WO2021015581A1 - 기하학적 분할을 사용하는 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체 - Google Patents

기하학적 분할을 사용하는 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체 Download PDF

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WO2021015581A1
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이진영
방건
김휘용
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한국전자통신연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a method, an apparatus and a recording medium for encoding/decoding an image. Specifically, the present invention provides a method, an apparatus, and a recording medium for encoding/decoding an image using geometric division.
  • the present invention relates to Korean Patent Application No. 10-2019-0088759 filed on July 23, 2019, Korean Patent Application No. 10-2019-0129117 filed on October 17, 2019, and December 24, 2019.
  • Korean Patent Application No. 10-2019-0173788 and Korean Patent Application No. 10-2020-0091902 filed on July 23, 2020 claim the interests of the filing date, the entire contents of which are incorporated herein.
  • HD high definition
  • HDTV High Definition TV
  • FHD Full HD
  • UHD Ultra High Definition
  • inter prediction technology there are various technologies such as inter prediction technology, intra prediction technology, transform and quantization technology, and entropy coding technology.
  • the inter prediction technique is a technique for predicting a value of a pixel included in a current picture by using a picture before and/or after a picture of the current picture.
  • Intra prediction technology is a technology that predicts a value of a pixel included in a current picture by using information about a pixel in the current picture.
  • the transform and quantization technique is a technique for compressing the energy of a residual signal.
  • a short code is assigned to a value with a high frequency of occurrence, and a long code is assigned to a value with a low frequency of occurrence.
  • data for an image can be effectively compressed, transmitted, and stored.
  • An embodiment may provide an apparatus and method for generating a divided region using geometric division and performing encoding and/or decoding on the divided region.
  • determining whether to use geometric division for the target block determining whether to use geometric division for the target block; And performing decoding on a plurality of divided regions of the target block using information related to the geometric division, wherein the geometric division divides the target block into non-square and non-rectangular forms.
  • a decryption method is provided.
  • Different prediction methods may be applied to the plurality of divided regions.
  • merge indices may be applied to the plurality of partitions, respectively.
  • the plurality of divided areas generated by the geometric division may be configured in units of pixels or sub-blocks.
  • the shape of the geometric division may be specified by at least one of a distance and an angle.
  • a weighted sum of prediction values of the divided regions generated by the geometrical division may be used.
  • determining whether to use geometric division for the target block determining whether to use geometric division for the target block; And performing encoding on a plurality of divided regions of the target block using the information related to the geometric division, wherein the geometric division divides the target block into non-square and non-rectangular shapes.
  • Different prediction methods may be applied to the plurality of divided regions.
  • merge indices may be applied to the plurality of partitions, respectively.
  • the plurality of divided areas generated by the geometric division may be configured in units of pixels or sub-blocks.
  • the shape of the geometric division may be specified by at least one of a distance and an angle.
  • a recording medium for recording a bitstream generated by the encoding method.
  • a computer-readable recording medium storing a bitstream for decoding a target block
  • the bitstream includes information on an encoded target block, and information on the encoded target block
  • the target block is decoded using, it is determined whether to use geometric partitioning for the target block, and decoding of a plurality of partitioned regions of the target block is performed using information related to the geometric partitioning.
  • a computer-readable recording medium is provided for dividing the target block into non-square and non-rectangular shapes.
  • Different prediction methods may be applied to the plurality of divided regions.
  • merge indices may be applied to the plurality of partitions, respectively.
  • the plurality of divided areas generated by the geometric division may be configured in units of pixels or sub-blocks.
  • the shape of the geometric division may be specified by at least one of a distance and an angle.
  • An apparatus and method are provided for generating a divided region using geometric division and performing encoding and/or decoding on the divided region.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of an encoding apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of a decoding apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a split structure of an image when encoding and decoding an image.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a form of a prediction unit that a coding unit may include.
  • FIG. 5 is a diagram showing a form of a transform unit that may be included in a coding unit.
  • FIG 6 illustrates block division according to an example.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an embodiment of an intra prediction process.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a reference sample used in an intra prediction process.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an embodiment of an inter prediction process.
  • 11 is a diagram illustrating a sequence of adding motion information of spatial candidates to a merge list according to an example.
  • 16 is a structural diagram of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • 17 is a structural diagram of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 19 illustrates a relationship between a divided area and a merge list according to an example.
  • FIG. 20 illustrates prediction in which merge candidate modes are respectively applied to a first partitioned region and a second partitioned region according to an example.
  • FIG. 21 illustrates prediction in which a merge candidate mode is applied to a first partitioned region and an intra mode is applied to a second partitioned region according to an example.
  • FIG. 22 illustrates prediction in which an intra mode is applied to a first partitioned region and a merge candidate mode is applied to a second partitioned region according to an example.
  • FIG. 23 illustrates prediction of a plurality of divided regions using a merge candidate mode and a planar mode, according to an example.
  • 25 illustrates various geometric division modes and various triangle division modes according to an example.
  • 26 is a flowchart of an encoding method according to an embodiment.
  • FIG. 27 is a flowchart of a decoding method according to an embodiment.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the term “and/or” may include a combination of a plurality of related described items or any of a plurality of related described items.
  • each component shown in the embodiments of the present invention are independently illustrated to represent different characteristic functions, and does not mean that each component is formed of separate hardware or a single software component unit. That is, each component is listed and included as each component for convenience of explanation, and at least two components of each component are combined to form one component, or one component is divided into a plurality of components to function. It is possible to perform, and integrated embodiments and separate embodiments of each of these components are also included in the scope of the present invention unless departing from the essence of the present invention.
  • Some of the components of the present invention are not essential components for performing essential functions in the present invention, but may be optional components for improving performance only.
  • the present invention may be implemented by including only essential elements in implementing the essence of the present invention, except for elements used for improving performance.
  • a structure including only essential components excluding optional components used for performance improvement is also included in the scope of the present invention.
  • an image may refer to one picture constituting a video, and may refer to a video itself.
  • encoding and/or decoding of an image may mean “encoding and/or decoding of a video”, and may mean “encoding and/or decoding of one image among images constituting a video” May be.
  • video and motion picture(s) may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the target image may be an encoding target image that is an encoding target and/or a decoding target image that is a decoding target.
  • the target image may be an input image input through an encoding device or an input image input through a decoding device.
  • the target image may be a current image that is currently a target of encoding and/or decoding.
  • the terms "target image” and "current image” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • image image
  • picture picture
  • the target block may be an encoding target block that is an object of encoding and/or a decoding object block that is an object of decoding.
  • the target block may be a current block that is a target of current encoding and/or decoding.
  • the terms "target block” and "current block” may have the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the current block may mean an encoding object block to be encoded during encoding and/or a decoding object block to be decoded during decoding.
  • the current block may be at least one of a coding block, a prediction block, a residual block, and a transform block.
  • block and “unit” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably. Or “block” may represent a specific unit.
  • region and “segment” may be used interchangeably.
  • the specific signal may be a signal indicating a specific block.
  • the original signal may be a signal representing a target block.
  • the prediction signal may be a signal representing a prediction block.
  • the residual signal may be a signal indicating a residual block.
  • each of the specified information, data, flag, index, element, attribute, etc. may have a value.
  • a value of "0" such as information, data, flags, indexes, elements, and attributes may represent a logical false or a first predefined value. That is to say, the value "0", false, logical false, and the first predefined value may be replaced with each other and used.
  • a value "1" of information, data, flags, indexes, elements, and attributes, etc. may represent a logical true or a second predefined value. That is to say, the value "1", true, logical true and the second predefined value may be used interchangeably.
  • i When a variable such as i or j is used to indicate a row, column, or index, the value of i may be an integer greater than or equal to 0, or may be an integer greater than or equal to 1. That is to say, in embodiments, rows, columns, and indexes may be counted from 0, and may be counted from 1.
  • the term “one or more” or the term “at least one” may mean the term “plural”. “One or more” or “at least one” may be used interchangeably with “plural”.
  • Encoder An encoder may refer to a device that performs encoding. In other words, the encoder may mean an encoding device.
  • a decoder may mean a device that performs decoding. In other words, the decoder may mean a decoding device.
  • a unit may represent a unit for encoding and/or decoding an image.
  • the terms “unit” and “block” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the unit may be an MxN array of samples. M and N may each be a positive integer.
  • a unit can often mean an arrangement of samples in a two-dimensional form.
  • a unit may be an area generated by division of one image.
  • a unit may be a specified area within one image.
  • One image may be divided into a plurality of units.
  • the unit may mean the divided part when one image is divided into subdivided parts and encoding or decoding of the divided part is performed.
  • a predefined process for a unit may be performed according to the type of the unit.
  • the type of unit is a macro unit, a coding unit (CU), a prediction unit (PU), a residual unit, a transform unit (TU), etc. It can be classified as Alternatively, depending on the function, the unit is a block, a macroblock, a coding tree unit, a coding tree block, a coding unit, a coding block, and a prediction unit.
  • Prediction Unit a prediction block
  • Prediction Block a residual unit
  • Residual Block residual block
  • Transform Unit may mean a transform block (Transform Block).
  • the target unit may be at least one of a CU, a PU, a residual unit, and a TU that are the targets of encoding and/or decoding.
  • -A unit may refer to information including a luma component block, a chroma component block corresponding thereto, and a syntax element for each block, in order to distinguish it from a block.
  • the size and shape of the unit can vary.
  • the unit may have various sizes and various shapes.
  • the shape of the unit may include not only a square, but also a geometric figure that can be expressed in two dimensions such as a rectangle, a trapezoid, a triangle, and a pentagon.
  • the unit information may include at least one of a unit type, a unit size, a unit depth, a unit encoding order, and a unit decoding order.
  • the type of the unit may indicate one of CU, PU, residual unit and TU.
  • -One unit can be further divided into sub-units with a smaller size than the unit.
  • Depth may mean the degree of division of a unit. Further, the depth of the unit may indicate the level at which the unit exists when the unit(s) is expressed as a tree structure.
  • the unit division information may include depth related to the depth of the unit. Depth may indicate the number and/or degree to which a unit is divided.
  • the depth of the root node is the shallowest and the depth of the leaf node is the deepest.
  • the root node may be the highest node.
  • the leaf node may be the lowest node.
  • -One unit may be hierarchically divided into a plurality of sub-units while having depth information based on a tree structure.
  • a unit and a sub-unit generated by the division of the unit may correspond to a node and a child node of the node, respectively.
  • Each divided sub-unit can have a depth. Since the depth represents the number and/or degree of division of the unit, the division information of the sub-unit may include information on the size of the sub-unit.
  • the highest node may correspond to the first undivided unit.
  • the highest node may be referred to as a root node.
  • the highest node may have a minimum depth value.
  • the uppermost node may have a depth of level 0.
  • a node with a depth of level 1 may indicate a unit created as the first unit is divided once.
  • a node with a depth of level 2 may represent a unit created as the first unit is divided twice.
  • -A node having a depth of level n may indicate a unit generated when the first unit is divided n times.
  • the leaf node may be the lowest node and may be a node that cannot be further divided.
  • the depth of the leaf node may be at the maximum level. For example, a predefined value of the maximum level may be 3.
  • -QT depth may indicate the depth for quad division.
  • BT depth may indicate the depth for binary division.
  • the TT depth may indicate the depth for the three-way division.
  • a sample may be a base unit constituting a block.
  • a sample may be expressed as values ranging from 0 to 2 Bd -1 according to a bit depth (Bd).
  • the sample can be a pixel or a pixel value.
  • pixel pixel
  • sample may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • a CTU may consist of one luma component (Y) coding tree block and two chroma component (Cb, Cr) coding tree blocks related to the luma component coding tree block. have.
  • the CTU may mean including the above blocks and a syntax element for each block of the above blocks.
  • each coding tree unit is a quad tree (QT), a binary tree (BT), and a ternary tree (TT) to construct sub-units such as a coding unit, a prediction unit, and a transform unit. It can be divided using one or more division methods.
  • the quad tree may mean a quaternary tree.
  • each coding tree unit may be divided using a multitype tree (MTT) using one or more partitioning schemes.
  • -CTU may be used as a term for referring to a pixel block, which is a processing unit in a process of decoding and encoding an image, as in splitting an input image.
  • a coding tree block may be used as a term to refer to any one of a Y coding tree block, a Cb coding tree block, and a Cr coding tree block.
  • a neighboring block may mean a block adjacent to a target block.
  • the neighboring block may mean a reconstructed neighboring block.
  • neighbor block and “adjacent block” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the neighboring block may mean a reconstructed neighbor block.
  • the spatial neighboring block may be a block spatially adjacent to the target block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block.
  • the target block and the spatial neighboring block may be included in the target picture.
  • the spatial neighboring block may mean a block having a boundary contact with the target block or a block located within a predetermined distance from the target block.
  • the spatial neighboring block may mean a block adjacent to the vertex of the target block.
  • the block adjacent to the vertex of the target block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the target block or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the target block.
  • the temporal neighbor block may be a block that is temporally adjacent to the target block.
  • the neighboring block may include a temporal neighboring block.
  • the temporal neighboring block may include a co-located block (col block).
  • the collocated block may be a block in a co-located picture (col picture) that has already been reconstructed.
  • the position of the collocated block in the collocated picture may correspond to the position in the target picture of the target block.
  • the position of the collocated block in the collocated picture may be the same as the position in the target picture of the target block.
  • the collocated picture may be a picture included in the reference picture list.
  • the temporal neighboring block may be a block that is temporally adjacent to the spatial neighboring block of the target block.
  • the prediction mode may be information indicating a mode encoded and/or decoded for intra prediction or a mode encoded and/or decoded for inter prediction.
  • the prediction unit may mean a base unit for prediction such as inter prediction, intra prediction, inter compensation, intra compensation, and motion compensation.
  • One prediction unit may be divided into a plurality of partitions or sub prediction units having a smaller size.
  • the plurality of partitions may also be a base unit for performing prediction or compensation.
  • a partition generated by division of the prediction unit may also be a prediction unit.
  • Prediction unit partition may mean a form in which a prediction unit is divided.
  • the reconstructed neighboring unit may be a unit that has already been decoded and reconstructed in a neighbor of the target unit.
  • the reconstructed neighboring unit may be a spatial neighboring unit or a temporal neighboring unit to the target unit.
  • the reconstructed spatial neighboring unit may be a unit in the target picture and already reconstructed through encoding and/or decoding.
  • the reconstructed temporal neighboring unit may be a unit in the reference image and already reconstructed through encoding and/or decoding.
  • the position of the reconstructed temporal neighboring unit in the reference image may be the same as the position in the target picture of the target unit or may correspond to the position in the target picture of the target unit.
  • the reconstructed temporal neighboring unit may be a neighboring block of a corresponding block in the reference image.
  • the position of the corresponding block in the reference image may correspond to the position of the target block in the target image.
  • the positions of the blocks correspond it may mean that the positions of the blocks are the same, it may mean that one block is included in another block, and one block occupies a specific position of another It can mean doing.
  • a picture can be divided into one or more sub-pictures.
  • a sub-picture may consist of one or more tile rows and one or more tile columns.
  • -A sub-picture may be a region having a square shape or a rectangle (ie, non-square) shape in the picture. Further, the sub-picture may include one or more CTUs. .
  • One sub-picture may include one or more tiles, one or more bricks, and/or one or more slices.
  • a tile may be an area having a square shape or a rectangle (ie, a non-square shape) in the picture.
  • -A tile may contain one or more CTUs.
  • -A tile can be divided into one or more bricks.
  • a brick can mean one or more CTU rows in a tile.
  • Each brick can contain one or more CTU rows.
  • -Tiles that are not divided into two or more can also mean bricks.
  • a slice may include one or more tiles in a picture. Alternatively, a slice may include one or more bricks within a tile.
  • the parameter set may correspond to header information among structures in the bitstream.
  • the parameter set is a video parameter set (VPS), a sequence parameter set (SPS), a picture parameter set (PPS), an adaptation parameter set (APS), and a decoding parameter. It may include at least one of a set (Decoding Parameter Set; DPS).
  • VPS video parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • APS adaptation parameter set
  • DPS Decoding Parameter Set
  • Information signaled through the parameter set may be applied to pictures referring to the parameter set.
  • information in the VPS may be applied to pictures referencing the VPS.
  • Information in the SPS can be applied to pictures referencing the SPS.
  • Information in the PPS may be applied to pictures referencing the PPS.
  • the parameter set may refer to an upper parameter set.
  • PPS may refer to SPS.
  • SPS may refer to VPS.
  • the parameter set may include a tile group, slice header information, and tile header information.
  • the tile group may mean a group including a plurality of tiles.
  • the meaning of the tile group may be the same as the meaning of the slice.
  • Rate-distortion optimization The encoding apparatus uses a combination of the size of the coding unit, the prediction mode, the size of the prediction unit, the motion information, and the size of the transform unit to provide high coding efficiency. You can use distortion optimization.
  • the rate-distortion optimization method can calculate the rate-distortion cost of each combination in order to select an optimal combination among the above combinations.
  • the rate-distortion cost can be calculated using the formula "D+ ⁇ *R".
  • a combination in which the rate-distortion cost is minimized according to the equation "D+ ⁇ *R" may be selected as an optimal combination in the rate-distortion optimization method.
  • D may be a mean square error of difference values between original transform coefficients and reconstructed transform coefficients in the transform unit.
  • R can represent a rate.
  • R may represent a bit rate using related context information.
  • R may include coding parameter information such as prediction mode, motion information, and coded block flags, as well as bits generated by encoding transform coefficients.
  • the encoding apparatus may perform processes such as inter prediction, intra prediction, transformation, quantization, entropy encoding, inverse quantization, and/or inverse transformation in order to calculate accurate D and R. These processes can greatly increase the complexity of the encoding device.
  • Bitstream may mean a sequence of bits including encoded image information.
  • the parameter set may correspond to header information among structures in the bitstream.
  • Parsing may mean determining a value of a syntax element by entropy decoding a bitstream. Alternatively, parsing may mean entropy decoding itself.
  • Symbol may mean at least one of a syntax element, a coding parameter, a transform coefficient, and the like of the encoding target unit and/or the decoding target unit. Further, the symbol may mean an object of entropy encoding or a result of entropy decoding.
  • the reference picture may mean an image referenced by a unit for inter prediction or motion compensation.
  • the reference picture may be an image including a reference unit referenced by the target unit for inter prediction or motion compensation.
  • reference picture and “reference image” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the reference picture list may be a list including one or more reference pictures used for inter prediction or motion compensation.
  • the types of the reference picture list are List Combined (LC), List 0 (List 0; L0), List 1 (List 1; L1), List 2 (List 2; L2), and List 3 (List 3; L3). ), etc.
  • -One or more reference picture lists may be used for inter prediction.
  • the inter prediction indicator may indicate the direction of inter prediction for the target unit. Inter prediction may be one of one-way prediction and two-way prediction. Alternatively, the inter prediction indicator may indicate the number of reference pictures used when generating the prediction unit of the target unit. Alternatively, the inter prediction indicator may mean the number of prediction blocks used for inter prediction or motion compensation for a target unit.
  • the prediction list utilization flag may indicate whether a prediction unit is generated by using at least one reference picture in a specific reference picture list.
  • an inter prediction indicator can be derived using the prediction list utilization flag.
  • a prediction list utilization flag may be derived using the inter prediction indicator. For example, if the prediction list utilization flag indicates a first value of 0, it may indicate that a prediction block is not generated using a reference picture in a reference picture list for a target unit. When the prediction list utilization flag indicates the second value of 1, it may indicate that a prediction unit is generated using a reference picture list for the target unit.
  • the reference picture index may be an index indicating a specific reference picture in the reference picture list.
  • POC Picture order count
  • Motion Vector The motion vector may be a two-dimensional vector used for inter prediction or motion compensation.
  • the motion vector may mean an offset between the target image and the reference image.
  • MV can be expressed in the form (mv x , mv y ).
  • mv x may represent a horizontal component
  • mv y may represent a vertical component.
  • the search region may be a two-dimensional region in which MV is searched during inter prediction.
  • the size of the search area may be MxN.
  • M and N may each be a positive integer.
  • Motion vector candidate may mean a block as a prediction candidate or a motion vector of a block as a prediction candidate when predicting a motion vector.
  • the motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.
  • Motion vector candidate list The motion vector candidate list may mean a list formed by using one or more motion vector candidates.
  • Motion vector candidate index may mean an indicator indicating a motion vector candidate in the motion vector candidate list.
  • the motion vector candidate index may be an index of a motion vector predictor.
  • Motion information includes not only motion vector, reference picture index and inter prediction indicator, but also reference picture list information, reference picture, motion vector candidate, motion vector candidate index, merge candidate, merge index, etc. It may mean information including at least one of.
  • the merge candidate list may mean a list formed by using one or more merge candidates.
  • the merge candidate is a spatial merge candidate, a temporal merge candidate, a combined merge candidate, a combined bi-prediction merge candidate, a candidate based on history, a candidate based on the average of two candidates, and zero. May mean merge candidates, etc.
  • the merge candidate may include an inter prediction indicator, and may include motion information such as a reference picture index for each list, a motion vector, a prediction list utilization flag, and an inter prediction indicator.
  • the merge index may be an indicator indicating a merge candidate in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate a reconstructed unit that induces a merge candidate among reconstructed units spatially adjacent to the target unit and reconstructed units temporally adjacent to the target unit.
  • the merge index may indicate at least one of motion information of the merge candidate.
  • the transform unit may be a basic unit in residual signal encoding and/or residual signal decoding such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, transform coefficient encoding and transform coefficient decoding.
  • One transform unit may be divided into a plurality of lower transform units having a smaller size.
  • the transform may include one or more of a first-order transform and a second-order transform
  • the inverse transform may include one or more of a first-order inverse transform and a second-order inverse transform.
  • Scaling may mean a process of multiplying a transform coefficient level by a factor.
  • a transform coefficient may be generated. Scaling may also be referred to as dequantization.
  • the quantization parameter may mean a value used when generating a transform coefficient level for a transform coefficient in quantization.
  • the quantization parameter may mean a value used when generating a transform coefficient by scaling a transform coefficient level in inverse quantization.
  • the quantization parameter may be a value mapped to a quantization step size.
  • the delta quantization parameter may mean a difference value between a predicted quantization parameter and a quantization parameter of a target unit.
  • Scan may mean a method of arranging the order of coefficients in a unit, block, or matrix. For example, arranging a two-dimensional array into a one-dimensional array may be referred to as a scan. Alternatively, alignment of a one-dimensional array into a two-dimensional array may also be referred to as a scan or an inverse scan.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing transformation in the encoding apparatus.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing at least one of entropy decoding and inverse quantization in the decoding apparatus.
  • -A quantized level generated by applying quantization to a transform coefficient or a residual signal or a quantized transform coefficient level may also be included in the meaning of the transform coefficient.
  • Quantized level may mean a value generated by quantizing a transform coefficient or a residual signal in an encoding apparatus.
  • the quantized level may mean a value targeted for inverse quantization when performing inverse quantization in the decoding apparatus.
  • the quantized transform coefficient level resulting from transform and quantization may also be included in the meaning of the quantized level.
  • Non-zero transform coefficient may mean a transform coefficient having a non-zero value or a transform coefficient level having a non-zero value.
  • the non-zero transform coefficient may mean a transform coefficient whose value is not zero or a transform coefficient level whose value is not zero.
  • the quantization matrix may mean a matrix used in a quantization process or an inverse quantization process to improve subjective or objective quality of an image.
  • the quantization matrix may also be referred to as a scaling list.
  • Quantization matrix coefficient may mean each element in the quantization matrix.
  • the quantization matrix coefficient may also be referred to as a matrix coefficient.
  • the default matrix may be a quantization matrix predefined by an encoding device and a decoding device.
  • Non-default matrix may be a quantization matrix that is not predefined in an encoding apparatus and a decoding apparatus.
  • the non-default matrix may mean a quantization matrix signaled from an encoding device to a decoding device by a user.
  • MPM may indicate an intra prediction mode that is likely to be used for intra prediction of a target block.
  • the encoding device and the decoding device may determine one or more MPMs based on a coding parameter related to the target block and an attribute of an entity related to the target block.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may determine one or more MPMs based on the intra prediction mode of the reference block.
  • the plurality of reference blocks may include a spatial neighboring block adjacent to the left side of the target block and a spatial neighboring block adjacent to the upper end of the target block. That is, one or more different MPMs may be determined according to which intra prediction modes are used for the reference blocks.
  • One or more MPMs may be determined in the same manner in an encoding apparatus and a decoding apparatus.
  • the encoding device and the decoding device can share an MPM list including one or more identical MPMs.
  • the MPM list may be a list including one or more MPMs.
  • the number of one or more MPMs in the MPM list may be predefined.
  • the MPM indicator may indicate an MPM used for intra prediction of a target block among one or more MPMs in the MPM list.
  • the MPM indicator may be an index for the MPM list.
  • the MPM list is determined in the same manner in the encoding device and the decoding device, the MPM list itself may not need to be transmitted from the encoding device to the decoding device.
  • the MPM indicator may be signaled from the encoding device to the decoding device. As the MPM indicator is signaled, the decoding apparatus may determine an MPM to be used for intra prediction for a target block among MPMs in the MPM list.
  • the MPM usage indicator may indicate whether or not the MPM usage mode is used for prediction of a target block.
  • the MPM use mode may be a mode for determining an MPM to be used for intra prediction for a target block using an MPM list.
  • the MPM usage indicator may be signaled from the encoding device to the decoding device.
  • Signaling may indicate that information is transmitted from an encoding device to a decoding device.
  • signaling may mean including information in a bitstream or a recording medium.
  • Information signaled by the encoding device may be used by the decoding device.
  • the encoding device may generate encoded information by performing encoding on the signaled information.
  • the encoded information may be transmitted from the encoding device to the decoding device.
  • the decoding apparatus may obtain information by performing decoding on the transmitted encoded information.
  • encoding may be entropy encoding
  • decoding may be entropy decoding.
  • Variables, coding parameters, and constants may have values that can be calculated.
  • the statistical value may be a value generated by an operation on values of these specified objects.
  • the statistical value is an average value for values such as a specified variable, a specified coding parameter and a specified constant, a weighted average value, a weighted sum, a minimum value, a maximum value, and a mode. It may be one or more of a value, an intermediate value, and an interpolation value.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of an encoding apparatus to which the present invention is applied.
  • the encoding device 100 may be an encoder, a video encoding device, or an image encoding device.
  • a video may include one or more images.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially encode one or more images of a video.
  • the encoding apparatus 100 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, and entropy encoding.
  • a sub 150, an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190 may be included.
  • the encoding apparatus 100 may perform encoding on a target image using an intra mode and/or an inter mode.
  • the prediction mode for the target block may be one of an intra mode and an inter mode.
  • intra mode intra prediction mode
  • in-screen mode in-screen prediction mode
  • inter mode inter prediction mode
  • inter-screen mode inter-screen prediction mode
  • image may only refer to a part of an image and may refer to a block. Also, processing for "image” may indicate sequential processing for a plurality of blocks.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including information encoded by encoding a target image, and may output and store the generated bitstream.
  • the generated bitstream may be stored in a computer-readable recording medium, and may be streamed through wired and/or wireless transmission media.
  • the switch 115 When an intra mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to intra. When an inter mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to inter.
  • the encoding apparatus 100 may generate a prediction block for a target block. Also, after the prediction block is generated, the encoding apparatus 100 may encode the residual block for the target block by using a residual of the target block and the prediction block.
  • the intra prediction unit 120 may use a pixel of an already encoded and/or decoded block adjacent to the target block as a reference sample.
  • the intra prediction unit 120 may perform spatial prediction for the target block using the reference sample, and may generate prediction samples for the target block through spatial prediction.
  • a prediction sample may mean a sample in a prediction block.
  • the inter prediction unit 110 may include a motion prediction unit and a motion compensation unit.
  • the motion prediction unit can search for an area that best matches the target block from the reference image in the motion prediction process, and derives a motion vector for the target block and the searched area using the searched area. can do.
  • the motion prediction unit may use the search region as a region to be searched.
  • the reference picture may be stored in the reference picture buffer 190, and when the reference picture is encoded and/or decoded, the coded and/or decoded reference picture may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the reference picture buffer 190 may be a decoded picture buffer (DPB).
  • DPB decoded picture buffer
  • the motion compensation unit may generate a prediction block for the target block by performing motion compensation using a motion vector.
  • the motion vector may be a 2D vector used for inter prediction.
  • the motion vector may represent an offset between the target image and the reference image.
  • the motion prediction unit and the motion compensation unit may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a partial region of the reference image.
  • a method of motion prediction and motion compensation of a PU included in the CU based on the CU is a skip mode, a merge mode, and an advanced motion vector prediction.
  • Prediction (AMVP) mode or a current picture reference mode may be determined, and inter prediction or motion compensation may be performed according to each mode.
  • the subtractor 125 may generate a residual block, which is a difference between the target block and the prediction block.
  • the residual block may also be referred to as a residual signal.
  • the residual signal may mean a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming or quantizing, or transforming and quantizing a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual block may be a residual signal for each block.
  • the transform unit 130 may generate a transform coefficient by performing transform on the residual block, and may output the generated transform coefficient.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing transform on the residual block.
  • the conversion unit 130 may use one of a plurality of predefined conversion methods.
  • a plurality of predefined transformation methods may include a Discrete Cosine Transform (DCT), a Discrete Sine Transform (DST), and a Karhunen-Loeve Transform (KLT) based transformation.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • a transform method used for transforming the residual block may be determined according to at least one of coding parameters for a target block and/or a neighboring block.
  • the transformation method may be determined based on at least one of an inter prediction mode for a PU, an intra prediction mode for a PU, a size of a TU, and a shape of a TU.
  • transformation information indicating a transformation method may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the transform unit 130 may omit the transform of the residual block.
  • a quantized transform coefficient level or a quantized level may be generated.
  • a quantized transform coefficient level and a quantized level may also be referred to as transform coefficients.
  • the quantization unit 140 may generate a quantized transform coefficient level (ie, a quantized level or a quantized coefficient) by quantizing the transform coefficient according to the quantization parameter.
  • the quantization unit 140 may output the generated quantized transform coefficient level.
  • the quantization unit 140 may quantize the transform coefficient using a quantization matrix.
  • the entropy encoding unit 150 may generate a bitstream by performing entropy encoding according to a probability distribution based on values calculated by the quantization unit 140 and/or coding parameter values calculated during an encoding process. .
  • the entropy encoder 150 may output the generated bitstream.
  • the entropy encoder 150 may perform entropy encoding on information about pixels of an image and information for decoding an image.
  • information for decoding an image may include a syntax element or the like.
  • entropy coding When entropy coding is applied, a small number of bits may be allocated to a symbol having a high probability of occurrence, and a large number of bits may be allocated to a symbol having a low probability of occurrence. As symbols are represented through such allocation, the size of a bitstring for symbols to be encoded may be reduced. Accordingly, compression performance of image encoding may be improved through entropy encoding.
  • the entropy encoding unit 150 includes exponential golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding for entropy encoding.
  • a coding method such as Arithmetic Coding; CABAC) can be used.
  • CABAC Arithmetic Coding
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding using a variable length encoding (VLC) table.
  • VLC variable length encoding
  • the entropy encoder 150 may derive a binarization method for a target symbol.
  • the entropy encoder 150 may derive a probability model of a target symbol/bin.
  • the entropy encoder 150 may perform arithmetic encoding using the derived binarization method, a probability model, and a context model.
  • the entropy encoder 150 may change a coefficient of a form of a two-dimensional block into a form of a one-dimensional vector through a transform coefficient scanning method in order to encode a quantized transform coefficient level.
  • the coding parameter may be information required for encoding and/or decoding.
  • the coding parameter may include information that is encoded by the encoding device 100 and transmitted from the encoding device 100 to the decoding device, and may include information that can be derived during an encoding or decoding process. For example, as information transmitted to the decoding device, there is a syntax element.
  • a coding parameter may include information (or flags and indexes, etc.) that is encoded by the encoding device and signaled from the encoding device to the decoding device, as well as information derived during the encoding process or the decoding process. have.
  • the coding parameter may include information required for encoding or decoding an image.
  • information related to the above-described coding parameter may also be included in the coding parameter.
  • Information used to calculate and/or derive the above-described coding parameter may also be included in the coding parameter.
  • Information calculated or derived using the above-described coding parameter may also be included in the coding parameter.
  • the prediction method may represent one of an intra prediction mode and an inter prediction mode.
  • the first-order transformation selection information may indicate a first-order transformation applied to the target block.
  • the second-order transform selection information may indicate a second-order transform applied to the target block.
  • the residual signal may represent a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming and quantizing a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual block may be a residual signal for the block.
  • signaling information may mean that the encoding apparatus 100 includes entropy-encoded information generated by performing entropy encoding on a flag or index in a bitstream, and , It may mean that the decoding apparatus 200 acquires information by performing entropy decoding on entropy-encoded information extracted from a bitstream.
  • the information may include flags and indexes.
  • the bitstream may include information according to the specified syntax.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including information according to the specified syntax.
  • the encoding apparatus 200 may obtain information from the bitstream according to the specified syntax.
  • the encoded target image may be used as a reference image for other image(s) to be processed later. Accordingly, the encoding apparatus 100 may reconstruct or decode the encoded target image again, and store the reconstructed or decoded image as a reference image in the reference picture buffer 190. Inverse quantization and inverse transformation of a target image encoded for decoding may be processed.
  • the quantized level may be inversely quantized by the inverse quantization unit 160 and may be inversely transformed by the inverse transform unit 170.
  • the inverse quantization unit 160 may generate an inverse quantized coefficient by performing inverse quantization on the quantized level.
  • the inverse transform unit 170 may generate inverse quantized and inverse transformed coefficients by performing inverse transform on the inverse quantized coefficient.
  • the inverse quantized and inverse transformed coefficients may be summed with the prediction block through the adder 175, and a reconstructed block may be generated by summing the inverse quantized and inverse transformed coefficients and the prediction block.
  • the inverse quantized and/or inverse transformed coefficient may mean a coefficient in which at least one or more of dequantization and inverse-transformation is performed, and may mean a reconstructed residual block.
  • the reconstructed block may mean a recovered block or a decoded block.
  • the reconstructed block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 includes at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and a non-local filter (NLF). One or more may be applied to a reconstructed sample, a reconstructed block, or a reconstructed picture.
  • the filter unit 180 may also be referred to as an in-loop filter.
  • the deblocking filter may remove block distortion occurring at the boundary between blocks.
  • it may be determined whether to apply the deblocking filter to the target block based on the pixel(s) included in several columns or rows included in the block.
  • the applied filter may differ according to the required strength of the deblocking filtering.
  • a filter determined according to the strength of the deblocking filtering among different filters may be applied to the target block.
  • the deblocking filter is applied to the target block, one of a strong filter and a weak filter may be applied to the target block according to the required strength of the deblocking filtering.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be processed in parallel.
  • the SAO may add an appropriate offset to a pixel value of a pixel to compensate for a coding error.
  • the SAO may perform correction using an offset for a difference between an original image and an image to which the deblocking is applied in a pixel unit of an image to which deblocking is applied.
  • To perform offset correction for an image a method of dividing pixels included in an image into a certain number of areas, determining an area to be offset among the divided areas, and applying an offset to the determined area can be used.
  • a method of applying an offset in consideration of edge information of each pixel of an image may be used.
  • the ALF may perform filtering based on a value obtained by comparing the reconstructed image and the original image. After the pixels included in the image are divided into predetermined groups, a filter to be applied to each divided group may be determined, and filtering may be performed differentially for each group. Information related to whether to apply the adaptive loop filter may be signaled for each CU. This information can be signaled for the luma signal. The shape and filter coefficient of ALF to be applied to each block may be different for each block. Alternatively, regardless of the characteristics of the block, a fixed ALF may be applied to the block.
  • the non-local filter may perform filtering based on reconstructed blocks similar to the target block.
  • an area similar to the target block may be selected, and filtering of the target block may be performed using statistical properties of the selected similar area.
  • Information related to whether to apply the non-local filter may be signaled to the CU.
  • shapes and filter coefficients of the non-local filter to be applied to the blocks may be different depending on the block.
  • the reconstructed block or reconstructed image that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190 as a reference picture.
  • the reconstructed block passing through the filter unit 180 may be a part of the reference picture.
  • the reference picture may be a reconstructed picture composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 180.
  • the stored reference picture can then be used for inter prediction or motion compensation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of a decoding apparatus to which the present invention is applied.
  • the decoding device 200 may be a decoder, a video decoding device, or an image decoding device.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, and a switch 245. , An adder 255, a filter unit 260, and a reference picture buffer 270 may be included.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoding apparatus 100.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream stored in a computer-readable recording medium, and may receive a bitstream streamed through a wired/wireless transmission medium.
  • the decoding apparatus 200 may perform intra-mode and/or inter-mode decoding on a bitstream. Further, the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed image or a decoded image through decoding, and may output the generated reconstructed image or a decoded image.
  • switching to an intra mode or an inter mode according to a prediction mode used for decoding may be performed by the switch 245.
  • the prediction mode used for decoding is an intra mode
  • the switch 245 may be switched to intra.
  • the prediction mode used for decoding is an inter mode
  • the switch 245 may be switched to inter.
  • the decoding apparatus 200 may obtain a reconstructed residual block by decoding the input bitstream, and may generate a prediction block. When the reconstructed residual block and the prediction block are obtained, the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed block to be decoded by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the entropy decoder 210 may generate symbols by performing entropy decoding on a bitstream based on a probability distribution on the bitstream.
  • the generated symbols may include symbols in the form of a quantized transform coefficient level (ie, a quantized level or a quantized coefficient).
  • the entropy decoding method may be similar to the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoding method may be a reverse process of the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoder 210 may change a coefficient in the form of a one-dimensional vector into a form of a two-dimensional block through a transform coefficient scanning method in order to decode the quantized transform coefficient level.
  • the coefficients may be changed into a 2D block shape by scanning the coefficients of a block using a diagonal scan at the upper right.
  • it may be determined which of the upper-right diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan will be used according to the size of the block and/or the intra prediction mode.
  • the quantized coefficient may be inverse quantized by the inverse quantization unit 220.
  • the inverse quantization unit 220 may generate an inverse quantized coefficient by performing inverse quantization on the quantized coefficient.
  • the inverse quantized coefficient may be inversely transformed by the inverse transform unit 230.
  • the inverse transform unit 230 may generate a reconstructed residual block by performing an inverse transform on an inverse quantized coefficient.
  • a reconstructed residual block may be generated.
  • the inverse quantization unit 220 may apply a quantization matrix to the quantized coefficients in generating the reconstructed residual block.
  • the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction on the target block using pixel values of an already decoded block adjacent to the target block.
  • the inter prediction unit 250 may include a motion compensation unit. Alternatively, the inter prediction unit 250 may be referred to as a motion compensation unit.
  • the motion compensation unit may generate a prediction block by performing motion compensation on the target block using a motion vector and a reference image stored in the reference picture buffer 270.
  • the motion compensation unit may apply an interpolation filter to a partial region in the reference image, and may generate a prediction block using the reference image to which the interpolation filter is applied.
  • the motion compensation unit may determine which of a skip mode, merge mode, AMVP mode, and current picture reference mode is the motion compensation method used for the PU included in the CU based on the CU to perform motion compensation, and the determined mode According to the motion compensation can be performed.
  • the reconstructed residual block and prediction block may be added through an adder 255.
  • the adder 255 may generate a reconstructed block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the reconstructed block may pass through the filter unit 260.
  • the filter unit 260 may apply at least one of the deblocking filter, SAO, ALF, and non-local filter to the reconstructed block or the reconstructed image.
  • the reconstructed image may be a picture including a reconstructed block.
  • the filter unit 260 may output the reconstructed image.
  • the reconstructed block and/or the reconstructed image that has passed through the filter unit 260 may be stored in the reference picture buffer 270 as a reference picture.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 260 may be a part of the reference picture.
  • the reference picture may be a reconstructed image composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 260.
  • the stored reference picture can then be used for inter prediction and/or motion compensation.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a split structure of an image when encoding and decoding an image.
  • 3 may schematically show an example in which one unit is divided into a plurality of sub-units.
  • a coding unit may be used in encoding and decoding.
  • a unit may be a term referring to a combination of 1) a block including image samples and 2) a syntax element. For example, "dividing a unit” may mean “dividing a block corresponding to a unit”.
  • a CU may be used as a base unit for image encoding and/or decoding.
  • the CU may be used as a unit to which a selected one of an intra mode and an inter mode is applied in image encoding and/or decoding.
  • it may be determined which of an intra mode and an inter mode is applied to each CU.
  • the CU may be a base unit in encoding and/or decoding of prediction, transformation, quantization, inverse transformation, inverse quantization, and transformation coefficients.
  • an image 300 may be sequentially divided into units of a largest coding unit (LCU). For each LCU, a partitioning structure can be determined.
  • LCU may be used in the same meaning as a coding tree unit (CTU).
  • CTU coding tree unit
  • the division of a unit may mean division of a block corresponding to a unit.
  • the block division information may include depth information on the depth of the unit.
  • the depth information may indicate the number and/or degree of division of the unit.
  • One unit may be hierarchically divided into a plurality of sub-units with depth information based on a tree structure.
  • Each divided sub-unit may have depth information.
  • the depth information may be information indicating the size of the CU. Depth information may be stored for each CU.
  • Each CU can have depth information.
  • CUs generated by the division may have a depth that is increased by 1 from the depth of the divided CU.
  • the split structure may mean distribution of CUs in the LCU 310 for efficiently encoding an image. This distribution may be determined depending on whether to divide one CU into a plurality of CUs.
  • the number of divided CUs may be a positive integer equal to or greater than 2 including 2, 4, 8, 16, and the like.
  • the horizontal size and the vertical size of the CU generated by division may be smaller than the horizontal size and the vertical size of the CU before division, depending on the number of CUs generated by division.
  • the horizontal size and the vertical size of the CU generated by division may be half the horizontal size and half the vertical size of the CU before division.
  • the divided CU may be recursively divided into a plurality of CUs in the same manner.
  • recursive partitioning at least one of a horizontal size and a vertical size of a divided CU may be reduced compared to at least one of a horizontal size and a vertical size of the CU before division.
  • the partitioning of the CU can be recursively performed up to a predefined depth or a predefined size.
  • the depth of the CU may have a value of 0 to 3.
  • the size of the CU may range from 64x64 to 8x8 depending on the depth of the CU.
  • the depth of the LCU 310 may be 0, and the depth of the Smallest Coding Unit (SCU) may be a predefined maximum depth.
  • the LCU may be a CU having the largest coding unit size
  • the SCU may be a CU having the smallest coding unit size.
  • Segmentation may be started from the LCU 310, and the depth of the CU may increase by one whenever the horizontal size and/or the vertical size of the CU is reduced by the division.
  • a CU that is not divided may have a size of 2Nx2N.
  • a CU having a size of 2Nx2N may be divided into four CUs having a size of NxN.
  • the size of N can be halved for each increase in depth by 1.
  • an LCU having a depth of 0 may be 64x64 pixels or 64x64 blocks. 0 can be the minimum depth.
  • An SCU with a depth of 3 may be 8x8 pixels or 8x8 blocks. 3 can be the maximum depth.
  • a CU of a 64x64 block that is an LCU may be expressed as a depth of 0.
  • a CU of a 32x32 block can be expressed as a depth of 1.
  • the CU of 16x16 blocks may be expressed as depth 2.
  • a CU of an 8x8 block, which is an SCU, can be expressed as a depth of 3.
  • Information on whether the CU is divided may be expressed through partition information of the CU.
  • the division information may be 1-bit information. All CUs except the SCU may include partition information.
  • a value of partition information of a CU that is not partitioned may be a first value
  • a value of partition information of a CU to be partitioned may be a second value.
  • the split information indicates whether the CU splits, the first value may be 0, and the second value may be 1.
  • the horizontal size and the vertical size of each CU of the 4 CUs generated by the division are half the horizontal size and half the vertical size of the CU before division, respectively.
  • I can.
  • the sizes of the divided 4 CUs may be 16x16.
  • the CU is divided into a quad-tree form. In other words, it can be considered that a quad-tree partition is applied to the CU.
  • the horizontal size or the vertical size of each CU of the two CUs generated by the division is half the horizontal size or half the vertical size of the CU before division, respectively.
  • I can.
  • the sizes of the divided two CUs may be 16x32.
  • the sizes of the divided two CUs may be 32x16.
  • three divided CUs may be generated by dividing the horizontal size or the vertical size of the CU before being divided by a ratio of 1:2:1.
  • the three divided CUs may have sizes of 16x8, 16x16, and 16x8, respectively, from above.
  • the divided 3 CUs may have sizes of 8x32, 16x32, and 8x32 from the left, respectively.
  • both quad-tree type division and binary-tree type division are applied.
  • a coding tree unit (CTU) having a size of 64x64 may be divided into a plurality of smaller CUs by a recursive quad-cre structure.
  • One CU can be divided into 4 CUs having the same sizes.
  • CUs can be recursively partitioned, and each CU can have a quad tree structure.
  • the optimal partitioning method that generates the minimum rate-distortion ratio can be selected.
  • the CTU 320 of FIG. 3 is an example of a CTU to which quad-tree division, binary tree division, and ternary tree division are all applied.
  • At least one of quad tree partitioning, binary tree partitioning, and ternary tree partitioning may be applied to the CTU.
  • Splits can be applied based on a specified priority.
  • quad tree division may be preferentially applied to the CTU.
  • CUs that can no longer be divided into quad trees may correspond to leaf nodes of the quad tree.
  • a CU corresponding to a leaf node of a quad tree may be a root node of a binary tree and/or a ternary tree. That is, the CU corresponding to the leaf node of the quad tree may be divided into a binary tree type or a ternary tree type, or may not be divided any more.
  • the quad-tree division is not applied again to the CU generated by applying binary tree division or triple tree division to the CU corresponding to the leaf node of the quad tree, so that block division and/or block division information signaling It can be done effectively.
  • the division of the CU corresponding to each node of the quad tree may be signaled using quad division information.
  • Quad partition information having a first value (eg, "1") may indicate that the CU is divided into a quad tree form.
  • Quad splitting information having a second value (eg, “0”) may indicate that the CU is not split in a quad tree form.
  • the quad division information may be a flag having a specified length (eg, 1 bit).
  • Priority may not exist between binary tree division and ternary tree division. That is, the CU corresponding to the leaf node of the quad tree may be divided into a binary tree form or a ternary tree form. In addition, the CU generated by binary tree division or ternary tree division may be divided into a binary tree shape or a ternary tree shape, or may not be divided any more.
  • Partitioning when there is no priority between binary tree partitioning and ternary tree partitioning may be referred to as a multi-type tree partition. That is, a CU corresponding to a leaf node of a quad tree may be a root node of a multi-type tree.
  • the splitting of the CU corresponding to each node of the multi-type tree may be signaled using at least one of information indicating whether the multi-type tree is split, split direction information, and split tree information.
  • Information indicating whether to sequentially divide the CU corresponding to each node of the multi-type tree, information about the division direction, and information about the division tree may be signaled.
  • information indicating whether a multi-type tree having a first value (eg, "1”) is divided may indicate that the corresponding CU is divided into a multi-type tree.
  • Information indicating whether a multi-type tree having a second value (eg, “0”) is divided may indicate that the corresponding CU is not divided into a multi-type tree form.
  • the corresponding CU may further include division direction information.
  • the splitting direction information may indicate the splitting direction of the multi-type tree splitting.
  • the division direction information having the first value (eg, “1”) may indicate that the corresponding CU is divided in the vertical direction.
  • the division direction information having the second value (eg, “0”) may indicate that the corresponding CU is divided in the horizontal direction.
  • the corresponding CU may further include partition tree information.
  • the split tree information may indicate a tree used for splitting a multi-type tree.
  • the partitioned tree information having a first value may indicate that the corresponding CU is divided into a binary tree form.
  • the partitioned tree information having a second value (eg, "0") may indicate that the corresponding CU is divided into a triplet tree.
  • each of the above-described information indicating whether to be divided, the divided tree information, and the divided direction information may be flags having a specified length (eg, 1 bit).
  • At least one of the above-described quad split information, information indicating whether the multi-type tree is split, split direction information, and split tree information may be entropy-encoded and/or entropy-decoded.
  • information of a neighboring CU adjacent to the target CU may be used.
  • the split shape of the left CU and/or the upper CU that is, whether or not to split, the split tree and/or split direction
  • the split shape of the target CU are likely to be similar to each other.
  • context information for entropy encoding and/or entropy decoding of information of a target CU may be derived based on the information of the neighboring CU.
  • the information of the neighboring CU may include at least one of 1) quad partition information, 2) information indicating whether the multi-type tree is partitioned, 3) partition direction information, and 4) partition tree information of the neighbor CU.
  • binary tree division may be performed preferentially. That is, binary tree division may be applied first, and a CU corresponding to a leaf node of the binary tree may be set as the root node of the ternary tree. In this case, quad-tree partitioning and binary tree partitioning may not be performed for CUs corresponding to nodes of the three-dimensional tree.
  • CUs that are no longer split by quad tree splitting, binary tree splitting, and/or triple tree splitting may be a unit of coding, prediction, and/or transformation. That is, for prediction and/or transformation, the CU may no longer be partitioned. Accordingly, a split structure and split information for splitting a CU into a prediction unit and/or a transform unit may not exist in the bitstream.
  • the CU may be recursively partitioned until the size of the CU becomes less than or equal to the size of the maximum transform block. For example, if the size of the CU is 64x64 and the size of the maximum transform block is 32x32, the CU may be divided into four 32x32 blocks for transform. For example, when the size of the CU is 32x64 and the size of the maximum transform block is 32x32, the CU may be divided into two 32x32 blocks for conversion.
  • information on whether the CU is divided for conversion may not be separately signaled.
  • whether or not the CU is divided may be determined by comparison between the horizontal size (and/or vertical size) of the CU and the horizontal size (and/or vertical size) of the maximum transform block. For example, if the horizontal size of the CU is larger than the horizontal size of the maximum transform block, the CU may be vertically divided into two. Also, if the vertical size of the CU is larger than the vertical size of the maximum transform block, the CU may be horizontally divided into two.
  • Information about the maximum size and/or minimum size of the CU, and information about the maximum size and/or minimum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level for the CU.
  • the higher level may be a sequence level, a picture level, a tile level, a tile group level, and a slice level.
  • the minimum size of the CU may be determined to be 4x4.
  • the maximum size of the transform block may be determined to be 64x64.
  • the minimum size of the transform block may be determined to be 4x4.
  • Depth) information may be signaled or determined at a higher level for the CU.
  • the higher level may be a sequence level, a picture level, a slice level, a tile group level, and a tile level.
  • Information about the minimum quad tree size and/or the maximum depth of the multi-type tree may be separately signaled or determined for each of the intra slice and the inter slice.
  • Difference information about the size of the CTU and the maximum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level for the CU.
  • the higher level may be a sequence level, a picture level, a slice level, a tile group level, and a tile level.
  • Information on the maximum size of the CU corresponding to each node of the binary tree may be determined based on the size and difference information of the CTU.
  • the maximum size of the CU corresponding to each node of the ternary tree (that is, the maximum size of the ternary tree) may have different values depending on the type of the slice. For example, within an intra slice, the maximum size of the ternary tree may be 32x32.
  • the maximum size of the ternary tree may be 128x128.
  • the minimum size of the CU corresponding to each node of the binary tree say, the minimum size of a binary tree
  • the minimum size of the CU corresponding to each node of the ternary tree say, the minimum size of the ternary tree
  • the maximum size of the binary tree and/or the maximum size of the ternary tree may be signaled or determined at the slice level.
  • the binary tree minimum size and/or the ternary tree minimum size may be signaled or determined at the slice level.
  • quad split information information indicating whether to split a multi-type tree, split tree information, and/or split direction information may or may not exist in the bitstream.
  • the CU may not include quad partition information, and the quad partition information for the CU may be inferred as a second value.
  • the size of the CU corresponding to the node of the multi-type tree is less than the maximum size of the binary tree (horizontal and vertical size) and/or the maximum size of the ternary tree (horizontal and vertical size).
  • the CU may not be divided into a binary tree shape and/or a ternary tree shape. According to this determination method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value.
  • the size of the CU corresponding to the node of the multi-type tree is the same as the minimum size of the binary tree (horizontal size and vertical size), or the size of the CU (horizontal and vertical size) is a ternary tree If it is equal to twice the minimum size (horizontal size and vertical size), the CU may not be divided into a binary tree shape and/or a ternary tree shape. According to this determination method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value. This is because, when the CU is divided into a binary tree shape and/or a ternary tree shape, a CU smaller than the minimum binary tree size and/or the ternary tree minimum size is generated.
