WO2020004931A1 - 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 처리 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 처리 방법 및 장치 Download PDF

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WO2020004931A1
WO2020004931A1 PCT/KR2019/007719 KR2019007719W WO2020004931A1 WO 2020004931 A1 WO2020004931 A1 WO 2020004931A1 KR 2019007719 W KR2019007719 W KR 2019007719W WO 2020004931 A1 WO2020004931 A1 WO 2020004931A1
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current block
prediction
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PCT/KR2019/007719
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박내리
남정학
이재호
장형문
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
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    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards

Definitions

  • the present invention relates to an image coding technology, and more particularly, to an image processing method and apparatus according to inter prediction in an image coding system.
  • 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 object of the present invention is to provide an image decoding method and apparatus for reducing complexity in a process of refining a motion vector during decoding.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus.
  • the method may include: deriving a merge index of a current block, constructing a merge candidate list of the current block, deriving a specific candidate from the merge candidate list based on whether the merge candidate list is rearranged, and the merge Performing refinement on the specific candidate based on an index, adding the refined candidate to the merge candidate list, and predicting the current block based on the merge candidate list Generating a decoded block.
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus derives an entropy decoding unit for obtaining prediction information on a current block and a merge index of the current block, constructs a merge candidate list of the current block, and merges the merge based on the merge candidate list.
  • Deriving a specific candidate from the candidate list, performing refinement on the specific candidate based on the merge index, adding the specific candidate performing the refinement to the merge candidate list, and the merge candidate list It characterized in that it comprises a prediction unit for generating a predicted block for the current block based on.
  • a video encoding method performed by an encoding apparatus includes constructing a merge candidate list of a current block, deriving a specific candidate from the merge candidate list based on whether the merge candidate list is rearranged, and performing refinement on the specific candidate. Adding a specific candidate that performed the refinement to the merge candidate list, generating a predicted block for the current block based on the merge candidate list, and deriving a merge index of the current block And generating, encoding, and outputting prediction information about the current block.
  • a video encoding apparatus constructs a merge candidate list of the current block, derives a specific candidate from the merge candidate list based on whether the merge candidate list is rearranged, performs refinement on the specific candidate, A prediction unit and a current unit configured to add a specific candidate that has performed the refinement to the merge candidate list, generate a predicted block for the current block based on the merge candidate list, and derive a merge index of the current block; And an entropy encoding unit for generating, encoding, and outputting prediction information about the block.
  • motion information may be derived from a neighboring block, and the derived motion information may be refined to increase accuracy of motion prediction.
  • the complexity of the decoder can be reduced while reordering and refinement can be performed, thereby improving coding efficiency.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG 3 schematically illustrates the rearrangement and refinement process of the MVP candidate list.
  • FIG. 4 schematically illustrates a first method of determining whether to apply a refinement process according to a merge index.
  • FIG. 5 schematically illustrates a second method of determining whether to apply a refinement process according to a merge index.
  • FIG. 6 schematically illustrates a third method of determining whether to apply a refinement process according to a merge index.
  • FIG. 8 schematically illustrates an image encoding method by an encoding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 9 schematically illustrates an image decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • 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 video / picture coding system can include a source device and a receiving device.
  • the source device may deliver the encoded video / image information or data to the receiving device via a digital storage medium or network in the form of a file or streaming.
  • the source device may include a video source, an encoding apparatus, and a transmitter.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding apparatus, and a renderer.
  • the encoding device may be called a video / image encoding device, and the decoding device may be called a video / image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire the video / image through a process of capturing, synthesizing, or generating the video / image.
  • the video source may comprise a video / image capture device and / or a video / image generation device.
  • the video / image capture device may include, for example, one or more cameras, video / image archives including previously captured video / images, and the like.
  • Video / image generation devices may include, for example, computers, tablets and smartphones, and may (electronically) generate video / images.
  • a virtual video / image may be generated through a computer or the like. In this case, the video / image capturing process may be replaced by a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video / image.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transform, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video / image information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmitter may transmit the encoded video / video information or data output in the form of a bitstream to the receiver of the receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or streaming.
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast / communication network.
  • the receiver may receive / extract the bitstream and transmit the received bitstream to the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may decode the video / image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus.
  • the renderer may render the decoded video / image.
  • the rendered video / image may be displayed through the display unit.
  • the present invention relates to video / picture coding.
  • the methods / embodiments disclosed in the present invention 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 a next generation video / It can be applied to the method disclosed in the image coding standard (eg H.267 or 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 (eg H.267 or H.268, etc.).
  • video may refer to a series of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time zone, and a slice / tile is a unit constituting part of a picture in coding.
  • the slice / tile may comprise one or more coding tree units (CTUs).
  • CTUs coding tree units
  • One picture may consist of one or more slices / tiles.
  • One picture may consist of one or more tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • the brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in the picture.
  • tile groups and slices may be used interchangeably.
  • tile group / tile group header may be called slice / slice header.
  • 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 may represent a 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.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. Cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may comprise a sample (or sample array) or a set (or array) of transform coefficients of M columns and N rows.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the encoding apparatus 100 may include an image splitter 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150,
  • the adder 155, the filter 160, the memory 170, the inter predictor 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 190 may be configured.
  • the inter predictor 180 and the intra predictor 185 may be collectively called a predictor. That is, the predictor may include an inter predictor 180 and an intra predictor 185.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in the residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtracting unit 115.
  • the image divider 110, the subtractor 115, the transformer 120, the quantizer 130, the inverse quantizer 140, the inverse transformer 150, the adder 155, and the filter 160 are described above.
  • the inter predictor 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 190 may be configured by one hardware component (eg, an encoder chipset or a processor) according to an embodiment.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB) or may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 170 as an internal / external component.
  • the image divider 110 may divide the input image (or picture or frame) input to the encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively divided according to a quad-tree binary-tree ternary-tree (QTBTTT) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • 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 structure.
  • the quad tree structure may be applied first and the binary tree structure and / or ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit 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 further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be partitioned or partitioned from the aforementioned final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transformation unit may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) for a pixel or a pel.
  • the encoding apparatus 100 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 from the input image signal (original block, original sample array).
  • a signal may be generated (residual signal, residual block, residual sample array), and the generated residual signal is transmitted to the converter 120.
  • a unit that subtracts a prediction signal (prediction block, prediction sample array) from an input image signal (original block, original sample array) in the encoder 100 may be called a subtraction unit 115.
  • the prediction unit may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a current block or CU basis. As described later in the description of each prediction mode, the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, and transmit the generated information to the entropy encoding unit 190. The information about the prediction may be encoded in the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra predictor 185 may predict the current block by referring to the samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • Non-directional mode may include, for example, DC mode and planner mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, as an example, more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra predictor 185 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter predictor 180 may derive the predicted block with respect to the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • the motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block is called a collocated picture (colPic). It may be.
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks and provides information indicating which candidates are used to derive a motion vector and / or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • the residual signal may not be transmitted.
  • the motion vector of the neighboring block is used as a motion vector predictor and the motion vector difference is signaled by signaling a motion vector difference. Can be directed.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods described below. For example, the prediction unit may not only apply intra prediction or inter prediction to predict one block but also simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This may be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block.
  • the intra block copy may be used for content video / video coding of a game or the like, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • the IBC basically performs prediction in the current picture but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived in the current picture. That is, the IBC can use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the prediction signal generated by the prediction unit may be used to generate a reconstruction signal or to generate a residual signal.
  • the transformer 120 may apply transform techniques to the residual signal to generate transform coefficients.
  • the transformation technique may be a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a karhunen-lo *? * Ve transform (KLT), a graph-based transform (GBT), or a conditionally non-linear transform (CNT). It may include at least one of.
  • GBT means a conversion obtained from this graph when the relationship information between pixels is represented by a graph.
  • CNT refers to a transform that is generated based on and generates a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to pixel blocks having the same size as the square, or may be applied to blocks of variable size rather than square.
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits them to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 encodes the quantized signal (information about the quantized transform coefficients) and outputs the bitstream. have.
  • the information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange block quantized transform coefficients into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and quantize the quantized transform coefficients based on the quantized transform coefficients in the one-dimensional vector form. Information about transform coefficients may be generated.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as, for example, exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video / image reconstruction other than quantized transform coefficients (for example, values of syntax elements) together or separately.
  • Encoded information eg, encoded video / image information
  • NALs network abstraction layer
  • the video / image information may further include information about various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video / image information may further include general constraint information.
  • Signaling / transmitted information and / or syntax elements described later in this document may be encoded and included in the bitstream through the above-described encoding procedure.
  • 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
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the signal output from the entropy encoding unit 190 may include a transmitting unit (not shown) for transmitting and / or a storing unit (not shown) for storing as an internal / external element of the encoding apparatus 100, or the transmitting unit It may be included in the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the inverse quantization and inverse transform may be applied to the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 to restore the residual signal (residual block or residual samples).
  • the adder 155 adds the reconstructed residual signal to the predicted signal output from the inter predictor 180 or the intra predictor 185 so that a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) is added. Can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
  • the adder 155 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 160 may improve subjective / objective image quality by applying filtering to the reconstruction signal.
  • the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture is stored in the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate various information about the filtering and transmit the generated information to the entropy encoding unit 190.
  • the filtering information may be encoded in the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as the reference picture in the inter predictor 180.
  • the encoding apparatus may avoid prediction mismatch between the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the memory 170 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter predictor 180.
  • the memory 170 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or encoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter predictor 180 to use the motion information of the spatial neighboring block or the motion information of the temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and transfer the reconstructed samples to the intra predictor 185.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantizer 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filter 240, a memory 250, and an inter
  • the prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be configured.
  • the inter predictor 260 and the intra predictor 265 may be collectively called a predictor. That is, the predictor may include an inter predictor 180 and an intra predictor 185.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be collectively called a residual processing unit. That is, the residual processing unit may include an inverse quantization unit 220 and an inverse transformation unit 230.
