WO2019240539A1 - Cabac에 기반한 엔트로피 코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

Cabac에 기반한 엔트로피 코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2019240539A1
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남정학
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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to a still image or video encoding / decoding method, and more particularly, to segment a region into a quad tree (QT) structure, and to make a binary tree (BT) and a ternary tree (TT).
  • QT quad tree
  • BT binary tree
  • TT ternary tree
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for improving the efficiency of image coding based on CABAC.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for determining a block structure and block division based on a quad tree (QT) structure, a binary tree (BT) structure, and a ternary tree (TT) structure in compressing an image. Is in.
  • QT quad tree
  • BT binary tree
  • TT ternary tree
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for more efficiently encoding and decoding an image using a context model when performing entropy encoding according to CABAC based on a QT structure, a BT structure, and a TT structure. .
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus may include deriving a context index for a split flag syntax element based on split availability information of a current block, determining a context model based on the derived context index, and determining the determined context model.
  • the split flag syntax element Indicates whether to divide the current block in the vertical direction Includes a directional split flag
  • the splitting availability information is based on BT horizontal splittable flag information indicating whether or not splitting is possible in a horizontal direction based on a binary tree (BT) structure, and based on a TT (Ternary Tree) structure TT horizontal splittable flag information indicating whether or not it is possible to split in the horizontal direction, BT vertical splittable flag information indicating whether or not to split in the vertical direction based on the BT structure, and splitting in the vertical direction based on the TT structure And TT vertically separable flag information indicating whether or
  • a decoding device for performing picture decoding.
  • the decoding apparatus derives a context index for a split flag syntax element based on split availability information of a current block, determines a context model based on the derived context index, and uses the determined context model to divide the split flag.
  • An entropy decoding unit for decoding a syntax element value based on CABAC and deriving a current coding unit from the current block based on the value of the split flag syntax element, predicting based on inter prediction or intra prediction on the current coding unit
  • a predictor for deriving a decoded block and an adder for generating a reconstructed block based on the predicted block
  • the split flag syntax element includes a directional split flag indicating whether to split the current block in a vertical direction
  • the split availability information is BT horizontal splittable flag information indicating whether or not splitting is possible in the horizontal direction based on a BT structure, TT horizontal splittable flag information indicating whether splitting is possible in the horizontal direction based on a TT structure, and the vertical direction based on the BT structure BT vertical splittable flag information indicating whether or not can be divided into; and TT vertical splittable flag information indicating whether or not splittable in the vertical direction based on the TT structure, wherein the context index for the directional splitting flag is the
  • a picture encoding method performed by an encoding apparatus may include deriving a partition flag syntax element indicating a partition structure of a current block, deriving a context index for the partition flag syntax element based on partition availability information of the current block, and extracting the derived context index. Determining a context model based on the CABAC and encoding a value of the split flag syntax element based on CABAC using the determined context model, wherein the split flag syntax element splits the current block in a vertical direction. And a directional splitting flag indicating that the splitting availability information is splittable in the horizontal direction based on a BT structure.
  • the context index for the directional split flag may be derived based on the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. do.
  • an encoding apparatus for performing picture encoding.
  • the encoding apparatus derives a partition flag syntax element indicating a partition structure of the current block, derives a context index for the partition flag syntax element based on partition availability information of the current block, and based on the derived context index
  • an entropy encoding unit configured to determine a context model and encode the value of the split flag syntax element based on CABAC using the determined context model, wherein the split flag syntax element determines whether to split the current block in a vertical direction.
  • a directional splitting flag indicating that the splitting availability information is splittable in the horizontal direction based on the BT structure, and TT horizontal splitting indicating the splittable information in the horizontal direction based on the TT structure.
  • Possible flag information BT vertical splittable flag information indicating whether or not splittable in the vertical direction based on the BT structure, and TT vertical splittable flag information indicating whether or not splittable in the vertical direction based on the TT structure;
  • the context index for the directional split flag may be derived based on the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. do.
  • the overall video / video compression efficiency can be improved.
  • the efficiency of image coding based on intra prediction can be improved.
  • the efficiency of image coding based on CABAC can be improved.
  • pipeline delay can be improved when implementing CCLM-based intra prediction in hardware.
  • a block structure and a block partition may be determined based on a quad tree (QT) structure, a binary tree (BT) structure, and a ternary tree (TT) structure in the process of compressing an image.
  • QT quad tree
  • BT binary tree
  • TT ternary tree
  • an image when performing entropy encoding according to CABAC based on a QT structure, a BT structure, and a TT structure, an image can be encoded and decoded more efficiently using a context model.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 3A to 3C are diagrams showing examples of QT division, BT division and TT division.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an entropy encoding unit according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an entropy decoding unit according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an entropy encoding unit according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of an entropy decoding unit according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of a content streaming system according to an embodiment.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus may include deriving a context index for a split flag syntax element based on split availability information of a current block, determining a context model based on the derived context index, and determining the determined context model.
  • the split flag syntax element Indicates whether to divide the current block in the vertical direction Includes a directional split flag
  • the splitting availability information is based on BT horizontal splittable flag information indicating whether or not splitting is possible in a horizontal direction based on a binary tree (BT) structure, and based on a TT (Ternary Tree) structure TT horizontal splittable flag information indicating whether or not it is possible to split in the horizontal direction, BT vertical splittable flag information indicating whether or not to split in the vertical direction based on the BT structure, and splitting in the vertical direction based on the TT structure And TT vertically separable flag information indicating whether or
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • the methods / embodiments disclosed in this document may include a versatile video coding (VVC) standard, an essential video coding (EVC) standard, an AOMedia Video 1 (AV1) standard, a second generation of audio video coding standard (AVS2), or next-generation video / It can be applied to the method disclosed in the image coding standard (ex. H.267, H.268, etc.).
  • VVC versatile video coding
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 second generation of audio video coding standard
  • next-generation video / It can be applied to the method disclosed in the image coding standard (ex. H.267, H.268, etc.).
  • a video may mean a series of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time zone, and a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may represent only a pixel / pixel value of a luma component or only a pixel / pixel value of a chroma component.
  • a unit represents the basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of the picture and information related to the region.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • the encoding / decoding device may include a video encoding / decoding device and / or an image encoding / decoding device, and the video encoding / decoding device is used as a concept including the image encoding / decoding device, or the image encoding / decoding device is It may be used in a concept including a video encoding / decoding device.
  • the (video) encoding apparatus 100 may include a picture partitioning module 105, a prediction module 110, a residual processing module 120, and an entropy encoding unit (
  • the entropy encoding module 130 may include an adder 140, a filtering module 150, and a memory 160.
  • the residual processor 120 may include a substractor 121, a transform module 122, a quantization module 123, a rearrangement module 124, and a dequantization module 125. ) And an inverse transform module 126.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively split from the largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and / or a ternary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first, and the binary tree structure and the ternary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure / tunary 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 immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • 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 include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 performs prediction on a block to be processed (hereinafter, may mean a current block or a residual block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. can do.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • Reference pictures included in a reference picture list may be sorted based on a difference in a picture order count (POC) between a current picture and a corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the subtraction unit 121 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 122 generates transform coefficients by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the transform unit 122 may perform the transform according to the size of the transform block and the prediction mode applied to the coding block or the prediction block that spatially overlaps the transform block. For example, if intra prediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block, and the transform block is a 4 ⁇ 4 residual array, the residual sample is configured to perform a discrete sine transform (DST) transform kernel.
  • the residual sample may be transformed using a discrete cosine transform (DCT) transform kernel.
  • DST discrete sine transform
  • DCT discrete cosine transform
  • the quantization unit 123 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 124 has been described in a separate configuration, the reordering unit 124 may be part of the quantization unit 123.
  • the entropy encoding unit 130 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, 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 130 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately according to entropy encoding or a predetermined method.
  • the encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • 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 inverse quantization unit 125 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 123, and the inverse transformer 126 inverse transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 125 to obtain a residual sample.
  • the adder 140 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 140 may be part of the predictor 110.
  • the adder 140 may also be called a reconstruction module or a restore block generator.
  • the filter unit 150 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 150 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 150.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video / video decoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • the video decoding apparatus may include an image decoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding module 210, a residual processing module 220, a prediction module 230, and an adder 240. ), A filtering module 250, and a memory 260.
  • the residual processor 220 may include a rearrangement module 221, a dequantization module 222, and an inverse transform module 223.
  • the video decoding apparatus 200 may include a receiver that receives a bitstream including video information. The receiver may be configured as a separate module or may be included in the entropy decoding unit 210.
  • the video decoding apparatus 200 may reconstruct a video / image / picture in response to a process in which video / image information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure, binary tree structure and / or ternary tree structure from the largest coding unit.
  • the prediction unit and the transform unit may be further used in some cases, in which case the prediction block is a block derived or partitioned from the coding unit and may be a unit of sample prediction. At this point, the prediction unit may be divided into subblocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model is determined using the context model, the probability of occurrence of a bin is predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin is performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. can do.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bin after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 221 may be input.
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 has been described in a separate configuration, but the rearrangement unit 221 may be part of the inverse quantization unit 222.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 223 may inversely transform transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 230 may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 230 may apply any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode to derive a prediction sample for the current block.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 230 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the prediction information may include a prediction motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the prediction unit 230 may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • 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.
  • the prediction unit 230 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 may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating a reference picture from the information about the prediction.
  • the adder 240 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 240 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 240 has been described in a separate configuration, the adder 240 may be part of the predictor 230.
  • the adder 240 may also be called a reconstruction module or a reconstruction block generator.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • a predicted block including prediction samples of the current block which is a coding target block
  • the predicted block comprises prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived identically in the encoding apparatus and the decoding apparatus, and the encoding apparatus decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value itself of the original block. Signaling to an apparatus may increase image coding efficiency.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, generate the reconstructed block including reconstructed samples by adding the residual block and the predicted block, and generate reconstructed blocks. A reconstructed picture may be generated.
  • the residual information may be generated through a transform and quantization procedure.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and performs transform procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block to derive transform coefficients.
  • the quantized transform coefficients may be derived by performing a quantization procedure on the transform coefficients to signal related residual information to the decoding device (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform scheme, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization / inverse transformation procedure and derive residual samples (or residual blocks) based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may then dequantize / inverse transform the quantized transform coefficients for reference for inter prediction of the picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based thereon.
