WO2021054805A1 - 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 - Google Patents

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 Download PDF

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이진호
강정원
이하현
임성창
김재곤
도지훈
박도현
윤용욱
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한국전자통신연구원
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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the present invention relates to a video encoding/decoding method, an apparatus, and a recording medium storing a bitstream.
  • High-resolution and high-quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various application fields.
  • the higher the resolution and quality of the video data the higher the amount of data is compared to the existing video data. Therefore, when the video data is transmitted using a medium such as an existing wired/wireless broadband line or stored using an existing storage medium, the transmission cost and The storage cost will increase.
  • High-efficiency image encoding/decoding technology for an image having a higher resolution and image quality is required to solve these problems that occur as image data becomes high-resolution and high-quality.
  • Inter-screen prediction technology that predicts pixel values included in the current picture from a picture before or after the current picture using image compression technology
  • intra prediction technology that predicts pixel values included in the current picture using pixel information in the current picture
  • Various technologies exist such as transformation and quantization technology for compressing the energy of the residual signal, and entropy coding technology that allocates short codes to values with high frequency of appearance and long codes to values with low frequency of appearance.
  • Image data can be effectively compressed and transmitted or stored.
  • An object of the present invention is to provide a video encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an image using bidirectional inter prediction.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an image using geometric inter prediction.
  • Another object of the present invention is to provide a recording medium storing a bitstream generated by a video decoding method or apparatus according to the present invention.
  • An image decoding method includes generating a first prediction block for a current block, generating a second prediction block for the current block, and a sample for the first prediction block and the second prediction block. Generating a final prediction sample for the current block using a unit weighted sum, wherein the weight used for the sample unit weighting is a position of a current luminance sample and a Geometric Prediction Mode (GPM) for dividing the current block. ) It can be determined based on the boundary line.
  • GPS Geometric Prediction Mode
  • the image decoding method may further include obtaining a GPM partition index for the current block and specifying the GPM boundary line based on the GPM partition index.
  • the GPM division index may indicate at least one of a distance from the center of the current block to the GPM boundary line and an angle of the GPM boundary line.
  • the GPM boundary line may be specified based on at least one of a distance from the center of the current block to the GPM boundary line and an angle of the GPM boundary line.
  • the weight applied to the current luminance sample may be determined based on a distance between the current sample and the GPM boundary line.
  • the weight applied to the current color difference sample may be determined using a weight of a luminance sample corresponding to the current color difference sample.
  • the weight applied to the current luminance sample may be determined as one of ⁇ 7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8 ⁇ .
  • the video decoding method may further include deriving a merge candidate list of the current block and deriving a GPM candidate list of the current block using the merge candidate list.
  • At least one of GPM candidates 0, 2, and 4 of the GPM candidate list may be derived using L0 motion information of a merge candidate corresponding to the GPM candidate.
  • At least one of GPM candidates 1, 3, and 5 of the GPM candidate list may be derived using L1 motion information of a merge candidate corresponding to the GPM candidate.
  • the video decoding method includes: obtaining a first GPM index and a second GPM index, obtaining first motion information based on the first GPM index and the GPM candidate list, and the second GPM index and the GPM Further comprising obtaining second motion information based on a candidate list, wherein the first prediction block is generated based on the first motion information, and the second prediction block is generated based on the second motion information Can be.
  • An image encoding method includes generating a first prediction block for a current block, generating a second prediction block for the current block, and a sample for the first prediction block and the second prediction block. Generating a final predicted sample for the current block using a unit weighted sum, and encoding weight related information used for the sample unit weighting, wherein the weight related information includes: a location of a current luminance sample and It may be determined based on a GPM (Geometric Prediction Mode) boundary line for dividing the current block.
  • GPM Global Prediction Mode
  • the weight related information may indicate at least one of a distance from the center of the current block to the GPM boundary line and an angle of the GPM boundary line.
  • a computer-readable recording medium storing a bitstream received by an image decoding apparatus and used to reconstruct a current block included in a current picture generates a first prediction block for the current block, the current Generating a second prediction block for a block, generating a final prediction sample for the current block by using a sample unit weighted sum for the first prediction block and the second prediction block, and the sample unit weighting Encoding the weight-related information used for the image encoding, wherein the weight-related information is determined based on a location of a current luminance sample and a GPM (Geometric Prediction Mode) boundary line for dividing the current block.
  • the bitstream generated by the method can be stored.
  • an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency, and a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method/apparatus can be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus using bidirectional inter prediction, and a recording medium storing a bitstream generated by the image encoding method/apparatus may be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus using geometric inter prediction, and a recording medium storing a bitstream generated by the image encoding method/apparatus may be provided.
  • 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 for explaining an embodiment of an intra prediction process.
  • 5 is a diagram for explaining an embodiment of an inter prediction process.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of transformation and quantization.
  • FIG. 7 is a diagram for describing reference samples usable for intra prediction.
  • FIG. 8 is a diagram for describing an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a video decoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram for describing an image encoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • HMVP history-bade motion vector predictor
  • FIG. 13 is a diagram for describing spatial neighboring blocks that can be used in some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram for describing temporal neighboring blocks that may be used in some embodiments of the present disclosure.
  • CPMV 15 is a diagram for explaining a Control Point Motion Vector (CPMV).
  • CPMV Control Point Motion Vector
  • TPM 16 is a diagram illustrating a method of applying a Triangular Prediction Mode (TPM) according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a diagram for describing a weight that can be applied to a TPM according to an embodiment of the present disclosure.
  • GPM Global Prediction Mode
  • FIG. 19 is a diagram for describing a weight that can be applied to a GPM according to another embodiment of the present disclosure.
  • 20 to 24 are diagrams for explaining weights that can be applied to color difference blocks to which GPM is applied, according to some embodiments of the present disclosure.
  • 25 to 27 are diagrams for describing a method of encoding/decoding motion information of a block to which GPM is applied, according to some embodiments of the present disclosure.
  • 28 to 30 are other diagrams for explaining a method of encoding/decoding motion information of a block to which GPM is applied, according to some embodiments of the present disclosure.
  • 31 to 35 are diagrams for describing a method of encoding/decoding inter prediction mode information according to some embodiments of the present disclosure.
  • 36 and 37 are diagrams for explaining a method of entropy encoding/decoding of GPM information.
  • 38 is a diagram for describing an image decoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • 39 is a diagram for describing an image encoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 40 is a diagram for describing an image decoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • 41 is a diagram for describing an image encoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • 43 and 44 are diagrams for describing a motion improvement offset according to some embodiments of the present disclosure.
  • 45 is a diagram for describing a motion improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
  • 46 is another diagram for describing a motion improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
  • 47 is a diagram for describing a motion improvement method according to another embodiment of the present disclosure.
  • 46 is another diagram for describing a motion improvement method according to another embodiment of the present disclosure.
  • first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms.
  • the above 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 includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • a component of the present invention When a component of the present invention is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components exist in the middle. It should be understood that it may be possible. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
  • each component shown in the embodiments of the present invention is shown independently to represent different characteristic functions, and it does not mean that each component is formed of separate hardware or a single software component. That is, each constituent part is listed and included as a respective constituent part for convenience of explanation, and at least two constituent parts of each constituent part are combined to form one constituent part, or one constituent part is divided into a plurality of constituent parts to perform a function. Integrated embodiments and separate embodiments of the components are also included in the scope of the present invention as long as they do not depart from the essence of the present invention.
  • Some of the components of the present invention are not essential components that perform essential functions in the present invention, but may be optional components only for improving performance.
  • the present invention can be implemented by including only components essential to implement the essence of the present invention excluding components used for performance improvement, and a structure including only essential components excluding optional components used for performance improvement Also included in the scope of the present invention.
  • an image may mean one picture constituting a video, and may represent a video itself.
  • encoding and/or decoding of an image may mean “encoding and/or decoding of a video” and “encoding and/or decoding of one of the images constituting a video” May be.
  • the target image may be an encoding target image that is a target of encoding and/or a decoding target image that is a target of decoding.
  • 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 have the same meaning as the current image.
  • image image
  • picture picture
  • the target block may be an encoding target block, which is an object of encoding, and/or a decoding object block, which is an object of decoding.
  • the target block may be a current block that is currently a target of encoding and/or decoding.
  • target block and current block may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • 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 and 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, 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, indexes, etc. may be counted from 0, and may be counted from 1.
  • Encoder refers to a device that performs encoding. That is, it may mean an encoding device.
  • Decoder refers to a device that performs decoding. That is, it may mean a decoding device.
  • MxN array of samples M and N may mean positive integer values, and a block may often mean a two-dimensional array of samples.
  • a block can mean a unit.
  • the current block may mean an encoding object block to be encoded during encoding and 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.
  • Sample A basic unit that composes a block. It may be expressed as a value from 0 to 2 Bd -1 according to the bit depth (B d ).
  • B d bit depth
  • a sample may be used in the same sense as a pixel or a pixel. That is, samples, pixels, and pixels may have the same meaning.
  • Unit It may mean a unit of image encoding and decoding.
  • a unit may be an area obtained by dividing one image. Further, a unit may mean a divided unit when one image is divided into subdivided units and encoded or decoded. That is, one image may be divided into a plurality of units.
  • a predefined process may be performed for each unit.
  • One unit may be further divided into sub-units having a smaller size than the unit.
  • the units are Block, Macroblock, Coding Tree Unit, Coding Tree Block, Coding Unit, Coding Block, and Prediction.
  • the unit may mean a unit (Prediction Unit), a prediction block (Prediction Block), a residual unit (Residual Unit), a residual block (Residual Block), a transform unit (Transform Unit), a transform block (Transform Block), and the like.
  • the unit may mean including a luminance component block, a chrominance component block corresponding thereto, and a syntax element for each block in order to distinguish it from the block.
  • the unit may have various sizes and shapes, and in particular, the shape of the unit may include a geometric figure that can be expressed in two dimensions, such as a rectangle, a trapezoid, a triangle, and a pentagon as well as a square.
  • the unit information may include at least one of a type of a unit indicating a coding unit, a prediction unit, a residual unit, a transform unit, and the like, a size of a unit, a depth of a unit, and an order of encoding and decoding units.
  • Coding Tree Unit Consists of one luminance component (Y) coded tree block and two color difference component (Cb, Cr) coded tree blocks. In addition, it may mean including the blocks and a syntax element for each block.
  • Each coding tree unit uses one or more partitioning methods, such as a quad tree, a binary tree, and a ternary tree, to construct subunits such as a coding unit, a prediction unit, and a transform unit. Can be divided. Like segmentation of an input image, it may be used as a term to refer to a sample block that becomes a processing unit in an image decoding/encoding process.
  • the quad tree may mean a quarter tree.
  • the predetermined range may be defined as at least one of a maximum size and a minimum size of a coding block that can be divided only by a quadtree.
  • Information indicating the maximum/minimum size of a coding block in which quadtree-type division is allowed may be signaled through a bitstream, and the information is in at least one unit of a sequence, a picture parameter, a tile group, or a slice (segment). Can be signaled.
  • the maximum/minimum size of the coding block may be a fixed size pre-set in the encoder/decoder.
  • the size of the coding block when the size of the coding block corresponds to 256x256 to 64x64, it may be divided only into a quadtree.
  • the size of the coding block when the size of the coding block is larger than the size of the maximum transform block, it may be divided only into a quadtree.
  • the divided block may be at least one of a coding block or a transform block.
  • the information indicating splitting of the coding block (eg, split_flag) may be a flag indicating whether to split the quadtree.
  • split_flag When the size of the coded block falls within a predetermined range, it may be divided only into a binary tree or a three-division tree. In this case, the above description of the quad tree can be applied equally to a binary tree or a three-divided tree.
  • Coding Tree Block It can be used as a term to refer to any one of a Y-coded tree block, a Cb-coded tree block, and a Cr-coded tree block.
  • Neighbor block May mean a block adjacent to the current block.
  • a block adjacent to the current block may refer to a block facing the current block or a block located within a predetermined distance from the current block.
  • the neighboring block may mean a block adjacent to the vertex of the current block.
  • the block adjacent to the vertex of the current block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the current block or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the current block.
  • the neighboring block may mean a reconstructed neighboring block.
  • Reconstructed Neighbor Block This may mean a neighboring block that has already been encoded or decoded spatially/temporally around the current block.
  • the restored neighboring block may mean a restored neighboring unit.
  • the reconstructed spatial neighboring block may be a block in the current picture and already reconstructed through encoding and/or decoding.
  • the reconstructed temporal neighboring block may be a reconstructed block at a position corresponding to the current block of the current picture in the reference image or a neighboring block thereof.
  • Unit Depth It may mean the degree to which the unit is divided.
  • the root 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 having a depth of level 1 may represent 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 represent 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.
  • the predefined value of the maximum level may be 3. It can be said that the root node has the shallowest depth, and the leaf node has the deepest depth.
  • the level at which the unit exists may mean the unit depth.
  • Bitstream May mean a sequence of bits including encoded image information.
  • Parameter Set Corresponds to header information among structures in the bitstream. At least one of a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, and an adaptation parameter set may be included in the parameter set.
  • the parameter set may include a tile group header, a slice header, and tile header information.
  • the tile group may refer to a group including several tiles, and may have the same meaning as a slice.
  • the adaptation parameter set may refer to a parameter set that can be shared by referring to different pictures, subpictures, slices, tile groups, tiles, or bricks.
  • information in the adaptation parameter set may be used by referring to different adaptation parameter sets in subpictures, slices, tile groups, tiles, or bricks within a picture.
  • adaptation parameter sets may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in subpictures, slices, tile groups, tiles, or bricks within a picture.
  • the adaptation parameter set may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in a slice, a tile group, a tile, or a brick within a subpicture.
  • adaptation parameter sets may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in tiles or bricks within a slice.
  • adaptation parameter sets may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in the bricks within the tile.
  • an adaptation parameter set corresponding to the adaptation parameter set identifier may be used in the subpicture.
  • an adaptation parameter set corresponding to the adaptation parameter set identifier may be used in the tile.
  • an adaptation parameter set corresponding to the adaptation parameter set identifier may be used in the brick.
  • the picture may be divided into one or more tile rows and one or more tile columns.
  • the subpicture may be divided into one or more tile rows and one or more tile columns within the picture.
  • the subpicture is an area having a rectangular/square shape within a picture, and may include one or more CTUs.
  • at least one tile/brick/slice may be included in one subpicture.
  • the tile is an area having a rectangular/square shape in a picture, and may include one or more CTUs. Also, a tile can be divided into one or more bricks.
  • the brick may mean one or more CTU rows in a tile.
  • a tile can be divided into one or more bricks, and each brick can have at least one or more CTU rows. Tiles that are not divided into two or more can also mean bricks.
  • the slice may include one or more tiles in a picture, and may include one or more bricks in the tile.
  • Parsing This may mean determining a value of a syntax element by entropy decoding a bitstream, or it may mean entropy decoding itself.
  • Symbol It may mean at least one of a syntax element of an encoding/decoding target unit, a coding parameter, and a value of a transform coefficient. Also, the symbol may mean an object of entropy encoding or a result of entropy decoding.
  • Prediction Mode This may be information indicating a mode encoded/decoded by intra prediction or a mode encoded/decoded by inter prediction.
  • Prediction Unit It may mean a basic unit when prediction is performed, such as inter prediction, intra prediction, inter-screen compensation, intra-screen compensation, and motion compensation.
  • One prediction unit may be divided into a plurality of partitions having a smaller size or a plurality of sub prediction units.
  • the plurality of partitions may also be basic units in performing prediction or compensation.
  • a partition generated by division of the prediction unit may also be a prediction unit.
  • Prediction Unit Partition This may mean a form in which a prediction unit is divided.
  • Reference Picture List This may mean a list including one or more reference pictures used for inter prediction or motion compensation.
  • the types of the reference image list may include LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3), and more than one reference image for inter prediction. Lists can be used.
  • Inter prediction indicator may mean an inter prediction direction (unidirectional prediction, bidirectional prediction, etc.) of the current block. Alternatively, it may mean the number of reference pictures used when generating a prediction block of the current block. Alternatively, it may mean the number of prediction blocks used when inter prediction or motion compensation is performed on the current block.
  • Prediction list utilization flag Indicates whether a prediction block is generated by using at least one reference image in a specific reference image list.
  • the prediction list utilization flag can be derived using the prediction list utilization flag, and conversely, the prediction list utilization flag can be derived using the prediction list utilization indicator. For example, when the prediction list utilization flag indicates a first value of 0, it may indicate that a prediction block is not generated using a reference image in the reference image list, and when indicating a second value of 1, the reference It may indicate that a prediction block can be generated using an image list.
  • Reference Picture Index This may mean an index indicating a specific reference picture in the reference picture list.
  • Reference Picture This may mean an image referenced by a specific block for inter-screen prediction or motion compensation.
  • the reference image may be an image including a reference block referenced by the current block for inter prediction or motion compensation.
  • reference picture and reference image may be used with the same meaning, and may be used interchangeably.
  • Motion Vector It may be a two-dimensional vector used for inter-screen prediction or motion compensation.
  • the motion vector may mean an offset between an encoding/decoding object block and a reference block.
  • (mvX, mvY) may represent a motion vector.
  • mvX may represent a horizontal component
  • mvY may represent a vertical component.
  • the search range may be a two-dimensional area in which a motion vector is searched during inter prediction.
  • the size of the search area may be MxN.
  • M and N may be a positive integer.
  • Motion Vector Candidate When predicting a motion vector, it may mean a block to be a prediction candidate or a motion vector of the block. Also, the motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.
  • Motion Vector Candidate List This may mean a list constructed using one or more motion vector candidates.
  • Motion Vector Candidate Index This may mean an indicator indicating a motion vector candidate in the motion vector candidate list. It may be an index of a motion vector predictor.
  • Motion Information At least one of a motion vector, a reference image index, an inter-screen prediction indicator, as well as a prediction list utilization flag, reference image list information, reference image, motion vector candidate, motion vector candidate index, merge candidate, merge index, etc. It may mean information including one.
  • Merge Candidate List This may mean a list constructed using one or more merge candidates.
  • the merge candidate may include motion information such as an inter prediction indicator, a reference image index for each list, a motion vector, a prediction list utilization flag, and an inter prediction indicator.
  • Merge Index May mean an indicator indicating a merge candidate in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate a block from which a merge candidate is derived from among the reconstructed blocks spatially/temporally adjacent to the current block.
  • the merge index may indicate at least one of motion information of the merge candidate.
  • Transform Unit May mean a basic unit when encoding/decoding a residual signal such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, and transform coefficient encoding/decoding.
  • One transform unit may be divided into a plurality of sub-transform units having a smaller size.
  • the transform/inverse transform may include at least one of a first-order transform/inverse transform and a second-order transform/inverse transform.
  • Scaling It may mean a process of multiplying a quantized level by a factor.
  • a transform coefficient can be generated as a result of scaling for the quantized level. Scaling can also be called dequantization.
  • Quantization Parameter In quantization, it may mean a value used when generating a quantized level using a transform coefficient. Alternatively, it may mean a value used when generating a transform coefficient by scaling a quantized level in inverse quantization.
  • the quantization parameter may be a value mapped to a quantization step size.
  • Residual quantization parameter (Delta Quantization Parameter): This may mean a difference value between a predicted quantization parameter and a quantization parameter of an encoding/decoding target unit.
  • Scan This may mean a method of arranging the order of coefficients within a unit, block, or matrix. For example, sorting a two-dimensional array into a one-dimensional array is called a scan. Alternatively, arranging a one-dimensional array into a two-dimensional array may also be referred to as a scan or an inverse scan.
  • Transform Coefficient This may mean a coefficient value generated after transformation is performed by an encoder. Alternatively, it may mean a coefficient value generated after performing at least one of entropy decoding and inverse quantization in the decoder. A quantized level obtained 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 This may mean a value generated by quantizing a transform coefficient or a residual signal in an encoder. Alternatively, it may mean a value to be subjected to inverse quantization before performing inverse quantization in the decoder. Similarly, a quantized transform coefficient level resulting from transform and quantization may also be included in the meaning of the quantized level.
  • Non-zero transform coefficient This may mean a transform coefficient whose size is not 0, or a transform coefficient level whose size is not 0 or a quantized level.
  • Quantization Matrix This may mean a matrix used in a quantization or inverse quantization process to improve subjective or objective quality of an image.
  • the quantization matrix may also be called a scaling list.
  • Quantization Matrix Coefficient May mean each element in a quantization matrix.
  • the quantization matrix coefficient may also be referred to as a matrix coefficient.
  • Default Matrix This may mean a predetermined quantization matrix defined in advance by an encoder and a decoder.
  • Non-default Matrix This may mean a quantization matrix that is not predefined by an encoder and a decoder and is signaled by a user.
  • the statistical value for at least one of the variables, encoding parameters, constants, etc. that has specific operable values is the average value, sum value, weighted average value, weighted sum value, minimum value, maximum value, mode value, median value of the specific values. And at least one of interpolation values.
  • 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.
  • the encoding apparatus 100 includes a motion prediction unit 111, a motion compensation unit 112, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, and a quantization unit.
  • a unit 140, an entropy encoding unit 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 encode an input image in an intra mode and/or an inter mode.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including information encoded by encoding an input image, and may output the generated bitstream.
  • the generated bitstream may be stored in a computer-readable recording medium, or may be streamed through a wired/wireless transmission medium.
  • the switch 115 When the intra mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to intra, and when the inter mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to inter.
  • the intra mode may mean an intra prediction mode
  • the inter mode may mean an inter prediction mode.
  • the encoding apparatus 100 may generate a prediction block for an input block of an input image.
  • the encoding apparatus 100 may encode the residual block by using a residual between the input block and the prediction block.
  • the input image may be referred to as a current image that is a current encoding target.
  • the input block may be referred to as a current block or a current block to be encoded.
  • the intra prediction unit 120 may use a sample of a block already encoded/decoded around the current block as a reference sample.
  • the intra prediction unit 120 may perform spatial prediction for the current block using the reference sample, and may generate prediction samples for the input block through spatial prediction.
  • intra prediction may mean intra prediction.
  • the motion prediction unit 111 may search for an area that best matches the input block from the reference image in the motion prediction process, and may derive a motion vector using the searched area. .
  • a search area may be used as the area.
  • the reference image may be stored in the reference picture buffer 190.
  • it when encoding/decoding of the reference image is processed, it may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the motion compensation unit 112 may generate a prediction block for the current block by performing motion compensation using a motion vector.
  • inter prediction may mean inter prediction or motion compensation.
  • the motion prediction unit 111 and the motion compensation unit 112 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a partial region of a reference image.
  • the motion prediction and motion compensation methods of the prediction units included in the corresponding coding unit are based on the coding unit. It is possible to determine whether the method is an Advanced Motion Vector Prediction (AMVP) mode or a current picture reference mode, and to perform inter prediction or motion compensation according to each mode.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the subtractor 125 may generate a residual block by using a difference between the input block and the prediction block.
  • the residual block may 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, quantizing, or transforming and quantizing a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual block may be a residual signal in units of blocks.
  • the transform unit 130 may transform the residual block to generate a transform coefficient, and may output the generated transform coefficient.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing transform on the residual block.
  • the transform unit 130 may omit the transform of the residual block.
  • a quantized level may be generated by applying quantization to a transform coefficient or a residual signal.
  • the quantized level may also be referred to as a transform coefficient.
  • the quantization unit 140 may generate a quantized level by quantizing a transform coefficient or a residual signal according to a quantization parameter, and may output the generated quantized level. In this case, 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 on values calculated by the quantization unit 140 or values of a coding parameter calculated during an encoding process. Yes, and can output a bitstream.
  • the entropy encoder 150 may perform entropy encoding on information about a sample of an image and information for decoding an image. For example, information for decoding an image may include a syntax element or the like.
  • the entropy encoding unit 150 may use an encoding method such as exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) for entropy encoding.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding using a Variable Length Coding/Code (VLC) table.
  • VLC Variable Length Coding/Code
  • the entropy encoding unit 150 derives a binarization method of a target symbol and a probability model of a target symbol/bin, and then the derived binarization method, a probability model, and a context model. Arithmetic coding can also be performed using.
  • the entropy encoder 150 may change a two-dimensional block form coefficient into a one-dimensional vector form through a transform coefficient scanning method in order to encode a transform coefficient level (quantized level).
  • the coding parameter may include information (flags, indexes, etc.) encoded by the encoder and signaled by the decoder, such as syntax elements, as well as information derived during the encoding process or the decoding process.
  • signaling a flag or index may mean that the encoder entropy encodes the flag or index and includes the corresponding flag or index in the bitstream. This may mean entropy decoding.
  • the encoded current image may be used as a reference image for another image to be processed later. Accordingly, the encoding apparatus 100 may reconstruct or decode the encoded current image again, and store the reconstructed or decoded image as a reference image in the reference picture buffer 190.
  • the quantized level may be dequantized by the inverse quantization unit 160. It may be inverse transformed by the inverse transform unit 170.
  • the inverse quantized and/or inverse transformed coefficient may be summed with the prediction block through the adder 175, and a reconstructed block may be generated by summing the inverse quantized and/or inverse transformed coefficient and the prediction block.
  • the inverse quantized and/or inverse transformed coefficient means a coefficient in which at least one of inverse quantization and inverse transform has been performed, and may mean a reconstructed residual block.
  • the restoration block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 restores at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), etc. to a reconstructed sample, a reconstructed block, or a reconstructed image. Can be applied to.
  • 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 current block based on samples included in several columns or rows included in the block.
  • different filters can be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • An appropriate offset value may be added to a sample value in order to compensate for an encoding error by using the sample adaptive offset.
  • the sample adaptive offset may correct an offset from the original image in units of samples for the deblocking image. After dividing the samples included in the image into a certain number of areas, a method of determining an area to be offset and applying an offset to the corresponding area, or a method of applying an offset in consideration of edge information of each sample may be used.
  • the adaptive in-loop filter may perform filtering based on a value obtained by comparing the reconstructed image and the original image. After dividing the samples included in the image into predetermined groups, a filter to be applied to the corresponding group may be determined, and filtering may be performed differentially for each group. Information related to whether to apply the adaptive intra-loop filter may be signaled for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficients of the adaptive intra-loop filter to be applied may vary according to each block.
  • CU coding unit
  • the reconstructed block or reconstructed image that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be a part of the reference image.
  • the reference image may be a reconstructed image composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 180.
  • the stored reference image can then be used for inter-screen 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, a motion compensation unit 250, and 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 or a bitstream streamed through a wired/wireless transmission medium.
  • the decoding apparatus 200 may decode a bitstream in an intra mode or an inter mode.
  • the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed image or a decoded image through decoding, and may output a reconstructed image or a decoded image.
  • the switch When the prediction mode used for decoding is an intra mode, the switch may be switched to intra.
  • the prediction mode used for decoding is the inter mode, the switch 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 block to be decoded may be referred to as a current block.
  • the entropy decoder 210 may generate symbols by performing entropy decoding according to a probability distribution for a bitstream.
  • the generated symbols may include symbols in the form of a quantized level.
  • the entropy decoding method may be a reverse process of the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoder 210 may change a one-dimensional vector form coefficient into a two-dimensional block form through a transform coefficient scanning method in order to decode the transform coefficient level (quantized level).
  • the quantized level may be inverse quantized by the inverse quantization unit 220 and may be inversely transformed by the inverse transform unit 230.
  • the quantized level may be generated as a reconstructed residual block as a result of performing inverse quantization and/or inverse transformation.
  • the inverse quantization unit 220 may apply a quantization matrix to the quantized level.
  • the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction using a sample value of an already decoded block surrounding the decoding target block on the current block.
  • the motion compensation unit 250 may generate a prediction block by performing motion compensation on the current block using a motion vector and a reference image stored in the reference picture buffer 270.
  • the motion compensation unit 250 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a partial region of a reference image.
  • the adder 255 may generate a reconstructed block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the filter unit 260 may apply at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset, and an adaptive intra-loop filter to the reconstructed block or reconstructed image.
  • the filter unit 260 may output a reconstructed image.
  • the reconstructed block or reconstructed image may be stored in the reference picture buffer 270 and used for inter prediction.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 260 may be a part of the reference image.
  • the reference image may be a reconstructed image composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 260.
  • the stored reference image can then be used for inter-screen prediction or motion compensation.
  • 3 is a diagram schematically illustrating a split structure of an image when encoding and decoding an image. 3 schematically shows an embodiment in which one unit is divided into a plurality of sub-units.
  • a coding unit may be used in encoding and decoding.
  • An encoding unit may be used as a basic unit of image encoding/decoding.
  • an encoding unit may be used as a unit into which an intra prediction mode and an inter prediction mode are classified.
  • the coding unit may be a basic unit used for a process of prediction, transform, quantization, inverse transform, inverse quantization, or encoding/decoding of transform coefficients.
  • an image 300 is sequentially segmented in units of a largest coding unit (LCU), and a segmentation structure is determined in units of an LCU.
  • LCU may be used with the same meaning as a coding tree unit (CTU).
  • the division of a unit may mean division of a block corresponding to a unit.
  • the block division information may include 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. That is to say, 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 may have depth information.
  • the depth information may be information indicating the size of the CU, and may be stored for each CU. Since the unit depth indicates 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 split structure may mean a distribution of a coding unit (CU) within the CTU 310. This distribution may be determined according to whether to divide one CU into a plurality of CUs (a positive integer of 2 or more including 2, 4, 8, 16, etc.).
  • the horizontal and vertical dimensions of the CU generated by the division are either half the horizontal size and half the vertical size of the CU before division, or a size smaller than the horizontal size and the vertical size of the CU before division, depending on the number of divisions. I can have it.
  • the CU can be recursively divided into a plurality of CUs.
  • the partitioning of the CU may be recursively performed up to a predefined depth or a predefined size.
  • the depth of the CTU may be 0, and the depth of the Smallest Coding Unit (SCU) may be a predefined maximum depth.
  • the CTU may be a coding unit having the largest coding unit size
  • the SCU may be a coding unit having the smallest coding unit size.
  • the division starts from the CTU 310, and the depth of the CU increases by one whenever the horizontal size and/or the vertical size of the CU is reduced by the division. For example, for each depth, a CU that is not divided may have a size of 2Nx2N. In addition, in the case of a divided CU, 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 every 1 increase in depth.
  • 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. For example, if the value of the partition information is a first value, the CU may not be partitioned, and if the value of the partition information is a second value, the CU may be partitioned.
  • a CTU having a depth of 0 may be a 64x64 block. 0 can be the minimum depth.
  • An SCU with a depth of 3 may be an 8x8 block. 3 can be the maximum depth.
  • CUs of 32x32 blocks and 16x16 blocks may be represented by depth 1 and depth 2, respectively.
  • the horizontal and vertical sizes of the four split coding units may each have a size of half compared to the horizontal and vertical sizes of the coding units before being split. have.
  • each of the divided four coding units may have a size of 16x16.
  • quad-tree quad-tree partition
  • the horizontal or vertical size of the two split coding units may have a size of half compared to the horizontal or vertical size of the coding unit before being split.
  • each of the two split coding units may have a size of 16x32.
  • each of the two split coding units may have a size of 8x16.
  • one coding unit when one coding unit is split into three coding units, it may be split into three coding units by splitting the horizontal or vertical size of the coding unit before splitting in a ratio of 1:2:1.
  • the three split coding units when a coding unit having a size of 16x32 is horizontally split into three coding units, the three split coding units may have sizes of 16x8, 16x16, and 16x8, respectively, from the top.
  • the three split coding units may have sizes of 8x32, 16x32, and 8x32 from the left, respectively.
  • the CTU 320 of FIG. 3 is an example of a CTU to which quadtree division, binary tree division, and three-division tree division are all applied.
  • quadtree division may be preferentially applied to the CTU.
  • An encoding unit that can no longer be divided into a quadtree may correspond to a leaf node of a quadtree.
  • the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be a root node of a binary tree and/or a three-division tree. That is, the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be divided into a binary tree, divided into three trees, or may not be divided any more.
  • the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree is binary-tree-divided or the coding unit generated by dividing the three-divided tree is not re-divided to perform quadtree division, so that the block division and/or the signaling of the division information are not performed. It can be done effectively.
  • the division of the coding unit corresponding to each node of the quadtree may be signaled using quad division information.
  • Quad splitting information having a first value (eg, '1') may indicate that the corresponding coding unit is quadtree split.
  • Quad segmentation information having a second value (eg, '0') may indicate that the corresponding coding unit is not quadtree segmented.
  • the quad division information may be a flag having a predetermined length (eg, 1 bit).
  • Priority may not exist between the binary tree division and the three-division tree division. That is, the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be divided into a binary tree or divided into a three-division tree. In addition, the coding unit generated by the binary tree division or the three-division tree division may be again divided into the binary tree or the three-division tree, or may not be further divided.
  • Partitioning when there is no priority between the binary tree partitioning and the three-partition tree partitioning can be referred to as a multi-type tree partition. That is, the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be the root node of the multi-type tree.
  • the division of the coding unit corresponding to each node of the complex type tree may be signaled using at least one of information about whether to divide the complex type tree, information about a division direction, and information about a division tree. In order to divide a coding unit corresponding to each node of the composite tree, information about whether to be divided, information about a division direction, and information about a division tree may be sequentially signaled.
  • the information on whether to split the composite type tree having the first value may indicate that the corresponding coding unit is to be split the composite type tree.
  • the information on whether to split the composite type tree having the second value may indicate that the corresponding coding unit is not split the composite type tree.
  • the coding unit may further include split direction information.
  • the division direction information may indicate the division direction of the complex type tree division.
  • the splitting direction information having the first value (eg, '1') may indicate that the corresponding coding unit is split in the vertical direction.
  • the splitting direction information having the second value (eg, '0') may indicate that the corresponding coding unit is split in the horizontal direction.
  • the coding unit may further include split tree information.
  • the split tree information may indicate a tree used for splitting a composite tree.
  • Split tree information having a first value (eg, '1') may indicate that the corresponding coding unit is divided into a binary tree.
  • Split tree information having a second value (eg, '0') may indicate that the corresponding coding unit is split into a three-divided tree.
  • the information on whether to be divided, information on the division tree, and information on the division direction may be flags each having a predetermined length (eg, 1 bit).
  • At least one of quad split information, information on whether to split the composite tree, split direction information, and split tree information may be entropy encoded/decoded.
  • information on a neighboring encoding unit adjacent to the current encoding unit may be used.
  • the split form (whether or not, the split tree and/or split direction) of the left coding unit and/or the upper coding unit is likely to be similar to that of the current coding unit. Accordingly, it is possible to derive context information for entropy encoding/decoding of information of a current encoding unit, based on information of a neighboring encoding unit.
  • the information on the neighboring coding unit may include at least one of quad split information of a corresponding coding unit, information on whether to split a composite type tree, information on a split direction, and information on a split tree.
  • the binary tree division may be performed preferentially. That is, the binary tree division is applied first, and the coding unit corresponding to the leaf node of the binary tree may be set as the root node of the three-division tree. In this case, quadtree splitting and binary tree splitting may not be performed for the coding unit corresponding to the node of the three-division tree.
