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WO2019194507A1 - 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

어파인 움직임 예측에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2019194507A1
WO2019194507A1 PCT/KR2019/003816 KR2019003816W WO2019194507A1 WO 2019194507 A1 WO2019194507 A1 WO 2019194507A1 KR 2019003816 W KR2019003816 W KR 2019003816W WO 2019194507 A1 WO2019194507 A1 WO 2019194507A1
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WO
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block
affine
current block
candidate
prediction
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/003816
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English (en)
French (fr)
Inventor
이재호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to KR1020207025162A priority patent/KR102455561B1/ko
Priority to CN202310904885.7A priority patent/CN116684639A/zh
Priority to CN201980029205.3A priority patent/CN112042198B/zh
Priority to EP24193828.1A priority patent/EP4440113A2/en
Priority to CN202310901139.2A priority patent/CN116684590A/zh
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Definitions

  • the present invention relates to an image coding technique, and more particularly, to an image coding method and apparatus based on affine motion prediction in an image coding system.
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency based on affine motion prediction.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency by efficiently determining a combination of neighboring blocks used for affine motion prediction.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency by signaling information on an affine MVP candidate list used for affine motion prediction.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus comprises: obtaining motion prediction information from a bitstream, affine MVP comprising affine Motion Vector Predictor (MVP) candidates for the current block; Generating a candidate list, CPMVPs (Control Point Motion) for each of the control point (CP) of the current block based on one of the affine MVP candidate of the affine MVP candidate included in the affine MVP candidate list Deriving Vector Predictors), the CPMVDs for the CPs of the current block based on the information on Control Point Motion Vector Differences (CPMVDs) for each of the CPs included in the obtained motion prediction information Deriving control point motion vectors (CPMVs) for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVDs; And a step of based on the derived prediction samples to derive the predicted samples for the current block based on the group CPMV characterized in that it comprises the step of
  • a decoding device for performing picture decoding.
  • the decoding apparatus includes an entropy decoding unit for obtaining motion prediction information from a bitstream, and affine motion vector predictor (MVP) candidates for a current block.
  • CPMVPs are generated for each of CPs of the current block based on an affine MVP candidate of one of the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list.
  • Point Motion Vector Predictors and the CPMVDs for the CPs of the current block based on information on CPMVDs (Control Point Motion Vector Differences) for each of the CPs included in the obtained motion prediction information.
  • Derive CPMVs for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVDs, and based on the CPMVs.
  • a prediction unit, and based on the said derived prediction samples to derive the predicted samples for the current block characterized in that it comprises an addition to produce the reconstructed samples of the current block.
  • a picture encoding method performed by an encoding apparatus may include generating an affine MVP candidate list including affine MVP candidates for a current block, based on the affine MVP candidate of one of the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list.
  • Deriving CPMVPs for each of CPs of a current block deriving CPMVs for each of the CPs of the current block, based on the CPMVPs and CPMVs for each of the CPs Deriving CPMVDs for the CPs of a current block, deriving prediction samples for the current block based on the CPMVs, deriving residual samples for the current block based on the derived prediction samples And encoding information on the derived CPMVDs and residual information on the residual samples. It characterized.
  • an encoding apparatus for performing picture encoding.
  • the encoding apparatus generates an affine MVP candidate list including affine MVP candidates for a current block, and based on the affine MVP candidate of one of the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list.
  • Derive CPMVPs for each of the control points (CPs) of the current block derive CPMVs for each of the CPs of the current block, and based on the CPMVPs and the CPMVs for each of the CPs
  • Entropy encoding unit for encoding the processing unit and the information on the derived CPMVDs and the residual information about the residual samples It characterized in that it comprises.
  • the overall video / video compression efficiency can be improved.
  • the efficiency of image coding based on affine motion prediction can be improved.
  • image coding efficiency can be improved by signaling information on an affine MVP candidate list used for affine motion prediction.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a motion expressed through an affine motion model, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an affine motion model using control point motion vectors (CPMVs) of three control points (CPs) for a current block.
  • CPMVs control point motion vectors
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an affine motion model using CPMVs of two CPs for a current block.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of deriving a motion vector in units of subblocks based on an affine motion model.
  • 7-10 illustrate examples of a method for detecting a coded neighboring block based on affine motion prediction.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of operating an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart of a method of operating a decoding apparatus, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus comprises: obtaining motion prediction information from a bitstream, affine MVP comprising affine Motion Vector Predictor (MVP) candidates for the current block; Generating a candidate list, CPMVPs (Control Point Motion) for each of the control point (CP) of the current block based on one of the affine MVP candidate of the affine MVP candidate included in the affine MVP candidate list Deriving Vector Predictors), the CPMVDs for the CPs of the current block based on the information on Control Point Motion Vector Differences (CPMVDs) for each of the CPs included in the obtained motion prediction information Deriving control point motion vectors (CPMVs) for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVDs; And a step of based on the derived prediction samples to derive the predicted samples for the current block based on the group CPMV characterized in that it comprises the step of
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • VVC Versatile Video Coding
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • a video may mean a series of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time zone, and a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a unit represents the basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of the picture and information related to the region.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • the encoding / decoding device may include a video encoding / decoding device and / or an image encoding / decoding device, and the video encoding / decoding device is used as a concept including the image encoding / decoding device, or the image encoding / decoding device is It may be used in a concept including a video encoding / decoding device.
  • the (video) encoding apparatus 100 may include a picture partitioning module 105, a prediction module 110, a residual processing module 120, and an entropy encoding unit (
  • the entropy encoding module 130 may include an adder 140, a filtering module 150, and a memory 160.
  • the residual processor 120 may include a substractor 121, a transform module 122, a quantization module 123, a rearrangement module 124, and a dequantization module 125. ) And an inverse transform module 126.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively split from the largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and / or a ternary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first, and the binary tree structure and the ternary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure / tunary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 performs prediction on a block to be processed (hereinafter, may mean a current block or a residual block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. can do.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • Reference pictures included in a reference picture list may be sorted based on a difference in a picture order count (POC) between a current picture and a corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the subtraction unit 121 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 122 generates transform coefficients by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the transform unit 122 may perform the transform according to the size of the transform block and the prediction mode applied to the coding block or the prediction block that spatially overlaps the transform block. For example, if intra prediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block, and the transform block is a 4 ⁇ 4 residual array, the residual sample is configured to perform a discrete sine transform (DST) transform kernel.
  • the residual sample may be transformed using a discrete cosine transform (DCT) transform kernel.
  • DST discrete sine transform
  • DCT discrete cosine transform
  • the quantization unit 123 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 124 has been described in a separate configuration, the reordering unit 124 may be part of the quantization unit 123.
  • the entropy encoding unit 130 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 130 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately according to entropy encoding or a predetermined method.