  • 3A to 3C are diagrams showing examples of QT division, BT division and TT division.
  • one block may be divided on a quad-tree (QT) basis.
  • QT quad-tree
  • one sub block divided by QT may be further divided recursively using QT.
  • Leaf blocks that are no longer split by QT may be divided by a binary tree (BT), a ternary tree (TT), a stripe tree (ST), or the like.
  • BT may have two types of divisions: horizontal BT (2NxN, 2NxN) and vertical BT (Nx2N, Nx2N).
  • the TT may have two types of divisions: horizontal TT (2Nx1 / 2N, 2NxN, 2Nx1 / 2N) and vertical TT (1 / 2Nx2N, Nx2N, 1 / 2Nx2N).
  • ST has two types: horizontal ST (2Nx1 / 2N, 2Nx1 / 2N, 2Nx1 / 2N, 2Nx1 / 2N), vertical ST (1 / 2Nx2N, 1 / 2Nx2N, 1 / 2Nx2N, 1 / 2Nx2N) It may have a division of shape.
  • Each BT, TT, and ST can be further recursively divided using BT, TT, and ST.
  • Block A may be divided into four sub-blocks A0, A1, A2, A3 by QT.
  • the sub block A1 may be divided into four sub blocks B0, B1, B2, and B3 by QT.
  • Block B3 which is no longer divided by QT, may be divided into vertical BT (C0, C1) or horizontal BT (D0, D1). Like the block C0, each subblock may be further recursively divided into the form of horizontal BT (E0, E1) or vertical BT (F0, F1).
  • Block B3C shows an example of TT partitioning.
  • Block B3 which is no longer divided by QT, may be divided into vertical TT (C0, C1, C2) or horizontal TT (D0, D1, D2).
  • each subblock may be further recursively divided into a form of horizontal TT (E0, E1, E2) or vertical TT (F0, F1, F2).
  • Table 1 below shows an example of coding quadtree syntax when using BT and TT.
  • split_qt_flag indicates whether the current (coded) block is divided into 4 QTs. If the split_qt_flag value is 0, it means that the current block is not QT splitted. If the split_qt_flag value is 1, it means that the current block is QT splitted. x0 and y0 represent the top-left position of the luminance image.
  • a specific term or sentence is used to define a specific syntax element.
  • the present specification defines a syntax element "split_qt_flag" indicating whether the current (encoding) block is divided into 4 QTs, and refers to a syntax element indicating whether the current (coding) block is further divided. split_fur_flag ".
  • split_qt_flag may be replaced by various terms such as qt_split_flag, QT split flag, and “split_fur_flag” may be replaced by various terms such as further_split_flag and fur_split_flag, as used herein to define specific information or concepts.
  • qt_split_flag QT split flag
  • split_fur_flag may be replaced by various terms such as further_split_flag and fur_split_flag, as used herein to define specific information or concepts.
  • Table 2 below shows an example of syntax for a coding tree.
  • the syntax element split_fur_flag indicates whether the current (coded) block is further split. If the value of split_fur_flag is 0, it means that the current block is not split any more. If the value of split_fur_flag is 1, it means that the current block is split.
  • the syntax element split_bt_flag indicates whether to split based on BT or TT. If the value of split_bt_flag is 1, this means that the current block is split based on BT. If the split_bt_flag value is 0, it means that the current block is split based on TT.
  • the split type of the current block may be determined as shown in Table 3 below based on the syntax element split_fur_flag and the syntax element split_bt_flag.
  • SplitType is determined to be NO_SPLIT (not split).
  • split_fur_flag value is 1 and the current block is split
  • split_bt_flag value is 1
  • the SplitType is determined as BT
  • split_bt_flag value is 0, the SplitType is determined as TT.
  • split_dir indicates the direction in which the current block is split. If the value of split_dir is 0, this means that the current block is split in the horizontal direction. If the value of split_dir is 1, it means that the current block is split in the vertical direction. Based on SplitType and split_dir, the split mode of a block can be derived as shown in Table 4 below.
  • SplitType when SplitType is BT, if split_dir is 0, SplitMode is determined as PART_BT_HOR, that is, BT horizontal split mode. If split_dir is 1, SplitMode is determined as PART_BT_VER, BT vertical split mode. You can see that.
  • SplitType when split_dir is 0, SplitMode is determined as PART_TT_HOR, that is, TT horizontal split mode, and when split_dir is 1, SplitMode is determined as PART_TT_VER, TT vertical split mode. have.
  • the encoder and the decoder may transmit a syntax element for adjusting the degree of division of the QT in consideration of the relationship between performance and complexity.
  • syntax elements such as a maximum QT block size (MaxQTSize), a minimum QT block size (MinQTSize), and a maximum QT block division depth (MaxQTDepth) may be transmitted.
  • the maximum QT block size may mean the size of the largest block to be QT-divided for the first time, and may be expressed in the form of a log2 scale.
  • the minimum QT block size may mean the size of the smallest block by QT partitioning and may be expressed in the form of a log2 scale.
  • the maximum QT splitting depth may mean how many QT splittings are allowed from the maximum QT block size.
  • the encoder and the decoder may transmit a syntax element that adjusts the degree of division of the BT in consideration of a relationship between performance and complexity.
  • syntax elements such as a maximum BT block size (MaxBTSize), a minimum BT block size (MinBTSize), and a maximum BT block division depth (MaxBTDepth) may be transmitted.
  • the maximum BT block size may mean the size of the largest block allowed for BT splitting for the first time and may be expressed in the form of log2 scale.
  • the minimum BT block size may mean the size of the smallest block by BT partitioning and may be expressed in the form of a log2 scale.
  • the maximum BT splitting depth may mean how many BT splitting is allowed from the maximum BT block size.
  • the encoder and decoder may transmit a syntax element that adjusts the degree of division of the TT in consideration of the relationship between the performance and the complexity when the block is divided into the TT structure after the region is divided into the QT structure.
  • syntax elements such as a maximum TT block size (MaxTTSize), a minimum TT block size (MinTTSize), and a maximum TT block division depth (MaxTTDepth) may be transmitted.
  • the maximum TT block size may mean the size of the maximum block allowed for the TT split for the first time, it may be expressed in the form of log2 scale.
  • the minimum TT block size may mean the size of the smallest block by TT partitioning and may be expressed in the form of a log2 scale.
  • the maximum TT splitting depth may mean how many TT splittings are allowed from the maximum TT block size.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an entropy encoding unit according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of an entropy encoding unit to which context-based adaptive binary arithmetic coding (CABAC) is applied as an embodiment to which the present invention is applied.
  • CABAC context-based adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy encoding unit 400 to which the present invention is applied includes a binarization unit 410, a context modeling unit 420, a binary arithmetic encoding unit 430, and a memory 460, and the binary arithmetic encoding unit 430 includes: It may include a regular binary encoding unit 440 and a bypass binary encoding unit 450.
  • the regular binary encoding unit 440 and the bypass binary encoding unit 450 may be referred to as a normal coding engine and a bypass coding engine, respectively.
  • the binarization unit 410 may output a binary symbol string composed of a binary value of 0 or 1 by receiving a sequence of data symbols and performing binarization.
  • the binarization unit 410 may map syntax elements into binary symbols.
  • Several different binarization processes such as unary (U), truncated unary (TU), k-th order Exp-Golomb (EGk), and fixed length processes, support binarization. Can be used for The binarization process may be selected based on the type of syntax element.
  • the output binary symbol string may be transmitted to the context modeling unit 420.
  • the context modeler 420 may select probability information necessary for coding a current block from a memory and transmit the probability information to the binary arithmetic encoder 430.
  • the context memory may be selected based on the syntax element to be coded, and the probability information required for coding the current syntax element may be selected through the bin index binIdx.
  • context refers to information about a probability of occurrence of a symbol
  • context modeling may refer to a process of estimating a probability of a bin required for binary arithmetic coding by using a bin, which is a binarization result.
  • the context modeler 420 may provide (correct) probability estimation necessary to achieve high coding efficiency. Accordingly, different context models may be used for different binary symbols and the probability of such context model may be updated based on the values of previously coded binary symbols. In this case, values of previously coded binary symbols may be stored in the memory 460, and the context modeling unit 420 may use values of previously coded binary symbols.
  • Binary symbols with similar distributions can share the same context model.
  • the context model for each of these binary symbols includes at least one of syntax information of a bin, a bin index (binIdx) indicating a bin position in a bin string, and a probability of a bin included in a neighboring block of the block containing the bin, for probability estimation. Can be used.
  • the binary arithmetic encoding unit 430 includes a regular binary encoding unit 440 and a bypass binary encoding unit 450, and performs entropy encoding on the output string. And output compressed data bits.
  • the regular binary encoding unit 440 may perform arithmetic coding based on recursive interval division.
  • a section (or range) having an initial value of 0 to 1 may be divided into two lower sections based on the probability of a binary symbol.
  • the encoded bits When the encoded bits are converted into binary fractions, they may provide an offset for selecting one of two lower intervals representing the value of the decoded binary symbol.
  • the interval can be updated to equalize the selected subsection, and the interval division process itself can be repeated.
  • the intervals and offsets have limited bit precision, so renormalization may be needed to prevent overflow each time the interval falls below a certain value. The renormalization may occur after each binary symbol is decoded.
  • the bypass binary encoding unit 450 may perform encoding without a context model, and may perform coding by fixing a probability of a bin that is currently coded to 0.5. This can be used when it is difficult to determine the probability of syntax or when you want to code at high speed.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an entropy decoding unit according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of an entropy decoding unit to which context-based adaptive binary arithmetic coding (CABAC) is applied as an embodiment to which the present invention is applied.
  • CABAC context-based adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy decoding unit 500 may include a context modeling unit 510, a binary arithmetic decoding unit 520, a memory 550, and an inverse binarization unit 560, and the binary arithmetic decoding unit (
  • the 520 may include a regular binary decoding unit 530 and a bypass binary decoding unit 540.
  • the entropy decoding unit 500 may receive a bitstream and check a bypass flag therefrom.
  • the bypass flag indicates whether the bypass mode is in the bypass mode, and the bypass mode does not use a context model, and the probability of the currently coded bin is 0.5. It may mean that the coding is performed by fixing.