  • Coding units that are no longer split by quadtree splitting, binary tree splitting, and/or three-divided tree splitting may be units of coding, prediction, and/or transformation. That is, the coding unit may no longer be split for prediction and/or transformation. Accordingly, a split structure for splitting the coding unit into a prediction unit and/or a transform unit, split information, etc. may not exist in the bitstream.
  • the corresponding coding unit may be recursively split until the size of the coding unit becomes equal to or smaller than the size of the maximum transform block.
  • the coding unit may be divided into four 32x32 blocks for transformation.
  • the coding unit may be divided into two 32x32 blocks for transformation.
  • whether to split the coding unit for transformation is not signaled separately, and may be determined by comparing the width or height of the coding unit and the width or height of the maximum transform block. For example, when the width of the coding unit is larger than the width of the maximum transform block, the coding unit may be divided into two vertically. In addition, when the length of the coding unit is greater than the length of the maximum transform block, the coding unit may be horizontally divided into two.
  • Information about the maximum and/or minimum size of the coding unit and information about the maximum and/or minimum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level of the coding unit.
  • the higher level may be, for example, a sequence level, a picture level, a tile level, a tile group level, a slice level, and the like.
  • the minimum size of the coding unit may be determined as 4x4.
  • the maximum size of the transform block may be determined to be 64x64.
  • the minimum size of the transform block may be determined as 4x4.
  • Information about the minimum size (minimum quadtree size) of the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree and/or information about the maximum depth from the root node to the leaf node of the complex tree (maximum depth of the complex tree) is encoded. It can be signaled or determined at a higher level of the unit.
  • the higher level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile group level, a tile level, and the like.
  • the information on the minimum quadtree size and/or the maximum depth of the composite tree may be signaled or determined for each of an intra-screen slice and an inter-screen 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 of the coding unit.
  • the higher level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile group level, a tile level, and the like.
  • Information on the maximum size of the coding unit (the maximum size of the binary tree) corresponding to each node of the binary tree may be determined based on the size of the coding tree unit and the difference information.
  • the maximum size of the coding unit corresponding to each node of the three-division tree (the maximum size of the three-division tree) may have a different value according to the type of the slice.
  • the maximum size of a three-division tree may be 32x32.
  • the maximum size of the three-division tree may be 128x128.
  • the minimum size of the coding unit corresponding to each node of the binary tree (the minimum size of the binary tree) and/or the minimum size of the coding unit corresponding to each node of the three-division tree (the minimum size of the three-division tree) is the minimum size of the coding block. Can be set to size.
  • the maximum size of the binary tree and/or the maximum size of the three-division tree may be signaled or determined at the slice level.
  • the minimum size of the binary tree and/or the minimum size of the three-division tree may be signaled or determined at the slice level.
  • quad split information information on whether to split a composite tree, split tree information, and/or split direction information may or may not be present in the bitstream.
  • the coding unit does not include quad split information, and the quad split information may be inferred as a second value.
  • the coding unit For example, if the size (horizontal and vertical) of the coding unit corresponding to the node of the composite tree is larger than the maximum size of the binary tree (horizontal and vertical) and/or the maximum size of the three-segment tree (horizontal and vertical), the coding unit is The binary tree may not be divided and/or the three-division tree may not be divided. Accordingly, information on whether to split the composite tree is not signaled and may be inferred as a second value.
  • the size (horizontal and vertical) of the coding unit corresponding to the node of the composite tree is the same as the minimum size of the binary tree (horizontal and vertical), or the size of the coding unit (horizontal and vertical) is the minimum size of the three-part tree (horizontal And vertical), the coding unit may not be divided into a binary tree and/or a three-divided tree. Accordingly, information on whether to split the composite tree is not signaled and may be inferred as a second value. This is because when the coding unit is divided into a binary tree and/or a three-division tree, a coding unit smaller than the minimum size of the binary tree and/or the minimum size of the three-division tree is generated.
  • the binary tree division or the three-division tree division may be limited based on the size of the virtual pipeline data unit (hereinafter, the size of the pipeline buffer). For example, when an encoding unit is divided into sub-coding units not suitable for the pipeline buffer size by binary tree division or 3-division tree division, the corresponding binary tree division or 3-division tree division may be limited.
  • the pipeline buffer size may be the size of the maximum transform block (eg, 64X64). For example, when the pipeline buffer size is 64X64, the partition below may be limited.
  • N and/or M is 128) coding units
  • the coding unit may not be divided into a binary tree and/or a three-divided tree. Accordingly, information on whether to split the composite tree is not signaled and may be inferred as a second value.
  • the complex type It is possible to signal information on whether the tree is divided. Otherwise, the coding unit may not be divided into a binary tree and/or a three-divided tree. Accordingly, information on whether to split the composite tree is not signaled and may be inferred as a second value.
  • the above Split direction information can be signaled. Otherwise, the division direction information is not signaled and may be inferred as a value indicating a direction in which division is possible.
  • the above Split tree information can be signaled. If not, the split tree information is not signaled and may be inferred as a value indicating a splittable tree.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of an intra prediction process.
  • Arrows from the center to the outside of FIG. 4 may indicate prediction directions of intra prediction modes.
  • Intra-picture encoding and/or decoding may be performed using reference samples of neighboring blocks of the current block.
  • the neighboring block may be a restored neighboring block.
  • intra-picture encoding and/or decoding may be performed using a value of a reference sample or an encoding parameter included in the reconstructed neighboring block.
  • 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 be a square block having a size of 2x2, 4x4, 16x16, 32x32, or 64x64, or a rectangular block having a size of 2x8, 4x8, 2x16, 4x16, and 8x16.
  • the intra prediction may be performed according to the intra prediction mode for the current block.
  • the number of intra prediction modes that the current block can have may be a predefined fixed value, and may be a value 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 shape of the prediction block.
  • the number of prediction modes in the screen may be fixed to N regardless of the size of the block.
  • the number of prediction modes in the screen may be 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 67, or the like.
  • the number of prediction modes in the screen may be different according to the size of the block and/or the type of color component.
  • the number of prediction modes in the screen may differ depending on whether the color component is a luma signal or a chroma signal. For example, as the size of the block increases, the number of prediction modes in the screen may increase.
  • the number of intra prediction modes of the luminance component block may be greater than the number of intra prediction modes of the chrominance component block.
  • the intra prediction mode may be a non-directional mode or a directional mode.
  • the non-directional mode may be a DC mode or a planar mode
  • the angular mode may be a prediction mode having a specific direction or angle.
  • the intra prediction mode may be expressed as at least one of a mode number, a mode value, a mode number, a mode angle, and a mode direction.
  • the number of intra prediction modes may be one or more M including the non-directional and directional modes. Whether samples included in neighboring blocks reconstructed for intra prediction of the current block are available as reference samples of the current block. The step of checking may be performed.
  • a sample value of a sample that cannot be used as a reference sample by using a value obtained by copying and/or interpolating at least one sample value among samples included in the reconstructed neighboring block After replacing with, it can be used as a reference sample of the current block.
  • FIG. 7 is a diagram for describing reference samples usable for intra prediction.
  • reference sample lines 0 to 3 For intra prediction of a current block, at least one of reference sample lines 0 to 3 may be used.
  • samples of segment A and segment F may be padded with nearest samples of segment B and segment E, respectively, instead of being taken from a reconstructed neighboring block.
  • Index information indicating a reference sample line to be used for intra prediction of the current block may be signaled.
  • reference sample line indicators 0, 1, and 2 may be signaled as index information indicating reference sample lines 0, 1, and 2.
  • the index information may not be signaled.
  • filtering on a prediction block to be described later may not be performed.
  • 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 current block.
  • the weighted sum of the upper and left reference samples of the current sample and the upper right and lower left reference samples of the current block is used according to the position of the prediction target sample in the prediction block.
  • a sample value of a sample to be predicted can be generated.
  • an average value of upper and left reference samples of the current block may be used.
  • a prediction block may be generated by using the upper, left, upper right and/or lower left reference samples of the current block. Real-level interpolation may be performed to generate predicted sample values.
  • a prediction block for the current block of the second color component may be generated based on the corresponding reconstructed block of the first color component.
  • the first color component may be a luminance component
  • the second color component may be a color difference component.
  • a parameter of a linear model between the first color component and the second color component may be derived based on a template.
  • the template may include upper and/or left peripheral samples of the current block and upper and/or left peripheral samples of the reconstructed block of the first color component corresponding thereto.
  • the parameter of the linear model is a sample value of a first color component having a maximum value among samples in the template, a sample value of a second color component corresponding thereto, and a sample value of a first color component having a minimum value among samples in the template. And the sample value of the second color component corresponding thereto.
  • a prediction block for the current block may be generated by applying the corresponding reconstructed block to the linear model.
  • sub-sampling may be performed on the neighboring samples of the reconstructed block of the first color component and the corresponding reconstructed block.
  • one corresponding sample may be calculated by sub-sampling the four samples of the first color component.
  • parameter derivation of the linear model and intra-screen prediction between color components may be performed based on sub-sampled corresponding samples.
  • intra prediction between color components is performed and/or a range of a template may be signaled as an intra prediction mode.
  • the current block may be divided into two or four sub-blocks in a horizontal or vertical direction.
  • the divided sub-blocks may be sequentially restored. That is, the sub-prediction block may be generated by performing intra prediction on the sub-block.
  • inverse quantization and/or inverse transformation may be performed on the sub-block to generate a sub residual block.
  • 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 subsequent sub-block.
  • the sub-block may be a block including a predetermined number (eg, 16) or more. Thus, for example, when the current block is an 8x4 block or a 4x8 block, the current block may be divided into two sub-blocks.
  • the current block when the current block is a 4x4 block, the current block cannot be divided into sub-blocks. When the current block has a size other than that, the current block may be divided into four sub-blocks. Information on whether the sub-block-based intra prediction is performed and/or a division direction (horizontal or vertical) may be signaled.
  • the subblock-based intra prediction may be limited to be performed only when the reference sample line 0 is used. When the sub-block-based intra prediction is performed, filtering on a prediction block to be described later may not be performed.
  • a final prediction block may be generated by performing filtering on the predicted prediction block in the screen.
  • the filtering may be performed by applying a predetermined weight to a sample to be filtered, a left reference sample, an upper reference sample, and/or an upper left reference sample.
  • the weight and/or reference sample (range, location, etc.) used for the filtering may be determined based on at least one of a block size, an intra prediction mode, and a location of the filtering target sample in the prediction block.
  • the filtering may be performed only in the case of a predetermined intra prediction mode (eg, DC, planar, vertical, horizontal, diagonal and/or adjacent diagonal modes).
  • the adjacent diagonal mode may be a mode obtained by adding or subtracting k to the diagonal mode. For example, k may be a positive integer of 8 or less.
  • the intra prediction mode of the current block may be predicted from the intra prediction mode of a block existing around the current block, and entropy encoding/decoding may be performed. If the intra prediction mode of the current block and the neighboring block are the same, information indicating that the intra prediction mode of the current block and the neighboring block is the same may be signaled using predetermined flag information. In addition, among the intra prediction modes of a plurality of neighboring blocks, indicator information for an intra prediction mode identical to the intra prediction mode of the current block may be signaled.
  • entropy encoding/decoding may be performed based on the intra prediction mode of the neighboring block, and entropy encoding/decoding of the intra prediction mode information of the current block may be performed.
  • 5 is a diagram for explaining an embodiment of an inter prediction process.
  • the square shown in FIG. 5 may represent an image.
  • arrows in FIG. 5 may indicate a prediction direction.
  • Each picture may be classified into an I picture (Intra Picture), a P picture (Predictive Picture), and a B picture (Bi-predictive Picture) according to an encoding type.
  • the I picture may be encoded/decoded through intra prediction without inter prediction.
  • the P picture may be encoded/decoded through inter prediction using only a reference image existing in one direction (eg, forward or reverse).
  • the B picture may be encoded/decoded through inter prediction using reference pictures existing in the bidirectional direction (eg, forward and backward). Also, in the case of a B picture, it may be encoded/decoded through inter prediction using reference pictures existing in bidirectional directions or inter prediction using reference pictures existing in one of the forward and reverse directions. Here, the two directions may be forward and reverse.
  • the encoder may perform inter prediction or motion compensation
  • the decoder may perform motion compensation corresponding thereto.
  • Inter prediction or motion compensation may be performed using a reference image and motion information.
  • Motion information on the current 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 a block adjacent to the collocated block.
  • the collocated block may be a block corresponding to a spatial position of a current block in a collocated picture (col picture) that has already been restored.
  • the collocated picture may be one picture from among at least one reference picture included in the reference picture list.
  • the method of deriving motion information may differ according to the prediction mode of the current block.
  • a prediction mode applied for inter prediction AMVP mode, merge mode, skip mode, merge mode with motion vector difference, sub-block merge mode, geometric division mode, inter intra combined prediction mode, Rane inter There may be modes, etc.
  • the merge mode may be referred to as a motion merge mode.
  • At least one of a motion vector of a reconstructed neighboring block, a motion vector of a collocated block, a motion vector of a block adjacent to the collocated block, and a (0, 0) motion vector is a motion vector. It is possible to determine a candidate and generate a motion vector candidate list.
  • a motion vector candidate can be derived using the generated motion vector candidate list. Motion information of the current block may be determined based on the derived motion vector candidate.
  • the motion vector of the collocated block or the motion vector of the block adjacent to the collocated block may be referred to as a temporal motion vector candidate, and the motion vector of the reconstructed neighboring block may be referred to as a spatial motion vector candidate.
  • the encoding apparatus 100 may calculate a motion vector difference (MVD) between a motion vector of a current block and a motion vector candidate, and may entropy-encode the MVD. Also, the encoding apparatus 100 may generate a bitstream by entropy encoding the motion vector candidate index.
  • the motion vector candidate index may indicate an optimal motion vector candidate selected from motion vector candidates included in the motion vector candidate list.
  • the decoding apparatus 200 may entropy-decode the motion vector candidate index from the bitstream, and select a motion vector candidate of the decoding target block from among motion vector candidates included in the motion vector candidate list by using the entropy-decoded motion vector candidate index. .
  • the decoding apparatus 200 may derive a motion vector of a block to be decoded through the sum of the entropy-decoded MVD and the motion vector candidate.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode the calculated resolution information of the MVD.
  • the decoding apparatus 200 may adjust the resolution of the entropy-decoded MVD using the MVD resolution information.
  • the encoding apparatus 100 may calculate a motion vector difference (MVD) between a motion vector of a current block and a motion vector candidate based on the affine model, and may entropy-encode the MVD.
  • the decoding apparatus 200 may derive the affine control motion vector of the decoding target block through the sum of the entropy-decoded MVD and the affine control motion vector candidate to derive the motion vector in units of sub-blocks.
  • the bitstream may include a reference picture index indicating a reference picture.
  • the reference image index may be entropy-encoded and signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for a decoding object block based on the derived motion vector and reference image index information.
  • the merge mode may mean merging of motions for a plurality of blocks.
  • the merge mode may mean a mode in which motion information of a current block is derived from motion information of a neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated using motion information of a reconstructed neighboring block and/or motion information of a collocated block.
  • the motion information may include at least one of 1) a motion vector, 2) a reference image index, and 3) an inter prediction indicator.
  • the prediction indicator may be unidirectional (L0 prediction, L1 prediction) or bidirectional.
  • the merge candidate list may represent a list in which motion information is stored.
  • the motion information stored in the merge candidate list includes motion information of neighboring blocks adjacent to the current block (spatial merge candidate) and motion information of a block collocated to the current block in a reference image (temporal merge candidate).
  • temporal merge candidate new motion information generated by a combination of motion information already existing in the merge candidate list, motion information of a block encoded/decoded before the current block (history-based merge candidate) And at least one of a zero merge candidate.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode at least one of a merge flag and a merge index to generate a bitstream, and then signal to the decoding apparatus 200.
  • the merge flag may be information indicating whether to perform a merge mode for each block
  • the merge index may be information about which block of neighboring blocks adjacent to the current block is to be merged.
  • neighboring blocks of the current block may include at least one of a left neighboring block, an upper neighboring block, and a temporal neighboring block of the current block.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode correction information for correcting a motion vector among motion information of the merge candidate and may signal to the decoding apparatus 200.
  • 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 on 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 of a merge candidate based on signaled correction information may be referred to as a merge mode having a motion vector difference.
  • the skip mode may be a mode in which motion information of a neighboring block is applied as it is to a current block.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode information on which motion information of a block is to be used as motion information of a current block, and may signal the decoding apparatus 200 through a bitstream. In this case, the encoding apparatus 100 may not signal to the decoding apparatus 200 a syntax element related to at least one of the motion vector difference information, the encoding block flag, and the transform coefficient level (quantized level).
  • the subblock merge mode may mean a mode in which motion information is derived in units of subblocks of a coding block (CU).
  • motion information sub-block based temporal merge candidate
  • a subblock merge candidate list may be generated using an affiliate control point motion vector merge candidate.
  • each motion information is derived by dividing the current block in a predetermined direction, and each prediction sample is derived using the derived motion information, and each of the derived prediction samples is derived. It may mean a mode in which a prediction sample of a current block is derived by weighting.
  • the inter-intra combined prediction mode may mean a mode in which a prediction sample of a current block is derived by weighting a prediction sample generated by inter prediction and a prediction sample generated by intra prediction.
  • the decoding apparatus 200 may self-correct the derived motion information.
  • the decoding apparatus 200 may search for a predefined area based on a reference block indicated by the derived motion information, and may derive the motion information having the minimum SAD as the corrected motion information.
  • the decoding apparatus 200 may compensate for a prediction sample derived through inter prediction using an optical flow.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of transformation and quantization.
  • 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 an original block and a prediction block (an intra prediction block or an inter prediction block).
  • the prediction block may be a block generated by intra prediction or inter prediction.
  • the transformation may include at least one of a first order transformation and a second order transformation. When a first-order transform is performed on the residual signal, a transform coefficient may be generated, and a second-order transform coefficient may be generated by performing a second-order transform on the transform coefficient.
  • the primary transformation may be performed using at least one of a plurality of pre-defined transformation methods.
  • a plurality of pre-defined transformation methods may include a Discrete Cosine Transform (DST), a Discrete Sine Transform (DST), or a Karhunen-Loeve Transform (KLT) based transformation.
  • Secondary transform may be performed on transform coefficients generated after the first transform is performed.
  • the transformation method applied during the first transformation and/or the second transformation may be determined according to at least one of encoding parameters of the current block and/or the neighboring block.
  • conversion information indicating a conversion method may be signaled.
  • DCT-based conversion may include, for example, DCT2, DCT-8, and the like.
  • DST-based conversion may include, for example, DST-7.
  • a quantized level may be generated by performing quantization on a result of performing a first-order transformation and/or a second-order transformation or a residual signal.
  • the quantized level may be scanned according to at least one of an upper-right diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan based on at least one of an intra prediction mode or a block size/shape. For example, by scanning the coefficients of a block using up-right diagonal scanning, it can be changed to a one-dimensional vector form.
  • a vertical scan that scans a two-dimensional block shape coefficient in a column direction instead of a diagonal scan in the upper right corner, and a horizontal scan that scans a two-dimensional block shape coefficient in a row direction may be used.
  • the scanned quantized level may be entropy-coded and included in the bitstream.
  • the decoder may entropy-decode the bitstream to generate a quantized level.
  • the quantized levels may be inverse scanned to be arranged in a two-dimensional block shape. At this time, at least one of an upper right diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan may be performed as a reverse scanning method.
  • Inverse quantization can be performed on the quantized level, second-order inverse transformation can be performed depending on whether or not the second-order inverse transformation is performed, and the result of performing the second-order inverse transformation is restored by performing a first-order inverse transformation depending on whether or not the first-order inverse transformation is performed A residual signal can be generated.
  • inverse mapping of a dynamic range may be performed on a luminance component restored through intra prediction or inter prediction.
  • 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 a slice level or a tile group level.
  • An inverse mapping function for performing the inverse mapping may be derived based on the mapping function.
  • In-loop filtering storage of reference pictures, and motion compensation are performed in the demapped region, and the prediction block generated through inter prediction is converted to the mapped region by mapping using the mapping function, and then a reconstructed block is generated. Can be used on.
  • intra prediction is performed in a mapped region, a prediction block generated by intra prediction can be used to generate a reconstructed block without mapping/demapping.
  • the residual block may be converted to an inversely mapped area by performing scaling on the color difference component of the mapped area. Whether the scaling is available may be signaled at a slice level or a tile group level.
  • the scaling can be applied only when the mapping for the luma component is available and the division of the luminance component and the division of the chrominance component follow the same tree structure.
  • the scaling may be performed based on an average of sample values of a luminance prediction block corresponding to the color difference block. In this case, when the current block uses inter prediction, the luminance prediction block may mean a mapped luminance prediction block.
  • a value required for the scaling can be derived by referring to a lookup table using an index of a piece to which the average of the sample values of the luminance prediction block belongs. Finally, by scaling the residual block using the derived value, the residual block may be converted into an inversely mapped region. Subsequent reconstruction of a color difference component block, intra prediction, inter prediction, in-loop filtering, and storage of a reference picture may be performed in the demapped region.
  • Information indicating whether the mapping/inverse mapping of the luminance component and the color difference component is available may be signaled through a sequence parameter set.
  • the prediction block of the current block may be generated based on a block vector indicating a displacement between the current block and a reference block in the current picture.
  • a prediction mode for generating a prediction block with reference to a current picture may be referred to as an intra block copy (IBC) mode.
  • the IBC mode may include a skip mode, a merge mode, an AMVP mode, and the like.
  • a merge candidate list is constructed, and a merge index is signaled, so that one merge candidate may be specified.
  • the specified block vector of the merge candidate may be used as a block vector of the current block.
  • the merge candidate list may include at least one or more such as a spatial candidate, a history-based candidate, a candidate based on an average of two candidates, or a zero merge candidate.
  • a differential block vector may be signaled.
  • the prediction block vector may be derived from the left neighboring block and the upper neighboring block of the current block. An index on which neighboring block to use may be signaled.
  • the prediction block of the IBC mode is included in the current 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 predicted block of the current block is located within three 64x64 block regions prior to the 64x64 block to which the current block belongs in an encoding/decoding order.
  • the value of the block vector in this way, it is possible to reduce memory consumption and device complexity according to the implementation of the IBC mode.
  • geometric inter prediction mode Geometry Partition
  • GEO Geometry Partition
  • GPM Geometric Partition Mode
  • FIG. 8 is a diagram for describing an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • decoding the inter prediction information of a current block (S810), determining an inter prediction mode of the current block (S820), and It may include deriving an inter prediction candidate of the block (S830) and/or determining/obtaining motion information of the current block (S840).
  • FIG. 9 is a diagram for describing an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method of encoding an image includes determining an inter prediction mode of a current block (S910), deriving an inter prediction candidate of a current block (S920), and It may include determining/obtaining motion information of a block (S930) and/or encoding inter-picture prediction information of a current block (S940).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a video decoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • the weight used for the sample-by-sample weighting may be determined based on the location of the current luminance sample and the GPM boundary for dividing the current block.
  • FIG. 11 is a diagram for describing an image encoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • generating a first prediction block for a current block (S1110) and generating a second prediction block for a current block (S1120) ), generating a final prediction sample for the current block by using the sample-unit weighted sum for the first prediction block and the second prediction block (S1130) and/or encoding the weight-related information used for the sample-unit weighting It may include a step (S1140).
  • the weight-related information may be determined based on the location of the current luminance sample and a GPM boundary line for dividing the current block.
  • the prediction mode of the current block may be determined as at least one of a skip mode, a merge mode, and an AMVP mode.
  • the inter prediction mode of the current block may be determined as a merge mode.
  • a prediction block for the current block may be derived using motion information of neighboring blocks.
  • inter prediction of a current block is performed using motion information of a neighboring block, and residual blocks may be derived accordingly.
  • the neighboring block used for prediction may be determined as a neighboring block in which a minimum cost is consumed for encoding/decoding the prediction information and the residual block.
  • the inter prediction mode of the current block may be determined as a skip mode.
  • a prediction block for the current block may be derived using motion information of neighboring blocks.
  • residual blocks may not be generated.
  • the inter prediction mode of the current block may be determined as the AMVP mode.
  • a prediction block for the current block may be derived using motion information of neighboring blocks.
  • prediction motion information for the current block may be derived through neighboring blocks, and a prediction block for the current block may be derived through additional search/calculation based on the predicted motion information.
  • the prediction mode of the current block is determined as at least one of a sub-block based merge mode, a sub-block based skip mode, a sub-block based AMVP mode, MMVD, CIIP mode, and triangulation mode.
  • it may be determined as a combination of at least one of a merge mode, a skip mode, and an AMVP mode, and at least one of the aforementioned prediction modes.
  • the prediction mode of the current block may be determined using information such as signaled flags and indexes.
  • the prediction mode of the current block may be determined without signaling based on an encoding parameter.
  • the prediction mode of the current block is determined as a sub-block-based prediction mode
  • the current block is divided into M sub-blocks, and M inter prediction information may be determined.
  • the size of the sub-block is 4x4, 4x8, 8x4, 4x16, 16x4... It may be at least one of 2NxN and Nx2N, and may be preset to a predetermined size.
  • the inter prediction mode of the current block may be determined as a sub-block based merge mode.
  • the sub-block based merge mode of the current block may be performed by at least one of ATMVP and affine mode. That is, when the inter prediction mode of the current block is an ATMVP or affine mode, a sub-block based merge mode may be applied.
  • prediction information may be configured and signaled as a merge index and a residual signal.
  • motion information in units of sub-blocks of neighboring blocks that consume a minimum cost may be used for encoding/decoding the current block.
  • the inter prediction mode of the current block may be determined as a sub-block based skip mode.
  • prediction information may be configured and signaled as a merge index and a residual signal.
  • motion information in units of sub-blocks of a neighboring block which consumes a minimum cost, may be used for encoding/decoding the current block.
  • sub-block unit motion information of a neighboring block may be used as sub-block unit motion information of a current block, but a residual block according to prediction may not be derived.
  • the inter prediction mode of the current block may be determined as a sub-block based AMVP mode.
  • the sub-block based AMVP mode can be applied when the prediction mode of the current block is an affine mode.
  • prediction information may be configured and signaled based on at least one of an AMVP index, a motion vector difference, a reference picture index, a reference direction, and a residual signal increase.
  • motion information in units of sub-blocks of neighboring blocks that consume a minimum cost may be used for encoding/decoding the current block.
  • the prediction mode of the current block may be determined as the MMVD mode.
  • the MMVD mode may be applied when at least one of a merge mode, a skip mode, a sub-block-based merge mode, and a sub-block-based skip mode is applied to the current block.
  • at least one of a motion vector correction value and a motion vector correction direction may be signaled as MMVD prediction information. That is, encoding/decoding of the current block may be performed through signaling of motion information of neighboring blocks and MMVD prediction information.
  • Inter prediction candidates are inter-screen prediction information of spatial neighboring blocks, inter-screen prediction information of temporal neighboring blocks, HMVP (History based Motion Vector Predictor), composite inter-screen prediction information, combination affine, inter-screen prediction information, inheritance affine. It can be derived using at least one or more of prediction information between screens, ATMVP, and STMVP.
  • the inter prediction candidate may include at least one of a motion vector, a reference direction, a reference picture index, a residual signal, and a CPMV.
  • One or more inter prediction candidate lists may be derived.
  • the CPMV may be a motion vector used to encode/decode the current block in the Rane mode.
  • CPMV may be motion information of a position of an upper left, upper right, or lower left of a block encoded in the Rane mode.
  • ATMVP may mean motion information in units of sub-blocks, determined using motion information derived from spatial neighboring blocks determined based on a predetermined order.
  • ATMVP may also be referred to as Subblock-based TMVP (SbTMVP).
  • the CPMV of the current block may be derived using motion vectors (CPMV) of sub-blocks included in the neighboring block. Motion information in units of sub-blocks for the current block may be derived using the derived CPMV.
  • CPMV motion vectors
  • STMVP may be motion information derived through a combination of spatial neighboring blocks in sub-block units and inter-picture prediction information of temporal neighboring blocks in sub-block units.
  • HMVP history-based motion vector predictor
  • HMVP may mean motion information determined as motion information of blocks encoded/decoded before the current block.
  • Inter prediction candidates derived using HMVP may be defined as HMVP candidates.
  • a candidate list may be derived using motion information of pre-encoded/decoded blocks.
  • an HMVP candidate list may be derived using motion information of pre-coded/decoded blocks.
  • one or more motion information (or candidates) of the HMVP candidate list may be used.
  • a merge candidate list may be derived using motion information of at least one HMVP candidate in the HMVP candidate list.
  • the AMVP candidate list may be derived using motion information of at least one HMVP candidate in the HMVP candidate list.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a spatial neighboring block that can be used in some embodiments of the present disclosure
  • FIG. 14 is a diagram for describing a temporal neighboring block that can be used in some embodiments of the present disclosure.
  • a merge candidate list may be derived.
  • the merge candidate list may consist of N inter-screen prediction information.
  • the merge candidate list may be derived using at least one of inter prediction information of spatial neighboring blocks, inter prediction information of temporal neighboring blocks, composite inter prediction information, STMVP, ATMVP, HMVP, and zero motion information.
  • N may be a positive integer, for example, 6.
  • Inter-screen prediction information of spatial neighboring blocks is A, B, ... of FIG. 13.
  • ... , J, and K may mean inter-screen prediction information of a block.
  • the size of the neighboring block may have a size of MxN.
  • M or N may be at least one of 2, 4, 8, 16, 32, 64, and 128, respectively.
  • motion information of a spatial neighboring block when motion information of a spatial neighboring block is derived, motion information may be derived in the order of J, B, K, A, and F. Motion information derived through spatial neighboring blocks may be defined as spatial merge candidates.
  • Inter-prediction information of temporal neighboring blocks is inter-prediction information present in a block of a pre-coded/decoded picture corresponding to a block at positions a, b, c, d, e, f, g, h, and e of FIG. 14
  • Motion information derived through temporal neighboring blocks may be defined as temporal merge candidates.
  • the inter-synthesis prediction information may mean motion information derived by combining at least one or more of motion information of merge candidates existing in the merge candidate list.
  • the motion vector of the prediction information between the composite screens may be derived from a combination of motion vectors of N motion candidates present in the merge candidate list.
  • N may be 2.
  • the motion vector of the prediction information between the combined screens may be derived from an average of motion vectors of N motion candidates present in the merge candidate list.
  • HMVP candidates may be sequentially added to the merge candidate list. If the motion information of the merge candidates that have already been added and the motion information of the HMVP to be added are the same, the motion information may not be added to the merge candidate list.
  • zero motion information (zero motion vector) until the number of candidates included in the merge candidate list becomes the maximum number of candidates in the merge candidate list.
  • a zero merge candidate consisting of may be added to the merge candidate list.
  • an AMVP candidate list may be derived.
  • the AMVP candidate list may consist of N inter-screen prediction information.
  • the AMVP candidate may be composed of motion information including a motion vector, a reference direction, and a motion vector difference.
  • the AMVP candidate list may be derived using at least one of inter prediction information of spatial neighboring blocks, inter prediction information of temporal neighboring blocks, HMVP, and zero motion information.
  • N may be 2.
  • Inter-screen prediction information of spatial neighboring blocks is shown in Fig. 13A, B, ... ... , J, and K may mean inter-screen prediction information of a block.
  • One or more candidates may be derived from spatial neighboring blocks in a predetermined order.
  • Motion information derived using spatial neighboring blocks can be defined as spatial AMVP candidates.
  • the left neighboring block may be one of A, B, C, D, and E, and a spatial AMVP candidate may be derived in a predetermined order.
  • a spatial AMVP candidate may be derived in the order of blocks A and B.
  • the upper neighboring block may be one of F, G, H, I, J, and K
  • spatial AMVP candidates may be derived in a predetermined order.
  • a spatial AMVP candidate when a spatial AMVP candidate is derived from an upper neighboring block, a spatial AMVP candidate may be derived in the order of K, J, and F blocks.
  • motion information of a neighboring block corresponding to a current order is not available, motion information of a block corresponding to the next order may be sequentially derived.
  • the inter prediction information of a temporal neighboring block may mean inter prediction information existing in a temporal neighboring block included in a pre-coded/decoded picture.
  • the temporal neighboring block at this time may mean a block at a location corresponding to the location of the current block.
  • the position of the temporal neighboring block may correspond to at least one of a lower right corner, a center position, and a predetermined position.
  • Motion information derived through temporal neighboring blocks may be defined as temporal AMVP candidates.
  • the temporal neighboring block may correspond to at least one of a or b blocks of a pre-coded/decoded picture.
  • the temporal neighboring block may be determined as at least one of c, d, and e blocks of a pre-coded/decoded picture, and f, g, and h blocks of another pre-coded/decoded picture.
  • HMVP candidates may be sequentially added to the AMVP candidate list. If the motion information of the already added AMVP candidates and the motion information of the HMVP to be added are the same, the motion information may not be added to the AMVP candidate list.
  • a merge candidate list may be derived in units of sub-blocks.
  • the merge candidate list in units of sub-blocks may consist of N inter-screen prediction information.
  • the sub-block unit merge candidate list may be constructed by using at least one of ATMVP, inherited affine inter prediction information, combined affine inter prediction information, and zero affine motion prediction information.
  • CPMV 15 is a diagram for explaining a Control Point Motion Vector (CPMV).
  • CPMV Control Point Motion Vector
  • the inter prediction information which is an inherited affine, may be a CPMV derived from the CPMV of a spatial neighboring block encoded/decoded in the affine mode.
  • the CPMV of the spatial neighboring block may be a motion vector in units of sub-blocks at positions of the upper left, upper right and/or lower left of the blocks encoded/decoded in the Rane mode.
  • the CPMV of the current block may be derived by applying scaling based on the width and height of the current block and the neighboring block to the CPMV of the neighboring block.
  • 15A, B, ... ... CPMV may be derived from spatial neighboring blocks at positions H and O, and one or more inheritance affine candidates composed of a combination of at least two or more CPMVs derived according to a predetermined order may be derived.
  • the combination of two CPMVs may be a sub-block-based motion vector combination derived at the upper left and upper right positions of the current block.
  • the Rane mode that induces two CPMVs can be defined as a 4-parameter mode.
  • the combination of the three CPMVs may be a sub-block-based motion vector combination derived at the upper left, upper right, and lower left positions of the current block.
  • the Rane mode that induces three CPMVs can be defined as a 6-parameter mode.
  • the inter prediction information which is a combination affine, may be derived through a combination of motion vectors of neighboring blocks adjacent to the upper left (CP1), upper right (CP2), lower left (CP3), and lower right (CP4) positions.
  • CP1 upper left
  • CP2 upper right
  • CP3 lower left
  • CP4 lower right
  • a candidate composed of a combination of at least two or more CPMVs may be derived.
  • a corresponding combination affine candidate may be added to the sub-block unit merge candidate list.
  • the first/available motion vector among positions H, I, and G of FIG. 15 may be determined as CP1, which is the upper right CPMV.
  • the first/available motion vector among positions N and O of FIG. 15 may be determined as CP2, which is the upper right CPMV.
  • the first/available motion vector among positions B and A of FIG. 15 may be determined as CP3, which is the lower left CPMV.