  • the binary tree division or the ternary tree division may be limited based on the size of the virtual pipeline data unit (ie, the pipeline buffer size). For example, when the CU is divided into sub-CUs not suitable for the pipeline buffer size by binary tree division or ternary tree division, binary tree division or ternary tree division may be limited.
  • the pipeline buffer size may be equal to the size of the maximum transform block (eg, 64X64).
  • the pipeline buffer size is 64X64, the following partitions may be limited.
  • N and/or M is 128)
  • the CU may not be divided into a binary tree form and/or a ternary tree form. According to this determination method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value.
  • a multi-type tree is possible only when at least one of vertical binary tree division, horizontal binary tree division, vertical ternary tree division, and horizontal ternary tree division is possible.
  • Information indicating whether or not is divided may be signaled. Otherwise, the CU may not be divided into a binary tree shape and/or a ternary tree shape. According to this determination method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value.
  • the division direction information Can be signaled. Otherwise, the division direction information may not be signaled and may be inferred as a value indicating the direction in which the CU can be divided.
  • split tree information only when both vertical binary tree division and vertical ternary tree division are possible for the CU corresponding to the node of the multi-type tree, or both horizontal binary tree division and horizontal ternary tree division are possible. Can be signaled. Otherwise, the split tree information may not be signaled and may be inferred as a value indicating a tree applicable to the splitting of the CU.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a form of a prediction unit that a coding unit may include.
  • a CU that is no longer divided among CUs divided from the LCU may be divided into one or more prediction units (PUs).
  • PUs prediction units
  • the PU may be a basic unit for prediction.
  • the PU may be encoded and decoded in any one of a skip mode, an inter mode, and an intra mode.
  • the PU can be divided into various forms according to each mode.
  • the target block described above with reference to FIG. 1 and the target block described above with reference to FIG. 2 may be a PU.
  • the CU may not be divided into PUs. If the CU is not divided into PUs, the size of the CU and the size of the PU may be the same.
  • partitioning may not exist in the CU.
  • a 2Nx2N mode 410 having the same PU and CU sizes without division may be supported.
  • inter mode 8 types of divided types may be supported within the CU.
  • 2Nx2N mode 410, 2NxN mode 415, Nx2N mode 420, NxN mode 425, 2NxnU mode 430, 2NxnD mode 435, nLx2N mode 440 and nRx2N Mode 445 may be supported.
  • the 2Nx2N mode 410 and the NxN mode 425 may be supported.
  • a PU having a size of 2Nx2N may be encoded.
  • a PU having a size of 2Nx2N may mean a PU having the same size as the CU.
  • a PU having a size of 2Nx2N may have a size of 64x64, 32x32, 16x16, or 8x8.
  • a PU having a size of NxN may be encoded.
  • the size of a PU when the size of a PU is 8x8, four divided PUs may be encoded.
  • the size of the divided PU may be 4x4.
  • the PU When a PU is encoded by an intra mode, the PU may be encoded using one of a plurality of intra prediction modes. For example, in High Efficiency Video Coding (HEVC) technology, 35 intra prediction modes may be provided, and a PU may be coded in one of 35 intra prediction modes.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • Which of the 2Nx2N mode 410 and NxN mode 425 the PU is to be encoded may be determined by a rate-distortion cost.
  • the encoding apparatus 100 may perform an encoding operation on a PU having a size of 2Nx2N.
  • the encoding operation may be encoding a PU in each of a plurality of intra prediction modes that can be used by the encoding apparatus 100.
  • An optimal intra prediction mode for a PU having a size of 2Nx2N may be derived through an encoding operation.
  • the optimal intra prediction mode may be an intra prediction mode that incurs a minimum rate-distortion cost for encoding a PU having a size of 2Nx2N among a plurality of intra prediction modes that can be used by the encoding apparatus 100.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially perform an encoding operation on each PU of the PUs divided by NxN.
  • the encoding operation may be encoding a PU in each of a plurality of intra prediction modes that can be used by the encoding apparatus 100.
  • An optimal intra prediction mode for a PU of NxN size may be derived through an encoding operation.
  • the optimal intra prediction mode may be an intra prediction mode that incurs a minimum rate-distortion cost for encoding a PU having an NxN size among a plurality of intra prediction modes that can be used by the encoding apparatus 100.
  • the encoding apparatus 100 may determine which of a 2Nx2N size PU and an NxN size PU to encode based on a comparison of the rate-distortion cost of a 2Nx2N size PU and the rate-distortion costs of NxN size PUs.
  • One CU may be divided into one or more PUs, and a PU may also be divided into a plurality of PUs.
  • the horizontal size and vertical size of each PU of the four PUs generated by the division are half the horizontal size and half the vertical size of the PU before division, respectively.
  • I can.
  • the sizes of the divided 4 PUs may be 16x16.
  • one PU is divided into four PUs, it can be said that the PU is divided into a quad-tree form.
  • the horizontal size or vertical size of each PU of the two PUs generated by the division is half the horizontal size or half the vertical size of the PU before division, respectively.
  • I can.
  • the sizes of the divided two PUs may be 16x32.
  • the sizes of the divided two PUs may be 32x16.
  • FIG. 5 is a diagram showing a form of a transform unit that may be included in a coding unit.
  • a transform unit may be a basic unit used for a process of transformation, quantization, inverse transformation, inverse quantization, entropy encoding, and entropy decoding in a CU.
  • the TU may have a square shape or a rectangular shape.
  • the shape of the TU may be determined depending on the size and/or shape of the CU.
  • CUs that are no longer divided into CUs may be divided into one or more TUs.
  • the split structure of the TU may be a quad-tree structure.
  • one CU 510 may be divided once or more according to the quad-tree structure.
  • one CU 510 may be composed of TUs of various sizes.
  • one CU When one CU is divided two or more times, the CU can be regarded as being divided recursively. Through partitioning, one CU can be composed of TUs having various sizes.
  • one CU may be divided into one or more TUs based on the number of vertical lines and/or horizontal lines dividing the CU.
  • a CU may be divided into symmetric type TUs and may be divided into asymmetric type TUs.
  • information on the size and/or shape of the TU may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200.
  • the size and/or shape of the TU may be derived from information on the size and/or shape of the CU.
  • the CU may not be divided into TUs. If the CU is not divided into TUs, the size of the CU and the size of the TU may be the same.
  • One CU may be divided into one or more TUs, and a TU may also be divided into a plurality of TUs.
  • each TU of the four TUs generated by the division are half the horizontal size and half the vertical size of the TU before division, respectively.
  • I can.
  • the sizes of the 4 divided TUs may be 16x16.
  • the TU is divided into a quad-tree form.
  • the horizontal size or vertical size of each TU of the two TUs generated by the division is half the horizontal size or half the vertical size of the TU before division, respectively.
  • I can.
  • the sizes of the divided two TUs may be 16x32.
  • the sizes of the divided two TUs may be 32x16.
  • the CU may be divided in a manner other than that shown in FIG. 5.
  • one CU can be divided into three CUs.
  • the horizontal size or the vertical size of the three divided CUs may be 1/4, 1/2, and 1/4 of the horizontal size or vertical size of the CU before division, respectively.
  • the sizes of the three divided CUs may be 8x32, 16x32, and 8x32, respectively.
  • the CU is divided in the form of a ternary tree.
  • One of the exemplified quad tree type division, binary tree type division, and ternary tree type division may be applied for CU division, and a plurality of division methods may be combined together to be used for CU division. .
  • partitioning in the form of a complex tree may be referred to as partitioning in the form of a complex tree.
  • FIG 6 illustrates block division according to an example.
  • a target block may be divided as shown in FIG. 6.
  • the target block may be a CU.
  • an indicator indicating segmentation information may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200.
  • the division information may be information indicating how the target block is divided.
  • Split information includes a split flag (hereinafter referred to as "split_flag”), a quad-binary flag (hereinafter referred to as “QB_flag”), a quad tree flag (hereinafter referred to as “quadtree_flag”), a binary tree flag (hereinafter referred to as “binarytree_flag”). It may be at least one of "”) and a binary type flag (hereinafter, "Btype_flag”).
  • split_flag may be a flag indicating whether a block is divided. For example, a value of 1 of split_flag may indicate that the block is split. A value of 0 of split_flag may indicate that the block is not split.
  • QB_flag may be a flag indicating whether a block is divided into a quad tree form or a binary tree form. For example, a value of 0 of QB_flag may indicate that the block is divided into a quad tree. A value of 1 of QB_flag may indicate that the block is divided in the form of a binary tree. Alternatively, a value of 0 of QB_flag may indicate that the block is divided in the form of a binary tree. A value of 1 of QB_flag may indicate that the block is divided in the form of a quad tree.
  • quadtree_flag may be a flag indicating whether a block is divided into a quad tree shape. For example, a value of 1 of quadtree_flag may indicate that the block is divided into a quadtree shape. A value of 0 for quadtree_flag may indicate that the block is not divided into a quadtree form.
  • binarytree_flag may be a flag indicating whether a block is divided into a binary tree shape. For example, a value of 1 binarytree_flag may indicate that the block is divided into a binary tree. A value of 0 of binarytree_flag may indicate that the block is not divided into a binary tree shape.
  • Btype_flag may be a flag indicating whether a block is divided into a vertical or horizontal division when the block is divided in the form of a binary tree. For example, the value 0 of Btype_flag may indicate that the block is divided in the horizontal direction. A value of 1 of Btype_flag may indicate that the block is divided in the vertical direction. Alternatively, a value of 0 of Btype_flag may indicate that the block is divided in the vertical direction. A value of 1 of Btype_flag may indicate that the block is divided in the horizontal direction.
  • split information for the block of FIG. 6 can be derived by signaling at least one of quadtree_flag, binarytree_flag, and Btype_flag as shown in Table 1 below.
  • split information for the block of FIG. 6 can be derived by signaling at least one of split_flag, QB_flag, and Btype_flag as shown in Table 2 below.
  • the partitioning method may be limited only to a quad tree or a binary tree depending on the size and/or shape of the block.
  • the split_flag may be a flag indicating whether to be divided into a quad-tree form or a flag indicating whether to divide into a binary tree form.
  • the size and shape of the block may be derived according to the depth information of the block, and the depth information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the specified range may be defined by at least one of a maximum block size and a minimum block size in which only quadtree-type division is possible.
  • Information indicating a maximum block size and/or a minimum block size that can only be divided in the form of a quart tree may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • this information may be signaled for at least one unit of a video, a sequence, a picture, a parameter, a tile group, and a slice (or segment).
  • the maximum block size and/or the minimum block size may be a fixed size predefined by the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the size of the block is 64x64 or more and 256x256 or less, only quadtree type division may be possible.
  • split_flag may be a flag indicating whether to split into a quad tree.
  • the divided block may be at least one of a CU and a TU.
  • split_flag may be a flag indicating whether to split into a quad tree.
  • the specified range may be defined by at least one of a maximum block size and a minimum block size that can be divided only in a binary tree form or a ternary tree form.
  • Information indicating the maximum block size and/or the minimum block size in which only the binary tree type split or the triple tree type is possible may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream. Also, this information may be signaled for at least one unit of a sequence, a picture, and a slice (or segment).
  • the maximum block size and/or the minimum block size may be a fixed size predefined by the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the size of the block is 8x8 or more and 16x16 or less, only binary tree-type partitioning may be possible.
  • split_flag may be a flag indicating whether to split into a binary tree form or a ternary tree form.
  • the division of the block may be limited by the previous division.
  • each divided block may be further divided only in a specified tree shape.
  • the specified tree form may be at least one of a binary tree form, a ternary tree form, and a quad tree form.
  • the above-described indicator may not be signaled.
  • Arrows from the center to the outside of the graph of FIG. 7 may indicate prediction directions of directional intra prediction modes. Also, a number displayed close to the arrow may indicate an example of an intra prediction mode or a mode value assigned to a prediction direction of the intra prediction mode.
  • the number 0 may indicate a planar mode, which is a non-directional intra prediction mode.
  • Numeral 1 may indicate a DC mode, which is a non-directional intra prediction mode.
  • Intra encoding and/or decoding may be performed using reference samples of neighboring units of the target block.
  • the neighboring block may be a reconstructed neighboring block.
  • the reference sample may mean a neighboring sample.
  • intra encoding and/or decoding may be performed using a reference sample value or a coding parameter included in a reconstructed neighboring block.
  • the encoding apparatus 100 and/or the decoding apparatus 200 may generate a prediction block by performing intra prediction on a target block based on information on a sample in the target image.
  • the encoding apparatus 100 and/or the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for a target block by performing intra prediction based on information on a sample in the target image.
  • the encoding apparatus 100 and/or the decoding apparatus 200 may perform directional prediction and/or non-directional prediction based on at least one reconstructed reference sample.
  • the prediction block may mean a block generated as a result of performing intra prediction.
  • the prediction block may correspond to at least one of CU, PU, and TU.
  • the unit of the prediction block may be the size of at least one of CU, PU, and TU.
  • the prediction block may have a square shape having a size of 2Nx2N or NxN.
  • the size of NxN may include 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, and the like.
  • the prediction block may be a square block having a size such as 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, or 64x64, and may be a rectangular block having sizes such as 2x8, 4x8, 2x16, 4x16, and 8x16. have.
  • Intra prediction may be performed according to an intra prediction mode for a target block.
  • the number of intra prediction modes that the target block may have may be a predefined fixed value, and may be differently determined according to the property of the prediction block.
  • the properties of the prediction block may include the size of the prediction block and the type of the prediction block.
  • the property of the prediction block may indicate a coding parameter for the prediction block.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to N regardless of the size of the prediction block.
  • the number of intra prediction modes may be 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 67 or 95.
  • the intra prediction mode may be a non-directional mode or a directional mode.
  • the intra prediction mode may include two non-directional modes and 65 directional modes corresponding to numbers 0 to 66 shown in FIG. 7.
  • the intra prediction mode may include two non-directional modes and 93 directional modes, corresponding to numbers -14 to 80 shown in FIG. 7.
  • the two non-directional modes may include a DC mode and a planar mode.
  • the directional mode may be a prediction mode having a specific direction or a specific angle.
  • the directional mode may also be referred to as an argular mode.
  • the intra prediction mode may be represented by at least one of a mode number, a mode value, a mode angle, and a mode direction. That is to say, the terms “(mode) number of intra prediction mode”, “(mode) value of intra prediction mode”, “(mode) angle of intra prediction mode” and “(mode) direction of intra prediction mode) mean the same And can be used interchangeably.
  • the number of intra prediction modes may be M.
  • M may be 1 or more.
  • the intra prediction modes may be M numbers including the number of non-directional modes and the number of directional modes.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to M regardless of the block size and/or color component.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to one of 35 or 67 regardless of the size of the block.
  • the number of intra prediction modes may be different according to the shape, size and/or type of color component of the block.
  • the directional prediction modes shown by dotted lines can be applied only to prediction for a non-square block.
  • the number of intra prediction modes may increase. Alternatively, as the size of the block increases, the number of intra prediction modes may decrease. When the block size is 4x4 or 8x8, the number of intra prediction modes may be 67. When the block size is 16x16, the number of intra prediction modes may be 35. When the block size is 32x32, the number of intra prediction modes may be 19. When the block size is 64x64, the number of intra prediction modes may be 7.
  • the number of intra prediction modes may vary depending on whether a color component is a luma signal or a chroma signal.
  • the number of intra prediction modes of the luma component block may be greater than the number of intra prediction modes of the chroma component block.
  • prediction may be performed in a vertical direction based on a pixel value of a reference sample.
  • prediction may be performed in a horizontal direction based on a pixel value of a reference sample.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may perform intra prediction on a target unit using reference samples according to an angle corresponding to the directional mode.
  • the intra prediction mode located to the right of the vertical mode may be referred to as a vertical-right mode.
  • the intra prediction mode located at the lower end of the horizontal mode may be referred to as a horizontal-below mode.
  • intra prediction modes having a mode value of 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 and 66 are vertical It may be the right modes.
  • Intra prediction modes having a mode value of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17 may be horizontal lower modes.
  • the non-directional mode may include a DC mode and a planar mode.
  • the mode value of the DC mode may be 1.
  • the mode value of the planner mode may be 0.
  • the directional mode may include an angular mode.
  • a mode other than the DC mode and the planar mode may be a directional mode.
  • a prediction block may be generated based on an average of pixel values of a plurality of reference samples.
  • the pixel value of the prediction block may be determined based on an average of pixel values of a plurality of reference samples.
  • the number of intra prediction modes and the mode values of each intra prediction mode described above may be merely exemplary.
  • the number of intra prediction modes and the mode values of the intra prediction modes described above may be defined differently according to embodiments, implementations, and/or needs.
  • a step of checking whether samples included in the reconstructed neighboring block can be used as reference samples of the target block may be performed.
  • a value generated by copying and/or interpolation using at least one sample value of samples included in the reconstructed neighboring block when there is a sample that cannot be used as a reference sample of the target block among samples of the neighboring block This can be replaced with a sample value of a sample that cannot be used as a reference sample. If the value generated by copying and/or interpolation is replaced with the sample value of the sample, the sample can be used as a reference sample of the target block.
  • a filter may be applied to at least one of a reference sample or a prediction sample based on at least one of an intra prediction mode and a size of a target block.
  • the type of filter applied to at least one of the reference sample or the prediction sample may be different according to at least one of an intra prediction mode of the target block, the size of the target block, and the shape of the target block.
  • the types of filters may be classified according to one or more of a length of a filter tap, a filter coefficient value, and a filter strength.
  • the length of the filter taps may mean the number of filter taps. In addition, the number of filter taps may mean the length of the filter.
  • the intra prediction mode is the planar mode
  • a sample value of the prediction target sample may be generated using a weight-sum to which the lower left reference sample of the target block is assigned.
  • an average value of upper reference samples and left reference samples of the target block may be used. Also, filtering using values of reference samples may be performed on specified rows or specified columns in the target block.
  • the specified rows may be one or more top rows adjacent to the reference sample.
  • the specified columns may be one or more left columns adjacent to the reference sample.
  • a prediction block may be generated using an upper reference sample, a left reference sample, an upper right reference sample, and/or a lower left reference sample of the target block.
  • Real unit interpolation may be performed to generate the above-described prediction samples.
  • the intra prediction mode of the target block may be predicted from the intra prediction mode of a neighboring block of the target block, and information used for prediction may be entropy encoded/decoded.
  • the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are the same, it may be signaled that the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are the same using a predefined flag.
  • an indicator indicating an intra prediction mode identical to an intra prediction mode of a target block among intra prediction modes of a plurality of neighboring blocks may be signaled.
  • information on the intra prediction mode of the target block may be encoded and/or decoded using entropy encoding and/or decoding.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a reference sample used in an intra prediction process.
  • the reconstructed reference samples used for intra prediction of the target block are lower-left reference samples, left reference samples, upper-left corner reference samples, and upper reference samples. And the above-right reference samples.
  • the left reference samples may mean a reconstructed reference pixel adjacent to the left side of the target block.
  • the upper reference samples may refer to a reconstructed reference pixel adjacent to the upper end of the target block.
  • the upper left corner reference sample may mean a reconstructed reference pixel located at the upper left corner of the target block.
  • the lower left reference samples may mean a reference sample located at the lower end of the left sample line among samples located on the same line as the left sample line composed of the left reference samples.
  • the upper right reference samples may mean reference samples located to the right of the upper pixel line among samples located on the same line as the upper sample line composed of the upper reference samples.
  • each of the lower left reference samples, the left reference samples, the upper reference samples, and the upper right reference samples may be N.
  • a prediction block may be generated through intra prediction of the target block.
  • Generation of the prediction block may include determining values of pixels of the prediction block.
  • the size of the target block and the prediction block may be the same.
  • a reference sample used for intra prediction of the target block may vary according to the intra prediction mode of the target block.
  • the direction of the intra prediction mode may indicate a dependency relationship between reference samples and pixels of the prediction block.
  • the value of the specified reference sample may be used as the value of the specified one or more pixels of the prediction block.
  • the specified reference sample and the specified one or more pixels of the prediction block may be samples and pixels specified by a straight line in the direction of the intra prediction mode.
  • the value of the specified reference sample may be copied to the value of a pixel located in the reverse direction of the intra prediction mode.
  • the value of the pixel of the prediction block may be a value of a reference sample located in the direction of the intra prediction mode based on the location of the pixel.
  • upper reference samples may be used for intra prediction.
  • a value of a pixel of the prediction block may be a value of a reference sample vertically positioned above the pixel position. Accordingly, upper reference samples adjacent to the target block to the upper end may be used for intra prediction. Also, values of pixels in one row of the prediction block may be the same as values of upper reference samples.
  • left reference samples may be used for intra prediction.
  • a value of a pixel of the prediction block may be a value of a reference sample located horizontally to the left of the pixel. Accordingly, left reference samples adjacent to the left of the target block may be used for intra prediction. Also, values of pixels in one column of the prediction block may be the same as values of left reference samples.
  • the mode value of the intra prediction mode of the target block is 34
  • at least a part of left reference samples, an upper left corner reference sample, and at least a part of the upper reference samples may be used for intra prediction.
  • the mode value of the intra prediction mode is 34
  • the value of the pixel of the prediction block may be a value of a reference sample located diagonally to the upper left of the pixel.
  • At least some of the upper right reference samples may be used for intra prediction.
  • At least some of the lower left reference samples may be used for intra prediction.
  • an upper left corner reference sample may be used for intra prediction.
  • the number of reference samples used to determine the pixel value of one pixel of the prediction block may be one or two or more.
  • the pixel value of the pixel of the prediction block may be determined according to the location of the pixel and the location of the reference sample indicated by the direction of the intra prediction mode.
  • the location of the reference sample indicated by the pixel location and the direction of the intra prediction mode is an integer location
  • the value of one reference sample indicated by the integer location may be used to determine the pixel value of the pixel of the prediction block.
  • an interpolated reference sample may be generated based on the two reference samples closest to the position of the reference sample. have.
  • the value of the interpolated reference sample can be used to determine the pixel value of the pixel of the prediction block. That is, when the position of the pixel of the prediction block and the position of the reference sample indicated by the direction of the intra prediction mode represent between two reference samples, an interpolated value is generated based on the values of the two samples. I can.
  • the prediction block generated by prediction may not be the same as the original target block. That is, a prediction error, which is a difference between the target block and the prediction block, may exist, and a prediction error may exist between a pixel of the target block and a pixel of the prediction block.
  • a larger prediction error may occur as the distance between a pixel of a prediction block and a reference sample increases.
  • a discontinuity may occur between a prediction block and a neighboring block generated by such a prediction error.
  • Filtering on the prediction block may be used to reduce the prediction error.
  • Filtering may be adaptively applying a filter to a region considered to have a large prediction error among prediction blocks. For example, an area considered to have a large prediction error may be a boundary of a prediction block.
  • a region considered to have a large prediction error among prediction blocks may be different according to the intra prediction mode, and filter characteristics may be different.
  • each reference line may represent a reference sample line. The smaller the number of the reference line, the closer the reference sample line to the target block may be.
  • the samples of segment A and segment F may be obtained through padding using the closest samples of segment B and segment E, respectively, instead of being obtained from the reconstructed neighboring block.
  • Index information indicating a reference sample line to be used for intra prediction of a target block may be signaled.
  • the index information may indicate a reference sample line used for intra prediction of a target block among a plurality of reference sample lines.
  • the index information may have a value of 0 to 3.
  • the reference sample line 0 can be used. Therefore, in this case, index information may not be signaled.
  • filtering on a prediction block described later may not be performed.
  • a prediction block for a target block of the second color component may be generated based on a corresponding reconstructed block of the first color component.
  • the first color component may be a luma component
  • the second color component may be a chroma component
  • a parameter of a linear model between the first color component and the second color component may be derived based on the template.
  • the template may include an upper reference sample and/or a left reference sample of the target block, and may include an upper reference sample and/or a left reference sample of the reconstructed block of the first color component corresponding to these reference samples. have.
  • the parameters of the linear model are 1) a value of a sample of a first color component having a maximum value among samples in a template, 2) a value of a sample of a second color component corresponding to a sample of the first color component, 3) The value of the sample of the first color component having the minimum value among samples in the template and 4) the value of the sample of the second color component corresponding to the sample of the first color component can be derived.
  • a prediction block for the target block may be generated by applying the corresponding reconstructed block to the linear model.
  • sub-sampling may be performed on neighboring samples of the reconstructed block of the first color component and the corresponding reconstructed block. For example, when one sample of the second color component corresponds to four samples of the first color component, one corresponding sample may be calculated by sub-sampling the four samples of the first color component. have.
  • sub-sampling is performed, derivation of a parameter of a linear model and intra prediction between color components may be performed based on the sub-sampled corresponding sample.
  • Whether to perform intra prediction between color components and/or a range of a template may be signaled as an intra prediction mode.
  • the target block may be divided into two or four sub-blocks in a horizontal direction and/or a vertical direction.
  • the divided sub-blocks may be sequentially reconstructed. That is, as intra prediction is performed on a sub-block, a sub-prediction block for the sub-block may be generated. In addition, as inverse quantization and/or inverse transformation is performed on the sub-block, a sub residual block for the sub-block may be generated. A reconstructed subblock may be generated by adding the sub prediction block to the sub residual block. The reconstructed sub-block may be used as a reference sample for intra prediction of a sub-block of a later order.
  • the sub-block may be a block including a specified number (eg, 16) or more samples.
  • a specified number eg, 16
  • the target block may be divided into two sub-blocks.
  • the target block cannot be divided into sub-blocks. If the target block has a size other than that, the target block may be divided into four sub-blocks.
  • Information about whether intra prediction based on such sub-blocks is performed and/or a division direction (horizontal or vertical direction) may be signaled.
  • This sub-block-based intra prediction may be limited to be performed only when the reference sample line 0 is used.
  • filtering on a prediction block to be described later may not be performed.
  • the final prediction block may be generated by performing filtering on the prediction block generated by intra prediction.
  • Filtering may be performed by applying a specific weight to a filtering target sample, a left reference sample, an upper reference sample, and/or an upper left reference sample to be filtered.
  • a weight and/or a reference sample (or a range of a reference sample or a location of a reference sample, etc.) used for filtering may be determined based on at least one of a block size, an intra prediction mode, and a location of a sample to be filtered within a prediction block. have.
  • filtering may be performed only for a specified intra prediction mode (eg, DC mode, planar mode, vertical mode, horizontal mode, diagonal mode and/or adjacent diagonal mode).
  • a specified intra prediction mode eg, DC mode, planar mode, vertical mode, horizontal mode, diagonal mode and/or adjacent diagonal mode.
  • the adjacent diagonal mode may be a mode having a number in which k is added to the number of the diagonal mode, and may be a mode in which k is subtracted from the number of the diagonal mode.
  • the number of the adjacent diagonal mode may be the sum of the number of the diagonal mode and k, and may be the difference between the number of the diagonal mode and k.
  • k may be a positive integer of 8 or less.
  • the intra prediction mode of the target block may be derived using an intra prediction mode of a neighboring block existing around the target block, and the derived intra prediction mode may be entropy-encoded and/or entropy-decoded.
  • information indicating that the intra prediction mode of the target block and the intra prediction mode of the neighboring block are the same may be signaled using specified flag information.
  • indicator information on a neighboring block having the same intra prediction mode as that of the target block may be signaled.
  • entropy encoding and/or entropy decoding based on the intra prediction mode of the neighboring block is performed to provide information on the intra prediction mode of the target block.
  • Entropy encoding and/or entropy decoding may be performed.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an embodiment of an inter prediction process.
  • the square shown in FIG. 9 may represent an image (or picture).
  • arrows in FIG. 9 may indicate a prediction direction.
  • An arrow from the first picture to the second picture may indicate that the second picture refers to the first picture. That is, the image may be encoded and/or decoded according to the prediction direction.
  • Each picture may be classified into an I picture (Intra Picture), a P picture (Uni-prediction Picture), and a B picture (Bi-prediction Picture) according to an encoding type.
  • Each picture may be encoded and/or decoded according to the encoding type of each picture.
  • the target image to be encoded is an I picture
  • the target image may be encoded using data in the image itself without inter prediction referencing other images.
  • an I picture can be coded only by intra prediction.
  • the target image When the target image is a P picture, the target image may be encoded through inter prediction using only a reference picture existing in one direction.
  • the unidirectional may be forward or reverse.
  • the target image When the target image is a B picture, the target image may be encoded through inter prediction using reference pictures existing in both directions or inter prediction using a reference picture existing in one of forward and reverse directions.
  • both directions may be forward and reverse.
  • a P picture and a B picture that are encoded and/or decoded using a reference picture may be regarded as an image using inter prediction.
  • Inter prediction or motion compensation may be performed using a reference image and motion information.
  • the encoding apparatus 100 may perform inter prediction and/or motion compensation on a target block.
  • the decoding apparatus 200 may perform inter prediction and/or motion compensation corresponding to the inter prediction and/or motion compensation in the encoding apparatus 100 on the target block.
  • Motion information on the target block may be derived during inter prediction by each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the motion information may be derived using motion information of a reconstructed neighboring block, motion information of a collocated block, and/or motion information of a block adjacent to the collocated block.
  • the encoding apparatus 100 or the decoding apparatus 200 may perform prediction and/or motion compensation by using motion information of a spatial candidate and/or a temporal candidate as motion information of a target block. Can be done.
  • the target block may mean a PU and/or a PU partition.
  • the spatial candidate may be a reconstructed block spatially adjacent to the target block.
  • the temporal candidate may be a reconstructed block corresponding to a target block in a collocated picture (col picture) that has already been reconstructed.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may improve encoding efficiency and decoding efficiency by using motion information of a spatial candidate and/or a temporal candidate.
  • Motion information of a spatial candidate may be referred to as spatial motion information.
  • the motion information of the temporal candidate may be referred to as temporal motion information.
  • motion information of a spatial candidate may be motion information of a PU including a spatial candidate.
  • the motion information of the temporal candidate may be motion information of the PU including the temporal candidate.
  • the motion information of the candidate block may be motion information of a PU including the candidate block.
  • Inter prediction may be performed using a reference picture.
  • the reference picture may be at least one of a picture before the target picture or a picture after the target picture.
  • the reference picture may mean an image used for prediction of a target block.
  • a region within a reference picture may be specified by using a reference picture index (or refIdx) indicating a reference picture and a motion vector to be described later.
  • the specified area in the reference picture may represent a reference block.
  • inter prediction In inter prediction, a reference picture may be selected, and a reference block corresponding to a target block may be selected within the reference picture. In addition, inter prediction may generate a prediction block for a target block using the selected reference block.
  • Motion information may be derived during inter prediction by each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the spatial candidate may be a block that 1) exists in the target picture, 2) has already been reconstructed through encoding and/or decoding, and 3) is adjacent to the target block or located at a corner of the target block.
  • the block located at the corner of the target block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the target block or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the target block.
  • “A block located at the corner of the target block” may have the same meaning as “a block adjacent to the corner of the target block”.
  • the "block located at the corner of the target block” may be included in the "block adjacent to the target block”.
  • the spatial candidate is a reconstructed block located to the left of the target block, a reconstructed block located at the top of the target block, a reconstructed block located at the lower left corner of the target block, and the upper right corner of the target block. It may be a reconstructed block or a reconstructed block located in the upper left corner of the target block.
  • Each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may identify a block present at a location spatially corresponding to the target block in the coll picture.
  • the position of the target block in the target picture and the position of the identified block in the collocated picture may correspond to each other.
  • Each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may determine a coll block existing in a predetermined relative position with respect to the identified block as a temporal candidate.
  • the predefined relative position may be an internal position and/or an external position of the identified block.
  • the call block may include a first call block and a second call block.
  • the first collocated block may be a block located at the coordinates (xP + nPSW, yP + nPSH).
  • the second collocated block may be a block located at coordinates (xP + (nPSW >> 1), yP + (nPSH >> 1)).
  • the second call block may be selectively used when the first call block is not available.
  • the motion vector of the target block may be determined based on the motion vector of the collocated block.
  • Each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may scale a motion vector of a collocated block.
  • the scaled motion vector of the collocated block may be used as the motion vector of the target block.
  • a motion vector of motion information of a temporal candidate stored in the list may be a scaled motion vector.
  • the ratio of the motion vector of the target block and the motion vector of the collocated block may be the same as the ratio of the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the first temporal distance may be a distance between a reference picture of a target block and a target picture.
  • the second temporal distance may be a distance between a reference picture of a collocated block and a collocated picture.
  • the method of deriving motion information may vary according to the inter prediction mode of the target block.
  • an inter prediction mode applied for inter prediction an advanced motion vector predictor (AMVP) mode
  • AMVP advanced motion vector predictor
  • merge mode and a skip mode a merge mode having a motion vector difference
  • the merge mode may also be referred to as a motion merge mode. In the following, each of the modes is described in detail.
  • the encoding apparatus 100 may search for a similar block in the neighborhood of the target block.
  • the encoding apparatus 100 may obtain a prediction block by performing prediction on a target block using motion information of the searched similar block.
  • the encoding apparatus 100 may encode a residual block, which is a difference between the target block and the prediction block.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may generate a prediction motion vector candidate list using a motion vector of a spatial candidate, a motion vector of a temporal candidate, and a zero vector.
  • the predicted motion vector candidate list may include one or more predicted motion vector candidates. At least one of a motion vector of a spatial candidate, a motion vector of a temporal candidate, and a zero vector may be determined and used as a predicted motion vector candidate.
  • predicted motion vector (candidate) and “motion vector (candidate)” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • prediction motion vector candidate and “AMVP candidate” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • prediction motion vector candidate list and “AMVP candidate list” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the spatial candidate may include reconstructed spatial neighboring blocks.
  • the reconstructed motion vector of the neighboring block may be referred to as a spatial prediction motion vector candidate.
  • the temporal candidate may include a call block and a block adjacent to the call block.
  • a motion vector of a collocated block or a motion vector of a block adjacent to the collocated block may be referred to as a temporal prediction motion vector candidate.
  • the zero vector may be a (0, 0) motion vector.
  • the predicted motion vector candidate may be a motion vector predictor for prediction of a motion vector.
  • the predicted motion vector candidate may be an initial motion vector search position.
  • the encoding apparatus 100 may determine a motion vector to be used for encoding a target block within a search range by using the predicted motion vector candidate list. Also, the encoding apparatus 100 may determine a predicted motion vector candidate to be used as a predicted motion vector of a target block from among the predicted motion vector candidates of the predicted motion vector candidate list.
  • the motion vector to be used for encoding the target block may be a motion vector that can be coded at a minimum cost.
  • the encoding apparatus 100 may determine whether to use the AMVP mode in encoding the target block.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction.
  • the decoding apparatus 200 may perform inter prediction on a target block using inter prediction information of a bitstream.
  • the inter prediction information includes 1) mode information indicating whether the AMVP mode is used, 2) a predicted motion vector index, 3) a motion vector difference (MVD), 4) a reference direction, and 5) a reference picture index. can do.
  • predicted motion vector index and “AMVP index” may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • the inter prediction information may include a residual signal.
  • the decoding apparatus 200 may obtain a predicted motion vector index, a motion vector difference, a reference direction, and a reference picture index from the bitstream through entropy decoding.
  • the predicted motion vector index may indicate a predicted motion vector candidate used for prediction of a target block among predicted motion vector candidates included in the predicted motion vector candidate list.
  • the decoding apparatus 200 may derive a predicted motion vector candidate using the predicted motion vector candidate list, and may determine motion information of a target block based on the derived predicted motion vector candidate.
  • the decoding apparatus 200 may determine a motion vector candidate for the target block from among the predicted motion vector candidates included in the predicted motion vector candidate list by using the predicted motion vector index.
  • the decoding apparatus 200 may select a predicted motion vector candidate indicated by the predicted motion vector index from among predicted motion vector candidates included in the predicted motion vector candidate list as the predicted motion vector of the target block.
  • the encoding apparatus 100 may generate an entropy-coded predicted motion vector index by applying entropy encoding to the predicted motion vector index, and may generate a bitstream including an entropy-coded predicted motion vector index.
  • the entropy-encoded prediction motion vector index may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may extract an entropy-coded predictive motion vector index from a bitstream, and obtain a predicted motion vector index by applying entropy decoding to the entropy-coded predicted motion vector index.
  • the motion vector actually used for inter prediction of the target block may not coincide with the predicted motion vector.
  • a motion vector to be actually used for inter prediction of a target block and MVD may be used to indicate a difference between the predicted motion vectors.
  • the encoding apparatus 100 may derive a predicted motion vector similar to a motion vector to be actually used for inter prediction of a target block in order to use an MVD having a size as small as possible.
  • the MVD may be a difference between the motion vector of the target block and the predicted motion vector.
  • the encoding apparatus 100 may calculate the MVD, and may generate an entropy-encoded MVD by applying entropy encoding to the MVD.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including an entropy-encoded MDV.
  • the MVD may be transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may extract the entropy-encoded MVD from the bitstream, and obtain the MVD by applying entropy decoding to the entropy-encoded MVD.
  • the decoding apparatus 200 may derive a motion vector of a target block by adding the MVD and the predicted motion vector.
  • the motion vector of the target block derived from the decoding apparatus 200 may be the sum of the MVD and the motion vector candidate.
  • the encoding apparatus 100 may generate entropy-encoded MVD resolution information by applying entropy encoding to the calculated MVD resolution information, and may generate a bitstream including entropy-encoded MVD resolution information.
  • the decoding apparatus 200 may extract entropy-encoded MVD resolution information from the bitstream, and obtain MVD resolution information by applying entropy decoding to the entropy-encoded MVD resolution information.
  • the decoding apparatus 200 may adjust the resolution of the MVD using the MVD resolution information.
  • the encoding apparatus 100 may calculate MVD based on the affine model.
  • the decoding apparatus 200 may derive the affine control motion vector of the target block through the sum of the MVD and the affine control motion vector candidates, and derive the motion vector for the sub-block using the Matte control motion vector. have.
  • the reference direction may indicate a reference picture list used for prediction of a target block.
  • the reference direction may indicate one of the reference picture list L0 and the reference picture list L1.
  • the reference direction only indicates a reference picture list used for prediction of a target block, and may not indicate that directions of reference pictures are limited to a forward direction or a backward direction. That is to say, each of the reference picture list L0 and the reference picture list L1 may include pictures in the forward direction and/or the reverse direction.
  • the reference direction When the reference direction is uni-direction, it may mean that one reference picture list is used. When the reference direction is bi-direction, it may mean that two reference picture lists are used. In other words, the reference direction can point to one of only the reference picture list L0, only the reference picture list L1, and two reference picture lists.
  • the reference picture index may indicate a reference picture used for prediction of a target block among reference pictures in the reference picture list.
  • the encoding apparatus 100 may generate an entropy-encoded reference picture index by applying entropy encoding to the reference picture index, and may generate a bitstream including an entropy-encoded reference picture index.
  • the entropy-encoded reference picture index may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may extract the entropy-coded reference picture index from the bitstream, and obtain the reference picture index by applying entropy decoding to the entropy-coded reference picture index.
  • two reference picture lists are used for prediction of the target block.
  • One reference picture index and one motion vector may be used for each reference picture list.
  • two prediction blocks may be specified for the target block.
  • the (final) prediction block of the target block may be generated through an average of two prediction blocks with respect to the target block or a weighted sum (weighed-sum).
  • the motion vector of the target block may be derived by the predicted motion vector index, MVD, reference direction, and reference picture index.
  • the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for the target block based on the derived motion vector and the reference picture index.
  • the prediction block may be a reference block indicated by a motion vector derived in the reference picture indicated by the reference picture index.
  • the predicted motion vector index and the MVD are encoded, the amount of bits transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 may be reduced, and encoding efficiency may be improved.
  • Motion information of a neighboring block reconstructed for the target block may be used.
  • the encoding apparatus 100 may not separately encode motion information for a target block.
  • the motion information of the target block is not encoded, and other information capable of inducing the motion information of the target block through motion information of the reconstructed neighboring block may be encoded instead.
  • the amount of bits transmitted to the decoding apparatus 200 may be reduced, and encoding efficiency may be improved.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may use an identifier and/or an index indicating which motion information of the reconstructed neighboring units is used as motion information of the target unit.
  • Merge may mean merging motions for a plurality of blocks. Merge may mean applying motion information of one block to another block.
  • the merge mode may mean a mode in which motion information of a target block is derived from motion information of a neighboring block.
  • the encoding apparatus 100 may perform prediction on motion information of a target block using motion information of a spatial candidate and/or motion information of a temporal candidate.
  • the spatial candidate may include reconstructed spatial neighboring blocks that are spatially adjacent to the target block.
  • the spatial neighboring block may include a left neighboring block and an upper neighboring block.
  • the temporal candidate may include a call block.
  • the encoding apparatus 100 may obtain a prediction block through prediction.
  • the encoding apparatus 100 may encode a residual block that is a difference between the target block and the prediction block.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may generate a merge candidate list using motion information of a spatial candidate and/or motion information of a temporal candidate.
  • the motion information may include 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) a reference direction.
  • the reference direction may be one-way or two-way.
  • the reference direction may mean an inter prediction indicator.
  • the merge candidate list may include merge candidates.
  • the merge candidate may be motion information.
  • the merge candidate list may be a list in which motion information is stored.
  • the merge candidates may be motion information such as a temporal candidate and/or a spatial candidate.
  • the merge candidate list may include motion information such as a temporal candidate and/or a spatial candidate.
  • the merge candidate list may include a new merge candidate generated by a combination of merge candidates already existing in the merge candidate list.
  • the merge candidate list may include new motion information generated by a combination of motion information already existing in the merge candidate list.
  • the merge candidate list may include a history-based merge candidate.
  • the history-based merge candidate may be motion information of a block encoded and/or decoded before the target block.
  • the merge candidate list may include a merge candidate based on an average of two merge candidates.
  • the merge candidates may be specified modes for inducing inter prediction information.
  • the merge candidate may be information indicating a specific mode for inducing inter prediction information.
  • Inter prediction information of the target block may be derived according to the specified mode indicated by the merge candidate.
  • the specified mode may include a process of inducing a series of inter prediction information.
  • This specified mode may be an inter prediction information induction mode or a motion information induction mode.
  • Inter prediction information of a target block may be derived according to a mode indicated by a merge candidate selected by a merge index among merge candidates in the merge candidate list.
  • the motion information induction modes in the merge candidate list may be at least one of 1) a subblock-based motion information induction mode and 2) an affine motion information induction mode.
  • the merge candidate list may include motion information of a zero vector.
  • the zero vector may be referred to as a zero merge candidate.
  • the motion information in the merge candidate list includes: 1) motion information of a spatial candidate, 2) motion information of a temporal candidate, 3) motion information generated by a combination of motion information already existing in the merge candidate list, and 4) a zero vector. It may be at least one of.
  • the motion information may include 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) a reference direction.
  • the reference direction may be referred to as an inter prediction indicator.
  • the reference direction may be one-way or two-way.
  • the unidirectional reference direction may indicate L0 prediction or L1 prediction.
  • the merge candidate list may be generated before prediction by the merge mode is performed.
  • the number of merge candidates in the merge candidate list may be predefined.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may add a merge candidate to the merge candidate list according to a predefined method and a predefined ranking so that the merge candidate list has a predefined number of merge candidates.
  • the merge candidate list of the encoding apparatus 100 and the merge candidate list of the decoding apparatus 200 may be the same through a predefined method and a predefined ranking.
  • the encoding apparatus 100 may transmit a bitstream including predefined information to the decoding apparatus 200.
  • the predefined information includes: 1) information indicating whether to perform a merge for each block partition, and 2) a block to be merged with a block among spatial and/or temporal candidate blocks for the target block. Can include information about whether it is.
  • the encoding apparatus 100 may determine a merge candidate to be used for encoding the target block. For example, the encoding apparatus 100 may perform predictions on a target block by using merge candidates in the merge candidate list and generate residual blocks for the merge candidates. The encoding apparatus 100 may use a merge candidate that requires a minimum cost in prediction and encoding of a residual block for encoding a target block.
  • the encoding apparatus 100 may determine whether to use the merge mode in encoding the target block.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction.
  • the encoding apparatus 100 may generate entropy-encoded inter prediction information by performing entropy encoding on the inter prediction information, and may transmit a bitstream including entropy-encoded inter prediction information to the decoding apparatus 200.
  • Entropy-encoded inter prediction information may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through the bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may extract entropy-encoded inter prediction information from a bitstream, and obtain inter-prediction information by performing entropy decoding on the entropy-encoded inter prediction information.
  • the decoding apparatus 200 may perform inter prediction on a target block using inter prediction information of a bitstream.
  • the inter prediction information may include 1) mode information indicating whether a merge mode is used, 2) a merge index, and 3) correction information.
  • the inter prediction information may include a residual signal.
  • the decoding apparatus 200 may acquire the merge index from the bitstream only when the mode information indicates that the merge mode is used.
  • the mode information may be a merge flag.
  • the unit of mode information may be a block.
  • the information on the block may include mode information, and the mode information may indicate whether a merge mode is applied to the block.
  • the merge index may indicate a merge candidate used for prediction of a target block among merge candidates included in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate which block of neighboring blocks spatially or temporally adjacent to the target block is to be merged.
  • the encoding apparatus 100 may select a merge candidate having the highest encoding performance among merge candidates included in the merge candidate list, and may set a value of a merge index to indicate the selected merge candidate.
  • the correction information may be information used for correction of a motion vector.
  • the encoding apparatus 100 may generate correction information.
  • the decoding apparatus 200 may correct the motion vector of the merge candidate selected by the merge index based on the correction information.
  • the correction information may include at least one of information indicating whether or not to be corrected, information on a correction direction, and information on a correction size.
  • a prediction mode for correcting a motion vector based on signaled correction information may be referred to as a merge mode having a motion vector difference.
  • the decoding apparatus 200 may perform prediction on a target block by using a merge candidate indicated by a merge index among merge candidates included in the merge candidate list.
  • the motion vector of the target block may be specified by the motion vector of the merge candidate indicated by the merge index, a reference picture index, and a reference direction.
  • the skip mode may be a mode in which motion information of a spatial candidate or motion information of a temporal candidate is applied as it is to a target block. Also, the skip mode may be a mode that does not use a residual signal. That is to say, when the skip mode is used, the reconstructed block may be the same as the prediction block.
  • the difference between the merge mode and the skip mode may be whether a residual signal is transmitted or used.
  • the skip mode can be similar to the merge mode except that no residual signal is transmitted or used.
  • the encoding apparatus 100 transmits information indicating which of the spatial candidate or temporal candidate blocks the motion information of the target block is used as the motion information of the target block to the decoding apparatus 200 through a bitstream. Can be transmitted.
  • the encoding apparatus 100 may generate entropy-encoded information by performing entropy encoding on such information, and may signal the entropy-encoded information to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may extract entropy-encoded information from a bitstream, and obtain information by performing entropy decoding on the entropy-encoded information.
  • the encoding apparatus 100 may not transmit other syntax element information such as MVD to the decoding apparatus 200.
  • the encoding apparatus 100 may not signal to the decoding apparatus 200 a syntax element related to at least one of an MVD, a coded block flag, and a transform coefficient level.
  • the skip mode can also use a merge candidate list.
  • the merge candidate list can be used in both the merge mode and the skip mode.
  • the merge candidate list may be referred to as “skip candidate list” or “merge/skip candidate list”.
  • the skip mode may use a separate candidate list different from the merge mode.
  • the merge candidate list and the merge candidate may be replaced with a skip candidate list and a skip candidate, respectively.
  • the merge candidate list may be generated before prediction by the skip mode is performed.
  • the encoding apparatus 100 may determine a merge candidate to be used for encoding the target block. For example, the encoding apparatus 100 may perform predictions on a target block by using merge candidates of a merge candidate list. The encoding apparatus 100 may use a merge candidate that requires a minimum cost in prediction for encoding a target block.
  • the encoding apparatus 100 may determine whether to use the skip mode in encoding the target block.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction.
  • the decoding apparatus 200 may perform inter prediction on a target block using inter prediction information of a bitstream.
  • the inter prediction information may include 1) mode information indicating whether a skip mode is used and 2) a skip index.
  • the skip index may be the same as the merge index described above.
  • the target block When the skip mode is used, the target block may be encoded without a residual signal. Inter prediction information may not include a residual signal. Alternatively, the bitstream may not include a residual signal.
  • the decoding apparatus 200 may obtain the skip index from the bitstream only when the mode information indicates that the skip mode is used. As described above, the merge index and skip index may be the same. The decoding apparatus 200 may obtain the skip index from the bitstream only when the mode information indicates that the merge mode or the skip mode is used.
  • the skip index may indicate a merge candidate used for prediction of a target block among merge candidates included in the merge candidate list.
  • the decoding apparatus 200 may perform prediction on a target block by using a merge candidate indicated by a skip index among merge candidates included in the merge candidate list.
  • the motion vector of the target block may be specified by the motion vector of the merge candidate indicated by the skip index, the reference picture index, and the reference direction.
  • the current picture reference mode may mean a prediction mode using a pre-rebuilt region in a target picture to which the target block belongs.
  • a motion vector for specifying the pre-rebuilt region may be used. Whether or not the target block is coded in the current picture reference mode may be determined using a reference picture index of the target block.
  • a flag or index indicating whether the target block is a block coded in the current picture reference mode may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200. Alternatively, whether the target block is a block coded in the current picture reference mode may be inferred through the reference picture index of the target block.
  • the target picture may exist at a fixed position or at an arbitrary position in the reference picture list for the target block.
  • the fixed position may be a position where the value of the reference picture index is 0 or the last position.
  • a separate reference picture index indicating such an arbitrary position may be signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200.
  • the sub-block merge mode may mean a mode in which motion information is derived for a sub-block of a CU.
  • motion information of the collocated sub-block of the target sub-block in the reference image ie, sub-block based temporal merge candidate
  • affine control point motion vector A subblock merge candidate list may be generated using a merge candidate (affine control point motion vector merge candidate).
  • divided target blocks may be generated by dividing the target block in a diagonal direction.
  • motion information of each divided target block may be derived, and a prediction sample for each divided target block may be derived using the derived motion information.
  • a prediction sample of the target block may be derived through a weighted sum of the prediction samples of the divided target blocks.
  • the inter-intra combined prediction mode may be a mode in which a prediction sample of a target block is derived using a weighted sum of a prediction sample generated by inter prediction and a prediction sample generated by intra prediction.
  • the decoding apparatus 200 may perform self-correction on the derived motion information. For example, the decoding apparatus 200 may search for a specific area based on a reference block indicated by the derived motion information to search for motion information having a sum of absolute differences (SAD). In addition, the searched motion information can be derived as corrected motion information.
  • SAD sum of absolute differences
  • the decoding apparatus 200 may perform compensation for a prediction sample derived through inter prediction using an optical flow.
  • motion information to be used for prediction of a target block among motion information in a list may be specified through an index on a list.
  • the encoding apparatus 100 may signal only an index of an element that causes the least cost in inter prediction of a target block among the elements of the list.
  • the encoding apparatus 100 may encode the index and may signal the encoded index.
  • the above-described lists may be derived in the same manner based on the same data in the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the same data may include a reconstructed picture and a reconstructed block.
  • the order of the elements in the list may need to be constant.
  • the large block in the middle can represent the target block.
  • Five small blocks can represent spatial candidates.
  • the coordinates of the target block may be (xP, yP), and the size of the target block may be (nPSW, nPSH).
  • the spatial candidate A 0 may be a block adjacent to the lower left corner of the target block.
  • a 0 may be a block occupying a pixel of coordinates (xP-1, yP + nPSH + 1).
  • the spatial candidate A 1 may be a block adjacent to the left side of the target block.
  • a 1 may be the lowest block among blocks adjacent to the left of the target block.
  • a 1 may be a block adjacent to the top of A 0 .
  • a 1 may be a block occupying a pixel of coordinates (xP-1, yP + nPSH).
  • the spatial candidate B 0 may be a block adjacent to the upper right corner of the target block.
  • B 0 may be a block occupying a pixel of coordinates (xP + nPSW + 1, yP-1).
  • Spatial candidate B 1 may be a block adjacent to the top of the target block.
  • B 1 may be the rightmost block among blocks adjacent to the top of the target block.
  • B 1 may be a block adjacent to the left side of B 0 .
  • B 1 may be a block occupying a pixel of coordinates (xP + nPSW, yP-1).
  • Spatial candidate B 2 may be a block adjacent to the upper left corner of the target block.
  • B 2 may be a block occupying a pixel of the coordinates (xP-1, yP-1).
  • the candidate block may include a spatial candidate and a temporal candidate.
  • the determination may be made by sequentially applying steps 1) to 4) below.