  • the regular binary decoding unit 530 may perform binary arithmetic decoding according to a regular mode. Can be.
  • the context modeler 510 may select probability information necessary to decode the current bitstream from the memory 550 and transmit the probability information to the regular binary decoding unit 530.
  • the bypass binary decoding unit 540 performs binary arithmetic decoding according to the bypass mode. Can be performed.
  • the inverse binarization unit 560 may receive a binary-type bin decoded by the binary arithmetic decoding unit 520 and convert the binary-type bin into an integer-type syntax element value.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an entropy encoding unit according to an embodiment.
  • the entropy encoding unit of the encoding apparatus may perform binarization on a syntax element (S610).
  • the entropy encoding unit may determine whether to perform binary arithmetic coding according to a normal mode or binary arithmetic coding according to a bypass mode (S620). For example, the entropy encoding unit may determine whether the normal mode or the bypass mode is based on the bypass flag. When the bypass flag is 1, the entropy encoding unit indicates the bypass mode. Can indicate a mode.
  • the entropy encoding unit may select a probabilistic model (S630), and perform binary arithmetic encoding based on the probabilistic model (S640). In addition, the entropy encoding unit may update the probability model (S650), and may again select a suitable probability model based on the updated probability model.
  • the entropy encoding unit may perform the binary arithmetic encoding based on the probability 0.5 (S660).
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of an entropy decoding unit according to an embodiment.
  • the entropy decoding unit of the decoding apparatus may receive a bitstream (S710).
  • the entropy decoding unit may extract a bypass flag from the bitstream and determine whether the entropy decoding unit is in a normal mode or a bypass mode (S720).
  • the bypass flag may be predetermined according to the type of syntax.
  • the entropy decoding unit may select a probabilistic model (S730), and perform binary arithmetic decoding based on the selected probabilistic model (S740). In addition, the entropy decoding unit may update the probability model (S750), and may select a suitable probability model again based on the updated probability model in step S730.
  • the entropy decoding unit may perform binary arithmetic decoding based on a probability of 0.5 (S760).
  • the entropy decoding unit may perform inverse binarization on the decoded bin string (S770). For example, the entropy decoding unit may receive a decoded binary form bin and convert it to a syntax element value of an integer form and output the bin.
  • split_bt_flag may indicate whether the current block is divided into BT or TT.
  • the syntax element split_bt_flag may be referred to as mtt_split_cu_binary_flag and the like.
  • the context model for the syntax element split_bt_flag may be determined according to the number of BT and TT that can be split from the current block. Equation 1 below represents a value of the context index CtxIdx according to the block partition availability information.
  • block splitting availability information may indicate a block splitting condition.
  • the block splitting availability information is BT horizontal splittable flag information indicating whether or not splitting is possible in the horizontal direction based on a binary tree (BT) structure, and TT horizontal indicating whether splitting is possible in the horizontal direction based on a ternary tree (TT) structure.
  • BT binary tree
  • TT ternary tree
  • Splittable flag information, BT vertical splittable flag information indicating whether or not to be split in the vertical direction based on the BT structure, and TT vertical splittable flag information indicating whether or not to be split in the vertical direction based on the TT structure can do.
  • the block splitting availability information may be derived based on at least one of block size information, multi-type tree depth information, and maximum multi-tree size information.
  • AvailableBTHOR of Equation 1 represents the BT horizontally separable flag information
  • availableBTVER represents the BT vertically separable flag information
  • availableTTHOR represents the TT horizontally separable flag information
  • availableTTVER indicates the TT vertically separable flag information.
  • the range of the value of CtxIdx may be, for example, 0 or more and 3 or less.
  • the BT horizontal splittable flag information may be referred to by various names such as available_BT_HOR, allowSplitBTHor, as well as availableBTHOR.
  • the BT vertical splittable flag information may be referred to as available_BT_VER, allowSplitBTVer, and the like
  • the TT horizontal splittable flag information may be referred to as available_TT_HOR, allowSplitTTHor, etc.
  • the TT vertical splittable flag information is available_TT_VER, allowSplitTTVer, etc. It may be referred to as.
  • Table 5 below shows examples of CtxIdx values according to availableBTHOR, availableBTVER, availableTTHOR, and availableTTVER values.
  • a value of 0 for each availableBTHOR, availableBTVER, availableTTHOR, and availableTTVER indicates that no partitioning is possible according to each partitioning structure, and a value of 1 indicates that partitioning for each partitioning structure is possible.
  • the value of Ctxidx is not applicable (N / A)
  • this may indicate a case where it is not necessary to determine the value of CtxIdx since signaling of split_bt_flag is unnecessary.
  • four context models may be used for encoding split_bt_flag.
  • Table 6 shows an example of the CABAC initial value (InitValue) according to the value of CtxIdx.
  • CtxIdx when the value of CtxIdx is 0 or 3, the same CABAC initial value is used, and when there is a similar statistical characteristic, three context models may be used for encoding split_bt_flag. That is, when the value of CtxIdx is 3, the value of CtxIdx may be replaced with 0.
  • Table 7 below shows an example of the CABAC initial value according to the value of CtxIdx when using three context models.
  • the syntax element split_bt_flag is signaled first to determine whether it is a BT split or a TT split, and then the syntax element split_dir is signaled to determine whether it is a horizontal split or a vertical split.
  • the syntax element split_dir may be referred to as mtt_split_cu_vertical_flag in some cases.
  • the syntax element split_dir is first signaled to determine whether it is a horizontal split or a vertical split, and then the syntax element split_bt_flag is signaled to determine whether it is a BT split or a TT split.
  • the context model for the syntax element split_dir may be determined according to the number of horizontal and vertical divisions that can be split from the current block. Equation 2 below represents a value of the context index CtxIdx according to the block partition availability information.
  • CtxIdx (availableBTHOR && availableTTHOR) * 2 + (availableBTVER && availableTTVER)
  • Table 8 below shows an example of CtxIdx values according to availableBTHOR, availableBTVER, availableTTHOR, and availableTTVER values.
  • four context models may be used for encoding split_dir_flag.
  • Table 9 shows an example of the CABAC initial value (InitValue) according to the value of CtxIdx.
  • CtxIdx when the value of CtxIdx is 0 or 3, the same CABAC initial value is used, and when there is a similar statistical characteristic, three context models may be used for encoding split_bt_flag. That is, when the value of CtxIdx is 3, the value of CtxIdx may be replaced with 0.
  • Table 10 below shows an example of the CABAC initial value according to the value of CtxIdx when using three context models.
  • block division may be determined according to the transform size.
  • Sequence Parameter Set SPS
  • Picture Parameter Set PPS
  • Slice Header SH
  • NAL Network Abstract Layer
  • the possible block partition size can be determined. That is, the size of block division possible for the currently decoded video and picture is defined. The size of the possible block division may be determined as if conversion is possible. Thus, partitioning of blocks for which no transform exists may not be allowed.
  • the block division for the image and the picture After determining the possible size of the block division for the image and the picture, it is possible to determine whether the block can be divided in block units, that is, CU or PU units. Based on the size of the current block, possible block division types are determined. That is, candidates capable of BT or TT in a horizontal / vertical direction may be configured. Or 1/2 ratio division, 1/4, 3/4 ratio division, 3/8, 5/8 ratio division, 1/3, 2/3 ratio division, 1/5, 4/5 ratio division It is possible to determine whether division or the like is possible.
  • final block partitioning may be determined by a block partitioning syntax transmitted to the decoder. If there is one possible or no block candidate, the corresponding syntax may not be transmitted.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of an encoding apparatus according to an embodiment
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • the encoding apparatus according to FIGS. 8 and 9 may perform operations corresponding to the decoding apparatus according to FIGS. 10 and 11 to be described later. Accordingly, the contents described below with reference to FIGS. 10 and 11 may be similarly applied to the encoding apparatus of FIGS. 8 and 9.
  • Each step disclosed in FIG. 8 may be performed by the encoding apparatus 100 disclosed in FIG. 1. More specifically, S800 to S830 may be performed by the entropy encoding unit 130 disclosed in FIG. 1. In addition, operations according to S800 to S830 are based on some of the contents described above with reference to FIGS. 3 to 7. Accordingly, detailed descriptions overlapping with the foregoing descriptions in FIGS. 1 and 3 to 7 will be omitted or simply described.
  • an encoding apparatus may include a picture divider 105 and an entropy encoder 130.
  • a picture divider 105 may be required components of the encoding apparatus, and the encoding apparatus may be implemented by more or less components than those illustrated in FIG. 9.
  • the picture divider 105 and the entropy encoder 130 may be implemented as separate chips, or at least two or more components may be implemented through one chip.
  • the encoding apparatus may derive a plurality of different coding units by dividing a current block in a current picture. More specifically, the picture division unit 105 of the encoding apparatus may derive a plurality of different coding units by dividing the current block in the current picture.
  • the encoding apparatus may derive a partition flag syntax element indicating a partition structure of the current block (S800). More specifically, the entropy encoding unit 130 of the encoding apparatus may derive a partition flag syntax element indicating the partition structure of the current block.
  • the splitting flag syntax element is a directional splitting flag indicating whether to split the current block in a vertical direction and the splitting syntax element indicates whether to split the current block based on the BT structure. It may include.
  • the directional split flag may be represented by, for example, split_dir, and the BT split flag may be represented by, for example, split_bt_flag.
  • the encoding apparatus may derive a context index for the split flag syntax element based on split availability information of the current block (S810). More specifically, the entropy encoding unit 130 of the encoding apparatus may derive a context index for the split flag syntax element based on split availability information of the current block.
  • the splitting availability information includes BT horizontal splittable flag information indicating whether the splittable availability information can be split in the horizontal direction based on a BT structure, and TT horizontal splittable flag information indicating whether splitting is possible in the horizontal direction based on a TT structure. And BT vertical splittable flag information indicating whether or not splitting is possible in the vertical direction based on the BT structure, and TT vertical splittable flag information indicating whether splitting is possible in the vertical direction based on the TT structure.
  • the BT horizontally separable flag information may be represented as availableBTHOR
  • the TT horizontally separable flag information is availableTTHOR
  • the BT vertically separable flag information is availableBTVER
  • the TT vertically separable flag information may be represented as availableTTVER.
  • the context index for the directional split flag is derived based on the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. Can be.
  • whether to derive the context index for the directional splitting flag may include determining the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. It can be determined based on.