  • a motion vector existing at a position P of a reference block of a picture encoded/decoded before the picture of FIG. 15 may be determined as CP4, which is a lower right CPMV.
  • the four CPMVs are ⁇ CP1, CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP1, CP2, CP4 ⁇ , ⁇ CP1, CP3, CP4 ⁇ , ⁇ CP2, CP3, CP4 ⁇ , ⁇ CP1, CP2 ⁇ , ⁇ CP1, CP3 ⁇ are combined in order to induce a combination affine candidate, and when all CPs of one candidate have the same reference index, the corresponding combination affine candidate will be added to the sub-block unit merge candidate list.
  • I can.
  • the number of candidates included in the sub-block unit merge candidate list is a sub-block unit merge candidate list Until the maximum number of candidates is reached, a zero sub-block unit merge candidate composed of zero motion information (zero CPMV) may be added to the sub-block unit merge candidate list.
  • a skip merge candidate list may be derived in units of sub-blocks.
  • the sub-block unit skip merge candidate list may be composed of N pieces of inter prediction information.
  • the method of deriving the sub-block unit skip merge candidate list may be the same as the method of deriving the sub-block unit merge candidate list.
  • an AMVP candidate list may be derived in units of sub-blocks.
  • the AMVP candidate list in sub-block units may be composed of N inter-picture prediction information.
  • the sub-block unit AMVP candidate list may be constructed by using at least one of ATMVP, inherited affine inter prediction information, combined affine inter prediction information, and zero affine motion prediction information.
  • the inter prediction information which is an inheritance affine, may be CPMVP derived from the CPMV of a spatial neighboring block encoded/decoded in the affine mode.
  • the CPMV of the spatial neighboring block may be a motion vector in units of sub-blocks at a position of the upper left, upper right, or lower left of blocks encoded/decoded in the Matte mode.
  • the CPMVP of the current block may be derived. 15A, B, ...
  • CPMV may be derived from spatial neighboring blocks at positions H and O, and one or more inheritance affine candidates composed of a combination of at least two or more CPMVPs derived according to a predetermined order may be derived.
  • CPMV of the current block may be derived through an additional operation on CPMVP, and CPMVD (CPMV difference), which is the difference between CPMV and CPMVP, may be additionally signaled.
  • the combination of two CPMVPs may be a sub-block-based motion vector combination derived at the upper left and upper right positions of the current block.
  • the Rane mode that induces two CPMVPs can be defined as a 4-parameter mode.
  • the combination of the three CPMVPs may be a sub-block-based motion vector combination derived at the upper left, upper right, and lower left positions of the current block.
  • An affine mode that induces three CPMVPs can be defined as a 6-parameter mode.
  • the blocks around the left are A, B, C,... , F, and G may be at least one of the blocks, and at least one or more inter prediction information may be derived in a predetermined order.
  • at least one inter-screen prediction information may be derived in the order of positions A and B of FIG. 15.
  • the blocks around the top are H, I, J,... , N and O may be at least one of the blocks, and at least one or more inter prediction information may be derived in a predetermined order.
  • at least one or more inter-screen prediction information may be derived in the order of positions O, N, and H of FIG. 15.
  • the inter prediction information which is a combination affine, may be derived through a combination of motion vectors of neighboring blocks adjacent to the upper left (CP1), upper right (CP2), lower left (CP3), and lower right (CP4) positions.
  • a candidate composed of a combination of at least two or more CPMVPs may be derived.
  • motion vectors of neighboring blocks used to induce CPMVP combination all have the same reference index, a corresponding combination affine candidate may be added to the sub-block unit AMVP candidate list.
  • the first/available motion vector among positions H, I, and G of FIG. 15 may be determined as CP1, which is the upper right CPMVP.
  • the first/available motion vector among positions N and O of FIG. 15 may be determined as CP2, which is the upper right CPMVP.
  • the first/available motion vector among positions B and A of FIG. 15 may be determined as CP3, which is the lower left CPMVP.
  • motion vectors of the upper left (CP1) and the upper right (CP2) may be used as a CPMVP combination.
  • motion vectors of the upper left (CP1), upper right (CP2), and lower left (CP3) may be used as a CPMVP combination.
  • the number of candidates included in the sub-block unit AMVP candidate list does not meet the maximum number of sub-block unit AMVP candidate lists
  • the number of candidates included in the sub-block unit AMVP candidate list sub-block unit AMVP candidate list A zero sub-block unit AMVP candidate composed of zero motion information (zero CPMVP) may be added to the sub-block unit AMVP candidate list until the maximum number of candidates is reached.
  • an MMVD candidate list may be constructed.
  • the MMVD candidate list may consist of N inter-screen prediction information.
  • the MMVD candidate list can be constructed using a merge or AMVP candidate list.
  • the MMVD candidate list may be composed of two top candidates of the merge candidate list.
  • the MMVD candidate list may be composed of two higher candidates of the AMVP candidate list.
  • Inter prediction for the current block may be performed by combining the MMVD candidate, motion direction information, and motion size information.
  • additional motion direction information of up, down, left, and right may be signaled for the motion vector of the candidate, and at least one of [1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 16, 32] Motion size information indicating the size of may be signaled.
  • a CIIP candidate list may be derived.
  • the inter prediction candidate list of the CIIP mode may be determined as a merge candidate list.
  • the CIIP mode may mean a prediction mode that combines intra prediction and inter prediction.
  • a specific intra prediction mode may be fixedly used.
  • the intra prediction mode of the CIIP mode may be derived using the Most Probable Mode (MPM).
  • MPM Most Probable Mode
  • the intra prediction mode of the current block may be derived by using the intra prediction mode of the upper and left neighboring blocks.
  • the corresponding mode may be derived as the intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction mode of the left neighboring block may be derived as the intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction mode of the upper neighboring block may be derived as the intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction mode having a may be derived as the intra prediction mode of the current block.
  • the non-directional intra-prediction mode is within the screen of the current block. It can be derived into a prediction mode.
  • the PLANAR mode will be derived as the intra-prediction mode of the current block. I can.
  • the intra prediction mode of the block capable of inducing the intra prediction mode may be derived as the intra prediction mode of the current block. I can.
  • the prediction block of the current block may be derived through an average of the prediction blocks according to each of the intra prediction mode and the inter prediction mode.
  • weights applied according to positions B and J may be determined.
  • a large weight may be assigned to the intra prediction mode.
  • a large weight may be allocated to the inter prediction mode.
  • the prediction mode ratios of neighboring blocks are the same, the same weights may be allocated.
  • TPM 16 is a diagram illustrating a method of applying a Triangular Prediction Mode (TPM) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the TPM may be a prediction mode in which a plurality of prediction blocks are generated for a current block and a weighted sum for each prediction block is applied to each prediction block to generate a final prediction block of the current block.
  • a prediction block having a shape divided into a triangle may be obtained for the current block.
  • the TPM may be applied to a block having a size of 8x8 or more.
  • a candidate list for the TPM may be derived.
  • the candidate list for the TPM may consist of N inter-screen prediction information.
  • the candidate list for the TPM may be derived in the same manner as the merge or AMVP candidate list, or may be derived using the merge or AMVP candidate list.
  • the TPM candidate list may be derived using a merge candidate list.
  • the number of candidates included in the TPM candidate list may be six or more.
  • Candidate 0, 2, and 4 of the TPM candidate list may be derived using motion information of the L0 reference picture list of the corresponding merge candidate. If motion information does not exist in the reference picture list, candidates 0, 2, and 4 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L1).
  • Candidate 1, 3, and 5 of the TPM candidate list may be derived using motion information of the L1 reference picture list of the corresponding merge candidate. If motion information does not exist in the reference picture list, candidates 1, 3, and 5 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L0).
  • the TPM candidate list may be derived using the AMVP candidate list.
  • Candidate 0 of the TPM candidate list may be derived using motion information of the L0 reference picture list of the corresponding AMVP candidate. If motion information does not exist in the reference picture list, candidate No. 0 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L1).
  • Candidate 1 of the TPM candidate list may be derived using motion information of the L1 reference picture list of the corresponding AMVP candidate.
  • candidate No. 1 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L0).
  • Two or more prediction blocks may be derived using two or more motion information of the configured TPM candidate list, and a weighted sum of the derived prediction blocks may be applied to derive a final prediction block of the current block.
  • a final prediction block such as that the prediction block is divided diagonally by 45 degrees or 135 degrees as shown in FIG. 16 may be derived.
  • 17 is a diagram for describing a weight that can be applied to a TPM according to an embodiment of the present disclosure.
  • the weight of FIG. 17 shows an example of a weight that can be applied to the TPM.
  • the weight of FIG. 17 may be, for example, a weight applied to the first prediction block CU1.
  • a first prediction block of the current block may be derived using the first motion information
  • a second prediction block for the current block may be derived using the second motion information.
  • the weight of FIG. 17 may be a weight applied to the first prediction block.
  • the weight applied to the second prediction block may have a symmetrical relationship between the weight used to induce the first prediction block and a division boundary line of the block. For example, in order to derive the first prediction block, a weight of ⁇ 7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8 ⁇ is used according to the sample position, and to derive the second prediction block, The weights of ⁇ 1/8, 2/8, 4/8, 6/8, 7/8 ⁇ can be used.
  • a color difference block corresponding to the corresponding luminance block may have a size M/2xM/2.
  • a weight applied to the color difference block may be determined to correspond to a weight applied to the luminance block. For example, if the weight applied to the 8x8 luminance block is ⁇ 7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8 ⁇ , the weight applied to the corresponding 4x4 color difference block is ⁇ 7/8, 4/ 8, 1/8 ⁇ can be determined.
  • a final prediction block for the current block may be derived through a weighted sum of the first prediction block and the second prediction block.
  • GPM Global Prediction Mode
  • the GPM may be a prediction mode in which a plurality of prediction blocks are generated for a current block and a weighted sum for each prediction block is applied to each prediction block to generate a final prediction block of the current block.
  • TPM prediction a prediction block divided into a triangle may be obtained, whereas a prediction block having a current block divided according to an arbitrary boundary may be obtained as a result of GPM prediction.
  • the operation of the GPM may be the same as the operation of the TPM. That is, the TPM may be an example of GPM.
  • the GPM can be applied only when the sub-block-based merge mode is not applied to the current block. Also, whether to apply the GPM may be determined based on the size of the current block. For example, when the size of the current block is 8x8 or more, GPM may be applied to the current block. In addition, GPM can be applied only when the width of the current block is smaller than the height of the current block and/or the height of the current block is smaller than the width of the current block. In addition, GPM may be applied only when the CIIP mode is not applied to the current block.
  • a candidate list for GPM may be derived.
  • the candidate list for GPM may consist of N inter-screen prediction information.
  • the candidate list for GPM may be derived in the same manner as the merge or AMVP candidate list, or may be derived using the merge or AMVP candidate list.
  • the GPM candidate list may be derived using a merge candidate list.
  • the number of candidates included in the GPM candidate list may be six or more.
  • Candidate 0, 2, and 4 of the GPM candidate list may be derived using motion information of the L0 reference picture list of the corresponding merge candidate. If motion information does not exist in the reference picture list, candidates 0, 2, and 4 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L1).
  • Candidate 1, 3, and 5 of the GPM candidate list may be derived using motion information of the L1 reference picture list of the corresponding merge candidate. If motion information does not exist in the reference picture list, candidates 1, 3, and 5 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L0).
  • the GPM candidate list may be derived using the AMVP candidate list.
  • Candidate 0 of the GPM candidate list may be derived using motion information of the L0 reference picture list of the corresponding AMVP candidate. If motion information does not exist in the reference picture list, candidate No. 0 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L1).
  • Candidate 1 of the GPM candidate list may be derived using motion information of the L1 reference picture list of the corresponding AMVP candidate.
  • candidate No. 1 may be derived using motion information existing in the reference picture list in the opposite direction (eg, L0).
  • Two or more prediction blocks may be derived using two or more motion information of the configured GPM candidate list, and a weighted sum of the derived prediction blocks may be applied to derive a final prediction block of the current block.
  • the GPM operation may be the same as the TPM operation.
  • the GPM division boundary line may be expressed as a combination of a distance from the block center of the current block to the boundary line and an angle of the boundary line.
  • FIG. 19 is a diagram for describing a weight that can be applied to a GPM according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 illustrates an example of a weight that can be applied to a GPM block to which a division boundary line according to FIG. 18 is applied.
  • the weight of FIG. 19 may be, for example, a weight applied to the first prediction block CU1.
  • a first prediction block of the current block may be derived using the first motion information
  • a second prediction block for the current block may be derived using the second motion information.
  • the weight of FIG. 19 may be a weight applied to the first prediction block.
  • the weights used to derive the second prediction block may have a symmetrical relationship between the weights applied to the first prediction block and the division boundary line of the block. For example, in order to derive the first prediction block, a weight of ⁇ 7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8 ⁇ is used according to the sample position, and to derive the second prediction block, The weights of ⁇ 1/8, 2/8, 4/8, 6/8, 7/8 ⁇ can be used.
  • a color difference block corresponding to the luminance block may have a size of M/2xM/2.
  • a weight applied to the color difference block may be determined to correspond to a weight applied to the luminance block. For example, if the weight applied to the 8x8 luminance block is ⁇ 7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8 ⁇ , the weight applied to the corresponding 4x4 color difference block is ⁇ 7/8, 4/ 8, 1/8 ⁇ can be determined.
  • a final prediction block for the current block may be derived through a weighted sum of the first prediction block and the second prediction block.
  • the weight of each sample position of the current luminance block may be derived based on a distance from the boundary line and the angle of the boundary line.
  • a weight for the sample position (x, y) may be derived according to Equation 1 below.
  • distScaled min((abs(distFromLine) + 8) >> 4, 14)
  • distFromLine may be a value determined based on the distance between the current sample and the boundary line.
  • distScaled may be a variable that corrects the distFromline value to be included within a specific range.
  • sampleWeight[x][y] may mean a weight value of the current sample position (x, y).
  • displacementX and displacementY may be values determined according to the boundary line.
  • a weight applied to the current luminance sample may be determined based on Equations 2 to 5 below.
  • angleIdX may be a variable determined based on the angle of the boundary line.
  • ShiftHor may be a variable indicating whether the boundary line of the current block is a horizontal boundary line or a vertical boundary line.
  • partFlip may be a variable indicating one of two sub-blocks divided according to the GPM boundary.
  • Offset values offsetX and offsetY for determining the weight of the current sample based on the variable determined in Equation 2 may be determined according to Equations 3 and 4 below.
  • the operation of Equation 3 may be performed when the ShiftHor value has a first value
  • the operation of Equation 4 may be performed when the ShiftHor value has a second value.
  • offsetY ((-nH) >> 1) + (angleIdx ⁇ 16? (distanceIdx * nH) >> 3: -( (distanceIdx * nH) >> 3))
  • offsetX ((-nW) >> 1) + (angleIdx ⁇ 16? (distanceIdx * nW) >> 3: -( (distanceIdx * nW) >> 3 ))
  • the weight of the current luminance sample position (xL, yL) may be determined as in Equation 5 below.
  • weightIdx ((((xL + offsetX) ⁇ 1) + 1) * disLut[ displacementX] + ((((yL + offsetY) ⁇ 1) + 1)) * disLut[ displacementY]
  • weightIdxL partFlip? 32 + weightIdx: 32-weightIdx
  • weightIdx may mean an index value used to induce weight
  • disLut[] is a value determined by displacementX and displacementY, and may be determined based on Table 1 below.
  • wValue may be a weight value that is finally derived.
  • a final prediction block for the current block may be derived according to Equation 6 below.
  • pbSamples[ x ][ y] Clip3( 0, (1 ⁇ BitDepth)-1, (predSamplesLA[ x ][ y] * wValue + predSamplesLB[ x ][ y] * (8-wValue) + offset1) >> shift1)
  • Equation 6 pbSamples[x][y] denotes a final prediction sample of the current block, and predSamplesLA and predSamplesLB may denote sample values of the first prediction block and the second prediction block, respectively.
  • (xL, yL) When the prediction block is a luminance block, (xL, yL) may be determined equal to (x, y). On the other hand, when the prediction block is a color difference block, (xL, yL) may be determined as a scaled value of (x, y) according to the color difference format.
  • the weight of the color difference component may be derived in consideration of a correspondence relationship between a color difference format and a luminance block determined according to the color difference format and the color difference format.
  • 20 to 24 are diagrams for explaining weights that can be applied to color difference blocks to which GPM is applied, according to some embodiments of the present disclosure.
  • the weight of the color difference sample may be derived using the weight of the luminance component at the same position or corresponding position.
  • the block size of the color difference component may have a size of 1/2 of the width and height compared to the block size of the luminance component.
  • the weight of each color difference component sample may be determined as a weight of an upper left position among weights of luminance component samples existing at a corresponding position.
  • the weight of each color difference component sample may be determined as an average of the weights of the upper left position and the lower right position among weights of the luminance component samples existing at the corresponding position.
  • the weight of each color difference component sample may be determined as an average of weights of all luminance component samples existing at a corresponding position.
  • the block size of the color difference component may have a size of 1/2 of the width of the block size of the luminance component.
  • the weight of each color difference component sample may be determined as a weight of a left position among weights of a luminance component sample existing at a corresponding position.
  • the weight of each color difference component sample may be determined as an average of weights of the left and right positions among weights of the luminance component samples existing at the corresponding position.
  • the process of determining/obtaining motion information may have the same meaning as a process of storing motion information by using a motion candidate by an encoding/decoding apparatus.
  • the video encoding/decoding apparatus may store motion information and use it to derive motion information of a picture or block to be encoded/decoded later.
  • the motion information may include at least one of a motion vector, a reference picture list, and a reference picture index.
  • motion information indicated by the merge index may be stored.
  • a motion vector of a merge candidate indicated by the merge index, a reference picture list, and a reference picture index may be stored.
  • motion information indicated by the AMVP index may be stored.
  • a motion vector derived by performing an additional operation based on the MVP indicated by the AMVP index may be stored.
  • the additional operation may mean a step of inducing a final motion vector through the sum of MVP and MVD.
  • a reference picture list and a reference picture index indicated by the AMVP index may be stored.
  • the MMVD index, motion direction information, and motion size information may be stored.
  • a motion size indicating a size determined as at least one of motion direction information determined as at least one of up, down, left, and right and [1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 16, 32] Information and the like may be stored.
  • a reference picture list and a reference picture index indicated by the MMVD index may be stored.
  • the inter prediction mode of the current block is determined as a sub-block based inter mode
  • a method of storing the inter prediction mode between sub-split screens may be used.
  • motion information indicated by the sub-block based merge index may be stored.
  • motion vectors for each sub-block derived from CPMV may be stored.
  • motion vectors for each sub-block derived from CPMVP may be stored.
  • the inter prediction mode of the current block is determined to be at least one of a CIIP mode, a TPM, and a GPM
  • a method of storing the prediction mode between the combined screens may be used.
  • motion information indicated by the merge or AMVP index may be stored.
  • a motion vector indicated by a merge or AMVP index, a reference picture list, and a reference picture index may be stored.
  • a combination of motion information indicated by different TPM or GPM indexes may be stored.
  • motion vectors, reference picture lists, and reference picture indexes indicated by different TPM or GPM indexes may be stored.
  • 25 to 27 are diagrams for describing a method of encoding/decoding motion information of a block to which a TPM or GPM is applied, according to some embodiments of the present disclosure.
  • motion information in both directions may be stored for a block located at the boundary as shown in FIG. 25, and only unidirectional motion information may be stored for a block other than the boundary surface.
  • TPM or GPM when TPM or GPM is applied, as shown in FIG. 26 or 27, only unidirectional motion information may be stored for each sub-block. For a block located at the boundary, one of L0 and L1 motion information may be stored.
  • 28 to 30 are other diagrams for explaining a method of encoding/decoding motion information of a block to which GPM is applied, according to some embodiments of the present disclosure.
  • motion information stored using the weight may be determined.
  • 28 to 30 illustrate a method of storing GPM motion information for a 4x4 block.
  • the sum of weights of at least one sample position among the upper left, upper right, lower left, and lower right positions of the block to be stored may be used.
  • a weight sum of at least one or more samples among samples existing on a boundary line of a block to be stored as shown in FIGS. 29 and 30 may be used.
  • the type of motion information to be stored may be determined by comparing the sum of the weights and a specific threshold value.
  • threshold values Th_1 and Th_2 may be defined according to Equation 7 below.
  • Th_1 max(((8 * number of weight samples used) >> thScaler), 1 * number of weight samples used)
  • Th_2 (8 * number of weighted samples to use)-Th_1
  • motion information of the first candidate may be stored.
  • motion information of the second candidate may be stored.
  • motion information of the first candidate and the second candidate may be stored in both directions.
  • motion information of the first candidate and the second candidate may be stored in both directions.
  • motion information of the second candidate may be stored in both directions.
  • motion information may be stored bidirectionally.
  • motion information may be stored in unidirectional.
  • motion information may be stored in both directions. At this time, motion information may be stored in both directions by allocating motion information in a unidirectional direction as motion information in an unused direction.
  • motion information obtained by scaling motion information of the first candidate and the first candidate may be stored in both directions.
  • an inter prediction mode is indicated based on at least one of inter prediction mode information between single screens, prediction mode information between multiple screens, and prediction mode information between combined screens.
  • Information can be entropy-encoded and decoded.
  • the inter prediction mode may mean at least one of a merge mode, an AMVP mode, a sub-block based merge mode, a sub-block based AMVP mode, MMVD, CIIP, TPM, and GPM.
  • the inter prediction mode information between single screens may be information indicating whether to apply the inter prediction mode to one screen.
  • a merge flag (merge_flag) indicating whether to apply the merge mode may be encoded/decoded.
  • an MMVD flag (mmvd_flag) indicating whether to apply the MMVD mode may be encoded/decoded.
  • a TPM flag (triangle_flag) indicating whether to apply the TPM may be encoded/decoded.
  • a CIIP flag (ciip_flag) indicating whether to apply CIIP may be encoded/decoded.
  • a GPM flag (geo_flag/gpm_flag) indicating whether to apply the GPM may be encoded/decoded.
  • the multi-screen inter prediction mode information may be information indicating a combination of inter prediction modes including a plurality of inter prediction modes.
  • information about a single inter prediction mode for indicating a specific inter prediction mode within the combination may be additionally encoded/decoded.
  • the prediction mode information between single screens may not be expressed by a specific indicator, but may be expressed by an index.
  • the inter prediction mode information between single screens may be entropy encoded/decoded according to the order of determining the prediction mode.
  • the prediction mode indicator between multiple screens indicates a merge mode
  • the prediction mode indicator between multiple screens indicates at least one of a merge mode, MMVD mode, sub-block based mode, TPM, CIIP mode, and GPM in It can be indicated to be encoded/decoded by using.
  • 31 to 35 are diagrams for describing a method of encoding/decoding inter prediction mode information according to some embodiments of the present disclosure.
  • the current block uses at least one of merge mode, MMVD mode, sub-block based mode, TPM, CIIP mode, and GPM. It can be encoded/decoded.
  • the inter prediction information indicator of FIGS. 32 and 33 may indicate that the current block is encoded/decoded using at least one of a TPM, a CIIP mode, and a GPM.
  • the inter prediction information indicator may be encoded/decoded according to FIGS. 34 and 35.
  • a syntax element sps_gpm_enabled_flag indicating whether GPM can be applied to the current block may be signaled.
  • a syntax element indicating whether or not GPM is applicable may be signaled at the sequence level.
  • Whether to apply the GPM to the current block may be determined without signaling a flag indicating whether to perform a separate GPM. For example, GPM can be applied to the current block, the current block is included in the B slice, the sub-block-based merge mode is not applied to the current block, the size of the current block is 8x8 or more, and CIIP is applied to the current block. When the mode is not applied, it may be determined that the GPM is applied to the current block.
  • the GPM split index may be encoded/decoded.
  • the GPM partition index may be defined as a syntax element merge_gpm_partition_idx.
  • the syntax element merge_gpm_partition_idx may be a syntax element used to determine a GPM division boundary or a division type of a block.
  • the GPM division index may indicate at least one of a distance from the center of the current block to the GPM division boundary line and an angle of the GPM division boundary line.
  • the GPM division index may determine the shape of the GPM division boundary line according to Table 2 below.
  • angleIdx and distanceIdx of Table 2 may be syntax elements indicating the angle of the GPM division boundary line and the distance from the center of the current block to the GPM division boundary line, respectively.
  • angleIdx and distanceIdx may be defined as an angle index and a distance index, respectively.
  • 36 and 37 are diagrams for explaining a method of entropy encoding/decoding of GPM information.
  • the GPM division index may determine a GPM division boundary line or a division type of a block based on FIG. 36.
  • the binarization of the GPM division index may be performed using at least one of a truncated Unary code, a k-th index Golomb code, and a fixed length code.
  • a fixed length code when the fixed length code is not applied, fewer binary bits are allocated to indexes that occur frequently according to the probability of occurrence, so that encoding efficiency may be improved.
  • binarization for the angular index and the distance index may be performed using at least one of a truncated Unary code, a k-th exponent Golomb code, and a fixed length code.
  • the angle index and the distance index may be assigned binary values based on the binary table of FIG. 37.
  • the angular index may be expressed as a fixed length
  • the distance index may be expressed as a truncated Unary code.
  • the fixed length code is not applied, fewer binary bits are allocated to indexes that occur frequently according to the probability of occurrence, so that encoding efficiency may be improved.
  • 38 is a diagram for describing an image decoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • the step of decoding bidirectional inter prediction information for a current block (S3810), and performing bidirectional inter prediction for the current block (S3820).
  • 39 is a diagram for describing an image encoding method according to another embodiment of the present disclosure.
  • performing bidirectional inter prediction for a current block (S3910), performing bidirectional weight prediction for a current block (S3920), It may include improving/correcting bidirectional motion information (S3930) and encoding bidirectional inter-screen prediction information (S3940).
  • a reference picture list may be constructed.
  • the image encoding/decoding apparatus may configure N reference picture lists in at least one unit of picture, slice, tile, brick, CTU, CU, and PU, and each reference picture list may consist of M reference pictures. .
  • N and M may be positive integers.
  • the reference picture may mean a pre-coded/decoded picture.
  • a plurality of motion information may be derived to perform bi-directional inter prediction for the current block. For example, in performing bidirectional inter-screen prediction for the current block, two pieces of motion information may be used.
  • the motion information may include a motion vector (Vx, Vy), a reference picture list index, and a reference picture index.
  • a single motion information may include a single reference picture list index.
  • the plurality of motion information may include one reference picture list index.
  • a single motion information may refer to a single reference picture.
  • a plurality of motion information may refer to one reference picture.
  • the image encoding apparatus may determine motion information or a prediction block for performing optimal bidirectional inter prediction.
  • the optimal cost may be derived using at least one of RD-cost, SAD, SATD, MR-SAD, and MR-SATD.
  • Two-way prediction for the current block is at least one of merge mode, MMVD, AMVP mode, SMVD (Symmetric MVD),
  • MMVD Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trimed Trime mimetic mode, or adimetering, adimeter, MVD (Symmetric MVD),
  • An MVD Symmetric MVD
  • An ATMVP AdiModed
  • TPM Transmission Streaming Protocol
  • GPM GPM
  • CIIP mode Can be performed based on mode
  • a plurality of motion information predicted through bi-directional inter prediction may be expressed as first motion information to N-th motion information.
  • bidirectional weight prediction and motion compensation may be performed.
  • the bidirectional weight prediction may refer to a prediction method in which a plurality of prediction blocks generated using a plurality of motion information searched in a bidirectional inter-screen prediction step are weighted and derived.
  • a final prediction block for the current block may be derived according to Equation 8 below.
  • P_0 may denote a first prediction block generated from first motion information
  • P_1 may denote a second prediction block generated from second motion information
  • P_bi may mean a prediction block generated by the sum of weights of a plurality of prediction blocks or a motion compensation block. In this case, here, the sum of w_0 and w_1 may be 1.
  • a single weight may be used as shown in Equation 9 below.
  • K may be a value of 2 to the power of N, and N may be a positive integer.
  • a single weight set consisting of a plurality of weights may be defined, and bidirectional weight prediction may be performed using at least one or more of the defined weights.
  • a weight set of ⁇ 3, 4, 5 ⁇ or ⁇ 4, 5, 3 ⁇ may be defined, and weight prediction may be performed using at least one of the defined weights.
  • a weight set of ⁇ -2, 3, 4, 5, 10 ⁇ or ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇ may be defined, and weight prediction is performed using at least one of the defined weights.
  • a plurality of different weight sets may be adaptively determined according to an encoding parameter of the current block.
  • a weight set of ⁇ -2, 3, 4, 5, 10 ⁇ or ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇ may be used, and the current block is If the block is not a low-delay block, a weight set of ⁇ 3, 4, 5 ⁇ or ⁇ 4, 5, 3 ⁇ may be used.
  • a weight adaptively derived according to an encoding parameter of the current block may be used.
  • the derived weight may be determined as the weight of the current block.
  • the equal weight may be determined as the weight of the current block.
  • the equal weight may be 4.
  • the prediction mode of the current block is a mode capable of inducing a plurality of weights from neighboring blocks
  • a weight having the highest frequency among the derived weight values may be determined as the weight of the current block.
  • the equal weight may be determined as the weight of the current block.
  • the equal weight may be 4.
  • the mode capable of inducing one weight from the neighboring block may be at least one of a merge mode, MMVD, SbTMVP mode, TPM, GPM, and CIIP mode.
  • a mode capable of inducing a plurality of weights from neighboring blocks may be an affine merge mode.
  • the encoding parameters of the current block are the prediction mode (merge mode, MMVD, SbTMVP mode, TPM, GPM, CIIP mode,
  • a merge mode e.g., a merge mode
  • an AMVP mode e.g., a merge mode
  • SbTMVP e.g., a merge mode
  • low latency e.g., a merge mode
  • block size width, height.
  • Width*height cbf.
  • the low-delay may mean a case in which the encoding mode of the current block is a low-delay encoding mode.
  • the low delay may mean a case in which all of the reference pictures in the reference picture list in the unit of a picture, a sub picture, a slice, a tile group, a tile, a CTU, and a CU are in the past in display order based on the current picture.
  • the low delay may mean a case in which all of the reference pictures referenced by the motion information of the current block are in the past in the display order based on the current picture.
  • NoBackwardPredFlag may be defined.
  • NoBackwardPredFlag may be a syntax element indicating whether or not the above-described low delay.
  • NoBackwardPredFlag when the current block is a low delay, NoBackwardPredFlag may be determined as a first value, otherwise, it may be determined as a second value.
  • the first value may be 1 and the second value may be 0, but the present invention is not limited thereto.
  • NoBackwardPredFlag may be determined as a first value when the slice_type syntax transmitted in slice header NAL units indicates B slice, and otherwise, it may be determined as a second value.
  • NoBackwardPredFlag is determined as a first value when the POCs of all reference pictures in the list of all reference pictures of the current picture are smaller than the POCs of the current picture, and otherwise, may be determined as a second value.
  • NoBackwardPredFlag may be determined as a first value when the POCs of all reference pictures indicated by the motion information of the current block are smaller than the POCs of the current picture, and may be determined as a second value.
  • NoBackwardPredFlag may be defined as a combination of the above-described examples. For example, if the slice_type syntax transmitted in the slice header NAL unit indicates B slice and the POCs of all reference pictures in all reference picture lists of the current picture are less than the POC of the current picture, NoBackwardPredFlag is determined as the first value, otherwise If so, it may be determined as the second value.
  • '1' may mean on and '0' may mean off.
  • '0' may mean on, and '1' may mean off.
  • NoBackwardPredFlag may be transmitted in at least one NAL unit among SPS, PPS, Slice header, and Slice data, and may be defined as transmitted binary information.
  • NoBackwardPredFlag may not be defined.
  • bidirectional weights may be adaptively determined and predicted according to NoBackwardPredFlag.
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 10, -2 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 10, -2 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction is performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇
  • ⁇ Bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of 4, 5, and 3 ⁇ .
  • determination and prediction of bidirectional weights may be performed regardless of NoBackwardPredFlag.
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇ .
  • bidirectional weight prediction may be performed using at least one of weights of ⁇ 4, 10, -2 ⁇ .
  • bidirectional motion information When bidirectional inter-screen prediction for the current block is performed, bidirectional motion information may be improved or corrected. In the following description, improvement and correction of motion information may be used with the same meaning.
  • motion information to which motion improvement is applied may be motion information derived from bidirectional inter prediction or motion information parsed in an entropy decoding step of bidirectional inter prediction information.
  • bidirectional motion improvement may be adaptively performed.
  • bidirectional motion improvement may be performed in a specific inter-screen prediction mode.
  • bidirectional motion improvement when the merge mode is applied to the current block, bidirectional motion improvement may be performed. Further, for example, when the Kire merge mode is applied to the current block, bidirectional motion improvement may be performed. Further, for example, when MMVD is applied to the current block, bidirectional motion improvement may be performed. Further, for example, when the symmetric MVD mode is applied, bidirectional motion improvement may be performed.
  • bidirectional motion improvement may be performed.
  • bidirectional motion improvement may be performed. have.
  • bidirectional motion improvement may be performed according to a reference picture of motion information.
  • bidirectional motion improvement may be performed when two reference pictures, one is a previous reference picture of the current picture in display order, and the other is a reference picture after the current picture. Further, for example, when a distance (POC difference) between a plurality of reference pictures and a current picture is the same, bidirectional motion improvement may be performed.
  • bidirectional motion improvement may be performed according to the size of the current block.
  • N when the number of samples of the current block is N or more, bidirectional motion improvement may be performed. At this time, N may be one of 16, 32, 64, 128, 256, and 512. Further, for example, when the height or width of the current block is greater than or equal to N, bidirectional motion improvement may be performed. At this time, N may be one of 4, 8, 16, 32, 64.
  • bidirectional motion improvement may be performed according to a weight determined in bidirectional motion compensation.
  • bidirectional motion improvement may be performed when weights for a plurality of predictions are the same. Further, for example, when weights for a plurality of predictions are different from each other, bidirectional motion improvement may be performed. Further, for example, when there are no weights for a plurality of predictions, bidirectional motion improvement may be performed.
  • bidirectional motion improvement may be performed.
  • bidirectional motion improvement may be performed.
  • interpolation for the current block is performed using at least one of a DCT 8-tap filter, a DCT 4-tap filter, a Cubic filter, and a Bi-linear filter. (interpolation) can be performed.
  • a range of motion improvement may be set.
  • the motion improvement range may mean a certain range centered on the starting point.
  • the starting point may be a reference pixel indicated by the motion information to be improved (before correction).
  • the improvement range may be defined as a vertical axis range (-N to N) and a horizontal axis range (-M to M).
  • N and M may be positive integers.
  • N and M are 1, 2, 3, 4, 5 ... It can be one of the values.
  • the improvement range may be determined in the range of the vertical axis (-2 to 2) and the horizontal axis (-2 to 2).
  • the defined motion improvement range may mean a minimum value and a maximum value of a motion offset, and the motion offset may be a difference between a starting point and an improved motion vector.
  • the improved motion vector may be defined as one of the following Equation 10 or Equation 11.
  • MV_refined MV_original + MV_offset
  • MV_refined MV_original-MV_offset
  • the starting point may be a pixel indicated by MV_original.