  • the encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and / or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the inverse quantization unit 125 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 123, and the inverse transformer 126 inverse transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 125 to obtain a residual sample.
  • the adder 140 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 140 may be part of the predictor 110.
  • the adder 140 may also be called a reconstruction module or a restore block generator.
  • the filter unit 150 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 150 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 150.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video / video decoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • the video decoding apparatus may include an image decoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding module 210, a residual processing module 220, a prediction module 230, and an adder 240. ), A filtering module 250, and a memory 260.
  • the residual processor 220 may include a rearrangement module 221, a dequantization module 222, and an inverse transform module 223.
  • the video decoding apparatus 200 may include a receiver that receives a bitstream including video information. The receiver may be configured as a separate module or may be included in the entropy decoding unit 210.
  • the video decoding apparatus 200 may reconstruct a video / image / picture in response to a process in which video / image information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure, binary tree structure and / or ternary tree structure from the largest coding unit.
  • the prediction unit and the transform unit may be further used in some cases, in which case the prediction block is a block derived or partitioned from the coding unit and may be a unit of sample prediction. At this point, the prediction unit may be divided into subblocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model is determined using the context model, the probability of occurrence of a bin is predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin is performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. can do.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bin after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 221 may be input.
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 has been described in a separate configuration, but the rearrangement unit 221 may be part of the inverse quantization unit 222.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 223 may inversely transform transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 230 may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 230 may apply any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode to derive a prediction sample for the current block.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 230 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the prediction information may include a prediction motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the prediction unit 230 may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the prediction unit 230 may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating a reference picture from the information about the prediction.
  • the adder 240 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 240 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 240 has been described in a separate configuration, the adder 240 may be part of the predictor 230.
  • the adder 240 may also be called a reconstruction module or a reconstruction block generator.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • a predicted block including prediction samples of the current block which is a coding target block
  • the predicted block comprises prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived identically in the encoding apparatus and the decoding apparatus, and the encoding apparatus decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value itself of the original block. Signaling to an apparatus may increase image coding efficiency.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, generate the reconstructed block including reconstructed samples by adding the residual block and the predicted block, and generate reconstructed blocks. A reconstructed picture may be generated.
  • the residual information may be generated through a transform and quantization procedure.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and performs transform procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block to derive transform coefficients.
  • the quantized transform coefficients may be derived by performing a quantization procedure on the transform coefficients to signal related residual information to the decoding device (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform scheme, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization / inverse transformation procedure and derive residual samples (or residual blocks) based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may then dequantize / inverse transform the quantized transform coefficients for reference for inter prediction of the picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based thereon.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a motion expressed through an affine motion model according to an embodiment.
  • CP is an abbreviation of a control point and may mean a sample or a reference point which is a reference in the process of applying the affine motion model to the current block.
  • the motion vector of the CP may be referred to as a "Control Point Motion Vector (CPMV)", and the CPMV may be derived based on the "CPMVP (Control Point Motion Vector Predictor)" which is a CPMV predictor.
  • CPMV Control Point Motion Vector
  • a motion that can be represented through an affine motion model may include a translation motion, a scale motion, a rotate motion, and a shear motion.
  • the affine motion model is a translational motion in which an image (part of) is planarly moved as time passes, a scale movement in which an image (part) is scaled according to time, and an image (in accordance with time). It can efficiently represent the rotational movement of a portion of the rotating), the shearing movement of the portion of the image is transformed into a balanced quadrilateral shape with time.
  • Affine inter prediction may be performed using an affine motion model according to an embodiment.
  • the encoding device / decoding device may predict the distortion shape of the image based on the motion vectors in the CPs of the current block through affine inter prediction, thereby improving the compression performance of the image by increasing the accuracy of the prediction.
  • a motion vector of at least one CP of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block of the current block, thereby reducing the data amount burden on additional information to be added and improving the inter prediction efficiency. Can be.
  • affine inter prediction may be performed based on three CPs for the current block, that is, motion information at three reference points.
  • the motion information in the three CPs for the current block may include the CPMV of each CP.
  • FIG. 4 exemplarily illustrates an affine motion model in which motion vectors for three CPs are used.
  • Samples located at 0,0), (w, 0) and (0, h) may be defined as CPs for the current block.
  • the CP of the (0,0) sample position may be CP0
  • the CP of the (w, 0) sample position may be CP1
  • the CP of the (0, h) sample position may be CP2.
  • An affine motion model according to an embodiment may be applied using the above-described CP and a motion vector of the corresponding CP.
  • the affine motion model may be represented by Equation 1 below.
  • w represents the width of the current block
  • h represents the height of the current block
  • v 0x , v 0y represents the x component, y component of the motion vector of CP0, respectively
  • v 1x and v 1y represent the x component and the y component of the motion vector of CP1, respectively
  • v 2x and v 2y represent the x component and the y component of the motion vector of CP2, respectively.
  • x denotes the x component of the position of the target sample in the current block
  • y denotes the y component of the position of the target sample in the current block
  • v x denotes the motion vector of the target sample in the current block.
  • x component, v y represents the y component of the motion vector of the target sample in the current block.
  • Equation 1 representing the affine motion model is only an example, and the equation for representing the affine motion model is not limited to Equation 1.
  • the sign of each coefficient disclosed in Equation 1 may be different from Equation 1 in some cases, and the magnitude of the absolute value of each coefficient may also be different in Equation 1 in some cases.
  • a motion vector according to the sample position in the current block can be derived based on Equation (1). That is, according to the affine motion model, motion vectors v0 (v 0x , v 0y ) and v1 (in the CPs are based on a coordinate ratio (x, y) of a target sample and a distance ratio between three CPs. v 1x , v 1y ) and v2 (v 2x , v 2y ) may be scaled to derive a motion vector of the target sample according to the target sample position.
  • a motion vector of each sample in the current block may be derived based on the motion vectors of the CPs.
  • the set of motion vectors of the samples in the current block derived according to the affine motion model may be referred to as an affine motion vector field.
  • Equation 1 six parameters of Equation 1 may be represented by a, b, c, d, e, and f as shown in the following equation, and the equation for the affine motion model represented by the six parameters is as follows. May be the same as
  • w represents the width of the current block
  • h represents the height of the current block
  • v 0x , v 0y represents the x component, y component of the motion vector of CP0, respectively
  • v 1x and v 1y represent the x component and the y component of the motion vector of CP1, respectively
  • v 2x and v 2y represent the x component and the y component of the motion vector of CP2, respectively.
  • x denotes the x component of the position of the target sample in the current block
  • y denotes the y component of the position of the target sample in the current block
  • v x denotes the motion vector of the target sample in the current block.
  • x component, v y represents the y component of the motion vector of the target sample in the current block.