  • the entropy decoder 210, the inverse quantizer 220, the inverse transformer 230, the adder 235, the filter 240, the inter predictor 260, and the intra predictor 265 are described in the embodiment. It may be configured by one hardware component (for example, decoder chipset or processor).
  • the memory 250 may include a decoded picture buffer (DPB) or may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 250 as an internal / external component.
  • the decoding apparatus 200 may reconstruct an image corresponding to a process in which video / image information is processed in the encoding apparatus of FIG. 1.
  • the decoding apparatus 200 may derive units / blocks based on block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be a coding unit, for example, and the coding unit may be divided along the quad tree structure, binary tree structure and / or ternary tree structure from the coding tree unit or the largest coding unit.
  • One or more transform units may be derived from the coding unit.
  • the reconstructed video signal decoded and output through the decoding apparatus 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoding apparatus 200 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 1 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video / image information) necessary for image reconstruction (or picture reconstruction).
  • the video / image information may further include information about various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video / image information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may further decode the picture based on the information about the parameter set and / or the general restriction information.
  • Signaling / received information and / or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • 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 required for image reconstruction, and transform coefficients for residuals. Can be output. More specifically, 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 may be determined using the context model, the probability of occurrence of a bin may be predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin may be performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • 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 / bean after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to a predictor (the inter predictor 260 and the intra predictor 265), and the entropy decoding performed by the entropy decoder 210 is performed.
  • Dual values that is, quantized transform coefficients and related parameter information, may be input to the inverse quantizer 220.
  • information on filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiver (not shown) that receives a signal output from the encoding apparatus may be further configured as an internal / external element of the decoding apparatus 200, or the receiver may be a component of the entropy decoding unit 210.
  • the decoding apparatus may be referred to as a video / image / picture decoding apparatus, and the decoding apparatus may be divided into an information decoder (video / image / picture information decoder) and a sample decoder (video / image / picture sample decoder). It may be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 210, and the sample decoder may include the inverse quantization unit 220, an inverse transformer 230, an adder 235, a filter 240, and a memory 250. ),
  • the inverse quantization unit 220 may dequantize the quantized transform coefficients and output the transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional block. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (for example, quantization step size information), and may obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transformer 230 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 210, and may determine a specific intra / inter prediction mode.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods described below. For example, the prediction unit may not only apply intra prediction or inter prediction to predict one block but also simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This may be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block.
  • the intra block copy may be used for content video / video coding of a game or the like, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • the IBC basically performs prediction in the current picture but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived in the current picture. That is, the IBC can use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the intra predictor 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra predictor 265 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 260 may derive the predicted block for the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • the motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks and derive a motion vector and / or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information about the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the adder 235 reconstructs the obtained residual signal by adding the obtained residual signal to a predictive signal (predicted block, predictive sample array) output from the predictor (including the inter predictor 260 and / or the intra predictor 265).
  • a signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
  • the adder 235 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstruction signal may be used for intra prediction of the next block to be processed in the current picture, may be output through filtering as described below, or may be used for inter prediction of the next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 240 may improve subjective / objective image quality by applying filtering to the reconstruction signal.
  • the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be stored in the memory 250, specifically, the DPB of the memory 250. Can be sent to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as the reference picture in the inter predictor 260.
  • the memory 250 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or decoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter predictor 260 to use the motion information of the spatial neighboring block or the motion information of the temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and transfer the reconstructed samples to the intra predictor 265.
  • the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 and the inter prediction of the decoding apparatus 200. The same may also apply to the unit 260 and the intra predictor 265.
  • the prediction unit of the encoding apparatus / decoding apparatus may derive the prediction sample by performing inter prediction on a block basis.
  • Inter prediction may represent prediction derived in a manner dependent on data elements (e.g. sample values, motion information, etc.) of the picture (s) other than the current picture.
  • data elements e.g. sample values, motion information, etc.
  • a predicted block (prediction sample array) for the current block is derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture indicated by the reference picture index.
  • the motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block is called a collocated picture (colPic). It may be.
  • a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and / or a reference picture index of the current block. Or index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of the skip mode and the merge mode, the motion information of the current block may be the same as the motion information of the selected neighboring block. In the skip mode, unlike the merge mode, the residual signal may not be transmitted.
  • a motion vector prediction (MVP) mode a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled. In this case, the motion vector of the current block may be derived using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion information may include L0 motion information and / or L1 motion information according to an inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • the motion vector in the L0 direction may be referred to as an L0 motion vector or MVL0
  • the motion vector in the L1 direction may be referred to as an L1 motion vector or MVL1.
  • the prediction based on the L0 motion vector may be called L0 prediction
  • the prediction based on the L1 motion vector may be called L1 prediction
  • the prediction based on both the L0 motion vector and the L1 motion vector may be called pair (Bi) prediction. Can be.
  • the L0 motion vector may indicate a motion vector associated with the reference picture list L0 (L0), and the L1 motion vector may indicate a motion vector associated with the reference picture list L1 (L1).
  • the reference picture list L0 may include pictures that are earlier in the output order than the current picture as reference pictures, and the reference picture list L1 may include pictures that are later in the output order than the current picture.
  • the previous pictures may be called forward (reference) pictures, and the subsequent pictures may be called reverse (reference) pictures.
  • the reference picture list L0 may further include pictures that are later in the output order than the current picture as reference pictures. In this case, the previous pictures may be indexed first in the reference picture list L0 and the subsequent pictures may be indexed next.
  • the reference picture list L1 may further include previous pictures as reference pictures in output order than the current picture.
  • the subsequent pictures may be indexed first in the reference picture list 1 and the previous pictures may be indexed next.
  • the output order may correspond to a picture order count (POC) order.
  • POC picture order count
  • Inter prediction may be performed using motion information of the current block.
  • the encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the encoding apparatus may search for a similar reference block having a high correlation using the original block in the original picture for the current block in fractional pixel units within a predetermined search range in the reference picture, thereby deriving motion information. Can be. Similarity of blocks can be derived based on the difference of phase based sample values. For example, the similarity of the blocks may be calculated based on the SAD between the current block (or template of the current block) and the reference block (or template of the reference block). In this case, motion information may be derived based on a reference block having the smallest SAD in the search area. The derived motion information may be signaled to the decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
  • An embodiment of the present invention relates to inter prediction, and may propose a method for reducing complexity when refinement of a motion vector in a decoding process.
  • an embodiment of the present invention provides a method for reordering and refining a motion vector list, a method for improving complexity in a process of refining a motion vector, a method for improving complexity in a process for realigning and refining a motion vector, and a map in a motion vector list.
  • the process of predicting motion information in inter prediction may be essentially applied to reduce motion information and residual signals.
  • a merge mode in which motion information is derived from neighboring blocks to save information on a motion vector and a reference block is an example of the process, and the accuracy of motion prediction can be improved by refining motion information derived from limited information.
  • DMVD decoder-side motion derivation
  • an embodiment of the present invention can propose a method for reducing the complexity in the rearrangement and refinement process used in the DMVD process.
  • FIG 3 schematically illustrates the rearrangement and refinement process of the MVP candidate list.
  • an embodiment may configure an MVP candidate list in the AMVP mode (S300) and may rearrange the candidate list (S310).
  • a template matching method may be used for reordering candidate lists.
  • refinement may be performed on a specific candidate from the rearranged candidate list (S320). In one embodiment, this can find a motion vector with high motion accuracy.
  • an embodiment may determine whether to update a specific candidate from a candidate list based on the result of refinement for a specific candidate (S330), and when updating, select a specific candidate as an MVP candidate list based on the result of refinement. It may be added to (S340), and it is possible to perform a duplicate check whether there are no candidates in the MVP candidate list (S350).
  • an embodiment may perform a duplicate check to see if there are no duplicate candidates in the MVP candidate list immediately (S350).
  • the duplicate check may be referred to as a pruning check.
  • a zero vector, a modified candidate and / or other various candidates described later with reference to FIG. 7 may be further added (S360), and finally, the MVP candidates The list may be updated (S370).
  • steps S360 and S370 may be omitted.
  • the maximum number of candidates in the MVP candidate list may be omitted.
  • the candidate list may be rearranged, and refinement may be performed on a specific candidate of the candidate list. Subsequently, a duplicate check may be performed to determine whether the same motion information exists on the candidate list based on the refinement result of the specific candidate. If not, the candidate list may be updated.
  • the template matching method may also be used to perform refinement (S320), and although not illustrated in FIG. 3, refinement may be performed depending on whether or not the candidate list rearrangement stage (S310) exists or does not exist. Target candidates of the mention may be determined.
  • a candidate having a smallest template matching cost among the rearranged candidates may be determined as a candidate for refinement.
  • the cost may be generally determined based on a sum of absolute difference (SAD) value. That is, the SAD value can be used.
  • SAD value can be used.
  • pixel values of the neighboring block of the current block and the neighboring block of the reference block indicated by the candidate motion vector may be used.
  • the adjacent block may refer to a block in the template or template region. That is, the SAD value may be calculated based on the pixel values of the block in the template area of the reference block indicated by the block and the candidate motion vector in the template area of the current block.
  • the candidate located first after constructing the MVP candidate list may be determined as the candidate to be refined.
  • a candidate for storing an MVP in sub-block units exists in the candidate list, and when the candidate is determined as a target candidate, the neighboring block of the current block and the reference block indicated by the motion vector of each sub-block
  • the cost may be calculated for neighboring blocks, resulting in inaccurate motion vectors.
  • an adjacent area of each subblock in the current block may not be reconstructed.
  • One embodiment may not perform the refinement process to prevent the induction of the inaccurate motion vector described above, or may determine a candidate candidate located next to the next among the rearranged candidates as a target candidate. That is, when the candidate list reordering step is performed, the candidate having the second smallest template matching cost value may be determined as a candidate for refining. In addition, when the candidate list reordering step is not performed, a candidate located next to the MVP candidate list may be determined as a candidate for refinement.
  • a candidate list may be configured. That is, the candidate list may refer to a motion information candidate list, and the aforementioned candidate list may represent a merge candidate list or an MVP candidate list.