  • the offset value may be clipped into the motion improvement range.
  • motion improvement in units of integer pixels may be performed.
  • a motion offset may be determined as an integer or an improved motion vector may be determined in an integer unit.
  • Motion improvement in units of integer pixels may be performed within a defined motion improvement range.
  • an offset having the lowest cost between prediction blocks derived from the improved motion information may be determined as a motion offset for motion improvement of the current block.
  • the cost between prediction blocks may be calculated using at least one of RD-cost, SAD, SATD, MR-SAD, and MR-SATD.
  • the cost may mean an error or a weight error of the two prediction blocks.
  • 43 and 44 are diagrams for describing a motion improvement offset according to some embodiments of the present disclosure.
  • a plurality of offsets may be determined.
  • motion offsets for motion information may be determined, respectively.
  • FIG. 43 illustrates a situation in which a plurality of offsets are determined in performing motion improvement of a current block.
  • a singular offset may be determined.
  • the motion offset for each motion information may be the same. For example, for one motion information, it may be determined as a positive (+) offset, and for the other motion information, it may be determined as a negative (-) offset. In this case, the absolute values of the positive offset and the negative offset may be the same.
  • the two reference pictures may be a past picture and a future picture, respectively, based on the current picture.
  • encoding efficiency of motion improvement may be increased.
  • a full search may be performed for all possible offsets.
  • motion improvement in units of subpixels may be performed.
  • the motion improvement in units of subpixels may mean motion improvement in which a motion offset is in units of subpixels.
  • operation-based sub-pixel unit improvement may be performed.
  • the subpixel unit improvement for the horizontal axis may be performed according to Equation 12 below.
  • subpixel unit improvement for the vertical axis may be performed according to Equation 13 below.
  • Equation 12 and Equation 13 E may be a cost obtained from the above-described integer pixel improvement.
  • 45 is a diagram for describing a motion improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the subpixel unit improvement can be performed only when all the costs of the peripheral positions of the integer pixel unit offset required for subpixel unit improvement exist.
  • subpixel unit improvement is performed on the horizontal axis. It may not be.
  • subpixel unit improvement is performed on the vertical axis. It may not be.
  • subpixel unit improvement may not be performed.
  • 46 is another diagram for describing a motion improvement method according to an embodiment of the present disclosure.
  • 46 illustrates an example of an integer pixel-unit offset capable of improving sub-pixel units within a motion improvement range of a vertical axis (-2 to 2) and a horizontal axis (-2 to 2).
  • a replacement cost may be derived by using the cost available in the vicinity.
  • E(1,0) may be derived according to Equation 14 below.
  • E(-1,0) w_0 * E(0,-1) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(0,1)
  • E(1,0) may be derived from Equation 15 as follows.
  • E(1,0) w_0 * E(0,-1) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(0,1)
  • E(0,-1) may be derived from Equation 16 as follows.
  • E(0,-1) w_0 * E(-1,0) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(1,0)
  • E(0,1) may be derived from Equation 17 as follows.
  • E(0,1) w_0 * E(-1,0) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(1,0)
  • Equations 14 to 17 the sum of w0, w1, and w2 may be 1, and may be positive or negative real numbers, respectively.
  • w0, w1, and w2 may be one of ⁇ 0.25, 0.5, 0.25 ⁇ , ⁇ 0, 0.75, 0.25 ⁇ , and ⁇ 0.25, 0.75, 0 ⁇ .
  • search-based sub-pixel-based improvement may be performed.
  • the subpixel unit offset may be applied to the integer unit motion improvement offset.
  • a plurality of specific subpixel unit offsets can be applied, and the subpixel unit offsets are ⁇ 1/16, ⁇ 2/16, ⁇ 3/16, ⁇ 4/16, ⁇ 5/16, ⁇ 6/16, It may be one of ⁇ 7/16, ⁇ 8/16 ⁇ .
  • an offset having the lowest cost between prediction blocks derived from the improved motion information may be determined as a motion offset for motion improvement of the current block.
  • the cost between prediction blocks may be calculated using at least one of RD-cost, SAD, SATD, MR-SAD, and MR-SATD.
  • the cost may mean an error or a weight error of the two prediction blocks.
  • bidirectional inter prediction information may be entropy encoded/decoded.
  • the bidirectional weight prediction information may be entropy encoded/decoded.
  • a flag for performing bidirectional weight prediction information may be defined.
  • the bidirectional weight prediction information performance flag may be defined as a syntax element bcw_enable_flag or sps_bcw_enabled_flag.
  • the bidirectional weight prediction information performance flag may be flag information indicating whether bidirectional weight prediction is applicable to the current block.
  • signaling and entropy encoding/decoding of the bidirectional weight prediction information performance flag may be performed in at least one unit of SPS, PPS, and Slice header.
  • bidirectional weight prediction information performance flag when the bidirectional weight prediction information performance flag is a first value, bidirectional weight prediction may be performed, and when the bidirectional weight prediction information performance flag is a second value, an equal weight may be applied to the bidirectional prediction.
  • a bidirectional weight index may be defined.
  • the bidirectional weight index may be defined as a syntax element bcw_idx.
  • the bidirectional weight index may be index information indicating a weight value applied to the current block.
  • signaling and entropy encoding/decoding of the bidirectional weight index may be performed in at least one unit of a picture, sub-picture, slice, tile group, tile, brick, CTU, CU, PU, and TU.
  • the binarization of the bidirectional weight index may be performed by at least one of a truncated Unary code, a k-th exponent Golomb code, and a fixed length code.
  • the weight index for the ⁇ 3, 4, 5 ⁇ weight may be signaled and entropy encoded/decoded based on the binary table of Table 3 below.
  • the weight index for the ⁇ -2, 3, 4, 5, 10 ⁇ weight may be signaled and entropy encoded/decoded based on the binary tables of Tables 4 and 5 below.
  • a bidirectional equal weight flag and/or a bidirectional asymmetric code weight flag may be defined.
  • the bidirectional equal weight flag may be defined as a syntax element bcw_equiweight_flag
  • the bidirectional non-symmetric code weight flag may be defined as a syntax element bcw_asymmetric_sign_flag.
  • signaling and entropy encoding/decoding of a bidirectional equal weight flag and/or a bidirectional non-symmetric code weight flag is at least one of a picture, a sub-picture, a slice, a tile group, a tile, a brick, CTU, CU, PU, and TU. It can be performed in units.
  • the binarization of the bidirectional equal weight flag and/or the bidirectional non-symmetric code weight flag may be performed by at least one of a truncated Unary code, a k-th exponential Golomb code, and a fixed length code.
  • the bidirectional equal weight flag may be flag information indicating whether the weights for each prediction block are the same, and the bidirectional asymmetric code weight flag may be flag information indicating whether the signs of the weights for each prediction block are different. have.
  • bidirectional equal weight flag For example, the bidirectional equal weight flag, bidirectional non-symmetric code weight flag, and bidirectional weight index for the ⁇ -2, 3, 4, 5, 10 ⁇ weights are to be signaled and entropy encoded/decoded based on the value assignment in Table 6. I can.
  • a syntax element NoBackwardPredFlag may be defined.
  • entropy encoding/decoding for bidirectional weight prediction information may be performed in at least one NAL unit among SPS, PPS, Slice header, and Slice data.
  • NoBackwardPredFlag when the current block is a low delay, NoBackwardPredFlag may be determined as a first value, otherwise, it may be determined as a second value.
  • the first value may be 1 and the second value may be 0.
  • NoBackwardPredFlag may be determined as a first value when the slice_type syntax transmitted in slice header NAL units indicates B slice, and otherwise, it may be determined as a second value.
  • NoBackwardPredFlag is determined as a first value when the POCs of all reference pictures in the list of all reference pictures of the current picture are smaller than the POCs of the current picture, and otherwise, may be determined as a second value.
  • NoBackwardPredFlag may be determined as a first value when the POCs of all reference pictures indicated by the motion information of the current block are smaller than the POCs of the current picture, and may be determined as a second value.
  • NoBackwardPredFlag may be defined as a combination of the above-described examples. For example, if the slice_type syntax transmitted in the slice header NAL unit indicates B slice and the POCs of all reference pictures in all reference picture lists of the current picture are less than the POC of the current picture, NoBackwardPredFlag is determined as the first value, otherwise If so, it may be determined as the second value.
  • '1' may mean on and '0' may mean off.
  • '0' may mean on, and '1' may mean off.
  • NoBackwardPredFlag may be transmitted in at least one NAL unit among SPS, PPS, Slice header, and Slice data, and may be defined as transmitted binary information.
  • NoBackwardPredFlag may not be defined. For example, when NoBackwardPredFlag is not defined, higher NAL unit information may not be used.
  • entropy encoding/decoding for the bidirectional weight prediction information may be adaptively performed according to NoBackwardPredFlag.
  • Cmax may have at least one value of ⁇ 1, 2, 3, 4, 5 ⁇ .
  • the truncated Unary code having a specific Cmax value for bcw_idx may be binarized.
  • Cmax may have at least one of ⁇ 1, 2, 3, 4, 5 ⁇ .
  • binarization may be performed with a truncated Unary code having a Cmax value of 4 in bcw_idx.
  • bcw_idx may be binarized with a TU code having a Cmax value of 2.
  • bidirectional weight search and prediction may be performed regardless of NoBackwardPredFlag.
  • NoBackwardPredFlag may not be signaled in at least one NAL unit among SPS, PPS, Slice header, and Slice data.
  • NoBackwardPredFlag is not signaled, parsing dependency between NAL units may be removed.
  • bcw_idx which may indicate a weight of ⁇ 4, 5, 3 ⁇ or ⁇ 4, 3, 5 ⁇ regardless of NoBackwardPredFlag, may be binarized into a truncated Unary code having a Cmax value of 2.
  • bcw_idx which can point to a weight of ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇ or ⁇ 4, 3, 5, -2, 10 ⁇ regardless of NoBackwardPredFlag, is a truncated Unary code with a Cmax of 4 Can be binarized with
  • bcw_idx which may indicate a weight of ⁇ 4, 10, -2 ⁇ or ⁇ 4, -2, 10 ⁇ regardless of NoBackwardPredFlag, may be binarized into a truncated Unary code having a Cmax value of 2.
  • bcw_idx which can point to a weight of ⁇ 4, 10, -2, 5, 3 ⁇ or ⁇ 4,-2, 10, 3, 5 ⁇ regardless of NoBackwardPredFlag, is a truncated Unary with a Cmax of 4 Can be binarized into code.
  • weight value may vary according to the definition or setting of the weight, but the ratio value that the weight actually means may be the same as the above example.
  • weight value may vary according to the definition or setting of the weight, but the order according to the size between the weight values may be the same.
  • the bidirectional weight prediction information for the current block is entropy encoding/decoding
  • at least one of normal mode entropy coding and bypass mode entropy coding may be applied to each binary bit.
  • Normal mode entropy coding may mean CABAC coding
  • bypass mode entropy coding may mean bypass coding
  • regular mode entropy coding may be performed on the bidirectional equal weight flag.
  • regular mode entropy coding may be performed on the bidirectional non-symmetric code weight flag.
  • bypass mode entropy coding may be performed on the bidirectional weight index.
  • normal mode entropy coding may be performed on the first binary bit of the bidirectional weight index, and bypass mode entropy coding may be performed on the remaining binary bits.
  • entropy encoding/decoding of bcw_idx may be performed according to Table 7 or Table 8 below.
  • normal mode entropy coding may be performed on the first and second binary bits of the bidirectional weight index, and bypass mode entropy coding may be performed on the remaining binary bits.
  • entropy encoding/decoding of bcw_idx may be performed according to Table 9 below.
  • an entropy encoding/decoding method for bcw_idx may be adaptively determined according to NoBackwardPredFlag.
  • entropy encoding/decoding of bcw_idx may be performed according to Table 10 below.
  • a context model may be adaptively selected according to NoBackwardPredFlag.
  • entropy encoding/decoding of bcw_idx may be performed according to Table 11 below.
  • the numbers shown in Tables 7 to 11 may indicate a context model used for normal mode entropy coding and normal mode entropy coding for the current block.
  • An image may be encoded/decoded using at least one or a combination of at least one of the above embodiments.
  • the order of applying the embodiment may be different between the encoder and the decoder, and the order of applying the embodiment may be the same between the encoder and the decoder.
  • the above embodiments may be performed for each of the luminance and color difference signals, and the above embodiments may be similarly performed for the luminance and color difference signals.
  • 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.
  • At least one of the syntax elements (flags, indexes, etc.) entropy-encoded by the encoder and entropy-decoded by the decoder may use at least one of the following binarization, debinarization, and entropy encoding/decoding methods. .
  • the embodiments of the present invention may be applied according to the size of at least one of 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 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 a complex manner according to the size.
  • the 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 can be applied only when the size of the current block is 8x8 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 4x4.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 16x16 or less.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current 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 is 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 here may be defined as the lowest layer and/or the highest layer to which the embodiment is applicable, or may be defined as indicating 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 current image is the lowest layer.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer identifier of the current image is 1 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the current image is the highest layer.
  • a slice type or tile group type to which the above embodiments of the present invention are applied is defined, and the above embodiments of the present invention may be applied according to the corresponding slice type or tile group type.
  • 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, and the like 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.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the processing according to the present invention, and vice versa.
  • the present invention can be used to encode/decode an image.

Landscapes

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Abstract

본 명세서에서는 영상 복호화/부호화 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계 및 상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정될 수 있다.

Description

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
본 발명은 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 고효율 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.
영상 압축 기술로 현재 픽처의 이전 또는 이후 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 잔여 신호의 에너지를 압축하기 위한 변환 및 양자화 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 발명은 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 양방향 화면 간 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기하학적 화면 간 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 영상 복호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계 및 상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법은, 상기 현재 블록에 대한 GPM 분할 인덱스를 획득하는 단계 및 상기 GPM 분할 인덱스에 기초하여 상기 GPM 경계선을 특정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 GPM 분할 인덱스는, 상기 현재 블록의 중심에서 상기 GPM 경계선까지의 거리 및 상기 GPM 경계선의 각도 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
상기 GPM 경계선은 상기 현재 블록의 중심에서 상기 GPM 경계선까지의 거리 및 상기 GPM 경계선의 각도 중 적어도 하나를 기반으로 특정될 수 있다.
상기 현재 휘도 샘플에 적용되는 가중치는, 상기 현재 샘플과 상기 GPM 경계선 사이의 거리를 기반으로 결정될 수 있다.
현재 색차 샘플에 적용되는 가중치는, 상기 현재 색차 샘플에 대응되는 휘도 샘플의 가중치를 이용하여 결정될 수 있다.
상기 현재 휘도 샘플에 적용되는 가중치는 {7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8} 중 하나로 결정될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법은, 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 유도하는 단계 및 상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록의 GPM 후보 리스트를 유도하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 GPM 후보 리스트의 0번, 2번 및 4번 GPM 후보 중 적어도 하나는, 상기 GPM 후보에 대응되는 머지 후보의 L0 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
상기 GPM 후보 리스트의 1번, 3번 및 5번 GPM 후보 중 적어도 하나는, 상기 GPM 후보에 대응되는 머지 후보의 L1 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법은, 제 1 GPM 인덱스 및 제 2 GPM 인덱스를 획득하는 단계, 상기 제 1 GPM 인덱스 및 상기 GPM 후보 리스트에 기초하여 제 1 움직임 정보를 획득하는 단계 및 상기 제 2 GPM 인덱스 및 상기 GPM 후보 리스트에 기초하여 제 2 움직임 정보를 획득하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 1 예측 블록은 상기 제 1 움직임 정보에 기초하여 생성되고, 상기 제 2 예측 블록은 상기 제 2 움직임 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계, 상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계 및 상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치 관련 정보를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 가중치 관련 정보는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정될 수 있다.
상기 가중치 관련 정보는, 상기 현재 블록의 중심에서 상기 GPM 경계선까지의 거리 및 상기 GPM 경계선의 각도 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
본 개시에 따른, 영상 복호화 장치에 수신되고 현재 픽처에 포함된 현재 블록을 복원하는데 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체는 상기 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계, 상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계 및 상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치 관련 정보를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 가중치 관련 정보는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치, 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 양방향 화면 간 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치, 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기하학적 화면 간 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치, 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
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 복호화 할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 변환 및 양자화의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 화면 내 예측에 이용 가능한 참조 샘플들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12은 HMVP(History-bade Motion Vector Predictor) 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 몇몇 실시예에서 사용될 수 있는 공간적 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시의 몇몇 실시예에서 사용될 수 있는 시간적 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 CPMV(Control Point Motion Vector)를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 TPM(Triangular Prediction Mode) 적용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 TPM에 적용될 수 있는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 GPM(Geometric Prediction Mode) 적용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 GPM에 적용될 수 있는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
도 20 내지 도 24는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 GPM이 적용된 색차 블록에 적용될 수 있는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
도 25 내지 도 27는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 GPM이 적용된 블록의 움직임 정보를 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 28 내지 도 30은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 GPM이 적용된 블록의 움직임 정보를 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 31 내지 도 35는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 화면 간 예측 모드 정보를 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 36 및 도 37은 GPM 정보를 엔트로피 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 39는 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 40은 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 41은 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 42는 본 개시의 일 실시예에 따른 움직임 개선 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 43 및 도 44는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 움직임 개선 오프셋을 설명하기 위한 도면이다.
도 45는 본 개시의 일 실시예에 따른 움직임 개선 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 46은 본 개시의 일 실시예에 따른 움직임 개선 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 47은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 움직임 개선 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 46은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 움직임 개선 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
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. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 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 들어, 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.
본 발명에서 제 1, 제 2 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 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명의 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
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 명세서상에 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 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하고, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하에서 영상은 동영상(video)을 구성하는 하나의 픽처(picture)를 의미할 수 있으며, 동영상 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "동영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "동영상을 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다.
이하에서, 용어들 "동영상" 및 "비디오"는 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. 여기서, 대상 영상은 현재 영상과 동일한 의미를 가질 수 있다.
이하에서, 용어들 "영상", "픽처", "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.
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. 잔여(residual) 신호는 잔여 블록(residual block)을 나타내는 신호일 수 있다.
실시예들에서, 특정된 정보, 데이터, 플래그(flag), 색인(index) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 각각은 값을 가질 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 색인 및 요소, 속성 등의 값 "0"은 논리 거짓(logical false) 또는 제 1 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "0", 거짓, 논리 거짓 및 제 1 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 색인 및 요소, 속성 등의 값 "1"은 논리 참(logical true) 또는 제 2 기정의된 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "1", 참, 논리 참 및 제 2 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다.
행, 열 또는 색인(index)을 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 색인 등은 0에서부터 카운트될 수 있으며, 1에서부터 카운트될 수 있다.
용어 설명
부호화기(Encoder): 부호화(Encoding)를 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 부호화 장치를 의미할 수 있다.
복호화기(Decoder): 복호화(Decoding)를 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 복호화 장치를 의미할 수 있다.
블록(Block): 샘플(Sample)의 MxN 배열이다. 여기서 M과 N은 양의 정수 값을 의미할 수 있으며, 블록은 흔히 2차원 형태의 샘플 배열을 의미할 수 있다. 블록은 유닛을 의미할 수 있다. 현재 블록은 부호화 시 부호화의 대상이 되는 부호화 대상 블록, 복호화 시 복호화의 대상이 되는 복호화 대상 블록을 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록은 부호화 블록, 예측 블록, 잔여 블록, 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다.
샘플(Sample): 블록을 구성하는 기본 단위이다. 비트 깊이 (bit depth, Bd)에 따라 0부터 2Bd - 1까지의 값으로 표현될 수 있다. 본 발명에서 샘플은 화소 또는 픽셀과 같은 의미로 사용될 수 있다. 즉, 샘플, 화소, 픽셀은 서로 같은 의미를 가질 수 있다.
유닛(Unit): 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상을 분할한 영역일 수 있다. 또한, 유닛은 하나의 영상을 세분화된 유닛으로 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미할 수 있다. 즉, 하나의 영상은 복수의 유닛들로 분할될 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛 별로 기정의된 처리가 수행될 수 있다. 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다. 기능에 따라서, 유닛은 블록(Block), 매크로블록(Macroblock), 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit), 부호화 트리 블록(Coding Tree Block), 부호화 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 잔여 유닛(Residual Unit), 잔여 블록(Residual Block), 변환 유닛(Transform Unit), 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 또한, 유닛은 블록과 구분하여 지칭하기 위해 휘도(Luma) 성분 블록과 그에 대응하는 색차(Chroma) 성분 블록 그리고 각 블록에 대한 구문요소를 포함한 것을 의미할 수 있다. 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 유닛의 형태는 정사각형뿐만 아니라 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현될 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다. 또한, 유닛 정보는 부호화 유닛, 예측 유닛, 잔여 유닛, 변환 유닛 등을 가리키는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 및 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit): 하나의 휘도 성분(Y) 부호화 트리 블록과 관련된 두 색차 성분(Cb, Cr) 부호화 트리 블록들로 구성된다. 또한, 상기 블록들과 각 블록에 대한 구문요소를 포함한 것을 의미할 수도 있다. 각 부호화 트리 유닛은 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드트리(quad tree), 이진트리(binary tree), 3분할트리(ternary tree) 등 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 입력 영상의 분할처럼 영상의 복/부호화 과정에서 처리 단위가 되는 샘플 블록을 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다. 여기서, 쿼드트리는 4분할트리(quarternary tree)를 의미할 수 있다.
부호화 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 여기서, 소정의 범위는 쿼드트리만으로 분할이 가능한 부호화 블록의 최대 크기 및 최소 크기 중 적어도 하나로 정의될 수 있다. 쿼드트리 형태의 분할이 허용되는 부호화 블록의 최대/최소 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있고, 해당 정보는 시퀀스, 픽처 파라미터, 타일 그룹, 또는 슬라이스(세그먼트) 중 적어도 하나의 단위로 시그널링될 수 있다. 또는, 부호화 블록의 최대/최소 크기는 부호화기/복호화기에 기-설정된 고정된 크기일 수도 있다. 예를 들어, 부호화 블록의 크기가 256x256 내지 64x64에 해당하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 또는 부호화 블록의 크기가 최대 변환 블록의 크기 보다 큰 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이때, 상기 분할되는 블록은 부호화 블록 또는 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 경우에 부호화 블록의 분할을 나타내는 정보(예컨대, split_flag)는 쿼드트리 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 부호화 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 이진트리 또는 3분할트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이 경우, 쿼드트리에 관한 상기 설명은 이진트리 또는 3분할트리에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
부호화 트리 블록(Coding Tree Block): Y 부호화 트리 블록, Cb 부호화 트리 블록, Cr 부호화 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
주변 블록(Neighbor block): 현재 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 현재 블록에 인접한 블록은 현재 블록에 경계가 맞닿은 블록 또는 현재 블록으로부터 소정의 거리 내에 위치한 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 현재 블록의 꼭지점에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 여기에서, 현재 블록의 꼭지점에 인접한 블록이란, 현재 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 현재 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록을 의미할 수도 있다.
복원된 주변 블록(Reconstructed Neighbor Block): 현재 블록 주변에 공간적(Spatial)/시간적(Temporal)으로 이미 부호화 혹은 복호화된 주변 블록을 의미할 수 있다. 이때, 복원된 주변 블록은 복원된 주변 유닛을 의미할 수 있다. 복원된 공간적 주변 블록은 현재 픽처 내의 블록이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 복원된 블록일 수 있다. 복원된 시간적 주변 블록은 참조 영상 내에서 현재 픽처의 현재 블록과 대응하는 위치의 복원된 블록 또는 그 주변 블록일 수 있다.
유닛 깊이(Depth): 유닛이 분할된 정도를 의미할 수 있다. 트리 구조(Tree Structure)에서 가장 상위 노드(Root Node)는 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(Level) 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 노드(Leaf Node)는 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. 루트 노드는 깊이가 가장 얕고, 리프 노드는 깊이가 가장 깊다고 할 수 있다. 또한, 유닛을 트리 구조로 표현했을 때 유닛이 존재하는 레벨이 유닛 깊이를 의미할 수 있다.
비트스트림(Bitstream): 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.
파라미터 세트(Parameter Set): 비트스트림 내의 구조 중 헤더(header) 정보에 해당한다. 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 적응 파라미터 세트(adaptation parameter set) 중 적어도 하나가 파라미터 세트에 포함될 수 있다. 또한, 파라미터 세트는 타일 그룹(tile group) 헤더, 슬라이스(slice) 헤더 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 타일 그룹은 여러 타일을 포함하는 그룹을 의미할 수 있으며, 슬라이스와 동일한 의미일 수 있다.
적응 파라미터 세트는 서로 다른 픽처, 서브픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서 참조하여 공유될 수 있는 파라미터 세트를 의미할 수 있다. 또한, 픽처 내 서브픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조하여, 적응 파라미터 세트 내 정보를 사용할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 픽처 내 서브픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 서브픽처 내 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 슬라이스 내 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 타일 내 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
상기 서브픽처의 파라미터 세트 혹은 헤더에 적응 파라미터 세트 식별자에 대한 정보를 포함하여, 해당 적응 파라미터 세트 식별자에 대응하는 적응 파라미터 세트를 서브픽처에서 사용할 수 있다.
상기 타일의 파라미터 세트 혹은 헤더에 적응 파라미터 세트 식별자에 대한 정보를 포함하여, 해당 적응 파라미터 세트 식별자에 대응하는 적응 파라미터 세트를 타일에서 사용할 수 있다.
상기 브릭의 헤더에 적응 파라미터 세트 식별자에 대한 정보를 포함하여, 해당 적응 파라미터 세트 식별자에 대응하는 적응 파라미터 세트를 브릭에서 사용할 수 있다.
상기 픽처는 하나 이상의 타일 행과 하나 이상의 타일 열로 분할될 수 있다.
상기 서브픽처는 픽처 내에서 하나 이상의 타일 행과 하나 이상의 타일 열로 분할될 수 있다. 상기 서브픽처는 픽처 내에서 직사각형/정사각형 형태를 가지는 영역이며, 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 또한, 하나의 서브픽처 내에는 적어도 하나 이상의 타일/브릭/슬라이스가 포함될 수 있다.
상기 타일은 픽처 내에서 직사각형/정사각형 형태를 가지는 영역이며, 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 또한, 타일은 하나 이상의 브릭으로 분할될 수 있다.
상기 브릭은 타일 내에서 하나 이상의 CTU 행을 의미할 수 있다. 타일은 하나 이상의 브릭으로 분할될 수 있고, 각 브릭은 적어도 하나 이상의 CTU 행을 가질 수 있다. 2개 이상으로 분할되지 않는 타일도 브릭을 의미할 수 있다.
상기 슬라이스는 픽처 내에서 하나 이상의 타일을 포함할 수 있고, 타일 내 하나 이상의 브릭을 포함할 수 있다.
파싱(Parsing): 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 구문요소(Syntax Element)의 값을 결정하는 것을 의미하거나, 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.
심볼(Symbol): 부호화/복호화 대상 유닛의 구문요소, 부호화 파라미터(coding parameter), 변환 계수(Transform Coefficient)의 값 등 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 심볼은 엔트로피 부호화의 대상 혹은 엔트로피 복호화의 결과를 의미할 수 있다.
예측 모드(Prediction Mode): 화면 내 예측으로 부호화/복호화되는 모드 또는 화면 간 예측으로 부호화/복호화되는 모드를 지시하는 정보일 수 있다.
예측 유닛(Prediction Unit): 화면 간 예측, 화면 내 예측, 화면 간 보상, 화면 내 보상, 움직임 보상 등 예측을 수행할 때의 기본 단위를 의미할 수 있다. 하나의 예측 유닛은 더 작은 크기를 가지는 복수의 파티션(Partition) 또는 복수의 하위 예측 유닛들로 분할 될 수도 있다. 복수의 파티션들 또한 예측 또는 보상의 수행에 있어서의 기본 단위일 수 있다. 예측 유닛의 분할에 의해 생성된 파티션 또한 예측 유닛일 수 있다.
예측 유닛 파티션(Prediction Unit Partition): 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.
참조 영상 리스트(Reference Picture List): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상들을 포함하는 리스트를 의미할 수 있다. 참조 영상 리스트의 종류는 LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3) 등이 있을 수 있으며, 화면 간 예측에는 1개 이상의 참조 영상 리스트들이 사용될 수 있다.
화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator): 현재 블록의 화면 간 예측 방향(단방향 예측, 쌍방향 예측 등)을 의미할 수 있다. 또는, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때 사용되는 참조 영상의 개수를 의미할 수 있다. 또는, 현재 블록에 대해 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 때 사용되는 예측 블록의 개수를 의미할 수 있다.
예측 리스트 활용 플래그(prediction list utilization flag): 특정 참조 영상 리스트 내 적어도 하나의 참조 영상을 이용하여 예측 블록을 생성하는지 여부를 나타낸다. 예측 리스트 활용 플래그를 이용하여 화면 간 예측 지시자를 도출할 수 있고, 반대로 화면 간 예측 지시자를 이용하여 예측 리스트 활용 플래그를 도출할 수 있다. 예를 들어, 예측 리스트 활용 플래그가 제 1 값인 0을 지시하는 경우, 해당 참조 영상 리스트 내 참조 영상을 이용하여 예측 블록을 생성하지 않는 것을 나타낼 수 있고, 제 2 값인 1을 지시하는 경우, 해당 참조 영상 리스트를 이용하여 예측 블록을 생성할 수 있는 것을 나타낼 수 있다.
참조 영상 색인(Reference Picture Index): 참조 영상 리스트에서 특정 참조 영상을 지시하는 색인을 의미할 수 있다.
참조 영상(Reference Picture): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 위해서 특정 블록이 참조하는 영상을 의미할 수 있다. 또는, 참조 영상은 화면 간 예측 또는 움직임 보상을 위해 현재 블록이 참조하는 참조 블록을 포함하는 영상일 수 있다. 이하, 용어 "참조 픽처" 및 "참조 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
움직임 벡터(Motion Vector): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 부호화/복호화 대상 블록과 참조 블록 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어, (mvX, mvY)는 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. mvX는 수평(horizontal) 성분, mvY는 수직(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.
탐색 영역(Search Range): 탐색 영역은 화면 간 예측 중 움직임 벡터에 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 벡터를 예측할 때 예측 후보가 되는 블록 혹은 그 블록의 움직임 벡터를 의미할 수 있다. 또한, 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다.
움직임 벡터 후보 리스트(Motion Vector Candidate List): 하나 이상의 움직임 벡터 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
움직임 벡터 후보 색인(Motion Vector Candidate Index): 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 움직임 벡터 예측기(Motion Vector Predictor)의 색인(index)일 수 있다.
움직임 정보(Motion Information): 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 지시자 뿐만 아니라 예측 리스트 활용 플래그, 참조 영상 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 색인, 머지 후보, 머지 색인 등 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.
머지 후보 리스트(Merge Candidate List): 하나 이상의 머지 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
머지 후보(Merge Candidate): 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합 양예측 머지 후보, 제로 머지 후보 등을 의미할 수 있다. 머지 후보는 화면 간 예측 지시자, 각 리스트에 대한 참조 영상 색인, 움직임 벡터, 예측 리스트 활용 플래그, 화면 간 예측 지시자 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.
머지 색인(Merge Index): 머지 후보 리스트 내 머지 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 또한, 머지 색인은 공간적/시간적으로 현재 블록과 인접하게 복원된 블록들 중 머지 후보를 유도한 블록을 지시할 수 있다. 또한, 머지 색인은 머지 후보가 가지는 움직임 정보 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
변환 유닛(Transform Unit): 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화/복호화와 같이 잔여 신호(residual signal) 부호화/복호화를 수행할 때의 기본 단위를 의미할 수 있다. 하나의 변환 유닛은 분할되어 더 작은 크기를 가지는 복수의 하위 변환 유닛들로 분할될 수 있다. 여기서, 변환/역변환은 1차 변환/역변환 및 2차 변환/역변환 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
스케일링(Scaling): 양자화된 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있다. 양자화된 레벨에 대한 스케일링의 결과로 변환 계수를 생성할 수 있다. 스케일링을 역양자화(dequantization)라고도 부를 수 있다.
양자화 매개변수(Quantization Parameter): 양자화에서 변환 계수를 이용하여 양자화된 레벨(quantized level)을 생성할 때 사용하는 값을 의미할 수 있다. 또는, 역양자화에서 양자화된 레벨을 스케일링하여 변환 계수를 생성할 때 사용하는 값을 의미할 수도 있다. 양자화 매개변수는 양자화 스텝 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.
잔여 양자화 매개변수(Delta Quantization Parameter): 예측된 양자화 매개변수와 부호화/복호화 대상 유닛의 양자화 매개변수의 차분(difference) 값을 의미할 수 있다.
스캔(Scan): 유닛, 블록 혹은 행렬 내 계수의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있다. 예를 들어, 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 한다. 또는, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 혹은 역 스캔(Inverse Scan)이라고 부를 수 있다.
변환 계수(Transform Coefficient): 부호화기에서 변환을 수행하고 나서 생성된 계수 값을 의미할 수 있다. 또는, 복호화기에서 엔트로피 복호화 및 역양자화 중 적어도 하나를 수행하고 나서 생성된 계수 값을 의미할 수도 있다. 변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 적용한 양자화된 레벨 또는 양자화된 변환 계수 레벨도 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.
양자화된 레벨(Quantized Level): 부호화기에서 변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 수행하여 생성된 값을 의미할 수 있다. 또는, 복호화기에서 역양자화를 수행하기 전 역양자화의 대상이 되는 값을 의미할 수도 있다. 유사하게, 변환 및 양자화의 결과인 양자화된 변환 계수 레벨도 양자화된 레벨의 의미에 포함될 수 있다.
넌제로 변환 계수(Non-zero Transform Coefficient): 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 혹은 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨 혹은 양자화된 레벨을 의미할 수 있다.
양자화 행렬(Quantization Matrix): 영상의 주관적 화질 혹은 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 혹은 역양자화 과정에서 이용하는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬을 스케일링 리스트(scaling list)라고도 부를 수 있다.
양자화 행렬 계수(Quantization Matrix Coefficient): 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수를 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 할 수 있다.
기본 행렬(Default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되어 있는 소정의 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
비 기본 행렬(Non-default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되지 않고, 사용자에 의해서 시그널링되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
통계값(statistic value): 연산 가능한 특정 값들을 가지는 변수, 부호화 파라미터, 상수 등 적어도 하나에 대한 통계값은 해당 특정 값들의 평균값, 합값, 가중평균값, 가중합값, 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 보간값 중 적어도 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 하나 이상의 영상들을 순차적으로 부호화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 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 입력 영상에 대해 인트라 모드 및/또는 인터 모드로 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대한 부호화를 통해 부호화된 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다. 생성된 비트스트림은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장될 수 있거나, 유/무선 전송 매체를 통해 스트리밍될 수 있다. 예측 모드로 인트라 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있고, 예측 모드로 인터 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다. 여기서 인트라 모드는 화면 내 예측 모드를 의미할 수 있으며, 인터 모드는 화면 간 예측 모드를 의미할 수 있다. 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 입력 블록 및 예측 블록의 차분(residual)을 사용하여 잔여 블록을 부호화할 수 있다. 입력 영상은 현재 부호화의 대상인 현재 영상으로 칭해질 수 있다. 입력 블록은 현재 부호화의 대상인 현재 블록 혹은 부호화 대상 블록으로 칭해질 수 있다.