  • Equation 2 representing an affine motion model based on six parameters is just an example, and an equation for representing an affine motion model based on six parameters is not limited to Equation 2.
  • the sign of each coefficient disclosed in Equation 2 may be different from Equation 2 in some cases, and the magnitude of the absolute value of each coefficient may also be different in Equation 2 in some cases.
  • the affine motion model or the affine inter prediction using the six parameters may be referred to as a six parameter affine motion model or AF6.
  • affine inter prediction may be performed based on three CPs for the current block, that is, motion information at three reference points.
  • the motion information in the three CPs for the current block may include the CPMV of each CP.
  • affine inter prediction may be performed based on two CPs for a current block, that is, motion information at two reference points.
  • the motion information in the two CPs for the current block may include the CPMV of each CP.
  • 5 exemplarily illustrates an affine motion model in which motion vectors for two CPs are used.
  • An affine motion model using two CPs can represent three motions, including translational motion, scale motion, and rotational motion.
  • An affine motion model that expresses three motions may be referred to as a similarity affine motion model or a simplified affine motion model.
  • Samples located at w, 0 may be determined as CPs for the current block.
  • the CP of the (0,0) sample position may be CP0
  • the CP of the (w, 0) sample position may be represented as CP1.
  • An affine motion model based on four parameters may be applied using the above-described CP and a motion vector of the corresponding CP.
  • the affine motion model may be represented by Equation 3 below.
  • w represents the width of the current block
  • v 0x , v 0y represents the x component, y component of the motion vector of CP0, respectively
  • v 1x , v 1y represents the x component of the motion vector of CP1
  • the y component is shown.
  • x denotes the x component of the position of the target sample in the current block
  • y denotes the y component of the position of the target sample in the current block
  • v x denotes the motion vector of the target sample in the current block.
  • x component, v y represents the y component of the motion vector of the target sample in the current block.
  • Equation 3 representing an affine motion model based on four parameters is merely an example, and an equation for representing an affine motion model based on four parameters is not limited to Equation 3.
  • the sign of each coefficient disclosed in Equation 3 may be different from Equation 3 in some cases, and the magnitude of the absolute value of each coefficient may also be different in Equation 3 in some cases.
  • Equation 3 may be represented by a, b, c, and d as in Equation 4 below, and Equation 4 for the affine motion model represented by the four parameters is as follows. May be the same as
  • w represents the width of the current block
  • v 0x , v 0y represents the x component, y component of the motion vector of CP0, respectively
  • v 1x , v 1y represents the x component of the motion vector of CP1
  • the y component is shown.
  • x denotes the x component of the position of the target sample in the current block
  • y denotes the y component of the position of the target sample in the current block
  • v x denotes the motion vector of the target sample in the current block.
  • x component, v y represents the y component of the motion vector of the target sample in the current block.
  • the affine motion model using the two CPs may be represented by four parameters a, b, c, and d as shown in Equation 4, wherein the affine motion model using the four parameters or
  • the affine inter prediction may be referred to as a four parameter affine motion model or AF4. That is, according to the affine motion model, a motion vector of each sample in the current block may be derived based on the motion vectors of the control points. Meanwhile, the set of motion vectors of samples in the current block derived according to the affine motion model may be represented as an affine motion vector field.
  • Equation 4 representing an affine motion model based on four parameters is just an example, and an equation for representing an affine motion model based on four parameters is not limited to Equation 4.
  • the sign of each coefficient disclosed in Equation 4 may be different from Equation 4 in some cases, and the magnitude of the absolute value of each coefficient may also be different in Equation 4 in some cases.
  • a motion vector of a sample unit may be derived through the affine motion model, and through this, the accuracy of inter prediction may be significantly improved. In this case, however, the complexity in the motion compensation process may be greatly increased.
  • the motion vector of a sub block unit of the current block may be limited.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of deriving a motion vector in units of subblocks based on an affine motion model.
  • the subblock 6 exemplarily illustrates a case in which the size of the current block is 16x16 and a motion vector is derived in units of 4x4 subblocks.
  • the subblock may be set to various sizes. For example, when the subblock is set to nxn size (n is a positive integer, ex, n is 4), nxn in the current block based on the affine motion model.
  • a motion vector may be derived in subblock units, and various methods for deriving a motion vector representing each subblock may be applied.
  • a motion vector of each subblock may be derived using the center or lower right side sample position of each subblock as a representative coordinate.
  • the center lower right position may indicate a sample position located on the lower right side among four samples positioned at the center of the sub block.
  • n is an odd number
  • one sample may be located at the center of the sub block, and in this case, the center sample position may be used for deriving the motion vector of the sub block.
  • n is an even number
  • four samples may be adjacent to the center of the subblock, and in this case, the lower right sample position may be used to derive the motion vector.
  • representative coordinates of each subblock may be derived as (2, 2), (6, 2), (10, 2), ..., (14, 14), and encoding.
  • the device / decoding device may derive the motion vector of each subblock by substituting each of the representative coordinates of the subblocks into Equation 1 or 3 described above.
  • the motion vectors of the subblocks in the current block derived through the affine motion model may be represented as affine MVF.
  • the method may include deriving a CPMV and performing Rane motion compensation.
  • affine motion prediction there may be an affine merge mode (AF_MERGE or AAM) and an affine inter mode (AF_INTER or AAMVP). have.
  • AF_MERGE affine merge mode
  • AF_INTER affine inter mode
  • Affine merge mode is two or three from the neighboring block of the current block without coding for motion vector difference (MVD) similar to the conventional skip / merge mode
  • An encoding / decoding method of inducing prediction by deriving CPMV for each of CPs may be indicated.
  • Affine inter mode similar to AMVP, may represent a method of explicitly encoding / decoding the difference information between the CPMV and CPMVP.
  • the affine MVP candidate list is composed of affine MVP candidates, and each affine MVP candidate is a combination of CPMVP of CP0 and CP1 in a 4-parameter (affine) motion model.
  • affine affine motion model
  • it may mean a combination of CPMVP of CP0, CP1, and CP2.
  • the affine MVP candidates described herein may be referred to differently by various names, such as CPMVP candidates, affine CPMVP candidates, CPMVP pair candidates, and CPMVP pairs.
  • the affine MVP candidate list may include n affine MVP candidates, and when n is an integer greater than 1, encoding and decoding of information indicating an optimal candidate MVP candidate may be required. When n is 1, encoding and decoding of information indicating an MVP candidate which is an optimal speech may not be necessary. Examples of syntax when n is an integer greater than 1 are shown in Table 1 below, and examples of syntax when n is 1 are shown in Table 2 below.
  • merge_flag is a flag for indicating whether the merge mode is in the merge mode. If the merge_flag value is 1, the merge mode may be performed. If the merge_flag value is 0, the merge mode may not be performed.