  • the merge mode will be described as an example in FIGS. 4 to 7, but the AMVP mode may be applied in the same manner.
  • FIG. 4 schematically illustrates a first method of determining whether to apply a refinement process according to a merge index.
  • MVP accuracy may be increased through refinement, but the process of calculating a template matching cost for an adjacent block of the current block may affect an increase in decoder complexity. have. Therefore, hereinafter, a method for reducing the influence of the decoder complexity increase may be proposed.
  • whether to apply refinement may be determined based on a merge index obtained through a parsing process.
  • the MERGE_INDEX may be an index for indicating a candidate selected in the merge candidate list. As the MERGE_INDEX value is smaller, the encoding information is reduced, and thus compression efficiency may be improved. Therefore, the merge candidate may occur most frequently when MERGE_INDEX is 0, and it may be considered that the merge candidate has the highest accuracy. Accordingly, one embodiment may perform refinement only when MERGE_INDEX is 0, and may not perform refinement when it is larger than zero.
  • an embodiment may acquire MERGE_INDEX (S400) and construct a merge candidate list (S410).
  • one embodiment may determine whether the MERGE_INDEX value is 0 (S420), and if it is 0, refinement may be performed on the target candidate (S430). Thereafter, it may be determined whether to update based on the result of refinement (S440), and when updating, it may be added to the candidate list (S450). However, if the MERGE_INDEX value is not 0 and no update is made, the relevant step can be immediately terminated.
  • refinement may be performed on candidates having relatively high accuracy, the accuracy of candidates having refined may be further increased, and the complexity of the decoder may be reduced at the same time by reducing the number of refinements. .
  • FIG. 5 schematically illustrates a second method of determining whether to apply a refinement process according to a merge index.
  • the target candidate for refinement may be determined as a motion vector located first in the construction order after merging candidate list construction. In this case, when the first candidate is a subblock, refinement may not be performed, and a next motion vector may not be considered for refinement.
  • the refined candidate may be stored in the candidate list in place of the target candidate.
  • the target candidate may be replaced with a refined candidate, and the refined candidate may be added to the candidate list.
  • an embodiment may acquire MERGE_INDEX (S500) and construct a merge candidate list (S510).
  • one embodiment may determine whether the MERGE_INDEX value is 0 (S520), and if it is 0, it may be determined whether the target candidate is not a subblock type (S530).
  • refinement may be performed on the target candidate (S540), it may be determined whether to update based on the result of the refinement (S550), and when updating, the candidate list Can be added to (S560).
  • the relevant step may be immediately terminated if the target candidate is a subblock type and if the update is not performed.
  • FIG. 6 schematically illustrates a third method of determining whether to apply a refinement process according to a merge index.
  • One embodiment may propose the following method for reducing decoder complexity, as described above. That is, after rearranging the candidate list, a method applicable to the refinement may be proposed.
  • the candidate with the smallest template matching cost may be refined.
  • whether to apply refinement may be determined based on the merge index obtained through the parsing process. For example, refinement may be performed only when MERGE_INDEX is 0, and refinement may not be performed when greater than zero. In this case, the number of refinements is reduced, so that the complexity of the decoder may be simultaneously reduced.
  • the refined candidate may be stored in the candidate list in place of the target candidate as described above. Alternatively, the target candidate may be replaced with a refined candidate, and the refined candidate may be added to the candidate list.
  • an embodiment may obtain MERGE_INDEX (S600), construct a merge candidate list (S610), and rearrange the candidate list (S620).
  • one embodiment may determine whether the MERGE_INDEX value is 0 (S630), if 0, refinement may be performed on the target candidate (S640), and it may be determined whether to update based on the result of the refinement. If updated (S650), it can be added to the candidate list (S660). Thereafter, an embodiment may perform a duplicate check process (S670), a candidate addition process (S680), and a candidate list update process (S690).
  • a duplicate check process (S670), a candidate addition process (S680), and a candidate list update process (S690) may be performed immediately.
  • the candidate adding process (S680) may mean a process of adding a zero vector, a modified candidate and / or various other candidates described later with reference to FIG. 7.
  • the candidate list updating process S690 may mean a process of finally updating the candidate list after further adding candidates, but steps S680 and S690 may be omitted. Alternatively, the maximum number of candidates in the candidate list may be omitted.
  • the tradeoff relationship between performance and complexity may be changed and applied as follows.
  • a new candidate may be added to use various motion information as a candidate, and the following candidate may be considered.
  • a modified candidate based on the refined candidate may be added.
  • the modified candidate MV may be calculated as the sum of RefinedMV and DeltaMV as shown in Equation 1.
  • DeltaMV may indicate a position of +1 or -1 in units of integer pels based on the RefinedMV, and may be scaled.
  • RefinedMV may be referred to as refined motion vector
  • DeltaMV may be referred to as delta motion vector.
  • the L0 and L1 pairs may be configured in opposite directions of the respective X and Y coordinates as shown in Table 1. To this end, it may be possible to determine the L0 and L1 pair by whether True-Bi.
  • True-Bi may refer to a case in which reference pictures of L0 and L1 are in opposite directions with respect to the current picture.
  • the scale value may be changed as shown in FIG. 7.
  • the deformation of the integral fel unit is referred to as STEP 1
  • the deformation of the 2 * integral pel unit may be referred to as STEP 2.
  • STEP 1 to N deformation of a sub-pel unit, or deformation of a quarter-pel unit may be possible.
  • the subpel may mean 1/2 pel.
  • a diamond-shaped deformation may be included, but a deformation into any shape may be possible. Or may be included.
  • the above-described method may be an example of applying DeltaMV based on refinement, but may also apply DeltaMV to a candidate that is not a refined candidate. This is because, when applying refinement only in limited conditions to reduce the complexity of the decoder, applying DeltaMV based on the refined candidate may cause mismatch between encoders / decoders.
  • the process of refining the target candidate may be applied within a predetermined search range.
  • a predetermined search range since there is a high probability that the difference between the first candidate or the motion information with the first candidate MVP overlaps with a small candidate or a candidate with a lower accuracy, such a candidate may be eliminated in the duplicate check process to add a new candidate. have.
  • the merge mode is described as an example, but a candidate list may be configured even when the AMVP mode is applied to the current block. That is, the candidate list may refer to a motion information candidate list, and the aforementioned candidate list may represent a merge candidate list or an MVP candidate list.
  • FIG. 8 schematically illustrates an image encoding method by an encoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 8 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 1. Specifically, for example, S800 to S850 of FIG. 8 may be performed by the prediction unit of the encoding apparatus, and S860 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding apparatus.
  • a process of deriving a residual sample for the current block based on the original sample and the prediction sample for the current block may be performed by a subtractor of the encoding apparatus,
  • the generating of the information about the residual on the basis of the current block may be performed by a converter of the encoding apparatus.
  • the encoding of the information on the residual and the prediction of the current block may be performed. It may be performed by the entropy encoding unit of the encoding device.
  • the encoding apparatus constructs a merge candidate list of the current block (S800).
  • the encoding apparatus may derive neighboring blocks for the motion information candidate list of the current block among neighboring blocks of the current block.
  • the prediction mode of the current block may be determined. For example, the encoding apparatus may apply inter prediction to the current block.
  • the encoding apparatus may select neighboring blocks for the motion information candidate list of the current block among the neighboring blocks of the current block.
  • the encoding apparatus may construct the motion information candidate list based on the derived or selected neighboring blocks.
  • the encoding apparatus may derive motion information of the selected neighboring blocks as motion information candidates of the current block, and construct the motion information candidate list including the motion information candidates.
  • the encoding apparatus may derive the motion information derived by combining the motion information of the selected neighboring blocks as the motion information candidate of the current block, and configure the motion information candidate list including the motion information candidate.
  • the motion information candidate list may indicate a merge candidate list as the current block is a merge mode, but an MVP candidate list may be used when the current block is an AMVP mode.
  • the encoding apparatus derives a specific candidate from the merge candidate list based on whether the merge candidate list is rearranged (S810). That is, a specific candidate derived from the merge candidate list may vary depending on whether or not the merge candidate list is rearranged. However, it is not necessarily different and may be derived in the same way.
  • the template matching method may be used to rearrange the merge candidate list.
  • the specific candidate derived may be a target candidate for refinement.
  • the specific candidate may include a candidate having a smallest template matching cost among the merge candidate lists.
  • the template matching cost may be determined based on a sum of absolute difference (SAD) value, and pixel values of the neighboring block of the current block and the neighboring block of the reference block indicated by the candidate motion vector may be used for the SAD calculation.
  • the adjacent block may refer to a block in the template or template region.
  • the template matching cost has two template matching costs.
  • the second smallest candidate may be included. This is because an incorrect motion vector may be derived when a cost or template matching cost is calculated for the neighboring block of the current block and the neighboring block of the reference block indicated by the motion vector of each subblock. Or, for example, when the candidate having the smallest template matching cost is a subblock unit, the refinement process may not be performed.
  • the specific candidate may include a candidate located first of the merge candidate list. That is, when the reordering does not change the order among the candidates in the merge candidate list, since the first candidate in the merge candidate list may have the highest accuracy in prediction, the first candidate is selected as the target candidate of the refinement. Can be determined.
  • the specific candidate may include the second candidate of the merge candidate list. This is because an incorrect motion vector may be derived when the candidate is in subblock units as described above. A more detailed description has been given above with reference to FIG. 3.
  • the encoding apparatus performs refinement on the specific candidate (S820). That is, the specific candidate may be a candidate for refinement, and in this regard, the decoding apparatus may determine whether refinement is performed based on a merge index or a MERGE_INDEX.
  • refinement may be performed on the specific candidate only when the merge index is zero.
  • the specific candidate may be referred to as a merge candidate or may be a candidate indicating when the merge index is zero. Since the merge candidate having the merge index of 0 has the highest prediction accuracy among the candidates in the candidate list, refinement is performed only on these candidates, and refinement may be performed to expect higher accuracy. In addition, the number of refinements is also reduced, so that the complexity of the decoder can be simultaneously reduced.