예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록의 주변에 이미 부호화/복호화된 블록의 샘플을 참조 샘플로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 샘플을 이용하여 현재 블록에 대한 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 입력 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측은 화면 내 예측을 의미할 수 있다.
예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 이때, 상기 영역으로 탐색 영역을 사용할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 여기서, 참조 영상에 대한 부호화/복호화가 처리되었을 때 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측은 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 의미할 수 있다.
상기 움직임 예측부(111)와 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 예측 및 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge Mode), 향상된 움직임 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction; AMVP) 모드, 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록 및 예측 블록의 차분을 사용하여 잔여 블록을 생성할 수 있다. 잔여 블록은 잔여 신호로 칭해질 수도 있다. 잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform)하거나, 양자화하거나, 또는 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔여 블록은 블록 단위의 잔여 신호일 수 있다.
변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성할 수 있고, 생성된 변환 계수를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔여 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다. 변환 생략(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔여 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.
변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 적용함으로써 양자화된 레벨(quantized level)이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.
양자화부(140)는 변환 계수 또는 잔여 신호를 양자화 매개변수에 따라 양자화함으로써 양자화된 레벨을 생성할 수 있고, 생성된 양자화된 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 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터(Coding Parameter) 값들 등에 대하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있고, 비트스트림을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 영상의 샘플에 관한 정보 및 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 구문요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 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. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법, 확률 모델, 문맥 모델(Context Model)을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.
엔트로피 부호화부(150)는 변환 계수 레벨(양자화된 레벨)을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태(form) 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다.
부호화 파라미터(Coding Parameter)는 구문요소와 같이 부호화기에서 부호화되어 복호화기로 시그널링되는 정보(플래그, 색인 등)뿐만 아니라, 부호화 과정 혹은 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있으며, 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 유닛/블록 크기, 유닛/블록 깊이, 유닛/블록 분할 정보, 유닛/블록 형태, 유닛/블록 분할 구조, 쿼드트리 형태의 분할 여부, 이진트리 형태의 분할 여부, 이진트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 이진트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 3분할트리 형태의 분할 여부, 3분할트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 3분할트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 복합형트리 형태의 분할 여부, 복합형트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 복합형트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 복합형트리 형태의 분할 트리(이진트리 혹은 3분할 트리), 예측 모드(화면 내 예측 또는 화면 간 예측), 화면 내 휘도 예측 모드/방향, 화면 내 색차 예측 모드/방향, 화면 내 분할 정보, 화면 간 분할 정보, 부호화 블록 분할 플래그, 예측 블록 분할 플래그, 변환 블록 분할 플래그, 참조 샘플 필터링 방법, 참조 샘플 필터 탭, 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, 화면 내 예측 모드, 화면 간 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 움직임 벡터 차분, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 방향, 화면 간 예측 지시자, 예측 리스트 활용 플래그, 참조 영상 리스트, 참조 영상, 움직임 벡터 예측 색인, 움직임 벡터 예측 후보, 움직임 벡터 후보 리스트, 머지 모드 사용 여부, 머지 색인, 머지 후보, 머지 후보 리스트, 스킵(skip) 모드 사용 여부, 보간 필터 종류, 보간 필터 탭, 보간 필터 계수, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 종류, 변환 크기, 1차 변환 사용 여부 정보, 2차 변환 사용 여부 정보, 1차 변환 색인, 2차 변환 색인, 잔여 신호 유무 정보, 부호화 블록 패턴(Coded Block Pattern), 부호화 블록 플래그(Coded Block Flag), 양자화 매개변수, 잔여 양자화 매개변수, 양자화 행렬, 화면 내 루프 필터 적용 여부, 화면 내 루프 필터 계수, 화면 내 루프 필터 탭, 화면 내 루프 필터 모양/형태, 디블록킹 필터 적용 여부, 디블록킹 필터 계수, 디블록킹 필터 탭, 디블록킹 필터 강도, 디블록킹 필터 모양/형태, 적응적 샘플 오프셋 적용 여부, 적응적 샘플 오프셋 값, 적응적 샘플 오프셋 카테고리, 적응적 샘플 오프셋 종류, 적응적 루프내 필터 적용 여부, 적응적 루프내 필터 계수, 적응적 루프내 필터 탭, 적응적 루프내 필터 모양/형태, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델 결정 방법, 문맥 모델 업데이트 방법, 레귤러 모드 수행 여부, 바이패스 모드 수행 여부, 문맥 빈, 바이패스 빈, 중요 계수 플래그, 마지막 중요 계수 플래그, 계수 그룹 단위 부호화 플래그, 마지막 중요 계수 위치, 계수 값이 1보다 큰지에 대한 플래그, 계수 값이 2보다 큰지에 대한 플래그, 계수 값이 3보다 큰지에 대한 플래그, 나머지 계수 값 정보, 부호(sign) 정보, 복원된 휘도 샘플, 복원된 색차 샘플, 잔여 휘도 샘플, 잔여 색차 샘플, 휘도 변환 계수, 색차 변환 계수, 휘도 양자화된 레벨, 색차 양자화된 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 영역의 크기, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 영역의 형태, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 횟수, CTU 크기 정보, 최소 블록 크기 정보, 최대 블록 크기 정보, 최대 블록 깊이 정보, 최소 블록 깊이 정보, 영상 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, 입력 샘플 비트 심도, 복원 샘플 비트 심도, 잔여 샘플 비트 심도, 변환 계수 비트 심도, 양자화된 레벨 비트 심도, 휘도 신호에 대한 정보, 색차 신호에 대한 정보 중 적어도 하나의 값 또는 조합된 형태가 부호화 파라미터에 포함될 수 있다.
여기서, 플래그 혹은 색인을 시그널링(signaling)한다는 것은 인코더에서는 해당 플래그 혹은 색인을 엔트로피 부호화(Entropy Encoding)하여 비트스트림(Bitstream)에 포함하는 것을 의미할 수 있고, 디코더에서는 비트스트림으로부터 해당 플래그 혹은 색인을 엔트로피 복호화(Entropy Decoding)하는 것을 의미할 수 있다.
부호화 장치(100)가 인터 예측을 통한 부호화를 수행할 경우, 부호화된 현재 영상은 이후에 처리되는 다른 영상에 대한 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 현재 영상을 다시 복원 또는 복호화할 수 있고, 복원 또는 복호화된 영상을 참조 영상으로 참조 픽처 버퍼(190)에 저장할 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(160)에서 역양자화(dequantization)될 수 있고. 역변환부(170)에서 역변환(inverse transform)될 수 있다. 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및/또는 역변환된 계수와 예측 블록을 합함으로써 복원 블록(reconstructed block)이 생성될 수 있다. 여기서, 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 역양자화 및 역변환 중 적어도 하나 이상이 수행된 계수를 의미하며, 복원된 잔여 블록을 의미할 수 있다.
복원 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프내 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 등 적어도 하나를 복원 샘플, 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 루프내 필터(in-loop filter)로 칭해질 수도 있다.
디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에서 발생한 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 샘플을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 서로 다른 필터를 적용할 수 있다.
샘플 적응적 오프셋을 이용하여 부호화 에러를 보상하기 위해 샘플 값에 적정 오프셋(offset) 값을 더할 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 디블록킹을 수행한 영상에 대해 샘플 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 영상에 포함된 샘플을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 샘플의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
적응적 루프내 필터는 복원 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 샘플을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. 적응적 루프내 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 부호화 유닛(Coding Unit, CU) 별로 시그널링될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 적응적 루프내 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다.
필터부(180)를 거친 복원 블록 또는 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 영상의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 영상은 필터부(180)를 거친 복원 블록들로 구성된 복원 영상일 수 있다. 저장된 참조 영상은 이후 화면 간 예측 혹은 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), 움직임 보상부(250), 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 수신하거나, 유/무선 전송 매체를 통해 스트리밍되는 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 복원된 영상 또는 복호화된 영상을 생성할 수 있고, 복원된 영상 또는 복호화된 영상을 출력할 수 있다.
복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다.
복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림을 복호화하여 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 복원된 잔여 블록과 및 예측 블록을 더함으로써 복호화 대상이 되는 복원 블록을 생성할 수 있다. 복호화 대상 블록은 현재 블록으로 칭해질 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 따른 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 레벨 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 변환 계수 레벨(양자화된 레벨)을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝 방법을 통해 1차원의 벡터 형태 계수를 2차원의 블록 형태로 변경할 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있고, 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 양자화된 레벨은 역양자화 및/또는 역변환이 수행된 결과로서, 복원된 잔여 블록으로 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 양자화된 레벨에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 복호화 대상 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 샘플 값을 이용하는 공간적 예측을 현재 블록에 대해 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 현재 블록에 대해 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 보상 방법이 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드, 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다.
가산기(255)는 복원된 잔여 블록 및 예측 블록을 가산하여 복원 블록을 생성할 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋 및 적응적 루프내 필터 등 적어도 하나를 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 블록 또는 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다. 필터부(260)를 거친 복원 블록은 참조 영상의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 영상은 필터부(260)를 거친 복원 블록들로 구성된 복원 영상일 수 있다. 저장된 참조 영상은 이후 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용될 수 있다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛으로 분할되는 실시예를 개략적으로 나타낸다.
영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 부호화 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 영상 부호화/복호화의 기본 단위로서 부호화 유닛이 사용될 수 있다. 또한, 영상 부호화/복호화 시 화면 내 예측 모드 및 화면 간 예측 모드가 구분되는 단위로 부호화 유닛을 사용할 수 있다. 부호화 유닛은 예측, 변환, 양자화, 역변환, 역양자화, 또는 변환 계수의 부호화/복호화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 부호화 유닛(Largest Coding Unit; LCU) 단위로 순차적으로 분할되고, LCU 단위로 분할 구조가 결정된다. 여기서, LCU는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 유닛의 분할은 유닛에 해당하는 블록의 분할을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보에는 유닛의 깊이(depth)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)를 기초로 깊이 정보를 가지고 계층적으로 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 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있고, 각 CU마다 저장될 수 있다. 유닛 깊이는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 하위 유닛의 분할 정보는 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
분할 구조는 CTU(310) 내에서의 부호화 유닛(Coding Unit; CU)의 분포를 의미할 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수(2, 4, 8, 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수)의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정할 수 있다. 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반이거나, 분할된 개수에 따라 분할 전의 CU의 가로 크기보다 작은 크기 및 세로 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. CU는 복수의 CU로 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. 예컨대, CTU의 깊이는 0일 수 있고, 최소 부호화 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, CTU는 상술된 것과 같이 최대의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있고, SCU는 최소의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있다. CTU(310)로부터 분할이 시작되고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및/또는 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가한다. 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.
또한, 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, 분할 정보의 값이 제 1 값이면, CU가 분할되지 않을 수 있고, 분할 정보의 값이 제 2 값이면, CU가 분할될 수 있다.
도 3을 참조하면, 깊이가 0인 CTU는 64x64 블록일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 블록일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 32x32 블록 및 16x16 블록의 CU는 각각 깊이 1 및 깊이 2로 표현될 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할(쿼드트리 분할, quad-tree partition)되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 8x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 8x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할(이진트리 분할, binary-tree partition)되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기를 1:2:1의 비율로 분할함으로써, 3개의 부호화 유닛으로 분할할 수 있다. 일 예로, 16x32 크기의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 3개의 부호화 유닛은 상측부터 각각 16x8, 16x16 및 16x8의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 3개의 부호화 유닛은 좌측부터 각각 8x32, 16x32 및 8x32의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 3분할트리(ternary-tree) 형태로 분할(3분할트리 분할, ternary-tree partition)되었다고 할 수 있다.
도 3의 CTU(320)는 쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및 3분할트리 분할이 모두 적용된 CTU의 일 예이다.
전술한 바와 같이, CTU를 분할하기 위해, 쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및 3분할트리 분할 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 각각의 분할은 소정의 우선 순위에 기초하여 적용될 수 있다. 예컨대, CTU에 대해 쿼드트리 분할이 우선적으로 적용될 수 있다. 더 이상 쿼드트리 분할될 수 없는 부호화 유닛은 쿼드트리의 리프 노드에 해당될 수 있다. 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 및/또는 3분할트리의 루트 노드가 될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 분할되거나 3분할트리 분할되거나 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 이 때, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛을 이진트리 분할하거나 3분할트리 분할하여 생성된 부호화 유닛에 대해서는 다시 쿼드트리 분할이 수행되지 않도록 함으로써, 블록의 분할 및/또는 분할 정보의 시그널링을 효과적으로 수행할 수 있다.
쿼드트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할은 쿼드 분할 정보를 이용하여 시그널링될 수 있다. 제 1값(예컨대, '1')을 갖는 쿼드 분할 정보는 해당 부호화 유닛이 쿼드트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예컨대, '0')을 갖는 쿼드 분할 정보는 해당 부호화 유닛이 쿼드트리 분할되지 않음을 지시할 수 있다. 쿼드 분할 정보는 소정의 길이(예컨대, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
이진트리 분할과 3분할트리 분할 사이에는 우선순위가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 분할되거나 3분할트리 분할될 수 있다. 또한, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할에 의해 생성된 부호화 유닛은 다시 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할되거나 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다.
이진트리 분할과 3분할트리 분할 사이에 우선순위가 존재하지 않는 경우의 분할은 복합형트리 분할(multi-type tree partition)이라고 호칭할 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 복합형트리(multi-type tree)의 루트 노드가 될 수 있다. 복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할은 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 시그널링될 수 있다. 상기 복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할을 위해 순차적으로 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보가 시그널링될 수도 있다.
제 1값(예컨대, '1')을 갖는 복합형트리의 분할 여부 정보는 해당 부호화 유닛이 복합형트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예컨대, '0')을 갖는 복합형트리의 분할 여부 정보는 해당 부호화 유닛이 복합형트리 분할되지 않음을 지시할 수 있다.
복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛이 복합형트리 분할되는 경우, 해당 부호화 유닛은 분할 방향 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 방향 정보는 복합형트리 분할의 분할 방향을 지시할 수 있다. 제 1값(예컨대, '1')을 갖는 분할 방향 정보는 해당 부호화 유닛이 세로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예컨대, '0')을 갖는 분할 방향 정보는 해당 부호화 유닛이 가로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다.
복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛이 복합형트리 분할되는 경우, 해당 부호화 유닛은 분할 트리 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 트리 정보는 복합형트리 분할을 위해 사용된 트리를 지시할 수 있다. 제 1값(예컨대, '1')을 갖는 분할 트리 정보는 해당 부호화 유닛이 이진트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제 2값(예컨대, '0')을 갖는 분할 트리 정보는 해당 부호화 유닛이 3분할트리 분할됨을 지시할 수 있다.
분할 여부 정보, 분할 트리 정보 및 분할 방향 정보는 각각 소정의 길이(예컨대, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다. 상기 정보들의 엔트로피 부호화/복호화를 위해, 현재 부호화 유닛에 인접한 주변 부호화 유닛의 정보가 이용될 수 있다. 예컨대, 좌측 부호화 유닛 및/또는 상측 부호화 유닛의 분할 형태(분할 여부, 분할 트리 및/또는 분할 방향)는 현재 부호화 유닛의 분할 형태와 유사할 확률이 높다. 따라서, 주변 부호화 유닛의 정보에 기초하여, 현재 부호화 유닛의 정보의 엔트로피 부호화/복호화를 위한 컨텍스트 정보를 유도할 수 있다. 이때, 주변 부호화 유닛의 정보에는 해당 부호화 유닛의 쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
다른 실시예로서, 이진트리 분할과 3분할트리 분할 중, 이진트리 분할이 우선적으로 수행될 수 있다. 즉, 이진트리 분할이 먼저 적용되고, 이진트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛을 3분할트리의 루트 노드로 설정할 수도 있다. 이 경우, 3분할트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해서는 쿼드트리 분할 및 이진트리 분할이 수행되지 않을 수 있다.
쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할에 의해 더 이상 분할되지 않는 부호화 유닛은 부호화, 예측 및/또는 변환의 단위가 될 수 있다. 즉, 예측 및/또는 변환을 위해 부호화 유닛이 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 따라서, 부호화 유닛을 예측 유닛 및/또는 변환 유닛으로 분할하기 위한 분할 구조, 분할 정보 등이 비트스트림에 존재하지 않을 수 있다.
다만, 분할의 단위가 되는 부호화 유닛의 크기가 최대 변환 블록의 크기보다 큰 경우, 해당 부호화 유닛은 최대 변환 블록의 크기와 같거나 또는 작은 크기가 될 때까지 재귀적으로 분할될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 크기가 64x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, 상기 부호화 유닛은 변환을 위해, 4개의 32x32 블록으로 분할될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 크기가 32x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, 상기 부호화 유닛은 변환을 위해, 2개의 32x32 블록으로 분할될 수 있다. 이 경우, 변환을 위한 부호화 유닛의 분할 여부는 별도로 시그널링되지 않고, 상기 부호화 유닛의 가로 또는 세로와 최대 변환 블록의 가로 또는 세로의 비교에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 가로가 최대 변환 블록의 가로보다 큰 경우, 부호화 유닛은 세로로 2등분될 수 있다. 또한, 부호화 유닛의 세로가 최대 변환 블록의 세로보다 큰 경우, 부호화 유닛은 가로로 2등분될 수 있다.
부호화 유닛의 최대 및/또는 최소 크기에 관한 정보, 변환 블록의 최대 및/또는 최소 크기에 관한 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 타일 레벨, 타일 그룹 레벨, 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 최대 크기는 64x64로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다.
쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(쿼드트리 최소 크기)에 관한 정보 및/또는 복합형트리의 루트 노드에서 리프 노드에 이르는 최대 깊이(복합형트리 최대 깊이)에 관한 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨, 타일 레벨 등일 수 있다. 상기 쿼드트리 최소 크기에 관한 정보 및/또는 상기 복합형트리 최대 깊이에 관한 정보는 화면 내 슬라이스와 화면 간 슬라이스의 각각에 대해 시그널링되거나 결정될 수 있다.
CTU의 크기와 변환 블록의 최대 크기에 대한 차분 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨, 타일 레벨 등일 수 있다. 이진트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최대 크기(이진트리 최대 크기)에 관한 정보는 부호화 트리 유닛의 크기와 상기 차분 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 3분할트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최대 크기(3분할트리 최대 크기)는 슬라이스의 타입에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 예컨대, 화면 내 슬라이스인 경우, 3분할트리 최대 크기는 32x32일 수 있다. 또한, 예컨대, 화면 간 슬라이스인 경우, 3분할 트리 최대 크기는 128x128일 수 있다. 예컨대, 이진트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(이진트리 최소 크기) 및/또는 3분할트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(3분할트리 최소 크기)는 부호화 블록의 최소 크기로 설정될 수 있다.
또 다른 예로, 이진트리 최대 크기 및/또는 3분할트리 최대 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 또한, 이진트리 최소 크기 및/또는 3분할트리 최소 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다.
전술한 다양한 블록의 크기 및 깊이 정보에 기초하여, 쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 트리 정보 및/또는 분할 방향 정보 등이 비트스트림에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.
예컨대, 부호화 유닛의 크기가 쿼드트리 최소 크기보다 크지 않으면, 상기 부호화 유닛은 쿼드 분할 정보를 포함하지 않고, 해당 쿼드 분할 정보는 제 2값으로 추론될 수 있다.
예컨대, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 이진트리 최대 크기(가로 및 세로) 및/또는 3분할트리 최대 크기(가로 및 세로)보다 큰 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제 2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 이진트리 최소 크기(가로 및 세로)와 동일하거나, 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 3분할트리 최소 크기(가로 및 세로)의 두 배와 동일한 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제 2값으로 추론될 수 있다. 왜냐하면, 상기 부호화 유닛을 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할할 경우, 이진트리 최소 크기 및/또는 3분할트리 최소 크기보다 작은 부호화 유닛이 생성되기 때문이다.
또는, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할은 가상의 파이프라인 데이터 유닛의 크기(이하, 파이프라인 버퍼 크기)에 기초하여 제한될 수 있다. 예컨대, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할에 의해, 부호화 유닛이 파이프라인 버퍼 크기에 적합하지 않은 서브 부호화 유닛으로 분할될 경우, 해당 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할은 제한될 수 있다. 파이프라인 버퍼 크기는 최대 변환 블록의 크기(예컨대, 64X64)일 수 있다. 예컨대, 파이프라인 버퍼 크기가 64X64일 때, 아래의 분할은 제한될 수 있다.
- NxM(N 및/또는 M은 128) 부호화 유닛에 대한 3분할트리 분할
- 128xN(N <= 64) 부호화 유닛에 대한 수평 방향 이진트리 분할
- Nx128(N <= 64) 부호화 유닛에 대한 수직 방향 이진트리 분할
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 복합형트리 내의 깊이가 복합형트리 최대 깊이와 동일한 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제 2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할, 수평 방향 이진트리 분할, 수직 방향 3분할트리 분할 및 수평 방향 3분할트리 분할 중 적어도 하나가 가능한 경우에만, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제 2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할과 수평 방향 이진트리 분할이 모두 가능하거나, 수직 방향 3분할트리 분할과 수평 방향 3분할트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 상기 분할 방향 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 분할 방향 정보는 시그널링되지 않고, 분할이 가능한 방향을 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할과 수직 방향 3분할트리 분할이 모두 가능하거나, 수평 방향 이진트리 분할과 수평 방향 3분할트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 상기 분할 트리 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 분할 트리 정보는 시그널링되지 않고, 분할이 가능한 트리를 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
도 4는 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 중심으로부터 외곽으로의 화살표들은 화면 내 예측 모드들의 예측 방향들을 나타낼 수 있다.
화면 내 부호화 및/또는 복호화는 현재 블록의 주변 블록의 참조 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록일 수 있다. 예를 들면, 화면 내 부호화 및/또는 복호화는 복원된 주변 블록이 포함하는 참조 샘플의 값 또는 부호화 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.
예측 블록은 화면 내 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 2x2, 4x4, 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.
화면 내 예측은 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 현재 블록이 가질 수 있는 화면 내 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 형태 등을 포함할 수 있다.
화면 내 예측 모드의 개수는 블록의 크기에 관계없이 N개로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들면, 화면 내 예측 모드의 개수는 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 또는 67 등일 수 있다. 또는, 화면 내 예측 모드의 개수는 블록의 크기 및/또는 색 성분(color component)의 타입에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 색 성분이 휘도(luma) 신호인지 아니면 색차(chroma) 신호인지에 따라 화면 내 예측 모드의 개수가 다를 수 있다. 예컨대, 블록의 크기가 커질수록 화면 내 예측 모드의 개수는 많아질 수 있다. 또는 휘도 성분 블록의 화면 내 예측 모드의 개수는 색차 성분 블록의 화면 내 예측 모드의 개수보다 많을 수 있다.
화면 내 예측 모드는 비방향성 모드 또는 방향성 모드일 수 있다. 비방향성 모드는 DC 모드 또는 플래너(Planar) 모드일 수 있으며, 방향성 모드(angular mode)는 특정한 방향 또는 각도를 가지는 예측 모드일 수 있다. 상기 화면 내 예측 모드는 모드 번호, 모드 값, 모드 숫자, 모드 각도, 모드 방향 중 적어도 하나로 표현될 수 있다. 화면 내 예측 모드의 개수는 상기 비방향성 및 방향성 모드를 포함하는 하나 이상의 M개 일 수 있다.현재 블록을 화면 내 예측하기 위해 복원된 주변 블록에 포함되는 샘플들이 현재 블록의 참조 샘플로 이용 가능한지 여부를 검사하는 단계가 수행될 수 있다. 현재 블록의 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플이 존재할 경우, 복원된 주변 블록에 포함된 샘플들 중 적어도 하나의 샘플 값을 복사 및/또는 보간한 값을 이용하여 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플의 샘플 값으로 대체한 후, 현재 블록의 참조 샘플로 이용할 수 있다.
도 7은 화면 내 예측에 이용 가능한 참조 샘플들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 화면 내 예측을 위해, 참조 샘플 라인 0 내지 참조 샘플 라인 3 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 도 7에 있어서, 세그먼트 A와 세그먼트 F의 샘플들은 복원된 이웃 블록으로부터 가져오는 대신 각각 세그먼트 B와 세그먼트 E의 가장 가까운 샘플들로 패딩될 수 있다. 현재 블록의 화면 내 예측을 위해 이용될 참조 샘플 라인을 지시하는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 있어서, 참조 샘플 라인 0, 1, 2 를 지시하는 인덱스 정보로 참조 샘플 라인 지시자 0, 1, 2 를 시그널링 할 수 있다. 현재 블록의 상단 경계가 CTU의 경계인 경우, 참조 샘플 라인 0만 이용가능할 수 있다. 따라서 이 경우, 상기 인덱스 정보는 시그널링되지 않을 수 있다. 참조 샘플 라인 0 이외에 다른 참조 샘플 라인이 이용되는 경우, 후술하는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.
화면 내 예측 시 화면 내 예측 모드 및 현재 블록의 크기 중 적어도 하나에 기반하여 참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 필터를 적용할 수 있다.
플래너 모드의 경우, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때, 예측 대상 샘플의 예측 블록 내 위치에 따라, 현재 샘플의 상단 및 좌측 참조 샘플, 현재 블록의 우상단 및 좌하단 참조 샘플의 가중합을 이용하여 예측 대상 샘플의 샘플값을 생성할 수 있다. 또한, DC 모드의 경우, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때, 현재 블록의 상단 및 좌측 참조 샘플들의 평균 값을 이용할 수 있다. 또한, 방향성 모드의 경우 현재 블록의 상단, 좌측, 우상단 및/또는 좌하단 참조 샘플을 이용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 샘플 값 생성을 위해 실수 단위의 보간을 수행할 수도 있다.
색 성분간 화면 내 예측의 경우, 제 1 색 성분의 대응 복원 블록에 기초하여 제 2 색 성분의 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 예컨대, 제 1 색 성분은 휘도 성분, 제 2 색 성분은 색차 성분일 수 있다. 색 성분간 화면 내 예측을 위해, 제 1 색 성분과 제 2 색 성분 간의 선형 모델의 파라미터가 템플릿에 기초하여 유도될 수 있다. 템플릿은 현재 블록의 상단 및/또는 좌측 주변 샘플 및 이에 대응하는 제 1 색 성분의 복원 블록의 상단 및/또는 좌측 주변 샘플을 포함할 수 있다. 예컨대, 선형 모델의 파라미터는 템플릿내의 샘플들 중 최대값을 갖는 제 1 색 성분의 샘플값과 이에 대응하는 제 2 색 성분의 샘플값, 템플릿내의 샘플들 중 최소값을 갖는 제 1 색 성분의 샘플값과 이에 대응하는 제 2 색 성분의 샘플값을 이용하여 유도될 수 있다. 선형 모델의 파라미터가 유도되면, 대응 복원 블록을 선형 모델에 적용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 영상 포맷에 따라, 제 1 색 성분의 복원 블록의 주변 샘플 및 대응 복원 블록에 대해 서브 샘플링이 수행될 수 있다. 예컨대, 제 2 색 성분의 1개의 샘플이 제 1 색 성분의 4개의 샘플들에 대응되는 경우, 제 1 색 성분의 4개의 샘플들을 서브 샘플링하여, 1개의 대응 샘플을 계산할 수 있다. 이 경우, 선형 모델의 파라미터 유도 및 색 성분간 화면 내 예측은 서브 샘플링된 대응 샘플에 기초하여 수행될 수 있다. 색 성분간 화면 내 예측의 수행 여부 및/또는 템플릿의 범위는 화면 내 예측 모드로서 시그널링될 수 있다.
현재 블록은 가로 또는 세로 방향으로 2개 또는 4개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 분할된 서브 블록들은 순차적으로 복원될 수 있다. 즉, 서브 블록에 대해 화면 내 예측이 수행되어 서브 예측 블록이 생성될 수 있다. 또한, 서브 블록에 대해 역양자화 및/또는 역변환이 수행되어 서브 잔차 블록이 생성될 수 있다. 서브 예측 블록을 서브 잔차 블록에 더해서 복원된 서브 블록이 생성될 수 있다. 복원된 서브 블록은 후순위 서브 블록의 화면 내 예측을 위한 참조 샘플로서 이용될 수 있다. 서브 블록은 소정 개수(예컨대, 16개) 이상의 샘플들을 포함하는 블록일 수 있다. 따라서, 예컨대, 현재 블록이 8x4 블록 또는 4x8 블록의 경우, 현재 블록은 2개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 또한, 현재 블록이 4x4 블록인 경우, 현재 블록은 서브 블록들로 분할될 수 없다. 현재 블록이 그 외의 크기를 갖는 경우, 현재 블록은 4개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 상기 서브 블록 기반의 화면 내 예측의 수행 여부 및/또는 분할 방향(가로 또는 세로)에 관한 정보가 시그널링될 수 있다. 상기 서브 블록 기반의 화면 내 예측은 참조 샘플 라인 0을 이용하는 경우에만 수행되도록 제한될 수 있다. 상기 서브 블록 기반의 화면 내 예측이 수행되는 경우, 후술하는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.
화면 내 예측된 예측 블록에 필터링을 수행하여 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 필터링은 필터링 대상 샘플, 좌측 참조 샘플, 상단 참조 샘플 및/또는 좌상단 참조 샘플에 소정의 가중치를 적용함으로써 수행될 수 있다. 상기 필터링에 이용되는 가중치 및/또는 참조 샘플(범위, 위치 등)은 블록 크기, 화면 내 예측 모드 및 필터링 대상 샘플의 예측 블록 내 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 필터링은 소정의 화면 내 예측 모드(예컨대, DC, planar, 수직, 수평, 대각 및/또는 인접 대각 모드)의 경우에만 수행될 수 있다. 인접 대각 모드는 대각 모드에 k를 가감한 모드일 수 있다. 예컨대, k는 8 이하의 양의 정수일 수 있다.
현재 블록의 화면 내 예측 모드는 현재 블록의 주변에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드로부터 예측하여 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다. 현재 블록과 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 블록과 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하다는 정보를 시그널링할 수 있다. 또한, 복수 개의 주변 블록의 화면 내 예측 모드 중 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일한 화면 내 예측 모드에 대한 지시자 정보를 시그널링 할 수 있다. 현재 블록과 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 상이하면 주변 블록의 화면 내 예측 모드를 기초로 엔트로피 부호화/복호화를 수행하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다.
도 5는 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 사각형은 영상을 나타낼 수 있다. 또한, 도 5에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 각 영상은 부호화 타입에 따라 I 픽처(Intra Picture), P 픽처(Predictive Picture), B 픽처(Bi-predictive Picture) 등으로 분류될 수 있다.
I 픽처는 화면 간 예측 없이 화면 내 예측을 통해 부호화/복호화될 수 있다. P 픽처는 단방향(예컨대, 순방향 또는 역방향)에 존재하는 참조 영상만을 이용하는 화면 간 예측을 통해 부호화/복호화될 수 있다. B 픽처는 쌍방향(예컨대, 순방향 및 역방향)에 존재하는 참조 영상들을 이용하는 화면 간 예측을 통해 부호화/복호화 될 수 있다. 또한, B 픽처인 경우, 쌍방향에 존재하는 참조 영상들을 이용하는 화면 간 예측 또는 순방향 및 역방향 중 일 방향에 존재하는 참조 영상을 이용하는 화면 간 예측을 통해 부호화/복호화될 수 있다. 여기에서, 쌍방향은 순방향 및 역방향일 수 있다. 여기서, 화면 간 예측이 사용되는 경우, 부호화기에서는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있고, 복호화기에서는 그에 대응하는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
아래에서, 실시예에 따른 화면 간 예측에 대해 구체적으로 설명된다.
화면 간 예측 혹은 움직임 보상은 참조 영상 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다.
현재 블록에 대한 움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 화면 간 예측 중 도출될 수 있다. 움직임 정보는 복원된 주변 블록의 움직임 정보, 콜 블록(collocated block; col block)의 움직임 정보 및/또는 콜 블록에 인접한 블록을 이용하여 도출될 수 있다. 콜 블록은 이미 복원된 콜 픽처(collocated picture; col picture) 내에서 현재 블록의 공간적 위치에 대응하는 블록일 수 있다. 여기서, 콜 픽처는 참조 영상 리스트에 포함된 적어도 하나의 참조 영상 중에서 하나의 픽처일 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식은 현재 블록의 예측 모드에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 화면 간 예측을 위해 적용되는 예측 모드로서, AMVP 모드, 머지 모드, 스킵 모드, 움직임 벡터 차분을 가진 머지 모드, 서브 블록 머지 모드, 기하 분할 모드, 인터 인트라 결합 예측 모드, 어파인 인터 모드 등이 있을 수 있다. 여기서 머지 모드를 움직임 병합 모드(motion merge mode)라고 지칭할 수 있다.
예를 들면, 예측 모드로서, AMVP가 적용되는 경우, 복원된 주변 블록의 움직임 벡터, 콜 블록의 움직임 벡터, 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 벡터, (0, 0) 움직임 벡터 중 적어도 하나를 움직임 벡터 후보로 결정하여 움직임 벡터 후보 리스트(motion vector candidate list)를 생성할 수 있다. 생성된 움직임 벡터 후보 리스트를 이용하여 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다. 유도된 움직임 벡터 후보를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다. 여기서, 콜 블록의 움직임 벡터 또는 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 벡터를 시간적 움직임 벡터 후보(temporal motion vector candidate)라 지칭할 수 있고, 복원된 주변 블록의 움직임 벡터를 공간적 움직임 벡터 후보(spatial motion vector candidate)라 지칭할 수 있다.
부호화 장치(100)는 현재 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 후보 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 엔트로피 부호화할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 움직임 벡터 후보 색인을 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 움직임 벡터 후보 색인은 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 후보를 지시할 수 있다. 복호화 장치(200)는 움직임 벡터 후보 색인을 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화하고, 엔트로피 복호화된 움직임 벡터 후보 색인을 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 복호화 대상 블록의 움직임 벡터 후보를 선택할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화된 MVD 및 움직임 벡터 후보의 합을 통해 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 계산된 MVD의 해상도 정보를 엔트로피 부호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 MVD 해상도 정보를 이용하여 엔트로피 복호화된 MVD의 해상도를 조정할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 어파인 모델에 기반하여 현재 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 후보 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 엔트로피 부호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화된 MVD 및 어파인 제어 움직임 벡터 후보의 합을 통해 복호화 대상 블록의 어파인 제어 움직임 벡터를 도출하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
비트스트림은 참조 영상을 지시하는 참조 영상 색인 등을 포함할 수 있다. 참조 영상 색인은 엔트로피 부호화되어 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터와 참조 영상 색인 정보에 기반하여 복호화 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식의 다른 예로, 머지 모드가 있다. 머지 모드란 복수의 블록들에 대한 움직임의 병합을 의미할 수 있다. 머지 모드는 현재 블록의 움직임 정보를 주변 블록의 움직임 정보로부터 유도하는 모드를 의미할 수 있다. 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트(merge candidate list)를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 영상 색인, 및 3) 화면 간 예측 지시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 지시자는 단방향 (L0 예측, L1 예측) 또는 쌍방향일 수 있다.
