position outside the CTU line as shown in FIG. 21 to solve the above problem.
  • the spatial candidate is a block having the same vertical coordinates (or rows) as the current subblock among the neighboring blocks of the current block (ie, the upper block of the current subblock), and an upper spatial candidate of the current subblock is adjacent to the current block.
  • the block may be the same block as the current sub-block in the horizontal direction (or column).
  • the encoder / decoder may apply a PU-based memory fetch method as shown in FIG. 22.
  • it is required to patch a minimum motion vector storage unit represented by a block of (block width +1) M block height + 1) size as shown in FIG.
  • a 4x4 block known as a worst case, we need to patch a 5x5 area. This can be a fatal bottleneck in hardware pipeline processing.
  • FIG. 23 is a diagram for describing a method of deriving a motion vector in sub-block units using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder may use time motion vectors of various alternative positions as shown in 23. .
  • the encoder / decoder may use a block at the same position as the current subblock as a time candidate.
  • FIG. 23 (as shown therein, the encoder / decoder is currently When the sub block is located in the last column or row in the current block (ie CU), a block at the same position as the current sub block can be used as a time candidate.
  • the encoder / decoder selects a block located to the right of the current subblock as a time candidate when the current subblock is located in the last row of the current block (ie, CU). Available.
  • the encoder / decoder is a block having the same position as the current subblock as a time candidate when the current subblock is located in the last row in the current block (ie CU). Can be used.
  • the memory bandwidth can be reduced and additional line buffer problems can be solved.
  • Example 2
  • the use of a time motion vector derivation method for pipeline processing may be applied.
  • 24 is a diagram illustrating an example of a method of deriving a temporal motion vector based on a subblock according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • ATMVP may be referred to as a subblock-based temporal merging candidate, SbTMVP.
  • the encoder / decoder derives a reference block (or collocated block) using the motion vector motion vector of the spatial candidate (or spatial neighboring block) of the current block.
  • the encoder / decoder derives the motion vector of the current block in sub-block units using the motion vector of the reference block.
  • the motion vector of the reference block may be scaled to a call picture based on a picture order count (POC).
  • POC picture order count
  • the motion vector of the reference block may be scaled based on a POC difference between the reference block and the reference block of the reference block and a POC difference between a current block (or current picture) and a call block (or current picture). .
  • the encoder / decoder may use the motion vector of the scaled reference block for the call picture as a subblock based time motion vector (or time candidate) of the current block.
  • the motion vector of the temporal candidate may be derived after decoding the motion vector, the reference picture list, and the reference picture index of the temporal candidate. Because of this, the use of temporal motion vectors can cause delays in pipeline processing and reduce the throughput of the decoder.
  • 25 and 26 are diagrams illustrating a pipeline structure for performing motion compensation using a temporal motion vector as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the hardware decoder may be designed to use a pipeline structure as shown in FIG. Referring to FIG. 25, a patch operation of a temporal motion vector is required for motion compensation. It may be derived after decoding the motion vector, the reference picture list, and the reference picture index of the temporal candidate. Thus, the use of a temporal motion vector can cause delays in pipeline processing and reduce the throughput of the decoder. The worst case is a situation where all blocks consist of 4x4 blocks. In this environment, if the temporal neighbor motion vector has not been decoded, the pipeline process operating in units of 4 ⁇ 4 to obtain the temporal motion vector causes time lag and throughput reduction.
  • FIG. 26 illustrates an example of a pipeline structure of a motion vector derivation process to which a motion information candidate selection step is added.
  • using the time motion vector may cause delays in the pipeline processing and reduce the throughput of the decoder.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a method of setting a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder may use candidate positions around the boundary of the minimum size block to refer to the spatial motion vector candidate. That is, the spatial candidate may be configured as a position defined as shown in FIG. 27 based on the boundary of the minimum size block. For example, the spatial candidates of the left block (or sample), lower left block (or sample), upper block (or sample), upper right block (or sample), and upper left block (or sample) of the minimum size block are selected.
  • the motion information candidate list can be constructed.
  • the encoder / decoder may use the motion vector of the spatial candidate as described above with reference to FIG. 24, in which case the spatial candidate is the minimum size block. It may contain blocks around the boundary of.
  • the minimum size block of the present invention is not limited in name thereto.
  • the minimum size block may be referred to as an ancestor node block, a merge shared node block, a candidate shared node block, and the like.
  • the candidate list of coding units ie, higher node blocks, higher node coding units
  • the candidate list may be referred to as, for example, a shared candidate list, a shared merge candidate list, a shared subblock merge candidate list, and the like.
  • the minimum size block may be a specific size threshold. If the current block is smaller than the specific size threshold, the current block may share the motion information candidate list of the ancestor node block of the current block.
  • the minimum size block may be preset at the encoder and decoder, or may be signaled from the encoder to the decoder.
  • a syntax indicating a minimum size of a block for deriving a motion information candidate may be signaled through a syntax as shown in Table 2 below.
  • the decoder adds to the current block. If applicable,
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a method of configuring motion information transmission based on a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block as an embodiment to which the present invention is applied.
  • every CU may generate a candidate list using spatial candidates outside the boundary of the minimum size block (ie, ancestor node block).
  • the encoder / decoder is a motion vector of the spatial candidate as described in FIG. 24.
  • the spatial candidate may include a block around the boundary of the minimum size block as described in FIG.
  • subblock based TMVP temporary motion vector prediction
  • the conventional TMVP derives one motion vector corresponding to the current block from the call picture.
  • ATMVP derives the motion vector of the block specified by the motion vector of the spatial candidate in units of 4 ⁇ 4 subblocks.
  • the sub-block-based TMVP may be derived from the motion vector of the block (ie, the call block) at the same position as the current block in the call picture from the motion vector of the subblock of the current block.
  • TMVP temporal motion vector prediction
  • the encoder / decoder may specify a block corresponding to the current block in the call picture and derive a motion vector of the specified block in sub-block units.
  • Sub-block-based TMVP can support simple time motion vector patching and efficient pipelining compared to conventional ATVMP, so that there is no burden in terms of hardware, while efficient motion prediction is more efficient than conventional TMVP. It may be possible.
  • the encoder / decoder may use the zero motion vector as the motion vector for the sub-block as shown in FIG.
  • the encoder / decoder may use the default motion vector as the motion vector for that subblock.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating subblock-based temporal motion vector prediction (TMVP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • TMVP subblock-based temporal motion vector prediction
  • the encoder / decoder sets a default motion vector to the corresponding sub-block.
  • the default motion vector may be derived according to the conventional TMVP determination method as shown in FIG. 31.
  • the default motion vector may be determined as a motion vector of a temporal neighboring block including a pixel at the center lower right side of the current block or a temporal neighboring block including a pixel at a position adjacent to the lower right side of the current block.
  • C0 represents a lower right block and another center lower right block.
  • the C0 block may be considered first. If the C0 block is not available, the C1 block can be used to derive a TMVP candidate (ie, a default motion vector). In one embodiment, C0 blocks located in the same CTU row may be used to reduce memory bandwidth.
  • TMVP candidate ie, a default motion vector
  • Embodiments of the present invention described above have been described separately for the convenience of description, but the present invention is not limited thereto. That is, the embodiments described in the embodiments 1 to 3 described above may be performed independently, or one or more embodiments may be combined and performed.
  • 32 is a flowchart illustrating a method of generating an inter prediction block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • a decoder is mainly described for convenience of description, but the present invention is not limited thereto, and the method of generating an inter prediction block according to an embodiment of the present invention may be performed in the same manner in the encoder and the decoder.
  • Decoder prediction vector subblock motion vector based temporal prediction
  • the movement of the space available neighboring blocks (spatial neighboring block) of the current block Deduce the vector (33201).
  • the decoder derives a collocated block of the current block based on the motion vector of the spatial neighboring block in the collocated picture of the current block (S3202).
  • the decoder may scale the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
  • POC picture order count
  • the decoder includes a picture order count (POC) between the first reference picture of the spatial neighboring block and the second reference picture of the block specified by the motion vector of the spatial neighboring block. : scale a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count) difference, and a POC difference between a current picture and the collocated picture, and use the scaled motion vector to coordinate the colo within the collocated picture. You can derive the blocked block.
  • POC picture order count
  • the decoder derives a motion vector in sub-block units within the current block based on the motion vector of the collocated block (S3203).
  • the decoder generates a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block unit (S3204).
  • the spatial neighboring block selects among neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block.
  • the upper node block has a partition depth of 1 than the current block in the block partition structure. Small may represent an ancestor node block of the current block.
  • the specific magnitude threshold may be a preset value, a sequence parameter set, a picture parameter set, or a tile group header. It may be a value signaled from the encoder through a group header).
  • FIG 33 is a diagram illustrating an inter prediction apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the inter prediction unit is illustrated as one block, but the inter prediction unit may be implemented in a configuration included in the encoder and / or the decoder.
  • the inter prediction unit implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 8 to 32.
  • the inter prediction unit may include a spatial candidate derivation unit 3301, a collocated block derivation unit 3302, a sub block motion vector derivation unit 3303, and a prediction block generation unit 3304.
  • the spatial candidate derivator 3301 may apply a motion vector of an available spatial neighboring block of the current block when a subblock based temporal motion vector predictor is applied to the current block. Induce.
  • the collocated block derivation unit 3302 selects a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block. Induce.
  • the collocated block derivation unit 3302 may scale the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
  • POC picture order count
  • the collocated block derivation unit 3302 may refer to the second reference of the block specified by the first reference picture of the spatial neighboring block and the motion vector of the spatial neighboring block. Scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC) difference between pictures and a POC difference between a current picture and the collocated picture and using the scaled motion vector It is possible to derive the collocated block within the gated picture.
  • POC picture order count
  • the sub block motion vector derivation unit 3303 derives a motion vector in units of sub blocks in the current block based on the motion vector of the collocated block.
  • the block generator 3304 generates a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block units.
  • the spatial neighboring block selects among neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block.
  • the upper node block may represent an ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block in the block partition structure.
  • the threshold value may be a preset value or a value signaled from an encoder through a sequence parameter set, a picture parameter set, or a tile group header.
  • the video coding system can include a source device and a receiving device.
  • the source device may transmit the encoded video / image information or data to a receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or streaming.
  • the source device may include a video source, an encoding apparatus, and a transmitter.
  • the receiving device may include a receiver, a decoding apparatus, and a tender.
  • the encoding device may be called a video / video encoding device, and the decoding device may be called a video / video decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire the video / image through a process of capturing, synthesizing, or generating the video / image.
  • the video source may comprise a video / image capture device and / or a video / image generation device.
  • the video / image capture device may include, for example, one or more cameras, video / image archives including previously captured video / images, and the like.
  • Video / Video Generation The device may include, for example, a computer, a tablet, a smartphone, and the like, and may generate (electronically) video / images.
  • a virtual video / image may be generated through a computer.
  • the video / image capturing process may be replaced by a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video / image.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transform, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video / image information) may be output in the form of bitstreams.
  • the transmitter may transmit the encoded video / video information or data output in the form of a bitstream to the receiver of the receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or streaming.
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast / communication network.
  • the receiver extracts the bitstream and delivers it to the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may decode the video / image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus.
  • the renderer may render the decoded video / image.
  • the rendered video / image may be displayed through the display unit.
  • 35 shows a structure diagram of a content streaming system according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • 75 encoding server, streaming server, web server, media storage, user device and multimedia input device.
  • the encoding server compresses content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, etc. into digital data to generate a bitstream and transmit the bitstream to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate a bitstream
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the present invention is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in the process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits the multimedia data to the user device based on the user's request through the web server, and the web server serves as a medium for informing the user of what service.
  • the web server delivers it to a streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, in which case the control server serves to control the command / response between each device in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media store and / or an encoding server. For example, when the content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, the streaming server schedules the bitstream to provide a smooth streaming service. Can save for hours.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a slate PC, Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glass, head mounted displays), digital TVs, desktops There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may operate as a distributed server, in which case data received from each server may be distributed.
  • the embodiments described herein may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units shown in each drawing may be implemented and performed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the decoder and encoder to which the present invention is applied include a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real time communication device such as video communication, a mobile streaming device, Storage media, camcorders, video on demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, 3D (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices. It can be used to process video signals or data signals.
  • an OTT video (Over the top video) device may be a game console, Blu-ray player, internet Home theater system, smartphone, tablet
  • DVR Digital Video Recorder
  • the processing method to which the present invention is applied can be produced in the form of a program executed by a computer, and stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the present invention can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium may include, for example, a Blu-ray Disc (BD), a Universal Serial Bus (USB), a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, and an optical disc. It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium also includes media embodied in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program product by program code, which may be performed on a computer by an embodiment of the present invention.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • Embodiments according to the present invention can be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs Programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

A method for performing decoding of a video signal and an apparatus therefor are disclosed. Particularly, a method of decoding an image on the basis of an inter prediction mode comprises the steps of: deriving a motion vector of an available spatial neighboring block of a current block when subblock based temporal motion vector prediction is applied to the current block; deriving a collocated block of the current block on the basis of the motion vector of the spatial neighboring block within a collocated picture of the current block; deriving a motion vector in subblock units within the current block on the basis of the motion vector of the collocated block; and generating a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the subblock units.

Description

【명세서】  【Specification】
【발명의 명칭】  [Name of invention]
인터 예측’모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 Inter prediction ' mode based image processing method and apparatus therefor
【기술분야】  Technical Field
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 인터 예측 모드 (inter prediction mode) 기반으로 정지 영상 또는 동영상을 인코딩/디코딩하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.  The present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image based on an inter prediction mode and an apparatus supporting the same.
【배경기술】  Background Art
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다. 차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도 (high spatial resolution) , 고프레임율 (high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화 (high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장 (memory storage) , 메모리 액세스율 (memory access rate) 및 처리 전력 (processing power) 측면에서 엄청난증가를 가져올 것이다.  Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium. Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding. In particular, a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression. Next generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content will result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.  Accordingly, there is a need to design coding tools for more efficiently processing next generation video content.
【발명의 상세한설명】  Detailed Description of the Invention
【기술적 과저U 본 발명의 목적은, 시간 움직임 벡터 유도를 위한 CTU 경계에서의 제한 방법을 제안한다. [Technical excess U] An object of the present invention is to propose a restriction method at the CTU boundary for deriving temporal motion vector.
또한, 본 발명의 목적은, 시간 움직임 벡터 유도를 위한 최소 블록 경계를 제안한다.  It is also an object of the present invention to propose a minimum block boundary for temporal motion vector derivation.
또한, 본 발명의 목적은, 서브 블록 기반 TMVP (temporal motion vector prediction) 유도 방법을 제안한다.  It is also an object of the present invention to propose a subblock-based temporal motion vector prediction (TMVP) derivation method.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.  The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
【기술적 해결방법】  Technical Solution
본 발명의 일 양상은, 인터 예측 모드 기반으로 영상을 디코딩하는 방법에 있어서 , 현재 블록에 서브 블록 기반 시간 움직임 벡터 예측 (subblock based temporal motion vector prediction)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 이용 가능한 공간 이웃 블록 (spatial neighboring block)의 움직임 벡터를 유도하는 단계 ; 상기 현재 블록의 콜로케이트된 픽쳐 (collocated picture) 내에서 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록의 콜로케이트된 블록 ( collocated block)을 유도하는 단계 ; 상기 콜로케이트된 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록 내에서 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 단계; 및 상기 서브 블록 단위로 유도된 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를포함할수 있다.  According to an aspect of the present invention, in a method of decoding an image based on an inter prediction mode, when subblock based temporal motion vector prediction is applied to a current block, an available space of the current block Deriving a motion vector of a spatial neighboring block; Deriving a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block; Deriving a motion vector in units of sub-blocks in the current block based on the motion vector of the collocated block; And generating a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block unit.
바람직하게 , 상기 콜로케이트된 블록을 유도하는 단계는, 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count)에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 단계를 더 포함할수 있다. Preferably, deriving the collocated block may include a picture order. The method may further include scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
바람직하게 , 상기 공간 이웃 블록의 제 1 참조 픽쳐와 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 제 2 참조 픽쳐간 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count) 차이 , 및 현재 픽쳐와 상기 콜로케이트된 픽쳐간 POC 차이에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 단계; 및 상기 스케일링된 움직임 벡터를 이용하여 상기 콜로케이트된 픽쳐 내에서 상기 콜로케이트된 블록을 유도하는 단계를 더 포함할 수 있다.  Preferably, a picture order count (POC) difference between a first reference picture of the spatial neighboring block and a second reference picture of the block specified by the motion vector of the spatial neighboring block, and a current picture and the collocate. Scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on the POC difference between the pictures; And deriving the collocated block within the collocated picture using the scaled motion vector.
바람직하게, 상기 현재 블록이 특정 크기 임계값보다 작은 경우, 상기 공간 이웃 블록은 상기 현재 블록의 상위 노드 블록의 경계를 기준으로 이웃하는 블록들 중에서 선택되고, 상기 상위 노드 블록은 블록 분할 구조에서 상기 현재 블록보다 분할 깊이가 1 작은 상기 현재 블록의 조상 노드 블록을 나타낼 수 있다.  Preferably, when the current block is smaller than a specific size threshold, the spatial neighboring block is selected from neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block, and the upper node block is selected from the block division structure. An ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block may be represented.
바람직하게, 상기 특정 크기 임계값은 미리 설정되는 값이거나, 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set) 또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를 통해 인코더로부터 사그널링되는 값일 수 있다.  Preferably, the specific size threshold may be a preset value or a value signaled from an encoder via a Sequence Parameter Set, a Picture Parameter Set, or a Tile Group Header. have.
본 발명의 일 양상은, 인터 예측 모드 기반으로 영상을 디코딩하는 장치에 있어서 , 현재 블록에 서브 블록 기반 시간 움직임 벡터 예측 (subblock based temporal motion vector prediction)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 이용 가능한 공간 이웃 블록 (spatial neighboring block)의 움직임 벡터를 유도하는 공간 후보 유도부; 상기 현재 블록의 콜로케이트된 픽쳐 (collocated picture) 내에서 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록의 콜로케이트된 블록 (collocated block)을 유도하는 콜로케이트된 블록 유도부; 상기 콜로케이트된 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록 내에서 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 서브 블록 움직임 벡터 유도부; 및 상기 서브 블록 단위로 유도된 움직임 벡터를 이용하여 상가 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함할수 있다. According to an aspect of the present invention, in an apparatus for decoding an image based on an inter prediction mode, when subblock based temporal motion vector prediction is applied to a current block, an available space of the current block The motion vector of the spatial neighboring block A spatial candidate derivation unit for deriving; A collocated block derivation unit for deriving a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block; A sub-block motion vector derivation unit for deriving a motion vector in sub-block units within the current block based on the motion vector of the collocated block; And a prediction block generator for generating a prediction block of a current current block using the motion vector derived in the sub-block unit.
바람직하게 , 상기 콜로케이트된 블록 유도부는, 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count)에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링할수 있다.  Preferably, the collocated block derivation unit may scale the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
바람직하게, 상기 콜로케이트된 블록 유도부는, 상기 공간 이웃 블록의 제丄 참조 픽쳐와 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 제 2 참조 픽쳐간 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count) 차이, 및 현재 픽쳐와 상기 콜로케이트된 픽쳐간 POC 차이에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터를 이용하여 상기 콜로케이트된 픽쳐 내에서 상기 콜로케이트된 블록을 유도할수 있다.  Preferably, the collocated block derivation unit includes a picture order count (POC) difference between a second reference picture of the block specified by the motion reference vector of the spatial neighboring block and the first reference picture of the spatial neighboring block. And scale the motion vector of the spatial neighboring block based on the POC difference between the current picture and the collocated picture, and derive the collocated block within the collocated picture using the scaled motion vector. have.
바람직하게 , 상기 현재 블록이 특정 크기 임계값보다 작은 경우, 상기 공간 이웃 블록은 상기 현재 블록의 상위 노드 블록의 경계를 기준으로 이웃하는 블록들 중에서 선택되고, 상기 상위 노드 블록은 블록 분할 구조에서 상기 현재 블록보다 분할 깊이가 1 작은 상기 현재 블록의 조상 노드 블록을 나타낼 수 있다.  Preferably, when the current block is smaller than a specific size threshold, the spatial neighboring block is selected from neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block, and the upper node block is selected from the block division structure. An ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block may be represented.
바람직하게 , 상기 특정 크기 임계값은 미리 설정되는 값이거나, 시원스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set) 또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를 통해 인코더로부터 시그널링되는 값일 수 있다. Preferably, the specific magnitude threshold is a preset value or It may be a value signaled from an encoder via a parameter set, a picture parameter set, or a tile group header.
【유리한 효과】  Advantageous Effects
본 발명의 실시예에 따르면, 시간 움직임 벡터에 대한 후보 유도를 CTU 경계에서 제한함으로써, 디코더 측의 메모리 대역폭 및 라인 버퍼 문제를 해결할 수 있다.  According to an embodiment of the present invention, by limiting candidate derivation for a time motion vector at the CTU boundary, it is possible to solve the memory bandwidth and line buffer problem at the decoder side.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 움직임 정보후보를 이용하기 위한 최소 크기 블록을 설정함으로써 효율적인 파이프라인 처리를 보장하고, 디코더의 처리량을 높일 수 있다.  In addition, according to an embodiment of the present invention, by setting a minimum size block for using the motion information candidate, it is possible to ensure efficient pipeline processing and increase the throughput of the decoder.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 많으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.  The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
【도면의 간단한설명】  【Brief Description of Drawings】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.  BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, included as part of the detailed description in order to provide a thorough understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and together with the description, describe the technical features of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.  1 is a schematic block diagram of an encoding apparatus in which an encoding of a video / image signal is performed, according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.  2 is a schematic block diagram of a decoding apparatus in which an embodiment of the present invention is applied and decoding of a video / image signal is performed.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서 , 멀티타입 트리 구조의 일 예를 나타내는 도면이다. 3 is an embodiment to which the present invention may be applied and illustrates one of a multi-type tree structure. It is a figure which shows an example.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서 , 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리 (quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시하는 도면이다.  FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partition partition information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리 (quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU를 다중 CU들로 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 5 is a diagram illustrating a method of dividing a CTU into multiple CUs based on a quadtree and a accompanying multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 터너리 트리 (ternary- tree ) 분할을 제한하는 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 6 is a diagram illustrating a method of limiting ternary-tree splitting as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시하는 도면이다.  FIG. 7 is a diagram illustrating redundant division patterns that may occur in binary tree division and ternary tree division, as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법 및 본 발명의 실시예에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부를 예시하는 도면이다 .  8 and 9 illustrate an inter prediction based video / image encoding method and an inter prediction unit in an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법 및 본 발명의 실시예에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부를 예시하는 도면이다.  10 and 11 illustrate an inter prediction based video / image decoding method and an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 머지 모드 또는 스킵 모드에서 이용되는 주변 블록을 설명하기 위한도면이다.  FIG. 12 is a diagram for describing a neighboring block used in a merge mode or a skip mode as an embodiment to which the present invention is applied.