  • refinement when the above-described candidate is a subblock unit, refinement may not be performed, and for this, it may be determined whether the above-described candidate is a subblock unit. In addition, when the above-described candidate is a subblock unit, refinement may be performed on the next-order candidate, and the refinement may not be performed on the next-order candidate.
  • refinement may be performed on the specific candidate only when the merge index is less than or equal to a specific value. This is because if the refinement is applied only when the merge index is 0, the complexity of the decoder is reduced, but the compression efficiency may decrease as the target of the refinement decreases.
  • the specific value may be represented by N, and N may have a value ranging from 0 to the maximum number of merge candidates in consideration of complexity. For example, when N is 1, refinement may be performed on up to two candidates.
  • the encoding apparatus adds the specific candidate that performed the refinement to the merge candidate list (S830).
  • the refined candidate may be stored in the candidate list in place of a specific candidate or target candidate. That is, the target candidate may be replaced with a refined candidate. Alternatively, the refined candidate may be added to the candidate list.
  • the merge candidate list may add modified candidates.
  • the modified candidate may include candidates scaled by integer pels based on a motion vector of a specific candidate.
  • the modified candidate can be calculated based on RefinedMV and DeltaMV.
  • RefinedMV may be referred to as a motion vector or refined motion vector of a candidate on which refinement is performed
  • DeltaMV may be referred to as a delta motion vector.
  • DeltaMV may indicate a position of +1 or -1 in integer pel units based on RefinedMV and may be scaled.
  • it is not limited to the purified water pel, sub-pel or quarter-pel unit may be used. A more detailed description has been given above with reference to FIG. 7.
  • the encoding apparatus generates a predicted block for the current block based on the merge candidate list (S840). That is, the prediction of the current block may be performed based on the motion information.
  • a predicted block of the current block may be derived based on the motion information, and a reconstructed block may be derived based on the predicted block.
  • the encoding apparatus may derive a reference block within a reference picture based on the motion information.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the encoding apparatus may derive the reference picture indicated by the reference picture index among the reference pictures of the reference picture list as the reference picture of the current block, and convert the block indicated by the motion vector in the reference picture into the reference block of the current block. Can be derived.
  • the encoding apparatus may generate a prediction sample based on the reference block.
  • the encoding apparatus may generate a residual sample based on the original sample and the generated prediction sample.
  • the encoding apparatus may generate information about the residual based on the residual sample.
  • the information about the residual may include transform coefficients related to the residual sample.
  • the encoding apparatus may derive the reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample. That is, the encoding apparatus may derive the reconstructed sample by adding the prediction sample and the residual sample.
  • the encoding apparatus may generate a residual block based on the original block and the predicted block, and may generate information about the residual based on this.
  • the encoding apparatus may encode the information about the residual and output the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding apparatus via a network or a storage medium.
  • the encoding apparatus derives the merge index of the current block (S850).
  • the encoding apparatus may select a specific motion information candidate from the motion information candidates of the motion information candidate list, and derive the selected motion information candidate as motion information for the current block.
  • the encoding apparatus may generate and encode index information indicating the selected motion information candidate among the motion information candidates of the motion information candidate list. Meanwhile, the index information may indicate a merge index, and the merge index may indicate MERGE_INDEX.
  • the encoding apparatus may derive a merge index indicating a candidate used to generate the predicted block of the current block among the merge candidate list.
  • the encoding apparatus generates, encodes, and outputs prediction information about the current block (S860).
  • the encoding apparatus may encode and output the video information including the information on the prediction of the current block in the form of a bitstream.
  • the encoding apparatus may determine the prediction mode of the current block, and generate information indicating the prediction mode.
  • information on the merge candidate list structure of the current block and information on the merge index may be generated.
  • reordering related information and / or refinement related information about the current block may be generated.
  • information about the residual may be generated.
  • the above-described information about prediction of the current block may include all of the above-described information or may include only a part of the information.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding apparatus via a network or a storage medium.
  • FIG. 9 schematically illustrates an image decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 9 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 2. Specifically, for example, S900 to S950 of FIG. 9 may be performed by the prediction unit of the decoding apparatus.
  • a process of acquiring image information including information on prediction of a current block and information on residual through a bitstream may be performed by an entropy decoding unit of the decoding apparatus.
  • the process of deriving the residual sample for the current block based on the dual information may be performed by an inverse transform unit of the decoding apparatus, and the process of generating a reconstructed picture based on the prediction sample and the residual sample may be performed. It may be performed by an adder of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus derives the merge index of the current block (S900).
  • the decoding apparatus may select a specific motion information candidate from among motion information candidates of the motion information candidate list based on a merge index, and derive the selected motion information candidate as motion information for the current block.
  • the merge index may indicate index information and may indicate MERGE_INDEX.
  • the decoding apparatus configures a merge candidate list of the current block (S910).
  • the decoding apparatus may derive neighboring blocks for the motion information candidate list of the current block among neighboring blocks of the current block.
  • the prediction mode of the current block may be determined. For example, the decoding apparatus may apply inter prediction to the current block.
  • the decoding apparatus may select neighboring blocks for the motion information candidate list of the current block among the neighboring blocks of the current block.
  • the decoding apparatus may construct the motion information candidate list based on the derived or selected neighboring blocks.
  • the decoding apparatus may derive the motion information of the selected neighboring blocks as motion information candidates of the current block, and construct the motion information candidate list including the motion information candidates.
  • the decoding apparatus may derive the motion information derived by combining the motion information of the selected neighboring blocks as the motion information candidate of the current block, and configure the motion information candidate list including the motion information candidate.
  • the motion information candidate list may indicate a merge candidate list as the current block is a merge mode, but an MVP candidate list may be used when the current block is an AMVP mode.
  • the decoding apparatus derives a specific candidate from the merge candidate list based on whether the merge candidate list is rearranged (S920). That is, a specific candidate derived from the merge candidate list may vary depending on whether or not the merge candidate list is rearranged. However, it is not necessarily different and may be derived in the same way.
  • the template matching method may be used to rearrange the merge candidate list.
  • the specific candidate derived may be a target candidate for refinement.
  • the specific candidate may include a candidate having a smallest template matching cost among the merge candidate lists.
  • the template matching cost may be determined based on a sum of absolute difference (SAD) value, and pixel values of the neighboring block of the current block and the neighboring block of the reference block indicated by the candidate motion vector may be used for the SAD calculation.
  • the adjacent block may refer to a block in the template or template region.
  • the template matching cost has two template matching costs.
  • the second smallest candidate may be included. This is because an incorrect motion vector may be derived when a cost or template matching cost is calculated for the neighboring block of the current block and the neighboring block of the reference block indicated by the motion vector of each subblock. Or, for example, when the candidate having the smallest template matching cost is a subblock unit, the refinement process may not be performed.
  • the specific candidate may include a candidate located first of the merge candidate list. That is, when the reordering does not change the order among the candidates in the merge candidate list, since the first candidate in the merge candidate list may have the highest accuracy in prediction, the first candidate is selected as the target candidate of the refinement. Can be determined.
  • the specific candidate may include the second candidate of the merge candidate list. This is because an incorrect motion vector may be derived when the candidate is in subblock units as described above. A more detailed description has been given above with reference to FIG. 3.
  • the decoding apparatus performs refinement on a specific candidate based on the merge index in operation S930. That is, the specific candidate may be a target candidate of refinement, and it may be determined whether refinement is performed based on the merge index or the MERGE_INDEX.
  • refinement may be performed on the specific candidate only when the merge index is zero.
  • the specific candidate may be referred to as a merge candidate or may be a candidate indicating when the merge index is zero. Since the merge candidate having the merge index of 0 has the highest prediction accuracy among the candidates in the candidate list, refinement is performed only on these candidates, and refinement may be performed to expect higher accuracy. In addition, the number of refinements is also reduced, so that the complexity of the decoder can be simultaneously reduced.
  • refinement when the above-described candidate is a subblock unit, refinement may not be performed, and for this, it may be determined whether the above-described candidate is a subblock unit. In addition, when the above-described candidate is a subblock unit, refinement may be performed on the next-order candidate, and the refinement may not be performed on the next-order candidate.
  • refinement may be performed on the specific candidate only when the merge index is less than or equal to a specific value. This is because if the refinement is applied only when the merge index is 0, the complexity of the decoder is reduced, but the compression efficiency may decrease as the target of the refinement decreases.
  • the specific value may be represented by N, and N may have a value ranging from 0 to the maximum number of merge candidates in consideration of complexity. For example, when N is 1, refinement may be performed on up to two candidates.
  • the decoding apparatus adds the specific candidate that performed the refinement to the merge candidate list (S940).
  • the refined candidate may be stored in the candidate list in place of a specific candidate or target candidate. That is, the target candidate may be replaced with a refined candidate. Alternatively, the refined candidate may be added to the candidate list.
  • the merge candidate list may add modified candidates.
  • the modified candidate may include candidates scaled by integer pels based on a motion vector of a specific candidate.
  • the modified candidate can be calculated based on RefinedMV and DeltaMV.
  • RefinedMV may be referred to as a motion vector or refined motion vector of a candidate on which refinement is performed
  • DeltaMV may be referred to as a delta motion vector.
  • DeltaMV may indicate a position of +1 or -1 in integer pel units based on RefinedMV and may be scaled.
  • it is not limited to the purified water pel, sub-pel or quarter-pel unit may be used. A more detailed description has been given above with reference to FIG. 7.
  • the decoding apparatus generates a predicted block for the current block based on the merge candidate list (S950). That is, the prediction of the current block may be performed based on the motion information.
  • a prediction block of the current block may be derived based on the motion information, and a reconstruction block may be derived based on the prediction block.
  • the decoding apparatus may derive a reference block within a reference picture based on the motion information.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the decoding apparatus may derive the reference picture indicated by the reference picture index among the reference pictures of the reference picture list as the reference picture of the current block, and convert the block indicated by the motion vector in the reference picture as the reference block of the current block. Can be derived.