  • the value of the BT horizontally separable flag information and the value of the TT horizontally separable flag information is 0, or the value of the BT vertically separable flag information and the value of the TT vertically separable flag information is 0.
  • the context index for the vertical division flag may not be derived.
  • the context index regarding the vertical split flag may not be derived.
  • the context index for the BT split flag is derived based on the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. Can be.
  • the context index for the directional split flag may be derived based on Equation 3 below.
  • CtxIdx (availableBTHOR && availableTTHOR) * 2 + (availableBTVER && availableTTVER)
  • the context index for the BT partition flag may be derived based on Equation 4 below.
  • the encoding apparatus may determine a context model based on the derived context index (S820). More specifically, the entropy encoding unit 130 of the encoding apparatus may determine the context model based on the derived context index.
  • the encoding apparatus may encode a value of the split flag syntax element based on CABAC using the determined context model (S830). More specifically, the entropy encoding unit 130 of the encoding apparatus may encode the value of the split flag syntax element based on CABAC using the determined context model.
  • the encoding apparatus derives a partition flag syntax element indicating the partition structure of the current block (S800) and based on the split availability information of the current block. Deriving a context index for the split flag syntax element (S810), determining a context model based on the derived context index (S820), and using the determined context model, the value of the split flag syntax element based on CABAC.
  • the splitting flag syntax element may include a directional splitting flag indicating whether to split the current block in a vertical direction, and whether the splitting availability information is splittable in the horizontal direction based on a BT structure.
  • BT splittable flag information indicating, based on TT structure TT horizontally divisible flag information indicating whether or not it is possible to divide in the horizontal direction
  • BT vertically divisible flag information indicating whether or not it is possible to divide in the vertical direction based on the BT structure
  • TT vertically separable flag information indicating whether or not it is possible
  • the context index for the directional splitting flag includes: the BT horizontally separable flag information, the TT horizontally separable flag information, the BT vertically separable flag information, and the TT. And may be derived based on the vertical splittable flag information. That is, according to FIGS. 8 and 9, when performing entropy encoding according to CABAC based on a QT structure, a BT structure, and a TT structure, encoding and decoding may be more efficiently performed using a context model.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of a decoding apparatus according to an embodiment
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • Each step disclosed in FIG. 10 may be performed by the decoding apparatus 200 disclosed in FIG. 2. More specifically, S1000 to S1030 may be performed by the entropy decoding unit 210 shown in FIG. 2, S1040 may be performed by the prediction unit 230 shown in FIG. 2, and S1050 may be added as shown in FIG. 2. It may be performed by the unit 240. In addition, operations according to S1000 to S1050 are based on some of the contents described above with reference to FIGS. 3 to 7. Therefore, detailed descriptions overlapping with those described above with reference to FIGS. 2 to 7 will be omitted or simply described.
  • a decoding apparatus may include an entropy decoding unit 210, a predictor 230, and an adder 240.
  • all of the components shown in FIG. 11 may not be essential components of the decoding apparatus, and the decoding apparatus may be implemented by more or fewer components than those illustrated in FIG. 11.
  • the entropy decoding unit 210, the prediction unit 230, and the adder 240 are each implemented as separate chips, or at least two or more components are implemented through one chip. May be
  • the decoding apparatus may derive a context index for a split flag syntax element based on split availability information of the current block (S1000). More specifically, the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus may derive a context index for the split flag syntax element based on split availability information of the current block.
  • the split flag syntax element is a directional split flag indicating whether to split the current block in a vertical direction and the split syntax element is to split the current block based on the BT structure. It may include a BT partition flag indicating.
  • the directional split flag may be represented by, for example, split_dir, and the BT split flag may be represented by, for example, split_bt_flag.
  • the BT availability information is BT horizontal splittable flag information indicating whether or not the splittable in the horizontal direction based on the binary tree (BT) structure, whether or not splittable in the horizontal direction based on the TT (Ternary Tree) structure TT horizontal splittable flag information indicating a, BT vertical splittable flag information indicating whether or not splittable in the vertical direction based on the BT structure, and TT vertical splittable indicating whether or not splittable in the vertical direction based on the TT structure It may include flag information.
  • BT binary tree
  • TT Ternary Tree
  • the BT horizontally separable flag information may be represented as availableBTHOR
  • the TT horizontally separable flag information is availableTTHOR
  • the BT vertically separable flag information is availableBTVER
  • the TT vertically separable flag information may be represented as availableTTVER.
  • the context index for the directional split flag is derived based on the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. Can be.
  • whether to derive the context index for the directional splitting flag may include determining the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. It can be determined based on.
  • the value of the BT horizontally separable flag information and the value of the TT horizontally separable flag information is 0, or the value of the BT vertically separable flag information and the value of the TT vertically separable flag information is 0.
  • the context index for the directional split flag may not be derived.
  • the context index for the directional split flag may not be derived.
  • the context index for the BT split flag is derived based on the BT horizontal splittable flag information, the TT horizontal splittable flag information, the BT vertical splittable flag information, and the TT vertical splittable flag information. Can be.
  • the context index for the directional split flag may be derived based on Equation 5 below.
  • CtxIdx (availableBTHOR && availableTTHOR) * 2 + (availableBTVER && availableTTVER)
  • the context index for the BT partition flag may be derived based on Equation 6 below.
  • the decoding apparatus may determine a context model based on the derived context index (S1010). More specifically, the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus may determine a context model based on the derived context index.
  • the decoding apparatus may decode the value of the split flag syntax element based on Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) using the determined context model (S1020). More specifically, the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus may decode the value of the partition flag syntax element based on CABAC using the determined context model.
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the decoding apparatus may derive a current coding unit from the current block based on the value of the split flag syntax element (S1030). More specifically, the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus may derive the current coding unit from the current block based on the value of the split flag syntax element.
  • the decoding apparatus may derive a predicted block based on inter prediction or intra prediction for the current coding unit (S1040). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive a predicted block based on inter prediction or intra prediction for the current coding unit.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed block based on the predicted block (S1050). More specifically, the adder 240 of the decoding apparatus may generate a reconstruction block based on the predicted block.
  • the decoding apparatus derives a context index for a split flag syntax element based on the split availability information of the current block (S1000), and derives the context index.
  • the context model is determined based on the determined context index (S1010), and the value of the partition flag syntax element is decoded based on Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) using the determined context model (S1020).
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • Deriving a current coding unit from the current block based on a value of a flag syntax element (S1030), deriving a predicted block based on inter prediction or intra prediction for the current coding unit (S1040), and A reconstructed block may be generated based on the predicted block (S1050), wherein the split flag scene
  • the tax element includes a directional splitting flag indicating whether to split the current block in a vertical direction, and the splitting availability information is in BT horizontal splittable flag information indicating whether splitting is possible in a horizontal direction based on a BT structure.
  • TT horizontal splittable flag information indicating whether or not splitting is possible in the horizontal direction based on the information
  • BT vertical splittable flag information indicating whether splitting is possible in the vertical direction based on the BT structure
  • the vertical splitting information based on the TT structure.
  • TT vertically separable flag information indicating whether or not it is dividable
  • the context index for the directional division flag includes: the BT horizontally separable flag information, the TT horizontally separable flag information, the BT vertically separable flag information, and the TT vertical split That is derived based on the performance flag information it may be characterized. That is, according to FIGS. 10 and 11, when performing entropy encoding according to CABAC based on a QT structure, a BT structure, and a TT structure, more efficient encoding and decoding may be performed using a context model.
  • Embodiments described in the present invention may be implemented and performed on a processor, a microprocessor, a controller, or a 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 embodiments of the present invention are 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, and a real time communication device such as video communication.
  • Streaming devices, storage media, camcorders, video on demand (VoD) service providers, over the top video (OTT) devices, internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices Etc. and may be used to process video signals or data signals.
  • the OTT video device may include a game console, a Blu-ray player, an internet access TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, a digital video recorder (DVR), and the like.
  • the processing method to which the embodiments of the present invention are applied may 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 be, 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 (eg, 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.
  • embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product by program code, which may be performed on a computer by embodiments of the present invention.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of a content streaming system according to an embodiment.
  • the content streaming system to which the present invention is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a 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.
  • the control server plays a role of controlling a command / response between devices 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, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • 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), navigation, a slate PC, Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, digital TVs, desktops Computer, digital signage, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • slate PC slate PC
  • Tablet PCs ultrabooks
  • wearable devices such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, digital TVs, desktops Computer, digital signage, and the like.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, in which case data received from each server may be distributed.
  • the above-described method according to the present invention may be implemented in software, and the encoding device and / or the decoding device according to the present invention may perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smartphone, a set-top box, a display device, and the like. It can be included in the device.
  • Each part, module, or unit described above may be a processor or hardware part that executes successive procedures stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above embodiments may be performed by a processor or hardware parts. Each module / block / unit described in the above embodiments can operate as a hardware / processor.
  • the methods proposed by the present invention can be executed as code. This code can be written to a processor readable storage medium and thus read by a processor provided by an apparatus.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법은, 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하는 단계, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하는 단계, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 디코딩하는 단계, 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하는 단계, 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된(predicted) 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

CABAC에 기반한 엔트로피 코딩 방법 및 그 장치
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 인코딩/디코딩 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쿼드 트리 (quad tree, QT) 구조로 영역을 분할하고 이진 트리 (binary tree, BT), 삼진 트리 (ternary tree, TT) 구조를 기반으로 CABAC 엔트로피 부호화를 수행 시, 컨텍스트 모델을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 CABAC에 기반한 영상 코딩의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상을 압축하는 과정에서 QT(Quad Tree) 구조, BT(Binary Tree) 구조 및 TT(Ternary Tree) 구조를 기반으로 블록 구조 및 블록 분할을 결정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조에 기반하여 CABAC에 따른 엔트로피 부호화를 수행할 시, 컨텍스트 모델을 이용하여 영상을 보다 효율적으로 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하는 단계, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하는 단계, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) 기반으로 디코딩하는 단계, 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하는 단계, 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된(predicted) 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그(directional split flag)를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT(Binary Tree) 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT(Ternary Tree) 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는, 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하고, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하고, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 디코딩하고, 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하는 엔트로피 디코딩부, 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 예측부 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록을 생성하는 가산부를 포함하되, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록의 분할 구조를 나타내는 분할 플래그 신택스 요소를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 상기 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하는 단계, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하는 단계 및 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 인코딩하는 단계를 포함하되, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 인코딩을 수행하는 인코딩 장치가 제공된다. 상기 인코딩 장치는, 현재 블록의 분할 구조를 나타내는 분할 플래그 신택스 요소를 도출하고, 상기 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 상기 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하고, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하고, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 인트라 예측에 기반한 영상 코딩의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 CABAC에 기반한 영상 코딩의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 CCLM에 기반한 인트라 예측을 하드웨어에서 구현할 시 파이프 라인 딜레이(pipeline delay)를 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면 영상을 압축하는 과정에서 QT(Quad Tree) 구조, BT(Binary Tree) 구조 및 TT(Ternary Tree) 구조를 기반으로 블록 구조 및 블록 분할을 결정할 수 있다.