  • Step 1) If the PU including the candidate block is outside the boundary of the picture, the availability of the candidate block may be set to false. "Availability is set to false” may have the same meaning as “availability is set to not available”.
  • Step 2 If the PU including the candidate block is outside the boundary of the slice, the availability of the candidate block may be set to false. When the target block and the candidate block are located in different slices, the availability of the candidate block may be set to false.
  • Step 3 If the PU including the candidate block is outside the boundary of the tile, the availability of the candidate block may be set to false. When the target block and the candidate block are located in different tiles, the availability of the candidate block may be set to false.
  • Step 4 If the prediction mode of the PU including the candidate block is the intra prediction mode, the availability of the candidate block may be set to false. If the PU including the candidate block does not use inter prediction, the availability of the candidate block may be set to false.
  • 11 is a diagram illustrating a sequence of adding motion information of spatial candidates to a merge list according to an example.
  • an order of A 1 , B 1 , B 0 , A 0 and B 2 may be used. That is, motion information of available spatial candidates may be added to the merge list in the order of A 1 , B 1 , B 0 , A 0 and B 2 .
  • the maximum number of merge candidates in the merge list may be set.
  • the set maximum number is displayed as N.
  • the set number may be transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the slice header of a slice may include N.
  • the maximum number of merge candidates in the merge list for the target block of the slice may be set by the slice header.
  • the value of N may be 5.
  • Motion information (ie, merge candidate) may be added to the merge list in the order of steps 1) to 4) below.
  • Step 1) Among the spatial candidates, available spatial candidates may be added to the merge list.
  • Motion information of available spatial candidates may be added to the merge list in the order shown in FIG. 10.
  • the motion information may not be added to the merge list.
  • Checking whether or not it overlaps with other motion information existing in the list may be abbreviated as a "redundancy check”.
  • the number of motion information to be added may be at most N.
  • Step 2 If the number of motion information in the merge list is smaller than N and a temporal candidate is available, motion information of the temporal candidate may be added to the merge list. In this case, when motion information of an available temporal candidate overlaps with other motion information already existing in the merge list, the motion information may not be added to the merge list.
  • Step 3 If the number of motion information in the merge list is smaller than N and the type of the target slice is "B”, the combined motion information generated by combined bi-prediction will be added to the merge list. I can.
  • the target slice may be a slice including the target block.
  • the combined motion information may be a combination of L0 motion information and L1 motion information.
  • the L0 motion information may be motion information referring only to the reference picture list L0.
  • the L1 motion information may be motion information referring only to the reference picture list L1.
  • the merge list there may be one or more L0 motion information. Also, in the merge list, there may be one or more L1 motion information.
  • the combined motion information may be one or more.
  • which L0 motion information and which L1 motion information are to be used among one or more L0 motion information and one or more L1 motion information may be predefined.
  • One or more combined motion information may be generated in a predefined order by combined bidirectional prediction using a pair of different motion information in the merge list.
  • One of the pairs of different motion information may be L0 motion information and the other may be L1 motion information.
  • the combined motion information added with the highest priority may be a combination of L0 motion information having a merge index of 0 and L1 motion information having a merge index of 1. If the motion information having a merge index of 0 is not L0 motion information or the motion information having a merge index of 1 is not L1 motion information, the combined motion information may not be generated and added.
  • the motion information added next may be a combination of L0 motion information having a merge index of 1 and L1 motion information having a merge index of 0. The following specific combinations may follow other combinations of video encoding/decoding fields.
  • the combined motion information when the combined motion information overlaps with other motion information already existing in the merge list, the combined motion information may not be added to the merge list.
  • the zero vector motion information may be motion information in which the motion vector is a zero vector.
  • Reference picture indices of one or more zero vector motion information may be different from each other. For example, a value of the reference picture index of the first zero vector motion information may be 0. The value of the reference picture index of the second zero vector motion information may be 1.
  • the number of zero vector motion information may be the same as the number of reference pictures in the reference picture list.
  • the reference direction of the zero vector motion information may be bidirectional. Both motion vectors may be zero vectors.
  • the number of zero vector motion information may be the smaller of the number of reference pictures in the reference picture list L0 and the number of reference pictures in the reference picture list L1.
  • a unidirectional reference direction may be used for a reference picture index that can be applied only to one reference picture list.
  • the encoding apparatus 100 and/or the decoding apparatus 200 may sequentially add zero vector motion information to the merge list while changing the reference picture index.
  • the zero vector motion information may not be added to the merge list.
  • steps 1) to 4) described above is merely exemplary, and the order of steps may be interchanged. In addition, some of the steps may be omitted according to predefined conditions.
  • the maximum number of predicted motion vector candidates in the predicted motion vector candidate list may be predefined.
  • the predefined maximum number is denoted by N.
  • the predefined maximum number may be 2.
  • Motion information (ie, a predicted motion vector candidate) may be added to the predicted motion vector candidate list in the order of steps 1) to 3) below.
  • Step 1) Available spatial candidates among the spatial candidates may be added to the prediction motion vector candidate list.
  • Spatial candidates may include a first spatial candidate and a second spatial candidate.
  • the first spatial candidate may be one of A 0 , A 1 , scaled A 0, and scaled A 1 .
  • the second spatial candidate may be one of B 0 , B 1 , B 2 , scaled B 0 , scaled B 1, and scaled B 2 .
  • Motion information of the available spatial candidates may be added to the prediction motion vector candidate list in the order of the first spatial candidate and the second spatial candidate.
  • the motion information may not be added to the predicted motion vector candidate list. That is, when the value of N is 2, if the motion information of the second spatial candidate is the same as the motion information of the first spatial candidate, the motion information of the second spatial candidate may not be added to the predicted motion vector candidate list.
  • the number of motion information to be added may be at most N.
  • Step 2 If the number of motion information in the predicted motion vector candidate list is smaller than N and a temporal candidate is available, motion information of the temporal candidate may be added to the predicted motion vector candidate list. In this case, when motion information of an available temporal candidate overlaps with other motion information already existing in the predicted motion vector candidate list, the motion information may not be added to the predicted motion vector candidate list.
  • Step 3 If the number of motion information in the predicted motion vector candidate list is smaller than N, zero vector motion information may be added to the predicted motion vector candidate list.
  • Reference picture indices of one or more zero vector motion information may be different from each other.
  • the encoding apparatus 100 and/or the decoding apparatus 200 may sequentially add zero vector motion information to the predicted motion vector candidate list while changing the reference picture index.
  • the zero vector motion information may not be added to the predicted motion vector candidate list.
  • the description of the zero vector motion information described above for the merge list may also be applied to the zero vector motion information. Redundant descriptions are omitted.
  • steps 1) to 3) described above is merely exemplary, and the order between steps may be interchanged. In addition, some of the steps may be omitted according to predefined conditions.
  • a quantized level may be generated by performing a transform and/or quantization process on the residual signal.
  • the residual signal may be generated as a difference between the original block and the prediction block.
  • the prediction block may be a block generated by intra prediction or inter prediction.
  • the residual signal may be transformed into the frequency domain through a transformation process that is part of a quantization process.
  • the transformation kernel used for transformation may include a variety of DCT kernels such as Discrete Cosine Transform (DCT) type 2 (DCT-II) and a Discrete Sine Transform (DST) kernel. .
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DCT-II Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • transform kernels may perform a separable transform or a 2D (2D) non-separable transform on the residual signal.
  • the separable transform may be a transform that performs a 1D (1D) transform on the residual signal in each of a horizontal direction and a vertical direction.
  • DCT type and DST type adaptively used for 1D conversion may include DCT-V, DCT-VIII, DST-I and DST-VII in addition to DCT-II as indicated in Tables 3 and 4 below. have.
  • a transform set may be used to derive a DCT type or a DST type to be used for transformation.
  • Each transform set may include a plurality of transform candidates.
  • Each transformation candidate may be a DCT type or a DST type.
  • Table 5 below shows an example of a transform set applied to a horizontal direction and a transform set applied to a vertical direction according to an intra prediction mode.
  • transform sets applied in the horizontal direction and the vertical direction may be predefined according to the intra prediction mode of the target block.
  • the encoding apparatus 100 may perform transform and inverse transform on the residual signal by using transforms included in a transform set corresponding to the intra prediction mode of the target block.
  • the decoding apparatus 200 may perform inverse transform on the residual signal by using a transform included in a transform set corresponding to the intra prediction mode of the target block.
  • a transform set applied to the residual signal may be determined as exemplified in Tables 3, 4, and 5, and may not be signaled.
  • the transformation indication information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the transformation indication information may be information indicating which transformation candidate is used among a plurality of transformation candidates included in the transformation set applied to the residual signal.
  • all three transform sets may be configured according to the intra prediction mode.
  • An optimal transform method may be selected from among 9 multiple transform methods due to a combination of three transforms in the horizontal direction and three transforms in the vertical direction. Encoding efficiency can be improved by encoding and/or decoding the residual signal using such an optimal transformation method.
  • information on which transformation among transformations belonging to the transformation set is used may be entropy encoded and/or decoded. Truncated unary binarization may be used to encode and/or decode such information.
  • the method using various transforms as described above can be applied to a residual signal generated by intra prediction or inter prediction.
  • the transformation may include at least one of a first order transformation and a second order transformation.
  • a transform coefficient may be generated by performing a first-order transform on the residual signal, and a second-order transform coefficient may be generated by performing a second-order transform on the transform coefficient.
  • the primary transformation may be referred to as a primary transformation.
  • the first-order transform may be referred to as an adaptive multiple transform (AMT).
  • AMT may mean that different transformations are applied to each of the 1D directions (ie, vertical and horizontal directions).
  • the second-order transform may be a transform for improving the energy concentration of the transform coefficient generated by the first-order transform.
  • the second-order transform may be a separable transform or a non-separable transform.
  • the non-separable transform may be a Non-Separable Secondary Transform (NSST).
  • the first-order transformation may be performed using at least one of a plurality of predefined transformation methods.
  • a plurality of predefined transformation methods include Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), and Karhunen-Loeve Transform (KLT) based transformation.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • the first-order transformation may be a transformation having various types according to a kernel function defining DCT or DST.
  • the first-order transform includes transforms such as DCT-2, DCT-5, DCT-7, DST-7, DST-1, DST-8, and DCT-8 according to the transform kernel shown in Table 6 below. can do.
  • Table 6 various transform types and transform kernel functions for Multiple Transform Selection (MTS) are illustrated.
  • MTS may mean that a combination of one or more DCT and/or DST conversion kernels is selected for conversion of the residual signal in the horizontal and/or vertical directions.
  • i and j may be integer values of 0 or more and N-1 or less.
  • a secondary transform may be performed on transform coefficients generated by performing the first transform.
  • a transform set can be defined in the second-order transform.
  • Methods for deriving and/or determining a transform set as described above can be applied not only to a first order transform but also to a second order transform.
  • the first and second transforms can be determined for a specified object.
  • a first order transform and a second order transform may be applied to a signal component of one or more of a luma component and a chroma component. Whether to apply the first-order transform and/or the second-order transform may be determined according to at least one of coding parameters for the target block and/or the neighboring block. For example, whether to apply a first-order transform and/or a second-order transform may be determined by the size and/or shape of the target block.
  • transformation information indicating a transformation method used for an object may be derived by using specified information.
  • the transformation information may include an index of a transformation to be used for a first order transformation and/or a second order transformation.
  • the transformation information may indicate that the first transformation and/or the second transformation are not used.
  • the transformation method(s) applied to the first transformation and/or the second transformation indicated by the transformation information is applied to the target block and/or a neighboring block. It may be determined according to at least one of the coding parameters for.
  • transformation information indicating a transformation method for a specified object may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • whether a first-order transformation is used, an index indicating a first-order transformation, whether a second-order transformation is used, an index indicating a second-order transformation, etc. may be derived from the decoding apparatus 200 as transformation information. have.
  • transformation information indicating whether a first-order transformation is used, an index indicating a first-order transformation, whether a second-order transformation is used, an index indicating a second-order transformation, and the like may be signaled.
  • Quantized transform coefficients may be generated by performing quantization on a residual signal or a result generated by performing a first-order transform and/or a second-order transform.
  • the quantized transform coefficients may be scanned according to at least one of (up-right) diagonal scanning, vertical scanning, and horizontal scanning according to at least one of an intra prediction mode, a block size, and a block shape.
  • the block may be a transform unit.
  • Each scan can start at a specified start point and end at a specified end point.
  • quantized transform coefficients may be changed into a one-dimensional vector form by scanning coefficients of a block using diagonal scanning of FIG. 13.
  • horizontal scanning of FIG. 14 or vertical scanning of FIG. 15 may be used instead of diagonal scanning according to a block size and/or intra prediction mode.
  • Vertical scanning may be scanning a two-dimensional block shape coefficient in a column direction.
  • Horizontal scanning may be scanning a two-dimensional block shape coefficient in a row direction.
  • quantized transform coefficients may be scanned in a diagonal direction, a horizontal direction, or a vertical direction.
  • the quantized transform coefficients can be expressed in a block form.
  • the block may include a plurality of sub-blocks. Each sub-block may be defined according to a minimum block size or a minimum block type.
  • the scanning order according to the type or direction of scanning may be first applied to sub-blocks.
  • a scanning order according to a scanning direction may be applied to quantized transform coefficients in a sub-block.
  • transform coefficients quantized by the first-order transformation, the second-order transformation, and quantization of the residual signal of the target block are Can be created. Thereafter, one of three scanning orders may be applied to four 4x4 sub-blocks, and quantized transform coefficients may be scanned for each 4x4 sub-block according to the scanning order.
  • the encoding apparatus 100 may generate entropy-coded quantized transform coefficients by performing entropy encoding on the scanned quantized transform coefficients, and may generate a bitstream including entropy-coded quantized transform coefficients. .
  • the decoding apparatus 200 may extract entropy-coded quantized transform coefficients from the bitstream, and generate quantized transform coefficients by performing entropy decoding on the entropy-coded quantized transform coefficients.
  • Quantized transform coefficients may be arranged in a two-dimensional block form through inverse scanning. In this case, as a method of reverse scanning, at least one of a (top right) diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan may be performed.
  • inverse quantization may be performed on quantized transform coefficients.
  • the second-order inverse transform may be performed on the result generated by performing the inverse quantization.
  • the first-order inverse transform may be performed on a result generated by performing the second-order inverse transform.
  • a reconstructed residual signal may be generated by performing a first-order inverse transform on a result generated by performing a second-order inverse transform.
  • inverse mapping of a dynamic range may be performed before in-loop filtering.
  • the dynamic range can be divided into 16 equal pieces, and a mapping function for each piece can be signaled.
  • the mapping function may be signaled at the slice level or the tile group level.
  • the inverse mapping function for performing inverse mapping may be derived based on the mapping function.
  • In-loop filtering storage of a reference picture, and motion compensation may be performed in the demapped region.
  • the prediction block generated through inter prediction may be converted into a mapped region by mapping using a mapping function, and the converted prediction block may be used to generate a reconstructed block.
  • a prediction block generated by intra prediction may be used to generate a reconstructed block without mapping and/or demapping.
  • the residual block may be converted into an inversely mapped area by performing scaling on the chroma component of the mapped area.
  • Whether scaling is available may be signaled at the slice level or the tile group level.
  • scaling can be applied only when mapping for luma components is available, and division of luma components and division of chroma components follow the same tree structure.
  • Scaling may be performed based on an average of values of samples of the luma prediction block corresponding to the chroma prediction block.
  • the luma prediction block may mean a mapped luma prediction block.
  • a value required for scaling may be derived by referring to the look-up table using the index of a piece to which the average of the values of the samples of the luma prediction block belongs.
  • the residual block can be converted into an inversely mapped region. Thereafter, for the chroma component block, reconstruction, intra prediction, inter prediction, in-loop filtering, and storage of a reference picture may be performed in the demapped region.
  • mapping and/or inverse mapping of the luma component and chroma component is available may be signaled through a sequence parameter set.
  • the prediction block of the target block may be generated based on a block vector.
  • the block vector may represent a displacement between a target block and a reference block.
  • the reference block may be a block in the target image.
  • a prediction mode for generating a prediction block with reference to a target image may be referred to as an Intra Block Copy (IBC) mode.
  • IBC Intra Block Copy
  • the IBC mode can be applied to a CU of a specified size.
  • the IBC mode can be applied to the MxN CU.
  • M and N may be 64 or less.
  • the IBC mode may include a skip mode, a merge mode, and an AMVP mode.
  • a merge candidate list may be configured, and a merge index may be signaled to specify one merge candidate among merge candidates of the merge candidate list.
  • the specified merge candidate block vector may be used as the block vector of the target block.
  • a differential block vector may be signaled.
  • the prediction block vector may be derived from a left neighboring block and an upper neighboring block of the target block.
  • an index on which neighboring block is to be used may be signaled.
  • the prediction block of the IBC mode may be included in the target CTU or the left CTU, and may be limited to a block within a previously reconstructed region.
  • the value of the block vector may be limited so that the prediction block of the target block is located within a specified region.
  • the specified area may be an area of three 64x64 blocks that are encoded and/or decoded prior to the 64x64 block including the target block.
  • 16 is a structural diagram of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • the encoding device 1600 may correspond to the encoding device 100 described above.
  • the encoding apparatus 1600 includes a processing unit 1610, a memory 1630, a user interface (UI) input device 1650, a UI output device 1660, and a storage that communicate with each other through a bus 1690. (1640) may be included.
  • the encoding apparatus 1600 may further include a communication unit 1620 connected to the network 1699.
  • the processing unit 1610 may be a semiconductor device that executes processing instructions stored in a central processing unit (CPU), a memory 1630 or the storage 1640.
  • the processing unit 1610 may be at least one hardware processor.
  • the processing unit 1610 may generate and process signals, data, or information input to the encoding device 1600, output from the encoding device 1600, or used inside the encoding device 1600. Inspection, comparison, and judgment related to data or information can be performed. That is to say, in the embodiment, generation and processing of data or information, and inspection, comparison, and determination related to data or information may be performed by the processing unit 1610.
  • the processing unit 1610 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, and inverse quantization.
  • a unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190 may be included.
  • Inter prediction unit 110, intra prediction unit 120, switch 115, subtractor 125, transform unit 130, quantization unit 140, entropy encoding unit 150, inverse quantization unit 160, At least some of the inverse transform unit 170, the adder 175, the filter unit 180, and the reference picture buffer 190 may be program modules and may communicate with an external device or system.
  • Program modules may be included in the encoding apparatus 1600 in the form of an operating system, an application program module, and other program modules.
  • Program modules may be physically stored on various known storage devices. In addition, at least some of these program modules may be stored in a remote storage device capable of communicating with the encoding device 1600.
  • Program modules are routines, subroutines, programs, objects, components, and data that perform functions or operations according to an embodiment or implement abstract data types according to an embodiment.
  • the structure may be included, but is not limited thereto.
  • the program modules may be composed of an instruction or code executed by at least one processor of the encoding apparatus 1600.
  • the processing unit 1610 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, and inverse quantization. Commands or codes of the unit 160, the inverse transform unit 170, the adder 175, the filter unit 180, and the reference picture buffer 190 may be executed.
  • the storage unit may represent the memory 1630 and/or the storage 1640.
  • the memory 1630 and the storage 1640 may be various types of volatile or nonvolatile storage media.
  • the memory 1630 may include at least one of a ROM 1631 and a RAM 1632.
  • the storage unit may store data or information used for the operation of the encoding device 1600.
  • data or information of the encoding apparatus 1600 may be stored in the storage unit.
  • the storage unit may store pictures, blocks, lists, motion information, inter prediction information, and bitstreams.
  • the encoding apparatus 1600 may be implemented in a computer system including a recording medium that can be read by a computer.
  • the recording medium may store at least one module required to operate the encoding apparatus 1600.
  • the memory 1630 may store at least one module, and may be configured to execute at least one module by the processor 1610.
  • a function related to communication of data or information of the encoding apparatus 1600 may be performed through the communication unit 1620.
  • the communication unit 1620 may transmit the bitstream to the decoding apparatus 1700 to be described later.
  • 17 is a structural diagram of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding device 1700 may correspond to the decoding device 200 described above.
  • the decoding apparatus 1700 includes a processing unit 1710, a memory 1730, a user interface (UI) input device 1750, a UI output device 1760, and a storage that communicate with each other through a bus 1790. (1740) may be included. Also, the decoding apparatus 1700 may further include a communication unit 1720 connected to the network 1799.
  • UI user interface
  • the processing unit 1710 may be a central processing unit (CPU), a semiconductor device that executes processing instructions stored in the memory 1730 or the storage 1740.
  • the processing unit 1710 may be at least one hardware processor.
  • the processing unit 1710 may generate and process signals, data, or information input to the decoding device 1700, output from the decoding device 1700, or used inside the decoding device 1700. Inspection, comparison, and judgment related to data or information can be performed. That is to say, in the embodiment, generation and processing of data or information, and inspection, comparison, and determination related to data or information may be performed by the processing unit 1710.
  • the processing unit 1710 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, a switch 245, an adder 255, and a filter. It may include a sub 260 and a reference picture buffer 270.
  • Entropy decoding unit 210, inverse quantization unit 220, inverse transform unit 230, intra prediction unit 240, inter prediction unit 250, switch 245, adder 255, filter unit 260 and At least some of the reference picture buffers 270 may be program modules and may communicate with an external device or system.
  • Program modules may be included in the decoding apparatus 1700 in the form of an operating system, an application program module, and other program modules.
  • Program modules may be physically stored on various known storage devices. In addition, at least some of these program modules may be stored in a remote storage device capable of communicating with the decoding device 1700.
  • Program modules are routines, subroutines, programs, objects, components, and data that perform functions or operations according to an embodiment or implement abstract data types according to an embodiment.
  • the structure may be included, but is not limited thereto.
  • the program modules may be composed of instructions or codes executed by at least one processor of the decoding apparatus 1700.
  • the processing unit 1710 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, a switch 245, an adder 255, and a filter. Commands or codes of the unit 260 and the reference picture buffer 270 may be executed.
  • the storage unit may represent the memory 1730 and/or the storage 1740.
  • the memory 1730 and the storage 1740 may be various types of volatile or nonvolatile storage media.
  • the memory 1730 may include at least one of a ROM 1173 and a RAM 1732.
  • the storage unit may store data or information used for the operation of the decoding apparatus 1700.
  • data or information of the decoding apparatus 1700 may be stored in a storage unit.
  • the storage unit may store pictures, blocks, lists, motion information, inter prediction information, and bitstreams.
  • the decoding apparatus 1700 may be implemented in a computer system including a recording medium that can be read by a computer.
  • the recording medium may store at least one module required for the decoding apparatus 1700 to operate.
  • the memory 1730 may store at least one module, and at least one module may be configured to be executed by the processing unit 1710.
  • a function related to data or information communication of the decoding apparatus 1700 may be performed through the communication unit 1720.
  • the communication unit 1720 may receive a bitstream from the encoding device 1600.
  • the geometric division may mean division in which the area determined by division is not limited to one of a square and a rectangle. That is to say, the geometric division may mean division in which the area determined by division may be non-square and non-rectangular.
  • division lines for dividing the target block may be divisions other than horizontal lines and vertical lines.
  • the geometric division of the target block may be the division of the target block into a non-square and non-rectangle form.
  • the geometric division may mean dividing the target block into shapes other than square and rectangle.
  • the area created by the geometric division may have a non-square and a non-rectangular shape.
  • the area determined by the division may mean each sub-block of sub-blocks generated by geometrically dividing the target block.
  • the geometric division may mean division in which the area determined by division is not limited to one of a square, a rectangle, and a triangle.
  • geometric division may mean division in which the area determined by division may be non-square, non-rectangular and non-triangular.
  • division lines for dividing the target block may be divisions other than a horizontal line, a vertical line, a diagonal of -45 degrees and a diagonal of 45 degrees.
  • the geometric division for the target block may be to divide the target block into a non-square, non-rectangular, and non-triangular shape.
  • the geometric division may mean dividing the target block into a shape other than a square, a rectangle, and a triangle.
  • the area created by the geometric division may have a non-square, non-rectangular and non-triangular shape.
  • the geometric division may mean a non-triangular division.
  • the geometric division may include a non-triangular division.
  • the non-triangular division may mean division having a shape in which an area determined by division is a non-triangle, a non-square, and a non-rectangular shape.
  • the non-triangular division may mean division in which the division line dividing the target block is not a horizontal line or a vertical line, and does not pass through two vertices of the target block.
  • the non-triangular division may mean division in which the division line dividing the target block is not a horizontal line and a vertical line, and the division line does not pass a vertex of the target block.
  • the non-triangular division may mean that the two regions generated by division of the target block are two parallelograms or one pentagon and one triangle.
  • the non-triangular division may mean division in which the shape of a plurality of divided object blocks generated by division of the object block is not limited to only a rectangle and a triangle.
  • the geometric division can be represented in a variety of ways.
  • the shape of the geometric division may be specified by at least one of 1) distance and 2) angle.
  • the distance may be a distance between the dividing line and the center of the target block.
  • the angle may be the angle of the dividing line.
  • the angle of the dividing line may be an angle between the dividing line and the x-axis.
  • the angle of the dividing line may be a value corresponding to an angle between the dividing line and the x-axis.
  • the geometric division may mean division expressed by 1) a distance between the division line and the center of the target block, and 2) an angle of the division line.
  • the form of division can be limited. For example, in a case where a coding parameter for a target block satisfies a specified condition, or the like, the distance between the dividing line and the center of the target block may be regarded as 0.
  • the geometric division shape information may specify the shape of the geometric division.
  • the geometric division type information may include 1) distance information indicating distance and 2) angle information indicating an angle.
  • one of the predefined distances may be selected for geometric division.
  • the distance information may indicate a selected distance among predefined distances.
  • the distance information may be an index for predefined distances.
  • one of predefined angles may be selected for geometric division.
  • the angle information may indicate an angle selected from among predefined angles.
  • the angle information may be an index for predefined angles.
  • a divided area generated by geometric division may be configured in units of pixels.
  • the pixels of the target block can be divided by a dividing line.
  • a specific pixel among the pixels of the target block may be positioned above the dividing line.
  • Which division area a pixel positioned above the division line belongs to may be determined by a specific rule.
  • the division line may be a boundary between pixels belonging to different division areas.
  • the divided area generated by geometric division may be configured in units of sub-blocks.
  • the divided region may include sub-blocks.
  • Sub-blocks of the target block may be divided by dividing lines. A specified sub-block among the pixels of the target block may be positioned above the dividing line. Which division area the sub-block located above the division line belongs to may be determined by a specific rule. Alternatively, it may be determined which of a plurality of divided regions the specified sub-block of the target block belongs to by using a calculation formula. In this case, the division line may be a boundary between sub-blocks belonging to different division regions.
  • the specified pixel and/or the specified sub-block may belong to both of the plurality of divided regions.
  • statistical values of predicted values for the plurality of divided regions may be used.
  • processing unit may mean the processing unit 1610 and/or the processing unit 1710.
  • the processing unit may geometrically divide the target block to generate a plurality of divided regions.
  • the plurality of divided regions may include a first partitioned region and a second partitioned region.
  • the number of divided regions constituting one target block may not be limited to two.
  • the divided regions may be 3, 4, or more.
  • the target block may be square or rectangular.
  • the target block may be a coding block of a leaf node that is no longer divided determined based on the tree structure described above.
  • the processor may generate predicted values for each of the plurality of divided regions.
  • the processor may perform separate prediction for each divided region, and may generate a predicted value of the divided region through prediction.
  • the processing unit may apply different prediction methods to the plurality of divided regions, respectively.
  • the processor may apply the same prediction method to all or part of the plurality of divided regions, respectively.
  • one prediction method may be inter prediction.
  • one prediction method may be intra prediction.
  • different prediction modes and/or different coding parameters of a specific prediction scheme may be applied to the plurality of partitioned regions.
  • a common prediction method can be applied to a plurality of divided regions.
  • one list may be shared for prediction for a plurality of partitioned regions.
  • some coding parameters for the prediction scheme may be different according to the divided regions.
  • a specific inter prediction mode such as a skip mode, a merge mode, and an advanced motion vector prediction (AMVP) mode for a target block including a plurality of divided regions Can be applied.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the processing unit may generate a merge list for the target block.
  • the processing unit may apply different merge indexes to the plurality of partitioned regions, respectively.
  • the processing unit may apply different merge candidates to the plurality of divided regions, respectively.
  • different merge indices for a plurality of split regions may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • different merge indices for a plurality of divided regions may be derived from the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • Information for such induction may be signaled from the encoding device 1600 to the decoding device 1700.
  • the processor may generate a predicted motion vector candidate list for the target block.
  • the processor may apply different predicted motion vector indices to the plurality of divided regions, respectively. Different predicted motion vector indices for a plurality of divided regions may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • 19 illustrates a relationship between a divided area and a merge list according to an example.
  • a merge list may be used for prediction on a partition.
  • the processing unit may generate one merge list for the target block.
  • the processing unit may separately generate merge lists for a plurality of divided regions. For example, the processing unit may generate a first merge list for the first partitioned area and a second merge list for the second partitioned area.
  • the merge list may provide a plurality of merge candidate modes.
  • the merge candidate mode may mean a merge mode using a specified merge candidate.
  • the first merge candidate mode may mean a merge mode using the first merge candidate.
  • one selected merge candidate mode among a plurality of merge candidate modes may be applied to the first divided region.
  • another selected merge candidate mode among a plurality of merge candidate modes may be applied to the second divided region.
  • the use of the specified merge candidate mode may mean that inter prediction is performed using the merge candidate of the specified merge candidate mode in the merge mode.
  • the processor may generate a prediction value for each divided region of the plurality of divided regions by using a plurality of merge candidate modes of the merge list.
  • the processing unit may generate various prediction values using various prediction methods for a plurality of divided regions.
  • the processor may use a weighted sum or a weighted average when combining a plurality of divided regions.
  • the processor may use a weighted sum (or average) of predicted values of the divided regions generated by geometric division in prediction of the target block.
  • the weighted sum (or average) may be applied to a specified target in the target block.
  • the specified object may be a pixel or sub-block on a boundary line between a plurality of divided regions.
  • the specified object may be a pixel or sub-block adjacent to a boundary line between a plurality of divided regions.
  • the specified object may include one or more pixels adjacent to the pixel on the boundary line in a specific direction in addition to the pixel on the boundary line.
  • the specific direction may include at least one of an upper direction, a lower direction, a left direction, a right direction, and a diagonal direction based on the pixel on the boundary line.
  • the diagonal direction may include at least one of a lower right direction and a lower left direction.
  • the processing unit may apply different prediction modes to the first partitioned region and the second partitioned region.
  • the prediction mode may be an intra mode or an inter mode.
  • intra prediction may include at least one of intra prediction modes predefined by the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • the predefined intra prediction modes may include two non-directional modes and 65 directional modes.
  • the inter prediction may include at least one of inter prediction modes predefined by the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • the predefined inter prediction modes may include a merge mode, an AMVP mode, and an Rane mode.
  • any one of a plurality of inter prediction modes predefined in the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700 is applied to the first divided region, and a plurality of predefined inter prediction modes are applied to the second divided region.
  • Another inter prediction mode among the inter prediction modes may be applied.
  • the predefined inter-modes include an advanced motion vector predictor (AMVP) mode, a merge mode, a skip mode, a merge mode with motion vector difference, and a sub-block merge.
  • AMVP advanced motion vector predictor
  • a merge mode a skip mode
  • a merge mode with motion vector difference and a sub-block merge.
  • At least two or more of a mode, a triangle partitioning mode, an inter-intra combined prediction mode, an affine inter mode, or a current picture reference mode may be included. have.
  • use of a specific mode d, for example, an inter-intra combined prediction mode, etc.
  • use of a specific mode d, for example, an inter-intra combined prediction mode, etc.
  • the processing unit may perform the following prediction.
  • the processor may encode and/or decode the first partitioned region using prediction of the intra mode, and may encode and/or decode the second partitioned region using prediction of the inter mode.
  • the processing unit may encode and/or decode the first partitioned region using prediction of the merge mode, and may encode and/or decode the second partitioned region using prediction of the AMVP mode.
  • the processing unit may encode and/or decode the first partitioned region using prediction of the first intra prediction mode (eg, planar mode), and the second intra prediction mode (eg, vertical mode or horizontal mode) ) Can be used to encode and/or decode the second split region.
  • first intra prediction mode eg, planar mode
  • second intra prediction mode eg, vertical mode or horizontal mode
  • the first partitioned region and the second partitioned region may be encoded and/or decoded independently or in parallel.
  • the first partitioned region and the second partitioned region may be sequentially encoded and/or decoded according to a specified coding order.
  • either of the first partitioned region and the second partitioned region is pre-coded/decoded. You can refer to another divided area.
  • encoding and/or decoding of the first split region may be performed before encoding and/or decoding of the second split region, and conversely, encoding and/or decoding of the second split region is performed by the first split region. It may be performed earlier than the encoding and/or decoding cost of.
  • FIG. 20 illustrates prediction in which merge candidate modes are respectively applied to a first partitioned region and a second partitioned region according to an example.
  • FIG. 21 illustrates prediction in which a merge candidate mode is applied to a first partitioned region and an intra mode is applied to a second partitioned region according to an example.
  • FIG. 22 illustrates prediction in which an intra mode is applied to a first partitioned region and a merge candidate mode is applied to a second partitioned region according to an example.
  • the processing unit may perform the following predictions.
  • the processing unit may use the merge mode for both the first divided area and the second divided area.
  • the processor may use merge mode inter prediction for the first partitioned region and intra prediction for the second partitioned region. For example, the processor may use one merge candidate mode among a plurality of merge candidate modes for a first partition, and one intra prediction mode among a plurality of intra prediction modes for a second partition. have.
  • the processing unit may use intra prediction for the first partitioned region, and may use merge mode inter prediction for the second partitioned region.
  • the processor may use one of the plurality of intra prediction modes for the first partitioned region, and may use one merge candidate mode from the plurality of merge candidate modes for the second partitioned region. have.
  • the processing unit may apply intra prediction to one or more of the plurality of divided regions.
  • the processor may generate prediction values of a plurality of partitioned regions by combining merge candidate modes of the merge list and intra prediction modes of intra prediction.
  • intra prediction mode(s) that can be used among a plurality of intra prediction modes may be limited.
  • the processing unit may use the specified intra prediction modes fixedly.
  • the specified intra prediction mode may be a planar mode, a DC mode, a horizontal mode, a vertical mode, or a diagonal mode.
  • the processing unit may use one of the specified intra prediction modes when intra prediction is used for the divided region.
  • the geometric segmentation of the embodiment can be used optionally.
  • the geometric division usage information may indicate whether or not the geometric division of the embodiment is used.
  • the geometric division use information may be signaled from the encoding device 1600 to the decoding device 1700.
  • the geometric division usage information may be derived based on a coding parameter specified by the encoding apparatus 1600 and/or the decoding apparatus 1700.
  • the coding parameter may include at least one of a slice type, an inter prediction mode, and a size of a target block.
  • geometric division may be used only when the type of the slice to which the target block belongs is a B slice. Geometric division may be used only when the target block is a block coded in the merge mode. Geometric division may be used only when the width and/or height of the target block is greater than or equal to a predetermined first threshold value.
  • the first threshold may be 8, 16 or 32.
  • Geometric division may be used only when the ratio of the width and height of the target block is smaller than the specified second threshold.
  • the second threshold may be 4, 8 or 16.
  • geometric division prediction method information may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • the geometric division prediction method information may indicate a prediction method for a plurality of divided regions generated by geometric division.
  • the prediction method may be 1) prediction using only the merge list described above with reference to FIG. 19 or 2) prediction using the merge list and intra prediction described above with reference to FIGS. 20, 21 and 22.
  • the geometric division prediction method information may be signaled from the encoding device 1600 to the decoding device 1700.
  • the geometric division prediction method information may be a flag or an index.
  • geometric division prediction selection information may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • the geometric division prediction selection information may indicate a prediction method for a divided region.
  • the prediction method may be prediction using a merge list or intra prediction.
  • the geometrical division prediction selection information for the divided region may indicate which of inter prediction and intra prediction using a merge list for the divided region is used.
  • the geometric division prediction selection information may be a flag or an index.
  • the geometric division prediction selection information may be separately signaled for each divided region of a plurality of divided regions.
  • first geometrical division prediction selection information for the first split region may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • Second geometrical division prediction selection information for the second divided region may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • the same prediction method may be applied to a plurality of divided regions.
  • the same prediction method is commonly used in the encoding apparatus 1600 and/or the decoding apparatus 1700, and a predefined prediction method may be fixedly used. In this case, separate geometric division prediction method information and geometric division prediction selection information are decoded. It may not be signaled to device 1700.
  • FIG. 23 illustrates prediction of a plurality of divided regions using a merge candidate mode and a planar mode, according to an example.
  • a specified merge candidate mode may be used for a first partition among a plurality of partitioned regions, and planar prediction may be used for a second partitioned region.
  • the processor may generate prediction values of a plurality of partitioned regions by combining merge candidate modes of the merge list and intra prediction modes of intra prediction.
  • merge candidate mode selection information for the split region may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • the merge candidate mode selection information for the divided region may indicate a merge candidate mode used for the divided region among merge candidate modes of the merge list.
  • the merge candidate mode selection information may be an index for merge candidate modes.
  • only specified merge candidate modes among the merge candidate modes of the merge list may be limitedly used.
  • the specified merge candidate modes may be a first merge candidate mode and a second merge candidate mode.
  • the merge candidate mode selection information for the divided region may indicate a merge candidate mode used for the divided region among the specified merge candidate modes.
  • the merge candidate mode selection information may be an index or a flag.
  • a first value (ie, "0" or “false") of merge candidate mode selection information for a divided region may indicate that the first merge candidate mode is used for the divided region.
  • the merge candidate mode selection information for the divided region is a first value (ie, "0" or "false)
  • the first merge candidate mode may be used for the divided region.
  • the second value of merge candidate mode selection information for the divided region may indicate that the second merge candidate mode is used for the divided region.
  • the merge candidate mode selection information for the divided region is a second value (that is, "1" or "true")
  • the second merge candidate mode may be used for the divided region.
  • the decoding apparatus 1700 may perform decoding on the divided region by using the merge candidate mode selected by using merge candidate mode selection information for the divided region.
  • intra prediction mode selection information for the split region may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • the intra prediction mode selection information for the split region may indicate an intra prediction mode used for the split region among intra prediction modes.
  • the intra prediction mode selection information may be an index for intra prediction modes.
  • only one specified merge candidate mode among the merge candidate modes of the merge list may be limitedly used.
  • the specified merge candidate mode may be a first merge candidate mode or a second merge candidate mode.
  • the decoding apparatus 1700 may perform decoding on the divided region using the first merge candidate mode.
  • only one specified merge candidate mode among the merge candidate modes of the merge list may be limitedly used, and only one specified intra prediction mode among a plurality of intra prediction modes may be limitedly used.
  • the encoding apparatus 1600 may perform encoding using a specified merge mode or a specified intra prediction mode for a split region.
  • the decoding apparatus 1700 uses a merge candidate mode (e.g., a first merge candidate mode) specified for a partition region determined to use a merge list in performing decoding using geometric partitioning on a target block.
  • a merge candidate mode e.g., a first merge candidate mode
  • the partitioned region may be decoded, and 2) the partitioned region may be decoded using an intra prediction mode (e.g., a planner mode) specified for the partitioned region determined to use intra prediction. Can be done.
  • a reference block may be used in determining a merge candidate mode and/or an intra prediction mode.
  • the reference block may be a block adjacent to the target block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a reference block is one of a block adjacent to the left of the target block, a block adjacent to the top of the target block, a block adjacent to the upper left of the target block, a block adjacent to the upper right of the target block, and a block adjacent to the lower left of the target block.
  • the processing unit may use the merge candidate mode of the reference block of the target block as the merge candidate mode of the divided region.
  • the processing unit may use the intra prediction mode of the reference block of the target block as the intra prediction mode of the divided region.
  • a plurality of divided regions may share a reference block.
  • the processing unit may determine a reference block for the target block, and the determined reference block may be commonly used for a plurality of divided regions.
  • the processing unit may independently determine reference blocks for a plurality of divided regions.
  • reference blocks of a plurality of divided regions may be different from each other.
  • the reference block of the divided region may be determined based on a coding parameter for the divided region and a position in the target block of the divided region.
  • the processing unit 1) whether the divided regions and blocks are adjacent to each other, 2) the degree of proximity between the divided regions and blocks (e.g., distance), 3) the direction of division of the target block (e.g., division) It is possible to determine whether to use the block as a reference block for the divided area based on the angle of the line) and 4) the position of the divided area in the target block.
  • the processor may generate a plurality of prediction values using a plurality of prediction methods for a specific target pixel of the target block, and may generate a final prediction value for the segmentation using statistical values of the plurality of prediction values. have.
  • the specific target pixel may belong to both the first divided region and the second divided region.
  • a first predicted value of the first divided region may be generated, and a second predicted value of the second divided region may be generated.
  • the predicted value of the specific target pixel may be generated based on the first predicted value and the second predicted value.
  • the predicted value of the specific target pixel may be a statistical value of the first predicted value and the second predicted value.
  • the plurality of prediction methods may be prediction methods for a plurality of divided regions.
  • the plurality of prediction methods may be prediction and intra prediction using a merge list.
  • the statistic value may be a weighted sum.
  • the statistical value may be an average value, a maximum value, a minimum value, and a median value.
  • weights for prediction schemes can be used.
  • the weights may be signaled from the encoding device 1600 to the decoding device 1700.
  • the processing unit may determine the weights according to the specified method.
  • the processor may determine the weight of the prediction scheme by using a calculation formula using a coding parameter for a target block and/or a coding parameter for a reference block.
  • weights may be determined in the following manner.
  • the weight of the prediction value of the first partition and the weight of the prediction value of the second partition are It can be the same (eg 50%).
  • the intra prediction mode at least one of a planar mode, a DC mode, a vertical mode, a horizontal mode, and a diagonal mode may be fixedly used.
  • the prediction value generated using the intra mode is higher.
  • a weight may be assigned, and a lower weight may be assigned to a prediction value generated using the merge candidate mode of the merge list.
  • the prediction value generated using the intra mode is lower.
  • a weight may be assigned, and a higher weight may be assigned to a prediction value generated using the merge candidate mode of the merge list.
  • prediction generated using the intra mode among prediction values for the partition regions may be assigned to a value and a predicted value generated using the merge candidate mode of the merge list, respectively.
  • Weights for predicted values of a plurality of divided regions may be predefined.
  • the weight list may include a plurality of ordered sets of weights.
  • the weight order set may be weights for prediction values of a plurality of partitioned regions.
  • the weight selection information may indicate a weight order set selected for a target block from among a plurality of weight order sets.
  • the weight selection information may be a flag or an index.
  • the encoding apparatus 1600 may select an optimal weight order set used for a plurality of divided regions of the target block from among predefined weight order sets. Weight selection information indicating the selected weight order set may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • the reference block used for determining the weight may not be limited to a block adjacent to the left side of the target block and a block adjacent to the top of the target block.
  • the reference block considered for determining the weight may further include one or more of a block adjacent to the upper left of the target block, a block adjacent to the upper right of the target block, and a block adjacent to the lower left of the target block.
  • the reference block considered for determining the weight may include another reference block in the above-described embodiment.
  • the specified position may be one or more of an uppermost position, a lowermost position, and a center position.
  • the specified position may be one or more of a leftmost position, a rightmost position, and a center position.
  • a weight a may be applied to a prediction value generated using a merge candidate mode of a merge list
  • a weight b may be applied to a prediction value generated using an intra mode.
  • the processing unit is the ratio [a:b] between the weight a and the weight b, [1:1], [1:2], [1:3], [2:3], [1:4], [3] :4], [2:1], [3:1], [3:2], [4:1], and [4:3] can be selected.
  • the processor determines 1) the coordinates of the target pixel to which the weight is applied, 2) the distance between the target pixel and the dividing line, 3) the number of reference blocks or the number of blocks adjacent to the target block, 4) the range or weight of the reference block.
  • the ratio between the weight a and the weight b can be selected based on the range of the block used for the purpose.
  • the geometric partitioning mode of the embodiment may use a merge candidate mode of a merge list and intra prediction for a plurality of partitioned regions together.
  • geometric division prediction method information may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700 in order to distinguish between the geometric division mode using only the merge candidate mode of the merge list and the geometric division mode of the embodiment.
  • geometric division prediction selection information capable of distinguishing the prediction method used for the divided region is decoded by the encoding apparatus 1600 It may be signaled to the device 1700.
  • the processing unit may determine a prediction method for the divided region based on the prediction mode of the target block or the divided region.
  • the processor may determine a prediction method for the partitioned region according to a predefined rule using a coding parameter for the target block, or the like.
  • the boundary line block may represent a sub-block through which the boundary line passes, a sub-block adjacent to the boundary line, or a sub-block around the boundary line.
  • the boundary line of the embodiment may mean a first boundary line between a first divided area and a second divided area.
  • the boundary line according to the embodiment may mean a second boundary line composed of boundaries of sub-blocks including a part of the first divided region and a part of the second divided region.
  • the boundary line of the embodiment may include a first boundary line and a second boundary line.
  • the processing unit may efficiently generate and store motion information of the boundary line block for boundary line blocks positioned at boundary lines of a plurality of divided regions generated by geometric division.
  • the processing unit when the merge candidate mode of the merge list is used for both the first and second partitions, the processing unit performs first motion information for the first partition and the second partition for the second partition. It is possible to select one of the first motion information and the second motion information without generating and storing both motion information.
  • the processing unit may generate and store selected motion information.
  • the processing unit may generate and store first motion information for a sub-block belonging to the first divided region.
  • the processor may generate and store second motion information for a subblock belonging to the second divided region.
  • the processing unit may select, generate, and store motion information for the boundary block as follows.
  • the processing unit may select one of the first motion information and the second motion information for the boundary block, and may generate and store the selected motion information.
  • the processor may select one of the first motion information and the second motion information based on the direction of division of the target block and the size of the divided region.
  • the processor may select first motion information for the first divided region as a default.
  • the processing unit may generate and store the first motion information and the second motion information for the boundary block as bidirectional motion information.
  • the processor may select one of the first motion information and the second motion information for the boundary block based on a reference picture list to which the first motion information belongs and a reference picture list to which the first motion information belongs.
  • the processor may select the second motion information.
  • the processor may select the first motion information or select the first motion information and the second motion information as bidirectional motion information.
  • the processing unit may generate and store selected motion information.
  • the processor may select the first motion information.
  • the processor may select second motion information or select the first motion information and the second motion information as bidirectional motion information.
  • the processing unit may generate and store selected motion information.
  • the processing unit may generate and store only motion information for the partitioned region in which the merge candidate mode is used for the boundary block.
  • the processing unit uses the merge candidate mode for all subblocks included in the first partitioned region or the second partitioned region. Only motion information for the divided area can be created and stored.
  • the processing unit may allocate specific motion information to a subblock of the partitioned region in which the intra mode is used.
  • the specified motion information may be a zero vector.
  • the processor may allocate a motion vector specified to the boundary block.
  • the specified motion vector may be a zero vector.
  • the processor may selectively allocate the above-described specified motion information when 1) a specified coding parameter has a specified value or 2) a specified coding parameter has a value within a specified range. I can.
  • the motion information of the target block may be determined and stored in units of a predetermined sub-block.
  • the sub-block may be a block of a fixed size (eg, a block having a size of 4x4 or a block having a size of 8x8) that is predefined by the encoding apparatus 1600 and/or the decoding apparatus 1700.
  • the shape of the sub-block is not limited to a square, and may be a non-square.
  • information for specifying the size and/or shape of the sub-block may be encoded by the encoding apparatus 1600, and the encoded information may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • a type of motion information storage (hereinafter, referred to as a motion storage type) for each sub-block may be determined.
  • the motion storage type includes 1) a first type that stores only motion information of a first divided area, 2) a second type that stores only motion information of a second divided area, and 3) motion information of the first and second divided areas It may include at least one of the third types for storing all of.
  • the motion storage type (e.g., sType) is 1) the index of the current sub-block, 2) whether the current sub-block includes a boundary line of the target block, and 3) the partition to which the current sub-block belongs (ie, the current sub-block It may be determined in consideration of at least one of whether it belongs to the first divided region or the second divided region).
  • the index of the current sub-block may mean an index allocated to identify each of the sub-blocks belonging to the target block.
  • the index of the current sub-block may specify the position of the sub-block in the target block.
  • One-way prediction may be performed on each of the first and second partitions, and the first and second partitions may have only motion information for L0 prediction or motion information for L1 prediction, respectively.
  • the type of motion information for the current sub-block may be determined as the first type.
  • the motion information type for the current sub-block may be determined as the second type.
  • the motion information type for the current sub-block may be determined as a third type.
  • motion information of the first divided region may be stored in the current sub-block.
  • motion information ie, a motion vector, a reference picture index, and a reference direction
  • L1 prediction is performed on the first partitioned region
  • motion information related to the L1 prediction may be generated and stored as information on the current subblock.
  • motion information of the second divided area may be stored in the current sub-block.
  • motion information ie, a motion vector, a reference picture index, and a reference direction
  • L1 prediction is performed on the second partitioned region
  • motion information on the L1 prediction may be generated and stored as information on the current subblock.
  • motion information of the second divided area may be stored in the current sub-block.
  • motion information on L0 prediction that is, a motion vector, a reference picture index, and a reference direction may be stored in the current subblock.
  • motion information related to the L1 prediction may be stored in the current subblock.
  • motion information type for the current sub-block is determined as the third type
  • motion information may be generated and stored in consideration of the reference direction of the first partitioned region and the reference direction of the second partitioned region.
  • the reference directions being the same means that 1) L0 prediction is performed for both the first and second partitions, or 2) L1 prediction is performed for both the first and second partitions. It can mean the case.
  • both motion information of the first divided region and the motion information of the second divided region may be stored in the current subblock.
  • the fact that the reference directions are different from each other means that 1) L0 prediction is performed for the first partitioned region and L1 prediction is performed for the second partitioned region, or 2) L1 prediction is performed for the first partitioned region. It is performed, and for the second partitioned region, it may mean a case where L0 prediction is performed.
  • the geometric division of the above-described embodiment can be used in a limited manner. Whether or not to use the geometric division of the above-described embodiment may be determined in the following manner.
  • the processing unit may determine whether to use geometric division based on the width and height of the target block. For example, the processing unit may not use geometric division when the product of the width and height of the target block is smaller than the first threshold. Alternatively, the processing unit may use geometric division only when the product of the width and height of the target block is equal to or greater than the first threshold.
  • the processing unit may determine whether to use geometric division based on the width of the target block. For example, the processing unit may not use geometric division when the width of the target block is smaller than the second threshold. Alternatively, the processing unit may use geometric division only when the width of the target block is greater than or equal to the second threshold.
  • the processing unit may determine whether to use geometric division based on the height of the target block. For example, the processing unit may not use geometric division when the height of the target block is smaller than the third threshold. Alternatively, the processing unit may use geometric division only when the height of the target block is equal to or greater than the third threshold.
  • the first threshold, the second threshold, and the third threshold may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • each of the first threshold, the second threshold, and the third threshold may be 8, 16, 32, 64, or 128.
  • the processing unit can use geometric division only when the product of the width and height of the target block is A or more, the width of the target block is less than B, and the height of the target block is less than C.
  • the processing unit can use geometric division only when the width of the target block is B or more and less than B'and the height of the target block is C or more and less than C'.
  • B and B' may be different values
  • C and C' may be different values.
  • B may be 8, and B'may be 64.
  • C may be 8, and C′ may be 64.
  • the processing unit may not use geometric division when the width of the target block is greater than or equal to B'and less than B'and the height of the target block is greater than or equal to C'and less than C'.
  • B and B' may be different values
  • C and C' may be different values.
  • B may be 8, and B'may be 64.
  • C may be 8, and C′ may be 64.
  • B may be 64, and B'may be 128.
  • C may be 8, and C′ may be 16.
  • B may be 8 and B′ may be 32.
  • C may be 128, and C'may be 256.
  • B may be 128, and B'may be 256.
  • C may be 8, and C′ may be 32.
  • the processing unit may use the geometric division only when both conditions for whether to use the geometric division described above are satisfied.
  • the processing unit may not use the geometrical division when both conditions for whether to use the geometrical division described above are satisfied.
  • the processing unit may not use the geometrical division when at least one of the two conditions for whether to use the geometrical division is satisfied.
  • Conditions for whether to use the above-described geometric division are 1) 1) prediction using only the merge list described above with reference to FIG. 19 and 2) the merge list and intra prediction described above with reference to FIGS. 20, 21, and 22. Can be used for predictions used.