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample based on the reference block, and may directly use the prediction sample as a reconstruction sample according to a prediction mode, or generate a reconstruction sample by adding a residual sample to the prediction sample. . If there is a residual sample for the current block, the decoding apparatus may obtain information about the residual for the current block from the bitstream. The information about the residual may include transform coefficients regarding the residual sample. The decoding apparatus may derive the residual sample (or residual sample array) for the current block based on the residual information. The decoding apparatus may generate a reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample, and may derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed sample. Thereafter, as described above, the decoding apparatus may apply an in-loop filtering procedure, such as a deblocking filtering and / or SAO procedure, to the reconstructed picture in order to improve subjective / objective picture quality as necessary.
  • an in-loop filtering procedure such as a deblocking filtering
  • 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.
  • 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 application-specific integrated circuits (ASICs), 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.
  • FIG. 10 schematically illustrates the structure of a content streaming system.
  • the 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 decoding apparatus and encoding apparatus to which the present invention is applied include a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real time communication device such as video communication, and mobile streaming.
  • 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 present invention is applied can be produced in the form of a program executed by a computer, and can be 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 (for example, transmission over the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program product by program code, which may be performed on a computer by an embodiment of the present invention.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • 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
  • navigation a slate PC
  • Tablet PCs 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.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 블록의 머지 인덱스를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하는 단계, 상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하는 단계, 상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하는 단계 및 상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 처리 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 처리 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 복호화 시 움직임 벡터를 리파인먼트하는 과정에서 복잡도를 줄이는 영상 디코딩 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 머지 인덱스를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하는 단계, 상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하는 단계, 상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하는 단계 및 상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부 및 현재 블록의 머지 인덱스를 도출하고, 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하고, 상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하고, 상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하고, 상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하는 단계, 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하는 단계, 상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하는 단계, 상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 단계, 상기 현재 블록의 머지 인덱스를 도출하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하고, 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하고, 상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하고, 상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하고, 상기 현재 블록의 머지 인덱스를 도출하는 예측부 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 주변 블록으로부터 움직임 정보를 유도하고, 유도된 움직임 정보를 리파인먼트하여 움직임 에측의 정확도를 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 재정렬 및 리파인먼트를 수행하며 디코더의 복잡도를 줄일 수 있으며, 이를 통해 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 MVP 후보 리스트의 재정렬 및 리파인먼트 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 머지 인덱스에 따른 리파인먼트 과정의 적용 여부를 결정하는 제1 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 머지 인덱스에 따른 리파인먼트 과정의 적용 여부를 결정하는 제2 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 6은 머지 인덱스에 따른 리파인먼트 과정의 적용 여부를 결정하는 제3 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 델타 움직임 벡터의 후보 위치의 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조를 개략적으로 나타낸다.
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.
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.
비디오/영상 코딩 시스템은 소스 디바이스 및 수신 디바이스를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
본 발명은 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 본 발명에서 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 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
본 발명에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
본 발명에서 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)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다
본 발명에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 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, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 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 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 발명에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"로 해석되고, "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석된다. 추가적으로, "A/B/C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 또한, "A, B, C"도 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다.
추가적으로, 본 문서에서 "또는"는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A 또는 B"은, 1) "A" 만을 의미하고, 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 인코딩 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 합쳐서 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. 상술한 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(170)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(110)는 인코딩 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 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, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
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. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(100)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(100) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(115)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 상기 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(180) 및/또는 상기 인트라 예측부(185) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Lo*?*ve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 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. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)에 포함될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)를 합쳐서 레지듀얼 처리부라고 불릴 수 있다. 즉, 레지듀얼 처리부는 역양자화부(220), 역변환부(230)을 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(250)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(250)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(200)는 도 1의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(200)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(200)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(200)는 도 1의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 상기 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(265)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(e.g. 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(또는 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(또는 참조 블록의 템플릿) 간 SAD를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 인터 예측에 관한 것으로, 복호화 과정에서 움직임 벡터를 리파인먼트(refinement) 시 복잡도를 줄이기 위한 방법을 제안할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예는 움직임 벡터 리스트의 재정렬 및 리파인먼트 방법, 움직임 벡터 리파인먼트 과정에서의 복잡도 개선 방법, 움직임 벡터 리스트이 재정렬 및 리파인먼트 과정에서의 복잡도 개선 방법 및 움직임 벡터 리스트 내 프루닝(pruning) 과정 이후의 프로세스를 제안할 수 있다.
예를 들어, 화면간 예측에 있어 움직임 정보를 예측하는 과정은 움직임 정보 및 잔차 신호를 줄이기 위해 필수적으로 적용될 수 있다. 주변 블록으로부터 움직임 정보를 유도하여 움직임 벡터 및 참조 블록에 대한 정보를 절약한 머지 모드가 그 과정의 예이며, 제한적인 정보로부터 유도된 움직임 정보를 리파인먼트하여 움직임 예측의 정확도를 높일 수 있다. 그러나 DMVD(decoder-side motion derivation) 과정은 디코더 복잡도를 크게 높일 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에서는 DMVD 과정에서 사용되는 재정렬 및 리파인먼트 과정에서의 복잡도를 줄일 수 있는 방법을 제안할 수 있다.
도 3은 MVP 후보 리스트의 재정렬 및 리파인먼트 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, 일 실시예는 AMVP 모드에서 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있고(S300), 후보 리스트를 재정렬할 수 있다(S310). 여기서, 후보 리스트의 재정렬은 템플릿 매칭(template matching) 방법이 이용될 수 있다. 이후, 재정렬된 후보 리스트 중 특정 후보를 대상으로 리파인먼트(refinement)를 수행할 수 있다(S320). 일 실시에는 이를 통해 움직임 정확도가 높은 움직임 벡터를 찾을 수 있다. 또한, 일 실시예는 특정 후보에 대한 리파인먼트의 결과를 기반으로 후보 리스트 중 특정 후보를 업데이트할지 판단할 수 있으며(S330), 업데이트하는 경우, 리파인먼트의 결과를 기반으로 특정 후보를 MVP 후보 리스트에 추가할 수 있고(S340), MVP 후보 리스트에 중복된 후보가 없는지 중복 체크를 수행할 수 있다(S350). 또는 일 실시예는 업데이트하지 않는 경우, 곧바로 MVP 후보 리스트에 중복된 후보가 없는지 중복 체크를 수행할 수 있다(S350). 여기서, 중복 체크는 프루닝 체크라 지칭할 수도 있다. 일 실시예는 MVP 후보 리스트 내의 후보의 개수가 최대 개수보다 적은 경우, 0 벡터, 도 7과 함께 후술하는 변형된 후보 및/또는 다른 다양한 후보를 더 추가할 수 있으며(S360), 최종적으로 MVP 후보 리스트를 업데이트할 수 있다(S370). 다만, 여기서, S360 단계 및 S370 단계는 생략될 수도 있다. 또는 MVP 후보 리스트 내의 후보의 개수가 최대 개수인 경우 생략될 수도 있다.
즉, 일 실시예는 후보 리스트를 구성한 후, 후보 리스트를 재정렬할 수 있으며, 후보 리스트 중 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있다. 이후, 특정 후보의 리파인먼트 결과를 기반으로 후보 리스트 상에 동일한 움직임 정보가 존재하는지 중복 체크를 수행할 수 있으며, 중복되지 않는 경우, 후보 리스트를 업데이트할 수 있다.
일 실시예에서, 리파인먼트를 수행하는 단계(S320)도 템플릿 매칭 방법이 이용될 수 있으며, 도 3에 도시하지 않았으나, 후보 리스트 재정렬 단계(S310)가 존재하는 경우 및 존재하지 않는 경우에 따라 리파인먼트의 대상 후보가 결정될 수 있다.
예를 들어, 후보 리스트 재정렬 단계(S310)가 수행된 후 리파인먼트를 수행하는 경우, 재정렬된 후보 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보가 리파인먼트 대상 후보로 결정될 수 있다. 여기서, 코스트는 일반적으로 SAD(Sum of Absolute Differecne) 값을 기반으로 결정될 수 있다. 즉, SAD 값이 이용될 수 있다. SAD 계산을 위해서는 현재 블록의 인접 블록 및 후보 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 인접 블록의 화소 값이 이용될 수 있다. 여기서, 인접 블록은 템플릿 또는 템플릿 영역 내의 블록을 지칭할 수 있다. 즉, 현재 블록의 템플릿 영역 내의 블록 및 후보 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 템플릿 영역 내의 블록의 화소 값을 기반으로 SAD 값이 산출될 수 있다.
예를 들어, 후보 리스트 재정렬 단계(S310)가 수행되지 않고, 리파인먼트를 수행하는 경우, MVP 후보 리스트 구성 후 첫 번째에 위치한 후보가 리파인먼트 대상 후보로 결정될 수 있다.
또한, 후보 리스트에 서브블록(sub-block) 단위로 MVP를 저장하는 후보가 존재하며, 상기 후보가 대상 후보로 결정되는 경우, 현재 블록의 인접 블록과 각 서브블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 인접 블록을 대상으로 코스트가 계산될 수 있으며, 이에 따라 부정확한 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 여기서, 현재 블록 내의 각 서브블록의 인접 영역은 복원(reconstruction)되지 않을 수 있다.
일 실시예는 상술한 부정확학 움직임 벡터의 유도를 방지하기 위해 리파인먼트 과정을 수행하지 않을 수 있고, 재정렬된 후보 중 차순위에 위치한 후보를 대상 후보로 결정할 수도 있다. 즉, 후보 리스트 재정렬 단계가 수행된 경우, 템플릿 매칭 코스트 값이 두 번째로 작은 값을 가지는 후보가 리파인먼트 대상 후보로 결정될 수 있다. 또한, 후보 리스트 재정렬 단계가 수행되지 않은 경우, MVP 후보 리스트의 차순위에 위치한 후보가 리파인먼트 대상 후보로 결정될 수 있다.
상술한 실시예는 AMVP 모드를 예시로 서술하고 있으나, 상기 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우에도 후보 리스트가 구성될 수 있다. 즉, 후보 리스트는 움직임 정보 후보 리스트를 지칭할 수 있으며, 상술한 후보 리스트는 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 나타낼 수 있다. 이하, 도 4 내지 도 7에서는 머지 모드를 예시로 서술할 것이나, 마찬가지로 AMVP 모드도 적용될 수 있다.