머지 후보 리스트는 움직임 정보들이 저장된 리스트를 나타낼 수 있다. 머지 후보 리스트에 저장되는 움직임 정보는, 현재 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보(공간적 머지 후보(spatial merge candidate)) 및 참조 영상에서 현재 블록에 대응되는(collocated) 블록의 움직임 정보(시간적 머지 후보(temporal merge candidate)), 이미 머지 후보 리스트에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보, 현재 블록 이전에 부호화/복호화된 블록의 움직임 정보(히스토리 기반 머지 후보(history-based merge candidate)) 및 제로 머지 후보 중 적어도 하나일 수 있다.
부호화 장치(100)는 머지 플래그(merge flag) 및 머지 색인(merge index) 중 적어도 하나를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성한 후 복호화 장치(200)로 시그널링할 수 있다. 머지 플래그는 블록 별로 머지 모드를 수행할지 여부를 나타내는 정보일 수 있고, 머지 색인은 현재 블록에 인접한 주변 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보일 수 있다. 예를 들면, 현재 블록의 주변 블록들은 현재 블록의 좌측 인접 블록, 상단 인접 블록 및 시간적 인접 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 머지 후보의 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하기 위한 보정 정보를 엔트로피 부호화하여 복호화 장치(200)로 시그널링할 수 있다. 복호화 장치(200)는 머지 색인에 의해 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 보정 정보에 기초하여 보정할 수 있다. 여기서, 보정 정보는 보정 여부 정보, 보정 방향 정보 및 보정 크기 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 위와 같이, 시그널링되는 보정 정보를 기초로 머지 후보의 움직임 벡터를 보정하는 예측 모드를 움직임 벡터 차분을 가진 머지 모드로 칭할 수 있다.
스킵 모드는 주변 블록의 움직임 정보를 그대로 현재 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 어떤 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로서 이용할 것인지에 대한 정보를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 시그널링할 수 있다. 이때, 부호화 장치(100)는 움직임 벡터 차분 정보, 부호화 블록 플래그 및 변환 계수 레벨(양자화된 레벨) 중 적어도 하나에 관한 구문요소를 복호화 장치(200)에 시그널링하지 않을 수 있다.
서브 블록 머지 모드(subblock merge mode)는, 부호화 블록(CU)의 서브 블록 단위로 움직임 정보를 유도하는 모드를 의미할 수 있다. 서브 블록 머지 모드가 적용되는 경우, 참조 영상에서 현재 서브 블록에 대응되는(collocated) 서브 블록의 움직임 정보 (서브블록 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 이용하여 서브 블록 머지 후보 리스트(subblock merge candidate list)가 생성될 수 있다.
기하 분할 모드(geometric partitioning mode)는, 현재 블록을 소정의 방향으로 분할하여 각각의 움직임 정보를 유도하고, 유도된 각각의 움직임 정보를 이용하여 각각의 예측 샘플을 유도하고, 유도된 각각의 예측 샘플을 가중합하여 현재 블록의 예측 샘플을 유도하는 모드를 의미할 수 있다.
인터 인트라 결합 예측 모드는, 화면 간 예측으로 생성된 예측 샘플과 화면 내 예측으로 생성된 예측 샘플을 가중합하여 현재 블록의 예측 샘플을 유도하는 모드를 의미할 수 있다.
복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보를 자체적으로 보정할 수 있다. 복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보가 지시하는 참조 블록을 기준으로 기정의된 구역 탐색하여 최소의 SAD를 갖는 움직임 정보를 보정된 움직임 정보로 유도할 수 있다.
복호화 장치(200)는 광학적 흐름(Optical Flow)을 이용하여 화면 간 예측을 통해 유도된 예측 샘플을 보상할 수 있다.
도 6은 변환 및 양자화의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 잔여 신호에 변환 및/또는 양자화 과정을 수행하여 양자화된 레벨이 생성될 수 있다. 상기 잔여 신호는 원본 블록과 예측 블록(화면 내 예측 블록 혹은 화면 간 예측 블록) 간의 차분으로 생성될 수 있다. 여기에서, 예측 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측에 의해 생성된 블록일 수 있다. 여기서, 변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 잔여 신호에 대해서 1차 변환을 수행하면 변환 계수가 생성될 수 있고, 변환 계수에 2차 변환을 수행하여 2차 변환 계수를 생성할 수 있다.
1차 변환(Primary Transform)은 기-정의된 복수의 변환 방법 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 일예로, 기-정의된 복수의 변환 방법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform) 또는 KLT(Karhunen-Loeve Transform) 기반 변환 등을 포함할 수 있다. 1차 변환이 수행 후 생성되는 변환 계수에 2차 변환(Secondary Transform)을 수행할 수 있다. 1차 변환 및/또는 2차 변환시에 적용되는 변환 방법은 현재 블록 및/또는 주변 블록의 부호화 파라미터 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 또는 변환 방법을 지시하는 변환 정보가 시그널링될 수도 있다. DCT 기반 변환은 예컨대, DCT2, DCT-8 등을 포함할 수 있다. DST 기반 변환은 예컨대, DST-7을 포함할 수 있다.
1차 변환 및/또는 2차 변환이 수행된 결과 또는 잔여 신호에 양자화를 수행하여 양자화된 레벨을 생성할 수 있다. 양자화된 레벨은 화면 내 예측 모드 또는 블록 크기/형태 중 적어도 하나를 기준으로 우상단 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나에 따라 스캐닝(scanning) 될 수 있다. 예를 들어, 우상단(up-right) 대각 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 블록의 크기 및/또는 화면 내 예측 모드에 따라 우상단 대각 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 스캐닝된 양자화된 레벨은 엔트로피 부호화되어 비트스트림에 포함될 수 있다.
복호화기에서는 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 양자화된 레벨을 생성할 수 있다. 양자화된 레벨은 역 스캐닝(Inverse Scanning)되어 2차원의 블록 형태로 정렬될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로 우상단 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
양자화된 레벨에 역양자화를 수행할 수 있고, 2차 역변환 수행 여부에 따라 2차 역변환을 수행할 수 있고, 2차 역변환이 수행된 결과에 1차 역변환 수행 여부에 따라 1차 역변환을 수행하여 복원된 잔여 신호가 생성될 수 있다.
화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 통해 복원된 휘도 성분에 대해 인루프 필터링 전에 동적 범위(dynamic range)의 역매핑(inverse mapping)이 수행될 수 있다. 동적 범위는 16개의 균등한 조각(piece)으로 분할될 수 있고, 각 조각에 대한 매핑 함수가 시그널링될 수 있다. 상기 매핑 함수는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다. 상기 역매핑을 수행하기 위한 역매핑 함수는 상기 매핑 함수에 기초하여 유도될 수 있다. 인루프 필터링, 참조 픽처의 저장 및 움직임 보상은 역매핑된 영역에서 수행되며, 화면 간 예측을 통해 생성된 예측 블록은 상기 매핑 함수를 이용한 매핑에 의해 매핑된 영역으로 전환된 후, 복원 블록의 생성에 이용될 수 있다. 그러나, 화면 내 예측은 매핑된 영역에서 수행되므로, 화면 내 예측에 의해 생성된 예측 블록은 매핑/역매핑 없이, 복원 블록의 생성에 이용될 수 있다.
현재 블록이 색차 성분의 잔차 블록인 경우, 매핑된 영역의 색차 성분에 대해 스케일링을 수행함으로써 상기 잔차 블록은 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다. 상기 스케일링의 가용 여부는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다. 상기 스케일링은 루마 성분에 대한 상기 매핑이 가용하고 휘도 성분의 분할과 색차 성분의 분할이 동일한 트리 구조를 따르는 경우에만 상기 스케일링이 적용될 수 있다. 상기 스케일링은 상기 색차 블록에 대응하는 휘도 예측 블록의 샘플값의 평균에 기초하여 수행될 수 있다. 이 때, 현재 블록이 화면 간 예측을 사용하는 경우, 상기 휘도 예측 블록은 매핑된 휘도 예측 블록을 의미할 수 있다. 휘도 예측 블록의 샘플값의 평균이 속하는 조각(piece)의 인덱스를 이용하여, 룩업테이블을 참조함으로써, 상기 스케일링에 필요한 값을 유도할 수 있다. 최종적으로 상기 유도된 값을 이용하여 상기 잔차 블록을 스케일링함으로써, 상기 잔차 블록은 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다. 이 후의 색차 성분 블록의 복원, 화면 내 예측, 화면 간 예측, 인루프 필터링 및 참조 픽처의 저장은 역매핑된 영역에서 수행될 수 있다.
상기 휘도 성분 및 색차 성분의 매핑/역매핑이 가용한지 여부를 나타내는 정보는 시퀀스 파라미터 셋을 통해 시그널링될 수 있다.
현재 블록의 예측 블록은 현재 블록과 현재 픽처 내 참조 블록 사이의 위치 이동(displacement)을 나타내는 블록 벡터에 기초하여 생성될 수 있다. 이와 같이, 현재 픽처를 참조하여 예측 블록을 생성하는 예측 모드를 화면 내 블록 카피(Intra Block Copy, IBC) 모드라고 명명할 수 있다. IBC 모드는 MxN(M<=64, N<=64) 부호화 유닛에 적용될 수 있다. IBC 모드는 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드 등을 포함할 수 있다. 스킵 모드 또는 머지 모드의 경우, 머지 후보 리스트가 구성되고, 머지 인덱스가 시그널링되어 하나의 머지 후보가 특정될 수 있다. 상기 특정된 머지 후보의 블록 벡터가 현재 블록의 블록 벡터로서 이용될 수 있다. 머지 후보 리스트는 공간적 후보, 히스토리에 기반한 후보, 두개 후보의 평균에 기반한 후보 또는 제로 머지 후보 등 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. AMVP 모드의 경우, 차분 블록 벡터가 시그널링될 수 있다. 또한, 예측 블록 벡터는 현재 블록의 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 어느 이웃 블록을 이용할지에 관한 인덱스는 시그널링될 수 있다. IBC 모드의 예측 블록은 현재 CTU 또는 좌측 CTU에 포함되고, 기 복원된 영역내의 블록으로 한정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 예측 블록은, 현재 블록이 속한 64x64 블록보다 부호화/복호화 순서상 앞선 3개의 64x64 블록 영역내에 위치하도록 블록 벡터의 값이 제한될 수 있다. 이와 같이 블록 벡터의 값을 제한함으로써, IBC 모드 구현에 따른 메모리 소비와 장치의 복잡도를 경감할 수 있다.
이하, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 기하학적 화면 간 예측 부호화/복호화 방법에 대해서 자세히 설명한다.
이하의 설명에서, 기하학적 화면 간 예측 모드, Geometry Partition(GEO), Geometric Partition Mode(GPM)은 모두 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 화면 간 예측 정보를 복호화하는 단계(S810), 현재 블록의 화면 간 예측 모드를 결정하는 단계(S820), 현재 블록의 화면 간 예측 후보를 유도하는 단계(S830) 및/또는 현재 블록의 움직임 정보를 결정/획득하는 단계(S840)을 포함할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 화면 간 예측 모드를 결정하는 단계(S910), 현재 블록의 화면 간 예측 후보를 유도하는 단계(S920), 현재 블록의 움직임 정보를 결정/획득하는 단계(S930) 및/또는 현재 블록의 화면 간 예측 정보를 부호화하는 단계(S940)을 포함할 수 있다.
도 10은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계(S1010), 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계(S1020) 및/또는 제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계(S1030)을 포함할 수 있다.
이때, 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 현재 블록을 분할하는 GPM 경계선을 기반으로 결정될 수 있다.
도 11은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계(S1110), 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계(S1120), 제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계(S1130) 및/또는 상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치 관련 정보를 부호화하는 단계(S1140)을 포함할 수 있다.
이때, 가중치 관련 정보는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM 경계선을 기반으로 결정될 수 있다.
이하, 도 8 및 도 9의 각 단계에 대해서 자세히 설명한다.
먼저, 현재 블록의 화면 간 예측 모드를 결정하는 단계(S820, S910)에 대해서 자세히 설명한다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 현재 블록의 예측 모드는 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드 중 적어도 하나로 결정될 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드는 머지 모드로 결정될 수 있다. 이 경우, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도될 수 있다. 예컨대, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 화면 간 예측이 수행되고, 그에 따른 잔여 블록들이 유도될 수 있다. 이때, 예측에 사용되는 주변 블록은 예측 정보와 잔여 블록의 부호화/복호화에 최소한의 비용이 소비되는 주변 블록으로 결정될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드는 스킵 모드로 결정될 수 있다. 이 경우, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도될 수 있다. 스킵 모드가 적용되는 경우, 잔여 블록들은 생성되지 않을 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드는 AMVP 모드로 결정될 수 있다. 이 경우, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도될 수 있다. AMVP 모드가 적용되는 경우, 주변 블록을 통해 현재 블록에 대한 예측 움직임 정보가 유도되고, 해당 예측 움직임 정보를 기반으로 추가적인 탐색/연산을 통해 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도될 수 있다.
이외에, 현재 블록의 예측 모드는 부-블록(sub-block) 기반 머지 모드, 부-블록 기반 스킵 모드, 부-블록 기반 AMVP 모드, MMVD, CIIP 모드 및 삼각 분할 모드 중 적어도 하나의 예측 모드로 결정되거나, 머지 모드, 스킵 모드 및 AMVP 모드 중 적어도 하나 및 전술한 예측 모드들 중 적어도 하나의 예측 모드의 조합으로 결정될 수 있다. 이때, 현재 블록의 예측 모드는 시그널링되는 플래그, 인덱스 등의 정보를 이용하여 결정될 수 있다. 다른 예로, 현재 블록의 예측 모드는 부호화 파라미터를 기반으로 시그널링 없이 결정될 수도 있다.
현재 블록의 예측 모드가 부-블록 기반 예측 모드로 결정되는 경우, 현재 블록은 M개의 부-블록으로 분할되어, M개의 화면 간 예측 정보가 결정될 수 있다. 이때, 부-블록의 크기는 4x4, 4x8, 8x4, 4x16, 16x4… 2NxN, Nx2N 중 적어도 하나일 수 있으며, 소정의 크기로 기설정될 수도 있다.
일 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드는 부-블록 기반 머지 모드로 결정될 수 있다. 현재 블록의 부-블록 기반 머지 모드는 ATMVP, 어파인 모드 중 적어도 하나의 방법으로 수행될 수 있다. 즉, 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 ATMVP 또는 어파인 모드인 경우, 부-블록 기반 머지 모드가 적용될 수 있다.
현재 블록에 대해 부-블록 기반 머지 모드가 적용되는 경우 머지 인덱스, 잔차 신호로 예측 정보가 구성되고 시그널링될 수 있다. 이때, 최소한의 비용이 소비되는 주변 블록의 부-블록 단위 움직임 정보가 현재 블록의 부호화/복호화를 위해 사용될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드는 부-블록 기반 스킵 모드로 결정될 수 있다. 현재 블록에 대해 부-블록 기반 스킵 모드가 적용되는 경우 머지 인덱스, 잔차 신호로 예측 정보가 구성되고 시그널링될 수 있다. 이때, 최소한의 비용이 소비되는 주변 블록의 부-블록 단위 움직임 정보가 현재 블록의 부호화/복호화를 위해 사용될 수 있다. 부-블록 기반 스킵 모드가 적용되는 경우, 주변 블록의 부-블록 단위 움직임 정보가 현재 블록의 부-블록 단위 움직임 정보로 사용될 수 있으나, 예측에 따른 잔여 블록은 유도되지 않을 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드는 부-블록 기반 AMVP모드로 결정될 수 있다. 부-블록 기반 AMVP 모드는 현재 블록의 예측 모드가 어파인 모드인 경우 적용될 수 있다. 현재 블록의 부-블록 단위 AMVP 모드가 적용되는 경우, AMVP 인덱스, 움직임 정보 차이(Motion Vector Difference), 참조 픽처 인덱스, 참조 방향 및 잔차 신호 증 적어도 하나를 기반으로 예측 정보가 구성되고 시그널링될 수 있다. 이때, 최소한의 비용이 소비되는 주변 블록의 부-블록 단위 움직임 정보가 현재 블록의 부호화/복호화를 위해 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 예측 모드는 MMVD 모드로 결정될 수 있다. MMVD 모드는 현재 블록에 대해 머지 모드, 스킵 모드, 부-블록 기반 머지 모드, 부블록 기반 스킵 모드 중 적어도 하나가 적용되는 경우, 적용될 수 있다. 현재 블록에 대해 MMVD 모드가 적용되는 경우, 움직임 벡터 보정값, 움직임 벡터 보정 방향 중 적어도 하나가 MMVD 예측 정보로서 시그널링될 수 있다. 즉, 주변 블록의 움직임 정보와 MMVD 예측 정보의 시그널링을 통해 현재 블록에 대한 부호화/복호화가 수행될 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 화면 간 예측 후보를 유도하는 단계(S830, S920)에 대해서 자세히 설명한다.
화면 간 예측 후보는, 공간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보, 시간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보, HMVP (History based Motion Vector Predictor), 합성 화면 간 예측 정보, 조합 어파인 화면 간 예측 정보, 상속 어파인 화면 간 예측 정보, ATMVP, STMVP 중 적어도 하나 이상을 이용하여 유도될 수 있다. 이때, 화면 간 예측 후보는 움직임 벡터, 참조 방향, 참조 픽처 인덱스, 잔차 신호, CPMV 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 화면 간 예측 후보 리스트는 하나 이상 유도될 수 있다.
이때, CPMV는 현재 블록을 어파인 모드로 부호화/복호화하기 위해 이용하는 움직임 벡터일 수 있다. 예컨대, CPMV는 어파인 모드로 부호화된 블록의 좌상단, 우상단 혹은 좌하단 위치의 움직임 정보일 수 있다.
ATMVP는 소정의 순서를 기반으로 결정된 공간적 주변 블록으로부터 유도된 움직임 정보를 이용하여 결정된, 부-블록 단위 움직임 정보를 의미할 수 있다. ATMVP는 SbTMVP(Subblock-based TMVP)라 지칭될 수도 있다.
어파인 모드가 적용되는 경우, 주변 블록에 포함되는 부-블록의 움직임 벡터들(CPMV)을 이용하여 현재 블록의 CPMV가 유도될 수 있다. 유도된 CPMV를 이용하여 현재 블록을 부-블록 단위 움직임 정보가 유도될 수 있다.
STMVP는 부-블록 단위의 공간적 주변 블록, 부-블록 단위의 시간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보의 결합을 통해 유도되는 움직임 정보일 수 있다.
도 12은 HMVP(History-based Motion Vector Predictor) 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
HMVP는 현재 블록 이전에 부호화/복호화된 블록들의 움직임 정보로 결정되는 움직임 정보를 의미할 수 있다. HMVP를 이용하여 유도된 화면 간 예측 후보를 HMVP 후보라 정의할 수 있다.
도 12에 도시된바와 같이, 기 부호화/복호화된 블록들의 움직임 정보를 이용하여 후보 리스트가 유도될 수 있다. 예컨대, 기 부호화/복호화된 블록들의 움직임 정보를 이용하여 HMVP 후보 리스트가 유도될 수 있다. 현재 블록의 화면 간 예측 후보 리스트를 유도하는 경우, HMVP 후보 리스트의 하나 이상의 움직임 정보(또는 후보)가 사용될 수 있다.
일 예로, HMVP 후보 리스트의 적어도 하나의 HMVP 후보의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트가 유도될 수 있다. 다른 예로, HMVP 후보 리스트의 적어도 하나의 HMVP 후보의 움직임 정보를 이용하여 AMVP 후보 리스트가 유도될 수 있다. 현재 블록의 움직임 정보 또는 예측 블록이 최종적으로 부호화/복호화되는 경우, 해당 블록의 움직임 정보가 HMVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
도 13은 본 개시의 몇몇 실시예에서 사용될 수 있는 공간적 주변 블록을 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 본 개시의 몇몇 실시예에서 사용될 수 있는 시간적 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드로 결정되는 경우, 머지 후보 리스트가 유도될 수 있다.
예컨대, 머지 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다. 머지 후보 리스트는 공간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보, 시간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보, 합성 화면 간 예측 정보, STMVP, ATMVP, HMVP, 제로 움직임 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 유도될 수 있다. 이때 N은 양의 정수 일 수 있으며, 예컨대 6일 수 있다.
공간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보는 도 13의 A, B, …… , J, K 위치에 존재하는 블록의 화면 간 예측 정보를 의미할 수 있다. 이때, 주변 블록의 크기는 MxN의 크기를 가질 수 있다. 한편, M 또는 N 은 각각 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 중 적어도 하나일 수 있다.
일 예로, 공간적 주변 블록의 움직임 정보를 유도하는 경우, J, B, K, A, F의 순서로 움직임 정보가 유도될 수 있다. 공간적 주변 블록을 통해 유도된 움직임 정보를 공간적 머지 후보라 정의할 수 있다.
시간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보는 도 14의 a, b, c, d, e, f, g, h, e위치의 블록에 대응되는 기 부호화/복호화된 픽처의 블록에 존재하는 화면 간 예측 정보를 의미할 수 있다. 시간적 주변 블록을 통해 유도된 움직임 정보를 시간적 머지 후보라 정의할 수 있다.
합성 화면 간 예측 정보는 머지 후보 리스트 내에 존재하는 머지 후보들의 움직임 정보 중 적어도 하나 이상을 조합하여 유도된 움직임 정보를 의미할 수 있다. 일 예로, 합성 화면 간 예측 정보의 움직임 벡터는, 머지 후보 리스트에 존재하는 N개의 움직임 후보들의 움직임 벡터들의 조합으로 유도될 수 있다. 예컨대, N은 2일 수 있다. 결합 화면 간 예측 정보의 움직임 벡터는 머지 후보 리스트에 존재하는 N개의 움직임 후보들의 움직임 벡터들의 평균으로 유도될 수 있다.
HMVP 후보는 순차적으로 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 이미 추가되어 있는 머지 후보들의 움직임 정보와 추가되는 HMVP의 움직임 정보가 동일한 경우, 해당 움직임 정보는 머지 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
머지 후보 리스트에 포함되어 있는 후보의 수가 머지 후보 리스트의 최대 개수를 충족하지 못한 경우, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 머지 후보 리스트의 최대 후보 개수가 될 때까지, 제로 움직임 정보(제로 움직임 벡터)로 구성된 제로 머지 후보가 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 AMVP 모드로 결정된 경우, AMVP 후보 리스트가 유도될 수 있다.
예컨대, AMVP 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다. AMVP 후보는 움직임 벡터, 참조 방향, 움직임 벡터 차이를 포함하는 움직임 정보로 구성될 수 있다. AMVP 후보 리스트는 공간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보, 시간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보, HMVP, 제로 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, N은 2일 수 있다.
공간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보는 도13의 A, B, …… , J, K 위치에 존재하는 블록의 화면 간 예측 정보를 의미할 수 있다. 소정의 순서에 의하여 공간적 주변 블록들로부터 하나 이상의 후보가 유도될 수 있다. 공간적 주변 블록을 이용하여 유도된 움직임 정보를 공간적 AMVP 후보라 정의할 수 있다.
일 예로, 좌측 주변 블록은 A, B, C, D, E 중 하나의 블록일 수 있으며, 소정의 순서에 의하여 공간적 AMVP 후보가 유도될 수 있다. 예컨대, 좌측 주변 블록으로부터 공간적 AMVP 후보를 유도하는 경우, A, B 블록 순으로 공간적 AMVP 후보가 유도될 수 있다.
한편, 상단 주변 블록은 F, G, H, I, J, K 중 하나의 블록일 수 있으며, 소정의 순서에 의하여 공간적 AMVP 후보가 유도될 수 있다. 예컨대, 상단 주변 블록으로부터 공간적 AMVP 후보를 유도하는 경우, K, J, F 블록 순으로 공간적 AMVP 후보가 유도될 수 있다.
소정의 순서에 기반하여 공간적 AMVP 후보를 유도하는 경우, 현재 순서에 해당하는 주변 블록의 움직임 정보가 비가용하면, 다음 순서에 해당하는 블록의 움직임 정보가 순차적으로 유도될 수 있다.
시간적 주변 블록의 화면 간 예측 정보는 기 부호화/복호화된 픽처에 포함되는 시간적 주변 블록에 존재하는 화면 간 예측 정보를 의미할 수 있다. 이때의 시간적 주변 블록은 현재 블록의 위치에 대응되는 위치의 블록을 의미할 수 있다. 예컨대, 시간적 주변 블록의 위치는 우하단, 중앙, 소정의 위치 중 적어도 하나의 위치에 대응될 수 있다. 시간적 주변 블록을 통해 유도된 움직임 정보를 시간적 AMVP 후보라 정의할 수 있다.
일 예로, 시간적 주변 블록은 기 부호화/복호화된 픽처의 a 또는 b 블록 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. 다른 예로, 시간적 주변 블록은 기 부호화/복호화된 픽처의 c, d, e 블록, 다른 기 부호화/복호화된 픽처의 f, g, h 블록 중 적어도 하나로 결정될 수 있다.
HMVP 후보는 순차적으로 AMVP 후보 리스트에 추가될 수 있다. 이미 추가되어 있는 AMVP 후보들의 움직임 정보와 추가되는 HMVP의 움직임 정보가 동일한 경우, 해당 움직임 정보는 AMVP 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
AMVP 후보 리스트에 포함되어 있는 후보의 수가 AMVP 후보 리스트의 최대 개수를 충족하지 못한 경우, AMVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 AMVP 후보 리스트의 최대 후보 개수가 될 때까지, 제로 움직임 정보로 구성된 제로 AMVP 후보가 AMVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 부-블록 기반 머지 모드로 결정된 경우, 부-블록 단위로 머지 후보 리스트가 유도될 수 있다. 예컨대, 부-블록 단위의 머지 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다.
부-블록 단위 머지 후보 리스트는 ATMVP, 상속 어파인 화면 간 예측 정보, 조합 어파인 화면 간 예측 정보, 제로 어파인 움직임 예측 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 구성될 수 있다.
도 15는 CPMV(Control Point Motion Vector)를 설명하기 위한 도면이다.
상속 어파인 화면 간 예측 정보는 어파인 모드로 부호화/복호화된 공간적 주변 블록의 CPMV로부터 유도한 CPMV일 수 있다. 공간적 주변 블록의 CPMV는 어파인 모드로 부호화/복호화된 블록들의 좌상단, 우상단 및/또는 좌하단 위치의 부-블록 단위 움직임 벡터일수 있다. 또한 주변 블록의 CPMV에 현재 블록과 주변 블록의 너비와 높이에 기반한 스케일링을 적용하여, 현재 블록의 CPMV가 유도될 수 있다. 도 15의 A, B, …… , H, O 위치의 공간적 주변 블록으로부터 CPMV가 유도될 수 있고, 소정의 순서에 따라 유도된 적어도 2개 이상의 CPMV 조합으로 구성된 하나 이상의 상속 어파인 후보가 유도될 수 있다.
일 예로, 2개의 CPMV 조합은 현재 블록의 좌상단, 우상단 위치에 유도된 부-블록 단위 움직임 벡터 조합일 수 있다. 2개의 CPMV를 유도하는 어파인 모드를 4-parameter 모드라 정의할 수 있다
다른 예로, 3개의 CPMV 조합은 현재 블록의 좌상단, 우상단, 좌하단 위치에 유도된 부-블록 단위 움직임 벡터 조합일 수 있다. 3개의 CPMV를 유도하는 어파인 모드를 6-parameter 모드라 정의할 수 있다
조합 어파인 화면 간 예측 정보는 좌상단(CP1), 우상단(CP2), 좌하단(CP3), 우하단(CP4) 위치에 인접한 주변 블록들의 움직임 벡터들의 조합을 통해 유도될 수 있다. 이때, 적어도 2개 이상의 CPMV 조합으로 구성된 후보가 유도될 수 있다. 한편, CPMV 조합을 유도하기 위해 사용되는 주변 블록의 움직임 벡터들이 모두 같은 참조 인덱스를 가지는 경우, 해당 조합 어파인 후보가 부-블록 단위 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다.
일 예로, 도 15의 H, I, G 위치 중 처음 존재하는/가용한 움직임 벡터가 우상단 CPMV인 CP1로 결정될 수 있다.
다른 예로, 도 15의 N, O 위치 중 처음 존재하는/가용한 움직임 벡터가 우상단 CPMV인 CP2로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 도 15의 B, A위치 중 처음 존재하는/가용한 움직임 벡터가 좌하단 CPMV인 CP3로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 도 15의 픽처 이전에 부호화/복호화된 픽처의 참조 블록 P 위치에 존재하는 움직임 벡터가 우하단 CPMV인 CP4로 결정될 수 있다.
이때, 4개의 CPMV (CP1, CP2, CP3, CP4)를 {CP1, CP2, CP3}, {CP1, CP2, CP4}, {CP1, CP3, CP4}, {CP2, CP3, CP4}, {CP1, CP2}, {CP1, CP3} 순으로 조합하여 조합 어파인 후보를 유도하고, 어느 한 후보의 CP가 모두 같은 참조 인덱스를 가질 때, 해당 조합 어파인 후보가 부-블록 단위 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다.
부-블록 단위 머지 후보 리스트에 포함되어 있는 후보의 수가 부-블록 단위 머지 후보 리스트의 최대 개수를 충족하지 못한 경우, 부-블록 단위 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 부-블록 단위 머지 후보 리스트의 최대 후보 개수가 될 때까지, 제로 움직임 정보(제로 CPMV)로 구성된 제로 부-블록 단위 머지 후보가 부-블록 단위 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 부-블록 단위 스킵 모드로 결정되는 경우, 부-블록 단위로 스킵 머지 후보 리스트가 유도될 수 있다. 예컨대, 부-블록 단위 스킵 머지 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다. 부-블록 단위 스킵 머지 후보 리스트 유도하는 방법은 부-블록 단위 머지 후보 리스트를 유도하는 방법과 동일할 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 부-블록 기반 AMVP 모드로 결정된 경우, 부-블록 단위로 AMVP 후보 리스트가 유도될 수 있다. 예컨대, 부-블록 단위의 AMVP 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다.
부-블록 단위 AMVP 후보 리스트는 ATMVP, 상속 어파인 화면 간 예측 정보, 조합 어파인 화면 간 예측 정보, 제로 어파인 움직임 예측 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 구성될 수 있다.
상속 어파인 화면 간 예측 정보는 어파인 모드로 부호화/복호화된 공간적 주변 블록의 CPMV로부터 유도한 CPMVP일 수 있다. 공간적 주변 블록의 CPMV는 어파인 모드로 부호화/복호화된 블록들의 좌상단, 우상단 혹은 좌하단 위치의 부-블록 단위 움직임 벡터일수 있다. 또한 주변 블록의 CPMV에 현재 블록과 주변 블록의 너비와 높이에 기반한 스케일링을 적용하여, 현재 블록의 CPMVP가 유도될 수 있다. 도 15의 A, B, …… , H, O 위치의 공간적 주변 블록으로부터 CPMV가 유도될 수 있고, 소정의 순서에 따라 유도된 적어도 두 개 이상의 CPMVP 조합으로 구성된 하나 이상의 상속 어파인 후보가 유도될 수 있다. CPMVP에 대한 추가적인 연산을 통해 현재 블록의 CPMV가 유도될 수 있으며, CPMV와 CPMVP의 차이인 CPMVD(CPMV difference)가 추가적으로 시그널링될 수 있다.
일 예로, 2개의 CPMVP 조합은 현재 블록의 좌상단, 우상단 위치에 유도된 부-블록 단위 움직임 벡터 조합일 수 있다. 2개의 CPMVP를 유도하는 어파인 모드를 4-parameter 모드라 정의할 수 있다
다른 예로, 3개의 CPMVP 조합은 현재 블록의 좌상단, 우상단, 좌하단 위치에 유도된 부-블록 단위 움직임 벡터 조합일 수 있다. 3개의 CPMVP를 유도하는 어파인 모드를 6-parameter 모드라 정의할 수 있다.
이때, 좌측 주변 블록은 A, B, C, …, F, G 위치의 블록 중 적어도 하나일 수 있으며, 소정의 순서에 의하여 적어도 하나 이상의 화면 간 예측 정보가 유도될 수 있다. 예컨대, 도 15의 A, B 위치 순으로 적어도 하나 이상의 화면 간 예측 정보가 유도될 수 있다.
한편, 상단 주변 블록은 H, I, J, …, N, O 위치의 블록 중 적어도 하나일 수 있으며, 소정의 순서에 의하여 적어도 하나 이상의 화면 간 예측 정보가 유도될 수 있다. 예컨대, 도 15의 O, N, H 위치 순으로 적어도 하나 이상의 화면 간 예측 정보가 유도될 수 있다.
조합 어파인 화면 간 예측 정보는 좌상단(CP1), 우상단(CP2), 좌하단(CP3), 우하단(CP4) 위치에 인접한 주변 블록들의 움직임 벡터들의 조합을 통해 유도될 수 있다. 이때, 적어도 2개 이상의 CPMVP 조합으로 구성된 후보가 유도될 수 있다. 한편, CPMVP 조합을 유도하기 위해 사용되는 주변 블록의 움직임 벡터들이 모두 같은 참조 인덱스를 가질 때 해당 조합 어파인 후보가 부-블록 단위 AMVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
일 예로, 도 15의 H, I, G 위치 중 처음 존재하는/가용한 움직임 벡터가 우상단 CPMVP인 CP1로 결정될 수 있다.
다른 예로, 도 15의 N, O 위치 중 처음 존재하는/가용한 움직임 벡터가 우상단 CPMVP인 CP2로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 도 15의 B, A위치 중 처음 존재하는/가용한 움직임 벡터가 좌하단 CPMVP인 CP3로 결정될 수 있다.
한편, 일 예로, 4-parameter 모드인 경우, 좌상단(CP1), 우상단(CP2)의 움직임 벡터가 CPMVP 조합으로 사용될 수 있다. 다른 예로, 6-parameter 모드인 경우, 좌상단(CP1), 우상단(CP2), 좌하단(CP3)의 움직임 벡터를 CPMVP 조합으로 사용될 수 있다.
부-블록 단위 AMVP 후보 리스트에 포함되어 있는 후보의 수가 부-블록 단위 AMVP 후보 리스트의 최대 개수를 충족하지 못한 경우, 부-블록 단위 AMVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 부-블록 단위 AMVP 후보 리스트의 최대 후보 개수가 될 때까지, 제로 움직임 정보(제로 CPMVP)로 구성된 제로 부-블록 단위 AMVP 후보가 부-블록 단위 AMVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 MMVD 모드로 결정된 경우, MMVD 후보 리스트가 구성될 수 있다. 예컨대, MMVD 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다.
MMVD 후보 리스트는 머지 혹은 AMVP 후보 리스트를 이용해 구성할 수 있다. 일 예로, MMVD 후보 리스트는 머지 후보 리스트의 상위 2개 후보로 구성될 수 있다. 다른 예로, MMVD 후보 리스트는 AMVP 후보 리스트의 상위 2개 후보로 구성될 수 있다.
MMVD 후보와 움직임 방향 정보, 움직임 크기 정보를 조합하여 현재 블록에 대한 화면 간 예측이 수행될 수 있다.