  • being able to use geometric division may mean that geometric division is available. If geometric division is available, it may then be determined whether or not geometric division is actually used for the target block.
  • the above-described geometric division usage information and the division usage information to be described later may indicate whether geometric division is actually used for a target block. If geometric division is not available, information related to geometric division is not signaled and may not be generated.
  • 25 illustrates various geometric division modes and various triangle division modes according to an example.
  • a geometric division mode in which geometric division is used for encoding and/or decoding of a target block and a triangle division mode in which triangle division is used may be used together.
  • information on the geometric division mode and information on the triangle division mode may be independently signaled.
  • the information on the geometric division mode may include a flag and an index on the geometric division mode.
  • the information on the triangle division mode may include a flag and an index on the triangle division mode.
  • split usage information may be used for the target block.
  • the division use information may indicate whether geometric division or triangular division is used for the target block.
  • the split usage information may be signaled from the encoding device 1600 to the decoding device 1700.
  • the division type information may be used for the target block.
  • the division type information may indicate division used for a target block among geometric division and triangular division.
  • the split type information may be signaled from the encoding device 1600 to the decoding device 1700.
  • geometric division When geometric division is used for a target block, information related to geometric division described above may be signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700.
  • Information related to geometric division includes geometric division usage information, geometric division prediction method information, geometric division prediction selection information, merge candidate mode selection information, intra prediction mode selection information, weight selection information, geometric division shape information, and other coding parameters. can do.
  • information indicating the shape of the triangle division and information indicating the prediction method used for the division region generated by the triangle division are signaled from the encoding apparatus 1600 to the decoding apparatus 1700 Can be.
  • the information indicating the shape of the triangle division may be a flag or an index.
  • Information indicating a prediction method used for a divided region generated by triangulation may be a flag or an index.
  • it may be restricted to use only one of geometric division and triangular division for the target block.
  • a value of division type information indicating whether triangular division is used may be set to a first value (say, “0” or “false”).
  • a value of division type information indicating whether or not geometric division is used may be set to a first value (ie, “0” or “false”).
  • partition availability information may be used for the target block.
  • the partition availability information may indicate whether at least one of geometric partitioning and triangular partitioning is available for the target block. If the division-available information indicates that geometric division and triangular division are not available for the target block, signaling of the information on the above-described geometric division mode and the information on the triangle division mode may be omitted.
  • the partition available information may be a flag or an index.
  • the information of the above-described embodiment may be applied (commonly) to (a plurality of) blocks in a specified object.
  • the object may be a sequence, a picture, a sub-picture, a tile, a tile group, a slice, and a coding tree unit (CTU). That is, the partition availability information may be signaled for a higher level of the target block.
  • CTU coding tree unit
  • the segmentation-available information signaled for an upper level indicates that geometric segmentation and triangulation are not available
  • the information on the above-described geometric segmentation mode and information on the triangle segmentation mode for blocks in the level Signaling can be omitted.
  • the segmentation availability information signaled for the higher level indicates that at least one of geometric segmentation and triangle segmentation is available
  • information about the above-described geometric segmentation mode and information about the triangle segmentation mode are signaled for blocks in the level, respectively. I can.
  • information related to geometric division and information related to triangle division may be signaled as one information, and information related to intra prediction may be signaled separately. have.
  • the contents described in relation to the merge mode, the merge candidate, and the merge list may be applied to other modes, other candidates and other lists other than the merge.
  • 26 is a flowchart of an encoding method according to an embodiment.
  • the processing unit 1610 may determine whether to use geometric division for the target block.
  • the processing unit 1610 may generate a plurality of divided regions by performing division on the target block.
  • the processing unit 1610 may generate a plurality of divided regions by using geometric division.
  • generating a plurality of divided regions may mean generating objects to which a separate prediction scheme can be applied.
  • generating a plurality of divided regions may mean determining which of the plurality of divided regions a pixel or sub-block of the target block belongs to.
  • generating a plurality of divided regions may be determining which of a plurality of prediction methods is used for a pixel or subblock of a target block.
  • the prediction method used for the pixel or sub-block may be determined according to the position of the pixel or sub-block in the target block, and according to this determination, the pixels (or sub-blocks) are divided so that the same prediction method is used.
  • S) may have a shape (eg, trapezoid, pentagon, triangle, etc.) generated according to geometric division.
  • the processor 1610 may determine which of the plurality of divided areas each pixel of the pixels in the target block belongs to.
  • the processor 1610 may determine which of the plurality of divided regions each subblock of the subblocks in the target block belongs to.
  • the processor 1610 may generate information on the encoded target block by performing encoding on a plurality of divided regions generated by geometric division.
  • the processor 1610 may determine a prediction method used for the divided regions for each divided region of the plurality of divided regions.
  • the processor 1610 may generate information related to geometric division to indicate the determined prediction method.
  • encoding may include prediction, transformation, quantization, entropy encoding, inverse quantization, inverse transformation, and reconstruction. At least some of the encoding may be performed on a divided region or a block of the divided region.
  • the information on the encoded target block may include the information described in the above-described embodiment.
  • the information on the encoded target block may include information related to geometric division and information related to triangle division.
  • the processing unit 1610 may generate information related to geometric division according to the geometric division used in the target block and/or the plurality of divided regions. Alternatively, the processing unit 1610 may generate information related to geometric division while using the determined geometric division for the target block and/or a plurality of divided regions. Alternatively, the processor 1610 may determine information related to geometric division, and perform encoding on a target block and/or a plurality of divided regions according to geometric division indicated by the information related to geometric division.
  • the processor 1610 may generate a bitstream including information on the encoded target block.
  • the communication unit 1620 may transmit the bitstream to the decoding apparatus 1700.
  • the storage 1640 may store a bitstream.
  • FIG. 27 is a flowchart of a decoding method according to an embodiment.
  • the communication unit 1720 may receive a bitstream.
  • the processing unit 1710 may obtain a bitstream from the communication unit 1720 or the storage 1740.
  • the storage 1740 or the processing unit 1710 may obtain a bitstream from a recording medium including the bitstream.
  • the bitstream may include information on the encoded target block.
  • the information on the encoded target block may include the information described in the above-described embodiment.
  • the information on the encoded target block may include information related to geometric division and information related to triangle division.
  • the information on the encoded target block may be information used for decoding the target block.
  • the processing unit 1710 may decode the target block by using the encoded information of the target block.
  • the processing unit may extract information related to geometric division from the bitstream.
  • the processor 1710 may determine whether to use geometric division for the target block by using information related to geometric division.
  • the processing unit 1710 may generate a plurality of divided regions by performing division on a target block using information related to geometric division.
  • the processing unit 1710 may generate a plurality of divided regions by using geometric division based on information related to geometric division.
  • generating a plurality of divided regions may mean generating objects to which a separate prediction scheme can be applied.
  • generating a plurality of divided regions may mean determining which of the plurality of divided regions a pixel or sub-block of the target block belongs to.
  • generating a plurality of divided regions may be determining which of a plurality of prediction methods is used for a pixel or subblock of a target block.
  • the prediction method used for the pixel or sub-block may be determined according to the position of the pixel or sub-block in the target block, and according to this determination, the pixels (or sub-blocks) are divided so that the same prediction method is used.
  • S) may have a shape (eg, trapezoid, pentagon, triangle, etc.) generated according to geometric division.
  • the processor 1710 may determine which of the plurality of divided areas each pixel of pixels in the target block belongs to by using information related to geometric division.
  • the processor 1710 may determine which of the plurality of divided areas each sub-block of the sub-blocks in the target block belongs to by using information related to geometric division.
  • the processor 1710 may decode a plurality of divided regions generated by geometric division using information related to geometric division.
  • the processing unit 1710 may determine a prediction method used for the divided regions for each divided region of the plurality of divided regions using information related to geometric division.
  • the decoding may include entropy decoding, inverse quantization, inverse transformation, prediction, and reconstruction. At least some of the decoding may be performed on a divided region or a block of the divided region.
  • the above embodiments may be performed by the same method and/or a corresponding method in the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • a combination of one or more of the above embodiments may be used in encoding and/or decoding an image.
  • the order in which the above embodiments are applied may be different from each other in the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • the order in which the above embodiments are applied may be (at least partially) the same in the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • the order of applying the above embodiment may be different in the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700, and the order of applying the above embodiment may be the same in the encoding apparatus 1600 and the decoding apparatus 1700.
  • the above embodiments may be performed for each of a luma signal and a chroma signal.
  • the above embodiments may perform the same for the luma signal and the chroma signal.
  • the shape of the block to which the above embodiments of the present invention are applied may have a square shape or a non-square shape.
  • the embodiments of the present invention may be applied according to the size of at least one of a target block, a coding block, a prediction block, a transform block, a block, a current block, a coding unit, a prediction unit, a transform unit, a unit, and a current unit.
  • the size here may be defined as a minimum size and/or a maximum size in order to apply the above embodiments, or may be defined as a fixed size to which the above embodiments are applied.
  • the first embodiment may be applied to the first size
  • the second embodiment may be applied to the second size. That is, the always-on embodiments can be applied in combination according to the size.
  • the above embodiments of the present invention may be applied only when the size is greater than or equal to the minimum size and less than or equal to the maximum size. That is, the above embodiments may be applied only when the block size is included within a certain range.
  • the above embodiments of the present invention can be applied only when the condition above the minimum size and the condition below the maximum size are satisfied, wherein the minimum size and the maximum size are respectively the blocks described above in the embodiment and the units described above in the embodiment. It can be the size of one of them. That is, a block to be a target of the minimum size and a block to be a target of the maximum size may be different from each other. For example, the above embodiments of the present invention can be applied only when the size of the target block is greater than the minimum size of the block and less than the maximum size of the block.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 8x8 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 16x16 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 32x32 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 64x64 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 128x128 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 4x4.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 8x8 or less.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 16x16 or less.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 8x8 or more and 16x16 or less.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the target block is 16x16 or more and 64x64 or less.
  • the above embodiments of the present invention can be applied according to a temporal layer.
  • a separate identifier may be signaled to identify a temporal layer to which the above embodiments are applicable, and the above embodiments may be applied to a temporal layer specified by the corresponding identifier.
  • the identifier may be defined as the lowest layer and/or the highest layer to which the embodiment is applicable, or may be defined to indicate a specific layer to which the embodiment is applied.
  • a fixed temporal layer to which the above embodiment is applied may be defined.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the target image is the lowest layer.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer identifier of the target image is 1 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the target image is the highest layer.
  • a slice type or tile group type to which the above embodiments of the present invention are applied may be defined, and the above embodiments of the present invention may be applied according to the corresponding slice type or tile group type.
  • a specified condition in applying the specified processing to a specified object, a specified condition may be required, and when the specified processing is described as being processed under a specified determination, the specified coding parameter If it is determined whether or not a specified condition is satisfied based on or has been described that a specified determination is made based on a specified coding parameter, it may be interpreted that the above specified coding parameter can be replaced with another coding parameter. That is to say, a coding parameter that affects a specified condition or a specified decision can be considered merely exemplary, and it will be understood that the combination of one or more other coding parameters in addition to the specified coding parameter plays the role of the above specified coding parameter. I can.
  • the embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded in the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in the computer software field.

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Abstract

기하학적 분할을 사용하는 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체가 개시된다. 대상 블록에 대해 기하학적 분할되며, 기하학적 분할에 의해 복수의 분할 영역들이 생성될 수 있다. 각 분할 영역은 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태를 가질 수 있다. 복수의 분할 영역들에 대해서 서로 상이한 예측 방식이 적용될 수 있다. 복수의 분할 영역들에 대한 서로 상이한 예측 방식들은 명시적인 정보로서 시그널링될 수 있으며, 대상 블록에 대한 코딩 파라미터 등의 정보를 사용하여 유도될 수 있다.

Description

기하학적 분할을 사용하는 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체
본 발명은 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기하학적 분할을 사용하는 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체를 제공한다.
본 발명은 2019년 7월 23일 출원된 한국특허출원 제10-2019-0088759호, 2019년 10월 17일에 출원된 한국특허출원 제10-2019-0129117호, 2019년 12월 24일 출원된 한국특허출원 제10-2019-0173788호 및 2020년 7월 23일 출원된 한국특허출원 제10-2020-0091902호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
정보 통신 산업의 지속적인 발달을 통해 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 세계적으로 확산되었다. 이러한 확산을 통해, 많은 사용자들이 고해상도이며 고화질인 영상(image) 및/또는 비디오(video)에 익숙해지게 되었다.
높은 화질에 대한 사용자들의 수요를 만족시키기 위하여, 많은 기관들이 차세대 영상 기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 에이치디티브이(High Definition TV; HDTV) 및 풀에이치디(Full HD; FHD) TV뿐만 아니라, FHD TV에 비해 4배 이상의 해상도를 갖는 울트라에이치디(Ultra High Definition; UHD) TV에 대한 사용자들의 관심이 증대하였고, 이러한 관심의 증대에 따라, 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.
영상 압축 기술로서, 인터 예측 기술, 인트라 예측 기술, 변환 및 양자화 기술 및 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재한다.
인터 예측 기술은 현재 픽처의 이전 픽처 및/또는 이후 픽처를 사용하여 현재 픽처에 포함되는 픽셀의 값을 예측하는 기술이다. 인트라 예측 기술은 현재 픽처 내의 픽셀에 대한 정보를 사용하여 현재 픽처에 포함되는 픽셀의 값을 예측하는 기술이다. 변환 및 양자화 기술은 잔차 신호의 에너지를 압축하기 위한 기술이다. 엔트로피 부호화 기술은 높은 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고, 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 기술이다.
이러한 영상 압축 기술을 사용하여 영상에 대한 데이터가 효과적으로 압축, 전송 및 저장될 수 있다.
일 실시예는 기하학적 분할을 사용하여 분할된 영역을 생성하고, 분할된 영역에 대한 부호화 및/또는 복호화를 수행하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
일 측에 있어서, 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 상기 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대한 복호화를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 기하학적 분할은 상기 대상 블록을 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태로 분할하는 복호화 방법이 제공된다.
상기 대상 블록의 크기에 기반하여 상기 대상 블록에 대하여 상기 기하학적 분할이 가용한지 여부가 결정될 수 있다.
상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들이 적용될 수 있다.
상기 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 머지 인덱스들이 각각 적용될 수 있다.
상기 기하학적 분할에 의해 생성되는 복수의 분할 영역들은 픽셀 또는 서브 블록의 단위로 구성될 수 있다.
상기 기하학적 분할의 형태는 거리 및 각도 중 적어도 하나에 의해 특정될 수 있다.
상기 대상 블록에 대한 예측에 있어서 상기 기하학적 분할에 의해 생성된 분할 영역들의 예측 값들에 대한 가중치가 부여된 합이 사용될 수 있다.
다른 일 측에 있어서, 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 상기 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대한 부호화를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 기하학적 분할은 상기 대상 블록을 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태로 분할하는 부호화 방법이 제공된다.
상기 대상 블록의 크기에 기반하여 상기 대상 블록에 대하여 상기 기하학적 분할이 가용한지 여부가 결정될 수 있다.
상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들이 적용될 수 있다.
상기 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 머지 인덱스들이 각각 적용될 수 있다.
상기 기하학적 분할에 의해 생성되는 복수의 분할 영역들은 픽셀 또는 서브 블록의 단위로 구성될 수 있다.
상기 기하학적 분할의 형태는 거리 및 각도 중 적어도 하나에 의해 특정될 수 있다.
또 다른 일 측에 있어서, 상기 부호화 방법에 의하여 생성된 비트스트림을 기록하는 기록 매체가 제공된다.
또 다른 일 측에 있어서, 대상 블록의 복호화를 위한 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 있어서, 상기 비트스트림은, 부호화된 대상 블록에 대한 정보를 포함하고, 상기 부호화된 대상 블록에 대한 정보를 사용하여 상기 대상 블록에 대한 복호화가 수행되고, 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부가 결정되고, 상기 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 상기 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대한 복호화가 수행되고, 상기 기하학적 분할은 상기 대상 블록을 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태로 분할하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.
상기 대상 블록의 크기에 기반하여 상기 대상 블록에 대하여 상기 기하학적 분할이 가용한지 여부가 결정될 수 있다.
상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들이 적용될 수 있다.
상기 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 머지 인덱스들이 각각 적용될 수 있다.
상기 기하학적 분할에 의해 생성되는 복수의 분할 영역들은 픽셀 또는 서브 블록의 단위로 구성될 수 있다.
상기 기하학적 분할의 형태는 거리 및 각도 중 적어도 하나에 의해 특정될 수 있다.
기하학적 분할을 사용하여 분할된 영역을 생성하고, 분할된 영역에 대한 부호화 및/또는 복호화를 수행하는 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 코딩 유닛이 포함할 수 있는 예측 유닛의 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 코딩 유닛에 포함될 수 있는 변환 유닛의 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 일 예에 따른 블록의 분할을 나타낸다.
도 7은 인트라 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 인트라 예측 과정에서 사용되는 참조 샘플을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 인터 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 예에 따른 공간적 후보들을 나타낸다.
도 11은 일 예에 따른 공간적 후보들의 움직임 정보들의 머지 리스트로의 추가 순서를 나타낸다.
도 12은 일 예에 따른 변환 및 양자화의 과정을 설명한다.
도 13은 일 예에 따른 대각선 스캐닝을 나타낸다.
도 14는 일 예에 따른 수평 스캐닝을 나타낸다.
도 15는 일 예에 따른 수직 스캐닝을 나타낸다.
도 16은 일 실시예에 따른 부호화 장치의 구조도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 복호화 장치의 구조도이다.
도 18은 일 예에 따른 다양한 기하학적 분할 모드를 나타낸다.
도 19는 일 예에 따른 분할 영역 및 머지 리스트 간의 관계를 나타낸다.
도 20은 일 예에 따른 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역에 머지 후보 모드들이 각각 적용되는 예측을 나타낸다.
도 21은 일 예에 따른 제1 분할 영역에 머지 후보 모드가 적용되고, 제2 분할 영역에 인트라 모드가 적용되는 예측을 나타낸다.
도 22는 일 예에 따른 제1 분할 영역에 인트라 모드가 적용되고, 제2 분할 영역에 머지 후보 모드가 적용되는 예측을 나타낸다.
도 23은 일 예에 따른 머지 후보 모드 및 플래너 모드를 사용하는 복수의 분할 영역들에 대한 예측을 나타낸다.
도 24는 일 예에 따른 분할 영역들의 경계선에 위치하는 경계선 블록을 나타낸다.
도 25는 일 예에 따른 다양한 기하학적 분할 모드들 및 다양한 삼각형 분할 모드들을 나타낸다.
도 26은 일 실시예에 따른 부호화 방법의 흐름도이다.
도 27은 일 실시예에 따른 복호화 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들이 서로 간에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 나타나는 구성요소들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성요소들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성요소는 설명의 편의상 각각의 구성요소로 나열하여 포함한 것으로 각 구성요소 중 적어도 두 개의 구성요소가 합쳐져 하나의 구성요소로 이루어지거나, 하나의 구성요소가 복수 개의 구성요소로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성요소의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 예시적 실시예들에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 상기의 특정 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 예시적 실시예들의 실시 또는 예시적 실시예들의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성 또한 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일부의 구성요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성요소일 수 있다. 본 발명은, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성요소가 제외된, 본 발명의 본질을 구현함에 있어 필수적인 구성요소만을 포함하여 구현될 수 있다. 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적인 구성요소가 제외된 필수적인 구성요소만을 포함하는 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하에서는, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시예들을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.
이하에서, 영상은 비디오(video)를 구성하는 하나의 픽처(picture)를 의미할 수 있으며, 비디오 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "비디오의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "비디오를 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다.
이하에서, 용어들 "비디오(video)" 및 "동영상(motion picture(s))"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 대상 영상은 부호화의 대상인 부호화 대상 영상 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상은 부호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있고, 복호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상은 현재 부호화 및/또는 복호화의 대상인 현재 영상일 수 있다. 예를 들면, 용어들 "대상 영상" 및 "현재 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "영상(image)", "픽처(picture)", "프레임(frame)" 및 "스크린(screen)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 대상 블록은 부호화의 대상인 부호화 대상 블록 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 블록일 수 있다. 또한, 대상 블록은 현재 부호화 및/또는 복호화의 대상인 현재 블록일 수 있다. 예를 들면, 용어들 "대상 블록" 및 "현재 블록"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 현재 블록은 부호화 시 부호화의 대상이 되는 부호화 대상 블록 및/또는 복호화 시 복호화의 대상이 되는 복호화 대상 블록을 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록은 코딩(coding) 블록, 예측 블록, 잔차 블록 및 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다.
이하에서, 용어들 "블록" 및 "유닛"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 또는 "블록"은 특정한 유닛을 나타낼 수 있다.
이하에서, 용어들 "영역(region)" 및 "세그먼트(segment)"는 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 특정한 신호는 특정한 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예를 들면, 원(original) 신호는 대상 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예측(prediction) 신호는 예측 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 잔차(residual) 신호는 잔차 블록을 나타내는 신호일 수 있다.
실시예들에서, 특정된 정보, 데이터, 플래그(flag), 인덱스(index) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 각각은 값을 가질 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 인덱스, 요소 및 속성 등의 값 "0"은 논리 거짓(logical false) 또는 제1 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "0", 거짓, 논리 거짓 및 제1 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 인덱스, 요소 및 속성 등의 값 "1"은 논리 참(logical true) 또는 제2 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "1", 참, 논리 참 및 제2 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다.
행, 열 또는 인덱스를 나타내기 위해 i 또는 j 등의 변수가 사용될 때, i의 값은 0 이상의 정수일 수 있으며, 1 이상의 정수일 수도 있다. 말하자면, 실시예들에서 행, 열 및 인덱스 등은 0에서부터 카운트될 수 있으며, 1에서부터 카운트될 수 있다.
실시예들에서, 용어 "하나 이상" 또는 용어 "적어도 하나"는 용어 "복수"를 의미할 수 있다. "하나 이상" 또는 "적어도 하나"는 "복수"로 교체되어 사용될 수 있다.
아래에서는, 실시예들에서 사용되는 용어가 설명된다.
부호화기(encoder): 부호화기는 부호화(encoding)를 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 말하자면, 부호화기는 부호화 장치를 의미할 수 있다.
복호화기(decoder): 복호화기는 복호화(decoding)를 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 말하자면, 복호화기는 복호화 장치를 의미할 수 있다.
유닛(unit): 유닛은 영상의 부호화 및/또는 복호화의 단위를 나타낼 수 있다. 용어들 "유닛" 및 "블록(block)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
- 유닛은 샘플(sample)의 MxN 배열일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다. 유닛은 흔히 2차원의 형태의 샘플들의 배열을 의미할 수 있다.
- 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상의 분할에 의해 생성된 영역일 수 있다. 말하자면, 유닛은 하나의 영상 내의 특정된 영역일 수 있다. 하나의 영상은 복수의 유닛들로 분할될 수 있다. 또는, 유닛은 하나의 영상을 세분화된 부분들로 분할하고, 분할된 부분에 대한 부호화 또는 복호화가 수행될 때, 상기의 분할된 부분을 의미할 수 있다.
- 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛의 종류에 따라서 유닛에 대한 기정의된 처리가 수행될 수 있다.
- 기능에 따라서, 유닛의 타입은 매크로 유닛(Macro Unit), 코딩 유닛(Coding Unit; CU), 예측 유닛(Prediction Unit; PU), 잔차 유닛(Residual Unit) 및 변환 유닛(Transform Unit; TU) 등으로 분류될 수 있다. 또는, 기능에 따라서, 유닛은 블록, 매크로블록(Macroblock), 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit), 코딩 트리 블록(Coding Tree Block), 코딩 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 잔차 유닛(Residual Unit), 잔차 블록(Residual Block), 변환 유닛(Transform Unit) 및 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 예를 들면, 대상 유닛은 부호화 및/또는 복호화의 대상인 CU, PU, 잔차 유닛 및 TU 중 적어도 하나일 수 있다.
- 유닛은, 블록과 구분하여 지칭하기 위해, 루마(luma) 성분 블록 및 이에 대응하는 크로마(chroma) 성분 블록, 그리고 각 블록에 대한 신택스 요소(syntax element)를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.
- 유닛의 크기 및 형태는 다양할 수 있다. 또한, 유닛은 다양한 크기 및 다양한 형태를 가질 수 있다. 특히 유닛의 형태는 정사각형뿐만 아니라 직사각형, 사다리꼴, 삼각형 및 오각형 등 2차원으로 표현될 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다.
- 또한, 유닛 정보는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 순서 및 유닛의 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유닛의 타입은 CU, PU, 잔차 유닛 및 TU 등 중 하나를 가리킬 수 있다.
- 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다.
깊이(depth): 깊이는 유닛의 분할된 정도를 의미할 수 있다. 또한, 유닛의 깊이는 트리 구조로서 유닛(들)이 표현되었을 때 유닛이 존재하는 레벨을 나타낼 수 있다.
- 유닛 분할 정보는 유닛의 깊이에 관한 깊이를 포함할 수 있다. 깊이는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다.
- 트리 구조에서, 루트 노드(root node)의 깊이가 가장 얕고, 리프 노드(leaf node)의 깊이가 가장 깊다고 볼 수 있다. 루트 노드는 가장 상위의 노드일 수 있다. 리프 노드는 가장 하위의 노드일 수 있다.
- 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)에 기반하여 깊이 정보(depth)를 가지면서 계층적으로(hierarchically) 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다. 말하자면, 유닛 및 상기의 유닛의 분할에 의해 생성된 하위 유닛은 노드 및 상기의 노드의 자식 노드에 각각 대응할 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이를 가질 수 있다. 깊이는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 하위 유닛의 분할 정보는 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
- 트리 구조에서, 가장 상위 노드는 분할되지 않은 최초의 유닛에 대응할 수 있다. 가장 상위 노드는 루트 노드로 칭해질 수 있다. 또한, 가장 상위 노드는 최소의 깊이 값을 가질 수 있다. 이 때, 가장 상위 노드는 레벨 0의 깊이를 가질 수 있다.
- 레벨 1의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 한 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 2의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 두 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다.
- 레벨 n의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 n번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다.
- 리프 노드는 가장 하위의 노드일 수 있으며, 더 분할될 수 없는 노드일 수 있다. 리프 노드의 깊이는 최대 레벨일 수 있다. 예를 들면, 최대 레벨의 기정의된 값은 3일 수 있다.
- QT 깊이는 쿼드 분할에 대한 깊이를 나타낼 수 있다. BT 깊이는 이진 분할에 대한 깊이를 나타낼 수 있다. TT 깊이는 삼진 분할에 대한 깊이를 나타낼 수 있다.
샘플(sample): 샘플은 블록을 구성하는 기반(base) 단위일 수 있다. 샘플은 비트 깊이(bit depth; Bd)에 따라서 0부터 2Bd-1까지의 값들로서 표현될 수 있다.
- 샘플은 픽셀 또는 픽셀 값일 수 있다.
- 이하에서, 용어들 "픽셀", "화소" 및 "샘플"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU): CTU는 하나의 루마 성분(Y) 코딩 트리 블록과, 상기의 루마 성분 코딩 트리 블록에 관련된 두 크로마 성분(Cb, Cr) 코딩 트리 블록들로 구성될 수 있다. 또한, CTU는 상기의 블록들과 상기의 블록들의 각 블록에 대한 신택스 요소를 포함한 것을 의미할 수도 있다.
- 각 코딩 트리 유닛은 코딩 유닛, 예측 유닛 및 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드 트리(Quad Tree: QT), 이진 트리(Binary Tree; BT) 및 삼진 트리(Ternary Tree; TT) 등과 같은 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 쿼드 트리는 4진 트리(quarternary tree)를 의미할 수 있다. 또한, 각 코딩 트리 유닛은 하나 이상의 분할 방식들을 사용하는 복수 트리(MultiType Tree; MTT)을 이용하여 분할될 수 있다.
- CTU는 입력 영상의 분할에서와 같이, 영상의 복호화 및 부호화 과정에서의 처리 단위인 픽셀 블록을 지칭하기 위한 용어로서 사용될 수 있다.
코딩 트리 블록(Coding Tree Block; CTB): 코딩 트리 블록은 Y 코딩 트리 블록, Cb 코딩 트리 블록 및 Cr 코딩 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
이웃 블록(neighbor block): 이웃 블록은 대상 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 이웃 블록은 재구축된 이웃 블록을 의미할 수도 있다.
- 이하에서, 용어들 "이웃 블록" 및 "인접 블록(adjacent block)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
- 이웃 블록은 재구축된 이웃 블록(reconstructed neighbor block)을 의미할 수도 있다.
공간적 이웃 블록(spatial neighbor block): 공간적 이웃 블록은 대상 블록에 공간적으로 인접한 블록일 수 있다. 이웃 블록은 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다.
- 대상 블록 및 공간적 이웃 블록은 대상 픽처 내에 포함될 수 있다.
- 공간적 이웃 블록은 대상 블록에 경계가 맞닿은 블록 또는 대상 블록으로부터 소정의 거리 내에 위치한 블록을 의미할 수 있다.
- 공간적 이웃 블록은 대상 블록의 꼭지점에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 여기에서, 대상 블록의 꼭지점에 인접한 블록이란, 대상 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 대상 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다.
시간적 이웃 블록(temporal neighbor block): 시간적 이웃 블록은 대상 블록에 시간적으로 인접한 블록일 수 있다. 이웃 블록은 시간적 이웃 블록을 포함할 수 있다.
- 시간적 이웃 블록은 콜 블록(co-located block; col block)을 포함할 수 있다.
- 콜 블록은 이미 재구축된 콜 픽처(co-located picture; col picture) 내의 블록일 수 있다. 콜 블록의 콜 픽처 내에서의 위치는 대상 블록의 대상 픽처 내의 위치에 대응할 수 있다. 또는, 콜 블록의 콜 픽처 내에서의 위치는 대상 블록의 대상 픽처 내의 위치와 동일할 수 있다. 콜 픽처는 참조 픽처 리스트에 포함된 픽처일 수 있다.
- 시간적 이웃 블록은 대상 블록의 공간적 이웃 블록에 시간적으로 인접한 블록일 수 있다.
예측 모드(prediction mode): 예측 모드는 인트라 예측을 위해 부호화 및/또는 복호화되는 모드 또는 인터 예측을 위해 부호화 및/또는 복호화되는 모드를 지시하는 정보일 수 있다.
예측 유닛(prediction unit): 예측 유닛은 인터 예측, 인트라 예측, 인터 보상(compensation), 인트라 보상 및 움직임 보상 등의 예측에 대한 기반 단위를 의미할 수 있다.
- 하나의 예측 유닛은 더 작은 크기를 갖는 복수의 파티션(partition)들 또는 하위 예측 유닛들로 분할될 수도 있다. 복수의 파티션들 또한 예측 또는 보상의 수행에 있어서의 기반 단위일 수 있다. 예측 유닛의 분할에 의해 생성된 파티션 또한 예측 유닛일 수 있다.
예측 유닛 파티션(prediction unit partition): 예측 유닛 파티션은 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.
재구축된 이웃 유닛(reconstructed neighboring unit): 재구축된 이웃 유닛은 대상 유닛의 이웃에 이미 복호화되어 재구축된 유닛일 수 있다.
- 재구축된 이웃 유닛은 대상 유닛에 대한 공간적(spatial) 인접 유닛 또는 시간적(temporal) 인접 유닛일 수 있다.
- 재구축된 공간적 이웃 유닛은 대상 픽처 내의 유닛이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 재구축된 유닛일 수 있다.
- 재구축된 시간적 이웃 유닛은 참조 영상 내의 유닛이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 재구축된 유닛일 수 있다. 재구축된 시간적 이웃 유닛의 참조 영상 내에서의 위치는 대상 유닛의 대상 픽처 내에서의 위치와 같거나, 대상 유닛의 대상 픽처 내에서의 위치에 대응할 수 있다. 또는, 재구축된 시간적 이웃 유닛은 참조 영상 내의 대응하는 블록의 이웃 블록일 수 있다. 여기에서, 대응하는 블록의 참조 영상 내에서의 위치는 대상 영상 내에서의 대상 블록의 위치에 대응할 수 있다. 여기에서, 블록들의 위치들이 대응한다는 것은, 블록들의 위치들이 동일하다는 것을 의미할 수 있고, 하나의 블록이 다른 블록에 포함된다는 것을 의미할 수 있고, 하나의 블록이 다른 블록의 특정된 위치를 차지한다는 것을 의미할 수 있다.
서브-픽처: 픽처는 하나 이상의 서브-픽처들로 분할될 수 있다. 서브-픽처는 하나 이상의 타일 행들 및 하나 이상의 타일 열들로 구성될 수 있다.
- 서브-픽처는 픽처 내의 정사각형(square) 형태 또는 직사각형(rectangular)(즉, 비-정사각형(non-square) 형태를 가지는 영역일 수 있다. 또한, 서브-픽처는 하나 이상의 CTU들을 포함할 수 있다.
- 하나의 서브-픽처는 하나 이상의 타일(tile)들, 하나 이상의 브릭(brick)들 및/또는 하나 이상의 슬라이스(slice)들을 포함할 수 있다.
타일: 타일은 픽처 내의 정사각형 형태 또는 직사각형(즉, 비-정사각형 형태를 가지는 영역일 수 있다.
- 타일은 하나 이상의 CTU들을 포함할 수 있다.
- 타일은 하나 이상의 브릭들로 분할될 수 있다.
브릭: 브릭은 타일 내의 하나 이상의 CTU 행들을 의미할 수 있다.
- 타일은 하나 이상의 브릭들로 분할될 수 있다. 각 브릭은 하나 이상의 CTU 행들을 포함할 수 있다.
- 2 개 이상으로 분할되지 않는 타일도 브릭을 의미할 수 있다.
슬라이스: 슬라이스는 픽처 내의 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 또는, 슬라이스는 타일 내의 하나 이상의 브릭들을 포함할 수 있다.
파라미터 세트(parameter set): 파라미터 세트는 비트스트림 내의 구조(structure) 중 헤더(header) 정보에 해당할 수 있다.
- 파라미터 세트는 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set; VPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set; PPS), 적응 파라미터 세트(Adaptation Parameter Set; APS) 및 복호화 파라미터 세트(Decoding Parameter Set; DPS)등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
파라미터 세트를 통해 시그널링된 정보는 파라미터 세트를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다. 예를 들면, VPS 내의 정보는 VPS를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다. SPS 내의 정보는 SPS를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다. PPS 내의 정보는 PPS를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다.
파라미터 세트는 상위의 파라미터 세트를 참조할 수 있다. 예를 들면, PPS는 SPS를 참조할 수 있다. SPS는 VPS를 참조할 수 있다.
- 또한, 파라미터 세트는 타일(tile) 그룹, 슬라이스(slice) 헤더 정보 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함할 수 있다. 타일 그룹은 복수의 타일들을 포함하는 그룹을 의미할 수 있다. 또한, 타일 그룹의 의미는 슬라이스의 의미와 동일할 수 있다.
율-왜곡 최적화(rate-distortion optimization): 부호화 장치는 코딩 유닛의 크기, 예측 모드, 예측 유닛의 크기, 움직임 정보 및, 변환 유닛의 크기 등의 조합을 이용해서 높은 부호화 효율을 제공하기 위해 율-왜곡 최적화를 사용할 수 있다.
- 율-왜곡 최적화 방식은 상기의 조합들 중에서 최적의 조합을 선택하기 위해 각 조합의 율-왜곡 비용(rate-distortion cost)을 계산할 수 있다. 율-왜곡 비용은 수식 "D+λ*R"을 이용하여 계산될 수 있다. 일반적으로 수식 "D+λ*R"에 의한 율-왜곡 비용이 최소가 되는 조합이 율-왜곡 최적화 방식에 있어서의 최적의 조합으로 선택될 수 있다.
- D는 왜곡을 나타낼 수 있다. D는 변환 유닛 내에서 원래의 변환 계수들 및 재구축된 변환 계수들 간의 차이 값들의 제곱들의 평균(mean square error)일 수 있다.
- R은 율을 나타낼 수 있다. R은 관련된 문맥 정보를 이용한 비트 율을 나타낼 수 있다.
- λ는 라그랑지안 승수(Lagrangian multiplier)를 나타낼 수 있다. R은 예측 모드, 움직임 정보 및 코드된 블록 플래그(coded block flag) 등과 같은 코딩 파라미터 정보뿐만 아니라, 변환 계수의 부호화에 의해 발생하는 비트도 포함할 수 있다.
- 부호화 장치는 정확한 D 및 R을 계산하기 위해 인터 예측, 인트라 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화, 역양자화 및/또는 역변환 등의 과정들을 수행할 수 있다. 이러한 과정들은 부호화 장치에서의 복잡도를 크게 증가시킬 수 있다.
비트스트림(bitstream): 비트스트림은 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.
파라미터 세트(parameter set): 파라미터 세트는 비트스트림 내의 구조(structure) 중 헤더(header) 정보에 해당할 수 있다.
파싱(parsing): 파싱은 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 신택스 요소(syntax element)의 값을 결정하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 파싱은 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.
심볼(symbol): 부호화 대상 유닛 및/또는 복호화 대상 유닛의 신택스 요소, 코딩 파라미터(coding parameter) 및 변환 계수(transform coefficient) 등 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 심볼은 엔트로피 부호화의 대상 또는 엔트로피 복호화의 결과를 의미할 수 있다.
참조 픽처(reference picture): 참조 픽처는 인터 예측 또는 움직임 보상을 위하여 유닛이 참조하는 영상을 의미할 수 있다. 또는, 참조 픽처는 인터 예측 또는 움직임 보상을 위해 대상 유닛이 참조하는 참조 유닛을 포함하는 영상일 수 있다.
이하, 용어 "참조 픽처" 및 "참조 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
참조 픽처 리스트(reference picture list): 참조 픽처 리스트는 인터 예측 또는 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상들을 포함하는 리스트일 수 있다.
- 참조 픽처 리스트의 종류는 리스트 조합(List Combined; LC), 리스트 0(List 0; L0), 리스트 1(List 1; L1), 리스트 2(List 2; L2) 및 리스트 3(List 3; L3) 등이 있을 수 있다.
- 인터 예측에는 하나 이상의 참조 픽처 리스트들이 사용될 수 있다.
인터 예측 지시자(inter prediction indicator): 인터 예측 지시자는 대상 유닛에 대한 인터 예측의 방향을 가리킬 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측 및 양방향 예측 등 중 하나일 수 있다. 또는, 인터 예측 지시자는 대상 유닛의 예측 유닛을 생성할 때 사용되는 참조 픽처의 개수를 나타낼 수 있다. 또는, 인터 예측 지시자는 대상 유닛에 대한 인터 예측 혹은 움직임 보상을 위해 사용되는 예측 블록의 개수를 의미할 수 있다.
예측 리스트 활용 플래그(prediction list utilization flag): 예측 리스트 활용 플래그는 특정한 참조 픽처 리스트 내의 적어도 하나의 참조 픽처를 사용하여 예측 유닛을 생성하는지 여부를 나타낼 수 있다.
- 예측 리스트 활용 플래그를 사용하여 인터 예측 지시자가 도출될 수 있다. 반대로, 인터 예측 지시자를 사용하여 예측 리스트 활용 플래그가 도출될 수 있다. 예를 들면, 예측 리스트 활용 플래그가 제1 값인 0을 지시하는 것은, 대상 유닛에 대하여, 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처를 사용하여 예측 블록이 생성되지 않는 것을 나타낼 수 있다. 예측 리스트 활용 플래그가 제2 값인 1을 지시하는 것은, 대상 유닛에 대하여, 참조 픽처 리스트를 이용하여 예측 유닛이 생성되는 것을 나타낼 수 있다.
참조 픽처 인덱스(reference picture index): 참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트에서 특정 참조 픽처를 지시하는 인덱스일 수 있다.
픽처 오더 카운트(picture order count; POC): 픽처의 POC는 픽처의 디스플레이 순서를 나타낼 수 있다.
움직임 벡터(Motion Vector; MV): 움직임 벡터는 인터 예측 또는 움직임 보상에서 사용되는 2차원의 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 대상 영상 및 참조 영상 간의 오프셋을 의미할 수 있다.
- 예를 들면, MV는 (mvx, mvy)와 같은 형태로 표현될 수 있다. mvx는 수평(horizontal) 성분을 나타낼 수 있고, mvy는 수직(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.
탐색 영역(search range): 탐색 영역은 인터 예측 중 MV에 대한 탐색이 이루어지는 2차원의 영역일 수 있다. 예를 들면, 탐색 영역의 크기는 MxN일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다.
움직임 벡터 후보(motion vector candidate): 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터를 예측할 때 예측 후보인 블록 혹은 예측 후보인 블록의 움직임 벡터를 의미할 수 있다.
- 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다.
움직임 벡터 후보 리스트(motion vector candidate list): 움직임 벡터 후보 리스트는 하나 이상의 움직임 벡터 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
움직임 벡터 후보 인덱스(motion vector candidate index): 움직임 벡터 후보 인덱스는 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 또는, 움직임 벡터 후보 인덱스는 움직임 벡터 예측기(motion vector predictor)의 인덱스(index)일 수 있다.
움직임 정보(motion information): 움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 인터 예측 지시자(inter prediction indicator) 뿐만 아니라 참조 픽처 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 인덱스, 머지 후보 및 머지 인덱스 등 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.
머지 후보 리스트(merge candidate list): 머지 후보 리스트는 하나 이상의 머지 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
머지 후보(merge candidate): 머지 후보는 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합 양예측(combined bi-prediction) 머지 후보, 히스토리에 기반한 후보, 2 개의 후보들의 평균에 기반한 후보 및 제로 머지 후보 등을 의미할 수 있다. 머지 후보는 인터 예측 지시자를 포함할 수 있고, 각 리스트에 대한 참조 픽처 인덱스, 움직임 벡터, 예측 리스트 활용 플래그 및 인터 예측 지시자 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.
머지 인덱스(merge index): 머지 인덱스는 머지 후보 리스트 내의 머지 후보를 가리키는 지시자일 수 있다.
- 머지 인덱스는 대상 유닛에 공간적으로 인접한 재구축된 유닛 및 대상 유닛에 시간적으로 인접한 재구축된 유닛 중 머지 후보를 유도한 재구축된 유닛을 지시할 수 있다.
- 머지 인덱스는 머지 후보의 움직임 정보들 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
변환 유닛(transform unit): 변환 유닛은 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화 및 변환 계수 복호화 등과 같은 잔차 신호(residual signal) 부호화 및/또는 잔차 신호 복호화에 있어서의 기본 유닛일 수 있다. 하나의 변환 유닛은 더 작은 크기를 갖는 복수의 하위 변환 유닛들로 분할될 수 있다. 여기에서, 변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 역변환은 1차 역변환 및 2차 역변환 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
스케일링(scaling): 스케일링은 변환 계수 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있다.
- 변환 계수 레벨에 대한 스케일링의 결과로서, 변환 계수가 생성될 수 있다. 스케일링은 역양자화(dequantization)로 칭해질 수도 있다.
양자화 파라미터(Quantization Parameter; QP): 양자화 파라미터는 양자화에서 변환 계수에 대해 변환 계수 레벨(transform coefficient level)을 생성할 때 사용되는 값을 의미할 수 있다. 또는, 양자화 파라미터는 역양자화에서 변환 계수 레벨을 스케일링(scaling)함으로써 변환 계수를 생성할 때 사용되는 값을 의미할 수도 있다. 또는, 양자화 파라미터는 양자화 스탭 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.
델타 양자화 파라미터(delta quantization parameter): 델타 양자화 파라미터는 예측된 양자화 파라미터 및 대상 유닛의 양자화 파라미터의 차분(difference) 값을 의미할 수 있다.
스캔(scan): 스캔은 유닛, 블록 또는 행렬 내의 계수들의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있다. 예를 들면, 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 칭할 수 있다. 또는, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 또는 역 스캔(inverse scan)이라고 칭할 수 있다.
변환 계수(transform coefficient): 변환 계수는 부호화 장치에서 변환을 수행함에 따라 생성된 계수 값일 수 있다. 또는, 변환 계수는 복호화 장치에서 엔트로피 복호화 및 역양자화 중 적어도 하나를 수행함에 따라 생성된 계수 값일 수 있다.
- 변환 계수 또는 잔차 신호에 양자화를 적용함으로써 생성된 양자화된 레벨 또는 양자화된 변환 계수 레벨 또한 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.
양자화된 레벨(quantized level): 양자화된 레벨은 부호화 장치에서 변환 계수 또는 잔차 신호에 양자화를 수행함으로써 생성된 값을 의미할 수 있다. 또는, 양자화된 레벨은 복호화 장치에서 역양자화를 수행함에 있어서 역양자화의 대상이 되는 값을 의미할 수도 있다.
- 변환 및 양자화의 결과인 양자화된 변환 계수 레벨도 양자화된 레벨의 의미에 포함될 수 있다.
비-제로 변환 계수(non-zero transform coefficient): 비-제로 변환 계수는 0이 아닌 값을 갖는 변환 계수 또는 0이 아닌 값을 갖는 변환 계수 레벨을 의미할 수 있다. 또는, 비-제로 변환 계수는 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 또는 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨을 의미할 수 있다.
양자화 행렬(quantization matrix): 양자화 행렬은 영상의 주관적 화질 또는 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 과정 또는 역양자화 과정에서 이용되는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬은 스케일링 리스트(scaling list)라고도 칭해질 수 있다.
양자화 행렬 계수(quantization matrix coefficient): 양자화 행렬 계수는 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수는 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 칭해질 수 있다.
디폴트 행렬(default matrix): 디폴트 행렬은 부호화 장치 및 복호화 장치에서 기정의된 양자화 행렬일 수 있다.
비-디폴트 행렬(non-default matrix): 비-디폴트 행렬은 부호화 장치 및 복호화 장치에서 기정의되어 있지 않은 양자화 행렬일 수 있다. 비-디폴트 행렬은 사용자에 의해서 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
가장 가능성있는 모드(Most Probable Mode; MPM): MPM은 대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 가능성이 높은 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다.
- 부호화 장치 및 복호화 장치는 대상 블록에 관련된 코딩 파라미터 및 대상 블록에 관련된 개체의 속성에 기반하여 하나 이상의 MPM들을 결정할 수 있다.
- 부호화 장치 및 복호화 장치는 참조 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 하나 이상의 MPM들을 결정할 수 있다. 참조 블록은 복수일 수 있다. 복수의 참조 블록들은 대상 블록의 좌측에 인접한 공간적 이웃 블록 및 대상 블록의 상단에 인접한 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 말하자면, 참조 블록들에 대하여 어떠한 인트라 예측 모드들이 사용되었는가에 따라서 서로 다른 하나 이상의 MPM들이 결정될 수 있다.
- 하나 이상의 MPM들은 부호화 장치 및 복호화 장치에서 동일한 방식으로 결정될 수 있다. 말하자면, 부호화 장치 및 복호화 장치는 동일한 하나 이상의 MPM들을 포함하는 MPM 리스트를 공유할 수 있다.
MPM 리스트: MPM 리스트는 하나 이상의 MPM들을 포함하는 리스트일 수 있다. MPM 리스트 내의 하나 이상의 MPM들의 개수는 기정의될 수 있다.
MPM 지시자: MPM 지시자는 MPM 리스트의 하나 이상의 MPM들 중 대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 MPM을 지시할 수 있다. 예를 들면, MPM 지시자는 MPM 리스트에 대한 인덱스일 수 있다.
- MPM 리스트는 부호화 장치 및 복호화 장치에서 동일한 방식으로 결정되기 때문에 MPM 리스트 자체는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송될 필요가 없을 수 있다.
- MPM 지시자는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. MPM 지시자가 시그널링됨에 따라 복호화 장치는 MPM 리스트의 MPM들 중 대상 블록에 대한 인트라 예측을 위해 사용될 MPM을 결정할 수 있다.
MPM 사용 지시자: MPM 사용 지시자는 대상 블록에 대한 예측을 위해 MPM 사용 모드가 사용될지 여부를 지시할 수 있다. MPM 사용 모드는 MPM 리스트를 사용하여 대상 블록에 대한 인트라 예측을 위해 사용될 MPM을 결정하는 모드일 수 있다.
- MPM 사용 지시자는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
시그널링: 시그널링은 정보가 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송되는 것을 나타낼 수 있다. 또는, 시그널링은 정보를 비트스트림 또는 기록 매체 내에 포함시키는 것을 의미할 수 있다. 부호화 장치에 의해 시그널링된 정보는 복호화 장치에 의해 사용될 수 있다.
- 부호화 장치는 시그널링되는 정보에 대한 부호화를 수행하여 부호화된 정보를 생성할 수 있다. 부호화된 정보는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송될 수 있다. 복호화 장치는 전송된 부호화된 정보에 대한 복호화를 수행하여 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 부호화는 엔트로피 부호화일 수 있고, 복호화는 엔트로피 복호화일 수 있다.
통계 값(statistic value): 변수, 코딩 파라미터 및 상수 등은 연산될 수 있는 값을 가질 수 있다. 통계 값은 이러한 특정된 대상들의 값들에 대한 연산에 의해 생성된 값일 수 있다. 예를 들면, 통계 값은 특정된 변수, 특정된 코딩 파라미터 및 특정된 상수 등의 값들에 대한 평균 값, 가중치가 부여된(weighted) 평균 값, 가중치가 부여된 합, 최소 값, 최대 값, 최빈 값, 중간 값 및 보간 값 중 하나 이상일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
부호화 장치(100)는 인코더, 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 비디오의 하나 이상의 영상들을 순차적으로 부호화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
부호화 장치(100)는 인트라 모드 및/또는 인터 모드를 사용하여 대상 영상에 대한 부호화를 수행할 수 있다. 말하자면, 대상 블록에 대한 예측 모드는 인트라 모드 및 인터 모드 중 하나일 수 있다.
이하에서, 용어들 "인트라 모드", "인트라 예측 모드", "화면 내 모드" 및 "화면 내 예측 모드"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "인터 모드", "인터 예측 모드", "화면 간 모드" 및 "화면 간 예측 모드"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어 "영상"은 단지 영상의 일부를 가리킬 수 있으며, 블록을 가리킬 수 있다. 또한, "영상"에 대한 처리는 복수의 블록들에 대한 순차적인 처리를 나타낼 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 대상 영상에 대한 부호화를 통해 부호화된 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력 및 저장할 수 있다. 생성된 비트스트림은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장될 수 있고, 유선 및/또는 무선 전송 매체를 통해 스트리밍될 수 있다.
예측 모드로서, 인트라 모드가 사용되는 경우, 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있다. 예측 모드로서, 인터 모드가 사용되는 경우, 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다.
부호화 장치(100)는 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 대상 블록 및 예측 블록의 잔차(residual)를 사용하여 대상 블록에 대한 잔차 블록을 부호화할 수 있다.
예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 대상 블록의 이웃에 있는, 이미 부호화 및/또는 복호화된 블록의 픽셀을 참조 샘플로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 샘플을 이용하여 대상 블록에 대한 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 대상 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 예측 샘플은 예측 블록 내의 샘플을 의미할 수 있다.
인터 예측부(110)는 움직임 예측부 및 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 대상 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 대상 블록 및 검색된 영역에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 이 때, 움직임 예측부는 검색의 대상인 영역으로서 탐색 영역을 사용할 수 있다.
참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있으며, 참조 영상에 대한 부호화 및/또는 복호화가 처리되었을 때 부호화 및/또는 복호화된 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
복호화된 픽처가 저장됨에 따라, 참조 픽처 버퍼(190)는 복호화된 픽처 버퍼(Decoded Picture Buffer; DPB)일 수 있다.
움직임 보상부는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기에서, 움직임 벡터는 인터 예측에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 또한 움직임 벡터는 대상 영상 및 참조 영상 간의 오프셋(offset)을 나타낼 수 있다.
움직임 예측부 및 움직임 보상부는 움직임 벡터가 정수가 아닌 값을 가진 경우 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(interpolation filter)를 적용함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 예측 또는 움직임 보상을 수행하기 위해, CU를 기준으로 CU에 포함된 PU의 움직임 예측 및 움직임 보상의 방법이 스킵 모드(skip mode), 머지 모드(merge mode), 향상된 움직임 벡터 예측(advanced motion vector prediction; AMVP) 모드 및 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부가 판단될 수 있고, 각 모드에 따라 인터 예측 또는 움직임 보상이 수행될 수 있다.
감산기(125)는 대상 블록 및 예측 블록의 차분인 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 잔차 블록은 잔차 신호로 칭해질 수도 있다.
잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform)하거나 양자화하거나 또는 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔차 블록은 블록 단위에 대한 잔차 신호일 수 있다.
변환부(130)는 잔차 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수를 생성할 수 있고, 생성된 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔차 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다.