도 4는 머지 인덱스에 따른 리파인먼트 과정의 적용 여부를 결정하는 제1 방법을 개략적으로 나타낸다.
일 실시예는 머지 모드를 위한 머지 후보 리스트 구성 후, 리파인먼트 과정을 통해 MVP 정확도를 높일 수 있으나, 현재 블록의 인접 블록을 대상으로 템플릿 매칭 코스트를 계산하는 과정이 디코더 복잡도 증가에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이하에서는 이러한 디코더 복잡도 증가 영향을 줄이기 위한 방법을 제안할 수 있다.
일 실시예는 파싱 과정을 통해 얻어진 머지 인덱스(merge index)를 기준으로 리파인먼트(refinement) 적용 여부를 결정할 수 있다. MERGE_INDEX는 머지 모드의 경우, 머지 후보 리스트 내에서 선택된 후보를 나타내기 위한 인덱스일 수 있으며, MERGE_INDEX 값이 작을수록 부호화 정보가 줄어들기 때문에 압축효율이 향상될 수 있다. 따라서, 머지 후보는 MERGE_INDEX가 0인 경우가 가장 많이 발생될 수 있으며, 후보 중 정확도가 가장 높다고 볼 수 있다. 이에 따라, 일 실시예는 MERGE_INDEX가 0인 경우에만 리파인먼트를 수행할 수 있고, 0보다 큰 경우에는 라파인먼트를 수행하지 않을 수 있다.
다시 말해, 도 4를 참조하면, 일 실시예는 MERGE_INDEX를 획득할 수 있고(S400), 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다(S410). 여기서, 일 실시예는 MERGE_INDEX 값이 0인지 판단할 수 있으며(S420), 0인 경우, 대상 후보에 리파인먼트를 수행할 수 있다(S430). 이후, 리파인먼트의 결과를 기반으로 업데이트할지 판단할 수 있으며(S440), 업데이트하는 경우, 후보 리스트에 추가할 수 있다(S450). 다만, MERGE_INDEX 값이 0이 아닌 경우 및 업데이트를 하지 않는 경우에는 곧바로 관련 단계를 종료할 수 있다.
이러한 방법에 따르는 경우, 정확도가 상대적으로 높은 후보를 대상으로 리파인먼트가 수행될 수 있고, 리파인먼트를 수행한 후보의 정확도도 더욱 높아질 수 있으며, 리파인먼트 횟수가 줄어 디코더의 복잡도도 동시에 줄 수 있다.
도 5는 머지 인덱스에 따른 리파인먼트 과정의 적용 여부를 결정하는 제2 방법을 개략적으로 나타낸다.
일 실시예에서, 리파인먼트를 위한 대상 후보는 머지 후보 리스트 구성 후, 구성 순서 상 첫 번째에 위치한 움직임 벡터로 결정될 수 있다. 이 때, 첫 번째 후보가 서브블록인 경우에는 리파인먼트를 수행하지 않을 수 있고, 차순위의 움직임 벡터를 리파인먼트를 위해 고려하지 않을 수 있다. 또한, 리파인먼트된 후보는 대상 후보를 대신하여 후보 리스트에 저장될 수 있다. 또는 대상 후보가 리파인먼트된 후보로 대체될 수도 있고, 리파인먼트된 후보가 후보 리스트에 추가될 수도 있다.
다시 말해, 도 5를 참조하면, 일 실시예는 MERGE_INDEX를 획득할 수 있고(S500), 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다(S510). 여기서, 일 실시예는 MERGE_INDEX 값이 0인지 판단할 수 있으며(S520), 0인 경우, 대상 후보가 서브블록 타입이 아닌지 판단할 수 있다(S530). 여기서, 대상 후보가 서브블록 타입이 아닌 경우, 대상 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있고(S540), 리파인먼트의 결과를 기반으로 업데이트할지 판단할 수 있으며(S550), 업데이트하는 경우, 후보 리스트에 추가할 수 있다(S560). 다만, MERGE_INDEX 값이 0이 아닌 경우, 대상 후보가 서브블록 타입인 경우 및 업데이트를 하지 않는 경우에는 곧바로 관련 단계를 종료할 수 있다.
도 6은 머지 인덱스에 따른 리파인먼트 과정의 적용 여부를 결정하는 제3 방법을 개략적으로 나타낸다.
일 실시예는 상술한 방법들과 같이 디코더 복잡도 감소를 위해 다음의 방법을 제안할 수 있다. 즉, 후보 리스트를 재정렬한 후, 리파인먼트를 수행하는 경우에 적용 가능한 방법을 제안할 수 있다.
일 실시예는 후보 리스트를 재정렬한 후, 템플릿 매칭 코스트가 가장 작은 후보를 대상으로 리파인먼트할 수 있다. 또한, 파싱 과정을 통해 얻어진 머지 인덱스를 기준으로 리파인먼트 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, MERGE_INDEX가 0인 경우에만 리파인먼트를 수행할 수 있으며, 0보다 큰 경우 리파인먼트를 수행하지 않을 수 있다. 이 경우, 리파인먼트의 횟수가 줄어 디코더의 복잡도도 동시에 줄어들 수 있다. 리파인먼트된 후보는 상술한 방법들과 같이 대상 후보를 대신하여 후보 리스트에 저장될 수 있다. 또는 대상 후보가 리파인먼트된 후보로 대체될 수도 있고, 리파인먼트된 후보가 후보 리스트에 추가될 수도 있다.
다시 말해, 도 6을 참조하면, 일 실시예는 MERGE_INDEX를 획득할 수 있고(S600), 머지 후보 리스트를 구성할 수 있으며(S610), 후보 리스트를 재정렬할 수 있다(S620). 여기서, 일 실시예는 MERGE_INDEX 값이 0인지 판단할 수 있으며(S630), 0인 경우, 대상 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있고(S640), 리파인먼트의 결과를 기반으로 업데이트할지 판단할 수 있으며(S650), 업데이트하는 경우, 후보 리스트에 추가할 수 있다(S660). 이후, 일 실시예는 중복 체크 과정(S670), 후보 추가 과정(S680) 및 후보 리스트 업데이트 과정(S690)을 수행할 수 있다. 다만, MERGE_INDEX 값이 0이 아닌 경우 및 업데이트를 하지 않는 경우에는 곧바로 중복 체크 과정(S670), 후보 추가 과정(S680) 및 후보 리스트 업데이트 과정(S690)을 수행할 수 있다. 여기서, 후보 추가 과정(S680)은 후보 리스트 내의 후보의 개수가 최대 개수보다 적은 경우, 0 벡터, 도 7과 함께 후술하는 변형된 후보 및/또는 다른 다양한 후보를 더 추가하는 과정일 의미할 수 있으며, 후보 리스트 업데이트 과정(S690)은 후보를 더 추가한 이후 최종적으로 후보 리스트를 업데이트하는 과정을 의미할 수 있으나, S680 단계 및 S690 단계는 생략될 수도 있다. 또는 후보 리스트 내의 후보의 개수가 최대 개수인 경우 생략될 수도 있다.
일 실시예에서는 성능 및 복잡도 간의 트레이드 오프(tradeoff) 관계를 고려하여 다음과 같이 변경되어 적용될 수도 있다.
후보 리스트를 대상으로 (재정렬 과정이 포함될 수 있음) MERGE_INDEX가 0인 경우에만 리파인먼트를 적용함으로써 디코더 복잡도를 향상시킬 수 있으나, 리파인먼트 대상이 적어지므로 압축 효율 감소로 이어질 수 있다. 따라서, MERGE_INDEX <= N 인 경우로 한정하여 리파인먼트를 적용할 수도 있다. 이 때, N은 복잡도를 고려하여 0부터 최대 머지 후보 개수, 예를 들어, 6까지 변경될 수 있으며, 일 예로 N=1을 사용하여 최대 2개의 후보를 대상으로 리파인먼트할 수 있다.
또한, 후보 리스트를 대상으로 재정렬을 하더라도 리파인먼트 대상은 재정렬 하기 전의 후보 리스트에서 첫 번째에 위치한 후보가 될 수 있으며, 재정렬 유무에 따라 리파인먼트를 수행하는 MERGE_INDEX 값이 변경될 수도 있다. 예를들어, 재정렬하는 경우, MERGE_INDEX가 0인 후보를 대상으로 리파인먼트를 수행할 수 있으며, 재정렬하지 않는 경우 MERGE_INDEX <= 1인 후보를 대상으로 리파인먼트를 수행할 수 있다. 또한, 재정렬하지 않는 경우 공간적으로 인접한 머지 후보만을 대상으로 하여 리파인먼트하는 등의 조건이 변경될 수 있다.
도 7은 델타 움직임 벡터의 후보 위치의 일 예를 나타낸다.
일 실시예에서 중복 체크로 인해 머지 후보 리스트가 최대 개수를 채우지 못하는 경우에는 새로운 후보를 추가하여 다양한 움직임 정보를 후보로 사용할 수도 있으며, 다음의 후보가 고려될 수 있다.
예를 들어, 리파인먼트된 후보를 기준으로 변형된 후보가 추가될 수 있다. 변형된 후보 MV는 수학식 1과 같이 RefinedMV 및 DeltaMV의 합으로 계산될 수 있다. 여기서, DeltaMV는 RefinedMV를 기준으로 정수 펠(integer pel) 단위로 +1 또는 -1의 위치를 나타낼 수 있고, 스케일(scale)될 수 있다. 여기서, RefinedMV는 리파인된 움직임 벡터라 지칭할 수 있고, DeltaMV는 델타 움직임 벡터라 지칭할 수 있다.