  • affine_flag is a flag for indicating whether affine motion prediction is used. If the value of affine_flag is 1, then affine motion prediction is used. If the value of affine_flag is 0, affine motion prediction may not be used.
  • aamvp_idx is index information for indicating an MVP candidate which is an optimum among n candidate MVP candidates.
  • Table 1 which represents the case where n is an integer greater than 1, indicates an MVP candidate which is an optimal affinity based on the aamvp_idx, whereas in Table 2, where n is 1, aamvp_idx is not parsed because there is only one affinity MVP candidate. You can see that it does not.
  • an affine motion model of a neighboring block coded based on affine motion prediction (hereinafter, also referred to as an 'affine coding block') may be used. have.
  • the first and second steps may be performed when determining the affine MVP candidate.
  • the neighboring blocks may be scanned according to a predefined order to determine whether each neighboring block is encoded based on the affine motion prediction.
  • an affiliate MVP candidate of the current block may be determined using a neighboring block encoded based on the affine motion prediction.
  • a maximum of m blocks encoded based on the affine motion prediction in the first step may be considered. For example, when m is 1, the affine MVP candidate may be determined using the first affine coding block on a scanning order. For example, when m is 2, at least one affine MVP candidate may be determined using the first and second affine coding blocks on the scanning order. In this case, a pruning check may be performed to determine an affinity MVP candidate by additionally performing a scanning process when the first affinity MVP candidate and the second affinity MVP candidate are the same. On the other hand, in one example, m described in this embodiment may not exceed the value of n described above in the description of Table 1 and Table 2.
  • embodiments of a process of checking whether neighboring blocks are encoded based on affine motion prediction while scanning neighboring blocks in the first step may vary.
  • embodiments of a process of checking whether neighboring blocks are encoded based on affine motion prediction while scanning neighboring blocks will be described.
  • 7-10 illustrate examples of a method of detecting a coded neighboring block based on affine motion prediction.
  • Block E near the upper left corner is located around CP0
  • block C near the upper right corner and block B near the upper right are located around CP1
  • a block is located.
  • the arrangement according to FIG. 7 can share the structure with the methods according to AMVP or merge mode and thus contribute to reducing the design cost.
  • E block which is the upper left corner peripheral block
  • G block which is the first left peripheral block
  • F block which is the first upper peripheral block
  • C block which is the upper right peripheral block
  • B which is the second upper peripheral block
  • a block is located
  • a block D which is a block around a lower left corner
  • a block A which is a second left peripheral block
  • the arrangement according to FIG. 8 determines whether the coding is based on affine motion prediction based on only 4x4 blocks adjacent to three CPs, and thus may be effective in terms of encoding performance while minimizing an increase in scanning complexity.
  • FIG. 9 is the same as that of FIG. 8 when the neighboring blocks scanned when detecting the neighboring coded based on the affine motion prediction are detected.
  • at least p of 4x4 neighboring blocks included in a dotted line located to the left of the current block and a maximum q of 4x4 neighboring blocks included in a dotted line located above the current block MVP candidates may be determined.
  • the first affine coding block in the scan order among the 4x4 neighboring blocks included in the dotted line located to the left of the current block and the 4x4 neighboring blocks included in the dotted line located above the current block Among the affine MVP candidates may be determined based on the first affine coding block on the scan order.
  • the first affine coding block on a scan order, CP1 among the E block, the first left peripheral block, the G block, and the first upper peripheral block, the F block, which is located near the CP0, is located around the CP0.
  • Affine MVP candidates may be determined based on the first affine coding block on the middle scan order.
  • the scanning order of the above-described scanning method may be determined based on probability and performance analysis of a specific encoding apparatus or decoding apparatus. Therefore, according to an embodiment, the scan order may be determined based on statistical characteristics or performance of the encoding apparatus or the decoding apparatus to which the present embodiment is applied, without specifying the scan order.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of operating an encoding apparatus, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus, according to an exemplary embodiment.
  • the encoding apparatus according to FIGS. 11 and 12 may perform operations corresponding to the decoding apparatus according to FIGS. 13 and 14, which will be described later. Accordingly, the contents described below with reference to FIGS. 13 and 14 may be similarly applied to the encoding apparatus of FIGS. 11 and 12.
  • Each step disclosed in FIG. 11 may be performed by the encoding apparatus 100 disclosed in FIG. 1. More specifically, S1100 to S1140 may be performed by the predictor 110 disclosed in FIG. 1, S1150 may be performed by the residual processor 120 disclosed in FIG. 1, and S1160 may be entropy disclosed in FIG. 1. It may be performed by the encoding unit 130. In addition, operations according to S1100 to S1160 are based on some of the contents described above with reference to FIGS. 3 to 10. Accordingly, detailed descriptions overlapping with those described above with reference to FIGS. 1 and 3 to 10 will be omitted or simply described.
  • an encoding apparatus may include a prediction unit 110 and an entropy encoding unit 130.
  • all of the components shown in FIG. 12 may not be essential components of the encoding apparatus, and the encoding apparatus may be implemented by more or less components than those illustrated in FIG. 12.
  • the prediction unit 110 and the entropy encoding unit 130 may be implemented as separate chips, or at least two or more components may be implemented through one chip.
  • the encoding apparatus may generate an affine MVP candidate list including affine MVP candidates for the current block (S1100). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may generate an affine MVP candidate list including affine MVP candidates for the current block.
  • An encoding apparatus may derive CPMVPs for each of CPs of the current block based on one of the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list. It may be (S1110). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus is for each of the control points (CP) of the current block based on one of the affine MVP candidates of the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list. CPMVPs can be derived.
  • the encoding apparatus may derive CPMVs for each of the CPs of the current block (S1120). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may derive CPMVs for each of the CPs of the current block.
  • the encoding apparatus may derive CPMVDs for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVs for each of the CPs (S1130). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may derive CPMVDs for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVs for each of the CPs.
  • the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block based on the CPMVs (S1140). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block based on the CPMVs.
  • the encoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the derived prediction samples (S1150). More specifically, the residual processor 120 of the encoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the derived prediction samples.
  • the encoding apparatus may encode information on the derived CPMVDs and residual information on the residual samples (S1160). More specifically, the entropy encoding unit 130 of the encoding apparatus may encode information on the derived CPMVDs and residual information on the residual samples.
  • the encoding apparatus generates an affine MVP candidate list including affine MVP candidates for the current block (S1100), and the affine MVP candidate list. Deriving the CPMVPs for each of the CP (Control Points) of the current block based on one of the affine MVP candidates included in (S1110), CPMV for each of the CPs of the current block (S1120), derive CPMVDs for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVs for each of the CPs (S1130), and predict the current block based on the CPMVs.