일 예로, 후보의 움직임 벡터에 대해 상, 하, 좌, 우의 추가적인 움직임 방향 정보가 시그널링될 수 있으며, [ 1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 16, 32 ] 중 적어도 하나의 크기를 지시하는 움직임 크기 정보가 시그널링될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 CIIP 모드로 결정된 경우, CIIP 후보 리스트가 유도될 수 있다. 일 예로, CIIP 모드의 화면 간 예측 후보 리스트는 머지 후보 리스트로 결정될 수 있다.
CIIP 모드는 화면 내 예측과 화면 간 예측을 결합하는 예측 모드를 의미할 수 있다.
일 예로, CIIP 모드의 화면 내 예측 모드를 유도하는데 있어, 특정 화면 내 예측 모드가 고정적으로 사용될 수 있다. 다른 예로, CIIP 모드의 화면 내 예측 모드는 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 유도될 수 있다.
상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드를 이용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 유도될 수 있다.
일 예로, 상기 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한 경우, 해당 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다. 다른 예로, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다. 또 다른 예로, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상단 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다.
또 다른 예로, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않고, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 모두 방향성 모드인 경우, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드 값의 평균 값을 가지는 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다.
또 다른 예로, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않고, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드 중 적어도 하나가 비 방향성인 경우, 비 방향성 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다.
또 다른 예로, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않고, 상단 및 좌측 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 모두 비 방향성 모드인 경우, PLANAR 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다.
또 다른 예로, 상단 및 좌측 주변 블록 중 하나의 블록에 대해서만 화면 내 예측 모드의 유도가 가능한 경우, 화면 내 예측 모드의 유도가 가능한 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 유도될 수 있다.
현재 블록의 예측 블록은 화면 내 예측 모드 및 화면 간 예측 모드 각각에 따른 예측 블록의 평균을 통해 유도될 수 있다.
CIIP 모드를 적용함에 있어, B, J 위치에 따라 적용되는 가중치가 결정될 수 있다.
일 예로, 주변 블록의 화면 내 예측 정보 비율이 높은 경우, 화면 내 예측 모드에 가중치가 크게 할당될 수 있다. 다른 예로, 주변 블록들의 화면 간 예측 정보 비율이 높은 경우, 화면 간 예측 모드에 가중치가 크게 할당될 수 있다. 또 다른 예로, 주변 블록들의 예측 모드 비율이 동일한 경우, 동일한 가중치가 할당될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 TPM(Triangular Prediction Mode) 적용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
TPM은 현재 블록에 대해 복수의 예측 블록을 생성하고, 각각의 예측 블록에 대한 샘플 위치 별 가중합을 적용하여, 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 수 있다. TPM 예측 결과 현재 블록은 삼각형으로 분할된 형태의 예측 블록이 획득될 수 있다. 일 예로, TPM은 8x8 이상의 크기를 가지는 블록에 대해 적용될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 TPM으로 결정되는 경우, TPM을 위한 후보 리스트(TPM 후보 리스트)를 유도될 수 있다. TPM을 위한 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다. 이때, TPM을 위한 후보 리스트는 머지 혹은 AMVP 후보 리스트와 동일하게 유도되거나, 머지 혹은 AMVP 후보 리스트를 이용하여 유도될 수 있다.
일 예로, TPM 후보 리스트는 머지 후보 리스트를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, TPM 후보 리스트에 포함되는 후보의 개수는 6개 이상일 수 있다.
TPM 후보 리스트의 0, 2, 4번 후보는 대응되는 머지 후보의 L0 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L1)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 0, 2, 4번 후보가 유도될 수 있다.
TPM 후보 리스트의 1, 3, 5번 후보는 대응되는 머지 후보의 L1 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L0)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 1, 3, 5번 후보가 유도될 수 있다.
다른 예로, TPM 후보 리스트는 AMVP 후보 리스트를 이용하여 유도될 수 있다.
TPM 후보 리스트의 0번 후보는 대응되는 AMVP 후보의 L0 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L1)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 0번 후보가 유도될 수 있다.
TPM 후보 리스트의 1번 후보는 대응되는 AMVP 후보의 L1 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L0)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 1번 후보가 유도될 수 있다.
구성된 TPM 후보 리스트의 2 이상의 움직임 정보를 이용하여 2 이상의 예측 블록이 유도되고, 유도된 예측 블록의 가중합이 적용되어 현재 블록의 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
일 예로, TPM 결과 도 16과 같이 예측 블록이 45도 혹은 135도 대각선 방향으로 분할된 것과 같은 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 TPM에 적용될 수 있는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 TPM에 적용될 수 있는 가중치의 예시를 도시한다. 도 17의 가중치는 예컨대, 제 1 예측 블록(CU1)에 적용되는 가중치 일 수 있다.
현재 블록에 대해 TPM이 적용되는 경우, 제 1 움직임 정보를 이용하여, 현재 블록의 제 1 예측 블록이 유도되고, 제 2 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록이 유도될 수 있다. 도 17의 가중치는 제 1 예측 블록에 적용되는 가중치일 수 있다. 도 17에 도시되지는 않았지만, 제 2 예측 블록에 적용되는 가중치는 제 1 예측 블록을 유도하는데 사용되는 가중치와 블록의 분할 경계선을 기준으로 대칭 관계에 있을 수 있다. 예컨대, 제 1 예측 블록을 유도하기 위해, 샘플 위치에 따라 {7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8}의 가중치가 사용되고, 제 2 예측 블록을 유도하기 위해, {1/8, 2/8, 4/8, 6/8, 7/8}의 가중치가 활용될 수 있다.
한편, MxM 크기 휘도 블록에 대해 TPM이 적용되는 경우, 해당 휘도 블록에 대응되는 색차 블록은 M/2xM/2 크기일 수 있다. 이때, 휘도 블록에 적용되는 가중치에 대응되도록 색차 블록에 적용되는 가중치가 결정될 수 있다. 예컨대 8x8 휘도 블록에 적용되는 가중치가 {7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8}인 경우, 대응되는 4x4 색차 블록에 적용되는 가중치는 {7/8, 4/8, 1/8}로 결정될 수 있다.
제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록이 유도되는 경우, 제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록의 가중합을 통해 현재 블록에 대한 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
도 18은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 GPM(Geometric Prediction Mode) 적용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
GPM은 전술한 TPM과 마찬가지로, 현재 블록에 대해 복수의 예측 블록을 생성하고, 각각의 예측 블록에 대한 샘플 위치 별 가중합을 적용하여, 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 수 있다. TPM 예측 결과 삼각형으로 분할된 형태의 예측 블록이 획득되는 반면, GPM 예측 결과 현재 블록을 임의의 경계선에 따라 분할한 형태의 예측 블록이 획득될 수 있다.
즉, GPM의 분할 경계선이 현재 블록을 삼각형으로 분할하는 대각선에 해당하는 경우, GPM의 동작은 TPM의 동작과 동일할 수 있다. 즉, TPM은 GPM 일 예일 수 있다.
일 예로, GPM은 현재 블록에 대해 부-블록 기반 머지 모드가 적용되지 않는 경우에 한해 적용될 수 있다. 또한, GPM은 현재 블록의 크기에 기초하여 적용 여부가 결정될 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 8x8 이상인 경우, 현재 블록에 대해 GPM이 적용될 수 있다. 또한, 현재 블록의 너비가 현재 블록의 높이보다 작은 경우 및/또는 현재 블록의 높이가 현재 블록의 너비 보다 작은 경우에 한해, GPM이 적용될 수 있다. 또한, 현재 블록에 대해 CIIP 모드가 적용되지 않는 경우에 한해, GPM이 적용될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 GPM으로 결정되는 경우, GPM을 위한 후보 리스트(GPM 후보 리스트)가 유도될 수 있다. GPM을 위한 후보 리스트는 N개의 화면 간 예측 정보로 구성될 수 있다. 이때, GPM을 위한 후보 리스트는 머지 혹은 AMVP 후보 리스트와 동일하게 유도되거나, 머지 혹은 AMVP 후보 리스트를 이용하여 유도될 수 있다.
일 예로, GPM 후보 리스트는 머지 후보 리스트를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, GPM 후보 리스트에 포함되는 후보의 개수는 6개 이상일 수 있다.
GPM 후보 리스트의 0, 2, 4번 후보는 대응되는 머지 후보의 L0 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L1)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 0, 2, 4번 후보가 유도될 수 있다.
GPM 후보 리스트의 1, 3, 5번 후보는 대응되는 머지 후보의 L1 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L0)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 1, 3, 5번 후보가 유도될 수 있다.
다른 예로, GPM 후보 리스트는 AMVP 후보 리스트를 이용하여 유도될 수 있다.
GPM 후보 리스트의 0번 후보는 대응되는 AMVP 후보의 L0 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L1)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 0번 후보가 유도될 수 있다.
GPM 후보 리스트의 1번 후보는 대응되는 AMVP 후보의 L1 참조 픽처 리스트의 움직임 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 움직임 정보가 존재하지 않을 경우, 반대 방향(예컨대, L0)의 참조 픽처 리스트에 존재하는 움직임 정보를 이용하여 1번 후보가 유도될 수 있다.
구성된 GPM 후보 리스트의 2 이상의 움직임 정보를 이용하여 2 이상의 예측 블록이 유도되고, 유도된 예측 블록들의 가중합이 적용되어 현재 블록의 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
일 예로, GPM의 분할 경계가 45도 혹은 135도 대각선에 해당하는 경우, GPM 동작은 TPM 동작과 동일할 수 있다.
도 18은 GPM에 적용되는 분할 경계선의 일 예를 도시한다. 일 예로, GPM 분할 경계선은 현재 블록의 블록 중심으로부터 경계선까지의 거리 및 경계선의 각도의 조합으로 표현될 수 있다.
도 19는 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 GPM에 적용될 수 있는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 도 18에 따른 분할 경계선이 적용된 GPM 블록에 적용될 수 있는 가중치 예시를 도시한다. 도 19의 가중치는 예컨대, 제 1 예측 블록(CU1)에 적용되는 가중치 일 수 있다.
현재 블록에 대해 GPM이 적용되는 경우, 제 1 움직임 정보를 이용하여, 현재 블록의 제 1 예측 블록이 유도되고, 제 2 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록이 유도될 수 있다. 도 19의 가중치는 제 1 예측 블록에 적용되는 가중치일 수 있다. 도 19에 도시되지는 않았지만, 제 2 예측 블록을 유도하는데 사용되는 가중치는 제 1 예측 블록에 적용되는 가중치와 블록의 분할 경계선을 기준으로 대칭 관계에 있을 수 있다. 예컨대, 제 1 예측 블록을 유도하기 위해, 샘플 위치에 따라 {7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8}의 가중치가 사용되고, 제 2 예측 블록을 유도하기 위해, {1/8, 2/8, 4/8, 6/8, 7/8}의 가중치가 활용될 수 있다.
한편, MxM 크기 휘도 블록에 대해 GPM이 적용되는 경우, 해당 휘도 블록에 대응되는 색차 블록은 M/2xM/2 크기일 수 있다. 이때, 휘도 블록에 적용되는 가중치에 대응되도록 색차 블록에 적용되는 가중치가 결정될 수 있다. 예컨대 8x8 휘도 블록에 적용되는 가중치가 {7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8}인 경우, 대응되는 4x4 색차 블록에 적용되는 가중치는 {7/8, 4/8, 1/8}로 결정될 수 있다.
제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록이 유도되는 경우, 제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록의 가중합을 통해 현재 블록에 대한 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
이하, 현재 블록의 샘플 위치 별 가중치를 결정하는 방법에 대해 자세히 설명한다.
현재 휘도 블록의 샘플 위치 별 가중치는 해당 샘플이 경계선으로부터 떨어진 거리 및 경계선의 각도를 기반으로 유도될 수 있다.
일 예로, 아래의 수학식 1에 따라 샘플 위치 (x, y)에 대한 가중치가 유도될 수 있다.
[수학식 1]
distFromLine = ((x<<1) + 1) * Dis[displacementX] + ((y<<1) + 1))*Dis[displacementY] - rho
distScaled = min((abs(distFromLine) + 8) >> 4, 14)
sampleWeight[　x　][　y　] = distFromLine <= 0 ? GeoFilter[distScaled]　: 8 GeoFilter[distScaled]
위 수학식 1에서 distFromLine은 현재 샘플과 경계선 사이의 거리를 기반으로 결정되는 값일 수 있다. 또한, distScaled는 distFromline 값이 특정 범위안에 포함되도록 보정하는 변수일 수 있다. sampleWeight[x][y]는 현재 샘플 위치 (x, y)의 가중치 값을 의미할 수 있다. displacementX 및 displacementY는 경계선에 따라 결정되는 값일 수 있다.
다른 예로, 다음의 수학식 2 내지 수학식 5에 기초하여 현재 휘도 샘플에 적용되는 가중치가 결정될 수 있다.
[수학식 2]
shift1 = Max( 5, 17 BitDepth )
offset1 = 1 << ( shift1 - 1 )
displacementX = angleIdx
displacementY = ( angleIdx + 8 ) % 32
partFlip = ( angleIdx >= 13 && angleIdx <= 27 ) ? 0 : 1
shiftHor = ( angleIdx % 16 = = 8 || ( angleIdx % 16 != 0 && nH >= nW))? 0 : 1
수학식 2에서 angleIdX는 경계선의 각도에 기반하여 결정되는 변수일 수 있다. 현재 블록의 GPM 경계선을 결정하는 정보의 시그널링 방법에 대해서는 후술한다. ShiftHor은 현재 블록의 경계선이 수평 방향 경계선인지 수직 방향 경계선인지 여부를 지시하는 변수일 수 있다. 또한, partFlip은 GPM 경계선에 따라 분할되는 2개의 서브 블록 중 하나를 지시하는 변수일 수 있다.
수학식 2에서 정해진 변수를 기반으로 현재 샘플의 가중치를 결정하는 오프셋 값 offsetX 및 offsetY가 다음의 수학식 3 및 수학식 4에 따라 결정될 수 있다. 이하에서, 수학식 3의 연산은 ShiftHor 값이 제 1 값을 가지는 경우, 수행될 수 있으며, 수학식 4의 연산은 ShiftHor 값이 제 2 값을 가지는 경우, 수행될 수 있다.
[수학식 3]
offsetX = ( -nW ) >> 1
offsetY = ( ( -nH ) >> 1 ) + ( angleIdx < 16 ? ( distanceIdx * nH ) >> 3 : -( ( distanceIdx * nH ) >> 3 ) )
[수학식 4]
offsetX = ( ( -nW ) >> 1 ) + ( angleIdx < 16 ? ( distanceIdx * nW ) >> 3 : -( ( distanceIdx * nW ) >> 3 ))
offsetY = ( -nH ) >> 1
수학식 3 및 수학식 4에 의해 결정되는 오프셋 값을 기반으로 현재 휘도 샘플 위치 (xL, yL)의 가중치는 다음의 수학식 5와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 5]
weightIdx = ( ( ( xL + offsetX ) << 1 ) + 1 ) * disLut[ displacementX ] + ( ( ( yL + offsetY ) << 1 ) + 1 ) ) * disLut[ displacementY ]
weightIdxL = partFlip ? 32 + weightIdx : 32 - weightIdx
wValue = Clip3( 0, 8, ( weightIdxL + 4 ) >> 3 )
수학식 5에서, weightIdx 가중치 유도에 사용되는 인덱스 값을 의미할 수 있으며, disLut[]은 displacementX 및 displacementY에 의해 결정되는 값으로 아래의 표 1에 기초하여 결정될 수 있다. wValue는 최종적으로 유도되는 가중치값일 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000001
분할 경계선 및 현재 샘플의 위치를 기반으로 결정된 wValue가 유도되면, 다음의 수학식 6에 따라 현재 블록에 대한 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
[수학식 6]
pbSamples[ x ][ y ] = Clip3( 0, ( 1 << BitDepth ) - 1, ( predSamplesLA[ x ][ y ] * wValue + predSamplesLB[ x ][ y ] * ( 8 - wValue ) + offset1 ) >> shift1 )
수학식 6에서 pbSamples[ x ][ y ]은 현재 블록의 최종 예측 샘플을 의미하며, predSamplesLA 및 predSamplesLB는 각각 제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록의 샘플 값을 의미할 수 있다.
예측 블록이 휘도 블록이 경우, (xL, yL)은 (x, y)와 동일하게 결정될 수 있다. 반면 예측 블록이 색차 블록인 경우, 색차 포맷에 따라(xL, yL)은 (x, y)의 값이 스케일링 된 값으로 결정될 수 있다.
즉, 색차 성분의 가중치는, 색차 포맷 및 색차 포맷에 따라 결정되는 색차 블록과 휘도 블록의 대응 관계를 고려하여, 유도될 수 있다.
도 20 내지 도 24는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 GPM이 적용된 색차 블록에 적용될 수 있는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
색차 블록의 가중치를 유도하는 경우, 색차 샘플의 가중치는 동일 위치 또는 대응 위치의 휘도 성분의 가중치를 이용하여 유도될 수 있다.
4:2:0의 포맷의 경우 색차 성분의 블록 크기는 휘도 성분의 블록 크기에 비해 너비와 높이가 1/2의 크기를 가질 수 있다.
일 예로, 도 20과 같이 각 색차 성분 샘플의 가중치는 대응 위치에 존재하는 휘도 성분 샘플의 가중치들 중 좌상단 위치의 가중치로 결정될 수 있다.
다른 예로, 도 21과 같이 각 색차 성분 샘플의 가중치는 대응 위치에 존재하는 휘도 성분 샘플의 가중치들 중 좌상단 위치 및 우하단 위치의 가중치의 평균으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 도 22와 같이 각 색차 성분 샘플의 가중치는 대응 위치에 존재하는 모든 휘도 성분 샘플의 가중치들 평균으로 결정될 수 있다.
4:2:2의 포맷의 경우 색차 성분의 블록 크기는 휘도 성분의 블록 크기에 비해 너비가 1/2의 크기를 가질 수 있다.
일 예로, 도 23과 같이 각 색차 성분 샘플의 가중치는 대응 위치에 존재하는 휘도 성분 샘플의 가중치들 중 좌측 위치의 가중치로 결정될 수 있다.
다른 예로, 도 21과 같이 각 색차 성분 샘플의 가중치는 대응 위치에 존재하는 휘도 성분 샘플의 가중치들 중 좌측 위치 및 우측 위치의 가중치들의 평균으로 결정될 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 움직임 정보를 획득/결정하는 단계(S840, S930)의 대해서 자세히 설명한다.
이하의 설명에서, 움직임 정보의 결정/획득 과정은 부호화/복호화 장치가 움직임 후보를 이용하여 움직임 정보를 저장하는 과정과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
영상 부호화/복호화 장치는 움직임 정보를 저장하여, 이후 부호화/복호화 할 픽처 혹은 블록의 움직임 정보를 유도하는데 사용할 수 있다.
움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우, 머지 인덱스가 지시하는 움직임 정보가 저장될 수 있다. 예컨대, 머지 인덱스가 지시하는 머지 후보의 움직임 벡터, 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스가 저장될 수 있다.
현재 블록에 대해 AMVP 모드가 적용되는 경우, AMVP 인덱스가 지시하는 움직임 정보가 저장될 수 있다. 예컨대, AMVP 인덱스가 지시하는 MVP를 기반으로 추가 연산을 수행하여 유도된 움직임 벡터가 저장될 수 있다. 여기서 추가 연산이란 MVP와 MVD의 합을 통해 최종 움직임 벡터를 유도하는 단계를 의미할 수 있다. 또한, AMVP 인덱스가 지시하는 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스가 저장될 수 있다.
현재 블록에 대해 MMVD 모드가 적용되는 경우, MMVD 인덱스, 움직임 방향 정보, 움직임 크기 정보가 저장될 수 있다. 예컨대, 상, 하 ,좌, 우 중 적어도 하나로 결정되는 움직임 방향 정보와 [1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 16, 32 ] 중 적어도 하나로 결정되는 크기를 지시하는 움직임 크기 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, MMVD 인덱스가 지시하는 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스가 저장될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 부-블록 기반 인터 모드로 결정된 경우, 서브 분할 화면 간 예측 모드 저장 방법이 사용될 수 있다.
현재 블록에 대해 부-블록 기반 머지 모드가 적용되는 경우, 부-블록 기반 머지 인덱스가 지시하는 움직임 정보가 저장될 수 있다. 또한, CPMV로부터 유도된 부-블록 별 움직임 벡터가 저장될 수 있다. 또 다른 예로, CPMVP로부터 유도된 부-블록 별 움직임 벡터가 저장될 수 있다.
현재 블록의 화면 간 예측 모드가 CIIP 모드, TPM, GPM 중 적어도 하나로 결정되는 경우, 결합 화면 간 예측 모드 저장 방법을 사용할 수 있다.
현재 블록에 대해 CIIP 모드가 적용되는 경우, 머지 혹은 AMVP 인덱스가 지시하는 움직임 정보가 저장될 수 있다. 예컨대, 머지 혹은 AMVP 인덱스가 지시하는 움직임 벡터, 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스가 저장될 수 있다.
현재 블록에 대해 TPM 또는 GPM이 적용되는 경우, 서로 다른 TPM 또는 GPM 인덱스가 지시하는 움직임 정보들의 조합이 저장될 수 있다. 예컨대, 서로 다른 TPM 또는 GPM 인덱스가 지시하는 움직임 벡터, 참조 픽처 리스트, 참조 픽처 인덱스가 저장될 수 있다.
도 25 내지 도 27는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 TPM 또는 GPM이 적용된 블록의 움직임 정보를 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 예로, TPM 또는 GPM이 적용되는 경우, 도 25와 같이 경계면에 위치한 블록에 대해서는 양 방향 움직임 정보가 저장되고, 경계면이 아닌 블록에 대해서는 단방향 움직임 정보만이 저장될 수 있다.
또 다른 예로, TPM 또는 GPM이 적용되는 경우, 도 26 또는 도 27과 같이, 부-블록 별로 단방향 움직임 정보만이 저장될 수 있다. 경계면에 위치한 블록에 대해서는 L0 및 L1 움직임 정보 중 하나가 저장될 수 있다.
도 28 내지 도 30은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 GPM이 적용된 블록의 움직임 정보를 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
현재 블록에 대한 GPM이 적용되는 경우, 가중치를 이용하여 저장되는 움직임 정보가 결정될 수 있다.
도 28 내지 도 30은 은 4x4 블록에 대한 GPM 움직임 정보를 저장하는 방법에 대해서 도시한다.
일 예로, 도 28과 같이 저장할 블록의 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단 위치 중 적어도 하나 이상의 샘플 위치의 가중치 합이 이용될 수 있다.
다른 예로, 도 29 및 도 30과 같이 저장할 블록의 경계선 상에 존재하는 샘플 중 적어도 하나 이상의 샘플들의 가중치 합이 이용될 수 있다.
이때, 가중치의 합과 특정 임계값을 비교하여 저장되는 움직임 정보의 종류가 결정될 수 있다.
일 예로, 임계값 Th_1 및 Th_2가 다음의 수학식 7에 따라 정의될 수 있다.
[수학식 7]
Th_1 = max(((8 * 사용되는 가중치 샘플 수) >> thScaler), 1 * 사용되는 가중치 샘플 수)
Th_2 = (8 * 사용하는 가중치 샘플 수) - Th_1
thScaler = ((log_2 h + log_2 w) >> 1) - 1
일 예로, 가중치의 합이 Th_1보다 작거나 같은 경우, 첫번째 후보의 움직임 정보가 저장될 수 있다.
다른 예로, 가중치의 합이 Th_2보다 크거나 같은 경우, 두번째 후보의 움직임 정보가 저장될 수 있다.
또 다른 예로, 가중치의 합이 Th_2보다 작고 Th_1보다 큰 경우, 첫번째 후보와 두번째 후보의 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다.
또 다른 예로, 서로 다른 GPM 인덱스가 지시하는 참조 픽처 리스트가 다른 경우, 첫번째 후보와 두번째 후보의 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다.
또 다른 예로, 서로 다른 GPM 인덱스가 지시하는 참조 픽처 리스트가 동일한 경우, 두번째 후보의 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다.
또 다른 예로, GPM 인덱스를 유도하기 위해 사용한 머지 인덱스가 양방향인 경우, 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다.
또 다른 예로, GPM 인덱스를 유도하기 위해 사용한 머지 인덱스가 단방향인 경우, 움직임 정보가 단방향으로 저장될 수 있다.
또 다른 예로, GPM 인덱스를 유도하기 위해 사용한 머지 인덱스가 단방향인 경우, 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다. 이때, 단방향인 움직임 정보를 사용하지 않는 방향의 움직임 정보로 할당하여 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다.
또 다른 예로, 서로 다른 GPM 인덱스가 지시하는 참조 픽처 리스트가 동일한 경우, 첫번째 후보와 첫번째 후보의 움직임 정보를 스케일링 하여 획득된 움직임 정보가 양방향으로 저장될 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 화면 간 예측 정보를 부호화/복호화하는 단계(S810, S940)에 대해서 자세히 설명한다.
화면 간 예측 모드를 지시하는 정보를 엔트로피 부호화/복호화 함에 있어, 단일 화면 간 예측 모드 정보, 다중 화면 간 예측 모드 정보, 결합 화면 간 예측 모드 정보 중 적어도 하나에 기반하여, 화면 간 예측 모드를 지시하는 정보가 엔트로피 부호화 및 복호화될 수 있다.
이때, 화면 간 예측 모드는 머지 모드, AMVP 모드, 부-블록 기반 머지 모드, 부-블록 기반 AMVP 모드, MMVD, CIIP, TPM, GPM 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
단일 화면 간 예측 모드 정보는 하나의 화면 간 예측 모드의 적용 여부를 지시하는 정보일 수 있다.
일 예로, 머지 모드의 적용 여부를 지시하는 머지 플래그(merge_flag)가 부호화/복호화될 수 있다.
다른 예로, MMVD 모드의 적용 여부를 지시하는 MMVD 플래그(mmvd_flag)가 부호화/복호화될 수 있다.
또 다른 예로, TPM의 적용 여부를 지시하는 TPM 플래그(triangle_flag)가 부호화/복호화될 수 있다.
또 다른 예로, CIIP의 적용 여부를 지시하는 CIIP 플래그(ciip_flag)가 부호화/복호화될 수 있다.
또 다른 예로, GPM의 적용 여부를 지시하는 GPM 플래그(geo_flag/gpm_flag)가 부호화/복호화될 수 있다.
다중 화면 간 예측 모드 정보는 복수의 화면 간 예측 모드를 포함하는 화면 간 예측 모드 조합을 지시하는 정보일 수 있다. 이때, 조합 내에서 특정 화면 간 예측 모드를 지시하기 위한 단일 화면 간 예측 모드 정보가 추가적으로 부호화/복호화될 수 있다. 한편, 단일 화면 간 예측 모드 정보는 특정 지시자로 표현되지 않고 인덱스로 표현될 수 있다. 이때, 단일 화면 간 예측 모드 정보는 예측 모드 결정의 순서에 따라 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
일 예로, 다중 화면 간 예측 모드 지시자가 머지 모드를 지시하는 경우, 다중 화면 간 예측 모드 지시자는, 현재 블록이 머지 모드, MMVD 모드, 부-블록 기반 모드, TPM, CIIP 모드 및 GPM 중 적어도 하나를 이용하여 부호화/복호화됨을 지시할 수 있다.
도 31 내지 도 35는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 화면 간 예측 모드 정보를 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 예로, 도 31 내지 도 33과 같이 다중 화면 간 예측 모드 지시자가 제 1 값인 경우 때, 현재 블록은 머지 모드, MMVD 모드, 부-블록 기반 모드, TPM, CIIP 모드 및 GPM 중 적어도 하나를 이용하여 부호화/복호화될 수 있다.
다른 예로, 도 32 및 도 33의 결합 화면 간 예측 정보 지시자는 현재 블록이 TPM, CIIP 모드 및 GPM 중 적어도 하나를 이용하여 부호화/복호화됨을 지시할 수 있다.
상술한바와 같이 TPM을 GPM의 일예로 보는 경우, 도 34 및 도 35에 따라 화면 간 예측 정보 지시자가 부호화/복호화될 수 있다.
이하, 현재 블록에 대해 GPM이 적용되는 경우, GPM 관련 정보가 부호화/복호화되는 방법에 대해서 자세히 설명한다.
먼저 현재 블록에 대한 GPM 적용이 가능한지 여부를 지시하는 구문 요소 sps_gpm_enabled_flag가 시그널링될 수 있다. GPM 적용이 가능한지 여부를 지시하는 구문 요소는 시퀀스 레벨에서 시그널링될 수 있다.
현재 블록에 대해 GPM을 적용할지 여부는, 별도의 GPM의 수행 여부를 지시하는 플래그의 시그널링 없이 결정될 수 있다. 예컨대, 현재 블록에 대해 GPM 적용이 가능하고, 현재 블록이 B 슬라이스에 포함되고, 현재 블록에 대해 부-블록 기반 머지 모드가 적용되지 않고, 현재 블록의 크기가 8x8이상이고, 현재 블록에 대해 CIIP 모드가 적용되지 않는 경우, 현재 블록에 대해 GPM이 적용되는 것으로 결정될 수 있다.
현재 블록에 대해 일반 머지 모드 또는 MMVD 모드가 적용되지 않고, 현재 블록에 대해 CIIP 모드가 적용되지 않는 경우, GPM 분할 인덱스가 부호화/복호화될 수 있다. 예컨대, GPM 분할 인덱스는 구문 요소 merge_gpm_partition_idx로 정의될 수 있다
구문 요소 merge_gpm_partition_idx는 GPM 분할 경계선 또는 블록의 분할 형태를 결정하는데 사용되는 구문 요소 일 수 있다. 구체적으로, GPM 분할 인덱스는 현재 블록의 중심에서 GPM 분할 경계선까지의 거리 및 GPM 분할 경계선의 각도 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
일 예로, GPM 분할 인덱스는 다음의 표 2에 따라 GPM 분할 경계선의 형태를 결정할 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000002
표 2의 angleIdx 및 distanceIdx는 각각 GPM 분할 경계선의 각도 및 현재 블록의 중심에서 GPM 분할 경계선까지의 거리를 지시하는 구문 요소 일 수 있다. angleIdx 및 distanceIdx는 각각 각도 인덱스와 거리 인덱스로 정의될 수 있다.
도 36 및 도 37은 GPM 정보를 엔트로피 부호화/복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
다른 예로, GPM 분할 인덱스는 도 36에 기반하여, GPM 분할 경계선 또는 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다.
한편, GPM 분할 인덱스에 대한 이진화는 절삭된 Unary 코드, k-th 지수 골롬 코드, 고정 길이 코드 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 한편, 고정 길이 코드가 적용되지 않는 경우, 발생 확률에 따라 많이 발생하는 인덱스에 적은 이진 비트가 할당되어 부호화 효율이 향상될 수 있다.
또한, 각도 인덱스 및 거리 인덱스에 대한 이진화는 절삭된 Unary 코드, k-th 지수 골롬 코드, 고정 길이 코드 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 예컨대, 각도 인덱스 및 거리 인덱스는 도 37의 이진 테이블에 기반하여 이진값이 할당될 수 있다. 각도 인덱스는 고정 길이로 표현될 수 있으며, 거리 인덱스는 절삭된 Unary 코드로 표현될 수 있다. 한편, 고정 길이 코드가 적용되지 않는 경우, 발생 확률에 따라 많이 발생하는 인덱스에 적은 이진 비트가 할당되어 부호화 효율이 향상될 수 있다.
이하, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 양방향 화면 간 예측 부호화/복호화 방법에 대해서 자세히 설명한다.
도 38은 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 38을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측 정보를 복호화하는 단계(S3810), 현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행하는 단계(S3820), 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행하는 단계(S3830) 및/또는 양방향 움직임 정보를 개선/보정하는 단계(S3840)을 포함할 수 있다.
도 39는 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 39를 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행하는 단계(S3910), 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행하는 단계(S3920), 양방향 움직임 정보를 개선/보정하는 단계(S3930) 및 양방향 화면 간 예측 정보를 부호화하는 단계(S3940)을 포함할 수 있다.
이하, 도 38 및 도 39의 각 단계에 대해서 자세히 설명한다.
먼저, 현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행하는 단계(S3820, S3910)에 대해서 자세히 설명한다.
현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행하기 위해, 참조 픽처 리스트가 구성될 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치는 픽처, 슬라이스, 타일, 브릭, CTU, CU, PU 중 적어도 하나의 단위로 N개의 참조 픽처 리스트를 구성할 수 있으며, 각 참조 픽처 리스트는 M개의 참조 픽처로 구성될 수 있다. 이 때, N, M은 양의 정수일 수 있다. 이때, 참조 픽처는 기 부호화/복호화된 픽처를 의미할 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행하기 위해 복수개의 움직임 정보가 유도될 수 있다. 예컨대, 현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행함에 있어, 2개의 움직임 정보가 이용될 수 있다.
이때, 움직임 정보는 움직임 벡터(Vx, Vy), 참조 픽처 리스트 색인, 참조 픽처 색인을 포함할 수 있다.
일 예로, 단일의 움직임 정보는 단일의 참조 픽처 리스트 색인을 포함할 수 있다.
다른 예로, 복수개의 움직임 정보는 하나의 참조 픽처 리스트 색인을 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 단일의 움직임 정보가 단일의 참조 픽처를 참조할 수 있다.
또 다른 예로, 복수개의 움직임 정보가 하나의 참조 픽처를 참조할 수 있다.
영상 부호화 장치는 최적의 양방향 화면 간 예측을 수행하기 위한 움직임 정보 또는 예측 블록을 결정할 수 있다. 이 때, 최적의 비용은 RD-cost, SAD, SATD, MR-SAD, MR-SATD 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 유도될 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측은 머지 모드, MMVD, AMVP 모드, SMVD(Symmetric MVD), 어파인 머지 모드, 어파인 AMVP 모드, SbTMVP(ATMVP) 모드, TPM, GPM, CIIP 모드 중 적어도 하나의 예측 모드를 기반으로 수행될 수 있다
이하의 설명에서, 양방향 화면 간 예측을 통해 예측된 복수의 움직임 정보는 제 1 움직임 정보 내지 제 N 움직임 정보로 표현될 수 있다.
다음으로, 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행하는 단계(S3830, S3920)에 대해서 자세히 설명한다.
현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행함에 있어, 양방향 가중치 예측 및 움직임 보상이 수행될 수 있다.
양방향 가중치 예측은 양방향 화면 간 예측 단계에서 탐색되는 복수개의 움직임 정보를 이용하여 생성된 복수개의 예측 블록을 가중합하여 유도하는 예측 방법을 의미할 수 있다.
이때, 복수의 예측 블록에 대한 가중합을 적용하면 양방향 예측에서 픽처 사이의 밝기 변화를 효율적으로 반영하여, 부호화 효율이 증대될 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, 아래의 수학식 8에 따라 현재 블록에 대한 최종 예측 블록이 유도될 수 있다.