Figure PCTKR2019007719-appb-M000001
영상 내 객체의 움직임이 일정한 속도로 움직인다고 가정하는 경우, L0 및 L1 페어(pair)는 표 1과 같이 각 X, Y 좌표의 반대 방향으로 구성될 수 있다. 이를 위해 True-Bi 인지 여부로 L0 및 L1 pair를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 여기서, True-Bi는 L0 및 L1의 참조 픽처가 현재 픽처 기준으로 반대 방향에 있는 경우를 지칭할 수 있다.
Figure PCTKR2019007719-appb-T000001
또한, Scale값은 도 7와 같이 변경될 수 있다. 여기서, 정수 펠 단위의 변형을 STEP 1이라 지칭하는 경우, 2 * 정수 펠 단위의 변형을 STEP 2라 지칭할 수 있다. 다만, 이는 예일 뿐이며, STEP 1 ~ N의 변형, 서브 펠(sub-pel) 단위의 변형 또는 쿼터 펠(quarter-pel) 단위의 변형도 가능할 수 있다. 여기서, 서브 펠은 1/2 펠을 의미할 수 있다. 또한, 도 7을 참조하면, 다이아몬드(diamond) 형의 변형이 포함될 수 있으나, 임의의 모양으로의 변형도 가능할 수 있다. 또는 포함될 수 있다.
상술한 방법은 리파인먼트를 기준으로 DeltaMV를 적용한 예일 수 있으나, 리파인먼트된 후보가 아닌 후보를 대상으로 DeltaMV를 적용할 수도 있다. 이는 디코더의 복잡도를 줄이기 위해 제한적인 조건에서만 리파인먼트를 적용하는 경우, 리파인먼트된 후보를 기준으로 DeltaMV를 적용하는 것은 인코더/디코더 간의 미스매치(mismatch)를 유발할 수 있기 때문이다.
또한, 대상 후보를 리파인먼트하는 과정은 미리 정해진 탐색 범위(Search Range) 내에서 적용될 수 있다. 이 경우, 첫 번째 후보 또는 첫 번째 후보 MVP와의 움직임 정보 간의 차이가 작은 후보와 중복되거나 정확도가 더 낮은 후보가 될 확률이 높으므로, 이런 후보의 경우 중복 체크 과정에서 제거하여 새로운 후보를 추가할 수도 있다.
상술한 실시예는 머지 모드를 예시로 서술하고 있으나, 상기 현재 블록에 AMVP 모드가 적용되는 경우에도 후보 리스트가 구성될 수 있다. 즉, 후보 리스트는 움직임 정보 후보 리스트를 지칭할 수 있으며, 상술한 후보 리스트는 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 나타낼 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 8에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 8의 S800 내지 S850은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S860은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보 및 현재 블록의 예측에 대한 정보를 인코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성한다(S800). 인코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록들 중 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 위한 주변 블록들을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 인터 예측을 적용할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 주변 블록들 중 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 위한 주변 블록들을 선택할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 도출 또는 선택된 주변 블록들을 기반으로 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 선택된 주변 블록들의 움직임 정보들을 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보들로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보들을 포함하는 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 선택된 주변 블록들의 움직임 정보를 조합하여 도출된 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보를 포함한 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 상기 현재 블록이 머지 모드임에 따라 머지 후보 리스트를 나타낼 수 있으나, 상기 현재 블록이 AMVP 모드인 경우 MVP 후보 리스트가 이용될 수도 있다.
인코딩 장치는 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출한다(S810). 즉, 머지 후보 리스트를 재정렬하는지 재정렬하지 않는지에 따라 머지 후보 리스트 중 도출되는 특정 후보가 달라질 수 있다. 다만, 반드시 달라지는 것은 아니며 동일하게 도출될 수도 있다. 여기서, 머지 후보 리스트에 대한 재정렬은 템플릿 매칭 방법이 이용될 수 있다. 또한, 도출되는 특정 후보는 리파인먼트의 대상 후보일 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보를 포함할 수 있다. 여기서, 템플릿 매칭 코스트는 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 기반으로 결정될 수 있으며, SAD 계산을 위해서 현재 블록의 인접 블록 및 후보 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 인접 블록의 화소 값이 이용될 수 있다. 여기서, 인접 블록은 템플릿 또는 템플릿 영역 내의 블록을 지칭할 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되고, 상기 머지 후보 리스트 중 상기 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 템플릿 매칭 코스트가 두 번째로 작은 값을 가지는 후보를 포함할 수 있다. 이는 현재 블록의 인접 블록과 각 서브블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 인접 블록을 대상으로 코스트 또는 템플릿 매칭 코스트를 계산하는 경우 부정확한 움직임 벡터가 유도될 수 있기 때문이다. 또는, 예를 들어, 템플릿 매칭 코스트가 가장 작은 값을 가지는 후보가 서브블록 단위인 경우, 리파인먼트 과정을 수행하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보를 포함할 수 있다. 즉, 재정렬로 인하여 머지 후보 리스트 내의 후보 간에 순서가 변경되지 않는 경우, 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보가 예측에서 가장 높은 정확도를 가질 수 있으므로, 첫 번째에 위치한 후보가 리파인먼트의 대상 후보로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않고, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 두 번째에 위치한 후보를 포함할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 후보가 서브블록 단위인 경우 부정확한 움직임 벡터가 유도될 수 있기 때문이다. 보다 상세한 설명은 도 3과 함께 상술하였다.
인코딩 장치는 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행한다(S820). 즉, 특정 후보는 리파인먼트의 대상 후보일 수 있으며, 이와 관련하여 디코딩 장치에서는 머지 인덱스 또는 MERGE_INDEX를 기준으로 리파인먼트의 수행 여부가 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 머지 인덱스가 0인 경우에만 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있다. 여기서, 특정 후보는 머지 후보라 지칭할 수도 있으며, 머지 인덱스가 0인 경우 지시하는 후보일 수 있다. 머지 인덱스가 0인 머지 후보는 후보 리스트 내의 후보 중 예측 정확도가 가장 높다고 볼 수 있으므로, 이러한 후보에만 리파인먼트가 수행되고, 리파인먼트를 수행하여 더욱 높은 정확도를 기대할 수 있다. 또한, 리파인먼트의 횟수도 감소하여 디코더의 복잡도도 동시에 감소될 수 있다. 다만, 일 실시예는 상술한 후보가 서브블록 단위인 경우에는 리파인먼트를 수행하지 않을 수 있으며, 이를 위해 상술한 후보가 서브블록 단위인지를 판단할 수 있다. 또한, 상술한 후보가 서브블록 단위인 경우, 차순위 후보에 리파인먼트를 수행할 수 있고, 차순위 후보에도 리파인먼트를 수행하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 상기 머지 인덱스가 특정 값 이하인 경우에만 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있다. 이는 머지 인덱스가 0인 경우에만 리파인먼트를 적용하는 경우 디코더의 복잡도는 감소되나 리파인먼트의 대상이 적어짐에 따라 압축 효율이 감소할 수 있기 때문이다. 여기서, 특정 값은 N으로 나타낼 수 있으며, N은 복잡도를 고려하여 0부터 최대 머지 후보 개수 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, N이 1인 경우 최대 2개의 후보를 대상으로 리파인먼트를 수행할 수 있다.
인코딩 장치는 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 머지 후보 리스트에 추가한다(S830). 상술한 바에 따라 리파인먼트된 후보는 특정 후보 또는 대상 후보를 대신하여 후보 리스트에 저장될 수 있다. 즉, 대상 후보가 리파인먼트된 후보로 대체될 수도 있다. 또는, 리파인먼트된 후보가 후보 리스트에 추가될 수도 있다.
또는, 일 실시예에서 머지 후보 리스트에 중복 체크를 수행함에 따라 머지 후보 리스트에 포함된 후보의 개수가 최대 개수에 미달할 수 있다. 이 경우, 머지 후보 리스트는 변형된 후보를 추가할 수 있다. 여기서, 변형된 후보는 특정 후보의 움직임 벡터를 기준으로 정수 펠(integer pel) 단위로 스케일(scale)된 후보를 포함할 수 있다. 다시 말해, 변형된 후보는 RefinedMV 및 DeltaMV를 기반으로 계산될 수 있다. 여기서, RefinedMV는 리파인먼트가 수행된 후보의 움직임 벡터 또는 리파인된 움직임 벡터라 지칭할 수 있으며, DeltaMV는 델타 움직임 벡터라 지칭할 수 있다. DeltaMV는 RefinedMV를 기준으로 정수 펠 단위로 +1 또는 -1의 위치를 나타낼 수 있으며, 스케일될 수 있다. 또한, 정수 펠에 한정되는 것은 아니며, 서브 펠(sub-pel) 또는 쿼터 펠(quarter-pel) 단위가 이용될 수도 있다. 보다 상세한 설명은 도 7과 함께 상술하였다.
인코딩 장치는 머지 후보 리스트를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성한다(S840). 즉, 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측을 수행할 수 있다. 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측된 블록이 도출될 수 있고, 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 블록이 도출될 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 상기 움직임 정보를 기반으로 참조 픽처 내 참조 블록을 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 참조 픽처 리스트의 참조 픽처들 중 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 상기 현재 블록의 참조 픽처로 도출할 수 있고, 상기 참조 픽처 내 상기 움직임 벡터가 가리키는 블록을 상기 현재 블록의 참조 블록으로 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 참조 블록을 기반으로 예측 샘플을 생성할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 원본 샘플과 상기 생성된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼(residual) 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 여기서, 인코딩 장치는 원본 블록과 예측된 블록을 기반으로 레지듀얼 블록을 생성할 수도 있으며, 이를 기반으로 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 머지 인덱스를 도출한다(S850). 인코딩 장치는 상기 움직임 정보 후보 리스트의 움직임 정보 후보들 중 특정 움직임 정보 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 움직임 정보 후보를 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보로 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 움직임 정보 후보 리스트의 상기 움직임 정보 후보들 중 상기 선택된 움직임 정보 후보를 가리키는 인덱스 정보를 생성 및 인코딩할 수 있다. 한편, 상기 인덱스 정보는 머지 인덱스를 나타낼 수 있으며, 머지 인덱스는 MERGE_INDEX를 나타낼 수 있다.