변환부(130)는 변환을 수행함에 있어서 기정의된 복수의 변환 방법들 중 하나를 사용할 수 있다.
기정의된 복수의 변환 방법들은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT), 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform; DST) 및 카루넨-루베 변환(Karhunen-Loeve Transform; KLT) 기반 변환 등을 포함할 수 있다.
잔차 블록에 대한 변환을 위해 사용되는 변환 방법은 대상 블록 및/또는 이웃 블록에 대한 코딩 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 변환 방법은 PU에 대한 인터 예측 모드, PU에 대한 인트라 예측 모드, TU의 크기 및 TU의 형태 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 또는, 변환 방법을 지시하는 변환 정보가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다.
변환 스킵(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔차 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.
변환 계수에 양자화를 적용함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level) 또는 양자화된 레벨이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 변환 계수 레벨 및 양자화된 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.
양자화부(140)는 변환 계수를 양자화 파라미터에 맞춰 양자화함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(quantized transform coefficient level)(말하자면, 양자화된 레벨 또는 양자화된 계수)를 생성할 수 있다. 양자화부(140)는 생성된 양자화된 변환 계수 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 및/또는 부호화 과정에서 산출된 코딩 파라미터 값들 등에 기초하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는 영상의 픽셀에 관한 정보 및 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 신택스 요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당될 수 있고, 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당될 수 있다. 이러한 할당을 통해 심볼이 표현됨에 따라, 부호화의 대상인 심볼들에 대한 비트열(bitstring)의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 향상될 수 있다.
또한, 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential golomb), 문맥-적응형 가변 길이 코딩(Context-Adaptive Variable Length Coding; CAVLC) 및 문맥-적응형 이진 산술 코딩(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding; CABAC) 등과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 가변 길이 부호화(Variable Length Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼에 대한 이진화(binarization) 방법을 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 도출된 이진화 방법, 확률 모델 및 문맥 모델(context model)을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.
엔트로피 부호화부(150)는 양자화된 변환 계수 레벨을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(transform coefficient scanning) 방법을 통해 2차원의 블록의 형태(form)의 계수를 1차원의 벡터의 형태로 변경할 수 있다.
코딩 파라미터는 부호화 및/또는 복호화를 위해 요구되는 정보일 수 있다. 코딩 파라미터는 부호화 장치(100)에서 부호화되어 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치로 전달되는 정보를 포함할 수 있고, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유도될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복호화 장치로 전달되는 정보로서, 신택스 요소가 있다.
코딩 파라미터(coding parameter)는 신택스 요소와 같이 부호화 장치에서 부호화되고, 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링되는 정보(또는, 플래그 및 인덱스 등)뿐만 아니라, 부호화 과정 또는 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 코딩 파라미터는 영상을 부호화하거나 복호화함에 있어서 요구되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유닛/블록의 크기, 유닛/블록의 형태 유닛/블록의 깊이, 유닛/블록의 분할 정보, 유닛/블록의 분할 구조, 유닛/블록이 쿼드 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 유닛/블록이 이진 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 이진 트리 형태의 분할 방향(가로 방향 또는 세로 방향), 이진 트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 또는 비대칭 분할), 유닛/블록이 삼진 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 삼진 트리 형태의 분할 방향(가로 방향 또는 세로 방향), 삼진 트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 또는 비대칭 분할 등), 유닛/블록이 멀티-타입(multi-type) 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 멀티-타입 트리 형태의 분할의 조합 및 방향(가로 방향 또는 세로 방향 등), 멀티-타입 트리 형태의 분할의 분할 형태(대칭 분할 또는 비대칭 분할), 멀티-타입 트리 형태의 분할 트리(이진 트리 또는 삼진 트리), 예측 모드의 타입(인트라 예측 또는 인터 예측), 인트라 예측 모드/방향, 인트라 루마 예측 모드/방향, 인트라 크로마 예측 모드/방향, 인트라 분할 정보, 인터 분할 정보, 코딩 블록 분할 플래그, 예측 블록 분할 플래그, 변환 블록 분할 플래그, 참조 샘플 필터링 방법, 참조 샘플 필터 탭(tap), 참조 샘플 필터 계수, 예측 블록 필터링 방법, 예측 블록 필터 탭, 예측 블록 필터 계수, 예측 블록 경계 필터링 방법, 예측 블록 경계 필터 탭, 예측 블록 경계 필터 계수, 인터 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 움직임 벡터 차분, 참조 픽처 인덱스, 인터 예측 방향, 인터 예측 지시자, 예측 리스트 활용(utilization) 플래그, 참조 픽처 리스트, 참조 영상, POC, 움직임 벡터 예측기, 움직임 벡터 예측 인덱스, 움직임 벡터 예측 후보, 움직임 벡터 후보 리스트, 머지 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 머지 인덱스, 머지 후보, 머지 후보 리스트, 스킵(skip) 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 보간 필터의 종류, 보간 필터의 필터 탭, 보간 필터의 필터 계수, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 종류, 변환 크기, 1차 변환을 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 추가(2차) 변환을 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 1차 변환 선택 정보(또는, 1차 변환 인덱스), 2차 변환 선택 정보(또는, 2차 변환 인덱스), 잔차 신호의 유무를 나타내는 정보, 코드된 블록 패턴(coded block pattern), 코드된 블록 플래그(coded block flag), 양자화 파라미터, 잔차 양자화 파라미터, 양자화 행렬, 인트라-루프 필터에 대한 정보, 인트라-루프 필터를 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 인트라-루프 필터의 계수, 인트라-루프의 필터 탭, 인트라 루프 필터의 모양(shape)/형태(form), 디블록킹 필터를 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 디블록킹 필터의 계수, 디블록킹 필터의 필터 탭, 디블록킹 필터의 강도, 디블록킹 필터의 모양/형태, 적응적 샘플 오프셋을 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 적응적 샘플 오프셋 값, 적응적 샘플 오프셋 카테고리, 적응적 샘플 오프셋 종류, 적응적 루프-내(in-loop) 필터를 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 적응적 루프-내 필터의 계수, 적응적 루프-내 필터의 필터 탭, 적응적 루프-내 필터의 모양/형태, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델, 문맥 모델 결정 방법, 문맥 모델 업데이트 방법, 레귤러 모드를 수행하는지 여부를 나타내는 정보, 바이패스 모드를 수행하는지 여부를 나타내는 정보, 중요(significant) 계수 플래그, 마지막 중요 계수 플래그, 계수 그룹 단위 코딩 플래그, 마지막 중요 계수 위치, 계수 값이 1보다 더 큰지 여부를 나타내는 플래그, 계수 값이 2보다 더 큰지 여부를 나타내는 플래그, 계수 값이 3보다 더 큰지 여부를 나타내는 플래그, 나머지 계수 값 정보, 부호(sign) 정보, 재구축된 루마 샘플, 재구축된 크로마 샘플, 문맥 빈, 바이패스 빈, 잔차 루마 샘플, 잔차 크로마 샘플, 변환 계수, 루마 변환 계수, 크로마 변환 계수, 양자화된 레벨, 루마 양자화된 레벨, 크로마 양자화된 레벨, 변환 계수 레벨, 루마 변환 계수 레벨, 크로마 변환 계수 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 복호화 장치의 측면에서의 움직임 벡터 탐색 영역의 크기, 복호화 장치의 측면에서의 움직임 벡터 탐색 영역의 형태, 복호화 장치의 측면에서의 움직임 벡터 탐색 횟수, CTU 크기,최소 블록 크기, 최대 블록 크기, 최대 블록 깊이, 최소 블록 깊이, 영상의 디스플레이/출력 순서, 슬라이스 식별 정보, 슬라이스 타입, 슬라이스 분할 정보, 타일 그룹 식별 정보, 타일 그룹 타입, 타일 그룹 분할 정보, 타일 식별 정보, 타일 타입, 타일 분할 정보, 픽처 타입, 비트 심도, 입력 샘플 비트 심도, 재구축된 샘플 비트 심도, 잔차 샘플 비트 심도, 변환 계수 비트 심도, 양자화된 레벨 비트 심도, 루마 신호에 대한 정보 및 크로마 신호에 대한 정보, 대상 블록의 색 공간(color space) 및 잔차 블록의 색 공간 중 적어도 하나의 값, 조합된 형태 또는 통계가 코딩 파라미터에 포함될 수 있다. 또한, 전술된 코딩 파라미터에 관련된 정보도 코딩 파라미터에 포함될 수 있다. 전술된 코딩 파라미터를 계산 및/또는 유도하기 위해 사용되는 정보도 코딩 파라미터에 포함될 수 있다. 전술된 코딩 파라미터를 사용하여 계산 또는 유도되는 정보도 코딩 파라미터에 포함될 수 있다.
예측 방식은 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드 중 하나의 예측 모드를 나타낼 수 있다.
1차 변환 선택 정보는 대상 블록에 적용되는 1차 변환을 나타낼 수 있다.
2차 변환 선택 정보는 대상 블록에 적용되는 2차 변환을 나타낼 수 있다.
잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차분(difference)을 나타낼 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차분을 변환(transform)함으로써 생성된 신호일 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차분을 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔차 블록은 블록에 대한 잔차 신호일 수 있다.
여기서, 정보를 시그널링(signaling)한다는 것은 부호화 장치(100)에서는 플래그 또는 인덱스에 대한 엔트로피 부호화(entropy encoding)를 수행함으로써 생성된 엔트로피 부호화된 정보를 비트스트림(Bitstream)에 포함시키는 것을 의미할 수 있고, 복호화 장치(200)에서는 비트스트림으로부터 추출된 엔트로피 부호화된 정보에 대한 엔트로피 복호화(entropy decoding)를 수행함으로써 정보를 획득하는 것을 의미할 수 있다. 여기에서, 정보는 플래그 및 인덱스 등을 포함할 수 있다.
비트스트림은 특정된 신택스에 따른 정보를 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 특정된 신택스에 따라 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 부호화 장치(200)는 특정된 신택스에 따라 비트스트림으로부터 정보를 획득할 수 있다.
부호화 장치(100)에 의해 인터 예측을 통한 부호화가 수행되기 때문에, 부호화된 대상 영상은 이후에 처리되는 다른 영상(들)에 대하여 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 대상 영상을 다시 재구축 또는 복호화할 수 있고, 재구축 또는 복호화된 영상을 참조 영상으로서 참조 픽처 버퍼(190)에 저장할 수 있다. 복호화를 위해 부호화된 대상 영상에 대한 역양자화 및 역변환이 처리될 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(160)에서 역양자화될(inversely quantized) 수 있고, 역변환부(170)에서 역변환될(inversely transformed) 수 있다. 역양자화부(160)는 양자화된 레벨에 대한 역양자화를 수행함으로써 역양자화된 계수를 생성할 수 있다. 역변환부(170)는 역양자화된 계수에 대한 역변환을 수행함으로써 역양자화 및 역변환된 계수를 생성할 수 있다.
역양자화 및 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및 역변환된 계수와 예측 블록을 합함으로써 재구축된(reconstructed) 블록이 생성될 수 있다. 여기서, 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 역양자화(dequantization) 및 역변환(inverse-transformation) 중 적어도 하나 이상이 수행된 계수를 의미할 수 있고, 재구축된 잔차 블록을 의미할 수 있다. 여기서, 재구축된 블록은 복원(recovered) 블록 또는 복호(decoded) 블록을 의미할 수 있다.
재구축된 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 및 논 로컬 필터(Non Local Filter; NLF) 중 적어도 하나 이상을 재구축된 샘플, 재구축된 블록 또는 재구축된 픽처에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 루프-내(in-loop) 필터로 칭해질 수도 있다.
디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에서 발생한 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 적용할지 여부를 판단하기 위해, 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀(들)에 기반하여 대상 블록에 디블록킹 필터를 적용할지 여부가 판단될 수 있다.
대상 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우, 적용되는 필터는 요구되는 디블록킹 필터링의 강도에 따라 다를 수 있다. 말하자면, 서로 다른 필터들 중 디블록킹 필터링의 강도에 따라 결정된 필터가 대상 블록에 적용될 수 있다. 대상 블록에 디블록킹 필터가 적용되는 경우, 요구되는 디블록킹 필터링의 강도에 따라 강한 필터(strong filter) 및 약한 필터(weak filter) 중 하나의 필터가 대상 블록에 적용될 수 있다.
또한, 대상 블록에 수직 방향 필터링 및 수평 방향 필터링이 수행되는 경우, 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행으로 처리될 수 있다.
SAO는 코딩 에러에 대한 보상을 위해 픽셀의 픽셀 값에 적정한 오프셋(offset)을 더할 수 있다. SAO는 디블록킹이 적용된 영상에 대해, 픽셀의 단위로 원본 영상 및 디블록킹이 적용된 영상 간의 차이에 대하여 오프셋을 사용하는 보정을 수행할 수 있다. 영상에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해, 영상에 포함된 픽셀들을 일정한 수의 영역들로 구분한 후, 구분된 영역들 중 오프셋이 수행될 영역을 결정하고 결정된 영역에 오프셋을 적용하는 방법이 사용될 수 있고, 영상의 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법이 사용될 수 있다.
ALF는 재구축된 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀들을 소정의 그룹들로 분할한 후, 각 분할된 그룹에 적용될 필터가 결정될 수 있고, 그룹 별로 차별적으로 필터링이 수행될 수 있다. 적응적 루프 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 CU 별로 시그널링될 수 있다. 이러한 정보는 루마 신호에 대하여 시그널링될 수 있다. 각 블록에 적용될 ALF의 모양 및 필터 계수는 블록 별로 다를 수 있다. 또는, 블록의 특징과는 무관하게, 고정된 형태의 ALF가 블록에 적용될 수 있다.
논 로컬 필터는 대상 블록과 유사한 재구축된 블록들에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 재구축된 영상에서 대상 블록과 유사한 영역이 선택될 수 있고, 선택된 유사한 영역의 통계적 성질을 사용하여 대상 블록의 필터링이 수행될 수 있다. 논 로컬 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 CU에 대하여 시그널링될 수 있다. 또한, 블록들에 적용될 논 로컬 필터의 모양들 및 필터 계수들은 블록에 따라서 서로 다를 수 있다.
필터부(180)를 거친 재구축된 블록 또는 재구축된 영상은 참조 픽처로서 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 필터부(180)를 거친 재구축된 블록은 참조 픽처의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 픽처는 필터부(180)를 거친 재구축된 블록들로 구성된 재구축된 픽처일 수 있다. 저장된 참조 픽처는 이후 인터 예측 또는 움직임 보상에 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
복호화 장치(200)는 디코더, 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 비트스트림을 수신할 수 있고, 유선/무선 전송 매체를 통해 스트리밍되는 비트스트림을 수신할 수 있다.
복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 및/또는 인터 모드의 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 재구축된 영상 또는 복호화된 영상을 생성할 수 있고, 생성된 재구축된 영상 또는 복호화된 영상을 출력할 수 있다.
예를 들면, 복호화에 사용되는 예측 모드에 따른 인트라 모드 또는 인터 모드로의 전환은 스위치(245)에 의해 이루어질 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치(245)가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치(245)가 인터로 전환될 수 있다.
복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림을 복호화함으로써 재구축된 잔차 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 재구축된 잔차 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 재구축된 잔차 블록 및 예측 블록을 합함으로써 복호화의 대상이 되는 재구축된 블록을 생성할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 기초하여 비트스트림에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 변환 계수 레벨(quantized transform coefficient level)(말하자면, 양자화된 레벨 또는 양자화된 계수) 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법과 유사할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 양자화된 변환 계수 레벨을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝 방법을 통해 1차원의 벡터의 형태의 계수를 2차원의 블록의 형태로 변경할 수 있다.
예를 들면, 우상단 대각 스캔을 이용하여 블록의 계수들을 스캔함으로써 계수들이 2차원 블록 형태로 변경될 수 있다. 또는, 블록의 크기 및/또는 인트라 예측 모드에 따라 우상단 대각 스캔, 수직 스캔 및 수평 스캔 중 어떤 스캔이 사용될 것인지가 결정될 수 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 계수에 대한 역양자화를 수행함으로써 역양자화된 계수를 생성할 수 있다. 또한, 역양자화된 계수는 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 역변환부(230)는 역양자화된 계수에 대한 역변환을 수행함으로써 재구축된 잔차 블록을 생성할 수 있다. 양자화된 계수에 대한 역양자화 및 역변환이 수행된 결과로서, 재구축된 잔차 블록이 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 재구축된 잔차 블록을 생성함에 있어서 양자화된 계수에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 대상 블록의 이웃의 이미 복호화된 블록의 픽셀 값을 이용하는 공간적 예측을 대상 블록에 대하여 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 예측부(250)는 움직임 보상부를 포함할 수 있다. 또는, 인터 예측부(250)는 움직임 보상부로 명명될 수 있다.
인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장된 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 대상 블록에 대하여 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 보상부는 움직임 벡터가 정수가 아닌 값을 가진 경우, 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터를 적용할 수 있고, 보간 필터가 적용된 참조 영상을 사용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상부는 움직임 보상을 수행하기 위해 CU를 기준으로 CU에 포함된 PU를 위해 사용되는 움직임 보상 방법이 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드 및 현재 픽처 참조 모드 중 어떤 모드인가를 결정할 수 있고, 결정된 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다.
재구축된 잔차 블록 및 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해질 수 있다. 가산기(255)는 재구축된 잔차 블록 및 예측 블록을 더함으로써 재구축된 블록을 생성할 수 있다.
재구축된 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 및 논 로컬 필터 중 적어도 하나를 재구축된 블록 또는 재구축된 영상에 적용할 수 있다. 재구축된 영상은 재구축된 블록을 포함하는 픽처일 수 있다.
필터부(260)는 재구축된 영상을 출력할 수 있다.
필터부(260)를 거친 재구축된 블록 및/또는 재구축된 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 참조 픽처로서 저장될 수 있다. 필터부(260)를 거친 재구축된 블록은 참조 픽처의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 픽처는 필터부(260)를 거친 재구축된 블록들로 구성된 재구축된 영상일 수 있다. 저장된 참조 픽처는 이후 인터 예측 및/또는 움직임 보상을 위해 사용될 수 있다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛들로 분할되는 예를 개략적으로 나타낼 수 있다.
영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 코딩 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 유닛은 1) 영상 샘플들을 포함하는 블록 및 2) 신택스 요소(syntax element)을 합쳐서 지칭하는 용어일 수 있다. 예를 들면, "유닛의 분할"은 "유닛에 해당하는 블록의 분할"을 의미할 수 있다.
영상 부호화 및/또는 복호화의 기반 단위로서 CU가 사용될 수 있다. 또한, CU는 영상 부호화 및/또는 복호화에 있어서 인트라 모드 및 인터 모드 중 하나의 선택된 모드가 적용되는 단위로 사용될 수 있다. 말하자면, 영상 부호화 및/또는 복호화에 있어서, 각 CU에 대해서 인트라 모드 및 인터 모드 중 어떤 모드가 적용될 것인가가 결정될 수 있다.
또한, CU는 예측, 변환, 양자화, 역변환, 역양자화 및 변환 계수의 부호화 및/또는 복호화에 있어서 기반 단위일 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 코딩 유닛(Largest Coding Unit; LCU)의 단위로 순차적으로 분할될 수 있다. 각 LCU에 대해, 분할 구조가 결정될 수 있다. 여기서, LCU는 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
유닛의 분할은 유닛에 해당하는 블록의 분할을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보는 유닛의 깊이(depth)에 관한 깊이 정보를 포함할 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)에 기반하여 깊이 정보를 가지고 계층적으로 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다.
각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있다. 깊이 정보는 각 CU마다 저장될 수 있다.
각 CU는 깊이 정보를 가질 수 있다. CU가 분할되면, 분할에 의해 생성된 CU들은 분할된 CU의 깊이에서 1 증가한 깊이를 가질 수 있다.
분할 구조는 LCU(310) 내에서의, 영상을 효율적으로 부호화하기 위한, CU의 분포를 의미할 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정될 수 있다. 분할된 CU들의 개수는 2, 4, 8 및 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수일 수 있다.
분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는, 분할에 의해 생성된 CU들의 개수에 따라, 분할 전의 CU의 가로 크기 및 세로 크기보다 더 작을 수 있다. 예를 들면, 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다.
분할된 CU는 동일한 방식으로 복수의 CU들로 재귀적으로 분할될 수 있다. 재귀적 분할에 의해, 분할된 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나의 크기가 분할 전의 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나에 비해 감소될 수 있다.
CU의 분할은 기정의된 깊이 또는 기정의된 크기까지 재귀적으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, CU의 깊이는 0 내지 3의 값을 가질 수 있다. CU의 크기는 CU의 깊이에 따라 64x64로부터 8x8까지의 크기일 수 있다.
예를 들면, LCU(310)의 깊이는 0일 수 있고, 최소 코딩 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, LCU는 상술된 것과 같이 최대의 코딩 유닛 크기를 가지는 CU일 수 있고, SCU는 최소의 코딩 유닛 크기를 가지는 CU일 수 있다.
LCU(310)로부터 분할이 시작될 수 있고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및/또는 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가할 수 있다.
예를 들면, 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 또한, 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소할 수 있다.
도 3을 참조하면, 깊이가 0인 LCU는 64x64 픽셀들 또는 64x64 블록일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 픽셀들 또는 8x8 블록일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 이때, LCU인 64x64 블록의 CU는 깊이 0으로 표현될 수 있다. 32x32 블록의 CU는 깊이 1로 표현될 수 있다. 16x16 블록의 CU는 깊이 2로 표현될 수 있다. SCU인 8x8 블록의 CU는 깊이 3으로 표현될 수 있다.
CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분할되지 않는 CU의 분할 정보의 값은 제1 값일 수 있고, 분할되는 CU의 분할 정보의 값은 제2 값일 수 있다. 분할 정보가 CU가 분할하는지 여부를 나타내는 경우, 제1 값은 0일 수 있고, 제2 값은 1일 수 있다.
예를 들면, 하나의 CU가 4 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 4 개의 CU들의 각 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 CU가 4 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할된 4 개의 CU들의 크기들은 16x16일 수 있다. 하나의 CU가 4 개의 CU들로 분할되는 경우, CU가 쿼드-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다. 말하자면, CU에 대해 쿼드 트리 분할(quad-tree partition)이 적용되었다고 볼 수 있다.
예를 들면, 하나의 CU가 2 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 2 개의 CU들의 각 CU의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 또는 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 CU가 2 개의 CU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 CU들의 크기들은 16x32일 수 있다. 32x32 크기의 CU가 2 개의 CU들로 가로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 CU들의 크기들은 32x16일 수 있다. 하나의 CU가 2 개의 CU들로 분할되는 경우, CU가 이진-트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다. 말하자면, CU에 대해 2진 트리 분할(binary-tree partition)이 적용되었다고 볼 수 있다.
예를 들면, 하나의 CU가 3 개의 CU들로 분할 될 경우, 분할되기 전의 CU의 가로 크기 또는 세로 크기를 1:2:1의 비율로 분할함으로써, 3 개의 분할된 CU들이 생성될 수 있다. 예를 들면, 16x32 크기의 CU가 가로 방향으로 3 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할된 3 개의 CU들은 위에서부터 각각 16x8, 16x16 및 16x8의 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 32x32 크기의 CU가 세로 방향으로 3 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할된 3 개의 CU들은 좌측으로부터 각각 8x32, 16x32 및 8x32의 크기를 가질 수 있다. 하나의 CU가 3 개의 CU들로 분할되는 경우, CU가 삼진-트리(ternary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다. 말하자면, CU에 대해 3진 트리 분할(ternary-tree partition)이 적용되었다고 볼 수 있다.
도 3의 LCU(310)에는 쿼드-트리 형태의 분할 및 이진-트리 형태의 분할이 모두 적용되었다.
부호화 장치(100)에서, 64x64 크기의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)은 재귀적인 쿼드-크리 구조에 의해 더 작은 복수의 CU들로 분할될 수 있다. 하나의 CU는 동일한 크기들을 갖는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. CU는 재귀적으로 분할될 수 있으며, 각 CU는 쿼드 트리의 구조를 가질 수 있다.
CU에 대한 재귀적인 분할을 통해, 최소의 율-왜곡 비율을 발생시키는 최적의 분할 방법이 선택될 수 있다.
도 3의 CTU(320)는 쿼드 트리 분할, 이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할이 모두 적용된 CTU의 일 예이다.
전술된 것과 같이, CTU를 분할하기 위해, 쿼드 트리 분할, 이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할 중 적어도 하나가 CTU에 적용될 수 있다. 분할들은 특정된 우선 순위에 기초하여 적용될 수 있다.
예를 들면, CTU에 대해 쿼드 트리 분할이 우선적으로 적용될 수 있다. 더 이상 쿼드 트리 분할될 수 없는 CU는 쿼드 트리의 리프 노드에 해당될 수 있다. 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 이진 트리 및/또는 삼진 트리의 루트 노드가 될 수 있다. 즉, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태로 분할될 수 있고, 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 이 때, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU에 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할을 적용함으로써 생성된 CU에 대해서는 다시 쿼드 트리 분할이 적용되지 않도록 함으로써, 블록의 분할 및/또는 블록 분할 정보의 시그널링이 효과적으로 수행될 수 있다.
쿼드 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 분할은 쿼드 분할 정보를 이용하여 시그널링될 수 있다. 제1 값(예를 들면, "1")을 갖는 쿼드 분할 정보는 CU가 쿼드 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2 값(예를 들면, "0")을 갖는 쿼드 분할 정보는 CU가 쿼드 트리 형태로 분할되지 않음을 지시할 수 있다. 쿼드 분할 정보는 특정된 길이(예를 들면, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할의 간에는 우선순위가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 이진 트리 형태로 분할되거나 삼진 트리 형태로 분할될 수 있다. 또한, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할에 의해 생성된 CU는 다시 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태로 분할될 수 있고, 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다.
이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할 간에 우선순위가 존재하지 않는 경우의 분할은 멀티-타입 트리 분할(multi-type tree partition)로 칭해질 수 있다. 즉, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티-타입 트리(multi-type tree)의 루트 노드가 될 수 있다. 멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 분할에 대해서, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 시그널링될 수 있다. 멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 분할을 위해 순차적으로 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보가 시그널링될 수도 있다.
예를 들면, 제1 값(예를 들면, "1")을 갖는 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 해당 CU가 멀티-타입 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예를 들면, "0")을 갖는 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 해당 CU이 멀티-타입 트리 형태로 분할되지 않음을 지시할 수 있다.
멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU가 멀티-타입 트리 형태로 분할되는 경우, 해당 CU는 분할 방향 정보를 더 포함할 수 있다.
분할 방향 정보는 멀티-타입 트리 분할의 분할 방향을 지시할 수 있다. 제 1값(예를 들면, "1")을 갖는 분할 방향 정보는 해당 CU가 세로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예를 들면, "0")을 갖는 분할 방향 정보는 해당 CU가 가로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다.
멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU가 멀티-타입 트리 형태로 분할되는 경우, 해당 CU는 분할 트리 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 트리 정보는 멀티-타입 트리 분할을 위해 사용된 트리를 지시할 수 있다.
예를 들면, 제 1값(예를 들면, "1")을 갖는 분할 트리 정보는 해당 CU가 이진 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예를 들면, "0")을 갖는 분할 트리 정보는 해당 CU가 삼진 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다.
여기에서, 전술된 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 트리 정보 및 분할 방향 정보의 각각은 특정된 길이(예를 들면, 1 비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
전술된 쿼드 분할 정보, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나는 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화될 수 있다. 이러한 정보들의 엔트로피 부호화/복호화를 위해, 대상 CU에 인접한 이웃 CU의 정보가 이용될 수 있다.
예를 들면, 좌측 CU 및/또는 상측 CU의 분할 형태(말하자면, 분할 여부, 분할 트리 및/또는 분할 방향) 및 대상 CU의 분할 형태는 서로 유사할 확률이 높다고 간주될 수 있다. 따라서, 이웃 CU의 정보에 기초하여, 대상 CU의 정보의 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화를 위한 컨텍스트 정보가 유도될 수 있다. 이때, 이웃 CU의 정보는 이웃 CU의 1) 쿼드 분할 정보, 2) 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 3) 분할 방향 정보 및 4) 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할 중에서, 이진 트리 분할이 우선적으로 수행될 수 있다. 즉, 이진 트리 분할이 먼저 적용되고, 이진 트리의 리프 노드에 해당하는 CU가 삼진 트리의 루트 노드로 설정될 수도 있다. 이러한 경우, 삼진 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해서는 쿼드 트리 분할 및 이진 트리 분할이 수행되지 않을 수 있다.
쿼드 트리 분할, 이진 트리 분할 및/또는 삼진 트리 분할에 의해 더 이상 분할되지 않는 CU는 부호화, 예측 및/또는 변환의 단위가 될 수 있다. 즉, 예측 및/또는 변환을 위해, CU가 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 따라서, CU를 예측 유닛 및/또는 변환 유닛으로 분할하기 위한 분할 구조 및 분할 정보 등이 비트스트림 내에 존재하지 않을 수 있다.
다만, 분할의 단위가 되는 CU의 크기가 최대 변환 블록의 크기보다 더 큰 경우, 이러한 CU는 CU의 크기가 최대 변환 블록의 크기의 이하가 될 때까지 재귀적으로 분할될 수 있다. 예를 들면, CU의 크기가 64x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, CU는 변환을 위해, 4개의 32x32 블록들로 분할될 수 있다. 예를 들면, CU의 크기가 32x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, CU는 변환을 위해, 2개의 32x32 블록들로 분할될 수 있다.
이러한 경우, 변환을 위해 CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 별도로 시그널링되지 않을 수 있다. 시그널링 없이, CU의 분할의 여부는 CU의 가로 크기(및/또는 세로 크기) 및 최대 변환 블록의 가로 크기(및/또는, 세로 크기) 간의 비교에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, CU의 가로 크기가 최대 변환 블록의 가로 크기보다 더 큰 경우, CU는 세로로 2 등분될 수 있다. 또한, CU의 세로 크기가 최대 변환 블록의 세로 크기보다 더 큰 경우, CU는 가로로 2 등분될 수 있다.
CU의 최대 크기 및/또는 최소 크기에 관한 정보, 변환 블록의 최대 크기 및/또는 최소 크기에 관한 정보는 CU에 대한 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 예를 들면, 상위 레벨은 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 타일 레벨, 타일 그룹 레벨 및 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 예를 들면, CU의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다. 예를 들면, 변환 블록의 최대 크기는 64x64로 결정될 수 있다. 예를 들면, 변환 블록의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다.
쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU의 최소 크기(말하자면, 쿼드 트리 최소 크기)에 관한 정보 및/또는 멀티-타입 트리의 루트 노드로부터 리프 노드로의 경로의 최대 깊이(말하자면, 멀티-타입 트리 최대 깊이)에 관한 정보는 CU에 대한 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 예를 들면, 상위 레벨은 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨 및 타일 레벨 등일 수 있다. 쿼드 트리 최소 크기에 관한 정보 및/또는 멀티-타입 트리 최대 깊이에 관한 정보는 인트라 내 슬라이스 및 인터 슬라이스의 각각에 대해 별도로 시그널링되거나 결정될 수 있다.
CTU의 크기 및 변환 블록의 최대 크기에 대한 차분 정보는 CU에 대한 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 예를 들면, 상위 레벨은 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨 및 타일 레벨 등일 수 있다. 이진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최대 크기(말하자면, 이진 트리 최대 크기)에 관한 정보는 CTU의 크기 및 차분 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 삼진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최대 크기(말하자면, 삼진 트리 최대 크기)는 슬라이스의 타입에 따라서 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 인트라 슬라이스 내에서, 삼진 트리 최대 크기는 32x32일 수 있다. 또한, 예를 들면, 인터 슬라이스 내에서, 삼진 트리 최대 크기는 128x128일 수 있다. 예를 들면, 이진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최소 크기(말하자면, 이진 트리 최소 크기) 및/또는 삼진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최소 크기(말하자면, 삼진 트리 최소 크기)는 CU의 최소 크기로 설정될 수 있다.
또 다른 예로, 이진 트리 최대 크기 및/또는 삼진 트리 최대 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 또한, 이진 트리 최소 크기 및/또는 삼진 트리 최소 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다.
전술된 다양한 블록 크기 및 다양한 깊이에 기반하여, 쿼드 분할 정보, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 트리 정보 및/또는 분할 방향 정보 등은 비트스트림 내에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.
예를 들면, CU의 크기가 쿼드 트리 최소 크기보다 더 크지 않으면, CU는 쿼드 분할 정보를 포함하지 않을 수 있고, CU에 대한 쿼드 분할 정보는 제2 값으로 추론될 수 있다.
예를 들면, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU의 크기(가로 크기 및 세로 크기)가 이진 트리 최대 크기(가로 크기 및 세로 크기) 및/또는 삼진 트리 최대 크기(가로 크기 및 세로 크기)보다 더 큰 경우, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다.
또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU의 크기(가로 크기 및 세로 크기)가 이진 트리 최소 크기(가로 크기 및 세로 크기)와 동일하거나, CU의 크기(가로 크기 및 세로 크기)가 삼진 트리 최소 크기(가로 크기 및 세로 크기)의 2 배와 동일한 경우, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다. 왜냐하면, CU을 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할할 경우, 이진 트리 최소 크기 및/또는 삼진 트리 최소 크기보다 더 작은 CU이 생성되기 때문이다.
또는, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할은 가상의 파이프라인 데이터 유닛의 크기(즉, 파이프라인 버퍼 크기)에 기초하여 제한될 수 있다. 예를 들면, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할에 의해, CU가 파이프라인 버퍼 크기에 적합하지 않은 서브 CU로 분할될 경우, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할은 제한될 수 있다. 파이프라인 버퍼 크기는 최대 변환 블록의 크기(예를 들면, 64X64)와 동일할 수 있다.
예를 들면, 파이프라인 버퍼 크기가 64X64일 때, 아래와 같은 분할들은 제한될 수 있다.
- NxM(N 및/또는 M은 128) CU에 대한 삼진 트리 분할
- 128xN(N <= 64) CU에 대한 수평 방향 이진 트리 분할
- Nx128(N <= 64) CU에 대한 수직 방향 이진 트리 분할
또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU의 멀티-타입 트리 내의 깊이가 멀티-타입 트리 최대 깊이와 동일한 경우, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다.
또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해, 수직 방향 이진 트리 분할, 수평 방향 이진 트리 분할, 수직 방향 삼진 트리 분할 및 수평 방향 삼진 트리 분할 중 적어도 하나가 가능한 경우에만, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보가 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다.
또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해 수직 방향 이진 트리 분할 및 수평 방향 이진 트리 분할이 모두 가능하거나, 수직 방향 삼진 트리 분할 및 수평 방향 삼진 트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 분할 방향 정보가 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, 분할 방향 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, CU가 분할될 수 있는 방향을 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해 수직 방향 이진 트리 분할 및 수직 방향 삼진 트리 분할이 모두 가능하거나, 수평 방향 이진 트리 분할 및 수평 방향 삼진 트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 분할 트리 정보가 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, 분할 트리 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, CU의 분할에 적용될 수 있는 트리를 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
도 4는 코딩 유닛이 포함할 수 있는 예측 유닛의 형태를 도시한 도면이다.
LCU로부터 분할된 CU 중 더 이상 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 예측 유닛(Prediction Unit; PU)들로 분할될 수 있다.
PU는 예측에 대한 기본 단위일 수 있다. PU는 스킵(skip) 모드, 인터 모드 및 인트라 모드 중 어느 하나로 부호화 및 복호화될 수 있다. PU는 각 모드에 따라서 다양한 형태로 분할될 수 있다. 예를 들면, 도 1을 참조하여 전술된 대상 블록 및 도 2를 참조하여 전술된 대상 블록은 PU일 수 있다.
CU는 PU들로 분할되지 않을 수 있다. CU가 PU들로 분할되지 않는 경우 CU의 크기 및 PU의 크기는 같을 수 있다.
스킵 모드에서는, CU 내에 분할이 존재하지 않을 수 있다. 스킵 모드에서는 분할 없이 PU 및 CU의 크기들이 동일한 2Nx2N 모드(410)가 지원될 수 있다.
인터 모드에서는, CU 내에서 8가지로 분할된 형태들이 지원될 수 있다. 예를 들면, 인터 모드에서는 2Nx2N 모드(410), 2NxN 모드(415), Nx2N 모드(420), NxN 모드(425), 2NxnU 모드(430), 2NxnD 모드(435), nLx2N 모드(440) 및 nRx2N 모드(445)가 지원될 수 있다.
인트라 모드에서는, 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425)가 지원될 수 있다.
2Nx2N 모드(410)에서는 2Nx2N의 크기의 PU가 부호화될 수 있다. 2Nx2N의 크기의 PU는 CU의 크기와 동일한 크기의 PU를 의미할 수 있다. 예를 들면, 2Nx2N의 크기의 PU는 64x64, 32x32, 16x16 또는 8x8의 크기를 가질 수 있다.
NxN 모드(425)에서는 NxN의 크기의 PU가 부호화될 수 있다.
예를 들면, 인트라 예측에서, PU의 크기가 8x8일 때, 4개의 분할된 PU들이 부호화될 수 있다. 분할된 PU의 크기는 4x4일 수 있다.
PU가 인트라 모드에 의해 부호화될 경우, PU는 복수의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드를 사용하여 부호화될 수 있다. 예를 들면, 고 효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding; HEVC) 기술에서는 35 개의 인트라 예측 모드들을 제공할 수 있고, PU는 35 개의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드로 부호화될 수 있다.
PU가 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425) 중 어느 모드에 의해 부호화될 것인가는 율-왜곡 비용(rate-distortion cost)에 의해 결정될 수 있다.
부호화 장치(100)는 2Nx2N 크기의 PU에 대해 부호화 연산을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 연산은 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들의 각각으로 PU를 부호화하는 것일 수 있다. 부호화 연산을 통해 2Nx2N 크기의 PU에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 최적의 인트라 예측 모드는 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들 중 2Nx2N 크기의 PU의 부호화에 대하여 최소의 율-왜곡 비용을 발생시키는 인트라 예측 모드일 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 NxN으로 분할된 PU들의 각 PU에 대해서 순차적으로 부호화 연산을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 연산은 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들의 각각으로 PU를 부호화하는 것일 수 있다. 부호화 연산을 통해 NxN 크기의 PU에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 최적의 인트라 예측 모드는 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들 중 NxN 크기의 PU의 부호화에 대하여 최소의 율-왜곡 비용을 발생시키는 인트라 예측 모드일 수 있다.
부호화 장치(100)는 2Nx2N 크기의 PU의 율-왜곡 비용 및 NxN 크기의 PU들의 율-왜곡 비용들의 비교에 기반하여 2Nx2N 크기의 PU 및 NxN 크기의 PU들 중 어느 것을 부호화할 지를 결정할 수 있다.
하나의 CU는 하나 이상의 PU들로 분할될 수 있고, PU도 복수의 PU들로 분할될 수 있다.
예를 들면, 하나의 PU가 4 개의 PU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 4 개의 PU들의 각 PU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 PU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 PU가 4 개의 PU들로 분할되는 경우, 분할된 4 개의 PU들의 크기들은 16x16일 수 있다. 하나의 PU가 4 개의 PU들로 분할되는 경우, PU가 쿼드-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
예를 들면, 하나의 PU가 2 개의 PU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 2 개의 PU들의 각 PU의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할 전의 PU의 가로 크기의 절반 또는 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 PU가 2 개의 PU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 PU들의 크기들은 16x32일 수 있다. 32x32 크기의 PU가 2 개의 PU들로 가로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 PU들의 크기들은 32x16일 수 있다. 하나의 PU가 2 개의 PU들로 분할되는 경우, PU가 이진-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
도 5는 코딩 유닛에 포함될 수 있는 변환 유닛의 형태를 도시한 도면이다.
변환 유닛(Transform Unit; TU)은 CU 내에서 변환, 양자화, 역변환, 역양자화, 엔트로피 부호화 및 엔트로피 복호화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다.
TU는 정사각형 형태 또는 직사각형 형태를 가질 수 있다. TU의 형태는 CU의 크기 및/또는 형태에 의존하여 결정될 수 있다.
LCU로부터 분할된 CU 중, 더 이상 CU들로 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있다. 이때, TU의 분할 구조는 쿼드-트리(quad-tree) 구조일 수 있다. 예컨대, 도 5에서 도시된 것과 같이, 하나의 CU(510)가 쿼드-트리 구조에 따라서 한 번 또는 그 이상 분할될 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU(510)는 다양한 크기의 TU들로 구성될 수 있다.
하나의 CU가 2 번 이상 분할될 경우, CU는 재귀적으로 분할되는 것으로 볼 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU는 다양한 크기들을 갖는 TU들로 구성될 수 있다.
또는, 하나의 CU는 CU를 분할하는 수직 선 및/또는 수평 선의 개수에 기반하여 하나 이상의 TU들로 분할될 수도 있다.
CU는 대칭형의 TU들로 분할될 수 있고, 비대칭형의 TU들로 분할될 수도 있다. 비대칭형의 TU들로의 분할을 위해, TU의 크기 및/또는 형태에 대한 정보가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또는, TU의 크기 및/또는 형태는 CU의 크기 및/또는 형태에 대한 정보로부터 유도될 수 있다.
CU는 TU들로 분할되지 않을 수 있다. CU가 TU들로 분할되지 않는 경우 CU의 크기 및 TU의 크기는 같을 수 있다.
하나의 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있고, TU도 복수의 TU들로 분할될 수 있다.
예를 들면, 하나의 TU가 4 개의 TU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 4 개의 TU들의 각 TU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 TU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 TU가 4 개의 TU들로 분할되는 경우, 분할된 4 개의 TU들의 크기들은 16x16일 수 있다. 하나의 TU가 4 개의 TU들로 분할되는 경우, TU가 쿼드-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
예를 들면, 하나의 TU가 2 개의 TU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 2 개의 TU들의 각 TU의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할 전의 TU의 가로 크기의 절반 또는 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 TU가 2 개의 TU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 TU들의 크기들은 16x32일 수 있다. 32x32 크기의 TU가 2 개의 TU들로 가로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 TU들의 크기들은 32x16일 수 있다. 하나의 TU가 2 개의 TU들로 분할되는 경우, TU가 이진-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.
도 5에서 도시된 것 외의 다른 방식으로 CU가 분할될 수도 있다.
예를 들면, 하나의 CU는 3 개의 CU들로 분할될 수 있다. 분할된 3 개의 CU들의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할전의 CU의 가로 크기 또는 세로 크기의 1/4, 1/2 및 1/4일 수 있다.
일 예로, 32x32 크기의 CU가 3 개의 CU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 3 개의 CU들의 크기들은 각각 8x32, 16x32 및 8x32일 수 있다. 이와 같이, 하나의 CU가 3 개의 CU들로 분할되는 경우, CU는 삼진 트리의 형태로 분할되었다고 볼 수 있다.
예시된 쿼드 트리의 형태의 분할, 이진 트리의 형태의 분할 및 삼진 트리의 형태의 분할 중 하나가 CU의 분할을 위해 적용될 수 있으며, 복수 개의 분할 방식들이 함께 조합되어 CU의 분할을 위해 사용될 수도 있다. 이 때, 복수 개의 분할 방식들이 조합되어 사용되는 경우를 복합 트리의 형태의 분할이라고 칭할 수 있다.
도 6은 일 예에 따른 블록의 분할을 나타낸다.
영상의 부호화 및/또는 복호화의 과정에서, 도 6과 같이 대상 블록이 분할될 수 있다. 예를 들면, 대상 블록은 CU일 수 있다.
대상 블록의 분할을 위해, 분할 정보를 나타내는 지시자가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 분할 정보는 대상 블록이 어떻게 분할되는가를 나타내는 정보일 수 있다.
분할 정보는 분할 플래그(이하, "split_flag"로 표시), 쿼드-이진 플래그(이하, "QB_flag"로 표시), 쿼드 트리 플래그(이하, "quadtree_flag"로 표시), 이진 트리 플래그(이하, "binarytree_flag"로 표시) 및 이진 타입 플래그(이하, "Btype_flag"로 표시) 중 하나 이상일 수 있다.
split_flag는 블록이 분할되는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, split_flag의 값 1은 블록이 분할됨을 나타낼 수 있다. split_flag의 값 0은 블록이 분할되지 않음을 나타낼 수 있다.
QB_flag는 블록이 쿼드 트리 형태 및 이진 트리 형태 중 어떤 형태로 분할되는가를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, QB_flag의 값 0은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. QB_flag의 값 1은 블록이 이진 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. 또는, QB_flag의 값 0은 블록이 이진 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. QB_flag의 값 1은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다.
quadtree_flag는 블록이 쿼드 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, quadtree_flag의 값 1은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. quadtree_flag의 값 0은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할되지 않음을 나타낼 수 있다.
binarytree_flag는 블록이 이진 트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, binarytree_flag의 값 1은 블록이 이진 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. binarytree_flag의 값 0은 블록이 이진 트리 형태로 분할되지 않음을 나타낼 수 있다.
Btype_flag는 블록이 이진 트리 형태로 분할되는 경우, 수직 분할 및 수평 분할 중 어떤 것으로 분할되었는지를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, Btype_flag의 값 0은 블록이 수평 방향으로 분할됨을 나타낼 수 있다. Btype_flag의 값 1은 블록이 수직 방향으로 분할됨을 나타낼 수 있다. 또는, Btype_flag의 값 0은 블록이 수직 방향으로 분할되었음을 나타낼 수 있다. Btype_flag의 값 1은 블록이 수평 방향으로 분할되었음을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 도 6의 블록에 대한 분할 정보는 아래의 표 1과 같이 quadtree_flag, binarytree_flag 및 Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링함으로써 유도할 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2020009745-appb-I000001
예를 들면, 도 6의 블록에 대한 분할 정보는 아래의 표 2와 같이 split_flag, QB_flag 및 Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링함으로써 유도할 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2020009745-appb-I000002
분할 방법은 블록의 크기 및/또한 형태에 따라 쿼드 트리로만 제한될 수 있고, 또는 이진 트리로만 제한될 수 있다. 이러한 제한이 적용되는 경우, split_flag는 쿼드 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그 또는 이진 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 블록의 크기 및 형태는 블록의 깊이 정보에 따라서 유도될 수 있으며, 깊이 정보는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링 될 수 있다.
블록의 크기가 특정된 범위 내에 속하는 경우, 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 예를 들면, 특정된 범위는 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및 최소 블록 크기 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다.
쿼트 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또한, 이러한 정보는 비디오, 시퀀스, 픽처, 파라미터, 타일 그룹 및 슬라이스(또는, 세그먼트) 중 적어도 하나의 단위에 대하여 시그널링될 수 있다.
또는, 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서 기정의된 고정된 크기일 수 있다. 예를 들면, 블록의 크기가 64x64의 이상이며, 256x256의 이하인 경우에는 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 이러한 경우, split_flag는 쿼드 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.
블록의 크기가 최대 변환 블록 크기보다 더 큰 경우, 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 이 때, 분할되는 블록은 CU 및 TU 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 경우, split_flag는 쿼드 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.
블록의 크기가 특정된 범위 내에 속하는 경우, 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 여기서, 예를 들면, 특정된 범위는 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및 최소 블록 크기 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다.
이진 트리 형태의 분할 또는 삼진 트리 형태만이 가능한 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또한, 이러한 정보는 시퀀스, 픽처 및 슬라이스(또는, 세그먼트) 중 적어도 하나의 단위에 대하여 시그널링될 수 있다.
또는, 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서 기정의된 고정된 크기일 수 있다. 예를 들면, 블록의 크기가 8x8의 이상이며, 16x16의 이하인 경우에는 이진 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 이러한 경우, split_flag는 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.
전술된 코드 트리 형태의 분할에 관한 설명은 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태의 분할에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
블록의 분할은 이전의 분할에 의해 제한될 수 있다. 예를 들면, 블록이 특정된 이진 트리 형태로 분할되어 복수의 분할된 블록들이 생성된 경우, 각 분할된 블록은 특정된 트리 형태로만 추가로 분할될 수 있다. 여기에서, 특정된 트리 형태는 이진 트리 형태, 삼진 트리 형태 및 쿼드 트리 형태 중 적어도 하나일 수 있다.
분할된 블록의 가로 크기 또는 세로 크기가 더 이상 분할될 수 없는 크기에 해당하는 경우 전술된 지시자는 시그널링되지 않을 수 있다.
도 7의 그래프의 중심으로부터 외곽으로의 화살표들은 방향성 인트라 예측 모드들의 예측 방향들을 나타낼 수 있다. 또한, 화살표에 근접하게 표시된 숫자는 인트라 예측 모드 또는 인트라 예측 모드의 예측 방향에 할당된 모드 값의 일 예를 나타낼 수 있다.
도 7에서, 숫자 0은 비방향성 인트라 예측 모드인 플래너(Planar) 모드를 나타낼 수 있다. 숫자 1은 비방향성 인트라 예측 모드인 디씨(DC) 모드를 나타낼 수 있다.
인트라 부호화 및/또는 복호화는 대상 블록의 이웃 유닛의 참조 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 이웃 블록은 재구축된 이웃 블록일 수 있다. 참조 샘플은 이웃 샘플을 의미할 수 있다.
예를 들면, 인트라 부호화 및/또는 복호화는 재구축된 이웃 블록이 포함하는 참조 샘플의 값 또는 코딩 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.
부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 대상 영상 내의 샘플의 정보에 기초하여 대상 블록에 대한 인트라 예측을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 수행할 때, 부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 대상 영상 내의 샘플의 정보에 기반하여 인트라 예측을 수행함으로써 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 수행할 때, 부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 적어도 하나의 재구축된 참조 샘플에 기반하여 방향성 예측 및/또는 비방향성 예측을 수행할 수 있다.
예측 블록은 인트라 예측의 수행의 결과로 생성된 블록을 의미할 수 있다. 예측 블록은 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
예측 블록의 단위는 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나의 크기일 수 있다. 예측 블록은 2Nx2N의 크기 또는 NxN의 크기를 갖는, 정사각형의 형태를 가질 수 있다. NxN의 크기는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 및 64x64 등을 포함할 수 있다.
또는, 예측 블록은 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 또는 64x64 등의 크기를 갖는 정사각형의 형태의 블록일 수 있고, 2x8, 4x8, 2x16, 4x16 및 8x16 등의 크기를 갖는 직사각형 모양의 블록일 수도 있다.
인트라 예측은 대상 블록에 대한 인트라 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 기정의된 고정된 값일 수 있으며, 예측 블록의 속성에 따라 다르게 결정된 값일 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 속성은 예측 블록의 크기 및 예측 블록의 타입 등을 포함할 수 있다. 또한, 예측 블록의 속성은 예측 블록에 대한 코딩 파라미터를 가리킬 수 있다.
예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는 예측 블록의 크기에 관계없이 N 개로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 67 또는 95 등일 수 있다.
인트라 예측 모드는 비방향성(non-directional) 모드 또는 방향성(directional) 모드일 수 있다.
예를 들면, 인트라 예측 모드는, 도 7에서 도시된 번호 0 내지 66에 대응하는, 2 개의 비방향성 모드들 및 65 개의 방향성 모드들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 특정된 인트라 예측 방법이 사용되는 경우, 인트라 예측 모드는 도 7에서 도시된 번호 -14 내지 80에 대응하는, 2 개의 비방향성 모드들 및 93 개의 방향성 모드들을 포함할 수 있다.
2 개의 비방향성 모드들은 디씨(DC) 모드 및 플래너(Planar) 모드를 포함할 수 있다.
방향성 모드는 특정한 방향 또는 특정한 각도를 갖는 예측 모드일 수 있다. 방향성 모드는 각 모드(argular mode)로 칭해질 수도 있다.
인트라 예측 모드는 모드 번호, 모드 값 모드 각도 및 모드 방향 중 적어도 하나로 표현될 수 있다. 말하자면, 용어들 "인트라 예측 모드의 (모드) 번호", "인트라 예측 모드의 (모드) 값", "인트라 예측 모드의 (모드) 각도" 및 "인트라 예측 모드의 (모드) 방향)은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
인트라 예측 모드의 개수는 M일 수 있다. M은 1 이상일 수 있다. 말하자면, 인트라 예측 모드는 비방향성 모드의 개수 및 방향성 모드의 개수를 포함하는 M 개일 수 있다.
인트라 예측 모드의 개수는 블록의 크기 및/또는 색 성분(color component)에 관계없이 M 개로 고정될 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는, 블록의 크기와 무관하게, 35 또는 67 중 하나로 고정될 수 있다.
또는, 인트라 예측 모드의 개수는 블록의 모양, 크기 및/또는 색 성분의 타입에 따라 상이할 수 있다.