  • Deriving samples (S1140), deriving residual samples for the current block based on the derived prediction samples (S1150), information on the derived CPMVDs and the A residual information on whether the dual sample can be encoded (S1160). That is, image coding efficiency can be improved by signaling information about the affine MVP candidate list used for affine motion prediction.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of operating a decoding apparatus according to an embodiment
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • Each step disclosed in FIG. 13 may be performed by the decoding apparatus 200 disclosed in FIG. 2. More specifically, S1300 may be performed by the entropy decoding unit 210 disclosed in FIG. 2, S1310 to S1350 may be performed by the prediction unit 230 disclosed in FIG. 2, and S1360 may be added in FIG. 2. It may be performed by the unit 240. In addition, operations according to S1300 to S1360 are based on some of the above descriptions with reference to FIGS. 3 to 10. Therefore, detailed description overlapping with the above description in FIGS. 2 to 10 will be omitted or simply described.
  • a decoding apparatus may include an entropy decoding unit 210, a predictor 230, and an adder 240.
  • all of the components shown in FIG. 14 may not be essential components of the decoding apparatus, and the decoding apparatus may be implemented by more or less components than those illustrated in FIG.
  • the entropy decoding unit 210, the prediction unit 230, and the adder 240 are each implemented as separate chips, or at least two or more components are implemented through one chip. May be
  • the decoding apparatus may obtain motion prediction information from the bitstream (S1300). More specifically, the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus may obtain motion prediction information from the bitstream.
  • the decoding apparatus may generate an affine MVP candidate list including candidate motion vector predictor (MVP) candidates for the current block (S1310). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may generate an affine MVP candidate list including affine MVP candidates for the current block.
  • MVP candidate motion vector predictor
  • the affine MVP candidates include a first affine MVP candidate and a second affine MVP candidate, wherein the first affine MVP candidate is a bottom-left corner of the current block. derived from a left block group comprising a neighboring block and a left neighboring block, wherein the second affine MVP candidate is a top-right corner neighboring of the current block. blocks, top neighboring blocks, and top-left corner neighboring blocks.
  • the first candidate MVP candidate is derived based on a first block included in the left block group, the first block is coded based on affine motion prediction, and the second affine
  • the MVP candidate may be derived based on a second block included in the upper block group, and the second block may be coded based on affine motion prediction.
  • the affine MVP candidates include a first affine MVP candidate and a second affine MVP candidate, wherein the first affine MVP candidate is a block around a lower left corner of the current block, a first left side Derived from a left block group including a neighboring block and a second left neighboring block, wherein the second candidate MVP candidate is a right upper corner neighboring block, a first upper neighboring block, a second upper neighboring block, and a top left corner of the current block; It can be derived from the upper block group including the block around the corner.
  • the first candidate MVP candidate is derived based on a first block included in the left block group, the first block is coded based on affine motion prediction, and the second candidate MVP candidate is the upper side.
  • the second block may be derived based on a second block included in the block group, and the second block may be coded based on affine motion prediction.
  • the affine MVP candidates include a first affine MVP candidate, a second affine MVP candidate, and a third affine MVP candidate, wherein the first affine MVP candidate is the lower left of the current block.
  • a lower left block group including a side corner peripheral block and a first left peripheral block, wherein the second affine MVP candidate includes a right upper corner peripheral block and a first upper peripheral block of the current block;
  • the third candidate MVP candidate may be derived from a top left block group including a top left corner peripheral block, a second top peripheral block, and a second left peripheral block of the current block.
  • the first candidate MVP candidate is derived based on the first block included in the lower left block group, the first block is coded based on the affine motion prediction, and the second candidate MVP candidate is The second block is derived based on a second block included in a right upper block group, the second block is coded based on affine motion prediction, and the third candidate MVP candidate is a third block included in the left upper block group.
  • the third block may be coded based on affine motion prediction.
  • the decoding apparatus may include CPMVPs (Control Points) for each of CPs of the current block based on one of the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list.
  • CPMVPs Control Points
  • Point Motion Vector Predictors may be derived (S1320). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive CPMVPs for each of the CPs of the current block based on one of the affine MVP candidates among the affine MVP candidates included in the affine MVP candidate list.
  • one of the affine MVP candidates among the affine MVP candidates may be selected based on the affine MVP candidate index included in the motion prediction information.
  • the decoding apparatus may derive the CPMVDs for the CPs of the current block based on the information on the CPMVDs for each of the CPs included in the obtained motion prediction information (S1330). ). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive the CPMVDs for the CPs of the current block based on the information about the CPMVDs for each of the CPs included in the obtained motion prediction information. Can be.
  • the decoding apparatus may derive CPMVs for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVDs (S1340). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive CPMVs for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVDs.
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the current block based on the CPMVs (S1350). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive the prediction samples for the current block based on the CPMVs.
  • the decoding apparatus may generate reconstruction samples for the current block based on the derived prediction samples (S1360). More specifically, the adder 240 of the decoding apparatus may generate reconstruction samples for the current block based on the derived prediction samples.
  • the motion prediction information may include information about a context index indicating whether there is a neighboring block for the current block coded based on the affine motion prediction. .
  • the value of m described above in the description of the first step is 1, and the value of n described above in the description of Tables 1 and 2 is an MVP candidate which is an optimal affinity with respect to the case.
  • a CABAC context model for encoding and decoding index information for indicating may be configured. If there is an affine coding block in the vicinity of the current block, it is possible to determine the affine MVP candidate of the current block based on the affine motion model as described above with reference to FIGS. If the coding block does not exist, this embodiment may be applied.
  • the context model is classified by classifying the case where the affine MVP candidate is determined based on the affine coding block and the other cases. Can be designed.
  • index 0 may be allocated to the affine MVP candidate determined based on the affine coding block.
  • the CABAC context index according to this embodiment is expressed by Equation 5 below.
  • An initial value according to the CABAC context index may be determined as shown in Table 3 below, and the CABAC context index and the initial value need to satisfy the condition of Equation 6 below.
  • the decoding apparatus obtains motion prediction information from the bitstream (S1300), and includes an affinity including MVP MVP candidates for the current block.
  • CPMVDs Control Point Motion Vector Differences
  • CPMVDs Deriving the CPMVDs for the CPMVDs (S1330) and plotting control point motion vectors (CPMVs) for the CPs of the current block based on the CPMVPs and the CPMVDs
  • prediction samples for the current block may be derived based on the CPMVs in operation S1350, and reconstruction samples for the current block may be generated based on the derived prediction samples in operation S1360. That is, image coding efficiency can be improved by signaling information about the affine MVP candidate list used for affine motion prediction.
  • an image may be generated as compressed data by a terminal having an encoding device, the compressed data may have a bitstream form, and the bitstream may be stored in various types of storage devices, and the network may be It can be streamed through and delivered to a terminal with a decoding device.