도 13은 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 예시하는흐름도이다. 도 14는 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 예시하는흐름도이다. 13 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied. 14 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 15 및 도 16은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , ATMVP (Advanced Temporal Motion Vector Prediction) 푸보를 유도하는 방법을 설명하기 위한도면이다.  15 and 16 are diagrams for describing a method of inducing an advanced temporal motion vector prediction (ATMVP) fubo as an embodiment to which the present invention is applied.
도 17은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , ATMVP (Advanced Temporal Motion Vector Prediction) 후보를 유도하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 18 및 도 19는 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른, 시간 움직임 벡터 데이터 (Temporal motion vector data)를 압축하는 방법 및 이에 이용되는 공간후보들의 위치를 예시하는 도면이다.  FIG. 17 is a diagram illustrating a method of deriving an Advanced Temporal Motion Vector Prediction (ATMVP) candidate according to an embodiment to which the present invention is applied. 18 and 19 are diagrams illustrating a method of compressing temporal motion vector data and positions of spatial candidates used therein according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시예로서 , 종래의 시간 움직임 벡터를 이용한 서브 블록 단위 예측 방법에서 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.  20 is a diagram for describing a problem occurring in a sub-block unit prediction method using a conventional time motion vector as an embodiment to which the present invention can be applied.
도 21은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 공간 후보 및 시간 후보의 움직임 벡터를 이용하여 서브 블록 단위의 움직임 벡터를 유도하는 방법을 예시하는 도면이다 .  FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a motion vector of a sub-block unit using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate as an embodiment to which the present invention is applied.
도 22는 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 시간 후보의 움직임 벡터를 이용하기 위한 메모리 패치 (memory fetch) 방법을 예시하는도면이다.  FIG. 22 is a diagram illustrating a memory fetch method for using a motion vector of a time candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 23은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 공간 후보 및 시간 후보의 움직임 벡터를 이용하여 서브 블록 단위의 움직임 벡터를 유도하는 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 23 is a diagram illustrating a method of deriving a motion vector of a sub-block unit using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate as an embodiment to which the present invention is applied.
도 24는 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 서브 블록 기반으로 시간 움직임 벡터를 유도하는 방법의 일 예를 나타내는 도면이다. 24 is an embodiment to which the present invention is applied and shows time movement based on sub-blocks. A diagram illustrating an example of a method of deriving a vector.
도 25 및 도 26은 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 시간 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행하는 파이프 라인 구조를 예시하는 도면이다.  25 and 26 are diagrams illustrating a pipeline structure for performing motion compensation using a temporal motion vector as an embodiment to which the present invention is applied.
도 27은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하기 위한 최소크기 블록을 설정하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 28은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하기 위한 최소 크기 블록을 기준으로 움직임 정보 후보를 구성하는 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 27 is a diagram illustrating a method of setting a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block as an embodiment to which the present invention is applied. FIG. 28 is a diagram for describing a method of configuring a motion information candidate based on a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 29 및 도 30은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 서브 블록 기반의 TMVP (temporal motion vector pred丄ction)를 예시하는 도면이다.  29 and 30 are diagrams illustrating sub-block based TMVP (temporal motion vector predction) according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 31은 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 서브 블록 기반의 TMVP (temporal motion vector predict丄on)를 예시하는 도면이다.  FIG. 31 is a diagram illustrating a sub-block based TMVP (temporal motion vector predictor) according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 32는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 인터 예측 블록을 생성하는 방법을 예시하는 흐름도이다.  32 is a flowchart illustrating a method of generating an inter prediction block according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 33는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 인터 예측 장치를 예시하는 도면이다.  33 is a diagram illustrating an inter prediction apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 34는 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.  34 shows a video coding system to which the present invention is applied.
도 35는 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.  35 shows a structure diagram of a content streaming system according to an embodiment to which the present invention is applied.
【발명의 실시를 위한 형태】  [Form for implementation of invention]
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 2019/194502 1»（：1^1{2019/003810 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description, which will be given below with reference to the accompanying drawings, 2019/194502 1 »（： 1 ^ 1 {2019/003810
9 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.  9 Exemplary embodiments are intended to be described, and are not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.  In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다 .  In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, in a specific case will be described using terms arbitrarily selected by the applicant. In such a case, since the meaning is clearly described in the detailed description of the part, it should not be interpreted simply by the name of the term used in the description of the present invention, and it should be understood that the meaning of the term should be understood and interpreted. .
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.  Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention. For example, signals, data, samples, pictures, frames, blocks, etc. may be appropriately replaced and interpreted in each coding process.
이하 본 명세서에서 1처리 유닛 |은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 처리 유닛은 '처리 블록 | 또는 '블록'으로 지칭될 수도 있다. 1 processing unit hereafter | Denotes a unit in which an encoding / decoding process such as prediction, transformation, and / or quantization is performed. Hereinafter, for convenience of description, the processing unit is referred to as the 'processing block | Or may be referred to as a 'block'.
처리 유닛은 휘도 ( 1111113 ) 성분에 대한 단위와 색차 (  切；1：0]113 ) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 트리 유닛 (CTU: Coding Tree Unit) , 코딩 유닛 (CU: Coding Unit) , 예즉 유닛 (PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛 (TU: Transform Unit)에 해당될 수 있다. The processing unit has a unit for the luminance (1111113) component and a component for the color difference (切; 1: 0] 113) component. It can be interpreted to include units. For example, the processing unit may correspond to a Coding Tree Unit (CTU), a Coding Unit (CU), that is, a Prediction Unit (PU) or a Transform Unit (TU).
또한, 처리 유닛은 휘도 (luma) 성분에 대한 단위 또는 색차 (chroma) 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어 , 처리 유닛은 휘도 (luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록 (CTB: Coding Tree Block) , 코딩 블록 (CB: Coding Block) , 예즉 블록 (PU: Prediction Block) 또는 변환 블록 (TB: Transform Block)에 해당될 수 있다. 또는, 색차 (chroma) 성분에 대한 코딩 트리 블록 (CTB) , 코딩 블록 (CB) , 예측 블록 (PU) 또는 변환 블록 (TB)에 해당될 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도 (luma) 성분에 대한 단위와 색차 (chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다.  In addition, the processing unit may be interpreted as a unit for the luma component or a unit for the chroma component. For example, the processing unit may be a Coding Tree Block (CTB), Coding Block (CB), Prediction Block (PU) or Transform Block (TB) for luma components. May correspond to. Or, it may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU), or a transform block (TB) for a chroma component. In addition, the present invention is not limited thereto, and the processing unit may be interpreted to include a unit for a luma component and a unit for a chroma component.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다.  In addition, the processing unit is not necessarily limited to square blocks, but may also be configured in a polygonal form having three or more vertices.
또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다.  In the following specification, a pixel, a pixel, and the like are referred to collectively as a sample. In addition, using a sample may mean using a pixel value or a pixel value.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 비디오/이미지 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.  1 is a schematic block diagram of an encoding apparatus in which an encoding of a video / image signal is performed, according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 인코딩 장치 ( 100 )는 영상 분할부 ( 110 ) , 감산부 ( 11引 , 변환부 ( 120 ) , 양자화부 ( 130 ) , 역양자화부 ( 140 ) , 역변환부 ( 150 ) , 가산부 (155), 필터링부 (160), 메모리 (170), 인터 예측부 (180), 인트라 예측부 (185) 및 엔트로피 인코딩부 (19이를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부 (180) 및 인트라 예측부 (18引는 예측부로 통칭될 수 있다. 다시 말해 , 예측부는 인터 예측부 (180 ñ 및 인트라 예측부 (185)를 포함할 수 있다. 변환부 (120), 양자화부 (130), 역양자화부 (140), 역변환부 (150)는 레지듀얼 (residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부 (115)를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예로서 , 상술한 영상 분할부 (110), 감산부 (11引 , 변환부 (120), 양자화부 (130), 역양자화부 (140), 역변환부 (150), 가산부 (155), 필터링부 (160), 인터 예측부 (180), 인트라 예측부 (185) 및 엔트로피 인코딩부 (190)는 하나의 하드웨어 컴포넌트 (예를 들어, 인코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한, 메모리 (17이는 DPB (decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. Referring to FIG. 1, the encoding apparatus 100 may include an image splitter 110, a subtractor 11, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150, The adder 155, the filter 160, the memory 170, the inter predictor 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 19 may be configured to include the inter predictor 180. And an intra predictor 18 ¼ may be collectively referred to as a predictor. In other words, the predictor may include an inter predictor 180 and an intra predictor 185. A transformer 120 and a quantizer 130 may be used. The inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 may be included in the residual processing unit, and the residual processing unit may further include a subtracting unit 115. As an example, the above-described image division may be performed. Installment 110, subtractor 11, transformer 120, quantizer 130, inverse quantizer 140, inverse transformer 150, adder 155, filter 160, inter prediction The unit 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 190 may be configured by one hardware component (eg, an encoder or a processor). The memory 17 may include a decoded picture buffer (DPB) and may be configured by a digital storage medium.
영상 분할부 (110)는 인코딩 장치 (100)에 입력된 입력 영상 (또는, 픽쳐, 프레임 )를 하나 이상의 처리 유닛 (processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛 (coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 (coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛 (largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 (recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위 (deeper) 맵스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로 (recursively) 보다 하위 맵스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예즉 유닛 (PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛 (TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예즉 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호 (residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다. The image divider 110 may divide an input image (or a picture or a frame) input to the encoding apparatus 100 into one or more processing units. For example, the processing unit may be called a coding unit (CU). In this case, the coding unit may be recursively divided according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU). For example, one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper map based on a quad tree structure and / or a binary tree structure. In this case, for example, the quad tree structure is applied first and the binary tree structure is applied later. Can be. Alternatively, the binary tree structure may be applied first. The coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split. In this case, the maximum coding unit may be used as the final coding unit based on the coding efficiency according to the image characteristic, or the coding unit may be recursively divided into coding units of sub-maps rather than recursively as necessary. A coding unit of size may be used as the final coding unit. Here, the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later. As another example, the processing unit may further include a Prediction Unit (PU) or a Transform Unit (TU). In this case, the example unit and the transform unit may be partitioned or partitioned from the aforementioned final coding unit, respectively. The prediction unit may be a unit of sample prediction, and the transformation unit may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
유닛은 경우에 따라서 블록 (block) 또는 영역 (area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 니변환 계수 (transform coefficient )들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며 , 휘도 (luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도 (chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처 (또는 영상)을 픽셀 (pixel) 또는 펠 (pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.  The unit may be used interchangeably with terms such as block or area as the case may be. In a general case, an M × N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows. A sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component or only pixel / pixel values of the chroma component. A sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) for a pixel or pel.
인코딩 장치 ( 100 )는 입력 영상 신호 (원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부 ( 180 ) 또는 인트라 예측부 ( 185 )로부터 출력된 예측 신호 (예측된 블록， 예즉 샘플 어레이 )를 감산하여 레지듀얼 신호 (residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이 )를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부 ( 120 )로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더 ( 100 ) 내에서 입력 영상 신호 (원본 블록, 원본 샘플 어레이 )에서 예즉 신호 (예즉 블록, 예즉 샘플 어레이 )를 감산하는 유닛은 감산부 (115)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록 (이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예즉 샘플들을 포함하는 예즉된 블록 (predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록또는 CU단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부 (19이로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부 (19이에서 인코딩되어 비트스트림 형태로출력될 수 있다. The encoding apparatus 100 may predict the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 in the input image signal (the original block, the original sample array). A residual signal (residual block, residual block, residual sample array) may be generated by subtracting a block, for example, a sample array, and the generated residual signal is transmitted to the converter 120. In this case, a unit for subtracting an example video signal (eg a block, eg a sample array) from an input video signal (original block, original sample array) in the encoder 100 may be referred to as a subtraction unit 115 as shown. The prediction unit may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including examples of the current block, that is, samples. The prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a current block or CU basis. As described later in the description of each prediction mode, the prediction unit may generate various information about the prediction, such as the prediction mode information, and transmit the information to the entropy encoding unit 19. The information about the prediction may be encoded in the entropy encoding unit 19 and may be transmitted. Can be output in stream form.
인트라 예측부 (185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변 (neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드 (Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부 (18引는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여 , 현재 블록에 적용되는 예측모드를 결정할수도 있다. 인터 예측부 ( 18이는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록 (참조 샘플 어레이 )을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 장보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예즉할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 (L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에 , 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록 (spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록 (temporal·， neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조:/ 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록 (collocated reference block) , 동일 위치 CU(colCU) 둥의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처 (collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어 , 인터 예즉부 ( 180 )는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부 ( 18이는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예즉 (motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예즉자 (motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분 (mot丄on vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할수 있다. The intra predictor 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode. In intra prediction, prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes. Non-directional mode may include, for example, DC mode and planner mode (Planar mode). The directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, as an example, more or less directional prediction modes may be used depending on the setting. The intra predictor 18 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block. The inter prediction unit 18 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture, wherein the motion information transmitted in the inter prediction mode may be derived. In order to reduce the amount, the motion information may be exemplified in units of blocks, sub-blocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block, and the motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction directions (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) In the case of inter prediction, the neighboring block includes a spatial neighboring block and a reference picture existing in the current picture. It exists temporally neighboring blocks, which may include the (temporal ·, neighboring block) reference that includes the reference block: / picture And a reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different, and the temporal neighboring block may be referred to as a name of a co-located reference block and a co-located CU. A reference picture including a temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic), for example, the inter-example unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and the current block. Information indicating which candidates are used to derive a motion vector and / or a reference picture index of the inter prediction may be generated based on various prediction modes, for example, a skip mode and a merge mode. In this case, the inter prediction unit 18 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block. For DE, the residual signal, unlike the remaining mode can not be transmitted. Yejeuk motion information (motion vector prediction, MVP) mode In this case, the motion vector of the neighboring block can be used as a motion vector predictor, and the motion vector of the current block can be indicated by signaling a motion vector difference.
상기 인터 예측부 ( 180 ) 또는 상기 인트라 예측부 ( 185 )를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.  The prediction signal generated by the inter predictor 180 or the intra predictor 185 may be used to generate a reconstruction signal or to generate a residual signal.
변환부 ( 120 )는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들 (transform coefficients )를 생성할 수 있다. 예를 들어 , 변환 기법은 DCT ( Discrete Cosine Transform) , DST (Discrete Sine Transform) , KLT (Karhunen-Loeve Transform) , GBT (Graph-Based Transform) , 또는 CNT (Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀 (all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예즉 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.  The transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transformation technique to the residual signal. For example, the transformation technique may include at least one of Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), Karhunen-Loeve Transform (KLT), Graph-Based Transform (GBT), or Conditionally Non-linear Transform (CNT). It may include. Here, GBT means a conversion obtained from this graph when the relationship information between pixels is represented by a graph. CNT means a transform that is generated using and based on all previously reconstructed pixels, i.e., a signal. In addition, the conversion process may be applied to a pixel block having the same size as a square, or may be applied to a block having a variable size rather than a square.
양자화부 ( 130 )는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부 ( 190 )로 전송되고, 엔트로피 인코딩부 ( 190 )는 양자화된 신호 (양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부 ( 13이는 계수 스캔 순서 (scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 The quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 190. The entropy encoding unit 190 encodes the quantized signal (information about the quantized transform coefficients) and outputs the bitstream. have. The information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information. The quantization unit 13 is a block type quantized transform coefficients based on the coefficient scan order 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
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1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부 (190)는 예를 들어 지수 골름 (exponential Golomb) , CAVLC (context-adaptive variable length coding), CABAC (context- adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부 (190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들 (예컨대 신택스 요소들 (syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보 (ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL (network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망등을포함할수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부 (190)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부 (미도시 ) 및 /또는 저장하는 저장부 (미도시 )가 인코딩 장치 (100)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부 (19이의 구성요소일 수도 있다. The information may be rearranged into a one-dimensional vector form, and information about the quantized transform coefficients may be generated based on the quantized transform coefficients in the one-dimensional vector form. The entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like. The entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video / image reconstruction other than quantized transform coefficients (eg, values of syntax elements, etc.) together or separately. The encoded information (eg, encoded video / picture information) may be transmitted or stored in units of NALs (network abstraction layer) in the form of a bitstream. The bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium. The network may include a broadcasting network and / or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like. The signal output from the entropy encoding unit 190 may include a transmitting unit (not shown) for transmitting and / or a storing unit (not shown) for storing as an internal / external element of the encoding apparatus 100, or the transmitting unit The entropy encoding section 19 may be a component thereof.
양자화부 (130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들은에 루프 내의 역양자화부 (140) 및 역변환부 (150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다. 가산부 (155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부 (180) 또는 인트라 예측부 (185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원 (reconstructed) 신호 (복원 픽처 , 복원 블록, 복원 샘플 어레이 )가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부 (155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. The quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal. For example, the quantized transform coefficients may be reconstructed in the residual signal by applying inverse quantization and inverse transform through inverse quantization unit 140 and inverse transform unit 150 in a loop. The adder 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter predictor 180 or the intra predictor 185. A reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block. The adder 155 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
필터링부 (160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적 /객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부 (16이은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된 (modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리 (170), 구체적으로 메모리 (170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어 , 디블록킹 필터링 , 샘플 적응적 오프셋 (sample adaptive offset), 적응적 루프 필터 (adaptive loop filter) , 양방향 필터 (bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부 (160)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부 (190)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부 (190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.  The filtering unit 160 may improve subjective / objective image quality by applying filtering to the reconstruction signal. For example, the filtering unit 16 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture is stored in the memory 170, specifically, in the DPB of the memory 170. The various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like. As described later in the description of each filtering method, the filtering unit 160 may generate various information about the filtering and transmit the information to the entropy encoding unit 190. The filtering information may be encoded in the entropy encoding unit 190 and may be encoded. Can be output in the form of a stream.
메모리 (170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부 (180)에서 참조 픽처로사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치 (10이와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다. 메모리 ( 170 ) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부 ( 180 )에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리 ( 170 )는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된 (또는 인코딩된 ) 블록의 움직임 정보 및 /또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부 ( 180 ñ에 전달할 수 있다. 메모리 ( 170 )는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부 ( 185 )에 전달할 수 있다. The modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as the reference picture in the inter predictor 180. When the inter prediction is applied through the encoding apparatus, the encoding apparatus may avoid prediction mismatch in the encoding apparatus 10 and the decoding apparatus, and may improve the encoding efficiency. The memory 170 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter predictor 180. The memory 170 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or encoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be transmitted to the inter predictor 180 in order to use the motion information of the spatial neighboring block or the motion information of the temporal neighboring block. The memory 170 may store reconstructed samples of the reconstructed blocks in the current picture. And forward to the intra prediction unit 185.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다 .  2 is a schematic block diagram of a decoding apparatus in which decoding of a video / image signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 2를 참조하면, 디코딩 장치 ( 20이는 엔트로피 디코딩부 ( 210 ) , 역양자화부 (220), 역변환부 (230), 가산부 (23引, 필터링부 (240), 메모리 (250), 인터 예측부 (260) 및 인트라 예측부 (265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부 (260) 및 인트라 예측부 (265)를 합쳐서 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부 (18이 및 인트라 예측부 (185)를 포함할 수 있다. 역양자화부 (22이 , 역변환부 (230)를 합쳐서 레지듀얼 처리부라고 불릴 수 있다. 즉, 레지듀얼 처리부는 역양자화부 (220), 역변환부 (230)을 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부 (210), 역양자화부 (220), 역변환부 (230), 가산부 (23引 , 필터링부 (240), 인터 예측부 (260) 및 인트라 예측부 (265)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트 (예를 들어 디코더 또는 프로세서 )에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리 (170)는 DPB (decoded picture buffer)를포함할수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 비디오/이미지 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치 ( 20이는 도 1의 인코딩 장치에서 비디오/이미지 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어 , 디코딩 장치 ( 200 )는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치 ( 200 )를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다. Referring to FIG. 2, the decoding apparatus 20 may include an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 23 23, a filtering unit 240, a memory 250, and inter prediction. And an intra predictor 265. The inter predictor 260 and the intra predictor 265 may be collectively referred to as a predictor. And an intra prediction unit 185. The inverse quantization unit 22 may be referred to as a residual processing unit by combining the inverse transformation unit 230. That is, the residual processing unit may include an inverse quantization unit 220 and an inverse transformation. And an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 23 23, a filter 240, and an inter prediction unit 260. And the intra prediction unit 265 may be configured by one hardware component (for example, a decoder or a processor) according to an embodiment. Memory 170 may be included the (decoded picture buffer) DPB, it may be configured by a digital storage medium. When a bitstream including video / image information is input, the decoding apparatus 20 may reconstruct an image corresponding to a process in which the video / image information is processed in the encoding apparatus of FIG. 1. For example, the decoding apparatus 200 May perform decoding using a processing unit applied in the encoding apparatus, so that the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be a quad tree structure and / or from a coding tree unit or a maximum coding unit. The reconstructed video signal decoded and output through the decoding apparatus 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
디코딩 장치 ( 20이는 도 1의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 ' 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부 ( 210 )를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어 , 엔트로피 디코딩부 ( 210 ñ는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원 (또는 픽처 복원)에 필요한 정보 (ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 예컨대 , 엔트로피 디코딩부 ( 210 )는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 ( context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈 (bin)의 발생 확률을 예즉하여 빈의 산술 디코딩 (arithmetic  The decoding device 20 may receive a signal output from the encoding device of FIG. 1 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210. For example, the entropy decoding unit ( 210 n may parse the bitstream to derive information (eg, video / image information) necessary for image reconstruction (or picture reconstruction), for example, the entropy decoding unit 210 may use exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC. The information in the bitstream may be decoded based on a coding method of, and the quantized values of the syntax elements required for image reconstruction and transform coefficients for the residuals may be output. Receive a bin corresponding to each syntax element in the stream, and decode the syntax element information and the decoding information of the surrounding and decoded block or the previous step. Standing determine the context by using the information of the decoded symbol / blank (context) model, to yejeuk the probability of occurrence of bin (bin) of the blank arithmetic decoding according to the determined context model (arithmetic
수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다.