예를 들면, 도 7에서, 점선으로 도시된 방향성 예측 모드들은 비-정사각형(non-square) 블록에 대한 예측에만 적용될 수 있다.
예를 들면, 블록의 크기가 커질수록 인트라 예측 모드의 개수는 많아질 수 있다. 또는, 블록의 크기가 커질수록 인트라 예측 모드의 개수는 적어질 수 있다. 블록의 크기가 4x4 또는 8x8인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 67일 수 있다. 블록의 크기가 16x16인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 35일 수 있다. 블록의 크기가 32x32인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 19일 수 있다. 블록의 크기가 64x64인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 7일 수 있다.
예를 들면, 색 성분이 루마(luma) 신호인지 아니면 크로마(chroma) 신호인지에 따라 인트라 예측 모드의 개수가 다를 수 있다. 또는 루마 성분 블록의 인트라 예측 모드의 개수는 크로마 성분 블록의 인트라 예측 모드의 개수보다 더 클 수 있다.
예를 들면, 모드 값이 50인 수직 모드의 경우, 참조 샘플의 픽셀 값에 기반하여 수직 방향으로 예측이 수행될 수 있다. 예를 들면, 모드 값이 18인 수평 모드의 경우, 참조 샘플의 픽셀 값에 기반하여 수평 방향으로 예측이 수행될 수 있다.
전술된 모드 이외의 방향성 모드인 경우에도 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 방향성 모드에 대응하는 각도에 따라 참조 샘플을 이용하여 대상 유닛에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
수직 모드의 우측에 위치한 인트라 예측 모드는 수직 우측 모드(vertical-right mode)로 명명될 수 있다. 수평 모드의 하단에 위치한 인트라 예측 모드는 수형 하단 모드(horizontal-below mode)로 명명될 수 있다. 예를 들면, 도 7에서, 모드 값이 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 및 66 중 하나인 인트라 예측 모드들은 수직 우측 모드들일 수 있다. 모드 값이 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 및 17 중 하나인 인트라 예측 모드들은 수평 하단 모드들일 수 있다.
비방향성 모드는 디씨(DC) 모드 및 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디씨 모드의 모드 값은 1일 수 있다. 플래너 모드의 모드 값은 0일 수 있다.
방향성 모드는 각진(angular) 모드를 포함할 수 있다. 복수의 인트라 예측 모드들 중 DC 모드 및 플래너 모드를 제외한 나머지의 모드는 방향성 모드일 수 있다.
인트라 예측 모드가 DC 모드인 경우, 복수의 참조 샘플들의 픽셀 값들의 평균에 기반하여 예측 블록이 생성될 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 픽셀의 값은 복수의 참조 샘플들의 픽셀 값들의 평균에 기반하여 결정될 수 있다.
전술된 인트라 예측 모드들의 개수 및 각 인트라 예측 모드들의 모드 값은 단지 예시적인 것일 수 있다. 전술된 인트라 예측 모드들의 개수 및 각 인트라 예측 모드들의 모드 값은 실시예, 구현 및/또는 필요에 따라 다르게 정의될 수도 있다.
대상 블록에 대한 인트라 예측을 수행하기 위해 재구축된 이웃 블록에 포함되는 샘플들이 대상 블록의 참조 샘플로서 이용될 수 있는지 여부를 검사하는 단계가 수행될 수 있다. 이웃 블록의 샘플들 중 대상 블록의 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플이 존재하는 경우, 재구축된 이웃 블록에 포함된 샘플들 중 적어도 하나의 샘플 값을 사용하는 복사 및/또는 보간에 의해 생성된 값이 참조 샘플로 이용될 수 없는 샘플의 샘플 값으로 대체될 수 있다. 복사 및/또는 보간에 의해 생성된 값이 샘플의 샘플 값으로 대체되면, 샘플이 대상 블록의 참조 샘플로서 이용될 수 있다.
인트라 예측이 사용될 때, 인트라 예측 모드 및 대상 블록의 크기 중 적어도 하나에 기반하여 참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 필터가 적용될 수 있다.
참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 적용되는 필터의 종류는 대상 블록의 인트라 예측 모드, 대상 블록의 크기 및 대상 블록의 형태 중 적어도 하나에 따라서 다를 수 있다. 필터의 종류는 필터 탭(tap)의 길이, 필터 계수의 값 및 필터 강도 중 하나 이상에 따라서 분류될 수 있다. 상기의 필터 탭의 길이는 필터 탭 수를 의미할 수 있다. 또한, 필터 탭 수는 필터의 길이를 의미할 수 있다.
인트라 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 대상 블록의 예측 블록을 생성함에 있어서, 예측 대상 샘플의 예측 블록 내 위치에 따라, 대상 샘플의 상단 참조 샘플, 대상 샘플의 좌측 참조 샘플, 대상 블록의 우상단 참조 샘플 및 대상 블록의 좌하단 참조 샘플의 가중치가 부여된 합(weight-sum)을 이용하여 예측 대상 샘플의 샘플 값이 생성될 수 있다.
인트라 예측 모드가 DC 모드인 경우, 대상 블록의 예측 블록을 생성함에 있어서, 대상 블록의 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들의 평균 값이 이용될 수 있다. 또한, 대상 블록 내의 특정된 행들 또는 특정된 열들에 대해서는 참조 샘플들의 값들을 이용하는 필터링이 수행될 수 있다. 특정된 행들은 참조 샘플과 인접한 하나 이상의 상단 행들일 수 있다. 특정된 열들은 참조 샘플과 인접한 하나 이상의 좌측 열들일 수 있다.
인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우 대상 블록의 상단 참조 샘플, 좌측 참조 샘플, 우상단 참조 샘플 및/또는 좌하단 참조 샘플을 이용하여 예측 블록이 생성될 수 있다.
전술된 예측 샘플을 생성하기 위해 실수 단위의 보간이 수행될 수도 있다.
대상 블록의 인트라 예측 모드는 대상 블록의 이웃 블록의 인트라 예측 모드로부터 예측될 수 있으며, 예측을 위해 사용되는 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드들이 동일하면 기정의된 플래그를 이용하여 대상 블록 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드들이 동일하다는 것이 시그널링될 수 있다.
예를 들면, 복수의 이웃 블록들의 인트라 예측 모드들 중 대상 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드를 가리키는 지시자가 시그널링될 수 있다.
대상 블록 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드들이 서로 다르면, 엔트로피 부호화 및/또는 복호화를 사용하여 대상 블록의 인트라 예측 모드의 정보가 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.
도 8은 인트라 예측 과정에서 사용되는 참조 샘플을 설명하기 위한 도면이다.
대상 블록의 인트라 예측에 사용되는 재구축된 참조 샘플은 하단 좌측(below-left) 참조 샘플들, 좌측(left) 참조 샘플들, 상단 좌측(above-left) 코너 참조 샘플, 상단(above) 참조 샘플들 및 상단 우측(above-right) 참조 샘플들 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 좌측 참조 샘플들은 대상 블록의 좌측에 인접한 재구축된 참조 픽셀을 의미할 수 있다. 상단 참조 샘플들은 대상 블록의 상단에 인접한 재구축된 참조 픽셀을 의미할 수 있다. 상단 좌측 코너 참조 샘플은 대상 블록의 상단 좌측 코너에 위치한 재구축된 참조 픽셀을 의미할 수 있다. 또한, 하단 좌측 참조 샘플들은 좌측 참조 샘플들로 구성된 좌측 샘플 라인과 동일 선상에 위치한 샘플들 중에서 좌측 샘플 라인의 하단에 위치한 참조 샘플을 의미할 수 있다. 상단 우측 참조 샘플들은 상단 참조 샘플들로 구성된 상단 샘플 라인과 동일 선상에 위치한 샘플들 중에서 상단 픽셀 라인의 우측에 위치한 참조 샘플들을 의미할 수 있다.
대상 블록의 크기가 NxN일 때, 하단 좌측 참조 샘플들, 좌측 참조 샘플들, 상단 참조 샘플들 및 상단 우측 참조 샘플들은 각각 N개일 수 있다.
대상 블록에 대한 인트라 예측을 통해 예측 블록이 생성될 수 있다. 예측 블록의 생성은 예측 블록의 픽셀들의 값이 결정되는 것을 포함할 수 있다. 대상 블록 및 예측 블록의 크기는 동일할 수 있다.
대상 블록의 인트라 예측에 사용되는 참조 샘플은 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라 달라질 수 있다. 인트라 예측 모드의 방향은 참조 샘플들 및 예측 블록의 픽셀들 간의 의존 관계를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 특정된 참조 샘플의 값이 예측 블록의 특정된 하나 이상의 픽셀들의 값으로서 사용될 수 있다. 이 경우, 특정된 참조 샘플 및 예측 블록의 특정된 하나 이상의 픽셀들은 인트라 예측 모드의 방향의 직선으로 지정되는 샘플 및 픽셀들일 수 있다. 말하자면, 특정된 참조 샘플의 값은 인트라 예측 모드의 방향의 역방향에 위치한 픽셀의 값으로 복사될 수 있다. 또는, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀의 위치를 기준으로 인트라 예측 모드의 방향에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 상단 참조 샘플들이 인트라 예측에 사용될 수 있다. 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀의 위치를 기준으로 수직으로 위에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다. 따라서, 대상 블록에 상단으로 인접한 상단 참조 샘플들이 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다. 또한, 예측 블록의 한 행의 픽셀들의 값들은 상단 참조 샘플들의 값들과 동일할 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 좌측 참조 샘플들이 인트라 예측에 사용될 수 있다. 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀을 기준으로 수평으로 좌측에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다. 따라서, 대상 블록에 좌측으로 인접한 좌측 참조 샘플들이 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다. 또한, 예측 블록의 한 열의 픽셀들의 값들은 좌측 참조 샘플들의 값들과 동일할 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드의 모드 값이 34인 경우 좌측 참조 샘플들의 적어도 일부, 상단 좌측 코너 참조 샘플 및 상단 참조 샘플들의 적어도 일부가 인트라 예측에 사용될 수 있다. 인트라 예측 모드의 모드 값이 34인 경우, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀을 기준으로 대각선으로 상단 좌측에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다.
또한, 모드 값이 52 내지 66 중 하나인 인트라 예측 모드가 사용되는 경우에는 상단 우측 참조 샘플들 중 적어도 일부가 인트라 예측에 사용될 수 있다.
또한, 모드 값이 2 내지 17 중 하나인 인트라 예측 모드가 사용되는 경우에는 하단 좌측 참조 샘플들 중 적어도 일부가 인트라 예측에 사용될 수 있다.
또한, 모드 값이 19 내지 49 중 하나인 인트라 예측 모드가 사용되는 경우에는 상단 좌측 코너 참조 샘플이 인트라 예측에 사용될 수 있다.
예측 블록의 하나의 픽셀의 픽셀 값을 결정하기 위해 사용되는 참조 샘플은 1개일 수 있고, 2개 이상일 수도 있다.
전술된 것과 같이 예측 블록의 픽셀의 픽셀 값은 상기의 픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치에 따라 결정될 수 있다. 픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치가 정수 위치인 경우, 정수 위치가 가리키는 하나의 참조 샘플의 값이 예측 블록의 픽셀의 픽셀 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치가 정수 위치가 아닌 경우, 참조 샘플의 위치에 가장 가까운 2개의 참조 샘플들에 기반하여 보간된(interpolated) 참조 샘플이 생성될 수 있다. 보간된 참조 샘플의 값이 예측 블록의 픽셀의 픽셀 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 말하자면, 예측 블록의 픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치가 2개의 참조 샘플들 간의 사이를 나타낼 때, 상기의 2개의 샘플들의 값들에 기반하여 보간된 값이 생성될 수 있다.
예측에 의해 생성된 예측 블록은 원래의 대상 블록과는 동일하지 않을 수 있다. 말하자면, 대상 블록 및 예측 블록 간의 차이(difference)인 예측 오차(prediction error)가 존재할 수 있으며, 대상 블록의 픽셀 및 예측 블록의 픽셀 간에도 예측 오차가 존재할 수 있다.
이하에서, 용어들 "차이(difference)", "오차(error)" 및 "잔차(residual)"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
예를 들면, 방향성 인트라 예측의 경우, 예측 블록의 픽셀 및 참조 샘플 간의 거리가 더 멀수록 더 큰 예측 오차가 발생할 수 있다. 이러한 예측 오차에 등 의해 생성된 예측 블록 및 이웃 블록 간에는 불연속성이 발생할 수 있다.
예측 오차의 감소를 위해 예측 블록에 대한 필터링이 사용될 수 있다. 필터링은 예측 블록 중 큰 예측 오차를 갖는 것으로 간주되는 영역에 대해 적응적으로 필터를 적용하는 것일 수 있다. 예를 들면, 큰 예측 오차를 갖는 것으로 간주되는 영역은 예측 블록의 경계일 수 있다. 또한, 인트라 예측 모드에 따라서 예측 블록 중 큰 예측 오차를 갖는 것으로 간주되는 영역이 다를 수 있으며, 필터의 특징이 다를 수 있다.
도 8에서 도시된 것과 같이, 대상 블록의 인트라 예측을 위해, 참조 라인 0 내지 참조 라인 3 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 각 참조 라인은 참조 샘플 라인을 나타낼 수 있다. 참조 라인의 번호가 더 작을수록 대상 블록에 더 가까운 참조 샘플들의 라인일 수 있다.
세그먼트 A 및 세그먼트 F의 샘플들은 재구축된 이웃 블록으로부터 획득되는 대신, 각각 세그먼트 B 및 세그먼트 E의 가장 가까운 샘플들을 사용하는 패딩을 통해 획득될 수 있다.
대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 참조 샘플 라인을 지시하는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 인덱스 정보는 복수의 참조 샘플 라인들 중 대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 샘플 라인을 가리킬 수 있다. 예를 들면, 인덱스 정보는 0 내지 3 중 하나의 값을 가질 수 있다.
대상 블록의 상단 경계가 CTU의 경계인 경우, 참조 샘플 라인 0만이 가용할 수 있다. 따라서 이러한 경우, 인덱스 정보는 시그널링되지 않을 수 있다. 참조 샘플 라인 0 이외에 다른 참조 샘플 라인이 사용되는 경우, 후술되는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.
색 성분간(inter-color) 인트라 예측의 경우, 제1 색 성분(component)의 대응 재구축된 블록에 기초하여, 제2 색 성분의 대상 블록에 대한 예측 블록이 생성될 수 있다.
예를 들면, 제1 색 성분은 루마 성분일 수 있고, 제2 색 성분은 크로마 성분일 수 있다.
색 성분간 인트라 예측을 위해, 제1 색 성분 및 제2 색 성분 간의 선형 모델의 파라미터가 템플릿에 기초하여 유도될 수 있다.
템플릿은 대상 블록의 상단 참조 샘플 및/또는 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있고, 이러한 참조 샘플들에 대응하는 제1 색 성분의 재구축된 블록의 상단 참조 샘플 및/또는 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있다.
예를 들면, 선형 모델의 파라미터는 1) 템플릿 내의 샘플들 중 최대 값을 갖는 제1 색 성분의 샘플의 값, 2) 이러한 제1 색 성분의 샘플에 대응하는 제2 색 성분의 샘플의 값, 3) 템플릿 내의 샘플들 중 최소 값을 갖는 제1 색 성분의 샘플의 값 및 4) 이러한 제1 색 성분의 샘플에 대응하는 제2 색 성분의 샘플의 값을 사용하여 유도될 수 있다.
선형 모델의 파라미터가 유도되면, 대응 재구축된 블록을 선형 모델에 적용함으로써 대상 블록에 대한 예측 블록이 생성될 수 있다.
영상 포맷에 따라서, 제1 색 성분의 재구축된 블록의 주변 샘플 및 대응 재구축된 블록에 대해 서브 샘플링이 수행될 수 있다. 예를 들면, 제2 색 성분의 1 개의 샘플이 제1 색 성분의 4 개의 샘플들에 대응하는 경우, 제1 색 성분의 4 개의 샘플들에 대한 서브 샘플링에 의해 1 개의 대응 샘플이 계산될 수 있다. 서브 샘플링이 수행되는 경우, 선형 모델의 파라미터의 유도 및 색 성분간 인트라 예측은 서브 샘플링된 대응 샘플에 기초하여 수행될 수 있다.
색 성분간 인트라 예측을 수행하는지 여부 및/또는 템플릿의 범위는 인트라 예측 모드로서 시그널링될 수 있다.
대상 블록은 가로 방향 및/또는 세로 방향으로 2 개 또는 4 개의 서브 블록들로 분할될 수 있다.
분할된 서브 블록들은 순차적으로 재구축될 수 있다. 즉, 서브 블록에 대해 인트라 예측이 수행됨에 따라, 서브 블록에 대한 서브 예측 블록이 생성될 수 있다. 또한, 서브 블록에 대해 역양자화 및/또는 역변환이 수행됨에 따라 서브 블록에 대한 서브 잔차 블록이 생성될 수 있다. 서브 예측 블록을 서브 잔차 블록에 더함으로써 재구축된 서브 블록이 생성될 수 있다. 재구축된 서브 블록은 후 순위의 서브 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플로서 이용될 수 있다.
서브 블록은 특정된 개수(예를 들면, 16개)의 이상의 샘플들을 포함하는 블록일 수 있다. 따라서, 예를 들면, 대상 블록이 8x4 블록 또는 4x8 블록의 경우, 대상 블록은 2 개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 또한, 대상 블록이 4x4 블록인 경우, 대상 블록은 서브 블록들로 분할될 수 없다. 대상 블록이 그 외의 크기를 갖는 경우, 대상 블록은 4 개의 서브 블록들로 분할될 수 있다.
이러한 서브 블록에 기반하는 인트라 예측이 수행되는지 여부 및/또는 분할 방향(가로 방향 또는 세로 방향)에 관한 정보가 시그널링될 수 있다.
이러한 서브 블록 기반의 인트라 예측은 참조 샘플 라인 0을 이용하는 경우에만 수행되도록 제한될 수 있다. 서브 블록 기반의 인트라 예측이 수행되는 경우, 후술하는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.
인트라 예측에 의해 생성된 예측 블록에 대한 필터링을 수행함으로써 최종 예측 블록이 생성될 수 있다.
필터링은 필터링의 대상인 필터링 대상 샘플, 좌측 참조 샘플, 상단 참조 샘플 및/또는 좌상단 참조 샘플에 특정된 가중치를 적용함으로써 수행될 수 있다.
필터링에 이용되는 가중치 및/또는 참조 샘플(또는, 참조 샘플의 범위 또는 참조 샘플의 위치 등)은 블록 크기, 인트라 예측 모드 및 필터링 대상 샘플의 예측 블록 내에서의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
예를 들면, 필터링은 특정된 인트라 예측 모드(예컨대, DC 모드, 플래너 모드, 수직 모드, 수평 모드, 대각 모드 및/또는 인접 대각 모드)에 대해서만 수행될 수 있다.
인접 대각 모드는 대각 모드의 번호에 k가 더해진 번호를 갖는 모드일 수 있고, 대각 모드의 번호로부터 k가 감해진 번호를 갖는 모드일 수 있다. 말하자면, 인접 대각 모드의 번호는 대각 모드의 번호 및 k의 합일 수 있으며, 대각 모드의 번호 및 k 간의 차일 수 있다. 예를 들면, k는 8 이하의 양의 정수일 수 있다.
대상 블록의 인트라 예측 모드는 대상 블록의 주변에 존재하는 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 사용하여 유도될 수 있고, 이러한 유도된 인트라 예측 모드가 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 동일하면, 특정된 플래그 정보를 사용하여 대상 블록의 인트라 예측 모드 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 동일하다는 정보가 시그널링될 수 있다.
또한, 예를 들면, 복수의 이웃 블록들의 인트라 예측 모드들 중 대상 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드를 갖는 이웃 블록에 대한 지시자 정보가 시그널링될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 서로 다르면, 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 기반하는 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화를 수행함으로써 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보에 대한 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화가 수행될 수 있다.
도 9는 인터 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에서 도시된 사각형은 영상(또는, 픽처)를 나타낼 수 있다. 또한, 도 9에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 제1 픽처로부터 제2 픽처로의 화살표는 제2 픽처가 제1 픽처를 참조한다는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 영상은 예측 방향에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.
각 영상은 부호화 타입에 따라 I 픽처(Intra Picture), P 픽처(Uni-prediction Picture) 및 B 픽처(Bi-prediction Picture)로 분류될 수 있다. 각 픽처는 각 픽처의 부호화 타입에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.
부호화의 대상인 대상 영상이 I 픽처인 경우, 대상 영상은 다른 영상을 참조하는 인터 예측 없이 영상 자체 내의 데이터를 사용하여 부호화될 수 있다. 예를 들면, I 픽처는 인트라 예측으로만 부호화될 수 있다.
대상 영상이 P 픽처인 경우, 대상 영상은 단방향에 존재하는 참조 픽처만을 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있다. 여기에서, 단방향은 순방향 또는 역방향일 수 있다.
대상 영상이 B 픽처인 경우, 대상 영상은 양방향에 존재하는 참조 픽처들을 이용하는 인터 예측 또는 순방향 및 역방향 중 일 방향에 존재하는 참조 픽처를 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있다. 여기에서, 양방향은 순방향 및 역방향일 수 있다.
참조 픽처를 이용하여 부호화 및/또는 복호화되는 P 픽처 및 B 픽처는 인터 예측이 사용되는 영상으로 간주될 수 있다.
아래에서, 실시예에 따른 인터 모드에서의 인터 예측에 대해 구체적으로 설명된다.
인터 예측 또는 움직임 보상은 참조 영상 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다.
인터 모드에서, 부호화 장치(100)는 대상 블록에 대한 인터 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 복호화 장치(200)는 대상 블록에 대하여 부호화 장치(100)에서의 인터 예측 및/또는 움직임 보상에 대응하는 인터 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
대상 블록에 대한 움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 인터 예측 중 도출될 수 있다. 움직임 정보는 재구축된 이웃 블록의 움직임 정보, 콜 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 정보를 이용하여 도출될 수 있다.
예를 들면, 부호화 장치(100) 또는 복호화 장치(200)는 공간적 후보(spatial candidate) 및/또는 시간적 후보(temporal candidate)의 움직임 정보를 대상 블록의 움직임 정보로 사용함으로써 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 대상 블록은 PU 및/또는 PU 파티션을 의미할 수 있다.
공간적 후보는 대상 블록에 공간적으로 인접한 재구축된 블록일 수 있다.
시간적 후보는 이미 재구축된 콜 픽처(collocated picture; col picture) 내의 대상 블록에 대응하는 재구축된 블록일 수 있다.
인터 예측에 있어서, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 공간적 후보 및/또는 시간적 후보의 움직임 정보를 이용함으로써 부호화 효율 및 복호화 효율을 향상시킬 수 있다. 공간적 후보의 움직임 정보는 공간적 움직임 정보로 칭해질 수 있다. 시간적 후보의 움직임 정보는 시간적 움직임 정보로 칭해질 수 있다.
이하에서, 공간적 후보의 움직임 정보는, 공간적 후보를 포함하는 PU의 움직임 정보일 수 있다. 시간적 후보의 움직임 정보는, 시간적 후보를 포함하는 PU의 움직임 정보일 수 있다. 후보 블록의 움직임 정보는, 후보 블록을 포함하는 PU의 움직임 정보일 수 있다.
인터 예측은 참조 픽처를 이용하여 수행될 수 있다.
참조 픽처(reference picture)는 대상 픽처의 이전 픽처 또는 대상 픽처의 이후 픽처 중 적어도 하나일 수 있다. 참조 픽처는 대상 블록의 예측에 이용되는 영상을 의미할 수 있다.
인터 예측에 있어서, 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스(또는, refIdx) 및 후술될 움직임 벡터(motion vector) 등을 이용함으로써 참조 픽처 내의 영역이 특정될 수 있다. 여기에서, 참조 픽처 내의 특정된 영역은 참조 블록을 나타낼 수 있다.
인터 예측은 참조 픽처를 선택할 수 있고, 참조 픽처 내에서 대상 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있다. 또한, 인터 예측은 선택된 참조 블록을 사용하여 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 인터 예측 중 도출될 수 있다.
공간적 후보는, 1) 대상 픽처 내의 존재하며, 2) 이미 부호화 및/또는 복호화를 통해 재구축되었고, 3) 대상 블록에 인접하거나, 대상 블록의 코너에 위치한 블록일 수 있다. 여기에서, 대상 블록의 코너에 위치한 블록이란, 대상 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 대상 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다. "대상 블록의 코너에 위치한 블록"은 "대상 블록의 코너에 인접한 블록"과 동일한 의미일 수 있다. "대상 블록의 코너에 위치한 블록"은 "대상 블록에 인접한 블록"에 포함될 수 있다.
예를 들면, 공간적 후보는 대상 블록의 좌측에 위치한 재구축된 블록, 대상 블록의 상단에 위치한 재구축된 블록, 대상 블록의 좌측 하단 코너에 위치한 재구축된 블록, 대상 블록의 우측 상단 코너에 위치한 재구축된 블록 또는 대상 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 재구축된 블록일 수 있다.
부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜(col) 픽처 내에서 대상 블록에 공간적으로 대응하는 위치에 존재하는 블록을 식별할 수 있다. 대상 픽처 내의 대상 블록의 위치 및 콜 픽처 내의 식별된 블록의 위치는 서로 대응할 수 있다.
부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 식별된 블록에 대하여 기정의된 상대적인 위치에 존재하는 콜(col) 블록을 시간적 후보로서 결정할 수 있다. 기정의된 상대적인 위치는 식별된 블록의 내부의 위치 및/또는 외부의 위치일 수 있다.
예를 들면, 콜 블록은 제1 콜 블록 및 제2 콜 블록을 포함할 수 있다. 식별된 블록의 좌표들이 (xP, yP)이고, 식별된 블록의 크기가 (nPSW, nPSH)일 때, 제1 콜 블록은 좌표들 (xP + nPSW, yP + nPSH)에 위치한 블록일 수 있다. 제2 콜 블록은 좌표들 (xP + (nPSW >> 1), yP + (nPSH >> 1))에 위치한 블록일 수 있다. 제2 콜 블록은 제1 콜 블록이 가용하지 않을(unavailable) 경우 선택적으로 사용될 수 있다.
대상 블록의 움직임 벡터는 콜 블록의 움직임 벡터에 기반하여 결정될 수 있다. 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜 블록의 움직임 벡터를 스케일(scale)할 수 있다. 콜 블록의 스케일된(scale) 움직임 벡터가 대상 블록의 움직임 벡터로서 이용될 수 있다. 또한, 리스트에 저장되는 시간적 후보의 움직임 정보의 움직임 벡터는 스케일된 움직임 벡터일 수 있다.
대상 블록의 움직임 벡터 및 콜 블록의 움직임 벡터의 비율(ratio)은 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리의 비율과 같을 수 있다. 제1 시간적 거리는 대상 블록의 참조 픽처 및 대상 픽처 간의 거리일 수 있다. 제2 시간적 거리는 콜 블록의 참조 픽처 및 콜 픽처 간의 거리일 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식은 대상 블록의 인터 예측 모드에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 인터 예측을 위해 적용되는 인터 예측 모드로서, 향상된 움직임 벡터 예측자(Advanced Motion Vector Predictor; AMVP) 모드, 머지(merge) 모드 및 스킵(skip) 모드, 움직임 벡터 차분을 갖는 머지 모드, 서브 블록 머지 모드, 삼각 분할 모드, 인터-인트라 결합 예측 모드, 어파인 인터 모드 및 현재 픽처 참조 모드 등이 있을 수 있다. 머지 모드는 움직임 머지 모드(motion merge mode)로 칭해질 수도 있다. 아래에서는, 모드들의 각각에 대해서 상세하게 설명된다.
1) AMVP 모드
AMVP 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 이웃에서 유사한 블록을 검색할 수 있다. 부호화 장치(100)는 검색된 유사한 블록의 움직임 정보를 이용하여 대상 블록에 대한 예측을 수행함으로써 예측 블록을 획득할 수 있다. 부호화 장치(100)는 대상 블록 및 예측 블록 간의 차이인 잔차 블록을 부호화할 수 있다.
1-1) 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 작성
예측 모드로서 AMVP 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 공간적 후보의 움직임 벡터, 시간적 후보의 움직임 벡터 및 제로 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 예측 움직임 벡터 후보 리스트는 하나 이상의 예측 움직임 벡터 후보들을 포함할 수 있다. 공간적 후보의 움직임 벡터, 시간적 후보의 움직임 벡터 및 제로 벡터 중 적어도 하나가 예측 움직임 벡터 후보로서 결정 및 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 (후보)" 및 "움직임 벡터 (후보)"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 후보" 및 "AMVP 후보"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 후보 리스트" 및 "AMVP 후보 리스트"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
공간적 후보는 재구축된 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 말하자면, 재구축된 이웃 블록의 움직임 벡터는 공간적 예측 움직임 벡터 후보(spatial prediction motion vector candidate)라 칭해질 수 있다.
시간적 후보는 콜 블록 및 콜 블록에 인접한 블록을 포함할 수 있다. 말하자면, 콜 블록의 움직임 벡터 또는 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 벡터는 시간적 예측 움직임 벡터 후보(temporal prediction motion vector candidate)로 칭해질 수 있다.
제로 벡터는 (0, 0) 움직임 벡터일 수 있다.
예측 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터의 예측을 위한 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)일 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)에 있어서 예측 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 초기 검색 위치일 수 있다.
1-2) 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 사용하는 움직임 벡터의 검색
부호화 장치(100)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 사용하여 검색 범위 내에서 대상 블록의 부호화를 위해 사용될 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 예측 움직임 벡터 후보들 중 대상 블록의 예측 움직임 벡터로 사용할 예측 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다.
대상 블록의 부호화를 위해 사용될 움직임 벡터는 최소의 비용으로 부호화될 수 있는 움직임 벡터일 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화에 있어서 AMVP 모드를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
1-3) 인터 예측 정보의 전송
부호화 장치(100)는 인터 예측을 위해 요구되는 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림의 인터 예측 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
인터 예측 정보는, 1) AMVP 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 모드 정보, 2) 예측 움직임 벡터 인덱스, 3) 움직임 벡터 차분(Motion Vector Difference; MVD), 4) 참조 방향 및 5) 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 인덱스" 및 "AMVP 인덱스"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
또한, 인터 예측 정보는 잔차 신호를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 모드 정보가 AMVP 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우 엔트로피 복호화를 통해 예측 움직임 벡터 인덱스, 움직임 벡터 차분, 참조 방향 및 참조 픽처 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.
예측 움직임 벡터 인덱스는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 예측 움직임 벡터 후보를 가리킬 수 있다.
1-4) 인터 예측 정보를 사용하는 AMVP 모드의 인터 예측
복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있고, 유도된 예측 움직임 벡터 후보에 기반하여 대상 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다.
복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 인덱스를 사용하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보 중에서 대상 블록에 대한 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다. 복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 예측 움직임 벡터 인덱스가 가리키는 예측 움직임 벡터 후보를 대상 블록의 예측 움직임 벡터로서 선택할 수 있다.
부호화 장치(100)는 예측 움직임 벡터 인덱스에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스에 대해 엔트로피 복호화를 적용함으로써 예측 움직임 벡터 인덱스를 획득할 수 있다.
대상 블록의 인터 예측을 위해 실제로 사용될 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터와 일치하지 않을 수 있다. 대상 블록의 인터 예측을 위해 실제로 사용될 움직임 벡터는 및 예측 움직임 벡터 간의 차분을 나타내기 위해 MVD가 사용될 수 있다. 부호화 장치(100)는 가능한 작은 크기의 MVD를 사용하기 위해 대상 블록의 인터 예측을 위해 실제로 사용될 움직임 벡터와 유사한 예측 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
MVD는 대상 블록의 움직임 벡터 및 예측 움직임 벡터 간의 차분일 수 있다. 부호화 장치(100)는 MVD를 계산할 수 있고, MVD에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 MVD를 생성할 수 있다. 부호화 장치(100)는 엔트로피 부호화된 MDV를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.
MVD는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 MVD를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 MVD에 엔트로피 복호화를 적용함으로써 MVD를 획득할 수 있다.
복호화 장치(200)는 MVD 및 예측 움직임 벡터를 합함으로써 대상 블록의 움직임 벡터를 유도(derive)할 수 있다. 말하자면, 복호화 장치(200)에서 도출되는 대상 블록의 움직임 벡터는 MVD 및 움직임 벡터 후보의 합일 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 계산된 MVD 해상도 정보에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보에 엔트로피 복호화를 적용함으로써 MVD 해상도 정보를 획득할 수 있다. 복호화 장치(200)는 MVD 해상도 정보를 사용하여 MVD의 해상도를 조정할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 어파인 모델에 기반하여 MVD를 계산할 수 있다. 복호화 장치(200)는 MVD 및 어파인 제어 움직임 벡터 후보의 합을 통해 대상 블록의 어파인 제어 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 어파인 제어 움직임 벡터를 사용하여 서브 블록에 대한 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
참조 방향은 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 픽처 리스트를 가리킬 수 있다. 예를 들면, 참조 방향은 참조 픽처 리스트 L0 및 참조 픽처 리스트 L1 중 하나를 가리킬 수 있다.
참조 방향은 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 픽처 리스트를 가리킬 뿐, 참조 픽처들의 방향들이 순방향(forward direction) 또는 역방향(backward direction)으로 제한된다는 것을 나타내는 것을 아닐 수 있다. 말하자면, 참조 픽처 리스트 L0 및 참조 픽처 리스트 L1의 각각은 순방향 및/또는 역방향의 픽처들을 포함할 수 있다.
참조 방향이 단방향(uni-direction)이란 것은 하나의 참조 픽처 리스트가 사용된다는 것을 의미할 수 있다. 참조 방향이 양방향(bi-direction)이란 것은 2 개의 참조 픽처 리스트들이 사용된다는 것을 의미할 수 있다. 말하자면, 참조 방향은, 참조 픽처 리스트 L0만이 사용된다는 것, 참조 픽처 리스트 L1만이 사용된다는 것 및 2 개의 참조 픽처 리스트들 것 중 하나를 가리킬 수 있다.
참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트의 참조 픽처들 중 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 픽처를 가리킬 수 있다. 부호화 장치(100)는 참조 픽처 인덱스에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스에 엔트로피 복호화를 적용함으로써 참조 픽처 인덱스를 획득할 수 있다.
대상 블록의 예측을 위해 2 개의 참조 픽처 리스트가 사용될 경우. 각 참조 픽처 리스트에 대해 하나의 참조 픽처 인덱스 및 하나의 움직임 벡터가 사용될 수 있다. 또한, 대상 블록의 예측을 위해 2 개의 참조 픽처 리스트가 사용될 경우, 대상 블록에 대해 2 개의 예측 블록들이 특정될 수 있다. 예를 들면, 대상 블록에 대한 2 개의 예측 블록들의 평균 또는 가중치가 부여된 합(weighed-sum)을 통해 대상 블록의 (최종적인) 예측 블록이 생성될 수 있다.
예측 움직임 벡터 인덱스, MVD, 참조 방향 및 참조 픽처 인덱스에 의해 대상 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다.
복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스에 기반하여 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 예를 들면, 예측 블록은 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 내의 유도된 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록일 수 있다.
대상 블록의 움직임 벡터 자체를 부호화하지 않고, 예측 움직임 벡터 인덱스 및 MVD를 부호화함에 따라 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송되는 비트량이 감소될 수 있고, 부호화 효율이 향상될 수 있다.
대상 블록에 대해서 재구축된 이웃 블록의 움직임 정보가 사용될 수 있다. 특정한 인터 예측 모드에서는, 부호화 장치(100)가 대상 블록에 대한 움직임 정보 자체는 별도로 부호화하지 않을 수도 있다. 대상 블록의 움직임 정보가 부호화되지 않고, 재구축된 이웃 블록의 움직임 정보를 통해 대상 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있는 다른 정보가 대신 부호화될 수 있다. 다른 정보가 대신 부호화됨에 따라, 복호화 장치(200)로 전송되는 비트량이 감소될 수 있고, 부호화 효율이 향상될 수 있다.
예를 들면, 이러한 대상 블록의 움직임 정보가 직접적으로 부호화되지 않는 인터 예측 모드로서, 스킵 모드(skip mode) 및/또는 머지 모드(merge mode) 등이 있을 수 있다. 이때, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 재구축된 이웃 유닛들 중 어떤 유닛의 움직임 정보가 대상 유닛의 움직임 정보로서 사용되는지를 지시하는 식별자 및/또는 인덱스를 사용할 수 있다.
2) 머지 모드
대상 블록의 움직임 정보를 도출하는 방식으로서, 머지(merge)가 있다. 머지는 복수의 블록들에 대한 움직임들의 병합을 의미할 수 있다. 머지는 하나의 블록의 움직임 정보를 다른 블록에도 함께 적용시키는 것을 의미할 수 있다. 말하자면, 머지 모드는 대상 블록의 움직임 정보가 이웃 블록의 움직임 정보로부터 유도되는 모드를 의미할 수 있다.
머지 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 공간적 후보의 움직임 정보 및/또는 시간적 후보의 움직임 정보를 이용하여 대상 블록의 움직임 정보에 대한 예측을 수행할 수 있다. 공간적 후보는 대상 블록에 공간적으로 인접한 재구축된 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 공간적 이웃 블록은 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록을 포함할 수 있다. 시간적 후보는 콜 블록을 포함할 수 있다. 용어들 "공간적 후보" 및 "공간적 머지 후보"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 용어들 "시간적 후보" 및 "시간적 머지 후보"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
부호화 장치(100)는 예측을 통해 예측 블록을 획득할 수 있다. 부호화 장치(100)는 대상 블록 및 예측 블록의 차이인 잔차 블록을 부호화할 수 있다.
2-1) 머지 후보 리스트(merge candidate list)의 작성
머지 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 공간적 후보의 움직임 정보 및/또는 시간적 후보의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 픽처 인덱스, 및 3) 참조 방향을 포함할 수 있다. 참조 방향은 단방향 또는 양방향일 수 있다. 참조 방향은 인터 예측 지시자를 의미할 수 있다.
머지 후보 리스트는 머지 후보들을 포함할 수 있다. 머지 후보는 움직임 정보일 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 움직임 정보들이 저장된 리스트일 수 있다.
머지 후보들은 시간적 후보 및/또는 공간적 후보 등의 움직임 정보들일 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 시간적 후보 및/또는 공간적 후보 등의 움직임 정보들을 포함할 수 있다.
또한, 머지 후보 리스트는 머지 후보 리스트에 이미 존재하는 머지 후보들의 조합에 의해 생성된 새로운 머지 후보를 포함할 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 머지 후보 리스트에 이미 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보를 포함할 수 있다.
또한, 머지 후보 리스트는 히스토리 기반 머지 후보(history-based merge candidate)를 포함할 수 있다. 히스토리 기반 머지 후보는 대상 블록보다 먼저 부호화 및/또는 복호화된 블록의 움직임 정보일 수 있다.
또한, 머지 후보 리스트는 2 개의 머지 후보들의 평균에 기반한 머지 후보를 포함할 수 있다.
머지 후보들은 인터 예측 정보를 유도하는 특정된 모드들일 수 있다. 머지 후보는 인터 예측 정보를 유도하는 특정된 모드를 가리키는 정보일 수 있다. 머지 후보가 가리키는 특정된 모드에 따라 대상 블록의 인터 예측 정보가 유도될 수 있다. 이 때, 특정된 모드는 일련의 인터 예측 정보를 유도하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 특정된 모드는 인터 예측 정보 유도 모드 또는 움직임 정보 유도 모드일 수 있다.
머지 후보 리스트 내의 머지 후보들 중 머지 인덱스에 의해 선택된 머지 후보가 가리키는 모드에 따라서 대상 블록의 인터 예측 정보가 유도될 수 있다.
예를 들면, 머지 후보 리스트 내의 움직임 정보 유도 모드들은, 1) 서브 블록 단위의 움직임 정보 유도 모드 및 2) 어파인 움직임 정보 유도 모드 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 머지 후보 리스트는 제로 벡터의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 제로 벡터는 제로 머지 후보로 칭해질 수도 있다.
말하자면, 머지 후보 리스트 내의 움직임 정보들은, 1) 공간적 후보의 움직임 정보, 2) 시간적 후보의 움직임 정보, 3) 이미 머지 후보 리스트에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 움직임 정보, 4) 제로 벡터 중 적어도 하나일 수 있다.
움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 픽처 인덱스 및 3) 참조 방향을 포함할 수 있다. 참조 방향은 인터 예측 지시자로 칭해질 수도 있다. 참조 방향은 단방향 또는 양방향일 수 있다. 단방향의 참조 방향은 L0 예측 또는 L1 예측을 나타낼 수 있다.
머지 후보 리스트는 머지 모드에 의한 예측이 수행되기 전에 생성될 수 있다.
머지 후보 리스트의 머지 후보들의 개수는 기정의될 수 있다. 머지 후보 리스트가 기정의된 개수의 머지 후보들을 갖도록 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 기정의된 방식 및 기정의된 순위에 따라서 머지 후보 리스트에 머지 후보를 추가할 수 있다. 기정의된 방식 및 기정의된 순위를 통해 부호화 장치(100)의 머지 후보 리스트 및 복호화 장치(200)의 머지 후보 리스트는 동일하게 될 수 있다.
머지는 CU 단위 또는 PU 단위로 적용될 수 있다. CU 단위 또는 PU 단위로 머지가 수행되는 경우, 부호화 장치(100)는 기정의된 정보를 포함하는 비트스트림을 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 기정의된 정보는, 1) 블록 파티션(partition) 별로 머지를 수행할지 여부를 나타내는 정보, 2) 대상 블록에 대하여 공간적 후보 및/또는 시간적 후보인 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보를 포함할 수 있다.
2-2) 머지 후보 리스트를 사용하는 움직임 벡터의 검색
부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화를 위해 사용될 머지 후보를 결정할 수 있다. 예를 들면, 부호화 장치(100)는 머지 후보 리스트의 머지 후보들을 사용하여 대상 블록에 대한 예측들을 수행하고, 머지 후보들에 대한 잔차 블록들을 생성할 수 있다. 부호화 장치(100)는 예측과 잔차 블록의 부호화에 있어서 최소의 비용을 요구하는 머지 후보를 대상 블록의 부호화를 위해 사용할 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화에 있어서 머지 모드를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
2-3) 인터 예측 정보의 전송
부호화 장치(100)는 인터 예측을 위해 요구되는 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 부호화 장치(100)는 인터 예측 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하여 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 비트스트림을 통해, 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 인터 예측 정보를 획득할 수 있다.
복호화 장치(200)는 비트스트림의 인터 예측 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
인터 예측 정보는, 1) 머지 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 모드 정보, 2) 머지 인덱스 및 3) 보정 정보를 포함할 수 있다.
또한, 인터 예측 정보는 잔차 신호를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 모드 정보가 머지 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우에만 머지 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.
모드 정보는 머지 플래그일 수 있다. 모드 정보의 단위는 블록일 수 있다. 블록에 대한 정보는 모드 정보를 포함할 수 있고, 모드 정보는 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다.
머지 인덱스는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 머지 후보를 가리킬 수 있다. 또는, 머지 인덱스는 대상 블록에 공간적 또는 시간적으로 인접한 이웃 블록들 중 어떤 블록과의 머지가 수행되는가를 가리킬 수 있다.
부호화 장치(100)는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 가장 높은 부호화 성능을 갖는 머지 후보를 선택할 수 있고, 선택된 머지 후보를 가리키도록 머지 인덱스의 값을 설정할 수 있다.
보정 정보는 움직임 벡터의 보정을 위해 사용되는 정보일 수 있다. 부호화 장치(100)는 보정 정보를 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 보정 정보에 기반하여 머지 인덱스에 의해 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 보정할 수 있다.
보정 정보는 보정 여부를 나타내는 정보, 보정 방향 정보 및 보정 크기 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 시그널링되는 보정 정보에 기반하여 움직임 벡터를 보정하는 예측 모드가 움직임 벡터 차분을 가진 머지 모드로 칭해질 수 있다.
2-4) 인터 예측 정보를 사용하는 머지 모드의 인터 예측
복호화 장치(200)는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 머지 인덱스가 가리키는 머지 후보를 사용하여 대상 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
머지 인덱스가 가리키는 머지 후보의 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 참조 방향에 의해 대상 블록의 움직임 벡터가 특정될 수 있다.
3) 스킵 모드
스킵 모드는 공간적 후보의 움직임 정보 또는 시간적 후보의 움직임 정보를 그대로 대상 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 또한, 스킵 모드는 잔차 신호를 사용하지 않는 모드일 수 있다. 말하자면, 스킵 모드가 사용될 때, 재구축된 블록은 예측 블록과 동일할 수 있다.
머지 모드 및 스킵 모드의 차이는 잔차 신호의 전송 또는 사용의 여부일 수 있다. 말하자면, 스킵 모드는 잔차 신호가 전송 또는 사용되지 않는다는 점을 제외하고는 머지 모드와 유사할 수 있다.
스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 공간적 후보 또는 시간적 후보인 블록들 중 어떤 블록의 움직임 정보가 대상 블록의 움직임 정보로서 이용되는 지를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 전송할 수 있다. 부호화 장치(100)는 이러한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하여 엔트로피 부호화된 정보를 생성할 수 있고, 비트스트림을 통해 엔트로피 부호화된 정보를 복호화 장치(200)로 시그널링할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 정보를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 정보에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 정보를 획득할 수 있다.
또한, 스킵 모드가 사용되는 경우 부호화 장치(100)는 MVD와 같은 다른 신택스 요소 정보는 복호화 장치(200)에 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 MVD, 코드된 블록 플래그 및 변환 계수 레벨 중 적어도 하나에 관한 신택스 요소를 복호화 장치(200)에 시그널링하지 않을 수 있다.
3-1) 머지 후보 리스트의 작성
스킵 모드 또한 머지 후보 리스트를 사용할 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 머지 모드 및 스킵 모드의 양자에서 사용될 수 있다. 이러한 측면에서, 머지 후보 리스트는 "스킵 후보 리스트" 또는 "머지/스킵 후보 리스트"로 명명될 수도 있다.
또는, 스킵 모드는 머지 모드와는 다른 별개의 후보 리스트를 사용할 수도 있다. 이러한 경우, 아래의 설명에서 머지 후보 리스트 및 머지 후보는 스킵 후보 리스트 및 스킵 후보로 각각 대체될 수 있다.
머지 후보 리스트는 스킵 모드에 의한 예측이 수행되기 전에 생성될 수 있다.
3-2) 머지 후보 리스트를 사용하는 움직임 벡터의 검색
부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화를 위해 사용될 머지 후보를 결정할 수 있다. 예를 들면, 부호화 장치(100)는 머지 후보 리스트의 머지 후보들을 사용하여 대상 블록에 대한 예측들을 수행할 수 있다. 부호화 장치(100)는 예측에 있어서 최소의 비용을 요구하는 머지 후보를 대상 블록의 부호화를 위해 사용할 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화에 있어서 스킵 모드를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
3-3) 인터 예측 정보의 전송
부호화 장치(100)는 인터 예측을 위해 요구되는 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림의 인터 예측 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
인터 예측 정보는, 1) 스킵 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 모드 정보 및 2) 스킵 인덱스를 포함할 수 있다.
스킵 인덱스는 전술된 머지 인덱스와 동일할 수 있다.
스킵 모드가 사용될 경우, 대상 블록은 잔차 신호 없이 부호화될 수 있다. 인터 예측 정보는 잔차 신호를 포함하지 않을 수 있다. 또는, 비트스트림은 잔차 신호를 포함하지 않을 수 있다.
복호화 장치(200)는 모드 정보가 스킵 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우에만 스킵 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 전술된 것과 같이, 머지 인덱스 및 스킵 인덱스는 동일한 것일 수 있다. 복호화 장치(200)는 모드 정보가 머지 모드 또는 스킵 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우에만 스킵 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.
스킵 인덱스는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 머지 후보를 가리킬 수 있다.
3-4) 인터 예측 정보를 사용하는 스킵 모드의 인터 예측
복호화 장치(200)는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 스킵 인덱스가 가리키는 머지 후보를 사용하여 대상 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
스킵 인덱스가 가리키는 머지 후보의 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 참조 방향에 의해 대상 블록의 움직임 벡터가 특정될 수 있다.
4) 현재 픽처 참조 모드
현재 픽처 참조 모드는 대상 블록이 속한 대상 픽처 내의 기-재구축된 영역을 이용하는 예측 모드를 의미할 수 있다.
기-재구축된 영역을 특정하기 위한 움직임 벡터가 이용될 수 있다. 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화되는지 여부는 대상 블록의 참조 픽처 인덱스를 이용하여 판단될 수 있다.
대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 블록인지 여부를 나타내는 플래그 또는 인덱스가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다. 또는, 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 블록인지 여부는 대상 블록의 참조 픽처 인덱스를 통해 유추될 수도 있다.
대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 경우, 대상 픽처는 대상 블록을 위한 참조 픽처 리스트 내에서 고정된 위치 또는 임의의 위치에 존재할 수 있다.
예를 들면, 고정된 위치는 참조 픽처 인덱스의 값이 0인 위치 또는 가장 마지막의 위치일 수 있다.
대상 픽처가 참조 픽처 리스트 내의 임의의 위치에 존재하는 경우, 이러한 임의의 위치를 나타내는 별도의 참조 픽처 인덱스가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다.
5) 서브 블록 머지 모드(subblock merge mode)
서브 블록 머지 모드는, CU의 서브 블록에 대하여 움직임 정보를 유도하는 모드를 의미할 수 있다.
서브 블록 머지 모드가 적용되는 경우, 참조 영상에서 대상 서브 블록의 콜 서브 블록의 움직임 정보(말하자면, 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(Sub-block based temporal merge candidate)) 및/또는 어파인 제어 포인트 움직임 벡터 머지 후보(affine control point motion vector merge candidate)를 사용하여 서브 블록 머지 후보 리스트(subblock merge candidate list)가 생성될 수 있다.
6) 삼각 분할 모드(triangle partition mode)
삼각 분할 모드에서, 대상 블록을 대각선 방향으로 분할함으로써 분할된 대상 블록들이 생성될 수 있다. 각 분할된 대상 블록에 대하여, 각 분할된 대상 블록의 움직임 정보가 유도될 수 있고, 유도된 움직임 정보를 이용하여 각 분할된 대상 블록에 대한 예측 샘플이 유도될 수 있다. 분할된 대상 블록들의 예측 샘플들의 가중치가 부여된 합을 통해 대상 블록의 예측 샘플이 유도될 수 있다.
7) 인터 인트라 결합 예측 모드
인터 인트라 결합 예측 모드는, 인터 예측에 의해 생성된 예측 샘플 및 인트라 예측에 의해 생성된 예측 샘플의 가중치가 부여된 합을 사용하여 대상 블록의 예측 샘플을 유도하는 모드일 수 있다.
전술된 모드들에 있어서, 복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보에 대한 자체적인 보정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보가 지시하는 참조 블록을 기준으로 특정된 구역을 탐색하여 최소의 절대 차이들의 합(Sum of Absolute Differences; SAD)를 갖는 움직임 정보를 검색할 수 있고, 검색된 움직임 정보를 보정된 움직임 정보로서 유도할 수 있다.
전술된 모드들에 있어서, 복호화 장치(200)는 광학적 흐름(optical flow)을 사용하여 인터 예측을 통해 유도된 예측 샘플에 대한 보상을 수행할 수 있다.
전술된 AMVP 모드, 머지 모드 및 스킵 모드 등에서는 리스트에 대한 인덱스를 통해 리스트 내의 움직임 정보들 중 대상 블록의 예측을 위해 사용될 움직임 정보가 특정될 수 있다.
부호화 효율의 향상을 위해서, 부호화 장치(100)는 리스트의 요소들 중 대상 블록의 인터 예측에 있어서 최소의 비용을 유발하는 요소의 인덱스만을 시그널링할 수 있다. 부호화 장치(100)는 인덱스를 부호화할 수 있으며, 부호화된 인덱스를 시그널링할 수 있다.
따라서, 전술된 리스트들(즉, 예측 움직임 벡터 후보 리스트 및 머지 후보 리스트)은 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서 동일한 데이터에 기반하여 동일한 방식으로 유도되어야 할 수 있다. 여기에서, 동일한 데이터는 재구축된 픽처 및 재구축된 블록을 포함할 수 있다. 또한, 인덱스로 요소를 특정하기 위해, 리스트 내에서 요소들의 순서는 일정해야 할 수 있다.
도 10은 일 예에 따른 공간적 후보들을 나타낸다.
도 10에서는, 공간적 후보들의 위치가 도시되었다.