본 발명에 따르면 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조에 기반하여 CABAC에 따른 엔트로피 부호화를 수행할 시, 컨텍스트 모델을 이용하여 영상을 보다 효율적으로 부호화 및 복호화 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 QT 분할, BT 분할 및 TT 분할의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 엔트로피 인코딩부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 엔트로피 디코딩부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 엔트로피 인코딩부의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 엔트로피 디코딩부의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 도시하는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하는 단계, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하는 단계, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) 기반으로 디코딩하는 단계, 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하는 단계, 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된(predicted) 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그(directional split flag)를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT(Binary Tree) 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT(Ternary Tree) 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하의 설명은 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267, H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 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.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 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 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 인코딩 장치(video encoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 인코딩/디코딩 장치는 비디오 인코딩/디코딩 장치 및/또는 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함할 수 있고, 비디오 인코딩/디코딩 장치가 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용되거나, 영상 인코딩/디코딩 장치가 비디오 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용될 수도 있다.
도 1을 참조하면, (비디오) 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(picture partitioning module, 105), 예측부(prediction module, 110), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 120), 엔트로피 인코딩부(entropy encoding module, 130), 가산부(adder, 140), 필터부(filtering module, 150) 및 메모리(memory, 160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(substractor, 121), 변환부(transform module, 122), 양자화부(quantization module, 123), 재정렬부(rearrangement module, 124), 역양자화부(dequantization module, 125) 및 역변환부(inverse transform module, 126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 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, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리(ternary) 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조/터너리 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 뎁스의 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, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 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 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록 또는 레지듀얼 블록을 의미할 수도 있다)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 엔트로피 인코딩 또는 기 설정된 방법에 따라 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보들은 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 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치(video decoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 디코딩 장치라 함은 영상 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoding module, 210), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 220), 예측부(prediction module, 230), 가산부(adder, 240), 필터부(filtering module, 250) 및 메모리(memory, 260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(rearrangement module, 221), 역양자화부(dequantization module, 222), 역변환부(inverse transform module, 223)을 포함할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 상기 수신부는 별도의 모듈로 구성될 수도 있고 또는 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오/영상/픽처를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 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 컨택스트(context) 모델을 결정하고, 결정된 컨택스트 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 컨택스트 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 컨택스트 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 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, 예측부(230)는 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. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 QT 분할, BT 분할 및 TT 분할의 예시를 나타내는 도면이다.
비디오 코딩에서 하나의 블록은 쿼드 트리 (quad-tree, QT) 기반으로 분할될 수 있다. 또한, QT에 의해서 분할된 하나의 서브 블록 (sub block)은 QT를 사용하여 재귀적으로 더 분할될 수 있다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 말단 블록(leaf block)은 이진 트리 (binary tree, BT), 삼진 트리 (ternary tree, TT), 스트라이프 트리 (stripe tree, ST) 등에 의해서 분할될 수 있다. BT는 horizontal (수평) BT(2NxN, 2NxN)와 vertical (수직) BT (Nx2N, Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. TT는 horizontal (수평) TT (2Nx1/2N, 2NxN, 2Nx1/2N)와 vertical (수직) TT (1/2Nx2N, Nx2N, 1/2Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. ST는 horizontal (수평) ST (2Nx1/2N, 2Nx1/2N, 2Nx1/2N, 2Nx1/2N), vertical (수직) ST (1/2Nx2N, 1/2Nx2N, 1/2Nx2N, 1/2Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. 각각의 BT, TT, ST는 BT, TT, ST를 사용하여 재귀적으로 더 분할 될 수 있다.
도 3a는 QT 분할의 예를 보여준다. 블록 A는 QT에 의해서 4개의 서브 블록 (A0, A1, A2, A3)으로 분할 될 수 있다. 서브 블록 A1은 다시 QT에 의해서 4개의 서브 블록 (B0, B1, B2, B3)로 분할 될 수 있다.
도 3b는 BT 분할의 예를 보여준다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3는 vertical BT (C0, C1) 또는 horizontal BT (D0, D1)로 분할 될 수 있다. 블록 C0와 같이 각각의 서브 블록은 horizontal BT (E0, E1) 또는 vertical BT (F0, F1)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할 될 수 있다.
도 3c는 TT 분할의 예를 보여준다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 vertical TT (C0, C1, C2) 또는 horizontal TT (D0, D1, D2) 로 분할 될 수 있다. 블록 C1과 같이 각각의 서브 블록은 horizontal TT (E0, E1, E2) 또는 vertical TT (F0, F1, F2)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할 될 수 있다.
아래의 표 1은 BT 및 TT를 사용하는 경우, 코딩 쿼드 트리(coding quadtree) 신택스의 예시를 나타낸다.
[표 1]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000001
신택스 요소 split_qt_flag는 현재 (부호화) 블록이 QT로 4분할 되는지 여부를 나타낸다. split_qt_flag 값이 0 이면 현재 블록이 QT 분할되지 않음을 의미하고, split_qt_flag 값이 1 이면 현재 블록이 QT 분할됨을 의미한다. x0와 y0는 휘도 영상의 좌상단(top-left)의 위치를 나타낸다.
본 명세서에서는 특정 정보 또는 개념을 정의하기 위한 특정 용어 또는 문장을 사용하고 있다. 예를 들어, 본 명세서에서는 특정 신택스 요소(syntax element)를 정의하기 위한 특정 용어 또는 문장을 사용하고 있다. 일 예시에서, 본 명세서는 현재 (부호화) 블록이 QT로 4분할 되는지 여부를 나타내는 신택스 요소를 "split_qt_flag"라고 정의하고 있고, 현재 (부호화) 블록이 추가적으로 더 분할이 되는지 여부를 나타내는 신택스 요소를 "split_fur_flag"로 정의하고 있다. 그러나, "split_qt_flag"는 qt_split_flag, QT 스플릿 플래그 등 다양한 용어로 대체될 수 있고, "split_fur_flag"는 further_split_flag, fur_split_flag 등 다양한 용어로 대체될 수 있는 바, 본 명세서에서 특정 정보 또는 개념을 정의하기 위해 사용된 특정 용어 또는 문장을 명세서 전반에서 해석함에 있어서 그 명칭에 국한된 해석을 하여서는 안 되고, 상기 용어가 나타내고자 하는 내용에 따른 다양한 동작, 기능 및 효과에 주목하여 해석할 필요가 있다.
아래의 표 2는 코딩 트리(coding tree)에 대한 신택스의 예시를 나타낸다.
[표 2]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000002
신택스 요소 split_fur_flag는 현재 (부호화) 블록이 추가적으로 더 분할이 되는지 여부를 나타낸다. split_fur_flag의 값이 0이면 현재 블록이 더 이상 분할되지 않음을 의미하며, split_fur_flag의 값이 1 이면 현재 블록이 분할되는 것을 의미한다. 신택스 요소 split_bt_flag는 BT 또는 TT를 기반으로 분할 되는지 여부를 나타낸다. split_bt_flag의 값이 1이면 현재 블록이 BT를 기반으로 분할되는 것을 의미하고, split_bt_flag 값이 0이면 현재 블록이 TT를 기반으로 분할되는 것을 의미한다.
현재 블록의 분할 타입(SplitType)은 신택스 요소 split_fur_flag와 신택스 요소 split_bt_flag를 기반으로 아래의 표 3과 같이 결정될 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000003
표 3을 참조하면, split_fur_flag의 값이 0이어서 현재 블록이 더 이상 분할되지 않으면, SplitType은 NO_SPLIT(분할되지 않음)으로 결정되는 것을 확인할 수 있다. 또한, split_fur_flag의 값이 1이어서 현재 블록이 분할될 때, split_bt_flag의 값이 1이면 SplitType이 BT로 결정되고, split_bt_flag의 값이 0이면 SplitType이 TT로 결정되는 것을 확인할 수 있다.
신택스 요소 split_dir은 현재 블록이 분할되는 방향을 나타낸다. split_dir의 값이 0이면 현재 블록이 수평 방향으로 분할되는 것을 의미하고, split_dir의 값이 1 이면 현재 블록이 수직 방향으로 분할되는 것을 의미한다. SplitType과 split_dir을 기반으로, 블록의 분할 모드(SplitMode)는 아래의 표 4와 같이 유도될 수 있다.
[표 4]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000004
표 4를 참조하면, SplitType이 BT일 때, split_dir의 값이 0이면 SplitMode는 PART_BT_HOR, 즉 BT 수평 방향 분할 모드로 결정되고, split_dir의 값이 1이면 SplitMode는 PART_BT_VER, 즉 BT 수직 방향 분할 모드로 결정되는 것을 확인할 수 있다. 또한, SplitType이 TT일 때, split_dir의 값이 0이면 SplitMode는 PART_TT_HOR, 즉 TT 수평 방향 분할 모드로 결정되고, split_dir의 값이 1이면 SplitMode는 PART_TT_VER, 즉 TT 수직 방향 분할 모드로 결정되는 것을 확인할 수 있다.
각 영상에 대해서 QT 구조로 영역을 분할할 때, 인코더 및 디코더는 성능과 복잡도의 관계를 고려하여 QT의 분할 정도를 조정하는 신택스 요소를 전송할 수 있다. 예를 들어, 최대 QT 블록 크기 (MaxQTSize), 최소 QT 블록 크기 (MinQTSize), 최대 QT 블록 분할 깊이 (MaxQTDepth) 등의 신택스 요소가 전송될 수 있다. 여기서, 최대 QT 블록 크기는 처음으로 QT 분할하는 최대 블록의 크기를 의미할 수 있고, log2 스케일의 형태로 표현될 수 있다. 최소 QT 블록 크기는 QT 분할에 의한 가장 작은 블록의 크기를 의미할 수 있고, log2 스케일의 형태로 표현될 수 있다. 또한, 최대 QT 분할 깊이는 최대 QT 블록 크기로부터 몇 번의 QT 분할을 허용하는지를 의미할 수 있다.