Figure imgf000020_0001
엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부 (2110)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부 (인터 예측부 (26이 및 인트라 예측부 (265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부 (210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부 (220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부 (210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부 (240)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부 (미도시 )가 디코딩 장치 (200)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부 (210)의 구성요소일 수도 있다. By doing this, a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated.
Figure imgf000020_0001
The entropy decoding method determines the context of the next symbol / bin after determining the context model. The context model can be updated with information of decoded symbols / bins for the model. The information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 2110 is provided to a prediction unit (the inter prediction unit 26 and the intra prediction unit 265), and the register where the entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 is performed. Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information, may be input to the inverse quantization unit 220. Also, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be transmitted to the filtering unit 240. Meanwhile, a receiver (not shown) for receiving a signal output from the encoding apparatus may be further configured as an internal / external element of the decoding apparatus 200, or the receiver may be configured of the entropy decoding unit 210. It may be an element.
역양자화부 (220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부 (220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부 (22이는 양자화 파라미터 (예를 들어 양자화스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들 (transform coefficient)를 획득할수 있다.  The inverse quantization unit 220 may dequantize the quantized transform coefficients and output the transform coefficients. The inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional block. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding apparatus. The inverse quantization unit 22 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (for example, quantization step size information), and may obtain transform coefficients.
역변환부 (230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호 (레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이 )를 획득하게 된다.  The inverse transformer 230 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (a residual block, a residual sample array).
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예즉된 블록 (predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부 (210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다. 인트라 예측부 ( 265 )는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변 (neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부 ( 265 )는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여 , 현재 블록에 적용되는 예측모드를 결정할수도 있다. The prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block. The prediction unit may extract the information about the prediction output from the entropy decoding unit 210. Based on the determination, whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block, a specific intra / inter prediction mode may be determined. The intra predictor 265 may predict the current block by referring to the samples in the current picture. The referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode. In intra prediction, prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes. The intra predictor 265 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
인터 예측부 ( 2 6이는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록 (참조 샘플 어레이 )을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 (L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에 , 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록 (spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록 (temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어 , 인터 예즉부 ( 260 )는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 /또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할수 있다. The inter prediction unit 2 6 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, the motion information transmitted in the inter prediction mode may be derived. In order to reduce the amount of motions, motion information may be predicted in units of blocks, sub-blocks, or samples based on the correlation of motion information between neighboring blocks and the current block, and the motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction directions (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) In the case of inter prediction, the neighboring block includes a spatial neighboring block and a reference picture existing in the current picture. For example, the inter neighboring block 260 may include a temporal neighboring block existing at. And a motion vector candidate list based on the received candidate selection information, and then derives a motion vector and / or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. The information about the prediction indicates a mode of inter prediction for the current block. May contain information.
가산부 (23引는 획득된 레지듀얼 신호를 인터 예측부 (260) 또는 인트라 예측부 (265)로부터 출력된 예측 신호 (예측된 블록, 예측 샘플 어레이 )에 더함으로써 복원 신호 (복원 픽처 , 복원 블록， 복원 샘플 어레이 )를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로사용될 수 있다.  The adder 23 is configured to add the obtained residual signal to the predictive signal (predicted block, predictive sample array) output from the inter predictor 260 or the intra predictor 265 to restore the reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block). If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
가산부 (235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.  The adder 235 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
필터링부 (24이는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부 (240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된 (modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리 (250), 구체적으로 메모리 (250)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋 (sample adaptive offset) , 적응적 루프 필터 (adaptive loop filter) , 양방향 필터 (bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.  The filtering unit 24 may apply filtering to the reconstruction signal to improve subjective / objective picture quality. For example, the filtering unit 240 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture. The modified reconstruction picture may be transmitted to a memory 250, specifically, a DPB of the memory 250. The various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, It may include an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
메모리 (250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부 (260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리 (250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된 (또는 디코딩된 ) 블록의 움직임 정보 및 /또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부 (260)에 전달할 수 있다. 메모리 (170)는 현재 픽처 내복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부 (265)에 전달할수 있다. The (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as the reference picture in the inter predictor 260. The memory 250 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or decoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block. The data may be transmitted to the inter prediction unit 260 for use. The memory 170 may store reconstructed samples of the blocks restored in the current picture, and may transfer the intra prediction unit 265.
본 명세서에서 , 인코딩 장치 (100)의 필터링부 (160), 인터 예측부 (180) 및 인트라 예측부 (185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치 (200)의 필터링부 (240), 인터 예측부 (260) 및 인트라 예측부 (26引에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.  In the present specification, the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 and the inter prediction of the decoding apparatus 200. The same may also apply to the unit 260 and the intra predictor 26.
Block Partitioning Block Partitioning
본 문서에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다양한 세부 기술들에 기반하여 수행될 수 있으며, 각각의 세부 기술들을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 이하 설명되는 기술들은 상술한 및/또는 후술되는 비디오/영상 인코딩/디코딩 절차에서의 예측, 레지듀얼 처리 ((역)변환, (역)양자화 등), 신텍스 요소 코딩, 필터링, 파티셔닝 /분할등의 관련 절차에 연관될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 본 문서에 따른 블록 파티셔닝 절차는 상술한 인코딩 장치의 영상 분할부 (11이에서 수행되어 , 파티셔닝 관련 정보가 엔트로피 인코딩부 (190)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다. 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부 (210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 파티셔닝 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 파티셔닝 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차 (ex. 예측, 레지듀얼 처리 , 블록 복원, 인루프 필터링 등)을 수행할수 있다.  The video / image coding method according to this document may be performed based on various detailed techniques, and each detailed technique will be described as follows. Techniques described below include prediction, residual processing ((inverse) transform, (inverse) quantization, etc.), syntax element coding, filtering, partitioning / division, etc., in the video / image encoding / decoding procedures described above and / or below. It will be apparent to those skilled in the art that they may be involved in related procedures. The block partitioning procedure according to this document may be performed by the image partition unit 11 of the encoding apparatus described above, so that partitioning related information may be processed (encoded) by the entropy encoding unit 190 and transmitted to the decoding apparatus in the form of a bitstream. The entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus derives a block partitioning structure of a current picture based on the partitioning related information obtained from the bitstream, and based on this, a series of procedures (eg, prediction, register) for image decoding. Dual processing, block reconstruction, in-loop filtering, etc.).
Partitioning of picture into CTUs 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 Partitioning of picture into CTUs 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
24 픽처들은 코딩 트리 유닛들 (CTUs)의 시퀀스로 분할될 (divided into a sequence) 수 있다. CTU는 코딩 트리 블록 (CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, (： 는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할수 있다.  24 pictures may be divided into a sequence of coding tree units (CTUs). The CTU may correspond to a coding tree block (CTB). Alternatively, the CTU may include a coding tree block of luma samples and two coding tree blocks of corresponding chroma samples. In other words, for a picture that contains three sample arrays, (* may include NxN blocks of luma samples and two corresponding blocks of chroma samples.
코딩 및 예측 등을 위한 CTU·^ 최대 허용 사이즈는 변환을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈와 다를 수 있다. 예를 들어, CTU 내 루마 블록의 최대 허용 사이즈는 128x128일 수 있다.  The maximum allowable size of CTU ^^ for coding and prediction may be different from the maximum allowable size of CTU for transform. For example, the maximum allowable size of the luma block in the CTU may be 128x128.
Partitionig of the CTUs using a tree structure  Partitionig of the CTUs using a tree structure
CTU는 쿼드트리 (quad-tree, QT) 구조를 기반으로 예들로 분할될 수 있다. 쿼드트리 구조는 쿼터너리 (quaternary) 트리 구조라고 불릴 수 있다. 이는 다양한 국지적 특징 (local characteristic)을 반영하기 위함이다. 한편, 본 문서에서는 CTU는 쿼드트리 뿐 아니라 바이너리 트리 (binary-tree, BT) 및 터너리 트리 (ternary-tree, TT)을 포함하는 멀티타입 트리 구조 분할을 기반하여 분할될 수 있다. 이하, QTBT 구조라 함은 쿼드트리 및 바이너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있고, QTBTTT라 함은 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있다. 또는, QTBT 구조는 쿼드트리 , 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수도 있다. 코딩 트리 구조에서, ( 는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 추가적으로 분할될 수 있다. 도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서 , 멀티타입 트리 구조의 일 예를 나타내는 도면이다. The CTU may be divided into examples based on a quad-tree (QT) structure. The quadtree structure may be called a quaternary tree structure. This is to reflect various local characteristics. Meanwhile, in this document, the CTU may be divided based on a multitype tree structure partition including a binary tree (BT) and a ternary tree (TT) as well as a quad tree. Hereinafter, the QTBT structure may include a quadtree and binary tree based partition structure, and the QTBTTT may include a quadtree, binary tree, and ternary tree based partition structure. Alternatively, the QTBT structure may include a quadtree, binary tree, and ternary tree based partition structure. In the coding tree structure, (may have a square or rectangular shape. The CTU may first be divided into quadtree structures. The leaf nodes of the quadtree structure may then be further divided by the multitype tree structure. 3 is a diagram illustrating an example of a multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention can be applied.
본 발명의 일 실시예에서 , 멀티타입 트리 구조는 도 3에 도시된 바와 같은 4개의 분할 타입을 포함할 수 있다. 상기 4개의 분할 타입은 수직 바이너리 분할 (vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER) , 수평 바이너리§:¾ (horizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR) ,
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터너 5] 분할 (vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER) , 수평 터너리 분할 (horizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 상기 멀티타입 트리 구조의 리프 노드들은 CU들이라고 불리 수 있다. 이러한 cu들은 예측 및 변환 절차를 위하여 사용될 수 있다. 본 문서에서 일반적으로 CU, PU, 는 동일한 블록 사이즈를 가질 수 있다. 다만, 최대 허용 변환 길이 (maximum supported transform length )가 CU의 컬러 성분 (colour component)의 너비 도는 높이보다 작은 경우에는 CU와 가 서로 다른 블록 사이즈를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the multitype tree structure may include four partition types as shown in FIG. The four split types include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER), horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR),
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Turner 5] may include a vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and a horizontal ternary splitting (SPLIT_TT_HOR). Leaf nodes of the multitype tree structure may be called CUs. These cus can be used for the prediction and transform procedure. In general, CU, PU, in the present document may have the same block size. However, when the maximum supported transform length is smaller than the width or height of the color component of the CU, the CU may have a different block size.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서 , 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리 (quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시하는 도면이다.  FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partition partition information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
여기서 , CTU는 쿼드트리의 루트 (root)로 취급되며 , 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 각 쿼드트리 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서 , 제 1 플래그 (a first flag, ex. mtt_split_cu_flag) 7} 해당 노드가 주가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 시그널링된다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우, 제 2 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 Here, the CTU is treated as the root of the quadtree, and is partitioned into a quadtree structure for the first time. Each quadtree leaf node may then be further partitioned into a multitype tree structure. In a multitype tree structure, a first flag (ex. Mtt_split_cu_flag) 7} is signaled to indicate whether the corresponding node is partitioned principally. If the node is additionally partitioned, the second 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
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-J-Hflzz. (a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag) 7} 분' ¾： 방향 (splitting direction)을 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 그 후 저 플래그 (a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag) 7} 분할 타입이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 지시하기 위하여 시그널링 ¾ 수 있다. 예를 들어, 상기 mtt_split_cu_vertical_flag 및 상기 mtt_split__cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드 (multi-type tree splitting mode, MttSplitMode) 7} 다음 표 1과 같이 도출될 수 있다. -J-Hflzz. (a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag) 7} minutes ' ¾: may be signaled to indicate a splitting direction. Thereafter, a third flag (ex. Mtt_split_cu_binary_flag) 7} may be signaled to indicate whether the partition type is binary partition or ternary partition. For example, based on the mtt_split_cu_vertical_flag and the mtt_split__cu_binary_flag, a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of a CU may be derived as shown in Table 1 below.
【표 1】  Table 1
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도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리 (quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU를다중 CU들로분할하는방법을 예시하는도면이다.  FIG. 5 is a diagram illustrating a method for dividing a CTU into multiple CUs based on a quadtree and a accompanying multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
여기서 , 볼드 블록 엣지들 (bold block edges)는 쿼드트리 파티셔닝을, 나머지 엣지들은 멀티타입 트리 파티셔닝을 나타낸다. 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 파티션은 컨텐츠-어댑티드 코딩 트리 구조를 제공할 수 있다. CU는 코딩 블록 미에 대응될 수 있다. 혹은 CU는 루마 샘풀들의 코딩 블록과, \¥02019/194502 Here, bold block edges represent quadtree partitioning and the remaining edges represent multitype tree partitioning. Quadtree partitions involving a multitype tree can provide a content-adapted coding tree structure. The CU may correspond to the coding block me. Or the CU is a coding block of luma samples, \ ¥ 02019/194502
27 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. CU의 사이즈는 CTU만큼 클 수도 있고, 또는 루마 샘플 단위에서 4x4 만큼 잘을 수도 있다. 예를 들어, 4:2:0 컬러 포멧（or 크로마 포멧）인 경우, 최대 크로마 CB 사이즈는 64x64이고 최소크로마 CB사이즈는 2x2일 수 있다.  27 may include two coding blocks of corresponding chroma samples. The size of a CU may be as large as CTU, or may be cut by 4 × 4 in luma sample units. For example, in the case of 4: 2: 0 color format (or chroma format), the maximum chroma CB size may be 64x64 and the minimum chroma CB size may be 2x2.
본 문서에서 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로（또는 묵시적으로） 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.  For example, in this document, the maximum allowable luma TB size may be 64x64 and the maximum allowable chroma TB size may be 32x32. If the width or height of the divided CB according to the tree structure is larger than the maximum transform width or height, the CB may be automatically (or implicitly) split until the TB size limit in the horizontal and vertical directions is satisfied.
한편 , 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여 , 다음 파라미터들이 SPS 신텍스 요소로 정의 및 식별될 수 있다.  Meanwhile, for a quadtree coding tree scheme involving a multitype tree, the following parameters may be defined and identified as an SPS syntax element.
- CTU size : the root node size of a quaternary tree  CTU size: the root node size of a quaternary tree
- MinQTSize : the minimum allowed quaternary tree leaf node size  MinQTSize: the minimum allowed quaternary tree leaf node size
- MaxBtSize : the max丄mum allowed binary tree root node size MaxBtSize the max 丄 mum allowed binary tree root node size
-MaxTtS丄ze: the maximum allowed ternary tree root node size -MaxTtS 丄 ze: the maximum allowed ternary tree root node size
- MaxMttDepth: the max丄mum allowed hierarchy depth of multi-type tree splitting from a quadtree leaf  -MaxMttDepth: the max 丄 mum allowed hierarchy depth of multi-type tree splitting from a quadtree leaf
- MinBtSize : the minimum allowed binary tree leaf node size MinBtSize: the minimum allowed binary tree leaf node size
-MinTtS丄ze: the min丄mum allowed ternary tree leaf node size 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 -MinTtS 丄 ze: the min 丄 mum allowed ternary tree leaf node size 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
28 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조의 일 예로, CTU 사이즈는 128x128 루마 샘플들 및 두개의 대응하:는 크로마 샘플들의 64x64 블록들로 설정될 수 있다 ( 4 : 2 : 0 크로마 포멧에서) . 이 경우, MinOTSize는 16x16으로 설정되고 , MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTt.Szie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize (for both width and height)는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파타셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 았다 . 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 ].6xl6 사이즈 U.e. the MinOTSize)로부터 128x128 사이즈 (i.e. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우' 분할되더라도 MaxBtsize 및 KaxTtszie (i.e. 64x64 )를 초과하가때문·이다.· 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드 (root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 맵스 (mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4 )에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMiiiTtSiz6보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을수 있다. As an example of a quadtree coding tree structure involving a 28 multitype tree, the CTU size may be set to 64x64 blocks of 128x128 luma samples and two corresponding: chroma samples (4: 2: 0 chroma format). . In this case, MinOTSize can be set to 16x16, MaxBtSize to 128x128, MaxTt.Szie to 64x64, MinBtSize and MinTtSize (for both width and height) to 4x4, and MaxMttDepth to 4. Quarttree partitioning was applied to the CTU to create quadtree leaf nodes. The quadtree leaf node may be called a leaf QT node. Quadtree leaf nodes may have a 128x128 size (ie the CTU size) from .6xl6 size Ue the MinOTSize. If the leaf QT node is 128x128, it may not be further divided into binary tree / turnary tree. This is the case, even if the partition is, because Haga exceed MaxBtsize and KaxTtszie (ie 64x64). , Otherwise this, leaf QT node may further be split into multi-type tree, therefore, leaf QT node is a root node (root node) to the multi-type tree, leaf QT node multi-type tree Maps (mttDepth) 0 value Can have If the multitype tree depth reaches MaxMttdepth (ex. 4), further splitting may not be considered further. If the width of the multitype tree node is equal to MinBtSize and less than or equal to 2xMiiiTtSiz6, then no further horizontal split may be considered. If the height of the multitype tree node is equal to MinBtSize and less than or equal to 2xMinTtSize, then no further vertical split may be considered.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서 , 터너리 트、 ( ternary- tree) 분할을 제한하는 방법을 예시하는 도면이다. Figure 6 is an embodiment to which the present invention can be applied, Ternary (ternary- tree) A diagram illustrating a method of limiting partitioning.
도 6을 참조하면, 하드웨어 디코더에서의 64x64 루마 블록 및 32x32 크로마 파이프라인 디자인을 허용하기 위하여, TT 분할은 특정 경우 제한될 수 있다. 예를 들어, 루마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 기 설정된 특정 값 (예컨대 , 32 , 64 )보다 큰 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 , TT 분할이 제한될 수 있다.  With reference to FIG. 6, to allow for 64x64 luma blocks and 32x32 chroma pipeline designs in a hardware decoder, TT partitioning may be limited in certain cases. For example, when the width or height of the luma coding block is greater than a predetermined specific value (eg, 32, 64), TT partitioning may be limited as shown in FIG. 6.
본 문서에서, 코딩 트리 스킴은 루마 및 크로마 블록이 개별적 (separate) 블록 트리 구조를 가지는 것을 지원할 수 있다. P 및 B 슬라이스들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 ( 단들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스들에 대하여, 루마 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 모드가 적용되는 경우, 루마 CTB는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 〔 들로 분할될 수 있다. 이는, In this document, the coding tree scheme may support that the luma and chroma blocks have separate block tree structures. For P and B slices, luma and chroma (stages in one CTU may be limited to have the same coding tree structure. However, for I slices, luma and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If an individual block tree mode is applied, the luma CTB may be split into CUs based on a particular coding tree structure, and the chroma CTB may be split into chromas based on another coding tree structure.
I 슬라이스 내 예는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세가지 컬러 성분의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다. An example in an I slice may mean a coding block of a luma component or coding blocks of two chroma components, and a CU of a P or B slice may be composed of blocks of three color components.
상술한 “Part丄tionig of the CTUs using a tree structure” 에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, ⑶는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소 (예를 들어 , MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소 (예를 들어 , MPT_split_mode)가 시그널링 됨으로써 분할구조가 결정될 수 있다. In the above-mentioned "Partitiontion of the CTUs using a tree structure", a quadtree coding tree structure involving a multitype tree has been described, but a structure in which a CU is divided is not limited thereto. For example, the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in a multiple partitioning tree (MPT) structure, and ⑶ may be interpreted as being divided through a QT structure and an MPT structure. In an example where a CU is split through a QT structure and an MPT structure, the leaf nodes of the QT structure A syntax element (for example, MPT_split_type) that contains information about how many blocks are divided, and a syntax element (for example, information about whether a leaf node of a QT structure is divided in a vertical or horizontal direction). The partition structure can be determined by signaling MPT_split_mode).
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 맵스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU7> 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 맵스의 CU는 경우에 따라 상위 맵스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.  In another example, the CU may be partitioned in a different way than the QT structure, BT structure or TT structure. That is, the CU of the lower map is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth according to the QT structure, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 size of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. CU7 of the lower depth> In contrast to being divided into 1/4 or 1/2 size of the CU of the upper depth, the CU of the lower map is sometimes 1/5, 1/3, 3/8, 3 of the CU of the upper map. It can be divided into / 5, 2/3 or 5/8 size, the way in which the CU is divided is not limited to this.
만약 트리 노드 블록의 부분 (a portion)이 하단 (bottom) 또는 오른쪽 (right) 픽처 바운더리를 초과하는 (exceeds) 경우, 해당 트리 노드 블록은 모든 코딩된 CU의 모든 샘플들이 상기 픽처 바운더리들 내에 위치하도록 제한될 수 있다. 이 경우 예를 들어 다음과 같은분할규칙이 적용될 수 있다.  If a portion of a tree node block exceeds the bottom or right picture boundary, the tree node block is placed so that all samples of all coded CUs are located within the picture boundaries. May be limited. In this case, for example, the following divisional rules may apply:
- If a portion of a tree node block exceeds both the bottom and the right picture boundaries,  -If a portion of a tree node block exceeds both the bottom and the right picture boundaries,
- If the block is a QT node and the size of the block is larger than the minimum QT size, the block is forced to be split with QT split mode .  -If the block is a QT node and the size of the block is larger than the minimum QT size, the block is forced to be split with QT split mode.
Otherwise, the block is forced to be split with Otherwise, the block is forced to be split with
SPLIT BT HOR mode - Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the bottom picture boundaries, SPLIT BT HOR mode -Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the bottom picture boundaries,
- If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.  -If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.
Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_HOR mode .  Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_HOR mode.
- Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the minimum QT size) , the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode.  -Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the minimum QT size), the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode.
- Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the right picture boundaries,  -Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the right picture boundaries,
- If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.  -If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.
- Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 -Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the 2019/194502 1 » （： 1/10 公 019/003810
32 block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_VER mode .  32 block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_VER mode.
- Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the min丄mum QT size) , the block is forced to be split with SPLIT_BT_VER mode.  -Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the min 丄 mum QT size), the block is forced to be split with SPLIT_BT_VER mode.