[수학식 8]
P_bi = w_0 x P_0 + w_1 x P_1
수학식 8에서, P_0는 제 1 움직임 정보로 생성한 제 1 예측 블록을, P_1은 제 2 움직임 정보로 생성한 제 2 예측 블록을 의미할 수 있다. P_bi는 복수의 예측 블록의 가중치합으로 생성된 예측 블록, 또는 움직임 보상 블록을 의미할 수 있다. 이때, 여기에서, w_0와 w_1의 합은 1일 수 있다.
일 예로, 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, 다음의 수학식 9와 같이 단일 가중치가 이용될 수 있다.
[수학식 9]
P_bi = ((K - w) x P_0 + w x P_1 + K/2) >>log_2 K
여기에서, K는 2의 N 제곱의 값일 수 있으며, N은 양의 정수일 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, 복수개의 가중치로 구성된 단일의 가중치 세트가 정의될 수 있으며, 정의된 가중치 중 적어도 하나 이상을 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
일 예로, {3, 4, 5} 또는 {4, 5, 3}의 가중치 세트가 정의될 수 있으며, 정의된 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 가중치 예측이 수행될 수 있다.
다른 예로, {-2, 3, 4, 5, 10} 또는 {4, 5, 3, 10, -2}의 가중치 세트가 정의될 수 있으며, 정의된 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 가중치 예측이 수행될 수 있다.
한편, 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, 현재 블록의 부호화 파라미터에 따라 적응적으로 복수의 다른 가중치 세트가 결정될 수 있다.
일 예로, 현재 블록이 저지연 블록일 경우에는, {-2, 3, 4, 5, 10} 또는 {4, 5, 3, 10, -2}의 가중치 세트가 이용될 수 있고, 현재 블록이 저지연 블록이 아닌 경우, {3, 4, 5} 또는 {4, 5, 3}의 가중치 세트가 이용될 수 있다.
또한, 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, 현재 블록의 부호화 파라미터에 따라 적응적으로 유도된 가중치가 사용될 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 예측 모드가 주변 블록으로부터 하나의 가중치를 유도할 수 있는 모드일 경우, 유도된 가중치가 현재 블록의 가중치로 결정될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 예측 모드가 주변 블록으로부터 하나의 가중치를 유도할 수 있는 모드일 경우, 동등 가중치가 현재 블록의 가중치로 결정될 수 있다. 예컨대, 동등 가중치는 4일 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 예측 모드가 주변 블록으로부터 복수의 가중치를 유도할 수 있는 모드일 경우, 유도된 가중치 값 중 가장 빈도수가 높은 가중치가 현재 블록의 가중치로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 예측 모드가 주변 블록으로부터 복수의 가중치를 유도할 수 있는 모드일 경우, 동등 가중치가 현재 블록의 가중치로 결정될 수 있다. 예컨대, 동등 가중치는 4일 수 있다.
여기서, 주변 블록으로부터 하나의 가중치를 유도할 수 있는 모드는 머지 모드, MMVD, SbTMVP 모드, TPM, GPM, CIIP 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 주변 블록으로부터 복수의 가중치를 유도할 수 있는 모드는, 어파인 머지 모드 일 수 있다.
한편, 현재 블록의 부호화 파라미터는, 예측 모드(머지 모드, MMVD, SbTMVP 모드, TPM, GPM, CIIP 모드, 어파인 머지 모드, 어파인 AMVP 모드, SbTMVP), 저지연 여부, 블록 크기(너비, 높이, 너비*높이) 및 cbf 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 저지연은 현재 블록의 부호화 모드가 저지연 부호화 모드(Low-delay)인 경우를 의미할 수 있다. 또한, 저지연은, 픽처, 서브 픽처, 슬라이스, 타일그룹, 타일, CTU, CU 단위로 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처 모두가 현재 픽처를 기준으로 디스플레이 순서상 과거인 경우를 의미할 수 있다. 또한, 저지연은 현재 블록의 움직임 정보가 참조하는 참조 픽처 모두가 현재 픽처를 기준으로 디스플레이 순서상 과거인 경우를 의미할 수 있다.
현재 블록의 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, 구문 요소 NoBackwardPredFlag가 정의될 수 있다. 예컨대 NoBackwardPredFlag는 상술한 저지연 여부를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
일 예로, NoBackwardPredFlag는 현재 블록이 저지연인 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우에는, 제 2 값으로 결정될 수 있다. 이하의 설명에서, 제 1 값은 1, 제 2 값은 0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로, NoBackwardPredFlag는 슬라이스 헤더 NAL 단위로 전송되는 slice_type 신택스가 B slice를 지시하는 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag는 현재 픽처의 모든 참조 픽처 리스트 내 모든 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작을 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag는 현재 블록의 움직임 정보가 가리키는 모든 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작을 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 상술한 예시의 조합으로 NoBackwardPredFlag가 정의될 수 있다. 예컨대, 슬라이스 헤더 NAL 단위로 전송되는 slice_type 신택스가 B slice를 지시하고 현재 픽처의 모든 참조 픽처 리스트 내 모든 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작을 경우, NoBackwardPredFlag는 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
한편, '1'은 on을 의미할 수 있고 '0'은 off를 의미할 수 있다. 반대로, '0'이 on을 의미하고, '1'은 off를 의미할 수도 있다.
한편, NoBackwardPredFlag는 SPS, PPS, Slice header, Slice data 중 적어도 하나의 NAL 단위에서 전송될 수 있으며, 전송된 이진 정보로 정의될 수 있다.
한편, 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, NoBackwardPredFlag가 정의되지 않을 수도 있다.
현재 블록의 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, NoBackwardPredFlag에 따라 적응적으로 양방향 가중치의 결정 및 예측이 수행될 수 있다.
일 예로, NoBackwardPredFlag가 제 1 값을 가지는 경우, {4, 5, 3}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 1 값을 가지는 경우, {4, 5, 3, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 1 값을 가지는 경우, {4, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 2 값을 가지는 경우, {4, 5, 3}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 2 값을 가지는 경우, {4, 5, 3, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 2 값을 가지는 경우, {4, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 1 값을 가지는 경우, {4, 5, 3, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행되고, NoBackwardPredFlag가 제 2 값을 가지는 경우, {4, 5, 3}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, NoBackwardPredFlag에 상관없이 양방향 가중치의 결정 및 예측이 수행될 수 있다.
일 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이, {4, 5, 3}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
다른 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이, {4, 5, 3, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이, {4, 10, -2}의 가중치 중 적어도 하나를 이용하여 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있다.
다음으로, 양방향 움직임 정보를 개선/보정하는 단계(S3840, S3930)에 대해서 자세히 설명한다.
현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측이 수행되는 경우, 양방향 움직임 정보가 개선 또는 보정될 수 있다. 이하의 설명에서 움직임 정보의 개선 및 보정은 동일한 의미로 사용될 수 있다
현재 부호화 블록에 대한 양방향 움직임 개선을 수행함에 있어, 움직임 개선이 적용되는 움직임 정보는 양방향 화면 간 예측에서 유도된 움직임 정보 또는 양방향 화면 간 예측 정보 엔트로피 복호화 단계에서 파싱된 움직임 정보일 수 있다.
현재 부호화 블록에 대한 양방향 움직임 개선을 수행함에 있어, 적응적으로 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
일 예로, 특정 화면 간 예측 모드에서 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
예컨대, 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 또한, 예컨대, 현재 블록에 대해 어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 또한, 예컨대, 현재 블록에 대해 MMVD가 적용되는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 또한, 예컨대, Symmetric MVD 모드가 적용되는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
다른 예로, 복수개의 움직임 정보가 각각 다른 참조 픽처 리스트를 참조하는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
예컨대, 2개의 움직임 정보 중 하나의 움직임 정보는 제 1 참조 픽처 리스트(L0)를 참조하고, 나머지 하나의 움직임 정보는 제 2 참조 픽처 리스트(L1)를 참조하는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, 움직임 정보의 참조 픽처에 따라, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
예컨대, 2개의 참조 픽처가, 하나는 디스플레이 순서상 현재 픽처의 이전 참조 픽처이고 나머지 하나는 현재 픽처 이후의 참조 픽처일 때, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 또한, 예컨대, 복수개의 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리(POC 차이)가 같을 때, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 크기에 따라, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
예컨대, 현재 블록의 샘플 개수가 N개 이상인 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 이때의, N은 16, 32, 64, 128, 256, 512중 하나일 수 있다. 또한, 예컨대, 현재 블록의 높이 또는 너비가 N 이상일 때, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 이때의, N은 4, 8, 16, 32, 64 중 하나일 수 있다.
또 다른 예로, 양방향 움직임 보상에서 결정된 가중치에 따라 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
예컨대, 복수개의 예측에 대한 가중치가 서로 같을 때, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 또한, 예컨대, 복수개의 예측에 대한 가중치가 서로 다를 때, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다. 또한, 예컨대, 복수개의 예측에 대한 가중치가 없을 때, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, 상술한 조건 중 하나 이상의 조건이 부합되는 경우, 양방향 움직임 개선이 수행될 수 있다.
예컨대, 현재 블록이 상술한 모든 조건을 만족하는 경우, 양방향 움직임 개선을 수행할 수 있다.
현재 부호화 블록에 대한 양방향 움직임 개선을 수행함에 있어, 움직임 보상이 수행되는 경우, DCT 8탭 필터, DCT 4탭 필터, Cubic 필터, Bi-linear 필터 등 중 적어도 하나를 이용하여, 현재 블록에 대한 보간(interpolation)이 수행될 수 있다.
현재 부호화 블록에 대한 양방향 움직임 개선을 수행함에 있어, 움직임 개선의 범위가 설정될 수 있다. 이때, 움직임 개선 범위는 시작점을 중심으로 한 일정 범위를 의미할 수 있다. 시작점은 개선할(보정 전) 움직임 정보가 가리키는 참조 픽셀일 수 있다.
도 42는 본 개시의 일 실시예에 따른 움직임 개선 범위를 설명하기 위한 도면이다.
여기에서, 개선 범위는 수직 축 범위(-N ~ N), 수평 축 범위(-M ~ M)으로 정의될 수 있다. N, M은 양의 정수일 수 있다. 예컨대, N과 M은 1, 2, 3, 4, 5 … 중 하나의 값일 수 있다.
일 예로, 도 42에 도시된 바와 같이 수직 축(-2 ~ 2), 수평 축(-2 ~ 2)범위로 개선 범위가 결정될 수 있다.
정의된 움직임 개선 범위는 움직임 오프셋의 최소값 및 최대값을 의미할 수 있으며 움직임 오프셋은 시작점과 개선된 움직임 벡터의 차이일 수 있다. 개선된 움직임 벡터는 다음의 수학식 10 또는 수학식 11 중 하나와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 10]
MV_refined = MV_original + MV_offset
[수학식 11]
MV_refined = MV_original - MV_offset
여기에서, 시작점은 MV_original이 가리키는 픽셀일 수 있다. 이때, 움직임 오프셋이 움직임 개선 범위를 넘어서는 경우, 움직임 개선 범위 내로 오프셋 값이 클리핑될 수 있다.
현재 부호화 블록에 대한 양방향 움직임 개선을 수행함에 있어, 정수 화소 단위 움직임 개선이 수행될 수 있다. 정수 화소 단위 움직임 개선이 수행되는 경우, 움직임 오프셋이 정수로 결정되거나, 개선된 움직임 벡터가 정수 단위로 결정될 수 있다.
정수 화소 단위 움직임 개선은 정의된 움직임 개선 범위 내에서 수행될 수 있다.
정수 화소 단위 움직임 개선을 수행하는 경우, 개선된 움직임 정보로부터 유도되는 예측 블록들 간의 비용이 가장 낮은 오프셋이, 현재 블록의 움직임 개선을 위한 움직임 오프셋으로 결정될 수 있다. 이때, 예측 블록들 간의 비용은 RD-cost, SAD, SATD, MR-SAD, MR-SATD 중 적어도 하나를 이용하여 계산될 수 있다.
여기서의 비용은 두 예측 블록의 오차 또는 가중치 오차를 의미할 수 있다.
도 43 및 도 44는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 움직임 개선 오프셋을 설명하기 위한 도면이다.
정수 화소 단위 움직임 개선이 수행되는 경우, 복수의 오프셋이 결정될 수 있다.
일 예로, 2개의 움직임 정보에 대한 양방향 움직임 개선이 수행됨에 있어, 움직임 정보에 대한 움직임 오프셋이 각각 결정될 수 있다.
도 43은 현재 블록의 움직임 개선을 수행함에 있어 복수개의 오프셋이 결정되는 상황을 도시한다.
정수 화소 단위 움직임 개선이 수행되는 경우, 단수의 오프셋이 결정될 수 있다.
일 예로, 2개의 움직임 정보에 대한 양방향 움직임 개선이 수행됨에 있어, 각 움직임 정보에 대한 움직임 오프셋은 동일할 수 있다. 예컨대, 하나의 움직임 정보에 대해, 플러스(+) 오프셋으로 결정되고 나머지 하나의 움직임 정보에 대해, 마이너스(-) 오프셋으로 결정될 수 있다. 이때, 플러스 오프셋과 마이너스 오프셋의 절대값은 동일할 수 있다.
한편, 두 참조 픽처가 각각 현재 픽처를 기준으로 각각 과거 픽처 및 미래의 픽처일 수 있다. 또는, 두 참조 픽처가 각각 현재 픽처를 기준으로 각각 과거 픽처 및 미래의 픽처인 경우 움직임 개선의 부호화 효율이 증대될 수 있다.
도 44는 현재 블록의 움직임 개선을 수행함에 있어 단수개의 오프셋이 결정되는 상황을 도시한다.
한편, 정수 화소 단위 움직임 개선을 수행함에 있어, 모든 가능한 오프셋에 대한 순차 탐색(Full Search)이 수행될 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 움직임 개선을 수행함에 있어, 부화소 단위 움직임 개선이 수행될 수 있다. 여기서, 부화소 단위 움직임 개선은 움직임 오프셋이 부화소 단위인 움직임 개선을 의미할 수 있다.
부화소 단위 움직임 개선이 수행됨에 있어, 연산 기반 부화소 단위 개선이 수행될 수 있다.
이때, 수평 축에 대한 부화소 단위 개선은 다음의 수학식 12에 따라 수행될 수 있다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000003
한편, 수직 축에 대한 부화소 단위 개선은 다음의 수학식 13에 따라 수행될 수 있다.
[수학식 13]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000004
수학식 12 및 수학식 13에서, E는 전술한 정수 화소 단위 개선에서 구해진 비용일 수 있다.
도 45는 본 개시의 일 실시예에 따른 움직임 개선 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 45는 정수 화소 단위 오프셋이 (1,-1)일 때의 부화소 단위 개선을 위해 필요한 위치에 따른 비용을 도시한다.
부화소 단위 개선은, 부화소 단위 개선에 필요한 정수 화소 단위 오프셋의 주변 위치의 비용이 모두 존재하는 경우에만 수행될 수 있다.
일 예로, 수평 축에 대한 부화소 단위 개선을 수행함에 있어, E(-1,0), E(1,0) 중 적어도 하나 이상의 비용이 존재하지 않는다면, 수평 축에 대한 부화소 단위 개선이 수행되지 않을 수 있다.
다른 예로, 수직 축에 대한 부화소 단위 개선을 수행함에 있어, E(0,-1), E(0,1) 중 적어도 하나 이상의 비용이 존재하지 않는다면, 수직 축에 대한 부화소 단위 개선이 수행되지 않을 수 있다.
또 다른 예로, 부화소 단위 개선을 수행함에 있어, E(-1,0), E(1,0), E(0,-1), E(0,1) 중 적어도 하나 이상의 비용이 존재하지 않는다면, 부화소 단위 개선이 수행되지 않을 수 있다.
도 46은 본 개시의 일 실시예에 따른 움직임 개선 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 46은 수직 축(-2 ~ 2), 수평 축(-2 ~ 2)의 움직임 개선 범위 내에서 부화소 단위 개선이 가능한 정수 화소 단위 오프셋의 예시를 도시한다.
연산 기반 부화소 단위 개선이 수행됨에 있어, 부화소 단위 개선에 필요한 비용이 존재하지 않는 경우, 주변에 가용한 비용을 이용하여 대체 비용이 유도될 수 있다.
일 예로, E(-1,0)가 존재하지 않을 경우, 다음과 같은 수학식 14에 따라 E(1,0)을 유도할 수 있다.
[수학식 14]
E(-1,0) = w_0 * E(0,-1) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(0,1)
다른 예로, E(1,0)가 존재하지 않을 경우, 다음과 같은 수학식 15에서 E(1,0)을 유도할 수 있다.
[수학식 15]
E(1,0) = w_0 * E(0,-1) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(0,1)
또 다른 예로, E(0,-1)가 존재하지 않을 경우, 다음과 같은 수학식 16에서 E(0,-1)을 유도할 수 있다.
[수학식 16]
E(0,-1) = w_0 * E(-1,0) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(1,0)
또 다른 예로, E(0,1)가 존재하지 않을 경우, 다음과 같은 수학식 17에서 E(0,1)을 유도할 수 있다.
[수학식 17]
E(0,1) = w_0 * E(-1,0) + w_1 * E(0,0) + w_2 * E(1,0)
수학식 14 내지 수학식 17에서, w0, w1, w2의 합은 1일 수 있으며 각각 양 또는 음의 실수일 수 있다.
일 예로, w0, w1, w2는 {0.25, 0.5, 0.25}, {0, 0.75, 0.25}, {0.25, 0.75, 0} 중 하나일 수 있다.
부화소 단위 움직임 개선을 수행함에 있어, 탐색 기반 부화소 단위 개선이 수행될 수 있다.
이때, 정수 단위 움직임 개선 오프셋에 부화소 단위 오프셋을 적용할 수 있다.
이때, 특정 복수개의 부화소 단위 오프셋이 적용될 수 있으며, 부화소 단위 오프셋은 {±1/16, ±2/16, ±3/16, ±4/16, ±5/16, ±6/16, ±7/16, ±8/16} 중 하나일 수 있다.
부화소 단위 움직임 개선을 수행하는 경우, 개선된 움직임 정보로부터 유도되는 예측 블록들 간의 비용이 가장 낮은 오프셋이, 현재 블록의 움직임 개선을 위한 움직임 오프셋으로 결정될 수 있다. 이때, 예측 블록들 간의 비용은 RD-cost, SAD, SATD, MR-SAD, MR-SATD 중 적어도 하나를 이용하여 계산될 수 있다.
여기서의 비용은 두 예측 블록의 오차 또는 가중치 오차를 의미할 수 있다.
다음으로, 현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측 정보를 부호화/복호화하는 단계(S3940, S3810)에 대해서 자세히 설명한다.
현재 블록에 대한 양방향 화면 간 예측을 수행함에 있어, 양방향 화면 간 예측 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
양방향 화면 간 예측 정보를 부호화/복호화를 수행함에 있어, 양방향 가중치 예측 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
양방향 가중치 예측 정보에 대한 부호화/복호화를 수행하는 경우, 양방향 가중치 예측 정보 수행 플래그가 정의될 수 있다. 일 예로, 양방향 가중치 예측 정보 수행 플래그는 구문 요소 bcw_enable_flag 혹은 sps_bcw_enabled_flag로 정의될 수 있다. 양방향 가중치 예측 정보 수행 플래그는 현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측의 적용 가능 여부를 지시하는 플래그 정보일 수 있다.
일 예로, 양방향 가중치 예측 정보 수행 플래그의 시그널링 및 엔트로피 부호화/복호화는 SPS, PPS, Slice header 중 적어도 하나의 단위로 수행될 수 있다.
한편, 양방향 가중치 예측 정보 수행 플래그가 제 1 값인 경우, 양방향 가중치 예측이 수행될 수 있으며, 양방향 가중치 예측 정보 수행 플래그가 제 2 값인 경우 동등 가중치가 양방향 예측에 적용될 수 있다.
양방향 가중치 예측 정보에 대한 부호화/복호화를 수행하는 경우, 양방향 가중치 인덱스가 정의될 수 있다. 일 예로, 양방향 가중치 인덱스는 구문 요소 bcw_idx로 정의될 수 있다. 양방향 가중치 인덱스는 현재 블록에 적용되는 가중치 값을 지시하는 인덱스 정보일 수 있다.
일 예로, 양방향 가중치 인덱스의 시그널링 및 엔트로피 부호화/복호화는 픽처, 서브 픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 브릭, CTU, CU, PU, TU 중 적어도 하나의 단위로 수행될 수 있다.
한편, 양방향 가중치 인덱스에 대한 이진화는 절삭된 Unary 코드, k-th 지수 골롬 코드, 고정 길이 코드 중 적어도 하나의 방법으로 수행될 수 있다.
일 예로, {3, 4, 5} 가중치에 대한 가중치 인덱스는 다음의 표 3의 이진 테이블에 기초하여 시그널링 및 엔트로피 부/복호화될 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000005
다른 예로, {-2, 3, 4, 5, 10} 가중치에 대한 가중치 인덱스는 아래의 표 4 및 표 5의 이진 테이블에 기초하여 시그널링 및 엔트로피 부/복호화될 수 있다.
[표 4]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000006
[표 5]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000007
양방향 가중치 예측 정보에 대한 부호화/복호화를 수행하는 경우, 양방향 동등 가중치 플래그 및/또는 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그가 정의될 수 있다. 일 예로, 양방향 동등 가중치 플래그는 구문 요소 bcw_equiweight_flag로 정의될 수 있으며, 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그는 구문 요소 bcw_asymmetric_sign_flag로 정의될 수 있다.
일 예로, 양방향 동등 가중치 플래그 및/또는 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그의 시그널링 및 엔트로피 부호화/복호화는 픽처, 서브 픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 브릭, CTU, CU, PU, TU 중 적어도 하나의 단위로 수행될 수 있다.
한편, 양방향 동등 가중치 플래그 및/또는 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그에 대한 이진화는 절삭된 Unary 코드, k-th 지수 골롬 코드, 고정 길이 코드 중 적어도 하나의 방법으로 수행될 수 있다.
양방향 동등 가중치 플래그는 각 예측 블록에 대한 가중치가 같은지 여부를 지시하는 플래그 정보일 수 있으며, 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그는 각 예측 블록에 대한 가중치의 부호가 서로 다른지 여부를 지시하는 플래그 정보일 수 있다.
일 예로, {-2, 3, 4, 5, 10} 가중치에 대한 양방향 동등 가중치 플래그, 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그 및 양방향 가중치 인덱스는 표 6의 값 할당에 기초하여 시그널링 및 엔트로피 부/복호화될 수 있다.
[표 6]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000008
현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측 정보의 엔트로피 부호화/복호화가 수행됨에 있어, 구문 요소 NoBackwardPredFlag가 정의될 수 있다.
이때, 양방향 가중치 예측 정보에 대한 엔트로피 부호화/복호화는 SPS, PPS, Slice header, Slice data 중 적어도 하나의 NAL 단위에서 수행될 수 있다.
일 예로, NoBackwardPredFlag는 현재 블록이 저지연인 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우에는, 제 2 값으로 결정될 수 있다. 이하의 설명에서, 제 1 값은 1, 제 2 값은 0일 수 있다.
다른 예로, NoBackwardPredFlag는 슬라이스 헤더 NAL 단위로 전송되는 slice_type 신택스가 B slice를 지시하는 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag는 현재 픽처의 모든 참조 픽처 리스트 내 모든 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작을 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag는 현재 블록의 움직임 정보가 가리키는 모든 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작을 경우, 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
이때, 상술한 예시의 조합으로 NoBackwardPredFlag가 정의될 수 있다. 예컨대, 슬라이스 헤더 NAL 단위로 전송되는 slice_type 신택스가 B slice를 지시하고 현재 픽처의 모든 참조 픽처 리스트 내 모든 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작을 경우, NoBackwardPredFlag는 제 1 값으로 결정되고, 그렇지 않을 경우, 제 2 값으로 결정될 수 있다.
한편, '1'은 on을 의미할 수 있고 '0'은 off를 의미할 수 있다. 반대로, '0'이 on을 의미하고, '1'은 off를 의미할 수도 있다.
한편, NoBackwardPredFlag는 SPS, PPS, Slice header, Slice data 중 적어도 하나의 NAL 단위에서 전송될 수 있으며, 전송된 이진 정보로 정의될 수 있다.
한편, 양방향 가중치 예측을 수행함에 있어, NoBackwardPredFlag가 정의되지 않을 수도 있다. 예컨대, NoBackwardPredFlag가 정의되지 않을 경우, 상위 NAL 단위 정보는 이용되지 않을 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측 정보가 엔트로피 부호화/복호화되는 경우, NoBackwardPredFlag에 따라 적응적으로 양방향 가중치 예측 정보에 대한 엔트로피 부호화/복호화가 수행될 수 있다.
일 예로, NoBackwardPredFlag가 제 1 값인 경우, bcw_idx에 대해 특정 Cmax 값을 갖는 절삭된 Unary 코드의 이진화가 수행될 수 있다. 이때, Cmax는 {1, 2, 3, 4, 5} 중 적어도 하나의 값을 갖을 수 있다.
다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 2 값인 경우, bcw_idx에 대해 특정 Cmax 값을 갖는 절삭된 Unary 코드의 이진화를 수행할 수 있다. 여기에서, Cmax는 {1, 2, 3, 4, 5} 중 적어도 하나의 값을 갖을 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag가 제 1 값인 경우, bcw_idx은 4의 Cmax 값을 갖는 절삭된 Unary 코드로 이진화가 수행될 수 있다. 반면, NoBackwardPredFlag가 제 2 값인 경우, bcw_idx은 2의 Cmax 값을 갖는 TU 코드로 이진화가 수행될 수 있다. 반면,
현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측 정보가 엔트로피 부호화/복호화되는 경우, NoBackwardPredFlag에 상관없이 양방향 가중치 탐색 및 예측이 수행될 수 있다.
이때, SPS, PPS, Slice header, Slice data 중 적어도 하나의 NAL 단위 에서 NoBackwardPredFlag가 시그널링 되지 않을 수 있다. NoBackwardPredFlag가 시그널링 되지 않는 경우 NAL 단위 사이의 파싱 의존성이 제거될 수 있다.
일 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이 {4, 5, 3} 또는 {4, 3, 5}의 가중치를 가리킬 수 있는 bcw_idx는 2의 Cmax값을 갖는 절삭된 Unary 코드로 이진화될 수 있다.
다른 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이 {4, 5, 3, 10, -2} 또는 {4, 3, 5, -2, 10}의 가중치를 가리킬 수 있는 bcw_idx는 4의 Cmax값을 갖는 절삭된 Unary 코드로 이진화될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이 {4, 10, -2} 또는 {4, -2, 10}의 가중치를 가리킬 수 있는 bcw_idx는 2의 Cmax값을 갖는 절삭된 Unary 코드로 이진화될 수 있다.
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag에 상관없이 {4, 10, -2, 5, 3} 또는 {4,-2, 10, 3, 5}의 가중치를 가리킬 수 있는 bcw_idx는 4의 Cmax값을 갖는 절삭된 Unary 코드로 이진화될 수 있다.
한편, 가중치 값은 가중치의 정의 또는 설정에 따라 달라질 수 있으나, 가중치가 실제 의미하는 비율 값은 상술한 예시와 같을 수 있다. 또한, 가중치 값은 가중치의 정의 또는 설정에 따라 달라질 수 있으나, 가중치가 사이의 크기에 따른 순서는 같을 수 있다.
현재 블록에 대한 양방향 가중치 예측 정보가 엔트로피 부호화/복호화되는 경우, 각 이진 비트에 대해 정규 모드 엔트로피 코딩, 우회 모드 엔트로피 코딩 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
정규 모드 엔트로피 코딩은 CABAC 코딩을 의미할 수 있으며 우회 모드 엔트로피 코딩은 bypass 코딩을 의미할 수 있다.
일 예로, 양방향 동등 가중치 플래그에 대해서는 정규 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있다.
다른 예로, 양방향 비-대칭 부호 가중치 플래그에 대해서는 정규 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, 양방향 가중치 인덱스에 대해서는 우회 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, 양방향 가중치 인덱스의 첫번째 이진 비트에 대해서는 정규 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있으며, 나머지 이진 비트에 대해 우회 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있다. 예컨대, 아래의 표 7 또는 표 8에 따라 bcw_idx의 엔트로피 부호화/복호화가 수행될 수 있다.
[표 7]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000009
[표 8]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000010
또 다른 예로, 양방향 가중치 인덱스의 첫번째 및 두번째 이진 비트에 대해서는 정규 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있으며, 나머지 이진 비트에 대해서는 우회 모드 엔트로피 코딩이 수행될 수 있다. 예컨대, 아래의 표 9에 따라 bcw_idx의 엔트로피 부호화/복호화가 수행될 수 있다.
[표 9]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000011
또 다른 예로, NoBackwardPredFlag에 따라 적응적으로 bcw_idx에 대한 엔트로피 부호화/복호화 방법이 결정될 수 있다. 예컨대, 아래의 표 10에 따라 bcw_idx의 엔트로피 부호화/복호화가 수행될 수 있다.
[표 10]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000012
또 다른 예로, bcw_idx에 대해 정규 모드 엔트로피 코딩이 적용되는 경우, NoBackwardPredFlag에 따라 적응적으로 문맥 모델이 선택될 수 있다, 예컨대, 아래의 표 11에 따라 bcw_idx의 엔트로피 부호화/복호화가 수행될 수 있다.
[표 11]
Figure PCTKR2020012717-appb-I000013
이때, 표 7 내지 표 11에 기재되어 있는 숫자는 현재 블록에 대해 정규 모드 엔트로피 코딩이 수행됨 및 정규 모드 엔트로피 코딩에 사용되는 문맥 모델을 지시할 수 있다.
상기의 실시예들은 부호화기 및 복호화기에서 같은 방법으로 수행될 수 있다.
상기 실시예들 중 적어도 하나 혹은 적어도 하나의 조합을 이용해서 영상을 부호화/복호화할 수 있다.
상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 상이할 수 있고, 상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 동일할 수 있다.
휘도 및 색차 신호 각각에 대하여 상기 실시예를 수행할 수 있고, 휘도 및 색차 신호에 대한 상기 실시예를 동일하게 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 혹은 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.
상기 부호화기에서 엔트로피 부호화되고 복호화기에서 엔트로피 복호화되는 구문 요소(플래그, 인덱스 등) 중 적어도 하나는 아래의 이진화(binarization), 역이진화(debinarization), 엔트로피 부호화/복호화 방법 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다.
- 부호를 가지는 0차수 지수-골롬(0-th order Exp_Golomb) 이진화/역이진화 방법 (se(v))
- 부호를 가지는 k차수 지수-골롬(k-th order Exp_Golomb) 이진화/역이진화 방법 (sek(v))
- 부호를 가지지 않는 양의 정수에 대한 0차수 지수-골롬(0-th order Exp_Golomb) 이진화/역이진화 방법 (ue(v))
- 부호를 가지지 않는 양의 정수에 대한 k차수 지수-골롬(k-th order Exp_Golomb) 이진화/역이진화 방법 (uek(v))
- 고정 길이(Fixed-length) 이진화/역이진화 방법 (f(n))
- 절삭된 라이스(Truncated Rice) 이진화/역이진화 방법 혹은 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화/역이진화 방법 (tu(v))
- 절삭된 이진(Truncated Binary) 이진화/역이진화 방법 (tb(v))
- 문맥 적응적 산술 부호화/복호화 방법 (ae(v))
- 바이트 단위 비트 스트링 (b(8))
- 부호를 가지는 정수 이진화/역이진화 방법 (i(n))
- 부호를 가지지 않는 양의 정수 이진화/역이진화 방법 (u(n))
- 단항(Unary) 이진화/역이진화 방법
본 발명의 상기 실시예들은 부호화 블록, 예측 블록, 변환 블록, 블록, 현재 블록, 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛, 유닛, 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 실시예들은 제 1 크기에서는 제 1의 실시예가 적용될 수도 있고, 제 2 크기에서는 제 2의 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.
예를 들어, 현재 블록의 크기가 8x8 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 4x4일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 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 시그널링되고, 해당 식별자에 의해 특정된 시간적 계층에 대해서 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기 실시예가 적용 가능한 최하위 계층 및/또는 최상위 계층으로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하는 것으로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예가 적용되는 고정된 시간적 계층이 정의될 수도 있다.
예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 슬라이스 종류(slice type) 혹은 타일 그룹 종류가 정의되고, 해당 슬라이스 종류 혹은 타일 그룹 종류에 따라 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 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 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 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 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.
본 발명은 영상을 부호화/복호화 하는데 이용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 영상 복호화 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 GPM 분할 인덱스를 획득하는 단계; 및
    상기 GPM 분할 인덱스에 기초하여 상기 GPM 경계선을 특정하는 단계를 더 포함하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 GPM 분할 인덱스는, 상기 현재 블록의 중심에서 상기 GPM 경계선까지의 거리 및 상기 GPM 경계선의 각도 중 적어도 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 GPM 경계선은 상기 현재 블록의 중심에서 상기 GPM 경계선까지의 거리 및 상기 GPM 경계선의 각도 중 적어도 하나를 기반으로 특정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 현재 휘도 샘플에 적용되는 가중치는, 상기 현재 샘플과 상기 GPM 경계선 사이의 거리를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    현재 색차 샘플에 적용되는 가중치는, 상기 현재 색차 샘플에 대응되는 휘도 샘플의 가중치를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 휘도 샘플에 적용되는 가중치는 {7/8, 6/8, 4/8, 2/8, 1/8} 중 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 유도하는 단계; 및
    상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록의 GPM 후보 리스트를 유도하는 단계를 더 포함하는, 영상 복호화 방법.
  9. 제 8항에 있어서
    상기 GPM 후보 리스트의 0번, 2번 및 4번 GPM 후보 중 적어도 하나는, 상기 GPM 후보에 대응되는 머지 후보의 L0 움직임 정보를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  10. 제 8항에 있어서
    상기 GPM 후보 리스트의 1번, 3번 및 5번 GPM 후보 중 적어도 하나는, 상기 GPM 후보에 대응되는 머지 후보의 L1 움직임 정보를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    제 1 GPM 인덱스 및 제 2 GPM 인덱스를 획득하는 단계;
    상기 제 1 GPM 인덱스 및 상기 GPM 후보 리스트에 기초하여 제 1 움직임 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 제 2 GPM 인덱스 및 상기 GPM 후보 리스트에 기초하여 제 2 움직임 정보를 획득하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 1 예측 블록은 상기 제 1 움직임 정보에 기초하여 생성되고, 상기 제 2 예측 블록은 상기 제 2 움직임 정보에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  12. 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계; 및
    상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치 관련 정보를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 가중치 관련 정보는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 가중치 관련 정보는, 상기 현재 블록의 중심에서 상기 GPM 경계선까지의 거리 및 상기 GPM 경계선의 각도 중 적어도 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  14. 영상 복호화 장치에 수신되고 현재 픽처에 포함된 현재 블록을 복원하는데 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 제 1 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 제 2 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 제 1 예측 블록 및 상기 제 2 예측 블록에 대한 샘플 단위 가중합을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 최종 예측 샘플을 생성하는 단계; 및
    상기 샘플 단위 가중합에 사용되는 가중치 관련 정보를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 가중치 관련 정보는, 현재 휘도 샘플의 위치 및 상기 현재 블록을 분할하는 GPM(Geometric Prediction Mode) 경계선을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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