각 영상에 대해서 QT 구조로 영역을 분할한 후 BT 구조로 블록을 분할 할 때, 인코더 및 디코더는 성능과 복잡도의 관계를 고려하여 BT의 분할 정도를 조정하는 신택스 요소를 전송할 수 있다. 예를 들어, 최대 BT 블록 크기 (MaxBTSize), 최소 BT 블록 크기 (MinBTSize), 최대 BT 블록 분할 깊이 (MaxBTDepth) 등의 신택스 요소가 전송될 수 있다. 보다 구체적으로, 최대 BT 블록 크기는 처음으로 BT 분할이 허용되는 최대 블록의 크기를 의미할 수 있고, log2 스케일의 형태로 표현될 수 있다. 최소 BT 블록 크기는 BT 분할에 의한 가장 작은 블록의 크기를 의미할 수 있고, log2 스케일의 형태로 표현될 수 있다. 또한, 최대 BT 분할 깊이는 최대 BT 블록 크기로부터 몇 번의 BT 분할을 허용하는지를 의미할 수 있다.
각 영상에 대해서 QT 구조로 영역을 분할한 후 TT 구조로 블록을 분할 할 때, 인코더 및 디코더는 성능과 복잡도의 관계를 고려하여 TT의 분할 정도를 조정하는 신택스 요소를 전송할 수 있다. 예를 들어, 최대 TT 블록 크기 (MaxTTSize), 최소 TT 블록 크기 (MinTTSize), 최대 TT 블록 분할 깊이 (MaxTTDepth) 등의 신택스 요소가 전송될 수 있다. 보다 구체적으로, 최대 TT 블록 크기는 처음으로 TT 분할이 허용되는 최대 블록의 크기를 의미할 수 있고, log2 스케일의 형태로 표현될 수 있다. 최소 TT 블록 크기는 TT 분할에 의한 가장 작은 블록의 크기를 의미할 수 있고, log2 스케일의 형태로 표현될 수 있다. 또한, 최대 TT 분할 깊이는 최대 TT 블록 크기로부터 몇 번의 TT 분할을 허용하는지를 의미할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 엔트로피 인코딩부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 실시예로서, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)이 적용되는 엔트로피 인코딩부의 개략적인 블록도를 나타낸다.
본 발명이 적용되는 엔트로피 인코딩부(400)는 이진화부(410), 컨텍스트 모델링부(420), 이진 산술 인코딩부(430) 및 메모리(460)를 포함하고, 상기 이진 산술 인코딩부(430)는 정규 이진 인코딩부(regular binary encoding unit)(440) 및 바이패스 이진 인코딩부(bypass binary encoding unit)(450)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 정규 이진 인코딩부(regular binary encoding unit)(440) 및 상기 바이패스 이진 인코딩부(bypass binary encoding unit)(450)는 각각 정규 코딩 엔진, 바이패스 코딩 엔진이라 불릴 수도 있다.
상기 이진화부(410)은 데이터 심볼들의 시퀀스를 수신하고 이진화를 수행함으로써 0 또는 1의 이진화된 값으로 구성된 이진 심볼(bin) 스트링을 출력할 수 있다. 상기 이진화부(410)은 신택스(syntax) 요소들을 이진 심볼들로 매핑할 수 있다. 서로 다른 여러 이진화 과정들, 예를 들어, 단항(unary: U), 끝이 잘린 단항(truncated unary: TU), k차 Exp-Golomb (EGk), 및 고정 길이(Fixed Length) 과정 등이 이진화를 위해 사용될 수 있다. 상기 이진화 과정은 신택스 요소의 유형을 기반으로 선택될 수 있다.
출력된 이진 심볼 스트링은 컨텍스트 모델링부(420)로 전송될 수 있다.
상기 컨텍스트 모델링부(420)는 메모리로부터 현재 블록을 코딩하는데 필요한 확률 정보를 선택하여 상기 이진 산술 인코딩부(430)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 코딩할 신택스 엘리먼트에 기초하여 컨텍스트 메모리를 선택하고 빈 인덱스(binIdx)를 통해 현재 신택스 엘리먼트 코딩에 필요한 확률 정보를 선택할 수 있다. 여기서, 컨텍스트는 심볼의 발생 확률에 관한 정보를 의미하고, 컨텍스트 모델링은 이진화 결과인 빈(bin)을 입력으로 하여 이진 산술 코딩에 필요한 빈(bin)의 확률을 추정하는 과정을 의미할 수 있다.
상기 컨텍스트 모델링부(420)는 높은 코딩 효율을 성취하기 위해 필요한 (정확한) 확률 추정을 제공할 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 이진 심볼들에 대해 서로 다른 컨텍스트 모델들이 사용될 수 있고 이러한 컨텍스트 모델의 확률은 이전에 코딩된 이진 심볼의 값들을 기반으로 업데이트될 수 있다. 이때, 이전에 코딩된 이진 심볼의 값들은 상기 메모리(460)에 저장되고, 상기 컨텍스트 모델링부(420)는 이로부터 이전에 코딩된 이진 심볼의 값들을 이용할 수 있다.
유사한 분포를 가지는 이진 심볼들은 동일한 컨텍스트 모델을 공유할 수 있다. 이러한 각 이진 심볼에 대한 컨텍스트 모델은 확률 추정을 위해, 빈의 신택스 정보, 빈 스트링에서의 빈의 위치를 나타내는 빈 인덱스(binIdx), 빈이 들어 있는 블록의 이웃 블록에 포함된 빈의 확률 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.
상기 이진 산술 인코딩부(430)는 정규 이진 인코딩부(regular binary encoding unit)(440) 및 바이패스 이진 인코딩부(bypass binary encoding unit)(450)를 포함하고, 출력된 스트링에 대한 엔트로피 인코딩을 수행하고 압축된 데이터 비트들을 출력할 수 있다.
상기 정규 이진 인코딩부(regular binary encoding unit)(440)는 재귀적 구간 분할(recursive interval division)을 기반으로 산술 코딩을 수행할 수 있다.
먼저, 0 내지 1의 초기값을 가지는 구간(또는 범위)이 이진 심볼의 확률을 기반으로 두 개의 하위 구간들로 분할될 수 있다. 인코딩된 비트들은 이진 분수로 변환되는 경우 디코딩된 이진 심볼의 값을 나타내는 두 개의 하위 구간 중 하나를 선택하는 오프셋을 제공할 수 있다.
디코딩된 모드의 이진 심볼 이후에, 상기 구간은 선택된 하위 구간을 동일하게 하기 위해 업데이트될 수 있으며, 상기 구간 분할 과정 자체가 반복될 수 있다. 상기 구간 및 오프셋은 제한된 비트 정밀도를 가지며, 따라서 상기 구간이 특정한 값 아래로 떨어질 때마다 오버플로우를 방지하기 위해 재정규화(renormalization)가 필요할 수 있다. 상기 재정규화(renormalization)는 각각의 이진 심볼이 디코딩된 이후에 발생할 수 있다.
상기 바이패스 이진 인코딩부(bypass binary encoding unit)(450)는 컨텍스트 모델 없이 인코딩을 수행하며, 현재 코딩되는 빈(bin)의 확률을 0.5로 고정하여 코딩을 수행할 수 있다. 이는 신택스의 확률을 결정하기 어렵거나 고속으로 코딩하고자 할 때 이용될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 엔트로피 디코딩부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)이 적용되는 엔트로피 디코딩부의 개략적인 블록도를 나타낸다.
일 실시예에 따른 엔트로피 디코딩부(500)는 컨텍스트 모델링부(510), 이진 산술 디코딩부(520), 메모리(550) 및 역이진화부(560)를 포함할 수 있고, 상기 이진 산술 디코딩부(520)는 정규 이진 디코딩부(regular binary decoding unit)(530) 및 바이패스 이진 디코딩부(bypass binary decoding unit)(540)를 포함할 수 있다.
상기 엔트로피 디코딩부(500)는 비트스트림을 수신하고 그로부터 바이패스 플래그(bypass flag)를 확인할 수 있다. 여기서, 바이패스 플래그(bypass flag)는 바이패스 모드(bypass mode)인지 여부를 나타내고, 상기 바이패스 모드(bypass mode)는 컨텍스트 모델을 이용하지 않고, 현재 코딩되는 빈(bin)의 확률을 0.5로 고정하여 코딩을 수행하는 것을 의미할 수 있다.
상기 바이패스 플래그(bypass flag)에 따라 바이패스 모드(bypass mode)가 아닌 경우, 상기 정규 이진 디코딩부(regular binary decoding unit)(530)는 정규 모드(regular mode)에 따라 이진 산술 디코딩을 수행할 수 있다.
이때, 상기 컨텍스트 모델링부(510)는 상기 메모리(550)로부터 현재 비트스트림을 디코딩하는데 필요한 확률 정보를 선택하여 상기 정규 이진 디코딩부(regular binary decoding unit)(530)로 전송할 수 있다.
한편, 상기 바이패스 플래그(bypass flag)에 따라 바이패스 모드(bypass mode)인 경우, 상기 바이패스 이진 디코딩부(bypass binary decoding unit)(540)는 바이패스 모드(bypass mode)에 따라 이진 산술 디코딩을 수행할 수 있다.
상기 역이진화부(560)는 상기 이진 산술 디코딩부(520)에서 디코딩된 이진수 형태의 빈(bin)을 입력받아 정수 형태의 신택스 엘리먼트 값으로 변환하여 출력할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 엔트로피 인코딩부의 동작을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는, 신택스 엘리먼트에 대해 이진화를 수행할 수 있다(S610).
일 실시예에 따른 엔트로피 인코딩부는, 정규 모드에 따라 이진 산술 코딩을 수행할지 또는 바이패스 모드에 따라 이진 산술 코딩을 수행할지 여부를 결정할 수 있다(S620). 예를 들어, 엔트로피 인코딩부는 바이패스 플래그(bypass flag)에 기초하여 정규 모드인지 바이패스 모드인지 여부를 확인할 수 있으며, 상기 바이패스 플래그(bypass flag)가 1이면 바이패스 모드를 나타내고, 0이면 정규 모드를 나타낼 수 있다.