한편, 상술한 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 파티셔닝 구조를 제공할 수 있다. 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 다른분할패턴들이 경우에 따라서 잠재적으로 동일한코딩 블록 구조 결과를 가져올 수 잇다. 이러한 리던던트 (redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 파티셔닝 정보의 데이터량을 줄일 수 있다. 아래의 도면을 참조하여 설명한다.  On the other hand, the quadtree coded block structure with the multi-type tree described above can provide a very flexible block partitioning structure. Because of the split types supported in a multitype tree, different split patterns can potentially result in the same coding block structure. By limiting the occurrence of such redundant partition patterns, the data amount of partitioning information can be reduced. It demonstrates with reference to the following drawings.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서 , 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시하는 도면이다.  FIG. 7 is a diagram illustrating redundant division patterns that may occur in binary tree division and ternary tree division as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 7에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 너리 분할 (two levels of consecutive binary splits in one direction)은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할 (in the given direction)은 제한될 수 있다. 이러한 제한는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 제한되는 경우, 대응하는 신텍스 요소들의 시그널링은 이러한 제한되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 파티셔닝을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 예와 같이, 대의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할이 제한되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 테너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신텍스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 0으로 디코더에 의하여 추론될 수 있다. 예측（prediction） As shown in FIG. 7, two levels of consecutive binary splits in one direction have the same coding block structure as the binary split for the center partition after the ternary split. . In this case, the binary tree split in the given direction for the center partition of the ternary tree split may be limited. This restriction can be applied for CUs of all pictures. If this particular partitioning is restricted, the signaling of the corresponding syntax elements is such a case. It can be modified to reflect, thereby reducing the number of bits signaled for partitioning. For example, as shown in FIG. 7, when the binary tree split for the representative center partition is restricted, the mtt_split_cu_binary_flag syntax element indicating whether the split is a binary split or a tenary split is not signaled, and the value is 0. Can be inferred by the decoder. Prediction
디코딩이 수행되는 현재 처리 유닛을 복원하기 위해서 현재 처리 유닛이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 디코딩된 부분을 이용할 수 있다.  The decoded portion of the current picture or other pictures in which the current processing unit is included may be used to reconstruct the current processing unit in which decoding is performed.
복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 화면내 예측만을 수행하는 픽쳐（슬라이스）를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐（슬라이스） , 각 유닛을 예측하기 위하여 최대 하나의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐（슬라이스 ñ를 예즉 픽쳐（predictive picture） 또는 P 픽쳐（슬라이스） , 최대 두 개의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐（슬라이스）를 쌍예즉 픽쳐（Bi-predictive picture） 또는 B픽쳐（슬라이스）라고 지칭할 수 있다.  Intra picture or I picture (slice), which uses only the current picture for reconstruction, i.e. performs only intra-picture prediction, and a picture (slice ñ) that uses at most one motion vector and reference index to predict each unit A picture (slice) using a picture (predictive picture) or a P picture (slice), up to two motion vectors, and a reference index may be referred to as a pair, that is, a picture (Bi-predictive picture) or a B picture (slice).
인트라 예측은 동일한 디코딩된 픽쳐（또는 슬라이스）의 데이터 요소（예를 들어, 샘플 값 등）으로부터 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록와 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.  Intra prediction means a prediction method that derives the current processing block from data elements (eg, sample values, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, a method of predicting a current processing block and a pixel value by referring to reconstructed regions in the current picture.
이하, 인터 예측에 대하여 보다상세히 살펴본다. 인터 예즉（111七6:
Figure imgf000035_0001
丄 0±：1011）（또는 화면 간 예즉） Hereinafter, the inter prediction will be described in more detail. Inter-example: 111 七 6:
Figure imgf000035_0001
± 0 ±: 1011） (or between screens)
인터 예측은 현재 픽쳐 이외의 픽쳐의 데이터 요소（예를 들어 , 샘플 값 또는 움직임 벡터 등 ñ의 기반하여 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 이외의 복원된 다른 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예즉하는 방법을 의미한다.  Inter prediction means a prediction method of deriving a current processing block based on data elements (eg, sample values or motion vectors, etc.) of pictures other than the current picture. That is, a method of exemplifying a pixel value of the current processing block by referring to reconstructed regions in other reconstructed pictures other than the current picture.
인터 예측（또는 픽처간 예측）은픽처들사이에 존재하는 중복성을 제거하는 기술로 대부분 움직임 추정（motion estimation） 및 움직임 보상（motion compensation）을 통해 이루어진다.  Inter prediction (or inter picture prediction) is a technique for removing redundancy existing between pictures, and is mostly performed through motion estimation and motion compensation.
본 발명은 앞서 도 1 및 도 2에서 설명한 인터 예측 방법의 세부 기술을 설명하는 것으로 디코더의 경우 후술하는 도 10의 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법 및 도 11의 디코딩 장치 내 인터 예측부로 나타낼 수 있다. 더불어 인코더의 경우, 후술하는 도 8의 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법 및 도 9의 인코딩 장치 내 인터 예측부로 나타낼 수 있다. 더하여, 도 8 및 도 9에 의해 인코딩된 데이터는 비트스트림의 형태로 저장될 수 있다.  The present invention describes the detailed description of the inter prediction method described above with reference to FIGS. 1 and 2, and the decoder may be represented by the inter prediction-based video / image decoding method of FIG. 10 described later and the inter prediction unit in the decoding apparatus of FIG. 11. . In addition, the encoder may be represented by the inter prediction based video / video encoding method of FIG. 8 and the inter prediction unit in the encoding apparatus of FIG. 9. In addition, the data encoded by FIGS. 8 and 9 may be stored in the form of a bitstream.
인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처（들）의 데이터 요소들 . 샘플값들, 또는 움직임 정보 등）에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록（참조 샘플 어레이）을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록（예측 샘플 어레이）을 유도할수 있다 .  The prediction unit of the encoding apparatus / decoding apparatus may derive the prediction sample by performing inter prediction on a block basis. Inter prediction is the data elements of picture (s) other than the current picture. Prediction values derived in a method dependent on sample values, motion information, etc.). When inter prediction is applied to the current block, a predicted block (prediction sample array) for the current block can be derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture indicated by the reference picture index. have .
이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입 (L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할수 있다. At this time, the peripheral to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode Based on the correlation of the motion information between the block and the current block, the motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록 (spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록 (temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록 (collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며 , 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처 (collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어 , 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택 (사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다.  When inter prediction is applied, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture. The reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different. The temporal neighboring block may be called a co-located reference block, a co-located CU (colCU), or the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic). It may be. For example, a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive the motion vector and / or reference picture index of the current block. Or index information may be signaled.
다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예즉 (motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예즉자 (motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 2019/194502 1＞（그1'/표1¾2019/003810 Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of the skip mode and the merge mode, the motion information of the current block may be the same as the motion information of the selected neighboring block. In the skip mode, unlike the merge mode, the residual signal may not be transmitted. In the case of motion vector prediction (MVP) mode, the motion vector of the selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and the motion vector 2019/194502 1 ＞ （1 '/ Table 1¾2019 / 003810
36 차분 (motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를도출할수 있다.  36 motion vector difference may be signaled. In this case, the motion vector of the current block may be derived using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법 및 본 발명의 실시예에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부를 예시하는도면이다.  8 and 9 illustrate an inter prediction based video / image encoding method and an inter prediction unit in an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, S801은 인코딩 장치의 인터 예측부 ( 180 )에 의하여 수행될 수 있고, S802는 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, S802은 인코딩 장치의 감산부 ( 115 )에 의하여 수행될 수 있다. S803에서 예측 정보는 인터 예측부 ( 180 )에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부 ( 190 )에 의하여 인코딩될 수 있다. S803에서 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부 ( 190 )에 의하여 인코딩될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는상기 레지듀얼 샘플들에 관한정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한정보를포함할수 있다.  8 and 9, S801 may be performed by the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus, and S802 may be performed by the residual processing unit of the encoding apparatus. In detail, S802 may be performed by the subtracting unit 115 of the encoding apparatus. In S803, prediction information may be derived by the inter prediction unit 180 and encoded by the entropy encoding unit 190. In S803, the residual information may be derived by the residual processing unit and encoded by the entropy encoding unit 190. The residual information is information about the residual samples. The residual information may include information about quantized transform coefficients for the residual samples.
상술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 인코딩 장치의 변환부 ( 12이를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부 ( 130 )를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부 ( 19이에서 인코딩될 수 있다.  As described above, the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 12 of the encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as transform coefficients quantized through the quantization unit 130. Information about the transform coefficients may be encoded in the entropy encoding unit 19 through the residual coding procedure.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다 (S801 ) . 인코딩 장치는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부 (180)는 예측 모드 결정부 (181), 움직임 정보 도출부 (182), 예측 샘플 도출부 (183)를 포함할 수 있으며 , 예측 모드 결정부 (181)에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부 (182)에서 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부 (183)에서 상기 현재 블록의 움직임 샘플들을 도출할 수 있다. The encoding apparatus performs inter prediction on the current block (S801). The encoding apparatus derives the inter prediction mode and the motion information of the current block, and Predictive samples of the block may be generated. In this case, the inter prediction mode determination, the motion information derivation, and the prediction samples generation procedure may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other. For example, the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus may include a prediction mode determination unit 181, a motion information derivation unit 182, and a prediction sample derivation unit 183, and the prediction mode determination unit 181 may be used. In FIG. 2, the prediction mode for the current block may be determined, the motion information derivation unit 182 may derive the motion information of the current block, and the prediction sample derivation unit 183 may derive the motion samples of the current block.
예를 들어 , 인코딩 장치의 인터 예측부 (180)는 움직임 추정 (motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역 (서치 영역 ) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 예측모드를 결정할수 있다.  For example, the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus searches for a block similar to the current block in a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and a difference from the current block is determined. Reference blocks that are minimum or below a certain criterion may be derived. Based on this, a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block. The encoding apparatus may determine a mode applied to the current block among various prediction modes. The encoding apparatus may compare RD costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 상기 현재 블록과 중 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다 . 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가도출할 수 있다. For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the encoding apparatus constructs a merge candidate list to be described later, and among the reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list. A reference block having a difference from the current block that is smaller than or equal to a predetermined criterion may be derived. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and Merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the decoding apparatus. The motion information of the current block may be derived using the motion information of the selected merge candidate.
다른 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 백터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 mvp 후보들 중 상기 현재 블록와 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 상기 선택된 mvp 후보가 될 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 mvp를 뺀 차분인 MVD (motion vector difference)가 도줄될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다 . 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보 구성되어 별도로 상기 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.  As another example, when the (A) MVP mode is applied to the current block, the encoding apparatus constructs a (A) MVP candidate list to be described later, and among the mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A) MVP candidate list. The motion vector of the selected mvp candidate may be used as mvp of the current block. In this case, for example, a motion vector indicating a reference block derived by the above-described motion estimation may be used as the motion vector of the current block, and the motion having the smallest difference between the current block and the motion vector among the mvp candidates is the smallest. The mvp candidate with the vector may be the selected mvp candidate. A motion vector difference (MVD), which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block, may be plotted. In this case, the information about the MVD may be signaled to the decoding apparatus. In addition, when the (A) MVP mode is applied, the value of the reference picture index may be configured with reference picture index information and separately signaled to the decoding apparatus.
인코딩 장치는 상기 예즉 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다 (S802 ) . 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 비교를 통하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할수 있다.  The encoding apparatus may derive residual samples based on the above-described samples (S802). The encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples.
인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다 (S803 ) . 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보 (ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 2019/194502 1»（：1 1{2019/003810 The encoding apparatus encodes image information including prediction information and residual information (S803). The encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream. The prediction information is information related to the prediction procedure and includes prediction mode information (eg skip flag, merge flag or mode index) and motion information. 2019/194502 1 »（： 1 1 {2019/003810
39 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도줄하기 위한 정보인 후보 선택
Figure imgf000040_0001
39 may contain information about it. The information about the motion information is a candidate selection that is information to guide a motion vector.
Figure imgf000040_0001
丄:년근비룰 포함할 수 있다. 또한상기 움직임 정보에 관한 정보는 상술한
Figure imgf000040_0002
관한 정보 및/또는 참조픽처 인덱스 정보를 포함할수 있다. 丄: It may include year-round rumors In addition, the information about the motion information described above
Figure imgf000040_0002
Information and / or reference picture index information.
또한, 상기 움직임 정보에 관한 정보는 0 예측,
Figure imgf000040_0003
예측, 또는 쌍（）3：1） 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할수 있다. 출력된 비트스트림은 （디지털） 저장매체에 저장되어 디코딩 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수도 있다. In addition, the information on the motion information is 0 prediction,
Figure imgf000040_0003
It may include information indicating whether prediction, or pair () 3: 1) prediction is applied. The residual information is information about the residual samples. The residual information may include information about quantized transform coefficients for the residual samples. The output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and delivered to the decoding device, or may be delivered to the decoding device via a network.
한편, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처（복원 샘플들 및 복원 블록 포함）를 생성할 수 있다. 이는 디코딩 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 인코딩 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 인코딩 장치는 복원 픽처（또는 복원 샘플들, 복원 블록）을 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.  Meanwhile, as described above, the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including the reconstructed samples and the reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the encoding apparatus derives the same prediction result as that performed in the decoding apparatus, and thus the coding efficiency can be increased. Therefore, the encoding apparatus may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure may be further applied to the reconstructed picture.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법 및 본 발명의 실시예에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부를 예시하는 도면이다 .  10 and 11 illustrate an inter prediction based video / image decoding method and an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10 및 도 11을 참조하면, 디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 2019/194502 1»（：1^1{2019/003810 10 and 11, the decoding apparatus may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding apparatus. The decoding apparatus may receive the received prediction information. 2019/194502 1 »（： 1 ^ 1 {2019/003810
40 기반으로 현재 블록에 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할수 있다.  Based on the 40, prediction may be performed on the current block and prediction samples may be derived.
31001 내지 31003은 디코딩 장치의 인터 예측부 ( 260 )에 의하여 수행될 수 있고, 31004의 레지듀얼 정보는 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부 ( 210 )에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도줄할 수 있다. 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부 ( 220 )는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부 ( 230 )은 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 005은 디코딩 장치와 가산부 ( 23引 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.  31001 to 31003 may be performed by the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus, and the residual information of 31004 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus. The residual processor of the decoding apparatus may guide residual samples for the current block based on the residual information. In detail, the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit performs dequantization on the basis of the quantized transform coefficients derived based on the residual information to derive transform coefficients and inverse transform unit of the residual processing unit ( 230 may derive residual samples for the current block by performing an inverse transform on the transform coefficients. 005 may be performed by the decoding apparatus and the adder 23.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다 ( 31001 ) . 다코딩 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할수 있다.  In detail, the decoding apparatus may determine the prediction mode for the current block based on the received prediction information (31001). The decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on the prediction mode information in the prediction information.
Figure imgf000041_0001
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수 있다. 상기 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A) MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다. Can be. The inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode, and / or (A) an MVP mode, or may include various inter prediction modes described below.
디코딩 장치는 상기 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출한다 (S1002 ) . 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보 (merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가상기 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. The decoding apparatus may determine the current block based on the determined inter prediction mode. Deriving the motion information (S1002). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the decoding apparatus may construct a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the above merge information. The motion information of the current block may be derived using the motion information of the selected merge candidate. The motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
다른 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보 (mvp flag or mvp 丄ndex)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 mvp와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 상기 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가상기 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다. As another example, when (A) MVP mode is applied to the current block, the decoding apparatus constructs (A) MVP candidate list to be described later, and among (m) mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A) MVP candidate list. The motion vector of the selected mvp candidate may be used as mvp of the current block. The selection may be performed based on the above-described selection information (mvp flag or mvp ndex). In this case, the MVD of the current block may be derived based on the information about the MVD, and the motion vector of the current block may be derived based on mvp and the MVD of the current block. In addition, a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information. The picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referred for inter prediction of the current block.
한편, 후술하는 바와 같이 후보 리스트 구성 없이 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있으며, 이 경우 후술하는 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같은 후보 리스트구성은 생략될 수 있다. 2019/194502 1»（：1^1{2019/003810 Meanwhile, as described below, motion information of the current block may be derived without constructing a candidate list, and in this case, motion information of the current block may be derived according to a procedure disclosed in a prediction mode described later. In this case, the candidate list structure as described above may be omitted. 2019/194502 1 »（： 1 ^ 1 {2019/003810
42 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다 (31003) . 이 경우 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처를 도출하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이 경우 후술하는 바와 같이 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다.  The decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion information of the current block (31003). In this case, the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and the prediction samples of the current block may be derived using the samples of the reference block indicated by the motion vector of the current block on the reference picture. In this case, as described below, a prediction sample filtering procedure for all or some of the prediction samples of the current block may be further performed.
예를 들어 , 디코딩 장치의 인터 예측부 (260)는 예측 모드 결정부 (261), 움직임 정보 도출부 (262), 예측 샘플 도출부 (263)를 포함할 수 있으며 , 예측 모드 결정부 (261 ñ에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부 (262)에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 (움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부 (263)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할수 있다.  For example, the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263, and the prediction mode determination unit 261 ñ. Determining a prediction mode for the current block based on the prediction mode information received in the step, and based on the information on the motion information received from the motion information derivation unit 262, motion information (motion vector and / or Reference picture index, etc.), and the predictive sample derivation unit 263 may derive the predictive samples of the current block.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다 (31004) . 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다 ( 005) . 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.  The decoding apparatus generates residual samples for the current block based on the received residual information (31004). The decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based thereon. After that, the in-loop filtering procedure may be further applied to the reconstructed picture as described above.
상술한 바와 같이 인터 예측 절차는 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계, 도출된 움직임 정보에 기반한 예측 수행 (예측 샘플 생성 ) 단계를 포함할 수 있다. 인터 예즉모드 결정 ( 06七63：打1：11^1：丄。 11 0 丄끄七근 ]3 6산丄。1：：10]1 111(X16 ) 픽처 내 현재 블록의 예측을 위하여 다양한 인터 예측 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP 모드, 어파인 (Affine) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. DMVR (Decoder side motion vector refinement) -2.H, AMVR (adaptive mot丄on vector resolution) S.H 등이 부수적인 모드로 더 사용될 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예즉 (affine motion predict丄on) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP (advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에 수신될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그널링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할수 있다. As described above, the inter prediction procedure may include an inter prediction mode determination step, motion information derivation step according to the determined prediction mode, and prediction execution (prediction sample generation) step based on the derived motion information. Determining the Inter-Ion Mode (06 七 63 ： 打 1 ： 11 ^ 1 ： 丄。 11 0 Delay Root] 3 6 丄 。1 ：： 10] 1 111 (X16) Various interpolations for prediction of the current block in the picture. Prediction modes can be used, for example, various modes can be used, such as merge mode, skip mode, MVP mode, affine mode, etc. Decoder side motion vector refinement (DMVR) -2.H, AMVR (adaptive) mot 丄 on vector resolution (SH) may be further used as a secondary mode, etc. Affine mode may also be called affine motion predictor mode, MVP mode is advanced motion vector prediction (AMVP) mode. Prediction mode information indicating the inter prediction mode of the current block may be signaled from an encoding device to a decoding device, and the prediction mode information may be included in a bitstream and received by the decoding device. A number of Correction modes may include index information indicating one of the, or, through a hierarchical signaling flag information may indicate the inter-prediction mode. In this case can be the prediction mode information includes one or more flags.
예를 들어 , 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 안되는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 안되는 경우에 MVP 모드 적용되는 것으로 지시하거나 추가적인 구분을 위한 플래그를 더 시그널링할 수도 있다 . 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그널링될 수도 있고, 또는 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 어파인 모드는 후술하는 바와 같이 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트의 하나의 후보로 구성될 수도 있다. For example, the skip flag is signaled to indicate whether to apply the skip mode, and if the skip mode is not applied, the merge flag is signaled to indicate whether to apply the merge mode, and if the merge mode is not applied, the MVP mode is applied. Or further signal a flag for further classification. The affine mode may be signaled in an independent mode, or may be signaled in a mode dependent on a merge mode or an MVP mode. For example, the affine mode is one candidate of a merge candidate list or an MVP candidate list as described below. It may be configured.
옴직임 정히 £·# (Derivation of mot丄on information according to inter prediction mode) 정 정 (Derivation of mot 丄 on information according to inter prediction mode)
현재 블록의 움직임 정보를 이용하아 인터 예측을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 움직임 주정 (motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 위상 (phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록 (또는 현재 블록의 템플릿 )과 참조 블록 (또는 참조 블록의 템플릿 ) 간 SAD를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다 .  Inter prediction may be performed using motion information of the current block. The encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the encoding apparatus may search for a similar reference block having a high correlation using the original block in the original picture for the current block in fractional pixel units within a predetermined search range in the reference picture, thereby deriving motion information. Can be. Similarity of blocks can be derived based on the difference of phase based sample values. For example, the similarity of the blocks may be calculated based on the SAD between the current block (or template of the current block) and the reference block (or template of the reference block). In this case, motion information may be derived based on a reference block having the smallest SAD in the search area. The derived motion information may be signaled to the decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
머지 모드 및 스킵 모드 Merge mode and skip mode
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 머지 모드 또는 스킵 모드에서 이용되는 주변 블록을 설명하기 위한도면이다.  FIG. 12 is a diagram for describing a neighboring block used in a merge mode or a skip mode as an embodiment to which the present invention is applied.
머지 모드 (merge mode)가 적용되는 경우, 현재 예측 블록의 움직임 정보가 직접적으로 전송되지 않고, 주변 예측 블록의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 예측 블록의 움직임 정보를 유도하게 된다. 따라서, 머지 모드를 이용하였음을 알려주는플래그 정보 및 주변의 어떤 예측블록을 이용하였는지를 알려주는 머지 인덱스를 전송함으로써 현재 예측 블록의 움직임 정보를 지시할 수 있다. When the merge mode is applied, the motion information of the current prediction block is not directly transmitted, and the motion information of the current prediction block is derived using the motion information of the neighboring prediction block. Therefore, merge mode The motion information of the current prediction block can be indicated by transmitting flag information indicating that the information has been used and a merge index indicating which neighboring prediction blocks have been used.
인코더는 머지 모드를 수행하기 위해서 현재 예측 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용되는 머지 후보 블록 (merge candidate block)을 탐색할 수 있다. 예를 들어, 상기 머지 후보 블록은 최대 5개까지 이용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 머지 후보 블록의 최대 개수는 슬라이스 헤더 (또는 타일 그룹 헤더 ñ에서 전송될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 머지 후보 블록들을 찾은 후, 인코더는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있고, 이들 중 가장 작은 비용을 갖는 머지 후보 블록을 최종머지 후보블록으로선택할수 있다.  The encoder can search the merge candidate block used to derive motion information of the current prediction block to perform the merge mode. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the present invention is not limited thereto. The maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header (or a tile group header ñ, and the present invention is not limited thereto. After finding the merge candidate blocks, the encoder may generate a merge candidate list. For example, the merge candidate block having the smallest cost among them may be selected as the final merge candidate block.