가운데의 큰 블록은 대상 블록을 나타낼 수 있다. 5 개의 작은 블록들은 공간적 후보들을 나타낼 수 있다.
대상 블록의 좌표들은 (xP, yP)일 수 있고, 대상 블록의 크기는 (nPSW, nPSH)일 수 있다.
공간적 후보 A0은 대상 블록의 좌측 하단의 코너에 인접한 블록일 수 있다. A0은 좌표들 (xP - 1, yP + nPSH + 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.
공간적 후보 A1은 대상 블록의 좌측에 인접한 블록일 수 있다. A1은 대상 블록의 좌측에 인접한 블록들 중 최 하단의 블록일 수 있다. 또는, A1은 A0의 상단에 인접한 블록일 수 있다. A1은 좌표들 (xP - 1, yP + nPSH)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.
공간적 후보 B0은 대상 블록의 우측 상단의 코너에 인접한 블록일 수 있다. B0은 좌표들 (xP + nPSW + 1, yP - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.
공간적 후보 B1은 대상 블록의 상단에 인접한 블록일 수 있다. B1은 대상 블록의 상단에 인접한 블록들 중 최 우측의 블록일 수 있다. 또는, B1은 B0의 좌측에 인접한 블록일 수 있다. B1은 좌표들 (xP + nPSW, yP - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.
공간적 후보 B2는 대상 블록의 좌측 상단의 코너에 인접한 블록일 수 있다. B2는 좌표들 (xP - 1, yP - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.
공간적 후보 및 시간적 후보의 가용성(availability)의 판단
공간적 후보의 움직임 정보 또는 시간적 후보의 움직임 정보를 리스트에 포함시키기 위해서는, 공간적 후보의 움직임 정보 또는 시간적 후보의 움직임 정보가 가용한지 여부가 판단되어야 한다.
이하에서, 후보 블록은 공간적 후보 및 시간적 후보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기의 판단은 아래의 단계 1) 내지 단계 4)를 순차적으로 적용함으로써 이루어질 수 있다.
단계 1) 후보 블록을 포함하는 PU가 픽처의 경계의 밖에 있으면 후보 블록의 가용성은 거짓(false)으로 설정될 수 있다. "가용성이 거짓으로 설정된다"는 것은 "비가용한 것으로 설정된다"는 것과 동일한 의미일 수 있다.
단계 2) 후보 블록을 포함하는 PU가 슬라이스의 경계의 밖에 있으면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다. 대상 블록 및 후보 블록이 서로 다른 슬라이스들 내에 위치하면, 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다.
단계 3) 후보 블록을 포함하는 PU가 타일의 경계의 밖에 있으면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다. 대상 블록 및 후보 블록이 서로 다른 타일들 내에 위치하면, 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다.
단계 4) 후보 블록을 포함하는 PU의 예측 모드가 인트라 예측 모드이면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다. 후보 블록을 포함하는 PU가 인터 예측을 사용하지 않으면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다.
도 11은 일 예에 따른 공간적 후보들의 움직임 정보들의 머지 리스트로의 추가 순서를 나타낸다.
도 11에서 도시된 것처럼, 공간적 후보들의 움직임 정보들을 머지 리스트에 추가함에 있어서, A1, B1, B0, A0 및 B2의 순서가 사용될 수 있다. 즉, A1, B1, B0, A0 및 B2의 순서로, 가용한 공간적 후보의 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다.
머지 모드 및 스킵 모드에서의 머지 리스트의 유도 방법
전술된 것과 같이, 머지 리스트 내의 머지 후보들의 최대 개수는 설정될 수 있다. 설정된 최대 개수를 N으로 표시한다. 설정된 개수는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 슬라이스의 슬라이스 헤더는 N을 포함할 수 있다. 말하자면, 슬라이스 헤더에 의해 슬라이스의 대상 블록에 대한 머지 리스트의 머지 후보들의 최대 개수가 설정될 수 있다. 예를 들면, 기본적으로 N의 값은 5일 수 있다.
움직임 정보(즉, 머지 후보)는 아래의 단계 1) 내지 단계 4)의 순서로 머지 리스트에 추가될 수 있다.
단계 1) 공간적 후보들 중 가용한 공간적 후보들이 머지 리스트에 추가될 수 있다. 가용한 공간적 후보들의 움직임 정보들은 도 10에서 도시된 순서대로 머지 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 공간적 후보의 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다. 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는지 여부를 검사하는 것은 "중복성 검사"로 약술될 수 있다.
추가되는 움직임 정보들은 최대 N 개일 수 있다.
단계 2) 머지 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N 보다 더 작고, 시간적 후보가 가용하면, 시간적 후보의 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 시간적 후보의 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
단계 3) 머지 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N 보다 더 작고, 대상 슬라이스의 타입이 "B"이면, 조합된 양방향 예측(combined bi-prediction)에 의해 생성된 조합된 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다.
대상 슬라이스는 대상 블록을 포함하는 슬라이스일 수 있다.
조합된 움직임 정보는 L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보의 조합일 수 있다. L0 움직임 정보는 참조 픽처 리스트 L0만을 참조하는 움직임 정보일 수 있다. L1 움직임 정보는 참조 픽처 리스트 L1만을 참조하는 움직임 정보일 수 있다.
머지 리스트 내에서, L0 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 또한, 머지 리스트 내에서, L1 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다.
조합된 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 조합된 움직임 정보를 생성함에 있어서 하나 이상의 L0 움직임 정보들 및 하나 이상의 L1 움직임 정보들 중 어떤 L0 움직임 정보 및 어떤 L1 움직임 정보를 사용할 것인가는 기정의될 수 있다. 하나 이상의 조합된 움직임 정보는 머지 리스트 내의 서로 다른 움직임 정보들의 쌍(pair)을 사용하는 조합된 양방향 예측에 의해 기정의된 순서로 생성될 수 있다. 서로 다른 움직임 정보들의 쌍 중 하나는 L0 움직임 정보이고 다른 하나는 L1 움직임 정보일 수 있다.
예를 들면, 최우선적으로 추가되는 조합된 움직임 정보는 머지 인덱스가 0인 L0 움직임 정보 및 머지 인덱스가 1인 L1 움직임 정보의 조합일 수 있다. 머지 인덱스가 0인 움직임 정보가 L0 움직임 정보가 아니거나, 머지 인덱스가 1인 움직임 정보가 L1 움직임 정보가 아니면 상기의 조합된 움직임 정보는 생성 및 추가되지 않을 수 있다. 다음으로 추가되는 움직임 정보는 머지 인덱스가 1인 L0 움직임 정보 및 머지 인덱스가 0인 L1 움직임 정보의 조합일 수 있다. 이하의 구체적인 조합은 비디오의 부호화/복호화 분야의 다른 조합을 따를 수 있다.
이 때, 조합된 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 조합된 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
단계 4) 머지 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N 보다 더 작으면, 제로 벡터 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보는 움직임 벡터가 제로 벡터인 움직임 정보일 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 하나 이상의 제로 벡터 움직임 정보들의 참조 픽처 인덱스들은 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 첫 번째의 제로 벡터 움직임 정보의 참조 픽처 인덱스의 값은 0일 수 있다. 두 번째의 제로 벡터 움직임 정보의 참조 픽처 인덱스의 값은 1일 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보들의 개수는 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처들의 개수와 동일할 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보의 참조 방향은 양방향일 수 있다. 2 개의 움직임 벡터들은 모두 제로 벡터들일 수 있다. 제로 벡터 움직임 정보들의 개수는 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처들의 개수 및 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처들의 개수 중 더 작은 것일 수 있다. 또는, 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처들의 개수 및 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처들의 개수가 서로 다를 경우, 하나의 참조 픽처 리스트에만 적용될 수 있는 참조 픽처 인덱스에 대해서는 단방향의 참조 방향이 사용될 수 있다.
부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 참조 픽처 인덱스를 변경하면서 순차적으로 제로 벡터 움직임 정보를 머지 리스트에 추가할 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 제로 벡터 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
전술된 단계 1) 내지 단계 4)의 순서는 단지 예시적인 것으로, 단계들 간의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 또한, 단계들 중 일부는 기정의된 조건에 따라 생략될 수 있다.
AMVP 모드에서의 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 유도 방법
예측 움직임 벡터 후보 리스트 내의 예측 움직임 벡터 후보들의 최대 개수는 기정의될 수 있다. 기정의된 최대 개수를 N으로 표시한다. 예를 들면, 기정의된 최대 개수는 2일 수 있다.
움직임 정보(즉, 예측 움직임 벡터 후보)는 아래의 단계 1) 내지 단계 3)의 순서로 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다.
단계 1) 공간적 후보들 중 가용한 공간적 후보들이 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다. 공간적 후보들은 제1 공간적 후보 및 제2 공간적 후보를 포함할 수 있다.
제1 공간적 후보는 A0, A1, 스케일된(scaled) A0 및 스케일된 A1 중 하나일 수 있다. 제2 공간적 후보는 B0, B1, B2, 스케일된 B0, 스케일된 B1 및 스케일된 B2 중 하나일 수 있다.
가용한 공간적 후보들의 움직임 정보들은 제1 공간적 후보 및 제2 공간적 후보의 순서로 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 공간적 후보의 움직임 정보가 이미 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다. 말하자면, N의 값이 2인 경우, 제2 공간적 후보의 움직임 정보가 제1 공간적 후보의 움직임 정보와 동일하면 제2 공간적 후보의 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
추가되는 움직임 정보들은 최대 N 개일 수 있다.
단계 2) 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N 보다 더 작고, 시간적 후보가 가용하면, 시간적 후보의 움직임 정보가 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 시간적 후보의 움직임 정보가 이미 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
단계 3) 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N 보다 더 작으면, 제로 벡터 움직임 정보가 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 하나 이상의 제로 벡터 움직임 정보들의 참조 픽처 인덱스들은 서로 상이할 수 있다.
부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 참조 픽처 인덱스를 변경하면서 순차적으로 제로 벡터 움직임 정보를 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할 수 있다.
제로 벡터 움직임 정보가 이미 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 제로 벡터 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
머지 리스트에 대해 전술된 제로 벡터 움직임 정보에 대한 설명은 제로 벡터 움직임 정보에도 적용될 수 있다. 중복되는 설명은 생략된다.
전술된 단계 1) 내지 단계 3)의 순서는 단지 예시적인 것으로, 단계들 간의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 또한, 단계들 중 일부는 기정의된 조건에 따라 생략될 수 있다.
도 12는 일 예에 따른 변환 및 양자화의 과정을 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이 잔차 신호에 변환 및/또는 양자화 과정을 수행하여 양자화된 레벨이 생성될 수 있다.
잔차 신호는 원본 블록과 예측 블록 간의 차분으로 생성될 수 있다. 여기에서, 예측 블록은 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 생성된 블록일 수 있다.
잔차 신호는 양자화 과정의 일부인 변환 과정을 통해 주파수 도메인으로 변환될 수 있다.
변환을 위해 사용되는 변환 커널은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT) 타입(type) 2 (DCT-II) 등과 같은 다양한 DCT 커널 및 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform; DST) 커널을 포함할 수 있다.
이러한 변환 커널들은 잔차 신호에 대해 분리가능 변환(separable transform) 또는 2차원(2Dimensional; 2D) 비-분리가능 변환(non-separable transform)을 수행할 수 있다. 분리가능 변환은 잔차 신호에 대해 1차원(1Dimensional; 1D) 변환을 수평 방향 및 수직 방향의 각각에 수행하는 변환일 수 있다.
1D 변환을 위해 적응적으로 사용되는 DCT 타입 및 DST 타입은 아래의 표 3 및 표 4에서 각각 표시된 것과 같이 DCT-II 외에도 DCT-V, DCT-VIII, DST-I 및 DST-VII를 포함할 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2020009745-appb-I000003
[표 4]
Figure PCTKR2020009745-appb-I000004
표 3 및 표 4에서 표시된 것과 같이, 변환에 사용될 DCT 타입 또는 DST 타입을 유도함에 있어서 변환 세트(transform set)가 사용될 수 있다. 각 변환 세트는 복수의 변환 후보들을 포함할 수 있다. 각 변환 후보는 DCT 타입 또는 DST 타입 등일 수 있다.
아래의 표 5는 인트라 예측 모드에 따라 수평 방향에 적용되는 변환 세트 및 수직 방향에 적용되는 변환 세트의 일 예를 나타낸다.
[표 5]
Figure PCTKR2020009745-appb-I000005
표 5에서는, 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라서 잔차 신호의 수평 방향에 적용되는 수직 방향 변환 세트의 번호 및 수평 방향 변환 세트의 번호가 표시되었다.
표 5에서 예시된 것과 같이, 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라 수평 방향 및 수직 방향에 적용되는 변환 세트들이 기정의될 수 있다. 부호화 장치(100)는 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 잔차 신호에 대한 변환 및 역변환을 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 잔차 신호에 대한 역변환을 수행할 수 있다.
이러한 변환 및 역변환에 있어서, 잔차 신호에 적용되는 변환 세트는 표 3, 표 4 및 표 5에서 예시된 것과 같이 결정될 수 있고, 시그널링되지 않을 수 있다. 변환 지시 정보는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 변환 지시 정보는 잔차 신호에 적용되는 변환 세트가 포함하는 복수의 변환 후보들 중 어떤 변환 후보가 사용되는가를 지시하는 정보일 수 있다.
예를 들어, 대상 블록의 크기가 64x64 이하인 경우, 인트라 예측 모드에 따라 모두 3 개들인 변환 세트들이 구성될 수 있다. 수평 방향의 3 개의 변환들 및 수직 방향의 3 개의 변환들의 조합으로 인한 모두 9 개의 다중 변환 방법들 중에서 최적의 변환 방법이 선택될 수 있다. 이러한 최적의 변환 방법으로 잔차 신호를 부호화 및/또는 복호화함으로써 부호화 효율이 향상될 수 있다.
이 때, 수직 변환 및 수평 변환 중 적어도 하나 이상에 대해, 변환 세트에 속한 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지에 대한 정보가 엔트로피 부호화 및/또는 복호화될 수 있다. 이러한 정보의 부호화 및/또는 복호화를 위해 절삭된 단항(truncated unary) 이진화(binarization)가 사용될 수 있다.
전술된 것과 같이 다양한 변환들을 사용하는 방법은 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 생성된 잔차 신호에 적용될 수 있다.
변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 잔차 신호에 대해서 1차 변환을 수행함으로써 변환 계수가 생성될 수 있고, 변환 계수에 2차 변환을 수행함으로써 2차 변환 계수가 생성될 수 있다.
1차 변환은 주 변환(primary)으로 명명될 수 있다. 또한, 1차 변환은 적응적 다중 변환(Adaptive Multiple Transform; AMT)로 명명될 수 있다. AMT는 전술된 것과 같이 1D 방향들(즉, 수직 방향 및 수평 방향)의 각각에 대해 서로 다른 변환이 적용되는 것을 의미할 수 있다.
2차 변환은 1차 변환에 의해 생성된 변환 계수의 에너지 집중도를 향상시키기 위한 변환일 수 있다. 2차 변환도 1차 변환과 마찬가지로 분리가능 변환 또는 비-분리가능 변환일 수 있다. 비-분리가능 변환은 비-분리가능 2차 변환(Non-Separable Secondary Transform; NSST)일 수 있다.
1차 변환은 기정의된 복수의 변환 방법들 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 일 예로, 기정의된 복수의 변환 방법들은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT), 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform; DST) 및 카루넨-루베 변환(Karhunen-Loeve Transform; KLT) 기반 변환 등을 포함할 수 있다.
또한, 1차 변환은 DCT 또는 DST를 정의하는 커널 함수에 따라서 다양한 타입을 갖는 변환일 수 있다.
예를 들면, 1차 변환은 아래의 표 6에서 제시된 변환 커널에 따른 DCT-2, DCT-5, DCT-7, DST-7, DST-1, DST-8 및 DCT-8과 같은 변환들을 포함할 수 있다. 표 6에서는 복수 변환 선택(Multiple Transform Selection; MTS)에 대한 다양한 변환 타입들 및 변환 커널 함수들이 예시되었다.
MTS는 잔차 신호의 수평 및/또는 수직방향에 대한 변환을 위해 하나 이상의 DCT 및/또는 DST 변환 커널의 조합이 선택되는 것을 의미할 수 있다.
[표 6]
Figure PCTKR2020009745-appb-I000006
표 6에서, i 및 j는 0 이상 N-1 이하의 정수 값일 수 있다.
1차 변환의 수행에 의해 생성된 변환 계수에 2차 변환(secondary transform)이 수행될 수 있다.
1차 변환에서와 같이, 2차 변환에서도 변환 세트가 정의될 수 있다. 전술된 것과 같은 변환 세트를 유도 및/또는 결정하기 위한 방법들은 1차 변환뿐만 아니라 2차 변환에도 적용될 수 있다.
1차 변환 및 2차 변환은 특정된 대상에 대해서 결정될 수 있다.
예를 들면, 1차 변환 및 2차 변환은 루마 성분 및 크로마 성분 중 하나 이상의 신호 성분에 적용될 수 있다. 1차 변환 및/또는 2차 변환의 적용 여부는 대상 블록 및/또는 이웃 블록에 대한 코딩 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 1차 변환 및/또는 2차 변환의 적용 여부는 대상 블록의 크기 및/또는 형태에 의해 결정될 수 있다.
부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서, 대상에게 사용되는 변환 방법을 지시하는 변환 정보는 특정된 정보를 사용함으로써 유도될 수 있다.
예를 들면, 변환 정보는 1차 변환 및/또는 2차 변환을 위해 사용될 변환의 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 변환 정보는 1차 변환 및/또는 2차 변환이 사용되지 않음을 나타낼 수도 있다.
예를 들면, 1차 변환 및 2차 변환의 대상이 대상 블록일 때, 변환 정보가 지시하는 1차 변환 및/또는 2차 변환에 적용되는 변환 방법(들)은 대상 블록 및/또는 이웃 블록에 대한 코딩 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.
또는, 특정된 대상에 대한 변환 방법을 지시하는 변환 정보는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다.
예를 들면, 하나의 CU에 대하여 1차 변환의 사용 여부, 1차 변환을 가리키는 인덱스, 2차 변환의 사용 여부 및 2차 변환을 가리키는 인덱스 등이 복호화 장치(200)에서 변환 정보로서 유도될 수 있다. 또는, 하나의 CU에 대하여 1차 변환의 사용 여부, 1차 변환을 가리키는 인덱스, 2차 변환의 사용 여부 및 2차 변환을 가리키는 인덱스 등을 나타내는 변환 정보가 시그널링될 수 있다.
1차 변환 및/또는 2차 변환의 수행에 의해 생성된 결과 또는 잔차 신호에 양자화를 수행함으로써 양자화된 변환 계수(즉, 양자화된 레벨)이 생성될 수 있다.
도 13은 일 예에 따른 대각선 스캐닝을 나타낸다.
도 14는 일 예에 따른 수평 스캐닝을 나타낸다.
도 15는 일 예에 따른 수직 스캐닝을 나타낸다.
양자화된 변환 계수들은 인트라 예측 모드, 블록 크기 및 블록 형태 중 적어도 하나에 따라서, (우상단(up-right)) 대각선 스캐닝, 수직 스캐닝 및 수평 스캐닝 중 적어도 하나에 따라서 스캐닝(scanning) 될 수 있다. 블록은 변환 유닛일 수 있다.
각 스캐닝은 특정된 시작 점에서 시작할 수 있고 특정된 종료 점에서 종료될 수 있다.
예를 들면, 도 13의 대각선 스캐닝을 이용하여 블록의 계수들을 스캔함으로써 양자화된 변환 계수들이 1차원 벡터 형태로 변경될 수 있다. 또는, 블록의 크기 및/또는 인트라 예측 모드에 따라 대각선 스캐닝 대신 도 14의 수평 스캐닝이나, 도 15의 수직 스캐닝이 사용될 수 있다.
수직 스캐닝은 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 것일 수 있다. 수평 스캐닝은 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 것일 수 있다.
말하자면, 블록의 크기 및/또는 인터 예측 모드에 따라 대각선 스캐닝, 수직 스캐닝 및 수평 스캐닝 중 어떤 스캐닝이 사용될 것인지가 결정될 수 있다.
도 13, 도 14 및 도 15에서 도시된 것과 같이, 양자화된 변환 계수들은 대각선 방향, 수평 방향 또는 수직 방향에 따라 스캔될 수 있다.
양자화된 변환 계수들은 블록 형태로 표현될 수 있다. 블록은 복수의 서브 블록들을 포함할 수 있다. 각 서브 블록은 최소 블록 크기 또는 최소 블록 형태에 따라 정의될 수 있다.
스캐닝에 있어서, 스캐닝의 종류 또는 방향에 따른 스캐닝 순서는 우선 서브 블록들에 적용될 수 있다. 또한, 서브 블록 내의 양자화된 변환 계수들에 대해 스캐닝의 방향에 따른 스캐닝 순서가 적용될 수 있다.
예를 들면, 도 13, 도 14 및 도 15에서 도시된 것과 같이, 대상 블록의 크기가 8x8일 때, 대상 블록의 잔차 신호에 대한 1차 변환, 2차 변환 및 양자화에 의해 양자화된 변환 계수들이 생성될 수 있다. 이후, 4 개의 4x4 서브 블록들에 대해 3 가지의 스캐닝 순서들 중 하나의 스캐닝 순서가 적용될 수 있으며, 각 4x4 서브 블록에 대해서도 스캐닝 순서에 따라 양자화된 변환 계수들이 스캔될 수 있다.
부호화 장치(100)는 스캔된 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 부호화를 수행함으로써 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수들을 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.
복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수들을 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 양자화된 변환 계수들을 생성할 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 역 스캐닝(inverse scanning)을 통해 2차원의 블록 형태로 정렬될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로서, (우상단) 대각 스캔, 수직 스캔 및 수평 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
복호화 장치(200)에서는, 양자화된 변환 계수들에 역양자화가 수행될 수 있다. 2차 역변환의 수행 여부에 따라서, 역양자화의 수행에 의해 생성된 결과에 대하여 2차 역변환이 수행될 수 있다. 또한, 1차 역변환의 수행 여부에 따라서, 2차 역변환의 수행에 의해 생성된 결과에 대하여 1차 역변환이 수행될 수 있다. 2차 역변환의 수행에 의해 생성된 결과에 대하여 1차 역변환을 수행함으로써 재구축된 잔차 신호가 생성될 수 있다.
인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 재구축된 루마 성분에 대해, 인-루프(in-loop) 필터링 전에 동적 범위(dynamic range)의 역매핑(inverse mapping)이 수행될 수 있다.
동적 범위는 16 개의 균등한 조각(piece)들로 분할될 수 있고, 각 조각에 대한 매핑 함수가 시그널링될 수 있다. 매핑 함수는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다.
역매핑을 수행하기 위한 역매핑 함수는 매핑 함수에 기초하여 유도될 수 있다.
인-루프 필터링, 참조 픽처의 저장 및 움직임 보상은 역매핑된 영역에서 수행될 수 있다.
인터 예측을 통해 생성된 예측 블록은 매핑 함수를 이용한 매핑에 의해 매핑된 영역으로 전환될 수 있고, 전환된 예측 블록이 재구축된 블록의 생성에 이용될 수 있다. 그러나, 인트라 예측은 매핑된 영역에서 수행되므로, 인트라 예측에 의해 생성된 예측 블록은 매핑 및/또는 역매핑 없이, 재구축된 블록의 생성에 이용될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록이 크로마 성분의 잔차 블록인 경우, 매핑된 영역의 크로마 성분에 대해 스케일링을 수행함으로써 잔차 블록이 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다.
스케일링이 가용한지 여부는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다.
예를 들면, 스케일링은 루마 성분에 대한 매핑이 가용하고, 루마 성분의 분할 및 크로마 성분의 분할이 동일한 트리 구조를 따르는 경우에만 적용될 수 있다.
스케일링은 크로마 예측 블록에 대응하는 루마 예측 블록의 샘플들의 값들의 평균에 기초하여 수행될 수 있다. 이 때, 대상 블록이 인터 예측을 사용하는 경우, 루마 예측 블록은 매핑된 루마 예측 블록을 의미할 수 있다.
루마 예측 블록의 샘플들의 값의 평균이 속하는 조각(piece)의 인덱스를 이용하여 룩-업 테이블을 참조함으로써, 스케일링에 필요한 값이 유도될 수 있다.
최종적으로 유도된 값을 이용하여 잔차 블록에 대한 스케일링을 수행함으로써, 잔차 블록은 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다. 이후, 크로마 성분 블록에 대하여, 재구축, 인트라 예측, 인터 예측, 인-루프 필터링 및 참조 픽처의 저장은 역매핑된 영역에서 수행될 수 있다.
예를 들면, 이러한 루마 성분 및 크로마 성분의 매핑 및/또는 역매핑이 가용한지 여부를 나타내는 정보는 시퀀스 파라미터 셋을 통해 시그널링될 수 있다.
대상 블록의 예측 블록은 블록 벡터에 기초하여 생성될 수 있다. 블록 벡터는 대상 블록 및 참조 블록 간의 위치 이동(displacement)을 나타낼 수 있다. 참조 블록은 대상 영상 내의 블록일 수 있다.
이와 같이, 대상 영상을 참조하여 예측 블록을 생성하는 예측 모드를 인트라 블록 카피(Intra Block Copy; IBC) 모드라고 칭할 수 있다.
IBC 모드는 특정된 크기의 CU에 적용될 수 있다. 예를 들면, IBC 모드는 MxN CU에 적용될 수 있다. 여기에서, M 및 N은 64의 이하일 수 있다.
IBC 모드는 스킵 모드, 머지 모드 및 AMVP 모드 등을 포함할 수 있다. 스킵 모드 또는 머지 모드의 경우, 머지 후보 리스트가 구성될 수 있고, 머지 인덱스가 시그널링됨으로써 머지 후보 리스트의 머지 후보들 중에서 하나의 머지 후보가 특정될 수 있다. 특정된 머지 후보의 블록 벡터가 대상 블록의 블록 벡터로서 이용될 수 있다.
AMVP 모드의 경우, 차분 블록 벡터가 시그널링될 수 있다. 또한, 예측 블록 벡터는 대상 블록의 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 또한, 어느 이웃 블록이 사용될지에 관한 인덱스가 시그널링될 수 있다.
IBC 모드의 예측 블록은 대상 CTU 또는 좌측 CTU에 포함될 수 있고, 기 재구축된 영역내의 블록으로 한정될 수 있다. 예를 들면, 블록 벡터의 값은 대상 블록의 예측 블록이 특정된 영역 내에 위치하도록 제한될 수 있다. 특정된 영역은 대상 블록이 포함된 64x64 블록보다 먼저 부호화 및/또는 복호화되는 3 개의 64x64 블록들의 영역일 수 있다. 이와 같이 블록 벡터의 값이 제한됨으로써, IBC 모드의 구현에 따른 메모리 소비 및 장치의 복잡도가 경감될 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 부호화 장치의 구조도이다.
부호화 장치(1600)는 전술된 부호화 장치(100)에 대응할 수 있다.
부호화 장치(1600)는 버스(1690)를 통하여 서로 통신하는 처리부(1610), 메모리(1630), 사용자 인터페이스(User Interface; UI) 입력 디바이스(1650), UI 출력 디바이스(1660) 및 저장소(storage)(1640)를 포함할 수 있다. 또한, 부호화 장치(1600)는 네트워크(1699)에 연결되는 통신부(1620)를 더 포함할 수 있다.
처리부(1610)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 메모리(1630) 또는 저장소(1640)에 저장된 프로세싱(processing) 명령어(instruction)들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 처리부(1610)는 적어도 하나의 하드웨어 프로세서일 수 있다.
처리부(1610)는 부호화 장치(1600)로 입력되거나, 부호화 장치(1600)에서 출력되거나, 부호화 장치(1600)의 내부에서 사용되는 신호, 데이터 또는 정보의 생성 및 처리를 수행할 수 있고, 신호, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단 등을 수행할 수 있다. 말하자면, 실시예에서 데이터 또는 정보의 생성 및 처리와, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단은 처리부(1610)에 의해 수행될 수 있다.
처리부(1610)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190) 중 적어도 일부는 프로그램 모듈들일 수 있으며, 외부의 장치 또는 시스템과 통신할 수 있다. 프로그램 모듈들은 운영 체제, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 부호화 장치(1600)에 포함될 수 있다.
프로그램 모듈들은 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈 중 적어도 일부는 부호화 장치(1600)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다.
프로그램 모듈들은 일 실시예에 따른 기능 또는 동작을 수행하거나, 일 실시예에 따른 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴(routine), 서브루틴(subroutine), 프로그램, 오브젝트(object), 컴포넌트(component) 및 데이터 구조(data structure) 등을 포괄할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
프로그램 모듈들은 부호화 장치(1600)의 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 수행되는 명령어(instruction) 또는 코드(code)로 구성될 수 있다.
처리부(1610)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)의 명령어 또는 코드를 실행할 수 있다.
저장부는 메모리(1630) 및/또는 저장소(1640)를 나타낼 수 있다. 메모리(1630) 및 저장소(1640)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들면, 메모리(1630)는 롬(ROM)(1631) 및 램(RAM)(1632) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
저장부는 부호화 장치(1600)의 동작을 위해 사용되는 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 실시예에서, 부호화 장치(1600)가 갖는 데이터 또는 정보는 저장부 내에 저장될 수 있다.
예를 들면, 저장부는 픽처, 블록, 리스트, 움직임 정보, 인터 예측 정보 및 비트스트림 등을 저장할 수 있다.
부호화 장치(1600)는 컴퓨터에 의해 독출(read)될 수 있는 기록 매체를 포함하는 컴퓨터 시스템에서 구현될 수 있다.
기록 매체는 부호화 장치(1600)가 동작하기 위해 요구되는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있다. 메모리(1630)는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있고, 적어도 하나의 모듈이 처리부(1610)에 의하여 실행되도록 구성될 수 있다.
부호화 장치(1600)의 데이터 또는 정보의 통신과 관련된 기능은 통신부(1620)를 통해 수행될 수 있다.
예를 들면, 통신부(1620)는 비트스트림을 후술될 복호화 장치(1700)로 전송할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 복호화 장치의 구조도이다.
복호화 장치(1700)는 전술된 복호화 장치(200)에 대응할 수 있다.
복호화 장치(1700)는 버스(1790)를 통하여 서로 통신하는 처리부(1710), 메모리(1730), 사용자 인터페이스(User Interface; UI) 입력 디바이스(1750), UI 출력 디바이스(1760) 및 저장소(storage)(1740)를 포함할 수 있다. 또한, 복호화 장치(1700)는 네트워크(1799)에 연결되는 통신부(1720)를 더 포함할 수 있다.
처리부(1710)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 메모리(1730) 또는 저장소(1740)에 저장된 프로세싱(processing) 명령어(instruction)들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 처리부(1710)는 적어도 하나의 하드웨어 프로세서일 수 있다.
처리부(1710)는 복호화 장치(1700)로 입력되거나, 복호화 장치(1700)에서 출력되거나, 복호화 장치(1700)의 내부에서 사용되는 신호, 데이터 또는 정보의 생성 및 처리를 수행할 수 있고, 신호, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단 등을 수행할 수 있다. 말하자면, 실시예에서 데이터 또는 정보의 생성 및 처리와, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단은 처리부(1710)에 의해 수행될 수 있다.
처리부(1710)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270) 중 적어도 일부는 프로그램 모듈들일 수 있으며, 외부의 장치 또는 시스템과 통신할 수 있다. 프로그램 모듈들은 운영 체제, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 복호화 장치(1700)에 포함될 수 있다.
프로그램 모듈들은 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈 중 적어도 일부는 복호화 장치(1700)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다.
프로그램 모듈들은 일 실시예에 따른 기능 또는 동작을 수행하거나, 일 실시예에 따른 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴(routine), 서브루틴(subroutine), 프로그램, 오브젝트(object), 컴포넌트(component) 및 데이터 구조(data structure) 등을 포괄할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
프로그램 모듈들은 복호화 장치(1700)의 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 수행되는 명령어(instruction) 또는 코드(code)로 구성될 수 있다.
처리부(1710)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)의 명령어 또는 코드를 실행할 수 있다.
저장부는 메모리(1730) 및/또는 저장소(1740)를 나타낼 수 있다. 메모리(1730) 및 저장소(1740)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들면, 메모리(1730)는 롬(ROM)(1731) 및 램(RAM)(1732) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
저장부는 복호화 장치(1700)의 동작을 위해 사용되는 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 실시예에서, 복호화 장치(1700)가 갖는 데이터 또는 정보는 저장부 내에 저장될 수 있다.
예를 들면, 저장부는 픽처, 블록, 리스트, 움직임 정보, 인터 예측 정보 및 비트스트림 등을 저장할 수 있다.
복호화 장치(1700)는 컴퓨터에 의해 독출(read)될 수 있는 기록 매체를 포함하는 컴퓨터 시스템에서 구현될 수 있다.
기록 매체는 복호화 장치(1700)가 동작하기 위해 요구되는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있다. 메모리(1730)는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있고, 적어도 하나의 모듈이 처리부(1710)에 의하여 실행되도록 구성될 수 있다.
복호화 장치(1700)의 데이터 또는 정보의 통신과 관련된 기능은 통신부(1720)를 통해 수행될 수 있다.
예를 들면, 통신부(1720)는 부호화 장치(1600)로부터 비트스트림을 수신할 수 있다.
기하학적 분할(geometric partitioning)에 기반하는 비디오 부호화/복호화
일 실시예에서, 기하학적 분할은 분할에 의해 결정된 영역이 정사각형(square) 및 직사각형(rectangle) 중의 하나로 제한되지 않는 분할을 의미할 수 있다. 말하자면, 기하학적 분할은 분할에 의해 결정된 영역이 비-정사각형 및 비-직사각형이 될 수 있는 분할을 의미할 수 있다. 또는, 기하학적 분할은 대상 블록을 분할하는 분할 선이 수평 선 및 수직 선이 아닌 분할일 수 있다.
예를 들면, 대상 블록에 대한 기하학적 분할은 대상 블록을 비-정사각형(non-square) 및 비-직사각형(non-rectangle)의 형태로 분할하는 것일 수 있다. 또는, 기하학적 분할은 대상 블록을 정사각형 및 직사각형 외의 다른 모양으로 분할하는 것을 의미할 수 있다. 이러한 경우, 기하학적 분할에 의해 생성되는 영역은 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태를 가질 수 있다.
분할에 의해 결정된 영역은 대상 블록을 기하학적으로 분할함으로써 생성된 서브 블록들의 각 서브 블록을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 기하학적 분할은 분할에 의해 결정된 영역이 정사각형, 직사각형 및 삼각형 중의 하나로 제한되지 않는 분할을 의미할 수 있다. 말하자면, 기하학적 분할은 분할에 의해 결정된 영역이 비-정사각형, 비-직사각형 및 비-삼각형이 될 수 있는 분할을 의미할 수 있다. 또는, 기하학적 분할은 대상 블록을 분할하는 분할 선이 수평 선, 수직 선, -45 도의 대각선 및 45 도의 대각선이 아닌 분할일 수 있다.
예를 들면, 대상 블록에 대한 기하학적 분할은 대상 블록을 비-정사각형, 비-직사각형 및 비-삼각형의 형태로 분할하는 것일 수 있다. 또는, 실시예에서, 기하학적 분할은 대상 블록을 정사각형, 직사각형 및 삼각형 외의 다른 모양으로 분할하는 것을 의미할 수 있다. 이러한 경우, 기하학적 분할에 의해 생성되는 영역은 비-정사각형, 비-직사각형 및 비-삼각형인 형태를 가질 수 있다.
실시예에서, 기하학적 분할은 비-삼각형 분할을 의미할 수 있다. 또는, 기하학적 분할은 비-삼각형 분할을 포함할 수 있다.
여기에서, 비-삼각형 분할은 분할에 의해 결정된 영역이 비-삼각형, 비-정사각형 및 비-직사각형인 형태를 갖는 분할을 의미할 수 있다.
또는, 비-삼각형 분할은 대상 블록을 분할하는 분할 선이 수평선 및 수직선이 아니며, 대상 블록의 2 개의 꼭지점들을 지나가지 않는 분할을 의미할 수 있다.
또는, 비-삼각형 분할은 대상 블록을 분할하는 분할 선이 수평 선 및 수직 선이 아니며, 분할 선이 대상 블록의 꼭지점을 지나가지 않는 분할을 의미할 수 있다.
또는, 비-삼각형 분할은 대상 블록의 분할에 의해 생성된 2 개의 영역들이 2 개의 평행 사변형들이거나, 1 개의 오각형 및 1 개의 삼각형임을 의미할 수 있다.
또는, 비-삼각형 분할은 대상 블록의 분할에 의해 생성되는 복수의 분할된 대상 블록들의 형태가 사각형 및 삼각형으로만 제한되지 않는 분할을 의미할 수 있다.
실시예에서, 기하학적 분할은 다양한 방식으로 표현될 수 있다.
예를 들면, 기하학적 분할의 형태는 1) 거리 및 2) 각도 중 적어도 하나에 의해 특정될 수 있다.
예를 들면, 거리는 분할 선 및 대상 블록의 중심 간의 거리일 수 있다. 각도는 분할 선의 각도일 수 있다. 분할 선의 각도는 분할 선 및 x 축 간의 각도일 수 있다. 또는, 분할 선의 각도는 분할 선 및 x 축 간의 각도에 대응하는 값일 수 있다. 이러한 경우, 기하학적 분할은 1) 분할 선 및 대상 블록의 중심 간의 거리 및 2) 분할 선의 각도로 표현되는 분할을 의미할 수 있다.
분할의 형태는 제한될 수 있다. 예를 들면, 대상 블록에 대한 코딩 파라미터가 특정된 조건을 충족하는 등의 경우에서, 분할 선 및 대상 블록의 중심 간의 거리는 0으로 간주될 수 있다.
기하학적 분할 형태 정보는 기하학적 분할의 형태를 특정할 수 있다. 기하학적 분할 형태 정보는 1) 거리를 나타내는 거리 정보 및 2) 각도를 나타내는 각도 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 기하학적 분할을 위해 기정의된 거리들 중 하나의 거리가 선택될 수 있다. 거리 정보는 기정의된 거리들 중 선택된 거리를 나타낼 수 있다. 거리 정보는 기정의된 거리들에 대한 인덱스일 수 있다.
예를 들면, 기하학적 분할을 위해 기정의된 각도들 중 하나의 각도가 선택될 수 있다. 각도 정보는 기정의된 각도들 중 선택된 각도를 나타낼 수 있다. 각도 정보는 기정의된 각도들에 대한 인덱스일 수 있다.
일 실시예에서, 기하학적 분할에 의해 생성되는 분할 영역은 픽셀의 단위로 구성될 수 있다. 말하자면, 대상 블록의 픽셀들은 분할 선에 의해 분할될 수 있다. 대상 블록의 픽셀들 중 특정된 픽셀은 분할 선의 위에 위치할 수 있다. 분할 선의 위에 위치한 픽셀이 어떠한 분할 영역에 속할지는 특정된 규칙에 의해 결정될 수 있다. 또는, 계산식을 사용하여 대상 블록의 특정된 픽셀이 복수의 분할 영역들 중 어떤 분할 영역에 속하는지가 결정될 수 있다. 이 때, 분할 선은 서로 다른 분할 영역들에 속하는 픽셀들 간의 경계일 수 있다.
또는, 일 실시예에서, 기하학적 분할에 의해 생성되는 분할 영역은 서브 블록의 단위로 구성될 수 있다. 말하자면, 분할 영역은 서브 블록들을 포함할 수 있다. 대상 블록의 서브 블록들은 분할 선에 의해 분할될 수 있다. 대상 블록의 픽셀들 중 특정된 서브 블록은 분할 선의 위에 위치할 수 있다. 분할 선의 위에 위치한 서브 블록이 어떠한 분할 영역에 속할지는 특정된 규칙에 의해 결정될 수 있다. 또는, 계산식을 사용하여 대상 블록의 특정된 서브 블록이 복수의 분할 영역들 중 어떤 분할 영역에 속하는지가 결정될 수 있다. 이 때, 분할 선은 서로 다른 분할 영역들에 속하는 서브 블록들 간의 경계일 수 있다.
특정된 픽셀 및/또는 특정된 서브 블록은 복수의 분할 영역들의 양자에 속할 수 있다. 이 경우, 특정된 픽셀 및/또는 특정된 서브 블록의 예측 값을 도출함에 있어서 복수의 분할 영역들에 대한 예측 값들의 통계 값이 사용될 수 있다.
후술될 기하학적 분할 등의 처리는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 수행될 수 있다. 이하에서, 처리부는 처리부(1610) 및/또는 처리부(1710)을 의미할 수 있다.
도 18은 일 예에 따른 다양한 기하학적 분할 모드를 나타낸다.
처리부는 대상 블록을 기하학적으로 분할하여 복수의 분할 영역들을 생성할 수 있다. 복수의 분할 영역들은 제1 분할 영역(partitioned region) 및 제2 분할 영역을 포함할 수 있다. 하나의 대상 블록을 구성하는 분할 영역들의 개수는 2 개에 한정되지 않을 수 있다. 분할 영역들은 3 개, 4 개, 또는 그 이상일 수 있다.
대상 블록은 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 대상 블록은 전술한 트리 구조에 기반하여 결정되는 더 이상 분할되지 않는 리프 노드의 코딩 블록일 수 있다.
처리부는 복수의 분할 영역들에 대하여 예측 값들을 각각 생성할 수 있다. 말하자면, 처리부는 각 분할 영역에 대하여 별도의 예측을 수행할 수 있고, 예측을 통해 분할 영역의 예측 값을 생성할 수 있다. 처리부는 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들을 각각 적용할 수 있다. 또는, 처리부는 복수의 분할 영역들의 전부 또는 일부에 대해 동일한 예측 방식을 각각 적용할 수도 있다.
예를 들면, 일 예측 방식은 인터 예측일 수 있다. 또는, 일 예측 방식은 인트라 예측일 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 분할 영역들에는 특정한 예측 방식의 서로 상이한 예측 모드들 및/또는 서로 상이한 코딩 파라미터들이 적용될 수 있다. 말하자면, 복수의 분할 영역들에는 공통된 예측 방식이 적용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 리스트가 복수의 분할 영역들에 대한 예측을 위해 공유될 수 있다. 이 때, 예측 방식에 대한 일부 코딩 파라미터는 분할 영역에 따라서 다를 수 있다.
예를 들면, 복수의 분할 영역들을 포함하는 대상 블록에 대하여 스킵 모드(skip mode), 머지 모드(merge mode) 및 향상된 움직임 벡터 예측(advanced motion vector prediction; AMVP) 모드 등과 같은 특정된 인터 예측 모드가 적용될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 처리부는 대상 블록에 대한 머지 리스트를 생성할 수 있다. 처리부는 복수의 분할 영역들에 대하여 서로 다른 머지 인덱스들을 각각 적용할 수 있다. 말하자면, 처리부는 복수의 분할 영역들에 대하여 서로 다른 머지 후보들을 각각 적용할 수 있다.
이러한 적용을 위해, 복수의 분할 영역들에 대한 서로 다른 머지 인덱스들이 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다. 또는, 복수의 분할 영역들에 대한 서로 다른 머지 인덱스들이 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 유도될 수 있다. 이러한 유도를 위한 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록에 대하여 AMVP 모드가 적용되는 경우, 처리부는 대상 블록에 대한 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 처리부는 복수의 분할 영역들에 대하여 서로 다른 예측 움직임 벡터 인덱스들을 각각 적용할 수 있다. 복수의 분할 영역들에 대한 서로 다른 예측 움직임 벡터 인덱스들이 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
도 19는 일 예에 따른 분할 영역 및 머지 리스트 간의 관계를 나타낸다.
도 19에서 도시된 것과 같이, 분할 영역에 대한 예측을 위해 머지 리스트가 사용될 수 있다.
처리부는 대상 블록에 대해 하나의 머지 리스트를 생성할 수 있다. 또는, 처리부는 복수의 분할 영역들에 대해 머지 리스트들을 별도로 생성할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 제1 분할 영역에 대해 제1 머지 리스트를 생성할 수 있고, 제2 분할 영역에 대해 제2 머지 리스트를 생성할 수 있다.
머지 리스트는 복수의 머지 후보 모드들을 제공할 수 있다. 머지 후보 모드는 특정된 머지 후보를 사용하는 머지 모드를 의미할 수 있다. 예를 들면, 제1 머지 후보 모드는 제1 머지 후보를 사용하는 머지 모드를 의미할 수 있다.
예를 들면, 제1 분할 영역에 대해 복수의 머지 후보 모드들 중 하나의 선택된 머지 후보 모드가 적용될 수 있다.
예를 들면, 제2 분할 영역에 대해 복수의 머지 후보 모드들 중 다른 하나의 선택된 머지 후보 모드가 적용될 수 있다.
이하에서, 특정된 머지 후보 모드를 이용한다는 것은 머지 모드에서 상기의 특정된 머지 후보 모드의 머지 후보를 사용하여 인터 예측을 수행한다는 것을 의미할 수 있다.
처리부는 머지 리스트의 복수의 머지 후보 모드들을 이용하여 복수의 분할 영역들의 각 분할 영역에 대한 예측 값을 생성할 수 있다.
이러한 머지 리스트를 사용하는 예측이 수행되는 경우, 분할 영역에 대한 예측에 있어서 머지 모드만이 사용되기 때문에, 다양한 예측 방식에 따른 다양한 예측 값들을 생성하기 어려울 수 있다. 또한, 이러한 머지 리스트를 사용하는 예측이 수행되는 경우, 각 분할 영역에 (공간적 또는 시간적으로) 인접한 이웃 블록들의 움직임 정보들이 2 번씩 저장되어야 하기 때문에 많은 저장 공간이 요구될 수 있다. 또한, 이러한 머지 리스트를 사용하는 예측이 수행되는 경우 기하학적 분할 모드에 대한 제한적인 조건이 사용되지만 구현(implementation)에 있어서 높은 복잡도가 요구될 수 있다.
후술될 실시예에서, 처리부는 복수의 분할 영역들에 대해 다양한 예측 방식들을 사용하여 다양한 예측 값들을 생성할 수 있다. 또한, 처리부는 복수의 분할 영역들을 결합함에 있어서 가중치가 부여된(weighted) 합 또는 가중치가 부여된 평균을 사용할 수 있다. 처리부는 대상 블록에 대한 예측에 있어서 기하학적 분할에 의해 생성된 분할 영역들의 예측 값들에 대한 가중치가 부여된 합(또는, 평균)을 사용할 수 있다. 여기에서, 가중치가 부여된 합(또는, 평균)은 대상 블록 내의 특정된 대상에 적용될 수 있다. 예를 들면, 특정된 대상은 복수의 분할 영역들 간의 경계 선 위의 픽셀 또는 서브 블록일 수 있다. 또는, 예를 들면, 특정된 대상은 복수의 분할 영역들 간의 경계 선에 인접한 픽셀 또는 서브 블록일 수 있다. 특정된 대상은, 경계 선 위의 픽셀 외에도, 경계 선 위의 픽셀에 특정 방향으로 인접한 하나 이상의 픽셀들을 포함할 수 있다. 여기서, 특정 방향은 경계 선 위의 픽셀을 기준으로, 상단 방향, 하단 방향, 좌측 방향, 우측 방향, 및 대각 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대각 방향은 우측 하단으로의 방향 및 좌측 하단으로의 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 처리부는 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역에 대하여 서로 상이한 예측 모드들을 적용할 수 있다. 예측 모드는 인트라 모드 또는 인터 모드일 수 있다.
또한, 인트라 예측은 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 기정의된 인트라 예측 모드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기정의된 인트라 예측 모드들은 2 개의 비방향성 모드들 및 65 개의 방향성 모드들을 포함할 수 있다.
또한, 인터 예측은 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 기정의된 인터 예측 모드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기정의된 인터 예측 모드들은 머지 모드, AMVP 모드 및 어파인 모드를 포함할 수 있다.
또는, 제1 분할 영역에는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에 기정의된 복수의 인터 예측 모드들 중 어느 하나의 의 인터 예측 모드가 적용되고, 제2 분할 영역에는 기정의된 복수의 인터 예측 모드들 중 다른 하나의 인터 예측 모드가 적용될 수 있다. 기정의된 인터 모드들은, 향상된 움직임 벡터 예측자(Advanced Motion Vector Predictor; AMVP) 모드, 머지(merge) 모드, 스킵(skip) 모드, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 갖는 머지 모드, 서브 블록 머지 모드, 삼각 분할(triangle partitioning) 모드, 인터-인트라 결합(inter-intra combined) 예측 모드, 어파인(affine) 인터 모드 또는 현재 픽처(current picture) 참조(reference) 모드 중 적어도 둘 이상을 포함할 수 있다. 다만, 대상 블록이 기하학적으로 분할된 경우, 전술한 인터 예측 모드 중 특정 모드(d예를 들면, 인터-인트라 결합 예측 모드 등)의 이용은 제한될 수도 있다.
예를 들면, 처리부는 아래와 같은 예측을 수행할 수 있다.
- 처리부는 인트라 모드의 예측을 사용하여 제1 분할 영역을 부호화 및/또는 복호화할 수 있고, 인터 모드의 예측을 사용하여 제2 분할 영역을 부호화 및/또는 복호화할 수 있다.
- 처리부는 머지 모드의 예측을 사용하여 제1 분할 영역을 부호화 및/또는 복호화할 수 있고, AMVP 모드의 예측을 사용하여 제2 분할 영역을 부호화 및/또는 복호화할 수 있다.
- 처리부는 제1 인트라 예측 모드(예를 들면, 플래너 모드)의 예측을 사용하여 제1 분할 영역을 부호화 및/또는 복호화할 수 있고, 제2 인트라 예측 모드(예를 들면, 수직 모드 또는 수평 모드)의 예측을 사용하여 제2 분할 영역을 부호화 및/또는 복호화할 수 있다.
제1 분할 영역 및 제2 분할 영역은 독립적(independently) 혹은 병렬적으로 부호화 및/또는 복호화될 수 있다. 또는, 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역은 특정된 코딩 순서에 따라 순차적으로 부호화 및/또는 복호화될 수도 있고, 이러한 경우 제1 분할 영역과 제2 분할 영역 중 어느 하나는 기-부호화/복호화된 다른 하나의 분할 영역을 참조할 수 있다.
실시예에서, 제1 분할 영역의 부호화 및/또는 복호화가 제2 분할 영역의 부호화 및/또는 복호화가에 비해 먼저 수행될 수 있으며, 반대로 제2 분할 영역의 부호화 및/또는 복호화가 제1 분할 영역의 부호화 및/또는 복호화가에 비해 먼저 수행될 수도 있다.
도 20은 일 예에 따른 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역에 머지 후보 모드들이 각각 적용되는 예측을 나타낸다.
도 21은 일 예에 따른 제1 분할 영역에 머지 후보 모드가 적용되고, 제2 분할 영역에 인트라 모드가 적용되는 예측을 나타낸다.
도 22는 일 예에 따른 제1 분할 영역에 인트라 모드가 적용되고, 제2 분할 영역에 머지 후보 모드가 적용되는 예측을 나타낸다.
도 20 내지 도 22에서 도시된 것과 같이, 처리부는 아래와 같은 예측들을 수행할 수 있다.
- 처리부는 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역의 모두에 대하여 머지 모드를 사용할 수 있다.
- 처리부는 제1 분할 영역에 머지 모드의 인터 예측을 사용할 수 있고, 제2 분할 영역에 인트라 예측을 사용할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 제1 분할 영역에 대하여 복수의 머지 후보 모드들 중 하나의 머지 후보 모드를 사용할 수 있고, 제2 분할 영역에 대하여 복수의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드를 사용할 수 있다.
- 처리부는 제1 분할 영역에 인트라 예측을 사용할 수 있고, 제2 분할 영역에 머지 모드의 인터 예측을 사용할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 제1 분할 영역에 대하여 복수의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드를 사용할 수 있고, 제2 분할 영역에 대하여 복수의 머지 후보 모드들 중 하나의 머지 후보 모드를 사용할 수 있다.
말하자면, 처리부는 복수의 분할 영역들 중 하나 이상의 분할 영역들에 대하여 인트라 예측을 적용할 수 있다. 처리부는 머지 리스트의 머지 후보 모드들 및 인트라 예측의 인트라 예측 모드들을 결합하여 복수의 분할 영역들의 예측 값들을 생성할 수 있다.
여기에서, 인트라 예측이 사용될 때, 복수의 인트라 예측 모드들 중 사용될 수 있는 인트라 예측 모드(들)이 제한될 수 있다. 처리부는 분할 영역에 인트라 예측을 사용할 때 특정된 인트라 예측 모드들 고정적으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 특정된 인트라 예측 모드는 플래너 모드, DC 모드, 수평 모드, 수직 모드 또는 대각선 모드일 수 있다.