  • the decoded image may be displayed by the display device and may simply store bitstream data.
  • the above-described method according to the present invention may be implemented in software, and the encoding device and / or the decoding device according to the present invention may perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smartphone, a set-top box, a display device, and the like. It can be included in the device.
  • Each part, module, or unit described above may be a processor or hardware part that executes successive procedures stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above embodiments may be performed by a processor or hardware parts. Each module / block / unit described in the above embodiments can operate as a hardware / processor.
  • the methods proposed by the present invention can be executed as code. This code can be written to a processor readable storage medium and thus read by a processor provided by an apparatus.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법은, 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보를 획득하는 단계, 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP들 각각에 대한 CPMVP들을 도출하는 단계, 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하는 단계, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV들을 도출하는 단계 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

어파인 움직임 예측에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 어파인 움직임 예측(affine motion prediction)에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 어파인 움직임 예측에 이용되는 주변 블록들의 조합을 효율적으로 결정함으로써 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 어파인 움직임 예측에 이용되는 어파인 MVP 후보 리스트에 대한 정보를 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득하는 단계, 현재 블록에 대한 어파인(affine) 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP) 후보들(candidates)을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출하는 단계, 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들(Control Point Motion Vector Differences)에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하는 단계, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV(Control Point Motion Vector)들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는, 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 현재 블록에 대한 어파인(affine) 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP) 후보들(candidates)을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하고, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출하고, 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들(Control Point Motion Vector Differences)에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하고, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV들을 도출하고, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 상기 CP들 각각에 대한 CPMV들을 도출하는 단계, 상기 CP들 각각에 대한 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMVD들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 도출된 CPMVD들에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 인코딩을 수행하는 인코딩 장치가 제공된다. 상기 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하고, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들을 도출하고, 상기 현재 블록의 상기 CP들 각각에 대한 CPMV들을 도출하고, 상기 CP들 각각에 대한 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMVD들을 도출하고, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 레지듀얼 처리부 및 상기 도출된 CPMVD들에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 코딩의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 어파인 움직임 예측에 이용되는 어파인 MVP 후보 리스트에 대한 정보를 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 어파인 움직임(affine motion) 모델을 통하여 표현되는 움직임의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 현재 블록에 대한 3개의 CP(Control Point)들의 CPMV(Control Point Motion Vector)들을 이용하는 어파인 움직임 모델의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 현재 블록에 대한 2개의 CP들의 CPMV들을 이용하는 어파인 움직임 모델의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 어파인 움직임 모델을 기반으로 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 도출하는 일 예를 도시하는 도면이다.
도 7 내지 도 10은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 주변 블록을 검출하는 방법의 예시들을 도시하고 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득하는 단계, 현재 블록에 대한 어파인(affine) 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP) 후보들(candidates)을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출하는 단계, 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들(Control Point Motion Vector Differences)에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하는 단계, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV(Control Point Motion Vector)들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하의 설명은 비디오, 이미지 또는 영상에 대해 다루는 기술 분야에서 적용될 수 있다. 예를 들어, 이하의 설명에서 개시된 방법 또는 실시예는 VVC (Versatile Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.266), VVC 이후의 차세대 비디오/이미지 코딩 표준, 또는 VVC 이전의 표준들(예를 들어, HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.265) 등)의 개시 내용과 관련될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 인코딩 장치(video encoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 인코딩/디코딩 장치는 비디오 인코딩/디코딩 장치 및/또는 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함할 수 있고, 비디오 인코딩/디코딩 장치가 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용되거나, 영상 인코딩/디코딩 장치가 비디오 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용될 수도 있다.
도 1을 참조하면, (비디오) 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(picture partitioning module, 105), 예측부(prediction module, 110), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 120), 엔트로피 인코딩부(entropy encoding module, 130), 가산부(adder, 140), 필터부(filtering module, 150) 및 메모리(memory, 160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(substractor, 121), 변환부(transform module, 122), 양자화부(quantization module, 123), 재정렬부(rearrangement module, 124), 역양자화부(dequantization module, 125) 및 역변환부(inverse transform module, 126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리(ternary) 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조/터너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록 또는 레지듀얼 블록을 의미할 수도 있다)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 엔트로피 인코딩 또는 기 설정된 방법에 따라 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치(video decoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 디코딩 장치라 함은 영상 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoding module, 210), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 220), 예측부(prediction module, 230), 가산부(adder, 240), 필터부(filtering module, 250) 및 메모리(memory, 260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(rearrangement module, 221), 역양자화부(dequantization module, 222), 역변환부(inverse transform module, 223)을 포함할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 상기 수신부는 별도의 모듈로 구성될 수도 있고 또는 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오/영상/픽처를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트(context) 모델을 결정하고, 결정된 컨택스트 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 컨택스트 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 컨택스트 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 어파인 움직임 모델을 통하여 표현되는 움직임의 일 예를 도시하는 도면이다.
본 명세서에서 "CP"는 컨트롤 포인트의 약자로서, 현재 블록에 어파인 움직임 모델을 적용하는 과정에서 기준이 되는 샘플 또는 기준점을 의미할 수 있다. CP의 움직임 벡터는 "CPMV(Control Point Motion Vector)"로 지칭될 수 있고, CPMV는 CPMV 예측자인 "CPMVP(Control Point Motion Vector Predictor)"를 기반으로 도출될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 어파인 움직임 모델을 통하여 표현될 수 있는 움직임은 병진(translate) 움직임, 스케일(scale) 움직임, 회전(rotate) 움직임 및 전단(shear) 움직임을 포함할 수 있다. 즉, 어파인 움직임 모델은 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 평면 이동하는 병진 움직임, 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 스케일(scale)되는 스케일 움직임, 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 회전하는 회전 움직임, 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 평형 사변형 모양으로 변형되는 전단 움직임 등을 효율적으로 표현할 수 있다.
일 실시예에 따른 어파인 움직임 모델을 이용하여 어파인 인터 예측(affine inter prediction)이 수행될 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 어파인 인터 예측을 통하여 현재 블록의 CP들에서의 움직임 벡터들을 기반으로 영상의 왜곡 형태를 예측할 수 있고, 이를 통하여 예측의 정확도를 높임으로서 영상의 압축 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 적어도 하나의 CP에 대한 움직임 벡터가 유도될 수 있는바, 추가되는 부가 정보에 대한 데이터량 부담을 줄이고, 인터 예측 효율을 향상시킬 수 있다.
일 예시에서, 어파인 인터 예측은 현재 블록에 대한 3개의 CP들, 즉 3개의 기준점에서의 움직임 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 현재 블록에 대한 3개의 CP들에서의 움직임 정보는, 각 CP의 CPMV를 포함할 수 있다.