본 발명은 상기 머지 후보 리스트를 구성하는 머지 후보 블록에 대한 다양한실시예를 제공한다.  The present invention provides various embodiments of a merge candidate block constituting the merge candidate list.
상기 머지 후보 리스트는 예를 들어 5개의 머지 후보 블록을 이용할 수 있다. 예를 들어 , 4개의 공간적 머지 후보 (spatial merge candidate)와 The merge candidate list may use, for example, five merge candidate blocks. For example, four spatial merge candidates
1개의 시간적 머지 후보 (temporal merge candidate)를 이용할 수 있다. 구체적 예로, 공간적 머지 후보의 경우 도 12에 도시된 블록들을 공간적 머지 후보로 이용할수 있다. One temporal merge candidate can be used. As a specific example, in the case of the spatial merge candidate, the blocks shown in FIG. 12 may be used as the spatial merge candidate.
도 13은 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 예시하는흐름도이다 .  13 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 13을 참조하면, 코딩 장치 (인코더 /디코더 )는 현재 블록의 공간적 주변 블록들을 탐색하여 도출된 공간적 머지 후보들을 머지 후보 리스트에 삽입한다 ( S1301 ) . 예를 들어 , 상기 공간적 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 좌측 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌상즉 코너 주변 블록들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 상술한 공간적 주변 블록들 이외에도 우측 주변 블록, 하측 주변 블록, 우하측 주변 블록 등 추가적인 주변 블록들이 더 상기 공간적 주변 블록들로사용될 수 있다. 코딩 장치는 상기 공간적 주변 블록들을 우선순위를 기반으로 탐색하여 가용한 블록들을 검출하고, 검출된 블록들의 움직임 정보를 상기 공간적 머지 후보들로 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코더 및 디코더는 도 12에 도시된、 5개의 블록들을 Al , Bl , BO , AO , B2의 순서대로 탐색하여, 가용한 후보들을 순차적으로 인덱싱하여 머지 후보 리스트로구성할수 있다 . Referring to FIG. 13, the coding device (encoder / decoder) searches for spatial neighboring blocks of the current block, and stores the spatial merge candidates derived from the merge candidate list. Insert (S1301). For example, the spatial neighboring blocks may include a lower left corner peripheral block, a left peripheral block, a right upper corner peripheral block, an upper peripheral block, and an upper left corner corner block of the current block. However, as an example, in addition to the above-described spatial peripheral blocks, additional peripheral blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a lower right peripheral block may be further used as the spatial peripheral blocks. The coding apparatus may search for the spatial neighboring blocks based on priority, detect available blocks, and derive motion information of the detected blocks as the spatial merge candidates. For example, the encoder and the decoder may search the five blocks shown in FIG. 12 in the order of Al, Bl, BO, AO, and B2, and index the available candidates sequentially to form a merge candidate list.
코딩 장치는 상기 현재 블록의 시간적 주변 블록을 탐색하여 도출된 시간적 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입한다 ( S1302 ) . 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록이 위치하는 현재 픽처와 다른 픽처인 참조 픽처 상에 위치할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 참조 픽처는 collocated 픽처 또는 col 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록은상기 col 픽처 상에서의 상기 현재 블록에 대한 동일 위치 블록 ( co-located block )의 우하측코너 주변 블록 및 우하측 센터 블록의 순서로 탐색될 수 있다.  The coding apparatus inserts the temporal merge candidate derived by searching the temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S1302). The temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located. The reference picture in which the temporal neighboring block is located may be called a collocated picture or a col picture. The temporal neighboring block may be searched in the order of the lower right corner peripheral block and the lower right center block of the co-located block with respect to the current block on the col picture.
한편, motion data compress ion이 적용되는 경우, 상기 col 픽처에 일정 저장 단위마다 특정 움직임 정보를 대표 움직임 정보로 저장할 수 있다. 이 경우 상기 일정 저장 단위 내의 모든 블록에 대한 움직임 정보를 저장할 필요가 없으며 이를 통하여 motion data compres s ion 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 일정 저장 단위는 예를 들어 16x16 샘플 단위, 또는 8x8 샘플 단위 등으로 미리 정해질 수도 있고, 또는 인코더에서 디코더로 상기 일정 저장 단위에 대한 사이즈 정보가 시그널링될 수도 있다. 상기 motion data compression이 적용되는 경우 상기 시간적 주변 블록의 움직임 정보는 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 상기 일정 저장 단위의 대표 움직임 정보로 대체될 수 있다. Meanwhile, when motion data compress ion is applied, specific motion information may be stored as the representative motion information for each col storage unit in the col picture. In this case, it is not necessary to store the motion information for all the blocks in the predetermined storage unit, thereby obtaining a motion data compression effect. In this case, the schedule storage unit is for example 16x16 sample units, or 8x8 sample units. The size information for the predetermined storage unit may be signaled from the encoder to the decoder or the like. When the motion data compression is applied, motion information of the temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of the predetermined storage unit in which the temporal neighboring block is located.
즉, 이 경우 구현 측면에서 보면, 상기 시간적 주변 블록의 좌표에 위치하는 예측 블록이 아닌, 상기 시간적 주변 블록의 좌표 (좌상단 샘플 포지션)를 기반으로 일정 값만큼 산술적 오른쪽 쉬프트 후 산술적 왼쪽 쉬프트 한 위치를 커버하는 예측 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 시간적 머지 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 2nx2n 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ( (xTnb»n) <<n) , (yTnb»n) <<n) ñ에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다.  That is, in this case, in terms of implementation, the arithmetic left shifted position after arithmetic right shifted by a predetermined value based on the coordinates (upper left sample position) of the temporal neighboring block, not the prediction block located at the coordinates of the temporal neighboring block. The temporal merge candidate may be derived based on the motion information of the covering prediction block. For example, when the constant storage unit is 2nx2n sample units, assuming that the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb »n) << n) and (yTnb» n) The motion information of the prediction block located at << n) ñ may be used for the temporal merge candidate.
구체적으로, 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 16x16 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ( (xTnb»4 ) «4 ) , (yTnb>>4 ) <<4 ) )에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 8x8 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ( (xTnb> ñ3 ) <<3 ) , (yTnb> ñ3 ) «3 ) )에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다.  Specifically, for example, when the constant storage unit is a 16x16 sample unit, when the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified position ((xTnb »4)« 4), (yTnb> Motion information of the prediction block located at < 4 &gt;) &lt; <4) can be used for the temporal merge candidate. Or, for example, when the constant storage unit is 8x8 sample units, when the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb> ñ3) << 3) and (yTnb> ñ3 The motion information of the predictive block located at &lt; RTI ID = 0.0 &gt; &quot; 3)) can be used for the temporal merge candidate.
코딩 장치는 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수보다 작은지 여부를 확인할 수 있다 (S1303). 상기 최대 머지 후보들의 개수는 미리 정의되거나 인코더에서 디코더로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 인코더는상기 최대 머지 후보들의 개수에 관한 정보를 생성하고, 인코딩하여 비트스트림 형태로 상기 디코더로 전달할 수 있다. 상기 최대 머지 후보들의 개수가 다 채워지면 이후의 후보 추가과정은 진행하지 않을 수 있다. The coding apparatus currently determines that the number of merge candidates is greater than the maximum number of merge candidates. Whether it is small can be checked (S1303). The maximum number of merge candidates may be predefined or signaled at the encoder to the decoder. For example, the encoder may generate information about the maximum number of merge candidates, encode the information, and transmit the encoded information to the decoder in the form of a bitstream. If the maximum number of merge candidates is filled, the subsequent candidate addition process may not proceed.
상기 확인 결과 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작은 경우, 코딩 장치는 추가 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입한다 (S1304). 상기 추가 머지 후보는 예를 들어 ATMVP, combined bi- predictive 머지 후보 (현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 타입인 경우) 및/또는 영벡터 머지 후보를 포함할수 있다.  As a result of the checking, when the number of the current merge candidates is smaller than the maximum merge candidates, the coding apparatus inserts an additional merge candidate into the merge candidate list (S1304). The additional merge candidate may include, for example, ATMVP, combined bi-predictive merge candidate (when the slice type of the current slice is B type) and / or zero vector merge candidate.
상기 확인 결과 상기 현재 마지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작지 않은 경우, 코딩 장치는 상기 머지 후보 리스트의 구성을 종료할 수 있다. 이 경우 인코더는 RD (rate-distortion) cost 기반으로 상기 머지 푸보 리스트를 구성하는 머지 투보들 중 최적의 머지 두보를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 머지 푸보를 가리키는 선택 정보 (ex. merge index)를 디코더로 시그널링할 수 있다. 디코더는 상기 머지 후보 리스트 및 상기 선택 정보를 기반으로상기 최적의 머지 후보를 선택할수 있다.  As a result of the checking, when the number of the current merge candidates is not smaller than the number of the maximum merge candidates, the coding apparatus may terminate the construction of the merge candidate list. In this case, the encoder may select an optimal merge dubo among merged dubos constituting the merge fubo list based on a rate-distortion (RD) cost, and converts selection information (ex. Merge index) indicating the selected merge fubo to the decoder. Can be signaled. The decoder may select the optimal merge candidate based on the merge candidate list and the selection information.
상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 사용될 수 있으며, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있음을 상술한 바와 같다. 인코더는 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 디코더로 시그널링할 수 있다. 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 As described above, the motion information of the selected merge candidate may be used as the motion information of the current block, and the prediction samples of the current block may be derived based on the motion information of the current block. An encoder may derive residual samples of the current block based on the prediction samples, and may signal residual information about the residual samples to a decoder. 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
49 디코더는 상기 제지듀얼 정보를 기반으로 도출된 레지듀얼 샘플들 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있음은상술한 바와 같다.  As described above, the 49 decoder may generate reconstructed samples based on the residual samples and the predicted samples derived based on the residual information, and generate a reconstructed picture based thereon.
스킵 모드 (skip mode)가 적용되는 경우, 앞에서 머지 모드가 적용되는 경우와동일한 방법으로상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 다만, 스킵 모드가 적용되는 경우 해당 블록에 대한 레지듀얼 신호가 생략되며 따라서 예측 샘플들이 바로 복원 샘플들로 이용될 수 있다.  When the skip mode is applied, the motion information of the current block may be derived in the same manner as when the merge mode is applied. However, when the skip mode is applied, the residual signal for the corresponding block is omitted, and thus prediction samples may be used as reconstructed samples.
MVP 모드 MVP mode
도 14는 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 예시하는 흐름도이다.  14 is a flowchart illustrating a merge candidate list construction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
MVP (Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록 (예를 들어 , 앞서 도 12에서 설명한 주변 블록일 수 있다)와 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록 (또는 col 블록)에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여 , 움직임 벡터 예즉자 (motion vector predictor, mvp) 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 예측자 후보로 사용될 수 있다.  When the Motion Vector Prediction (MVP) mode is applied, it corresponds to the reconstructed spatial neighboring block (for example, may be the neighboring block described above with reference to FIG. 12) and the motion vector and / or temporal neighboring block (or col block). Using the motion vector, a motion vector predictor (mvp) candidate list may be generated. That is, the motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or the motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate.
상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 예측자 후보를 지시하는 선택 정보 (ex. MVP 플래그 또는 MVP 인덱스)를 포함할 수 있다. 이 때 , 예측부는 상기 선택 정보를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서, 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분 (MVD)을 구할수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 디코딩 장치의 예측부는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 디코딩 장치의 예측부는 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다. 예를 들어, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트는도 14에 도시된 바와같이 구성될 수 있다. The information about the prediction may include selection information (ex. MVP flag or MVP index) indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from the motion vector predictor candidates included in the list. In this case, the prediction unit may use the selection information, and among the motion vector predictor candidates included in the motion vector candidate list, A motion vector predictor of the current block may be selected. The prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block. In this case, the prediction unit of the decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor. The prediction unit of the decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index or the like indicating the reference picture from the information about the prediction. For example, the motion vector predictor candidate list may be constructed as shown in FIG. 14.
ATMVP (Advanced Temporal Mot丄on Vector Prediction) ATMVP (Advanced Temporal Mot 丄 on Vector Prediction)
도 15 및 도 16은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , ATMVP (Advanced Temporal Motion Vector Prediction) 후보를 유도하는 방법을 설명하기 위한도면이다.  15 and 16 are diagrams for describing a method of deriving an Advanced Temporal Motion Vector Prediction (ATMVP) candidate as an embodiment to which the present invention is applied.
도 15를 참조하면, ATMVP는 시간적으로 이웃하는 픽쳐의 collocated blocks의 움직임 정보에 기초하여 코딩 유닛의 서브 블록들에 대한 움직임 정보를 유도하는 방법이다. 이를 통해 , 시간적 움직임 벡터 예측 (Temporal Motion Vector Prediction, TMVP)의 성능을향상시킬 수 있으며, 일반적인 또는 worst case의 복잡도를 낮줄수 있다. 본 발명에서, ATMVP는서브 블록 기반 시간 머지 후보 ( subblock-based temporal merging candidate) , SbTMVP로지칭될수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 , ATMVP는 다음과 같은 과정에 의해 유도될 수 있다. Referring to FIG. 15, an ATMVP is a method of deriving motion information for subblocks of a coding unit based on motion information of collocated blocks of a neighboring picture in time. This can improve the performance of Temporal Motion Vector Prediction (TMVP) and reduce the complexity of common or worst case. In the present invention, ATMVP may be referred to as a subblock-based temporal merging candidate, SbTMVP. In one embodiment of the present invention, ATMVP may be derived by the following process.
먼저, 인코더/디코더는 이웃하는 코딩 유닛이 이용 가능하고, 이용 가능한 코딩 유닛의 움직임 벡터가 현재 후보 리스트 내의 움직임 벡터와 다르면, 공간적 이웃 코딩 유닛들로부터 움직임 벡터를 추가할 수 있다. 일 예로, 도 16을 참조하면, 상술한 과정은 Al, Bl, BO, AO, B2 의 순서에 따라 수행될 수 있다. 다른 일 예로, 복잡도 개선을 위하여, 상술한 과정은 고정된 위치 (예를 들어, A1 위치) 블록의 움직임 벡터만을 이용하여 ATMVP를 유도할 수도 있다.  First, the encoder / decoder may add motion vectors from spatial neighboring coding units if a neighboring coding unit is available and the motion vector of the available coding unit is different from the motion vector in the current candidate list. For example, referring to FIG. 16, the above-described process may be performed in the order of Al, Bl, BO, AO, and B2. As another example, in order to improve the complexity, the above-described process may derive ATMVP using only the motion vector of the fixed position (eg, A1 position) block.
상기 인코더/디코더는, 이용 가능한 No개의 공간 후보들 중 첫 번째 움직임 벡터 후보는 collocated picture 및 각 서브 블록의 움직임 정보를 유도할 위치를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 여기서, N◦는 이용가능한 공간 후보자들의 개수를 나타낸다. 만약, No가 0이면, collocated picture 및 움직임 0인 collocated position은 각 서브 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용될 수 있다.  The encoder / decoder may be used to determine a position from which a first motion vector candidate among the available No spatial candidates is derived from a collocated picture and motion information of each subblock. Where N is the number of available space candidates. If No is 0, a collocated picture and a collocated position of motion 0 may be used to derive motion information of each subblock.
다수의 참조 픽쳐들이 이용되는 경우, ATMVP에 있어서 서로 다른 코딩 유닛들의 collocated picture 는 같지 않을 수 있다. 현재 픽쳐 내의 서로 다른 코딩 유닛들에 대해, ATMVP 유도를 위해 서로 다른 collocated picture를 갖는다는 것은 다수의 참조 픽쳐들의 움직임 정보 필드들이 유도되어야만 한다는 것을 의미하고 이는 메모리 대역폭 (bandwidth)을 증가시키기 때문에 바람직하지 않다.  When multiple reference pictures are used, collocated pictures of different coding units may not be the same in ATMVP. For different coding units in the current picture, having different collocated pictures for ATMVP derivation means that motion information fields of multiple reference pictures must be derived, which is undesirable because it increases memory bandwidth. not.
따라서, 본 발명은, ATMVP를 유도할 때 동일한 collocated picture를 사용하는, 보다 단순화된 디자인을 제공한다. 예를 들어, 동일한 collocated picture 를 사용하는 방법은 슬라이스 (또는 타일 그룹) 헤더에서 정의될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 블록 레벨에서, 이웃 블록 A의 참조 픽쳐가 collocated picture와 다르면, 이웃 블록 A의 움직임 벡터는 시간적 움직임 벡터 스케일링 방법에 기초하여 스케일링 될 수 있다. 그리고, 상기 이웃 블록 A의 스케일된 움직임 벡터는 ATMVP에서 이용될 수 있다. 도 17은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , ATMVP (Advanced Temporal Motion Vector Prediction) 후보를 유도하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 , 현재 블록의 우하단 (right - bottom) 블록 또는 현재 블록의 중앙 (center) 위치의 시간 이웃 블록 (또는 col모미의 움직임 벡터를 사용하는 TMVP는 화면 내 움직임을 반영하지 못하므로, 인코더/디코더는 주변 블록의 움직임 벡터가 가리키는 위치의 이 묘의 움직임 벡터를 MVP로사용할 수 있다. Therefore, in the present invention, the same collocated picture is obtained when inducing ATMVP. Provides a more simplified design for use. For example, a method of using the same collocated picture may be defined in a slice (or tile group) header, but the present invention is not limited thereto. For example, at the block level, if the reference picture of the neighboring block A is different from the collocated picture, the motion vector of the neighboring block A may be scaled based on a temporal motion vector scaling method. And, the scaled motion vector of the neighboring block A can be used in ATMVP. FIG. 17 is a diagram illustrating a method of deriving an Advanced Temporal Motion Vector Prediction (ATMVP) candidate according to an embodiment to which the present invention is applied. Referring to FIG. 17, in one embodiment of the present invention, a TMVP using a motion vector of a temporal neighboring block (or colmo) of a right-bottom block of a current block or a center position of a current block Since it does not reflect the motion in the picture, the encoder / decoder can use the motion vector of this drawing at the position indicated by the motion vector of the neighboring block as the MVP.
예를 들어, 인코더/디코더는 도 17에 도시된 머지 후보자 구성 순서와 같이 체크하면서 가장 먼저 이용 가능한 공간 이웃 블훅 (spatial neighbor block)의 움직임 벡터를 찾을 수 있다. 그리고, 참조 픽쳐에서 상기 움직임 벡터가가리키는 위치를 col-PB (즉, ATMVP후보)로 도출할수 있다.  For example, the encoder / decoder may find the motion vector of the spatial neighbor block that is available first, checking as in the merge candidate construction order shown in FIG. 17. The position indicated by the motion vector in the reference picture can be derived as col-PB (ie, ATMVP candidate).
또한, 상기 움직임 벡터를 각 서브 블록 단위로 대응 블록 (corresponding block)의 움직임 벡터로서 사용할 수 있다. 이때, 특정 서브 블록에 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우, 상기 대응 블록의 센터 (center)에 위치한 센터 블록의 움직임 벡터를 이용 가능하지 않은 서브 블록을 위한 움직임 벡터로 사용할 수 있으며, 이를 대표 움직임 백터로 저장할 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 The motion vector may be used as a motion vector of a corresponding block in each subblock unit. In this case, when a motion vector does not exist in a specific subblock, the motion vector of the center block located in the center of the corresponding block may be used as a motion vector for the unavailable subblock, which is used as a representative motion vector. To store 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
53 수 있다.  53 may.
Temporal mot丄on vector data Storage reduct丄on Temporal mot 丄 on vector data Storage reduct 丄 on
본 발명의 일 실시예에서, 시간 움직임 벡터 데이터 (Temporal motion vector data) 압축을 위해, 공간 후보들의 움직임 벡터 데이터에 기초하여 시간 움직임 벡터 저장 (Temporal motion vector storage)을 감소시키는 방법을 제안한다.  In one embodiment of the present invention, a method of reducing temporal motion vector storage based on motion vector data of spatial candidates is proposed for temporal motion vector data compression.
도 18 및 도 19는 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른, 시간 움직임 벡터 데이터 (Temporal motion vector data)를 압축하는 방법 및 이에 이용되는 공간후보들의 위치를 예시하는 도면이다.  18 and 19 are diagrams illustrating a method of compressing temporal motion vector data and positions of spatial candidates used therein according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에서 , 공간 후보 (spatial candidate)가 인터 예측에 의해 예측되면, 공간 후보의 움직임 벡터는 압축을 위한 기본 움직임 벡터로 설정될 수 있다. 예를 들어, 최대 5개의 공간 후보가 기본 시간 움직임 벡터를 유도하기 위한 참조 시간 움직임 정보로 이용될 수 있다. 일 실시예로, 상기 5개의 공간 후보는 도 19에 도시된 바와 같이 설정될 수 있다.  Referring to FIG. 18, in the embodiment of the present invention, if a spatial candidate is predicted by inter prediction, a motion vector of the spatial candidate may be set as a basic motion vector for compression. For example, up to five spatial candidates may be used as reference temporal motion information for deriving a fundamental temporal motion vector. In one embodiment, the five spatial candidates may be set as shown in FIG. 19.
또한, 시간 움직임 벡터 데이터는 공간 후보들의 움직임 벡터에 기초하여 압축될 수 있다. 공간 후보를 서치하는 순서는 도 18에 도시된 바와 같을 수 있다. 공간 후보들은 센터 블록 (C), 좌상측 블록 (TL), 우상측 블록 (TR), 좌하즉 블록 (BL), 우하즉 블록 (묘리의 순서에 따라 확인될 수 있다. 이는 일실시예일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 조합 가능한 순서가 적용될 수 있다. 먼저 , 인코더 /디코더는 센터 블록 (이이 인터 예측 되었는지 확인할 수 있다. 상기 센터 블록 (이이 인터 예측 되었다면, 인코더/디코더는 상기 센터 블록 (이의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측을 위한 기본값 (default)으로 설정할수 있다. In addition, temporal motion vector data may be compressed based on the motion vectors of the spatial candidates. The order of searching for spatial candidates may be as shown in FIG. 18. Spatial candidates may be identified according to the order of the center block (C), the upper left block (TL), the upper right block (TR), the lower left block (BL), and the lower right block (the drawing. This is only an example. The present invention is not limited to this, and other combinable order may be applied. First, the encoder / decoder may check whether the center block is inter-predicted. If the center block is inter-predicted, the encoder / decoder may set the center block (its motion vector as a default for motion vector prediction). have.