또는, 처리부는 분할 영역에 인트라 예측을 사용할 때 특정된 인트라 예측 모드들 중 하나를 사용할 수 있다.
실시예의 기하학적 분할은 선택적으로 사용될 수 있다.
기하학적 분할 사용 정보는 실시예의 기하학적 분할이 사용되는지 여부를 나타낼 수 있다.
기하학적 분할 사용 정보는 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
또는, 기하학적 분할 사용 정보는, 부호화 장치(1600) 및/또는 복호화 장치(1700)에서 특정된 코딩 파라미터에 기초하여 유도될 수 있다. 여기에서, 코딩 파라미터는 슬라이스 타입, 인터 예측 모드 및 대상 블록의 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 대상 블록이 속한 슬라이스의 타입이 B 슬라이스인 경우에 한하여 기하학적 분할이 사용될 수 있다. 대상 블록이 머지 모드로 부호화된 블록인 경우에 한하여 기하학적 분할이 사용될 수 있다. 대상 블록의 너비 및/또는 높이가 소정의 제1 문턱치(threshold value)보다 크거나 같은 경우에 한하여 기하학적 분할이 사용될 수 있다. 여기에서, 제1 문턱치는 8, 16 또는 32일 수 있다. 대상 블록의 너비 및 높이의 비(ratio)가 특정된 제2 문턱치보다 작은 경우에 한하여 기하학적 분할이 사용될 수 있다. 여기에서, 제2 문턱치는 4, 8 또는 16일 수 있다.
실시예의 기하학적 분할이 사용될 때, 기하학적 분할 예측 방식 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
기하학적 분할 예측 방식 정보는 기하학적 분할에 의해 생성된 복수의 분할 영역들에 대한 예측 방식을 나타낼 수 있다. 예측 방식은 1) 도 19를 참조하여 전술된 머지 리스트만을 사용하는 예측 또는 2) 도 20, 도 21 및 도 22를 참조하여 전술된 머지 리스트 및 인트라 예측을 사용하는 예측 등일 수 있다.
기하학적 분할 예측 방식 정보는 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다. 기하학적 분할 예측 방식 정보는 플래그 또는 인덱스일 수 있다.
실시예의 머지 리스트 및 인트라 예측을 사용하는 예측이 사용될 때, 기하학적 분할 예측 선택 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
기하학적 분할 예측 선택 정보는 분할 영역에 대한 예측 방식을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 예측 방식은 머지 리스트를 사용하는 예측 또는 인트라 예측일 수 있다. 분할 영역에 대한 기하학적 분할 예측 선택 정보는 분할 영역에 대하여 머지 리스트를 사용하는 인터 예측 및 인트라 예측 중 어느 것이 사용되는가를 나타낼 수 있다.
기하학적 분할 예측 선택 정보는 플래그 또는 인덱스일 수 있다.
기하학적 분할 예측 선택 정보는 복수의 분할 영역들의 각 분할 영역에 대해 별개로 시그널링될 수 있다. 예를 들면, 제1 분할 영역에 대해 제1 기하학적 분할 예측 선택 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다. 제2 분할 영역에 대해 제2 기하학적 분할 예측 선택 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
다만, 복수의 분할 영역들에 대해 동일한 예측 방식이 적용될 수 있다. 동일한 예측 방식이 부호화 장치(1600) 및/또는 복호화 장치(1700)에 공통적으로 기정의된 예측 방식이 고정적으로 사용될 수 있고, 이러한 경우, 별도의 기하학적 분할 예측 방식 정보 및 기하학적 분할 예측 선택 정보는 복호화 장치(1700)로 시그널링되지 않을 수 있다.
도 23은 일 예에 따른 머지 후보 모드 및 플래너 모드를 사용하는 복수의 분할 영역들에 대한 예측을 나타낸다.
도 23에서 예시된 것과 같이, 복수의 분할 영역들 중 제1 분할 영역에는 특정된 머지 후보 모드가 사용될 수 있고, 제2 분할 영역에는 플래너 예측이 사용될 수 있다.
처리부는 머지 리스트의 머지 후보 모드들 및 인트라 예측의 인트라 예측 모드들을 결합하여 복수의 분할 영역들의 예측 값들을 생성할 수 있다.
기하학적 분할 예측 선택 정보가 분할 영역에 대하여 머지 리스트를 사용하는 인터 예측이 사용됨을 나타내면, 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보는 머지 리스트의 머지 후보 모드들 중 분할 영역에 대해 사용되는 머지 후보 모드를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 머지 후보 모드 선택 정보는 머지 후보 모드들에 대한 인덱스일 수 있다.
일 실시예에서, 머지 리스트의 머지 후보 모드들 중 특정된 머지 후보 모드들만이 제한적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 특정된 머지 후보 모드들은 제1 머지 후보 모드 및 제2 머지 후보 모드일 수 있다.
이러한 경우, 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보는 특정된 머지 후보 모드들 중 분할 영역에 대해 사용되는 머지 후보 모드를 나타낼 수 있다. 머지 후보 모드 선택 정보는 인덱스 또는 플래그일 수 있다.
예를 들면, 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보의 제1 값(말하자면, "0" 또는 "거짓")은 제1 머지 후보 모드가 분할 영역에 대하여 사용됨을 나타낼 수 있다. 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보가 제1 값(말하자면, "0" 또는 "거짓")인 경우, 제1 머지 후보 모드가 분할 영역에 대하여 사용될 수 있다.
예를 들면, 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보의 제2 값(말하자면, "1" 또는 "참")은 제2 머지 후보 모드가 분할 영역에 대하여 사용됨을 나타낼 수 있다. 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보가 제2 값(말하자면, "1" 또는 "참")인 경우, 제2 머지 후보 모드가 분할 영역에 대하여 사용될 수 있다.
복호화 장치(1700)는 분할 영역에 대한 머지 후보 모드 선택 정보를 사용하여 선택된 머지 후보 모드를 사용하여 분할 영역에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
기하학적 분할 예측 선택 정보가 분할 영역에 대하여 인트라 예측이 사용됨을 나타내면, 분할 영역에 대한 인트라 예측 모드 선택 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
분할 영역에 대한 인트라 예측 모드 선택 정보는 인트라 예측 모드들 중 분할 영역에 대해 사용되는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 모드 선택 정보는 인트라 예측 모드들에 대한 인덱스일 수 있다.
일 실시예에서, 머지 리스트의 머지 후보 모드들 중 특정된 하나의 머지 후보 모드만이 제한적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 특정된 머지 후보 모드는 제1 머지 후보 모드 또는 제2 머지 후보 모드일 수 있다.
이러한 경우, 하나의 머지 후보만이 사용되기 때문에, 분할 영역에 대해 시그널링된 기하학적 분할 예측 선택 정보가 분할 영역에 대하여 머지 리스트를 사용하는 인터 예측이 사용됨을 나타내면, 머지 후보 모드 선택 정보의 시그널링은 생략될 수 있다. 복호화 장치(1700)는 제1 머지 후보 모드를 사용하여 분할 영역에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 머지 리스트의 머지 후보 모드들 중 특정된 하나의 머지 후보 모드만이 제한적으로 사용되고, 복수의 인트라 예측 모드들 중 특정된 하나의 인트라 예측 모드만이 제한적으로 사용될 수 있다. 말하자면, 부호화 장치(1600)는 분할 영역에 대하여 특정된 하나의 머지 모드 또는 특정된 하나의 인트라 예측 모드를 사용하는 부호화를 수행할 수 있다.
이러한 경우, 복수의 분할 영역들에 대해 기하학적 분할 예측 선택 정보들이 각각 시그널링되면, 머지 후보 모드 선택 정보 및 인트라 예측 모드 선택 정보의 시그널링은 생략될 수 있다. 복호화 장치(1700)는 대상 블록에 대한 기하학적 분할을 이용하는 복호화를 수행함에 있어서, 1) 머지 리스트를 사용하도록 결정된 분할 영역에 대하여 특정된 머지 후보 모드(예를 들면, 제1 머지 후보 모드)를 사용하여 상기의 분할 영역에 대한 복호화를 수행할 수 있고, 2) 인트라 예측을 사용하도록 결정된 분할 영역에 대하여 특정된 인트라 예측 모드(예를 들면, 플래너 모드)를 사용하여 상기의 분할 영역에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 머지 후보 모드 및/또는 인트라 예측 모드를 결정함에 있어서 참조 블록을 사용할 수 있다. 예를 들면, 참조 블록은 대상 블록의 이웃 블록일 수 있다. 이웃 블록은 공간적 이웃 블록 및 시간적 이웃 블록을 포함할 수 있다.
예를 들면, 참조 블록은 대상 블록의 좌측에 인접한 블록, 대상 블록의 상단에 인접한 블록, 대상 블록의 좌측 상단에 인접한 블록, 대상 블록의 우측 상단에 인접한 블록 및 대상 블록의 좌측 하단에 인접한 블록 중 하나 이상일 수 있다.
예를 들면, 처리부는 대상 블록의 참조 블록의 머지 후보 모드를 분할 영역의 머지 후보 모드로서 사용할 수 있다. 처리부는 대상 블록의 참조 블록의 인트라 예측 모드를 분할 영역의 인트라 예측 모드로서 이용할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 분할 영역들은 참조 블록을 공유할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 대상 블록에 대한 참조 블록을 결정할 수 있고, 결정된 참조 블록이 복수의 분할 영역들에 대해 공통적으로 사용될 수 있다.
또는, 처리부는 복수의 분할 영역들에 대해 참조 블록들을 독립적으로 결정할 수 있다. 말하자면, 복수의 분할 영역들의 참조 블록들은 서로 다를 수 있다.
예를 들면, 분할 영역의 참조 블록은 분할 영역에 대한 코딩 파라미터 및 분할 영역의 대상 블록 내의 위치 등에 기반하여 결정될 수 있다.
예를 들면, 처리부는 1) 분할 영역 및 블록이 서로 인접한지 여부, 2) 분할 영역 및 블록 간의 인접의 정도(예를 들면, 거리), 3) 대상 블록의 분할의 방향(예를 들면, 분할 선의 각도) 및 4) 분할 영역의 대상 블록 내의 위치 등에 기반하여 블록을 분할 영역에 대한 참조 블록으로서 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
통계 값을 사용하는 예측
처리부는 대상 블록의 특정 대상 픽셀에 대하여 복수의 예측 방식들을 사용하여 복수의 예측 값들을 생성할 수 있고, 복수의 예측 값들에 대한 통계 값을 사용하여 분할 영역에 대한 최종적인 예측 값을 생성할 수 있다.
말하자면, 특정 대상 픽셀은 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역의 양자에 속할 수 있다. 특정 대상 픽셀에 대하여 제1 분할 영역의 제1 예측 값이 생성될 수 있고, 제2 분할 영역의 제2 예측 값이 생성될 수 있다. 특정 대상 픽셀의 예측 값은 제1 예측 값 및 제2 예측 값에 기반하여 생성될 수 있다. 특정 대상 픽셀의 예측 값은 제1 예측 값 및 제2 예측 값의 통계 값일 수 있다.
여기에서, 복수의 예측 방식들은 복수의 분할 영역들에 대한 예측 방식들일 수 있다.
예를 들면, 복수의 예측 방식들은 머지 리스트를 사용하는 예측 및 인트라 예측일 수 있다.
통계 값은 가중치가 부여된 합(weighted sum)일 수 있다. 또는, 통계 값은 평균 값, 최대 값, 최저 값 및 중간 값 등일 수 있다.
통계 값의 생성에 있어서, 예측 방식들에 대한 가중치들이 사용될 수 있다. 가중치들은 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다. 또는, 처리부는 특정된 방식에 따라 가중치들을 결정할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 대상 블록에 대한 코딩 파라미터 및/또는 참조 블록에 대한 코딩 파라미터를 사용하는 계산식을 사용하여 예측 방식의 가중치를 결정할 수 있다.
예를 들면, 머지 리스트를 사용하는 예측 및 인트라 예측을 사용하여 분할 영역들에 대한 예측 값들이 생성될 때, 가중치들은 아래와 같은 방식으로 결정될 수 있다.
1) 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역의 양자에 대해 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하는 예측이 사용되는 경우, 제1 분할 영역의 예측 값의 가중치 및 제2 분할 영역의 예측 값의 가중치는 동일(예를 들면, 50%)할 수 있다.
2) 제1 분할 영역에 대해 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하는 예측이 사용되고, 제2 예측 모드에 대해 인트라 예측 모드를 사용하는 인트라 예측이 사용되는 경우, 또는 제1 분할 영역에 대해 인트라 예측 모드를 사용하는 인트라 예측이 사용되고, 제2 예측 모드에 대해 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하는 예측이 사용되는 경우, 예측을 위한 참조 블록의 예측 모드에 기반하여 제1 분할 영역의 예측 값의 가중치 및 제2 분할 영역의 예측 값의 가중치가 결정될 수 있다.
이 때, 인트라 예측 모드로서, 플래너 모드, DC 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 대각선 모드 중 적어도 하나가 고정적으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 좌측에 인접한 참조 블록 및 대상 블록의 상단에 인접한 참조 블록에 모두 인트라 모드가 사용된 경우, 분할 영역들에 대한 예측 값들 중 인트라 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 더 높은 가중치가 할당될 수 있고, 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 더 낮은 가중치가 할당될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 좌측에 인접한 참조 블록 및 대상 블록의 상단에 인접한 참조 블록에 모두 인터 모드가 사용된 경우, 분할 영역들에 대한 예측 값들 중 인트라 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 더 낮은 가중치가 할당될 수 있고, 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 더 높은 가중치가 할당될 수 있다.
예를 들면, 대상 블록의 좌측에 인접한 참조 블록 및 대상 블록의 상단에 인접한 참조 블록 중 하나의 참조 블록에 인터 모드가 사용된 경우, 분할 영역들에 대한 예측 값들 중 인트라 모드를 사용하여 생성된 예측 값 및 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 동일한 가중치(예를 들면, 50%의 가중치)가 각각 할당될 수 있다.
3) 복수의 분할 영역들의 예측 값들에 대한 가중치들이 기정의될 수 있다.
예를 들면, 가중치 리스트는 복수의 가중치 순서 집합(ordered set)들을 포함할 수 있다. 가중치 순서 집합은 복수의 분할 영역들의 예측 값들에 대한 가중치들일 수 있다.
가중치 선택 정보는 복수의 가중치 순서 집합들 중 대상 블록에 대하여 선택된 가중치 순서 집합을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 가중치 선택 정보는 플래그 또는 인덱스일 수 있다.
부호화 장치(1600)는 기정의된 가중치 순서 집합들 중 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대해 사용되는 최적의 가중치 순서 집합을 선택할 수 있다. 선택된 가중치 순서 집합을 나타내는 가중치 선택 정보는 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
일 실시예에서, 가중치의 결정을 위해 사용되는 참조 블록은 대상 블록의 좌측에 인접한 블록 및 대상 블록의 상단에 인접한 블록으로 한정되지 않을 수 있다. 예를 들면, 가중치의 결정을 위해 고려되는 참조 블록은 대상 블록의 좌측 상단에 인접한 블록, 대상 블록의 우측 상단에 인접한 블록 및 대상 블록의 좌측 하단에 인접한 블록 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 가중치의 결정을 위해 고려되는 참조 블록은 전술된 실시예에서의 다른 참조 블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 대상 블록의 좌측에 인접한 블록이 복수이거나, 대상 블록의 상단에 인접한 블록이 복수인 경우, 복수의 블록들 중 특정한 위치의 일부의 블록만이 가중치의 결정을 위해 사용될 수 있다. 또는, 대상 블록의 좌측에 인접한 블록이 복수이거나, 대상 블록의 상단에 인접한 블록이 복수인 경우, 복수의 블록들 전체가 가중치의 결정을 위해 사용될 수 있다. 여기에서, 특정된 위치는 최상단 위치, 최하단 위치 및 중앙 위치 중 하나 이상일 수 있다. 또는, 특정된 위치는 최좌측 위치, 최우측 위치 및 중앙 위치 중 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에서, 머지 리스트의 머지 후보 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 가중치 a가 적용되고, 인트라 모드를 사용하여 생성된 예측 값에 가중치 b가 적용될 수 있다. 여기에서, 처리부는 가중치 a 및 가중치 b 간의 비율 [a:b]로서 [1:1], [1:2], [1:3], [2:3], [1:4], [3:4], [2:1], [3:1], [3:2], [4:1] 및 [4:3] 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 처리부는 1) 가중치가 적용되는 대상 픽셀의 좌표, 2) 대상 픽셀 및 분할 선 간의 거리, 3) 참조 블록의 개수 또는 대상 블록에 인접하는 블록의 개수, 4) 참조 블록의 범위 또는 가중치의 결정을 위해 사용되는 블록의 범위 등에 기반하여 가중치 a 및 가중치 b 간의 비율을 선택할 수 있다.
머지 리스트를 사용하는 예측 및 인트라 예측의 결합
다시 도 21 및 도 22를 참조한다.
전술된 것과 같이, 실시예의 기하학적 분할 모드는 복수의 분할 영역들에 대하여 머지 리스트의 머지 후보 모드 및 인트라 예측을 함께 사용할 수 있다. 이러한 경우, 머지 리스트의 머지 후보 모드만을 사용하는 기하학적 분할 모드와 실시예의 기하학적 분할 모드를 구분하기 위해 기하학적 분할 예측 방식 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
또한, 실시예의 기하학적 분할 모드가 사용되고, 분할 영역에 대하여 사용될 수 있는 예측 방식이 2 개 이상인 경우, 분할 영역에 대하여 사용되는 예측 방식을 구분할 수 있는 기하학적 분할 예측 선택 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
또는, 실시예의 기하학적 분할 모드가 사용되는 경우, 처리부는 대상 블록 또는 분할 영역의 예측 모드에 기반하여 분할 영역에 대한 예측 방식을 결정할 수 있다. 또는, 처리부는 대상 블록에 대한 코딩 파라미터 등을 사용하는 기정의된 규칙에 따라 분할 영역에 대한 예측 방식을 결정할 수 있다.
분할 영역들의 경계선에 위치하는 경계선 블록의 움직임 정보의 처리
도 24는 일 예에 따른 분할 영역들의 경계선에 위치하는 경계선 블록을 나타낸다.
경계선 블록은 경계선이 통과하는 서브 블록, 경계선에 인접한 서브 블록 또는 경계선의 주변의 서브 블록을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 실시예의 경계선은 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역 간의 제1 경계선을 의미할 수 있다. 또는, 실시예의 경계선은 제1 분할 영역의 일부 및 제2 분할 영역의 일부를 포함하는 서브 블록들의 경계들로 이루어진 제2 경계선을 의미할 수 있다. 또는, 실시예의 경계선은 제1 경계선 및 제2 경계선을 포함할 수 있다.
처리부는 기하학적 분할에 의해 생성된 복수의 분할 영역들의 경계선에 위치하는 경계선 블록들에 대하여, 경계선 블록의 움직임 정보를 효율적으로 생성 및 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역의 모두에 대하여 머지 리스트의 머지 후보 모드가 사용되는 경우, 처리부는 제1 분할 영역에 대한 제1 움직임 정보 및 제2 분할 영역에 대한 제2 움직임 정보의 양자를 생성 및 저장하지 않고, 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보 중 하나의 움직임 정보를 선택할 수 있다. 처리부는 선택된 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다.
예를 들면, 처리부는 제1 분할 영역에 속하는 서브 블록에 대해서는 제1 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다. 처리부는 제2 분할 영역에 속하는 서브 블록에 대해서는 제2 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 처리부는 경계선 블록에 대해서 아래와 같이 움직임 정보를 선택, 생성 및 저장할 수 있다.
- 처리부는 경계선 블록에 대해서 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보 중 하나의 움직임 정보를 선택할 수 있고, 선택된 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다. 이 때, 처리부는 대상 블록의 분할의 방향 및 분할 영역의 크기 등에 기반하여 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보 중 하나의 움직임 정보를 선택할 수 있다. 또는, 처리부는 제1 분할 영역에 대한 제1 움직임 정보를 디폴트로 선택할 수 있다.
- 처리부는 경계선 블록에 대해서 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보를 양방향 움직임 정보로서 생성 및 저장할 수 있다.
- 처리부는 경계선 블록에 대해서 제1 움직임 정보가 속하는 참조 픽처 리스트 및 제1 움직임 정보가 속하는 참조 픽처 리스트에 기반하여 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보 중 하나의 움직임 정보를 선택할 수 있다.
예를 들면, 처리부는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보가 동일한 참조 픽처 리스트에 속하면 제2 움직임 정보를 선택할 수 있다. 처리부는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보가 서로 다른 참조 픽처 리스트들에 각각 속하면 제1 움직임 정보를 선택하거나, 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보를 양방향 움직임 정보로서 선택할 수 있다. 처리부는 선택된 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다.
또는, 예를 들면, 처리부는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보가 동일한 참조 픽처 리스트에 속하면 제1 움직임 정보를 선택할 수 있다. 처리부는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보가 서로 다른 참조 픽처 리스트들에 각각 속하면 제2 움직임 정보를 선택하거나, 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보를 양방향 움직임 정보로서 선택할 수 있다. 처리부는 선택된 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다.
- 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역 중 하나의 분할 영역에 대하여 인트라 예측이 사용된 경우, 처리부는 경계선 블록에 대하여 머지 후보 모드가 사용된 분할 영역에 대한 움직임 정보만을 생성 및 저장할 수 있다.
- 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역 중 하나의 분할 영역에 대하여 인트라 예측이 사용된 경우, 처리부는 제1 분할 영역 또는 제2 분할 영역에 포함되는 모든 서브 블록들에 대하여 머지 후보 모드가 사용된 분할 영역에 대한 움직임 정보만을 생성 및 저장할 수 있다.
- 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역 중 하나의 분할 영역에 대하여 인트라 예측이 사용된 경우, 처리부는 인트라 모드가 사용된 분할 영역의 서브 블록에는 특정된 움직임 정보를 할당할 수 있다. 예를 들면, 특정된 움직임 정보는 제로 벡터일 수 있다.
- 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역 중 하나의 분할 영역에 대하여 인트라 예측이 사용된 경우, 처리부는 경계선 블록에 특정된 움직임 벡터를 할당할 수 있다. 예를 들면, 특정된 움직임 벡터는 제로 벡터일 수 있다.
전술된 실시예에서, 인트라 모드가 사용된 분할 영역들에 대해서 제로 벡터와 같은 특정된 움직임 정보가 할당되는 것이 설명되었다. 제로 벡터 외에도 전술된 실시예에서 설명된 다른 움직임 정보의 유도 방식이 인트라 모드가 사용된 분할 영역에 대한 움직임 정보를 유도하기 위해 사용될 수 있다. 또는, 인트라 모드가 사용된 분할 영역에 대한 움직임 정보를 유도하기 위해서, 전술된 움직임 정보의 유도 방식에 사용되는 특정된 코딩 파라미터가 특정된 값을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 처리부는 1) 특정된 코딩 파라미터가 특정된 값을 가지는 경우나, 2) 특정된 코딩 파라미터가 특정된 범위 내의 값을 가질 때 선택적으로 전술된 특정된 움직임 정보의 할당을 수행할 수 있다.
대상 블록의 움직임 정보는, 소정의 서브 블록의 단위로 결정 및 저장될 수 있다. 여기에서, 서브 블록은 부호화 장치(1600) 및/또는 복호화 장치(1700)에서 기정의된 고정된 크기의 블록(예를 들면, 4x4 크기의 블록 또는 8x8 크기의 블록 등)일 수 있다. 다만, 서브 블록의 형태는 정사각형(square)에 한정되지 아니하며, 비-정사각형(non-square)일 수도 있다. 또는, 서브 블록의 크기 및/또는 형태를 특정하기 위한 정보가 부호화 장치(1600)에서 부호화될 수 있고, 부호화된 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수도 있다.
서브 블록 별로 움직임 정보의 저장의 타입(이하, 움직임 저장 타입이라 함)이 결정될 수 있다. 움직임 저장 타입은, 1) 제1 분할 영역의 움직임 정보만을 저장하는 제1 타입, 2) 제2 분할 영역의 움직임 정보만을 저장하는 제2 타입, 및 3) 제1 및 제2 분할 영역의 움직임 정보를 모두 저장하는 제3 타입 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
움직임 저장 타입(예를 들면, sType)은 1) 현재 서브 블록의 인덱스, 2) 현재 서브 블록이 대상 블록의 경계 선을 포함하는지 여부 및 3) 현재 서브 블록이 속하는 분할 영역(말하자면, 현재 서브 블록이 제1 분할 영역에 속하는지 아니면 제2 분할 영역에 속하는지 여부) 중 적어도 하나를 고려하여 결정될 수 있다.
여기에서, 현재 서브 블록의 인덱스는, 대상 블록 내에 속하는 서브 블록들의 각각을 식별하기 위해 할당된 인덱스를 의미할 수 있다. 현재 서브 블록의 인덱스는 대상 블록 내에서의 서브 블록의 위치를 특정할 수 있다.
제1 분할 영역 및 제2 분할 영역 각각에 대해서는 단방향 예측이 수행될 수 있으며, 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역은 각각 L0 예측에 관한 움직임 정보 또는 L1 예측에 관한 움직임 정보만을 가질 수 있다.예를 들어, 현재 서브 블록이 제1 분할 영역에만 속하는 경우, 현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입은 제1 타입으로 결정될 수 있다. 현재 서브 블록이 제2 분할 영역에만 속하는 경우, 현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입은 제2 타입으로 결정될 수 있다. 현재 서브 블록이 대상 블록의 경계 선을 포함하는 경우, 현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입은 제3 타입으로 결정될 수 있다.
현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입이 제1 타입으로 결정된 경우, 현재 서브 블록에는 제1 분할 영역의 움직임 정보가 저장될 수 있다. 제1 분할 영역에 대해 LO 예측이 수행된 경우, L0 예측에 관한 움직임 정보(즉, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 인덱스 및 참조 방향)이 현재 서브 블록의 정보로서 생성 및 저장될 수 있다. 반면, 제1 분할 영역에 대해 L1 예측이 수행된 경우, L1 예측에 관한 움직임 정보가 현재 서브 블록의 정보로서 생성 및 저장될 수 있다.
현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입이 제2 타입으로 결정된 경우, 현재 서브 블록에는 제2 분할 영역의 움직임 정보가 저장될 수 있다. 제2 분할 영역에 대해 LO 예측이 수행된 경우, L0 예측에 관한 움직임 정보(즉, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 인덱스 및 참조 방향)이 현재 서브 블록의 정보로서 생성 및 저장될 수 있다. 반면, 제2 분할 영역에 대해 L1 예측이 수행된 경우, L1 예측에 관한 움직임 정보가 현재 서브 블록의 정보로서 생성 및 저장될 수 있다.
현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입이 제2 타입으로 결정된 경우, 현재 서브 블록에는 제2 분할 영역의 움직임 정보가 저장될 수 있다. 제2 분할 영역이 LO 예측을 수행한 경우, L0 예측에 관한 움직임 정보 즉, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 인덱스 및 참조 방향이 현재 서브 블록에 저장될 수 있다. 반면, 제2 분할 영역이 L1 예측을 수행한 경우, L1 예측에 관한 움직임 정보가 현재 서브 블록에 저장될 수 있다.
현재 서브 블록에 대한 움직임 정보 타입이 제3 타입으로 결정된 경우, 제1 분할 영역의 참조 방향 및 제2 분할 영역의 참조 방향을 더 고려하여 움직임 정보를 생성 및 저장할 수 있다.
구체적으로, 제1 분할 영역의 참조 방향 및 제2 분할 영역의 참조 방향이 서로 동일한 경우, 제2 분할 영역의 움직임 정보만이 저장되고, 제1 분할 영역의 움직임 정보는 저장되지 않을 수 있다. 반대로, 제1 분할 영역의 참조 방향과 제2 분할 영역의 참조 방향이 동일한 경우, 제1 분할 영역의 움직임 정보만이 저장되고, 제2 분할 영역의 움직임 정보는 저장되지 않을 수 있다. 여기에서, 참조 방향들이 동일하다는 것은 1) 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역에 대해서 모두 L0 예측이 수행되는 경우, 또는 2) 제1 분할 영역 및 제2 분할 영역에 대해서 모두 L1 예측이 수행되는 경우를 의미할 수 있다.
한편, 제1 분할 영역의 참조 방향 및 제2 분할 영역의 참조 방향이 서로 상이한 경우, 제1 분할 영역의 움직임 정보 및 제2 분할 영역의 움직임 정보 모두가 현재 서브 블록에 저장될 수 있다. 여기에서, 참조 방향들이 서로 상이하다는 것은, 1) 제1 분할 영역에 대해서는 L0 예측이 수행되고, 제2 분할 영역에 대해서는 L1 예측이 수행되는 경우, 또는 2) 제1 분할 영역에 대해서는 L1 예측이 수행되고, 제2 분할 영역에 대해서는, L0 예측이 수행되는 경우를 의미할 수 있다.
기하학적 분할의 제한적인 사용을 통한 복잡도의 개선
전술된 실시예의 기하학적 분할은 제한적으로 사용될 수 있다. 전술된 실시예의 기하학적 분할의 사용 여부는 아래와 같은 방식으로 결정될 수 있다.
- 처리부는 대상 블록의 너비 및 높이에 기반하여 기하학적 분할의 사용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 대상 블록의 너비 및 높이의 곱이 제1 임계치보다 더 작은 경우 기하학적 분할을 사용하지 않을 수 있다. 또는, 처리부는 대상 블록의 너비 및 높이의 곱이 제1 임계치의 이상인 경우에만 기하학적 분할을 사용할 수 있다.
- 처리부는 대상 블록의 너비에 기반하여 기하학적 분할의 사용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 대상 블록의 너비가 제2 임계치보다 더 작은 경우 기하학적 분할을 사용하지 않을 수 있다. 또는, 처리부는 대상 블록의 너비가 제2 임계치의 이상인 경우에만 기하학적 분할을 사용할 수 있다.
- 처리부는 대상 블록의 높이에 기반하여 기하학적 분할의 사용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 대상 블록의 높이가 제3 임계치보다 더 작은 경우 기하학적 분할을 사용하지 않을 수 있다. 또는, 처리부는 대상 블록의 높이가 제3 임계치의 이상인 경우에만 기하학적 분할을 사용할 수 있다.
- 여기에서, 제1 임계치, 제2 임계치 및 제3 임계치는 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다. 또는, 제1 임계치, 제2 임계치 및 제3 임계치의 각각은 8, 16, 32, 64 또는 128일 수 있다.
- 처리부는 대상 블록의 너비 및 높이의 곱이 A 이상이고, 대상 블록의 너비가 B 미만이고, 대상 블록의 높이가 C 미만인 경우만 기하학적 분할을 사용할 수 있다.
- 처리부는 대상 블록의 너비가 B 이상 B' 미만이고, 대상 블록의 높이가 C 이상 C' 미만인 경우에만 기하학적 분할을 사용할 수 있다. 여기에서, B 및 B'는 서로 다른 값들일 수 있고, C 및 C'는 서로 다른 값들일 수 있다. 예를 들면, B는 8일 수 있고, B'는 64일 수 있다. C는 8일 수 있고, C'는 64일 수 있다.
- 처리부는 대상 블록의 너비가 B 이상 B' 미만이고, 대상 블록의 높이가 C 이상 C' 미만인 경우에는 기하학적 분할을 사용하지 않을 수 있다. 여기에서, B 및 B'는 서로 다른 값들일 수 있고, C 및 C'는 서로 다른 값들일 수 있다. 예를 들면, B는 8일 수 있고, B'는 64일 수 있다. C는 8일 수 있고, C'는 64일 수 있다. 또는, 예를 들면, B는 64일 수 있고, B'는 128일 수 있다. C는 8일 수 있고, C'는 16일 수 있다. 또는, 예를 들면, B는 8일 수 있고, B'는 32일 수 있다. C는 128일 수 있고, C'는 256일 수 있다. 또는, 예를 들면, B는 128일 수 있고, B'는 256일 수 있다. C는 8일 수 있고, C'는 32일 수 있다.
전술된 기하학적 분할의 사용 여부에 대한 조건들은 결합될 수 있다. 예를 들면, 처리부는 전술된 기하학적 분할의 사용 여부에 대한 2 개의 조건들이 모두 충족되는 경우에만 기하학적 분할을 사용할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 전술된 기하학적 분할의 사용 여부에 대한 2 개의 조건들이 모두 충족되는 경우에는 기하학적 분할을 사용하지 않을 수 있다. 예를 들면, 처리부는 전술된 기하학적 분할의 사용 여부에 대한 2 개의 조건들 중 적어도 하나의 조건이 충족되는 경우에는 기하학적 분할을 사용하지 않을 수 있다.
전술된 기하학적 분할의 사용 여부에 대한 조건은 1) 1) 도 19를 참조하여 전술된 머지 리스트만을 사용하는 예측 및 2) 도 20, 도 21 및 도 22를 참조하여 전술된 머지 리스트 및 인트라 예측을 사용하는 예측에 사용될 수 있다.
전술된 실시예의 기하학적 분할이 사용되지 않을 때, 기하학적 분할 사용 정보 및 기타 실시예의 기하학적 분할에 관련된 정보의 시그널링은 생략될 수 있다.
전술된 설명에서, 기하학적 분할을 사용할 수 있다는 것은 기하학적 분할이 가용(available)하다는 것을 의미할 수 있다. 기하학적 분할이 가용한 경우, 다음으로 대상 블록에 대해 실제로 기하학적 분할이 사용되는지 여부가 판단될 수 있다. 전술된 기하학적 분할 사용 정보 및 후술될 분할 사용 정보는 대상 블록에 대해 실제로 기하학적 분할이 사용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 기하학적 분할이 가용하지 않은 경우, 기하학적 분할에 관련된 정보는 시그널링되지 않고, 생성되지 않을 수 있다.
기하학적 분할 모드 및 삼각형 분할 모드의 결합
도 25는 일 예에 따른 다양한 기하학적 분할 모드들 및 다양한 삼각형 분할 모드들을 나타낸다.
대상 블록에 대한 부호화 및/또는 복호화를 위해 기하학적 분할이 사용되는 기하학적 분할 모드와 삼각형 분할이 사용되는 삼각형 분할 모드가 함께 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 기하학적 분할 모드에 대한 정보 및 삼각형 분할 모드에 대한 정보는 독립적으로 시그널링될 수 있다. 기하학적 분할 모드에 대한 정보는 기하학적 분할 모드에 대한 플래그 및 인덱스를 포함할 수 있다. 삼각형 분할 모드에 대한 정보는 삼각형 분할 모드에 대한 플래그 및 인덱스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 대상 블록에 대하여 분할 사용 정보가 사용될 수 있다. 분할 사용 정보는 대상 블록에 대하여 기하학적 분할 또는 삼각형 분할이 사용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 분할 사용 정보는 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
분할 사용 정보가 대상 블록에 대하여 기하학적 분할 또는 삼각형 분할이 사용됨을 나타내는 경우, 대상 블록에 대하여 분할 타입 정보가 사용될 수 있다. 분할 타입 정보는 기하학적 분할 및 삼각형 분할 중 대상 블록에 사용되는 분할을 나타낼 수 있다. 분할 타입 정보는 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
대상 블록에 대하여 기하학적 분할이 사용되는 경우, 전술된 기하학적 분할에 관련된 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다.
기하학적 분할에 관련된 정보는 기하학적 분할 사용 정보, 기하학적 분할 예측 방식 정보, 기하학적 분할 예측 선택 정보, 머지 후보 모드 선택 정보, 인트라 예측 모드 선택 정보, 가중치 선택 정보, 기하학적 분할 형태 정보 및 기타 코딩 파라미터 등을 포함할 수 있다.
대상 블록에 대하여 기하학적 분할이 사용되는 경우, 삼각형 분할의 형태를 나타내는 정보 및 삼각형 분할에 의해 생성된 분할 영역에 대해 사용되는 예측 방식을 나타내는 정보가 부호화 장치(1600)로부터 복호화 장치(1700)로 시그널링될 수 있다. 여기에서, 삼각형 분할의 형태를 나타내는 정보는 플래그 또는 인덱스일 수 있다. 삼각형 분할에 의해 생성된 분할 영역에 대해 사용되는 예측 방식을 나타내는 정보는 플래그 또는 인덱스일 수 있다.
일 실시예에서, 대상 블록에 기하학적 분할 및 삼각형 분할 중 어느 하나의 분할만이 사용되도록 제한될 수 있다. 예를 들면, 대상 블록에 대하여 기하학적 분할이 사용되는 경우, 삼각형 분할의 사용 여부를 나타내는 분할 타입 정보의 값은 제1 값(말하자면, "0" 또는 "거짓")으로 설정될 수 있다. 대상 블록에 대하여 삼각형 분할이 사용되는 경우, 기하학적 분할의 사용 여부를 나타내는 분할 타입 정보의 값은 제1 값(말하자면, "0" 또는 "거짓")으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 대상 블록에 대하여 분할 가용 정보가 사용될 수 있다. 분할 가용 정보는 대상 블록에 대하여 기하학적 분할 및 삼각형 분할 중 하나 이상이 이용 가능한지 여부를 나타낼 수 있다. 분할 가용 정보가 대상 블록에 대하여 기하학적 분할 및 삼각형 분할이 이용 가능하지 않음을 나타내면 전술된 기하학적 분할 모드에 대한 정보 및 삼각형 분할 모드에 대한 정보의 시그널링은 생략될 수 있다. 분할 가용 정보는 플래그 또는 인덱스일 수 있다.
일 실시예에서, 분할 가용 정보와 같은 전술된 실시예의 정보는 특정된 대상 내의 (복수의) 블록들에 대하여 (공통적으로) 적용될 수 있다. 여기에서, 대상은 시퀀스, 픽처, 서브-픽처, 타일, 타일 그룹, 슬라이스 및 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU) 등일 수 있다. 즉, 분할 가용 정보는 대상 블록의 상위의 레벨에 대하여 시그널링될 수 있다.
예를 들면, 상위의 레벨에 대해 시그널링된 분할 가용 정보가 기하학적 분할 및 삼각형 분할이 이용 가능하지 않음을 나타내면, 레벨 내의 블록들에 대해서는 전술된 기하학적 분할 모드에 대한 정보 및 삼각형 분할 모드에 대한 정보의 시그널링이 생략될 수 있다. 상위의 레벨에 대해 시그널링된 분할 가용 정보가 기하학적 분할 및 삼각형 분할 중 적어도 하나가 이용 가능함을 나타내면, 레벨 내의 블록들에 대해서 전술된 기하학적 분할 모드에 대한 정보 및 삼각형 분할 모드에 대한 정보가 각각 시그널링될 수 있다.
일 실시예에서, 기하학적 분할 및 삼각형 분할에 인트라 예측이 함께 사용되는 경우, 기하학적 분할에 관련된 정보 및 삼각형 분할에 관련된 정보가 하나의 정보로서 시그널링될 수 있고, 인트라 예측에 관련된 정보가 별도로 시그널링될 수 있다.
전술된 실시예에서, 머지 모드, 머지 후보 및 머지 리스트에 관련되어 설명된 내용은 머지 외의 다른 모드, 다른 후보 및 다른 리스트에 대해서도 적용될 수 있다.
도 26은 일 실시예에 따른 부호화 방법의 흐름도이다.
단계(2610)에서, 처리부(1610)는 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
처리부(1610)는 대상 블록에 대한 분할을 수행하여 복수의 분할 영역들을 생성할 수 있다.
처리부(1610)는 기하학적 분할을 사용하여 복수의 분할 영역들을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 분할 영역들을 생성한다는 것은 별개의 예측 방식이 적용될 수 있는 대상들을 생성한다는 것을 의미할 수 있다.
또는, 복수의 분할 영역들을 생성한다는 것은 대상 블록의 픽셀 또는 서브 블록이 복수의 분할 영역들 중 어느 분할 영역에 속하는지를 결정하는 것일 수 있다.
또는, 복수의 분할 영역들을 생성한다는 것은 대상 블록의 픽셀 또는 서브 블록에 대하여 복수의 예측 방식들 중 어느 예측 방식이 사용되는가를 결정하는 것일 수 있다. 이 때, 픽셀 또는 서브 블록에 대해 사용되는 예측 방식은 픽셀 또는 서브 블록의 대상 블록 내에서의 위치에 따라서 결정될 수 있고, 이러한 결정에 따라 동일한 예측 방식이 사용되도록 구분되는 픽셀들(또는, 서브 블록들)의 형태는 기하학적 분할에 따라 생성되는 형태(예를 들면, 사다리꼴, 오각형 및 삼각형 등)를 가질 수 있다.
예를 들면, 처리부(1610)는 대상 블록 내의 픽셀들의 각 픽셀이 복수의 분할 영역들 중 어느 분할 영역에 속하는지를 결정할 수 있다.
예를 들면, 처리부(1610)는 대상 블록 내의 서브 블록들의 각 서브 블록이 복수의 분할 영역들 중 어느 분할 영역에 속하는지를 결정할 수 있다.
단계(2620)에서, 처리부(1610)는 기하학적 분할에 의해 생성된 복수의 분할 영역들에 대한 부호화를 수행하여 부호화된 대상 블록의 정보를 생성할 수 있다.
처리부(1610)는 복수의 분할 영역들의 각 분할 영역에 대하여, 분할 영역에 사용되는 예측 방식을 결정할 수 있다. 처리부(1610)는 결정된 예측 방식을 나타내도록 기하학적 분할에 관련된 정보를 생성할 수 있다.
여기에서, 부호화는 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화, 역양자화, 역변환 및 재구축을 포함할 수 있다. 부호화 중 적어도 일부는, 분할 영역 또는 분할 영역의 블록에 대해 수행될 수 있다.
부호화된 대상 블록의 정보는 전술된 실시예에서 설명된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 부호화된 대상 블록의 정보는 기하학적 분할에 관련된 정보 및 삼각형 분할에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
처리부(1610)는 대상 블록 및/또는 복수의 분할 영역들에 사용된 기하학적 분할에 따라 기하학적 분할에 관련된 정보를 생성할 수 있다. 또는, 처리부(1610)는 대상 블록 및/또는 복수의 분할 영역들에 결정된 기하학적 분할을 사용하면서 기하학적 분할에 관련된 정보를 생성할 수 있다. 또는, 처리부(1610)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 결정하고, 기하학적 분할에 관련된 정보가 나타내는 기하학적 분할에 따라 대상 블록 및/또는 복수의 분할 영역들에 대한 부호화를 수행할 수 있다.
단계(2630)에서, 처리부(1610)는 부호화된 대상 블록의 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.
통신부(1620)는 비트스트림을 복호화 장치(1700)로 전송할 수 있다. 또는, 저장소(1640)는 비트스트림을 저장할 수 있다.
도 27은 일 실시예에 따른 복호화 방법의 흐름도이다.
단계(2710)에서, 통신부(1720)는 비트스트림을 수신할 수 있다. 또는, 처리부(1710)는 통신부(1720) 또는 저장소(1740)로부터 비트스트림을 획득할 수 있다. 저장소(1740) 또는 처리부(1710)는 비트스트림을 포함하는 기록 매체로부터 비트스트림을 획득할 수 있다.
비트스트림은 부호화된 대상 블록의 정보를 포함할 수 있다.
부호화된 대상 블록의 정보는 전술된 실시예에서 설명된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 부호화된 대상 블록의 정보는 기하학적 분할에 관련된 정보 및 삼각형 분할에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 부호화된 대상 블록의 정보는 대상 블록의 복호화에 사용되는 정보일 수 있다. 처리부(1710)는 부호화된 대상 블록의 정보를 사용하여 대상 블록의 복호화를 수행할 수 있다.
처리부는 비트스트림으로부터 기하학적 분할에 관련된 정보를 추출할 수 있다.
단계(2720)에서, 처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 분할을 수행하여 복수의 분할 영역들을 생성할 수 있다.
처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보에 기반하는 기하학적 분할을 사용하여 복수의 분할 영역들을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 분할 영역들을 생성한다는 것은 별개의 예측 방식이 적용될 수 있는 대상들을 생성한다는 것을 의미할 수 있다.
또는, 복수의 분할 영역들을 생성한다는 것은 대상 블록의 픽셀 또는 서브 블록이 복수의 분할 영역들 중 어느 분할 영역에 속하는지를 결정하는 것일 수 있다.
또는, 복수의 분할 영역들을 생성한다는 것은 대상 블록의 픽셀 또는 서브 블록에 대하여 복수의 예측 방식들 중 어느 예측 방식이 사용되는가를 결정하는 것일 수 있다. 이 때, 픽셀 또는 서브 블록에 대해 사용되는 예측 방식은 픽셀 또는 서브 블록의 대상 블록 내에서의 위치에 따라서 결정될 수 있고, 이러한 결정에 따라 동일한 예측 방식이 사용되도록 구분되는 픽셀들(또는, 서브 블록들)의 형태는 기하학적 분할에 따라 생성되는 형태(예를 들면, 사다리꼴, 오각형 및 삼각형 등)를 가질 수 있다.
예를 들면, 처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 대상 블록 내의 픽셀들의 각 픽셀이 복수의 분할 영역들 중 어느 분할 영역에 속하는지를 결정할 수 있다.
예를 들면, 처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 대상 블록 내의 서브 블록들의 각 서브 블록이 복수의 분할 영역들 중 어느 분할 영역에 속하는지를 결정할 수 있다.
단계(2730)에서, 처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 기하학적 분할에 의해 생성된 복수의 분할 영역들에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
처리부(1710)는 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 복수의 분할 영역들의 각 분할 영역에 대하여, 분할 영역에 사용되는 예측 방식을 결정할 수 있다.
여기에서, 복호화는 엔트로피 복호화, 역양자화, 역변환, 예측 및 재구축을 포함할 수 있다. 복호화 중 적어도 일부는, 분할 영역 또는 분할 영역의 블록에 대해 수행될 수 있다.
상기의 실시예들은 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 동일한 방법 및/또는 상응하는 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 영상의 부호화 및/또는 복호화에 있어서 상기의 실시예들 중 하나 이상의 조합이 사용될 수 있다.
상기의 실시예들이 적용되는 순서는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 서로 상이할 수 있다. 또는, 상기의 실시예들이 적용되는 순서는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 (적어도 부분적으로) 동일할 수 있다.
상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700) 에서 상이할 수 있고, 상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700) 에서 동일할 수 있다.
상기의 실시예들은 루마 신호 및 크로마 신호의 각각에 대하여 수행될 수 있다. 루마 신호 및 크로마 신호에 대하여 상기의 실시예들이 동일하게 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 또는 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 대상 블록, 코딩 블록, 예측 블록, 변환 블록, 블록, 현재 블록, 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛, 유닛 및 현재 유닛 중 적어도 하나의 크기에 따라 적용될 수 있다. 여기서의 크기는 상기 실시예들이 적용되기 위해 최소 크기 및/또는 최대 크기로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 고정 크기로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예들에 있어서, 제1 크기에 대해서는 제1의 실시예가 적용될 수도 있고, 제2 크기에 대해서는 제2의 실시예가 적용될 수도 있다. 즉, 상시 실시예들은 크기에 따라 복합적으로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시예들은 최소 크기 이상 및 최대 크기 이하일 경우에만 적용될 수도 있다. 즉, 상기 실시예들을 블록 크기가 일정한 범위 내에 포함될 경우에만 적용될 수도 있다.
또한, 본 발명의 상기 실시예들은 최소 크기의 이상인 조건 및 최대 크기의 이하인 조건이 충족되는 경우에만 적용될 수 있으며, 여기서 최소 크기와 최대 크기는 각각 실시예에서 전술된 블록 및 실시예에서 전술된 유닛들 중 하나의 크기일 수 있다. 즉, 최소 크기의 대상이 되는 블록과 최대 크기의 대상이 되는 블록이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 상기 실시예들은 대상 블록의 크기가 블록의 최소 크기 이상이고 블록의 최대 크기 이하일 경우에만 적용될 수 있다.
예를 들어, 대상 블록의 크기가 8x8 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 16x16 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 32x32 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 64x64 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 128x128 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 4x4일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 8x8 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 8x8 이상이고 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 블록의 크기가 16x16 이상이고 64x64 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 시간적 계층(temporal layer)에 따라 적용될 수 있다. 상기 실시예들이 적용 가능한 시간적 계층을 식별하기 위해 별도의 식별자(identifier)가 시그널링될 수 있고, 해당 식별자에 의해 특정되는 시간적 계층에 대해서 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기 실시예가 적용 가능한 최하위 계층 및/또는 최상위 계층으로서 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하도록 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예가 적용되는 고정된 시간적 계층이 정의될 수도 있다.
예를 들어, 대상 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 슬라이스 타입(slice type) 또는 타일 그룹 타입이 정의될 수 있고, 해당 슬라이스 타입 또는 타일 그룹 타입에 따라 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
상술된 실시예들에서, 특정된 대상에 특정된 처리를 적용함에 있어서, 특정된 조건이 요구될 수 있으며, 특정된 결정 하에 상기의 특정된 처리가 처리되는 것으로 설명된 경우, 특정된 코딩 파라미터에 기반하여 특정된 조건이 충족되는지 여부가 결정되거나, 특정된 코딩 파라미터에 기반하여 특정된 결정이 이루어지는 것으로 설명되었으면, 상기의 특정된 코딩 파라미터는 다른 코딩 파라미터로 대체될 수 있는 것으로 해석될 수 있다. 말하자면, 특정된 조건 또는 특정된 결정에 영향을 미치는 코딩 파라미터는 단지 예시적인 것으로 간주될 수 있으며, 명시된 코딩 파라미터 외에도 하나 이상의 다른 코딩 파라미터들의 결합이 상기의 명시된 코딩 파라미터의 역할을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합이 기술될 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 명시적으로 기술된 조합 외에도 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 본 발명에 따른 실시예들에서 사용되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 비트스트림을 포함할 수 있고, 비트스트림은 본 발명에 따른 실시예들에서 설명된 정보를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 상기 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대한 복호화를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기하학적 분할은 상기 대상 블록을 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태로 분할하는 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 블록의 크기에 기반하여 상기 대상 블록에 대하여 상기 기하학적 분할이 가용한지 여부가 결정되는 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들이 적용되는 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 머지 인덱스들이 각각 적용되는 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기하학적 분할에 의해 생성되는 복수의 분할 영역들은 픽셀 또는 서브 블록의 단위로 구성되는 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기하학적 분할의 형태는 거리 및 각도 중 적어도 하나에 의해 특정되는 복호화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대상 블록에 대한 예측에 있어서 상기 기하학적 분할에 의해 생성된 분할 영역들의 예측 값들에 대한 가중치가 부여된 합이 사용되는 복호화 방법.
  8. 대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 상기 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대한 부호화를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기하학적 분할은 상기 대상 블록을 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태로 분할하는 부호화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 대상 블록의 크기에 기반하여 상기 대상 블록에 대하여 상기 기하학적 분할이 가용한지 여부가 결정되는 부호화 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들이 적용되는 부호화 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 머지 인덱스들이 각각 적용되는 부호화 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기하학적 분할에 의해 생성되는 복수의 분할 영역들은 픽셀 또는 서브 블록의 단위로 구성되는 부호화 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 기하학적 분할의 형태는 거리 및 각도 중 적어도 하나에 의해 특정되는 부호화 방법.
  14. 제8항에 기재된 부호화 방법에 의하여 생성된 비트스트림을 기록하는 기록 매체.
  15. 대상 블록의 복호화를 위한 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 있어서, 상기 비트스트림은,
    부호화된 대상 블록에 대한 정보
    를 포함하고,
    상기 부호화된 대상 블록에 대한 정보를 사용하여 상기 대상 블록에 대한 복호화가 수행되고,
    대상 블록에 기하학적 분할을 사용할지 여부가 결정되고, 상기 기하학적 분할에 관련된 정보를 사용하여 상기 대상 블록의 복수의 분할 영역들에 대한 복호화가 수행되고,
    상기 기하학적 분할은 상기 대상 블록을 비-정사각형 및 비-직사각형의 형태로 분할하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 대상 블록의 크기에 기반하여 상기 대상 블록에 대하여 상기 기하학적 분할이 가용한지 여부가 결정되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 예측 방식들이 적용되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 대상 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 복수의 분할 영역들에 대해 서로 다른 머지 인덱스들이 각각 적용되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 기하학적 분할에 의해 생성되는 복수의 분할 영역들은 픽셀 또는 서브 블록의 단위로 구성되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 기하학적 분할의 형태는 거리 및 각도 중 적어도 하나에 의해 특정되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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