도 4는 3개의 CP들에 대한 움직임 벡터들이 사용되는 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.
현재 블록 내의 좌상단(top-left) 샘플의 위치(position)가 (0,0)이고, 현재 블록의 폭(width)이 w이고 높이(height)가 h인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 (0,0), (w, 0) 및 (0, h)에 위치한 샘플들을 현재 블록에 대한 CP들로 정할 수 있다. 이하 (0,0) 샘플 위치의 CP는 CP0, (w, 0) 샘플 위치의 CP는 CP1, (0, h) 샘플 위치의 CP는 CP2라고 나타낼 수 있다.
상술한 각 CP와 해당 CP에 대한 움직임 벡터를 이용하여 일 실시예에 따른 어파인 움직임 모델을 적용할 수 있다. 어파인 움직임 모델은 아래의 수학식 1과 같이 나타날 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000001
여기서, w는 상기 현재 블록의 폭(width)을 나타내고, h는 상기 현재 블록의 높이(height)를 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v2x, v2y는 각각 CP2의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다.
한편, 어파인 움직임 모델을 나타내는 수학식 1은 일 예시에 해당할 뿐이며, 어파인 움직임 모델을 나타내기 위한 수식은 수학식 1에 한정되지 않는다. 예를 들어, 수학식 1에 개시된 각 계수들의 부호는 경우에 따라 수학식 1과 상이할 수 있고, 각 계수들의 절대값의 크기 또한 경우에 따라 수학식 1과 상이할 수 있다.
상기 CP0의 움직임 벡터, 상기 CP1의 움직임 벡터 및 상기 CP2의 움직임 벡터는 알고 있으므로, 상기 수학식 1을 기반으로 현재 블록 내 샘플 위치에 따른 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 즉, 상기 어파인 움직임 모델에 따르면 대상 샘플의 좌표 (x, y)와 3개의 CP들과의 거리 비를 기반으로, 상기 CP들에서의 움직임 벡터들 v0(v0x, v0y), v1(v1x, v1y), v2(v2x, v2y)가 스케일링 되어 상기 대상 샘플 위치에 따른 상기 대상 샘플의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 즉, 상기 어파인 움직임 모델에 따르면 상기 CP들의 움직임 벡터들을 기반으로 상기 현재 블록 내 각 샘플의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 한편, 상기 어파인 움직임 모델에 따라서 도출된 상기 현재 블록 내 샘플들의 움직임 벡터들의 집합은 어파인 움직임 벡터 필드(affine Motion Vector Field)라고 나타낼 수 있다.
한편, 상기 수학식 1에 대한 6개의 파라미터들은 다음의 수학식과 같이 a, b, c, d, e, f 로 나타낼 수 있고, 상기 6개의 파라미터들로 나타낸 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식은 다음과 같을 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000002
여기서, w는 상기 현재 블록의 폭(width)을 나타내고, h는 상기 현재 블록의 높이(height)를 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v2x, v2y는 각각 CP2의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다.
한편, 6개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 나타내는 수학식 2는 일 예시에 해당할 뿐이며, 6개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 나타내기 위한 수식은 수학식 2에 한정되지 않는다. 예를 들어, 수학식 2에 개시된 각 계수들의 부호는 경우에 따라 수학식 2와 상이할 수 있고, 각 계수들의 절대값의 크기 또한 경우에 따라 수학식 2와 상이할 수 있다.
상기 6개의 파라미터들을 사용하는 상기 어파인 움직임 모델 또는 상기 어파인 인터 예측은 6 파라미터 어파인 움직임 모델 또는 AF6 라고 나타낼 수 있다.
일 예시에서, 어파인 인터 예측은 현재 블록에 대한 3개의 CP들, 즉 3개의 기준점에서의 움직임 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 현재 블록에 대한 3개의 CP들에서의 움직임 정보는, 각 CP의 CPMV를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 어파인 인터 예측은 현재 블록에 대한 2개의 CP들, 즉 2개의 기준점에서의 움직임 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 현재 블록에 대한 2개의 CP들에서의 움직임 정보는, 각 CP의 CPMV를 포함할 수 있다.
도 5는 2개의 CP들에 대한 움직임 벡터들이 사용되는 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.
2개의 CP들을 사용하는 어파인 움직임 모델은 병진 움직임, 스케일 움직임, 회전 움직임을 포함하는 3가지 움직임을 표현할 수 있다. 3가지 움직임을 표현하는 어파인 움직임 모델은 시밀러리티 어파인 움직임 모델(similarity affine motion model) 또는 심플리파이드 어파인 움직임 모델(simplified affine motion model)이라고 지칭될 수도 있다.
현재 블록 내의 좌상단(top-left) 샘플의 위치(position)가 (0,0)이고, 현재 블록의 폭이 w이고 높이가 h인 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 (0,0), (w, 0)에 위치한 샘플들을 현재 블록에 대한 CP들로 정할 수 있다. 이하 (0,0) 샘플 위치의 CP는 CP0, (w, 0) 샘플 위치의 CP는 CP1이라고 나타낼 수 있다.
상술한 각 CP와 해당 CP에 대한 움직임 벡터를 이용하여 4개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 적용할 수 있다. 어파인 움직임 모델은 아래의 수학식 3과 같이 나타날 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000003
여기서, w는 상기 현재 블록의 폭(width)을 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다.
한편, 4개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 나타내는 수학식 3은 일 예시에 해당할 뿐이며, 4개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 나타내기 위한 수식은 수학식 3에 한정되지 않는다. 예를 들어, 수학식 3에 개시된 각 계수들의 부호는 경우에 따라 수학식 3과 상이할 수 있고, 각 계수들의 절대값의 크기 또한 경우에 따라 수학식 3과 상이할 수 있다.
한편, 상기 수학식 3에 대한 4개의 파라미터들은 다음의 수학식 4와 같이 a, b, c, d 로 나타낼 수 있고, 상기 4개의 파라미터들로 나타낸 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식 4는 다음과 같을 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000004
여기서, w는 상기 현재 블록의 폭(width)을 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다. 상기 2개의 CP들을 사용하는 상기 어파인 움직임 모델은 상기 수학식 4와 같이 4개의 파라미터들 a, b, c, d 로 표현될 수 있는바, 상기 4개의 파라미터들을 사용하는 상기 어파인 움직임 모델 또는 상기 어파인 인터 예측은 4 파라미터 어파인 움직임 모델 또는 AF4 라고 나타낼 수 있다. 즉, 상기 어파인 움직임 모델에 따르면 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터들을 기반으로 상기 현재 블록 내 각 샘플의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 한편, 상기 어파인 움직임 모델에 따라서 도출된 상기 현재 블록 내 샘플들의 움직임 벡터들의 집합은 어파인 움직임 벡터 필드라고 나타낼 수 있다.