정규 모드에 따라 이진 산술 코딩을 수행할 것으로 결정된 경우, 상기 엔트로피 인코딩부는 확률 모델을 선택할 수 있고(S630), 상기 확률 모델에 기초하여 이진 산술 인코딩을 수행할 수 있다(S640). 또한, 엔트로피 인코딩부는 확률 모델을 업데이트할 수 있으며(S650), S630 단계에서 업데이트된 확률 모델을 기반으로 다시 적합한 확률 모델을 선택할 수 있다.
만약 바이패스 모드에 따라 이진 산술 코딩을 수행할 것으로 결정된 경우, 상기 엔트로피 인코딩부는 확률 0.5에 기초하여 이진 산술 인코딩을 수행할 수 있다(S660).
도 7은 일 실시예에 따른 엔트로피 디코딩부의 동작을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부는, 비트스트림을 수신할 수 있다(S710).
일 실시예에 따른 엔트로피 디코딩부는, 상기 비트스트림으로부터 바이패스 플래그(bypass flag)를 추출하여 정규 모드인지 또는 바이패스 모드인지 여부를 확인할 수 있다(S720). 여기서, 상기 바이패스 플래그(bypass flag)는 신택스의 종류에 따라 기 결정되어 있을 수 있다.
상기 바이패스 플래그(bypass flag)가 정규 모드를 나타내는 경우, 상기 엔트로피 디코딩부는 확률 모델을 선택할 수 있고(S730), 상기 선택된 확률 모델을 기반으로 이진 산술 디코딩을 수행할 수 있다(S740). 또한, 상기 엔트로피 디코딩부는 확률 모델을 업데이트할 수 있으며(S750), S730 단계에서 업데이트된 확률 모델을 기반으로 다시 적합한 확률 모델을 선택할 수 있다.
한편, 상기 바이패스 플래그(bypass flag)가 바이패스 모드를 나타내는 경우, 상기 엔트로피 디코딩부는 확률 0.5에 기초하여 이진 산술 디코딩을 수행할 수 있다(S760).
상기 엔트로피 디코딩부는 디코딩된 빈스트링(bin string)에 대해 역이진화를 수행할 수 있다(S770). 예를 들어, 엔트로피 디코딩부는 디코딩된 이진수 형태의 빈(bin)을 입력 받아 정수 형태의 신택스 엘리먼트 값으로 변환하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 CABAC 엔트로피 부호화를 위한 컨텍스트 모델을 결정하는 방법을 제안한다. 전술된 바와 같이 split_bt_flag는 현재 블록이 BT로 분할되었는지 또는 TT로 분할되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 신택스 요소 split_bt_flag는 mtt_split_cu_binary_flag 등으로 지칭될 수 있다. 상기 신택스 요소 split_bt_flag에 대한 컨텍스트 모델은 현재 블록으로부터 분할 가능한 BT 및 TT의 개수에 따라서 결정될 수 있다. 아래의 수학식 1은 블록 분할 가용성 정보에 따른 컨텍스트 인덱스(CtxIdx)의 값을 나타낸다.
[수학식 1]
CtxIdx = (availableBTHOR && availableBTVER) * 2 + (availableTTHOR && availableTTVER)
본 명세서에서 "블록 분할 가용성 정보"는 블록 분할 조건을 나타낼 수 있다. 블록 분할 가용성 정보는, BT(Binary Tree) 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT(Ternary Tree) 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 블록 분할 가용성 정보는 블록 사이즈 정보, 멀타 타입 트리 뎁스 정보, 최대 멀티 트리 사이즈 정보 중 적어도 하나를 기반으로 도출될 수 있다.
수학식 1의 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타낼 수 있다. CtxIdx의 값의 범위는, 예를 들어 0 이상 3 이하일 수 있다.
상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보는 availableBTHOR 뿐 아니라, available_BT_HOR, allowSplitBTHor 등 다양한 명칭으로 지칭될 수 있다. 마찬가지로, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보는 available_BT_VER, allowSplitBTVer 등으로 지칭될 수 있고, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보는 available_TT_HOR, allowSplitTTHor 등으로 지칭될 수 있으며, 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보는 available_TT_VER, allowSplitTTVer 등으로 지칭될 수 있다.
아래의 표 5는 availableBTHOR, availableBTVER, availableTTHOR 및 availableTTVER 값에 따른 CtxIdx 값의 예시를 나타내고 있다.
[표 5]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000005
availableBTHOR, availableBTVER, availableTTHOR 및 availableTTVER 각각의 값이 0이면 각 분할 구조에 따른 분할이 불가함을 나타내고, 각각의 값이 1이면 각 분할 구조에 따른 분할이 가능함을 나타낸다. Ctxidx의 값이 해당 없음(N/A)인 경우는, split_bt_flag의 시그널링이 불필요하므로 CtxIdx 값을 결정할 필요가 없는 경우를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서는 split_bt_flag의 부호화를 위해 4개의 컨텍스트 모델(context model)을 이용할 수 있다. 아래의 표 6은 CtxIdx의 값에 따른 CABAC 초기 값(InitValue)의 예를 나타낸다.
[표 6]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000006
또 다른 예에서는, CtxIdx의 값이 0 또는 3 일 때는 동일한 CABAC 초기 값을 사용하고, 유사한 통계적 특성을 가지는 경우에는 split_bt_flag의 부호화를 위해 3개의 컨텍스트 모델을 사용할 수 있다. 즉, CtxIdx의 값이 3 일 때는 CtxIdx의 값을 0으로 대체할 수 있다. 아래의 표 7은 3 개의 컨텍스트 모델을 사용하는 경우, CtxIdx의 값에 따른 CABAC 초기 값의 예를 나타낸다.
[표 7]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000007
본 발명의 다른 일 실시예에서는 CABAC 엔트로피 부호화를 위한 컨텍스트 모델을 결정하는 다른 방법을 제안한다. 일 예시에서는 신택스 요소 split_bt_flag가 먼저 시그널링되어 BT 분할인지 또는 TT 분할인지 여부를 결정한 후, 신택스 요소 split_dir가 시그널링되어 수평 방향 분할인지 또는 수직 방향 분할인지 여부를 결정할 수 있다. 신택스 요소 split_dir은 경우에 따라서 mtt_split_cu_vertical_flag로 지칭될 수도 있다. 다른 일 예시에서는, 신택스 요소 split_dir가 먼저 시그널링되어 수평 방향 분할인지 또는 수직 방향 분할인지 여부를 결정한 후, 신택스 요소 split_bt_flag가 시그널링되어 BT 분할인지 또는 TT 분할인지 여부를 결정할 수 있다.
이때 상기 신택스 요소 split_dir에 대한 컨텍스트 모델은 현재 블록으로부터 분할 가능한 수평 분할 및 수직 분할의 개수에 따라서 결정될 수 있다. 아래의 수학식 2는 블록 분할 가용성 정보에 따른 컨텍스트 인덱스(CtxIdx)의 값을 나타낸다.
[수학식 2]
CtxIdx = (availableBTHOR && availableTTHOR) * 2 + (availableBTVER && availableTTVER)
아래의 표 8은 availableBTHOR, availableBTVER, availableTTHOR 및 availableTTVER 값에 따른 CtxIdx 값의 예시를 나타내고 있다.
[표 8]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000008
표 8에서 Ctxidx의 값이 해당 없음(N/A)인 경우는, split_dir_flag의 시그널링이 불필요하므로 CtxIdx 값을 결정할 필요가 없는 경우를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 표 8을 참조하면 availableBTHOR의 값 및 availableTTHOR의 값이 0이거나, availableBTVER 및 availableTTVER의 값이 0인 경우, split_dir 에 대한 CtxIdx가 도출되지 않는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 표 8을 참조하면, (availableBTHOR || availableTTHOR ) && (availableBTVER || availableTTVER)의 값이 0이면 상기 split_dir에 대한 CtxIdx가 도출되지 않는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에서는 split_dir_flag의 부호화를 위해 4개의 컨텍스트 모델(context model)을 이용할 수 있다. 아래의 표 9는 CtxIdx의 값에 따른 CABAC 초기 값(InitValue)의 예를 나타낸다.
[표 9]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000009
또 다른 예에서는, CtxIdx의 값이 0 또는 3 일 때는 동일한 CABAC 초기 값을 사용하고, 유사한 통계적 특성을 가지는 경우에는 split_bt_flag의 부호화를 위해 3개의 컨텍스트 모델을 사용할 수 있다. 즉, CtxIdx의 값이 3 일 때는 CtxIdx의 값을 0으로 대체할 수 있다. 아래의 표 10은 3 개의 컨텍스트 모델을 사용하는 경우, CtxIdx의 값에 따른 CABAC 초기 값의 예를 나타낸다.
[표 10]
Figure PCTKR2019007213-appb-I000010
일 실시예에서는 변환 크기에 따라 블록 분할을 결정할 수 있다. 현재 디코딩하는 영상 또는 픽쳐에 대해서 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set, SPS), 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set, PPS), 슬라이스 헤더 (Slice Header, SH), 또는 네트워크 추상 계층 (Network Abstract Layer, NAL) 단위의 헤더 등의 단위에서 사용 가능한 변환 (transform) 크기를 전송할 수 있다. 사용 가능한 변환 크기는 해당 변환 크기를 하나씩 보낼 수도 있고, 미리 정의해 둔 변환 세트를 기반으로 해당 인덱스를 전송할 수도 있다. 디코더 단에서는 이를 수신하고 복호화하여 사용 가능한 변환 크기를 유도할 수 있다.
사용 가능한 변환 크기가 결정되면, 가능한 블록 분할 크기를 결정할 수 있다. 즉, 현재 디코딩하는 영상 및 픽쳐에 대해서 가능한 블록 분할의 크기를 정의한다. 가능한 블록 분할의 크기는 변환이 가능한 경우로 결정할 수 있다. 따라서 변환이 존재하지 않는 블록의 분할은 허용되지 않을 수 있다.