상기 센터 블록 (C)이 인터 예측 되지 않았다면, 인코더 /디코더는 좌상측 블록 (TL)이 인터 예측 되었는지 확인할 수 있다. 좌상측 블록 (TL)이 인터 예측 되었다면, 인코더/디코더는 인코더는 상기 좌상측 블록 (TL)의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측을 위한 기본값 (default)로 설정할수 있다.  If the center block C is not inter predicted, the encoder / decoder may check whether the upper left block TL is inter predicted. If the upper left block TL is inter predicted, the encoder / decoder may set the motion vector of the upper left block TL as a default for motion vector prediction.
상기 좌상측 블록 (TL)이 인터 예측 되지 않았다면, 인코더/디코더는 우상측 블록 (TR)이 인터 예측 되었는지 확인할 수 있다. 상기 우상측 블록 (TR)이 인터 예측 되었다면, 인코더 /디코더는 상기 우상측 블록 ( 리의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측을 위한 기본값 (default)로 설정할수 있다. 상기 우상측 블록 (TR)이 인터 예측 되지 않았다면, 인코더/디코더는 좌하측 블록 (BL)이 인터 예측 되었는지 확인할 수 있다. 상기 좌하측 블록 (BL)이 인터 예측 되었다면, 인코더 /디코더는 상기 좌하측 블록 미의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측을 위한 기본값 (default)로 설정할수 있다. 상기 좌하측 블록 니이 인터 예측 되지 않았다면, 인코더 /디코더는 우하측 블록 (BR)이 인터 예측 되었는지 확인할 수 있다. 상기 우하측 블록 (BR)이 인터 예측 되었다면, 인코더 /디코더는 상기 우하측 블록 리의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측을 위한 기본값 (default)로 설정할 수 있다. 상기 우하측 블록 이이 인터 예측 되지 않았다면, 인코더 /디코더는 인트라모드를 기본 (default)으로 설정할수 있다. 위와 같은 과정을 통해, 인코더/디코더는 기본 움직임 벡터 (default motion vector)를 움직임 정보로 압축할수 있다. 적응적인 서브블록사이즈에 기초하여 ATMVP 를 수행하는 실시예 If the upper left block TL is not inter predicted, the encoder / decoder may check whether the upper right block TR is inter predicted. If the upper right block TR is inter predicted, the encoder / decoder may set the motion vector of the upper right block Lee as a default value for motion vector prediction. The upper right block TR is not inter predicted. If not, the encoder / decoder may check whether the lower left block BL is inter predicted, and if the lower left block BL is inter predicted, the encoder / decoder may determine the motion vector of the lower left block B for motion vector prediction. If the lower left block knee is not inter predicted, the encoder / decoder may check whether the lower right block BR is inter predicted, and if the lower right block BR is inter predicted, the encoder The decoder may set the motion vector of the lower right block to a default value for motion vector prediction. If it is not inter predicted, the encoder / decoder can set the intra mode to default. Through the above process, the encoder / decoder can compress a default motion vector into motion information. Embodiment of Performing ATMVP Based on Adaptive Subblock Size
본 발명의 일실시예에서 , 적응적인 서브 블록 사이즈에 기초하여 ATMVP를 수행하는 방법을 제안한다. 예를 들어, ATMVP 유도를 위해 이용되는 서브 블록 사이즈는 슬라이스 레벨에서 적응적으로 적용될 수 있다.  In one embodiment of the present invention, a method for performing ATMVP based on an adaptive subblock size is proposed. For example, the sub block size used for ATMVP derivation may be adaptively applied at the slice level.
한편, 4x4 블록 단위로 ATMVP 움직임 정보가 유도된다면, 하나의 ATMVP 코딩 유닛 내에서 매 4x4 서브 블록 단위로 움직임 유도 및 움직임 보상을 수행하게 되는 문제점이 생길 수 있다.  On the other hand, if ATMVP motion information is derived in 4x4 block units, there may be a problem that motion derivation and motion compensation are performed in every 4x4 subblock unit in one ATMVP coding unit.
이를해결하기 위해, 인코더는 ATMVP 움직임 유도를 위해 이용되는 하나의 기본 서브 블록 사이즈 (default sub-block size)를 시퀀스 레벨에서 디코더로 시그널링할수 있다.  To solve this, the encoder can signal one default sub-block size used for ATMVP motion derivation to the decoder at the sequence level.
다른 일 예로, 기본 서브 블록 사이즈 (default sub-block size)가 현재 슬라이스에서 이용되는 경우, 픽쳐 또는 슬라이스 레벨에서 플래그가 시그널링될 수 있다. 상기 플래그가 false 이면, ATMVP 서브 블록 사이즈는 슬라이스 헤더에서 추가적으로 시그널링 될 수 있다.  As another example, when a default sub-block size is used in the current slice, a flag may be signaled at the picture or slice level. If the flag is false, the ATMVP subblock size may be additionally signaled in the slice header.
Collocated block유도를 위한 영역을 제한하는 실시예 Example of Restricting an Area for Collocated Block Induction
본 발명에 있어서, ATMVP 를 위한 Collocated block 의 영역은 현재 In the present invention, the area of the collocated block for ATMVP is currently
CTU 및 collocated picture 내 한 열 (one column)의 NxN 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 NxN 블록은 4x4 블록일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. It may include an NxN block of one column in the CTU and collocated picture. For example, the NxN block may be a 4x4 block, but the present invention may It is not limited.
만약, 머지 후보의 움직임 벡터에 의해 식별된 ATMVP Collocated block이 상기 제한된 영역의 밖에 위치하는 경우, 상기 제한된 영역 내에 위치하도록 이동될 수 있다. 예를 들어, 상기 제한된 영역 내의 가장 가까운 경계에 위치하도록 이동될 수 있다.  If the ATMVP collocated block identified by the motion vector of the merge candidate is located outside the restricted area, it may be moved to be located within the restricted area. For example, it may be moved to be located at the nearest boundary within the restricted area.
Subblock-based temporal merging cand丄date를 유도하는실시여 1 본 발명의 일 실시예에서 , 인코더 /디코더는 공간적으로 이웃하는 블록의 움직임 정보에 기초하여 특정되는 collocated picture 내 collocated block (또는 collocated subblock)의 움직임 정보를 서브 블록 기반 시간 머 1 (subblock-based temporal merging cand丄date) ᄌi 세 普록 머지 후보 리스트 (subblock merging candidate list)에 주가할수 있다. 본 발명에서, 공간적으로 이웃하는 블록의 움직임 정보는 시간 움직임 벡터 (temporal motion vector)로 지칭될 수 있다. 실시예로서 , 인코더/디코더는 현재 코딩 블록의 너비와 높이가 미리 정해진 특정 크기보다 크거나 같은 경우, 서브블록 기반 시간 머지 후보를 유도할수 있다. 예를 들어, 상기 미리 정해진 특정 크기는 8일 수 있다. Embodiment of Deriving Subblock-based Temporal Merging Cand Date 1 In one embodiment of the present invention, an encoder / decoder is used to determine a collocated block (or collocated subblock) in a collocated picture specified based on motion information of a spatially neighboring block. The motion information may be priced in a subblock-based temporal merging canddate, three subblock merging candidate lists. In the present invention, motion information of a spatially neighboring block may be referred to as a temporal motion vector. As an embodiment, the encoder / decoder may derive a subblock based time merge candidate when the width and height of the current coding block are greater than or equal to a predetermined specific size. For example, the predetermined specific size may be eight.
실시예로서, 인코더/디코더는 이용 가능한 공간 후보들 중 첫 번째 공간 후보의 움직임 정보를 시간 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 일 예로, 인코더/디코더는 Al, Bl, BO, A0의 순서로 이용 가능한 공간 후보를 탐색할 수 있다. 이때, 인코더/디코더는 이용 가능한 공간 후보들 중에서 참조 픽쳐가 collocated picture와 동일한 공간 후보를 시간 움직임 벡터로 설정할 수 2019/194502 1»（：1/10公019/003810 As an embodiment, the encoder / decoder may set the motion information of the first spatial candidate among the available spatial candidates as a temporal motion vector. As an example, the encoder / decoder may search for available spatial candidates in the order of Al, Bl, BO, and A0. In this case, the encoder / decoder may set a spatial candidate whose reference picture is the same as the collocated picture among the available spatial candidates as a temporal motion vector. 2019/194502 1 »（： 1/10 公 019/003810
57 있다. 다른 일 예로, 인코더/디코더는 하나의 고정된 위치의 공간 후보가 이용 가능한지 확인하고, 이용 가능한 경우 해당 공간 후보의 움직임 벡터를 시간 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 하나의 고정된 위치의 공간 후보는 A1 위치의 블록으로 설정될 수 있다.  There is 57. As another example, the encoder / decoder may check whether a spatial candidate of one fixed position is available and, if available, set the motion vector of the spatial candidate as a temporal motion vector. For example, the spatial candidate at one fixed position may be set to a block at position A1.
또한, 인코더/디코더는 상기 시간 움직임 벡터를 이용하여 collocated picture 내 collocated block의 위치를 특정할 수 있다. 일 예로, 다음의 수학식 1이 이용될 수 있다.  Also, the encoder / decoder may specify the position of a collocated block in a collocated picture using the temporal motion vector. For example, the following Equation 1 may be used.
【수학식 1】  [Equation 1]
xColCb = Clip3( xCtb, Min( CurPicWidthlnSamplesY - 1, xCtb + ( 1 « CtbLog2SizeY ) + 3 ), xColCtrCb + ( tempMv[0] » 4 ) )  xColCb = Clip3 (xCtb, Min (CurPicWidthlnSamplesY-1, xCtb + (1 «CtbLog2SizeY) + 3), xColCtrCb + (tempMv [0]» 4))
yColCb = Clip3( yCtb, Min( CurPicHeightlnSamplesY — 1， yCtb + ( 1 « CtbLog2SizeY ) - 1 ), yColCtrCb + ( tempMv[l] » 4 ) )  yColCb = Clip3 (yCtb, Min (CurPicHeightlnSamplesY — 1, yCtb + (1 «CtbLog2SizeY)-1), yColCtrCb + (tempMv [l]» 4))
여기서, ( xColCtrCb, yColCtrCb ) 는 중앙 위치의 우하측 샘플을 포함하는 collocated coding block의 top-left sample 위치를 나타내고, tempMv는상기 시간움직임 벡터를 나타낸다.  Here, (xColCtrCb, yColCtrCb) represents the top-left sample position of the collocated coding block including the right bottom sample of the center position, and tempMv represents the time motion vector.
또한, 인코더/디코더는 서브 블록 단위로 현재 코딩 블록 내 각 서브 블록의 움직임 정보를 유도할 위치를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 다음의 수학식 2를 이용하여 collocated picture 내 collocated subblock의 위치가유도될 수 있다.  In addition, the encoder / decoder may determine a position for deriving motion information of each subblock in the current coding block on a subblock basis. In one embodiment, the location of the collocated subblock in the collocated picture may be derived using Equation 2 below.
【수학식 2】  [Equation 2]
xColSb = Clip3( xCtb, Min( CurPicWidthlnSamplesY - 1， xCtb + ( 1 « xColSb = Clip3 (xCtb, Min (CurPicWidthlnSamplesY-1 ， xCtb + (1 «
0¾[（¾2引26¥） + 3），표客 +（호611平] ¥[0] » 4）） yColSb = Clip3( yCtb, Min( CurPicHeightlnSamplesY - 1 , yCtb + ( 1 «0¾ [（¾2 引 26 ¥） + 3）, Ticket number + （호 611 平] ¥ [0] »4）） yColSb = Clip3 (yCtb, Min (CurPicHeightlnSamplesY-1, yCtb + (1 «
CtbLog2SizeY ) - 1 ), ySb + ( tempMv[l] » 4 ) ) CtbLog2SizeY)-1), ySb + (tempMv [l] »4))
여기서 , ( xSb, ySb )는 현재 서브블록의 위치를 나타낸다.  Here, (xSb, ySb) represents the position of the current subblock.
일 실시예에서 , 인코더 /디코더는 현재 collocated subblock이 이용 가능하지 않은 경우, 시간 움직임 벡터를 이용하여 특정되는 collocated block의 움직임 정보를 이용할수 있다. 본 발명의 목적은, 하드웨어 설계를 위한 시간 움직임 벡터 (temporal motion vector) 유도 방법을 제안한다. 일반적인 하드웨어 디코더는 파이프 라인 (pipeline)을 사용하도록 설계되기 때문에 , 움직임 벡터를 유도함에 있어서 , 시간 움직임 벡터의 이용은 메모리 대역폭 (memory bandwith) , 처리량 (throughput) 및 레이턴시 ( latency)에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 따라서, H/W에서 효과적인 파이프 라인 처리를 위해 제한된 시간 움직임 벡터 유도 방법을 제안한다.  In one embodiment, if the current collocated subblock is not available, the encoder / decoder may use the motion information of the collocated block specified using a temporal motion vector. An object of the present invention is to propose a method of deriving a temporal motion vector for hardware design. Since typical hardware decoders are designed to use pipelines, in deriving motion vectors, the use of temporal motion vectors has a direct impact on memory bandwidth, throughput, and latency. Can be. Therefore, we propose a limited time motion vector derivation method for effective pipeline processing in H / W.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 시간 움직임 벡터 유도를 위한 CTU 경계에서의 제한 방법을 제안한다.  Specifically, it is an object of the present invention to propose a restriction method at the CTU boundary for temporal motion vector derivation.
또한, 본 발명의 목적은, 시간 움직임 벡터 유도를 위한 최소 블록 경계를 제안한다.  It is also an object of the present invention to propose a minimum block boundary for temporal motion vector derivation.
또한, 본 발명의 목적은, 서브 블록 기반 TMVP (temporal motion vector prediction) 유도 방법을 제안한다. 실시예 1 적응적인 시간 움직임 벡터 예측 (ATMVP) 및 적응적인 시간 움직임 벡터 예측 확장 (ATMVP-ext)은 시간 움직임 벡터를 사용하는 서브 블록 단위로 시간 움직임 벡터를 이용하는 예측 모드를 나타낸다. 이때, 시간 움직임 데이터는 우하측 위치를 포함하는 공간 이웃 블록의 콜로케이트된 블록 (collocated block)으로부터 유도될 수 있다. 이하, 본 명세서에서 , 콜로케이트된 블록 (collocated block)은 콜 블록 (col block)으로 지칭될 수 있다. CTU 행을 넘어가는 우하측 하단 위치는 CTU 단위 움직임 데이터 패치 프로세스를 수행하는 하드웨어 디코더에서 메모리 대역폭 및 라인 버퍼 문제를 일으킬 수 있다. It is also an object of the present invention to propose a subblock-based temporal motion vector prediction (TMVP) derivation method. Example 1 Adaptive time motion vector prediction (ATMVP) and adaptive time motion vector prediction extension (ATMVP-ext) indicate a prediction mode using time motion vectors in sub-block units using time motion vectors. In this case, the temporal motion data may be derived from a collocated block of the spatial neighboring block including the lower right position. Hereinafter, in the present specification, a collocated block may be referred to as a coll block. The lower right bottom position beyond the CTU row may cause memory bandwidth and line buffer problems in the hardware decoder performing the CTU unit motion data patching process.
본 발명의 실시예에서는, 이와 같은 문제점를 해결하기 위하여 , 시간 움직임 벡터에 대한 후보 유도를 CTU 경계에서 제한하는 방법을 제안한다. 하드웨어에서는 시간 움직임 정보를 사용하기 위해 현재 블록의 움직임 벡터를 복호화하기에 앞서 시간 움직임 벡터 정보를 가져와야 하고, 가져온 시간 움직임 벡터 정보는 라인 버퍼에 저장되어야 한다. 따라서, 하드웨어 측면에서 페치 크기와위치는 매우 중요한문제이다.  In an embodiment of the present invention, in order to solve such a problem, a method of limiting candidate derivation for a temporal motion vector at the CTU boundary is proposed. In hardware, in order to use the time motion information, the time motion vector information must be obtained before decoding the motion vector of the current block, and the obtained time motion vector information must be stored in the line buffer. Therefore, in terms of hardware, fetch size and location are very important.
종래의 하드웨어 디코더는 참조 픽쳐로부터 CTU 단위로 움직임 데이터를 패치한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 하드웨어 라인 버퍼의 저장 메모리 감소와 관련하여 메모리 패치를 위해 인코더/디코더는 동일한 CTU 라인의 영역을사용하여 움직임 추정/보상을 수행할수 있다.  Conventional hardware decoders fetch motion data from a reference picture in units of CTUs. Thus, in an embodiment of the present invention, the encoder / decoder may perform motion estimation / compensation using regions of the same CTU line for patching memory in connection with reducing the storage memory of the hardware line buffer.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시예로서 , 종래의 시간 움직임 벡터를 이용한 서브 블록 단위 예측 방법에서 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 도 20을 참조하면, 서브 블록 기반의 시간 움직임 벡터 유도 방법 중 하나인 종래의 ATMVP-Ext 모드를 나타낸다. 상기 ATMVP-Ext 모드는 그 명칭에 제한되지 않으며, 시간 후보 및 공간 후보의 움직임 벡터를 조합하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 인터 예측 모드 (또는 움직임 예측 후보)를 통칭한다 . 20 is a diagram for describing a problem occurring in a sub-block unit prediction method using a conventional time motion vector as an embodiment to which the present invention can be applied. 20 illustrates a conventional ATMVP-Ext mode, which is one of subblock based time motion vector derivation methods. The ATMVP-Ext mode is not limited to its name, and refers to an inter prediction mode (or motion prediction candidate) that combines a motion vector of a temporal candidate and a spatial candidate to derive a motion vector on a sub-block basis.
실시예로서 , ATMVP-Ext 모드가 적용되는 경우, 현재 블록 (즉, 현재 서브 블록)의 움직임 벡터는 공간 후보의 움직임 벡터 및 시간 후보의 움직임 벡터의 평균에 의해 생성될 수 있다. 이때, 시간 움직임 벡터는 우측 하단에 위치하는 서브 블록으로부터 유도될 수 있다. ¾ 도 20(a) 내지 (비에 도시된 바와 같이, 인코더/디코더는 현재 서브 I 블록의 좌측 및 상측 공간 후보의 움직임 벡터를 유도할 수 있고, 현재 서브 블록의 우하측 시간 후보의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 종래의 ATMVP-Ext , 모드에 따르면, 이 과정에서 CTU 라인의 우측 하단 위치의 서브 블록의 경우 i 시간후보로사용될 수 있다. As an embodiment, when the ATMVP-Ext mode is applied, the motion vector of the current block (ie, the current subblock) may be generated by an average of the motion vector of the spatial candidate and the motion vector of the temporal candidate. In this case, the temporal motion vector may be derived from a subblock located at the lower right corner. As shown in Figures 20 (a) to (ratio), the encoder / decoder can derive the motion vectors of the left and upper spatial candidates of the current sub-I block, According to the conventional ATM V P-Ext, mode, in the process, the sub-block at the lower right position of the CTU line may be used as an i time candidate.
그러나, 시간 움직임 벡터를 위한 DDR로부터의 메모리 패치는 메모리 대역폭 증가 측면에서 필요한 페치 크기 및 저장 메모리 크기만큼 병목 현상을 유발할 수 있다. 하드웨어 디코더에 3D 웨이브 프론트 병렬화가 적용되는 경우 문제는 더 심각해질 수 있다.  However, memory patches from DDR for temporal motion vectors can be bottlenecked by the required fetch size and storage memory size in terms of increased memory bandwidth. If 3D wavefront parallelism is applied to the hardware decoder, the problem may be even worse.
즉, 도 20(b) 및 도 20 (비에 도시된 바와 같이 , 종래의 ATMVP-Ext 모드에서는, 현재 서브 블록이 CTU 내에서 하단 경계에 인접한 경우, CTU 경계를 벗어난 위치의 시간 후보 블록이 이용될 수 있다. 이로 인해, 동일 위치의 (collocated) CTU 라인 디코딩 프로세스를 위하여 콜로케이트된 픽쳐 (collocated picture) 내에서 다음 CTU 라인에 대한 디코딩 프로세스 종료를 기다릴 것이 요구되는 문제가 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하는 방법을 이하에서 설명한다. That is, in the conventional ATMVP-Ext mode, when the current subblock is adjacent to the lower boundary in the CTU, the time candidate block at the position outside the CTU boundary is used. As a result, it is collocated for a colocated CTU line decoding process. There is a problem in that it is required to wait for the end of the decoding process for the next CTU line in a picture (collocated picture). Therefore, a method of solving such a problem is described below.
도 21은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 공간 후보 및 시간 후보의 움직임 벡터를 이용하여 서브 블록 단위의 움직임 벡터를 유도하는 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a motion vector in sub-block units using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 21을 참조하면, 인코더/디코더는 현재 서브 블록의 좌측 및 상측 공간 후보의 움직임 벡터를 유도할 수 있고, 현재 서브 블록의 우하측 시간 후보의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서, 인코더/디코더는 상술한문제를 해결하기 위하여, 도 21에 도시된 바와 같이 CTU 라인 바깥 쪽의 우측 하단위치의 시간움직임 벡터를사용하지 않을수 있다.  Referring to FIG. 21, the encoder / decoder may derive the motion vectors of the left and upper spatial candidates of the current subblock and derive the motion vectors of the right and lower temporal candidates of the current subblock. At this time, in the embodiment of the present invention, the encoder / decoder may not use the time movement vector of the lower right position outside the CTU line as shown in FIG. 21 to solve the above problem.
구체적으로, 인코더/디코더는 현재 서브 블록이 CU 내에서 마지막 행이 아니고, CU 내에서 마지막 열이고, CTU 내에서 마지막 열이 아닌 경우, 도 21 (이에 도시된 바와 같이 우하측 위치의 시간 움직임 벡터를 사용할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 일 실시예에서 , 인코더/디코더는 현재 서브 블록 위치와 동일한 위치의 시간움직임 벡터를사용할수 있다.  Specifically, the encoder / decoder is a time motion vector of the lower right position as shown in FIG. 21 when the current subblock is not the last row in the CU, the last column in the CU, and not the last column in the CTU. Otherwise, in one embodiment, the encoder / decoder may use a time motion vector at the same position as the current subblock position.
또한, 인코더/디코더는 현재 서브 블록이 CU 내에서 마지막 행이고, CU 내에서 마지막 열이고, CTU 내에서 마지막 열이 아닌 경우, 도 21 (이에 도시된 바와 같이 우하측 위치의 시간움직임 벡터를사용할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 일 실시예에서, 인코더/디코더는 현재 서브 블록 위치와 동일한 위치의 시간 움직임 벡터를사용할수 있다.  In addition, the encoder / decoder may use the time-movement vector of the lower right position as shown in FIG. 21 (as shown here) when the current subblock is the last row in the CU, the last column in the CU, and not the last column in the CTU. Otherwise, in one embodiment, the encoder / decoder may use a temporal motion vector at the same position as the current subblock position.