즉, 인코딩 장치는 머지 후보 리스트 중 현재 블록의 예측된 블록을 생성하는 데 이용된 후보를 지칭하는 머지 인덱스를 도출할 수 았다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력한다(S860). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있고, 상기 예측 모드를 나타내는 정보를 생성할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트 구성에 관한 정보 및 머지 인덱스에 관한 정보를 생성할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 관한 재정렬 관련 정보 및/또는 리파인먼트 관련 정보를 생성할 수 있다. 또한, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상술한 현재 블록의 예측에 대한 정보는 상술한 정보들을 모두 포함할 수도 있으며, 일부만을 포함할 수도 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 9에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 9의 S900 내지 S950은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 예측에 대한 정보 및 레지듀얼에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 머지 인덱스를 도출한다(S900). 디코딩 장치는 머지 인덱스를 기반으로 움직임 정보 후보 리스트의 움직임 정보 후보들 중 특정 움직임 정보 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 움직임 정보 후보를 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보로 도출할 수 있다. 한편, 머지 인덱스는 인덱스 정보를 나타낼 수 있으며, MERGE_INDEX를 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성한다(S910). 디코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록들 중 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 위한 주변 블록들을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 인터 예측을 적용할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 주변 블록들 중 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 위한 주변 블록들을 선택할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 도출 또는 선택된 주변 블록들을 기반으로 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 선택된 주변 블록들의 움직임 정보들을 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보들로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보들을 포함하는 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 선택된 주변 블록들의 움직임 정보를 조합하여 도출된 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보를 포함한 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 상기 현재 블록이 머지 모드임에 따라 머지 후보 리스트를 나타낼 수 있으나, 상기 현재 블록이 AMVP 모드인 경우 MVP 후보 리스트가 이용될 수도 있다.
디코딩 장치는 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출한다(S920). 즉, 머지 후보 리스트를 재정렬하는지 재정렬하지 않는지에 따라 머지 후보 리스트 중 도출되는 특정 후보가 달라질 수 있다. 다만, 반드시 달라지는 것은 아니며 동일하게 도출될 수도 있다. 여기서, 머지 후보 리스트에 대한 재정렬은 템플릿 매칭 방법이 이용될 수 있다. 또한, 도출되는 특정 후보는 리파인먼트의 대상 후보일 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보를 포함할 수 있다. 여기서, 템플릿 매칭 코스트는 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 기반으로 결정될 수 있으며, SAD 계산을 위해서 현재 블록의 인접 블록 및 후보 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 인접 블록의 화소 값이 이용될 수 있다. 여기서, 인접 블록은 템플릿 또는 템플릿 영역 내의 블록을 지칭할 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되고, 상기 머지 후보 리스트 중 상기 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 템플릿 매칭 코스트가 두 번째로 작은 값을 가지는 후보를 포함할 수 있다. 이는 현재 블록의 인접 블록과 각 서브블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 인접 블록을 대상으로 코스트 또는 템플릿 매칭 코스트를 계산하는 경우 부정확한 움직임 벡터가 유도될 수 있기 때문이다. 또는, 예를 들어, 템플릿 매칭 코스트가 가장 작은 값을 가지는 후보가 서브블록 단위인 경우, 리파인먼트 과정을 수행하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보를 포함할 수 있다. 즉, 재정렬로 인하여 머지 후보 리스트 내의 후보 간에 순서가 변경되지 않는 경우, 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보가 예측에서 가장 높은 정확도를 가질 수 있으므로, 첫 번째에 위치한 후보가 리파인먼트의 대상 후보로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않고, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 두 번째에 위치한 후보를 포함할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 후보가 서브블록 단위인 경우 부정확한 움직임 벡터가 유도될 수 있기 때문이다. 보다 상세한 설명은 도 3과 함께 상술하였다.
디코딩 장치는 머지 인덱스를 기반으로 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행한다(S930). 즉, 특정 후보는 리파인먼트의 대상 후보일 수 있으며, 머지 인덱스 또는 MERGE_INDEX를 기준으로 리파인먼트의 수행 여부가 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 머지 인덱스가 0인 경우에만 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있다. 여기서, 특정 후보는 머지 후보라 지칭할 수도 있으며, 머지 인덱스가 0인 경우 지시하는 후보일 수 있다. 머지 인덱스가 0인 머지 후보는 후보 리스트 내의 후보 중 예측 정확도가 가장 높다고 볼 수 있으므로, 이러한 후보에만 리파인먼트가 수행되고, 리파인먼트를 수행하여 더욱 높은 정확도를 기대할 수 있다. 또한, 리파인먼트의 횟수도 감소하여 디코더의 복잡도도 동시에 감소될 수 있다. 다만, 일 실시예는 상술한 후보가 서브블록 단위인 경우에는 리파인먼트를 수행하지 않을 수 있으며, 이를 위해 상술한 후보가 서브블록 단위인지를 판단할 수 있다. 또한, 상술한 후보가 서브블록 단위인 경우, 차순위 후보에 리파인먼트를 수행할 수 있고, 차순위 후보에도 리파인먼트를 수행하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 상기 머지 인덱스가 특정 값 이하인 경우에만 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행할 수 있다. 이는 머지 인덱스가 0인 경우에만 리파인먼트를 적용하는 경우 디코더의 복잡도는 감소되나 리파인먼트의 대상이 적어짐에 따라 압축 효율이 감소할 수 있기 때문이다. 여기서, 특정 값은 N으로 나타낼 수 있으며, N은 복잡도를 고려하여 0부터 최대 머지 후보 개수 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, N이 1인 경우 최대 2개의 후보를 대상으로 리파인먼트를 수행할 수 있다.
디코딩 장치는 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 머지 후보 리스트에 추가한다(S940). 상술한 바에 따라 리파인먼트된 후보는 특정 후보 또는 대상 후보를 대신하여 후보 리스트에 저장될 수 있다. 즉, 대상 후보가 리파인먼트된 후보로 대체될 수도 있다. 또는, 리파인먼트된 후보가 후보 리스트에 추가될 수도 있다.
또는, 일 실시예에서 머지 후보 리스트에 중복 체크를 수행함에 따라 머지 후보 리스트에 포함된 후보의 개수가 최대 개수에 미달할 수 있다. 이 경우, 머지 후보 리스트는 변형된 후보를 추가할 수 있다. 여기서, 변형된 후보는 특정 후보의 움직임 벡터를 기준으로 정수 펠(integer pel) 단위로 스케일(scale)된 후보를 포함할 수 있다. 다시 말해, 변형된 후보는 RefinedMV 및 DeltaMV를 기반으로 계산될 수 있다. 여기서, RefinedMV는 리파인먼트가 수행된 후보의 움직임 벡터 또는 리파인된 움직임 벡터라 지칭할 수 있으며, DeltaMV는 델타 움직임 벡터라 지칭할 수 있다. DeltaMV는 RefinedMV를 기준으로 정수 펠 단위로 +1 또는 -1의 위치를 나타낼 수 있으며, 스케일될 수 있다. 또한, 정수 펠에 한정되는 것은 아니며, 서브 펠(sub-pel) 또는 쿼터 펠(quarter-pel) 단위가 이용될 수도 있다. 보다 상세한 설명은 도 7과 함께 상술하였다.
디코딩 장치는 머지 후보 리스트를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성한다(S950). 즉, 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측을 수행할 수 있다. 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 블록이 도출될 수 있고, 상기 예측 블록을 기반으로 복원 블록이 도출될 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 움직임 정보를 기반으로 참조 픽처 내 참조 블록을 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 참조 픽처 리스트의 참조 픽처들 중 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 상기 현재 블록의 참조 픽처로 도출할 수 있고, 상기 참조 픽처 내 상기 움직임 벡터가 가리키는 블록을 상기 현재 블록의 참조 블록으로 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 참조 블록을 기반으로 예측 샘플을 생성할 수 있고, 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
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.
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.
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(application-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.
도 10은 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조를 개략적으로 나타낸다.
즉, 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 발명이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 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 Recorder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명이 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 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독 가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
또한, 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.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 머지 인덱스를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하는 단계;
    상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하는 단계;
    상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하는 단계;
    상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하는 단계; 및
    상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되고, 상기 머지 후보 리스트 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 템플릿 매칭 코스트가 두 번째로 작은 값을 가지는 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않고, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 두 번째에 위치한 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행하는 단계는,
    상기 머지 인덱스가 0인 경우에만 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행하는 단계는,
    상기 머지 인덱스가 특정 값 이하인 경우에만 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트에 변형된 후보를 추가하는 단계를 더 포함하고,
    상기 변형된 후보는 상기 특정 후보의 움직임 벡터를 기준으로 정수 펠(integer pel) 단위로 스케일(scale)된 후보를 포함하는, 영상 디코딩 방법.
  9. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하는 단계;
    상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하는 단계;
    상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하는 단계;
    상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하는 단계;
    상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 단계;
    상기 현재 블록의 머지 인덱스를 도출하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되고, 상기 머지 후보 리스트 중 템플릿 매칭 코스트(template matching cost)가 가장 작은 값을 가지는 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 템플릿 매칭 코스트가 두 번째로 작은 값을 가지는 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않는 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 특정 후보는 상기 머지 후보 리스트가 재정렬되지 않고, 상기 머지 후보 리스트 중 첫 번째에 위치한 후보가 서브블록 단위인 경우, 상기 머지 후보 리스트 중 두 번째에 위치한 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트에 변형된 후보를 추가하는 단계를 더 포함하고,
    상기 변형된 후보는 상기 특정 후보의 움직임 벡터를 기준으로 정수 펠(integer pel) 단위로 스케일(scale)된 후보를 포함하는, 영상 인코딩 방법.
  15. 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    현재 블록에 대한 예측 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부; 및
    현재 블록의 머지 인덱스를 도출하고, 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 대한 재정렬 여부를 기반으로 상기 머지 후보 리스트 중 특정 후보를 도출하고, 상기 머지 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보에 대하여 리파인먼트(refinement)를 수행하고, 상기 리파인먼트를 수행한 특정 후보를 상기 머지 후보 리스트에 추가하고, 상기 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디코딩 장치.
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