영상 및 픽쳐에 대해서 가능한 블록 분할의 크기를 결정한 이후, 블록 단위 즉, CU 또는 PU 단위에서 블록 분할 가능 여부를 판단할 수 있다. 현재 블록의 크기를 기준으로 가능한 블록 분할의 종류를 결정하게 된다. 즉, 수평적/수직적 방향으로 BT 또는 TT가 가능한 후보들을 구성할 수 있다. 또는 1/2의 비율 분할외에 1/4, 3/4 비율의 분할, 3/8, 5/8 비율의 분할, 1/3, 2/3 비율의 분할, 1/5, 4/5 비율의 분할 등이 가능한지 결정할 수 있다.
분할 가능한 블록 후보를 구성한 후, 디코더로 전송된 블록 분할 신택스에 의해서 최종적인 블록 분할을 결정할 수 있다. 가능한 블록 후보가 한 개 또는 존재하지 않는 경우에는 해당 신택스를 전송하지 않을 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8 및 도 9에 따른 인코딩 장치는 후술하는 도 10 및 도 11에 따른 디코딩 장치와 대응되는 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 도 10 및 도 11에서 후술되는 내용들은 도 8 및 도 9에 따른 인코딩 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 8에 개시된 각 단계는 도 1 에 개시된 인코딩 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S800 내지 S830은 도 1에 개시된 엔트로피 인코딩부(130)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S800 내지 S830에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 7에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 1, 도 3 내지 도 7에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 인코딩 장치는 픽처 분할부(105) 및 엔트로피 인코딩부(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 9에 도시된 구성 요소 모두가 인코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 인코딩 장치는 도 9에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치에서 픽처 분할부(105) 및 엔트로피 인코딩부(130)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 현재 픽처 내 현재 블록을 분할하여 복수의 서로 다른 코딩 유닛을 도출할 수 있다. 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 픽처 분할부(105)는 현재 픽처 내 현재 블록을 분할하여 복수의 서로 다른 코딩 유닛을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 현재 블록의 분할 구조를 나타내는 분할 플래그 신택스 요소를 도출할 수 있다(S800). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 현재 블록의 분할 구조를 나타내는 분할 플래그 신택스 요소를 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그 및 상기 분할 신택스 요소는 상기 현재 블록을 상기 BT 구조에 기반하여 분할할지 여부를 나타내는 BT 분할 플래그를 포함할 수 있다. 상기 방향성 분할 플래그는, 예를 들어 split_dir로 나타날 수 있고, 상기 BT 분할 플래그는, 예를 들어 split_bt_flag로 나타날 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 상기 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출할 수 있다(S810). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 상기 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 상기 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보는 availableBTHOR로, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보는 availableTTHOR로, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보는 availableBTVER로, 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보는 availableTTVER로 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스의 도출 여부는 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값이 0이거나, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값이 0인 경우, 상기 수직 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, (availableBTHOR || availableTTHOR ) && (availableBTVER || availableTTVER)의 값이 0이면 상기 수직 분할 플래그에 관한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 BT 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다.
[수학식 3]
CtxIdx = (availableBTHOR && availableTTHOR)*2 + (availableBTVER && availableTTVER)
일 실시예에서, 상기 BT 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다.
[수학식 4]
CtxIdx = (availableBTHOR && availableBTVER)*2 + (availableTTHOR && availableTTVER)
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다(S820). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 인코딩할 수 있다(S830). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 인코딩할 수 있다.
도 8 및 도 9에 개시된 인코딩 장치 및 인코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 인코딩 장치는 현재 블록의 분할 구조를 나타내는 분할 플래그 신택스 요소를 도출하고(S800), 상기 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 상기 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하고(S810), 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하고(S820), 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 인코딩(S830)할 수 있으며, 이때 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하며, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 도 8 및 도 9에 따르면 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조에 기반하여 CABAC에 따른 엔트로피 부호화를 수행할 시, 컨텍스트 모델을 이용하여 보다 효율적인 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이고, 도 11은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 10에 개시된 각 단계는 도 2 에 개시된 디코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S1000 내지 S1030은 도 2에 개시된 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 수행될 수 있고, S1040은 도 2에 개시된 예측부(230)에 의하여 수행될 수 있고, S1050은 도 2에 개시된 가산부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S1000 내지 S1050에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 7에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 2 내지 도 7에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 디코딩 장치는 엔트로피 디코딩부(210), 예측부(230) 및 가산부(240)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 11에 도시된 구성 요소 모두가 디코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 디코딩 장치는 도 11에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치에서 엔트로피 디코딩부(210), 예측부(230) 및 가산부(240)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출할 수 있다(S1000). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그(directional split flag) 및 상기 분할 신택스 요소는 상기 현재 블록을 상기 BT 구조에 기반하여 분할할지 여부를 나타내는 BT 분할 플래그를 포함할 수 있다. 상기 방향성 분할 플래그는, 예를 들어 split_dir로 나타날 수 있고, 상기 BT 분할 플래그는, 예를 들어 split_bt_flag로 나타날 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분할 가용성 정보는 BT(Binary Tree) 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT(Ternary Tree) 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보는 availableBTHOR로, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보는 availableTTHOR로, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보는 availableBTVER로, 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보는 availableTTVER로 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스의 도출 여부는 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값이 0이거나, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값이 0인 경우, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, (availableBTHOR || availableTTHOR ) && (availableBTVER || availableTTVER)의 값이 0이면 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 BT 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다.
[수학식 5]
CtxIdx = (availableBTHOR && availableTTHOR)*2 + (availableBTVER && availableTTVER)
일 실시예에서, 상기 BT 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수학식 6을 기반으로 도출될 수 있다.
[수학식 6]
CtxIdx = (availableBTHOR && availableBTVER)*2 + (availableTTHOR && availableTTVER)
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다(S1010). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) 기반으로 디코딩할 수 있다(S1020). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 디코딩할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출할 수 있다(S1030). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된(predicted) 블록을 도출할 수 있다(S1040). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된 블록을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 생성할 수 있다(S1050). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 가산부(240)는 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록을 생성할 수 있다.
도 10 및 도 11의 디코딩 장치 및 디코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 디코딩 장치는 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하고(S1000), 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하고(S1010), 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) 기반으로 디코딩하고(S1020), 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하고(S1030), 상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된(predicted) 블록을 도출하고(S1040), 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 생성(S1050)할 수 있으며, 이때 상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고, 상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하며, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 도 10 및 도 11에 따르면 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조에 기반하여 CABAC에 따른 엔트로피 부호화를 수행할 시, 컨텍스트 모델을 이용하여 보다 효율적인 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시예들이 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 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 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 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 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.
도 12는 일 실시예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 도시하는 도면이다.
본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
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.
상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
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.
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.
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 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서이거나 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서 또는 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블록/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(appICation-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소(syntax element)에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하는 단계;
    상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하는 단계;
    상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) 기반으로 디코딩하는 단계;
    상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하는 단계;
    상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된(predicted) 블록을 도출하는 단계; 및
    상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록(reconstructed block)을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그(directional split flag)를 포함하고,
    상기 분할 가용성 정보는 BT(Binary Tree) 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT(Ternary Tree) 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스의 도출 여부는 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값이 0이거나, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값이 0인 경우, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    (availableBTHOR || availableTTHOR ) && (availableBTVER || availableTTVER)의 값이 0이면 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않으며, 여기서 상기 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분할 신택스 요소는 상기 현재 블록을 상기 BT 구조에 기반하여 분할할지 여부를 나타내는 BT 분할 플래그(BT split flag)를 더 포함하고,
    상기 BT 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수식을 기반으로 도출되고,
    CtxIdx = (availableBTHOR && availableTTHOR)*2 + (availableBTVER && availableTTVER),
    상기 제6항의 수식에서 상기 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 BT 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수식을 기반으로 도출되고,
    CtxIdx = (availableBTHOR && availableBTVER)*2 + (availableTTHOR && availableTTVER),
    상기 제7항의 수식에서 상기 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  8. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 분할 구조를 나타내는 분할 플래그 신택스 요소를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 상기 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하는 단계;
    상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 인코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고,
    상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스의 도출 여부는 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보의 값이 0이거나, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보의 값이 0인 경우, 상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    (availableBTHOR || availableTTHOR ) && (availableBTVER || availableTTVER)의 값이 0이면 상기 방향성 분할 플래그에 관한 상기 컨텍스트 인덱스가 도출되지 않으며, 여기서 상기 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 분할 신택스 요소는 상기 현재 블록을 상기 BT 구조에 기반하여 분할할지 여부를 나타내는 BT 분할 플래그(BT split flag)를 더 포함하고,
    상기 BT 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수식을 기반으로 도출되고,
    CtxIdx = (availableBTHOR && availableTTHOR)*2 + (availableBTVER && availableTTVER),
    상기 제13항의 수식에서 상기 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 BT 분할 플래그에 대한 상기 컨텍스트 인덱스는 아래의 수식을 기반으로 도출되고,
    CtxIdx = (availableBTHOR && availableBTVER)*2 + (availableTTHOR && availableTTVER),
    상기 제14항의 수식에서 상기 availableBTHOR은 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTHOR은 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableBTVER은 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내고, 상기 availableTTVER은 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  15. 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    현재 블록의 분할 가용성 정보를 기반으로 분할 플래그 신택스 요소에 대한 컨텍스트 인덱스를 도출하고, 상기 도출된 컨텍스트 인덱스를 기반으로 컨텍스트 모델을 결정하고, 상기 결정된 컨텍스트 모델을 이용하여 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 CABAC 기반으로 디코딩하고, 상기 분할 플래그 신택스 요소의 값을 기반으로 상기 현재 블록으로부터 현재 코딩 유닛을 도출하는 엔트로피 디코딩부;
    상기 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 예측부; 및
    상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록을 생성하는 가산부를 포함하되,
    상기 분할 플래그 신택스 요소는 상기 현재 블록을 수직 방향으로 분할할지 여부를 나타내는 방향성 분할 플래그를 포함하고,
    상기 분할 가용성 정보는 BT 구조에 기반하여 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, TT 구조에 기반하여 상기 수평 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 구조에 기반하여 상기 수직 방향으로 분할 가능한지 여부를 나타내는 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 포함하고,
    상기 방향성 분할 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는, 상기 BT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 TT 수평 분할 가능 플래그 정보, 상기 BT 수직 분할 가능 플래그 정보 및 상기 TT 수직 분할 가능 플래그 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 디코딩 장치.
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