일 실시예에서, 도 21에 도시된 바와 다르게 상기 현재 서브 블록의 좌측 공간 후보는 현재 블록（즉, 현재 서브 블록의 상위 블록）의 주변 블록 중 상기 현재 서브 블록과 수직 방향 좌표（또는 행）가 동일한 블록이고, 상기 현재 서브 블록의 상측 공간후보는 상기 현재 블록의 주변 블록 중 상기 현재 서브 블록과 수평 방향 좌표（또는 열）가동일한블록일 수 있다. In one embodiment, the left side of the current sub-block different from that shown in FIG. The spatial candidate is a block having the same vertical coordinates (or rows) as the current subblock among the neighboring blocks of the current block (ie, the upper block of the current subblock), and an upper spatial candidate of the current subblock is adjacent to the current block. The block may be the same block as the current sub-block in the horizontal direction (or column).
도 22는 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 시간 후보의 움직임 벡터를 이용하기 위한 메모리 패치（memory fetch） 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 22 is a diagram illustrating a memory fetch method for using a motion vector of a time candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 22를 참조하면, 인코더/디코더는 도 22에 도시된 바와 같은 PU 기반의 메모리 페치 방법을 적용할수 있다. 종래의 시간 움직임 벡터를사용하는 경우, 도 22에 도시된 바와 같이 （블록 너비 +1）M블록 높이 + 1） 크기의 블록으로 표현되는 최소 움직임 벡터 저장 단위가 패치될 것이 요구된다. 최악의 경우（worst case）로 알려진 4x4 블록의 경우에는 5x5 크기의 영역을 패치하여야 한다. 이는 하드웨어 파이프 라인 처리에 있어 치명적인 병목을 유발할수 있다.  Referring to FIG. 22, the encoder / decoder may apply a PU-based memory fetch method as shown in FIG. 22. In the case of using the conventional time motion vector, it is required to patch a minimum motion vector storage unit represented by a block of (block width +1) M block height + 1) size as shown in FIG. For a 4x4 block, known as a worst case, we need to patch a 5x5 area. This can be a fatal bottleneck in hardware pipeline processing.
도 23은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 공간 후보 및 시간 후보의 움직임 벡터를 이용하여 서브 블록 단위의 움직임 벡터를 유도하는 방법을 예시하는 도면이다.  FIG. 23 is a diagram for describing a method of deriving a motion vector in sub-block units using motion vectors of a spatial candidate and a temporal candidate according to an embodiment to which the present invention is applied.
앞서 도 22에서 설명한 바와 같은 시간 움직임 벡터를 사용함에 따른 추가 패치를 고려하지 않도록, 본 발명의 일 실시예에서 , 인코더 /디코더는 23에 도시된 바와 같은 다양한 대체 위치의 시간움직임 벡터를사용할수 있다.  In order not to consider additional patches resulting from using the time motion vectors as described above in FIG. 22, in one embodiment of the invention, the encoder / decoder may use time motion vectors of various alternative positions as shown in 23. .
예를 들어 , 도 23（a）에 도시된 바와 같이 , 인코더/디코더는 시간 후보로서 현재 서브 블록과동일한위치의 블록을 이용할수 있다.  For example, as shown in Fig. 23A, the encoder / decoder may use a block at the same position as the current subblock as a time candidate.
또한, 예를 들어 , 도 23（이에 도시된 바와 같이 , 인코더/디코더는 현재 서브 블록이 현재 블록（즉, CU） 내 마지막 열 또는 행에 위치하는 경우, 시간 후보로서 현재 서브블록과동일한위치의 블록을 이용할수 있다. Also, for example, FIG. 23 (as shown therein, the encoder / decoder is currently When the sub block is located in the last column or row in the current block (ie CU), a block at the same position as the current sub block can be used as a time candidate.
또한, 예를 들어 , 도 23（이에 도시된 바와 같이 , 인코더/디코더는 현재 서브 블록이 현재 블록（즉, CU） 내 마지막 행에 위치하는 경우, 시간 후보로서 현재 서브 블록 우측에 위치하는블록을 이용할수 있다.  Also, for example, as shown in FIG. 23 (as shown therein, the encoder / decoder selects a block located to the right of the current subblock as a time candidate when the current subblock is located in the last row of the current block (ie, CU). Available.
또한, 예를 들어 , 도 23（비에 도시된 바와 같이 , 인코더/디코더는 현재 서브 블록이 현재 블록（즉, CU） 내 마지막 행에 위치하는 경우, 시간 후보로서 현재 서브블록과 동일한위치의 블록을 이용할수 있다.  Further, for example, as shown in FIG. 23 (as shown in the ratio, the encoder / decoder is a block having the same position as the current subblock as a time candidate when the current subblock is located in the last row in the current block (ie CU). Can be used.
본 발명의 실시예에 따르면, 메모리 대역폭이 감소될 수 있으며, 추가적인 라인 버퍼 문제를 해결할 수 있다. 실시예 2  According to an embodiment of the present invention, the memory bandwidth can be reduced and additional line buffer problems can be solved. Example 2
본 발명의 일 실시예에서 , 파이프라인 처리를 위한 시간 움직임 벡터 유도 방법의 사용이 적용될 수 있다.  In one embodiment of the present invention, the use of a time motion vector derivation method for pipeline processing may be applied.
도 24는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 서브 블록 기반으로 시간 움직임 벡터를 유도하는 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.  24 is a diagram illustrating an example of a method of deriving a temporal motion vector based on a subblock according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 24를 참조하면, 시간 움직임 벡터를 유도하는 방법 중에 하나인 ATMVP 모드를 설명한다. 본 발명에서, ATMVP는 서브 블록 기반 시간 머지 후보（subblock-based temporal merging candidate）, SbTMVP로 지칭될 수 있다.  Referring to FIG. 24, an ATMVP mode, which is one of methods for deriving a time motion vector, will be described. In the present invention, ATMVP may be referred to as a subblock-based temporal merging candidate, SbTMVP.
인코더 /디코더는 현재 블록의 공간 후보（또는 공간 이웃 블록）의 움직임 벡터 움직임 벡터를 이용하여 참조 블록（또는 콜로케이트된 블록）을 유도한다. 그리고, 인코더/디코더는 상기 참조 블록의 움직임 벡터를 이용하여 서브 블록 단위로 현재 블록의 움직임 벡터를 유도한다. 이때, 상기 참조 블록의 움직임 벡터는 픽쳐 순서 카운트（POC: picture order count）에 기초하여 콜 픽쳐로 스케일링 될 수 있다. The encoder / decoder derives a reference block (or collocated block) using the motion vector motion vector of the spatial candidate (or spatial neighboring block) of the current block. The encoder / decoder derives the motion vector of the current block in sub-block units using the motion vector of the reference block. In this case, the motion vector of the reference block may be scaled to a call picture based on a picture order count (POC).
예를 들어, 상기 참조 블록의 움직임 벡터는 상기 참조 블록과 상기 참조 블록의 참조 블록간 POC 차이 및 현재 블록（또는 현재 픽쳐）과 콜 블록（또는 현재 픽쳐）간 POC 차이를 기반으로 스케일링 될 수 있다.  For example, the motion vector of the reference block may be scaled based on a POC difference between the reference block and the reference block of the reference block and a POC difference between a current block (or current picture) and a call block (or current picture). .
인코더/디코더는 상기 콜 픽쳐에 대하여 스케일링된 참조 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 서브 블록 기반시간움직임 벡터（또는 시간후보）로 이용할 수 있다.  The encoder / decoder may use the motion vector of the scaled reference block for the call picture as a subblock based time motion vector (or time candidate) of the current block.
이 경우, 시간 후보의 움직임 벡터는 상기 시간 후보의 움직임 벡터, 참조 픽쳐 리스트, 참조 픽쳐 인덱스를 디코딩한 후에 유도될 수 있다. 이로 인해 시간 움직임 벡터의 이용은 파이프라인 처리의 지연을 야기하고 디코더의 처리량을 감소시킬 수 있다.  In this case, the motion vector of the temporal candidate may be derived after decoding the motion vector, the reference picture list, and the reference picture index of the temporal candidate. Because of this, the use of temporal motion vectors can cause delays in pipeline processing and reduce the throughput of the decoder.
도 25 및 도 26은 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 시간 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행하는 파이프 라인 구조를 예시하는 도면이다.  25 and 26 are diagrams illustrating a pipeline structure for performing motion compensation using a temporal motion vector as an embodiment to which the present invention is applied.
일반적으로 하드웨어 디코더는 도 25에 도시된 바와 같은 파이프라인 구조를 사용하도록 디자인될 수 있다. 도 25를 참조하면, 움직임 보상을 위해 시간 움직임 벡터의 패치 동작이 요구된다. 상기 시간후보의 움직임 벡터, 참조 픽쳐 리스트, 참조 픽쳐 인덱스를 디코딩한 후에 유도될 수 있다. 따라서, 시간 움직임 벡터의 이용은 파이프라인 처리의 지연을 야기하고 디코더의 처리량을 감소시킬 수 있다. 모든 블록이 4X4 블록으로 구성되는 상황을 최악의 경우（worst case）라 추측할 수 있다. 이러한 환경에서, 시간 이웃 움직임 백터가 디코딩되지 않았다면, 시간 움직임 벡터를 가져오기 위하여 4X4의 단위로 동작하는 파이프라인 프로세스는 시간지연과 처리량 감소를 야기한다. In general, the hardware decoder may be designed to use a pipeline structure as shown in FIG. Referring to FIG. 25, a patch operation of a temporal motion vector is required for motion compensation. It may be derived after decoding the motion vector, the reference picture list, and the reference picture index of the temporal candidate. Thus, the use of a temporal motion vector can cause delays in pipeline processing and reduce the throughput of the decoder. The worst case is a situation where all blocks consist of 4x4 blocks. In this environment, if the temporal neighbor motion vector has not been decoded, the pipeline process operating in units of 4 × 4 to obtain the temporal motion vector causes time lag and throughput reduction.
다른 일 예로, 도 26은 움직임 정보 후보 선택 단계가 추가된 움직임 벡터 유도 프로세스의 파이프 라인 구조의 예시를 나타낸다. 이 경우에도 마찬가지로, 시간 움직임 벡터를 사용함에 따라, 파이프라인 처리의 지연을 야기되고 디코더의 처리량이 감소할수 있다.  As another example, FIG. 26 illustrates an example of a pipeline structure of a motion vector derivation process to which a motion information candidate selection step is added. In this case as well, using the time motion vector may cause delays in the pipeline processing and reduce the throughput of the decoder.
도 27은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서 , 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하기 위한 최소크기 블록을 설정하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 27을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 공간 움직임 벡터 후보를 참조하기 위해 최소 크기 블록의 경계 주변의 후보 위치를 사용할 수 있다. 즉, 공간 후보는 상기 최소 크기 블록의 경계를 기준으로 도 27과 같이 정의되는 위치로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 최소 크기 블록의 좌측 블록（또는 샘플） , 좌하측 블록（또는 샘플） , 상측 블록（또는 샘플） , 우상측 블록（또는 샘플） , 좌상측 블록（또는 샘플）의 공간 후보를 이용하여 움직임 정보 후보 리스트를 구성할수 있다.  FIG. 27 is a diagram illustrating a method of setting a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block as an embodiment to which the present invention is applied. Referring to FIG. 27, in an embodiment of the present invention, the encoder / decoder may use candidate positions around the boundary of the minimum size block to refer to the spatial motion vector candidate. That is, the spatial candidate may be configured as a position defined as shown in FIG. 27 based on the boundary of the minimum size block. For example, the spatial candidates of the left block (or sample), lower left block (or sample), upper block (or sample), upper right block (or sample), and upper left block (or sample) of the minimum size block are selected. The motion information candidate list can be constructed.
또한, 실시예로서 , 현재 블록에 앞서 설명한 ATMVP 모드가 적용되는 경우, 인코더/디코더는 앞서 도 24에서 설명한 바와 같이 공간 후보의 움직임 벡터를 이용할 수 있고, 이 경우, 상기 공간 후보는 상기 최소 크기 블록의 경계 주변 블록을 포함할수 있다.  Also, as an embodiment, when the above-described ATMVP mode is applied to the current block, the encoder / decoder may use the motion vector of the spatial candidate as described above with reference to FIG. 24, in which case the spatial candidate is the minimum size block. It may contain blocks around the boundary of.
본 발명의 상기 최소 크기 블록은 명칭이 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 최소 크기 블록은 조상 노드 블록, 머지 공유 노드 블록, 후보 공유 노드 블록 등으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 상기 최소 크기 블록과 동일하거나 상기 최소 크기 블록보다 큰 크기의 코딩 유닛으로부터 분할된 경우, 상기 조상 노드의 코딩 유닛（즉, 상위 노드 블록, 상위 노드 코딩 유닛）의 후보 리스트를 상기 조상 노드 코딩 유닛으로부터 분할된 블록들이 공유할 수 있다. 상기 후보 리스트는, 예를 들어, 공유 후보 리스트, 공유 머지 후보 리스트, 공유 서브 블록 머지 후보 리스트 등으로 지칭될 수 있다. The minimum size block of the present invention is not limited in name thereto. E.g, The minimum size block may be referred to as an ancestor node block, a merge shared node block, a candidate shared node block, and the like. For example, when a current block is divided from a coding unit having a size equal to or greater than the minimum size block, the candidate list of coding units (ie, higher node blocks, higher node coding units) of the ancestor node. May be shared by the blocks divided from the ancestor node coding unit. The candidate list may be referred to as, for example, a shared candidate list, a shared merge candidate list, a shared subblock merge candidate list, and the like.
일 실시예에서 , 상기 최소 크기 블록은 특정 크기 임계값일 수 있다. 만약, 현재 블록이 상기 특정 크기 임계값 보다 작은 경우, 상기 현재 블록의 조상 노드 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 상기 현재 블록이 공유할 수 있다.  In one embodiment, the minimum size block may be a specific size threshold. If the current block is smaller than the specific size threshold, the current block may share the motion information candidate list of the ancestor node block of the current block.
일 실시예에서, 상기 최소 크기 블록은 인코더와 디코더에 미리 설정될 수도 있고, 인코더로부터 디코더로 시그널링 될 수도 있다.  In one embodiment, the minimum size block may be preset at the encoder and decoder, or may be signaled from the encoder to the decoder.
예를 들어, 움직임 정보 후보를 유도하기 위한 블록의 최소 크기를 지시하는 신택스는 아래의 표 2와 같은 신택스를 통해 시그널링될 수 있다.  For example, a syntax indicating a minimum size of a block for deriving a motion information candidate may be signaled through a syntax as shown in Table 2 below.
【표 2】  Table 2
Figure imgf000067_0003
Figure imgf000067_0003
표 2를 참조하면, 디코더는 현재 블록에
Figure imgf000067_0001
적용되는 경우,
Figure imgf000067_0002
Referring to Table 2, the decoder adds to the current block.
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If applicable,
Figure imgf000067_0002
수 있다. 여기서, ^52_ _111丄11：1]1^1111_13100뇨：_3丄 2욧_111：1111132_；^0；1：_0五11 1：1섟크七6 신택스 요소는 움직임 정보 후보를 유도하기 위한 블록의 최소 크기를 나타낸다. 현재 블록이 상기 최소 크기보다 작은 경우, 움직임 정보후보는상기 최소 크기 블록 경계를 기준으로 인접한 주변 블록으로부터 유도될 수 있다. 상기 표 2의 신택스 요소는 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set) 또는 슬라이스 헤더 (Slice Header) (또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를통해 전송될 수 있다. 도 28은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하기 위한 최소 크기 블록을 기준으로 움직임 정보 투보를 구성하는 방법을 예시하는 도면이다. Can be. Here, ^ 5 2_ _111 丄 11: 1] 1 ^ 1111_13100 urine: _3 丄 2 丄 _111: 1111132 _; ^ 0; 1: _0 五 11 1: 1 섟 k 七 6 Syntax element is a block for deriving motion information candidates Represents the minimum size. When the current block is smaller than the minimum size, the motion information candidate can be derived from adjacent neighboring blocks based on the minimum size block boundary. The syntax element of Table 2 may be transmitted through a sequence parameter set, a picture parameter set, or a slice header (or a tile group header). FIG. 1 is a diagram illustrating a method of configuring motion information transmission based on a minimum size block for using a motion vector of a spatial neighboring block as an embodiment to which the present invention is applied.
도 28을 참조하면, 모든 CU(PU)는 최소 크기 블록 (즉, 조상 노드 블록) 경계의 바깥쪽의 공간 후보를 이용하여 후보 리스트를 생성할 수 있다. 실시예로서 , 현재 블록 (예컨대, 제 1 cu, 제 2 CU, 제 3 CU, 제 4 CU ñ에 앞서 설명한 ATMVP 모드가 적용되는 경우, 인코더/디코더는 도 24에서 설명한 바와 같이 공간후보의 움직임 벡터를 이용할 수 있고, 이 경우, 상기 공간후보는 도 28에서 설명한 바와 같은 상기 최소 크기 블록의 경계 주변 블록을 포함할 수 있다. 실시예 3  Referring to FIG. 28, every CU (PU) may generate a candidate list using spatial candidates outside the boundary of the minimum size block (ie, ancestor node block). As an embodiment, when the ATMVP mode described above with respect to the current block (eg, the first cu, the second CU, the third CU, and the fourth CU? Is applied, the encoder / decoder is a motion vector of the spatial candidate as described in FIG. 24. In this case, the spatial candidate may include a block around the boundary of the minimum size block as described in FIG.
본 발명의 실시예에서 , 움직임 정보 후보로서 서브 블록 기반의 TMVP (temporal motion vector prediction)이 이용될 수 있다. 종래의 TMVP는 콜 픽쳐로부터 현재 블록에 대응되는 하나의 움직임 벡터를 유도한다. 반면에, ATMVP는 공간 후보의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 움직임 벡터를 4X4 크기의 서브블록 단위로 유도한다. 따라서 , 본 발명의 실시예에 따른 서브 블록 기반의 TMVP는 콜 픽쳐 내 현재 블록과 동일 위치의 블록 (즉, 콜 블록)의 움직임 벡터로부터 현재 블록의 서브블록의 움직임 벡터로 유도될 수 있다. In an embodiment of the present invention, subblock based TMVP (temporal motion vector prediction) may be used as a motion information candidate. The conventional TMVP derives one motion vector corresponding to the current block from the call picture. On the other hand, ATMVP derives the motion vector of the block specified by the motion vector of the spatial candidate in units of 4 × 4 subblocks. Accordingly, the sub-block-based TMVP according to an embodiment of the present invention may be derived from the motion vector of the block (ie, the call block) at the same position as the current block in the call picture from the motion vector of the subblock of the current block.
도 29 및 도 30은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 서브 블록 기반의 TMVP (temporal motion vector prediction)를 예시하는 도면이다.  29 and 30 are diagrams illustrating temporal motion vector prediction (TMVP) based on sub-blocks as an embodiment to which the present invention is applied.
도 29를 참조하면, 인코더/디코더는 콜 픽쳐 내에서 현재 블록에 대응되는 블록을 특정하고, 상기 특정된 블록의 움직임 벡터를 서브 블록 단위로 유도할 수 있다.  Referring to FIG. 29, the encoder / decoder may specify a block corresponding to the current block in the call picture and derive a motion vector of the specified block in sub-block units.
본 발명의 실시예에 따른 서브 블록 기반의 TMVP는 종래의 ATVMP와 비교하여 단순한 시간 움직임 벡터 패치와 효율적인 파이프라이닝을 지원할 수 있기 때문에, 하드웨어 측면에서 부담이 없는 반면에 종래의 TMVP 대비 효율적인 움직임 예측이 가능할수 있다.  Sub-block-based TMVP according to an embodiment of the present invention can support simple time motion vector patching and efficient pipelining compared to conventional ATVMP, so that there is no burden in terms of hardware, while efficient motion prediction is more efficient than conventional TMVP. It may be possible.
일 실시예에서, 만약 동일한 위치의 서브 블록에 대한 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우, 인코더/디코더는 도 30에 도시된 바와 같이 제로 움직임 벡터를 해당서브블록을 위한움직임 벡터로사용할수 있다.  In one embodiment, if there is no motion vector for the sub-block at the same location, the encoder / decoder may use the zero motion vector as the motion vector for the sub-block as shown in FIG.
또는, 다른 일 실시예에서, 만약 동일한 위치의 서브 블록에 대한 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우, 인코더/디코더는 디폴트 움직임 벡터를 해당 서브 블록을 위한움직임 벡터로사용할수 있다.  Alternatively, in another embodiment, if there is no motion vector for a subblock at the same location, the encoder / decoder may use the default motion vector as the motion vector for that subblock.
도 31은 본 발명이 적용되는 일 실시예에 따른 서브 블록 기반의 TMVP (temporal motion vector prediction)를 예시하는 도면이다.  FIG. 31 is a diagram illustrating subblock-based temporal motion vector prediction (TMVP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
앞서 도 3◦의 예시와 같이 동일한 위치의 서브 블록에 대한 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우, 인코더/디코더는 디폴트 움직임 벡터를 해당 서브 블록을 위한 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 이때, 상기 디폴트 움직임 벡터는 도 31에 도시된 바와 같이 종래의 TMVP 결정 방법에 따라유도될 수 있다. If there is no motion vector for a sub-block at the same location as in the example of FIG. 3, the encoder / decoder sets a default motion vector to the corresponding sub-block. Can be used as a motion vector for In this case, the default motion vector may be derived according to the conventional TMVP determination method as shown in FIG. 31.
구체적으로, 상기 디폴트 움직임 벡터는 현재 블록의 중앙 우하측 위치의 픽셀을 포함하는 시간 이웃 블록 또는 현재 블록의 우하측에 인접한 위치의 픽셀을 포함하는 시간 이웃 블록의 움직임 벡터로 결정될 수 있다.  Specifically, the default motion vector may be determined as a motion vector of a temporal neighboring block including a pixel at the center lower right side of the current block or a temporal neighboring block including a pixel at a position adjacent to the lower right side of the current block.
도 31에서, C0은 우측 하단 블록을 나타내고 다은 중앙 우하측 블록을 나타낸다. 일 실시예에서 , C0 블록이 첫 번째로 고려될 수 있다. 만약, C0 블록이 이용 가능하지 않은 경우, C1 블록이 TMVP 후보 (즉, 디폴트 움직임 벡터 )를 유도하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서 , 동일한 CTU 행에 위치한 C0 블록이 메모리 대역폭을 줄이 위하여 이용될 수 있다.  In FIG. 31, C0 represents a lower right block and another center lower right block. In one embodiment, the C0 block may be considered first. If the C0 block is not available, the C1 block can be used to derive a TMVP candidate (ie, a default motion vector). In one embodiment, C0 blocks located in the same CTU row may be used to reduce memory bandwidth.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 설명의 편의상 각각의 실시예들을 구분하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 앞서 설명한 실시여 1 1 내지 3에서 설명한 실시예들은 각각 독립적으로 수행될 수도 있고, 하나 이상의 여러 실시예가조합되어 수행될 수도 있다.  Embodiments of the present invention described above have been described separately for the convenience of description, but the present invention is not limited thereto. That is, the embodiments described in the embodiments 1 to 3 described above may be performed independently, or one or more embodiments may be combined and performed.
도 32는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 인터 예측 블록을 생성하는 방법을 예시하는흐름도이다.  32 is a flowchart illustrating a method of generating an inter prediction block according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 32를 참조하면, 설명의 편의를 위해 디코더를 위주로 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 인터 예측 블록 생성 방법은 인코더와 디코더에서 동일하게 수행될 수 있다.  Referring to FIG. 32, a decoder is mainly described for convenience of description, but the present invention is not limited thereto, and the method of generating an inter prediction block according to an embodiment of the present invention may be performed in the same manner in the encoder and the decoder.
디코더는 현재 블록에 서브 블록 기반 시간 움직임 벡터 예측 (subblock based temporal motion vector prediction) 0] 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 이용 가능한 공간 이웃 블록 (spatial neighboring block)의 움직임 벡터를 유도한다 ( 33201 ) . Decoder prediction vector (subblock motion vector based temporal prediction) sub-block-based time to the current motion block 0] when it is applied, the movement of the space available neighboring blocks (spatial neighboring block) of the current block Deduce the vector (33201).
디코더는 상기 현재 블록의 콜로케이트된 픽쳐 (collocated picture) 내에서 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록의 콜로케이트된 블록 (collocated block)을 유도한다 (S3202 ) .  The decoder derives a collocated block of the current block based on the motion vector of the spatial neighboring block in the collocated picture of the current block (S3202).
앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 실시예로서, 디코더는 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count)에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링할수 있다.  As described above in Embodiment 2, as an embodiment, the decoder may scale the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
또한, 앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이 , 실시예로서 , 디코더는 상기 공간 이웃 블록의 제 1 참조 픽쳐와 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 제 2 참조 픽쳐간 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count) 차이 , 및 현재 픽쳐와 상기 콜로케이트된 픽쳐간 POC 차이에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터를 이용하여 상기 콜로케이트된 픽쳐 내에서 상기 콜로케이트된 블록을 유도할수 있다.  In addition, as described above in Embodiment 2, as an embodiment, the decoder includes a picture order count (POC) between the first reference picture of the spatial neighboring block and the second reference picture of the block specified by the motion vector of the spatial neighboring block. : scale a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count) difference, and a POC difference between a current picture and the collocated picture, and use the scaled motion vector to coordinate the colo within the collocated picture. You can derive the blocked block.
디코더는 상기 콜로케이트된 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록 내에서 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도한다 (S3203 ) .  The decoder derives a motion vector in sub-block units within the current block based on the motion vector of the collocated block (S3203).
디코더는 상기 서브 블록 단위로 유도된 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 예측블록을 생성한다 (S3204 ) .  The decoder generates a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block unit (S3204).
또한, 앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이 , 실시예로서 , 상기 현재 블록이 특정 크기 임계값보다 작은 경우, 상기 공간 이웃 블록은 상기 현재 블록의 상위 노드 블록의 경계를 기준으로 이웃하는 블록들 중에서 선택되고, 상기 상위 노드 블록은 블록 분할 구조에서 상기 현재 블록보다 분할 깊이가 1 작은상기 현재 블록의 조상 노드 블록을 나타낼 수 있다. In addition, as described in the second embodiment, when the current block is smaller than a specific size threshold as an embodiment, the spatial neighboring block selects among neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block. The upper node block has a partition depth of 1 than the current block in the block partition structure. Small may represent an ancestor node block of the current block.
또한, 앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이 , 실시예로서 , 상기 특정 크기 임계값은 미리 설정되는 값이거나, 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set) 또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를 통해 인코더로부터 시그널링되는 값일 수 있다.  In addition, as described above in Embodiment 2, as an embodiment, the specific magnitude threshold may be a preset value, a sequence parameter set, a picture parameter set, or a tile group header. It may be a value signaled from the encoder through a group header).
도 33는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 인터 예측 장치를 예시하는 도면이다.  33 is a diagram illustrating an inter prediction apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 33에서는 설명의 편의를 위해 인터 예측부를 하나의 블록으로 도시하였으나, 인터 예측부는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.  In FIG. 33, for convenience of description, the inter prediction unit is illustrated as one block, but the inter prediction unit may be implemented in a configuration included in the encoder and / or the decoder.
도 33을 참조하면, 인터 예측부는 앞서 도 8내지 도 32에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인터 예측부는 공간 후보 유도부 ( 3301 ) , 콜로케이트된 블록 유도부 ( 3302 ) , 서브 블록 움직임 벡터 유도부 ( 3303 ) 및 예측 블록 생성부 ( 3304 )를 포함하여 구성될 수 있다.  Referring to FIG. 33, the inter prediction unit implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 8 to 32. In detail, the inter prediction unit may include a spatial candidate derivation unit 3301, a collocated block derivation unit 3302, a sub block motion vector derivation unit 3303, and a prediction block generation unit 3304.
공간 후보 유도부 ( 3301 )는 현재 블록에 서브 블록 기반 시간 움직임 벡터 예즉 (subblock based temporal motion vector predict丄on)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 이용 가능한 공간 이웃 블록 (spatial neighboring block)의 움직임 벡터를 유도한다.  The spatial candidate derivator 3301 may apply a motion vector of an available spatial neighboring block of the current block when a subblock based temporal motion vector predictor is applied to the current block. Induce.
콜로케이트된 블록 유도부 ( 3302 )는 상기 현재 블록의 콜로케이트된 픽쳐 (collocated picture) 내에서 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록의 콜로케이트된 블록 (collocated block)을 유도한다. The collocated block derivation unit 3302 selects a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block. Induce.
앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이 , 실시예로서 , 콜로케이트된 블록 유도부 ( 3302 )는 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count)에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링할수 있다.  As described above in Embodiment 2, as an embodiment, the collocated block derivation unit 3302 may scale the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
또한, 앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이 , 실시예로서 , 콜로케이트된 블록 유도부 ( 3302 )는 상기 공간 이웃 블록의 제 1 참조 픽쳐와 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 제 2 참조 픽쳐간 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count) 차이 , 및 현재 픽쳐와 상기 콜로케이트된 픽쳐간 POC 차이에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터를 이용하여 상기 콜로케이트된 픽쳐 내에서 상기 콜로케이트된 블록을유도할수 있다.  Also, as described above in Embodiment 2, as an embodiment, the collocated block derivation unit 3302 may refer to the second reference of the block specified by the first reference picture of the spatial neighboring block and the motion vector of the spatial neighboring block. Scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC) difference between pictures and a POC difference between a current picture and the collocated picture and using the scaled motion vector It is possible to derive the collocated block within the gated picture.
서브 블록 움직임 벡터 유도부 ( 3303 )는 상기 콜로케이트된 블록의 움직암 벡터에 기초하여 상기 현재 블록 내에서 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도한다.  The sub block motion vector derivation unit 3303 derives a motion vector in units of sub blocks in the current block based on the motion vector of the collocated block.
예즉 블록 생성부 ( 3304 )는 상기 서브 블록 단위로 유도된 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성한다.  For example, the block generator 3304 generates a prediction block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block units.
또한, 앞서 실사예 2에서 설명한 바와 같이 , 실시예로서 , 상기 현재 블록이 특정 크기 임계값보다 작은 경우, 상기 공간 이웃 블록은 상기 현재 블록의 상위 노드 블록의 경계를 기준으로 이웃하는 블록들 중에서 선택되고, 상기 상위 노드 블록은 블록 분할 구조에서 상기 현재 블록보다 분할 깊이가 1 작은상기 현재 블록의 조상 노드블록을 나타낼 수 있다.  In addition, as described in the practical example 2, as an embodiment, when the current block is smaller than a specific size threshold, the spatial neighboring block selects among neighboring blocks based on a boundary of an upper node block of the current block. The upper node block may represent an ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block in the block partition structure.
또한, 앞서 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 실시예로서, 상기 특정 크기 임계값은 미리 설정되는 값이거나, 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set ) 또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를 통해 인코더로부터 시그널링되는 값일 수 있다. In addition, as described above in Embodiment 2, as an embodiment, the specific size The threshold value may be a preset value or a value signaled from an encoder through a sequence parameter set, a picture parameter set, or a tile group header.
도 34는 본 발명이 적용되는 비디오코딩 시스템을 나타낸다.  34 shows a video coding system to which the present invention is applied.
비디오 코딩 시스템은 소스 디바이스 (source device) 및 수신 디바이스 (receiving device)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할수 있다.  The video coding system can include a source device and a receiving device. The source device may transmit the encoded video / image information or data to a receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or streaming.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스 (video source) , 인코딩 장치 (encoding apparatus ) , 전송부 (transmitter)를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부 (receiver) , 디코딩 장치 (decoding apparatus ) 및 텐더러 (renderer)를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다 . 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다 . 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.  The source device may include a video source, an encoding apparatus, and a transmitter. The receiving device may include a receiver, a decoding apparatus, and a tender. The encoding device may be called a video / video encoding device, and the decoding device may be called a video / video decoding device. The transmitter may be included in the encoding device. The receiver may be included in the decoding device. The renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및 /또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다 . 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 （전자적으로） 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다 . The video source may acquire the video / image through a process of capturing, synthesizing, or generating the video / image. The video source may comprise a video / image capture device and / or a video / image generation device. The video / image capture device may include, for example, one or more cameras, video / image archives including previously captured video / images, and the like. Video / Video Generation The device may include, for example, a computer, a tablet, a smartphone, and the like, and may generate (electronically) video / images. For example, a virtual video / image may be generated through a computer. In this case, the video / image capturing process may be replaced by a process of generating related data.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터（인코딩된 비디오/영상 정보）는 비트스트림（bitstream） 형태로출력될 수 있다.  The encoding device may encode the input video / image. The encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transform, and quantization for compression and coding efficiency. The encoded data (encoded video / image information) may be output in the form of bitstreams.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다 . 수신부는 상기 비트스트림을추출하여 디코딩 장차로 전달할수 있다 . 디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할수 있다.  The transmitter may transmit the encoded video / video information or data output in the form of a bitstream to the receiver of the receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or streaming. The digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like. The transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast / communication network. The receiver extracts the bitstream and delivers it to the decoding apparatus. The decoding apparatus may decode the video / image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다 .  The renderer may render the decoded video / image. The rendered video / image may be displayed through the display unit.
도 35는 본 발명이 적용되는 실시예로서 , 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.  35 shows a structure diagram of a content streaming system according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 35를 참조하면, 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 2019/194502 1»（：1^1{2019/003810 35, the content streaming system to which the present invention is applied 2019/194502 1 »（： 1 ^ 1 {2019/003810
75 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할수 있다.  75 encoding server, streaming server, web server, media storage, user device and multimedia input device.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.  The encoding server compresses content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, etc. into digital data to generate a bitstream and transmit the bitstream to the streaming server. As another example, when multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate a bitstream, the encoding server may be omitted.
상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할수 있다.  The bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the present invention is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in the process of transmitting or receiving the bitstream.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령 /응답을 제어하는 역할을 한다.  The streaming server transmits the multimedia data to the user device based on the user's request through the web server, and the web server serves as a medium for informing the user of what service. When a user requests a desired service from the web server, the web server delivers it to a streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user. In this case, the content streaming system may include a separate control server, in which case the control server serves to control the command / response between each device in the content streaming system.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다. The streaming server may receive content from a media store and / or an encoding server. For example, when the content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, the streaming server schedules the bitstream to provide a smooth streaming service. Can save for hours.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰 (smart phone) , 노트북 컴퓨터 (laptop computer) , 디지털방송용 단말기 , PDA (personal digital assistants) , PMP (portable multimedia player) , 네비게이션, 슬레이트 PC (slate PC) , 태블릿 PC (tablet PC) , 울트라북 (ultrabook) , 웨어러블 디바이스 (wearable device, 예를 들어 , 워치형 단말기 (smartwatch) , 글래스형 단말기 (smart glass) , HMD (head mounted display) ) , 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을수 있다.  Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a slate PC, Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glass, head mounted displays), digital TVs, desktops There may be computers, digital signage, etc.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각서버에서 수신하는 데이터는 분산처리될 수 있다.  Each server in the content streaming system may operate as a distributed server, in which case data received from each server may be distributed.
상기 기술된 것과 같이, 본 발명에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.  As described above, the embodiments described herein may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip. For example, the functional units shown in each drawing may be implemented and performed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
또한, 본 발명이 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치 , 저장 매체, 캠코더 , 주문형 비디오 (VoD) 서비스 제공 장치 , OTT 비디오 (Over the top video) 장치 , 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원 ( 3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 , OTT 비디오 (Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷
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홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿
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In addition, the decoder and encoder to which the present invention is applied include a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real time communication device such as video communication, a mobile streaming device, Storage media, camcorders, video on demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, 3D (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices. It can be used to process video signals or data signals. For example, an OTT video (Over the top video) device may be a game console, Blu-ray player, internet
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Home theater system, smartphone, tablet
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DVR (Digital Video Recoder) 등을포함할수 있다. It may include a DVR (Digital Video Recorder).
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며， 컴퓨터가판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크 (BD) , 범용 직렬 버스 (USB) , ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파 (예를 들어 , 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 관독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.  In addition, the processing method to which the present invention is applied can be produced in the form of a program executed by a computer, and stored in a computer-readable recording medium. Multimedia data having a data structure according to the present invention can also be stored in a computer-readable recording medium. The computer readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer readable data is stored. The computer-readable recording medium may include, for example, a Blu-ray Disc (BD), a Universal Serial Bus (USB), a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, and an optical disc. It may include a data storage device. The computer-readable recording medium also includes media embodied in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). In addition, the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.  In addition, an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program product by program code, which may be performed on a computer by an embodiment of the present invention. The program code may be stored on a carrier readable by a computer.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 살시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다. The embodiments described above are the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise. Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. In addition, some components and / or It is also possible to combine the features to form an embodiment of the invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be replaced with corresponding configurations or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어 , 하드웨어 , 펌웨어 ( firmware) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합등에 의해 구현될 수 있다.  Embodiments according to the present invention can be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 - ASICs (application specific integrated circuits ) , DSPs (digital signal processors) , DSPDs (digital signal processing devices) , In the case of an implementation by hardware, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs),
PLDs (programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays ñ , 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.  Programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을수 있다.  In the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above. The software code may be stored in memory and driven by the processor. The memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 2019/194502 1»（：1^1{2019/003810 It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. 2019/194502 1 »（： 1 ^ 1 {2019/003810
79 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.  79. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
【산업상 이용가능성】  Industrial Applicability
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서 , 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경 , 대체 또는 부가등이 가능할 것이다.  As mentioned above, preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art can improve and change various other embodiments within the spirit and technical scope of the present invention disclosed in the appended claims. , Replacement or addition would be possible.

Claims

【청구의 범위】 [Range of request]
【청구항 1】  [Claim 1]
인터 예측 모드 기반으로 영상을 디코딩하는 방법에 있어서,  A method of decoding an image based on an inter prediction mode,
현재 블록에 서브 블록 기반 시간 움직임 벡터 예즉 (subblock based temporal motion vector prediction)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 이용 가능한 공간 이웃 블록 (spatial neighboring block)의 움직임 벡터를 유도하는 단계 ;  When a subblock based temporal motion vector prediction is applied to the current block, deriving a motion vector of available spatial neighboring blocks of the current block;
상기 현재 블록의 콜로케이트된 픽쳐 (collocated picture) 내에서 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록의 콜로케이트된 블록 (collocated block)을 유도하는 단계 ;  Deriving a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block within a collocated picture of the current block;
상기 콜로케이트된 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록 내에서 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 단계; 및  Deriving a motion vector in units of sub-blocks in the current block based on the motion vector of the collocated block; And
상기 서브 블록 단위로 유도된 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 예즉 블록을 생성하는 단계를 포함하는 영상 디코딩 방법 .  Generating an example block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block units.
【청구항 2】  [Claim 2]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 콜로케이트된 블록을 유도하는 단계는,  Deriving the collocated block,
픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count)에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 단계를 더 포함하는 영상 디코딩 방법 .  And scaling the motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
【청구항 3】 [Claim 3]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 콜로케이트된 블록을 유도하는 단계는, 상기 공간 이웃 블록의 제 1 참조 픽쳐와 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 제 2 참조 픽쳐간 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count) 차이 , 및 현재 픽쳐와 상기 콜로케이트된 픽쳐간 POC 차이에 기초하여 상기 공간 이웃블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 단계; 및 상기 스케일링된 움직임 벡터를 이용하여 상기 콜로케이트된 픽쳐 내에서 상기 콜로케이트된 블록을 유도하는 단계를 더 포함하는 영상 디코딩 방법 . Deriving the collocated block, Picture order count (POC) difference between a first reference picture of the spatial neighboring block and a second reference picture of the block specified by the motion vector of the spatial neighboring block, and between a current picture and the collocated picture Scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on a POC difference; And deriving the collocated block within the collocated picture using the scaled motion vector.
【청구항 4】  [Claim 4]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 현재 블록이 특정 크기 임계값보다 작은 경우, 상기 공간 이웃 블록은 상기 현재 블록의 상위 노드 블록의 경계를 기준으로 이웃하는 블록들 중에서 선택되고,  If the current block is smaller than a specific size threshold, the spatial neighboring block is selected from neighboring blocks based on a boundary of a higher node block of the current block,
상기 상위 노드 블록은 블록 분할 구조에서 상기 현재 블록보다 분할 깊이가 1 작은상기 현재 블록의 조상 노드 블록을 나타내는 영상 디코딩 방법. And the higher node block represents an ancestor node block of the current block having a division depth smaller than that of the current block in a block division structure.
【청구항 5】 [Claim 5]
제 4항에 있어서 ,  The method of claim 4,
상기 특정 크기 임계값은 미리 설정되는 값이거나, 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set) 또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를 통해 인코더로부터 시그널링되는 값인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법 .  The specific size threshold value may be a preset value or a value signaled from an encoder through a sequence parameter set, a picture parameter set, or a tile group header. Decoding method.
【청구항 6]  [Claim 6]
인터 예측 모드 기반으로 영상을 디코딩하는 장치에 있어서,  An apparatus for decoding an image based on an inter prediction mode,
현재 블록에 서브 블록 기반 시간 움직임 벡터 예즉 ( 31±13100 836(1 temporal motion vector prediction)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 이용 가능한 공간 이웃 블록 (spatial neighboring block)의 움직임 벡터를 유도하는 공간후보 유도부; Subblock-based temporal motion vector in the current block, eg (31 ± 13100 836 (1 a spatial candidate derivation unit for deriving a motion vector of an available spatial neighboring block of the current block when temporal motion vector prediction is applied;
상기 현재 블록의 콜로케이트된 픽쳐 ( collocated picture ) 내에서 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록의 콜로케이트된 블록 (collocated block)을유도하는 콜로케이트된 블록 유도부;  A collocated block derivation unit for inducing a collocated block of the current block based on a motion vector of the spatial neighboring block in a collocated picture of the current block;
상기 콜로케이트된 블록의 움직임 벡터에 기초하여 상기 현재 블록 내에서 서브블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는서브 블록 움직임 벡터 유도부; 및 상기 서브 블록 단위로 유도된 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 예즉 블록을 생성하는 예즉블록 생성부를 포함하는 영상 디코딩 장치 .  A sub-block motion vector derivation unit for deriving a motion vector in sub-block units within the current block based on the motion vector of the collocated block; And an example block generating unit for generating an example block of the current block by using the motion vector derived in the sub-block units.
【청구항 7】  [Claim 7]
제 6항에 있어서,  The method of claim 6,
상기 콜로케이트된 블록 유도부는,  The collocated block induction part,
픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count)에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하는 영상 디코딩 장치.  An image decoding apparatus for scaling a motion vector of the spatial neighboring block based on a picture order count (POC).
【청구항 8】  [Claim 8]
제 6항에 있어서 ,  The method of claim 6,
상기 콜로케이트된 블록유도부는,  The collocated block induction part,
상기 공간 이웃 블록의 제 1 참조 픽쳐와 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 블록의 제 2 참조 픽쳐간 픽쳐 순서 카운트 (POC: picture order count) 차이 , 및 현재 픽쳐와상기 콜로케이트된 픽쳐간 POC 차이에 기초하여 상기 공간 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터를 이용하여 상기 콜로케이트된 픽쳐 내에서 상기 콜로케이트된 블록을유도하는 영상 디코딩 장치. Picture order count (POC) difference between a first reference picture of the spatial neighboring block and a second reference picture of the block specified by the motion vector of the spatial neighboring block, and between a current picture and the collocated picture Scale a motion vector of the spatial neighboring block based on a POC difference, And deriving the collocated block within the collocated picture using the scaled motion vector.
【청구항 9】  [Claim 9]
제 6항에 있어서,  The method of claim 6,
상기 현재 블록이 특정 크기 임계값보다 작은 경우, 상기 공간 이웃 블록은 상기 현재 블록의 상위 노드 블록의 경계를 기준으로 이웃하는 블록들 중에서 선택되고,  If the current block is smaller than a specific size threshold, the spatial neighboring block is selected from neighboring blocks based on a boundary of a higher node block of the current block,
상기 상위 노드 블록은 블록 분할 구조에서 상기 현재 블록보다 분할 깊이가 1 작은 상기 현재 블록의 조상 노드블록을 나타내는 영상 디코딩 장치 . 【청구항 10】  And the upper node block represents an ancestor node block of the current block having a partition depth smaller than that of the current block in a block division structure. [Claim 10]
제 9항에 있어서,  The method of claim 9,
상기 특정 크기 임계값은 미리 설정되는 값이거나, 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set) , 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set ) 또는 타일 그룹 헤더 (Tile Group Header)를 통해 인코더로부터 시그널링되는 값인 것을특징으로 하는 영상 디코딩 장치.  The specific size threshold is a preset value or a picture signaled from an encoder through a sequence parameter set, a picture parameter set, or a tile group header. Decoding device.
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