한편, 4개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 나타내는 수학식 4는 일 예시에 해당할 뿐이며, 4개의 파라미터들에 기반한 어파인 움직임 모델을 나타내기 위한 수식은 수학식 4에 한정되지 않는다. 예를 들어, 수학식 4에 개시된 각 계수들의 부호는 경우에 따라 수학식 4와 상이할 수 있고, 각 계수들의 절대값의 크기 또한 경우에 따라 수학식 4와 상이할 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 샘플 단위의 움직임 벡터가 도출될 수 있으며, 이를 통하여 인터 예측의 정확도가 상당히 향상될 수 있다. 다만, 이 경우, 움직임 보상(motion compensation) 과정에서의 복잡도가 크게 증가될 수도 있다.
다른 일 예시에서는, 샘플 단위의 움직임 벡터가 도출되는 대신 상기 현재 블록 내 서브 블록 단위의 움직임 벡터가 도출되도록 제한될 수 있다.
도 6은 어파인 움직임 모델을 기반으로 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 도출하는 일 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 상기 현재 블록의 사이즈가 16x16이고, 4x4 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도되는 경우를 예시적으로 나타낸다. 상기 서브 블록은 다양한 사이즈로 설정될 수 있으며, 예를 들어, 서브 블록이 nxn 사이즈(n은 양의 정수, ex, n은 4)로 설정된 경우, 상기 어파인 움직임 모델을 기반으로 현재 블록 내 nxn 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 도출될 수 있으며, 각 서브 블록을 대표하는 움직임 벡터를 유도하기 위한 다양한 방법이 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면 각 서브 블록의 센터 또는 센터 우하측(lower right side) 샘플 포지션을 대표 좌표로 하여 각 서브 블록의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 여기서 센터 우하측 포지션이라 함은 서브 블록의 센터에 위치하는 4개의 샘플들 중 우하측에 위치하는 샘플 포지션을 나타낼 수 있다. 예를 들어, n이 홀수인 경우, 서브 블록의 정중앙에는 하나의 샘플이 위치할 수 있고, 이 경우 센터 샘플 포지션이 상기 서브 블록의 움직임 벡터의 도출을 위하여 사용될 수 있다. 그러나, n이 짝수인 경우 서브 블록의 중앙에는 4개의 샘플들이 인접하게 위치할 수 있고, 이 경우 우하측 샘플 포지션이 상기 움직임 벡터의 도출을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면 각 서브 블록별 대표 좌표는 (2, 2), (6, 2), (10, 2),..., (14, 14)로 도출될 수 있고, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 서브 블록들의 대표 좌표들 각각을 상술한 수학식 1 또는 3에 대입하여, 각 서브 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 도출된 현재 블록 내 서브 블록들의 움직임 벡터들은 어파인 MVF라고 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상술한 어파인 움직임 모델을 두 단계로 정리하면, CPMV를 도출하는 단계 및 어파인 움직임 보상(affine motion compensation)을 수행하는 단계로 구성될 수 있다.
한편, 상술한 어파인 움직임 모델을 사용한 인터 예측, 즉, 어파인 움직임 예측은 어파인 머지 모드(affine merge mode, AF_MERGE 또는 AAM) 와 어파인 인터 모드(affine inter mode, AF_INTER 또는 AAMVP) 가 존재할 수 있다.
일 실시예에 따른 어파인 머지 모드(AAM)는 기존의 스킵(skip)/머지(merge) 모드와 유사하게 MVD(motion vector difference)에 대한 코딩없이 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 2개 또는 3개의 CP들 각각에 대한 CPMV를 유도하여 예측을 수행하는 인코딩/디코딩 방법을 나타낼 수 있다. 어파인 인터 모드(AAMVP)는, AMVP와 유사하게 CPMV와 CPMVP의 차이 정보를 명시적으로 인코딩/디코딩 하는 방법을 나타낼 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 6에서 전술된 어파인 움직임 모델에 대한 설명은 본 명세서에서 후술될 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩/디코딩 방법의 원리에 대한 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 본 발명의 범위가 도 3 내지 도 6에서 전술된 내용에 의해 제한되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 용이하게 이해될 것이다.
일 실시예에서는 어파인 인터 예측을 위한 어파인 MVP 후보 리스트를 구성하는 방법에 대해 설명한다. 본 명세서에서 어파인 MVP 후보 리스트는 어파인 MVP 후보들로 구성되며, 각 어파인 MVP 후보는 4-파라미터 (어파인) 움직임 모델(foul parameter (affine) motion model)에서는 CP0와 CP1의 CPMVP의 조합을 의미할 수 있고, 6-파라미터 (어파인) 움직임 모델(six parameter (affine) motion model)에서는 CP0, CP1 및 CP2의 CPMVP의 조합을 의미할 수 있다. 본 명세서에 기재된 어파인 MVP 후보는 CPMVP 후보, 어파인 CPMVP 후보, CPMVP 페어(pair) 후보, CPMVP 페어 등 다양한 명칭으로 달리 지칭될 수 있다. 어파인 MVP 후보 리스트는 n개의 어파인 MVP 후보들을 포함할 수 있고, n이 1보다 큰 정수인 경우 최적의(optimal) 어파인 MVP 후보를 지시하는 정보의 부호화 및 복호화가 필요할 수 있다. n이 1인 경우에는 최적의 어파인 MVP 후보를 지시하는 정보의 부호화 및 복호화가 필요하지 않을 수 있다. n이 1보다 큰 정수인 경우의 신택스의 예시는 아래의 표 1과 같고, n이 1인 경우의 신택스의 예시는 아래의 표 2와 같다.
[표 1]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000005
[표 2]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000006
표 1 및 표 2에서, merge_flag는 머지 모드인지 여부를 나타내기 위한 플래그이다. merge_flag의 값이 1인 경우 머지 모드가 수행되고, merge_flag의 값이 0인 경우 머지 모드가 수행되지 않을 수 있다. affine_flag는 어파인 움직임 예측이 사용되는지 여부를 나타내기 위한 플래그이다. affine_flag의 값이 1인 경우 어파인 움직임 예측이 사용되고, affine_flag의 값이 0인 경우 어파인 움직임 예측이 사용되지 않을 수 있다. aamvp_idx는 n개의 어파인 MVP 후보들 중 최적의 어파인 MVP 후보를 나타내기 위한 인덱스 정보이다. n이 1보다 큰 정수인 경우를 나타내는 표 1에서는 상기 aamvp_idx를 기반으로 최적의 어파인 MVP 후보를 나타내는 반면, n이 1인 경우를 나타내는 표 2에서는 어파인 MVP 후보가 1개밖에 없으므로 aamvp_idx가 파싱되지 않는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에서는 어파인 MVP 후보를 결정할 때 어파인 움직임 예측을 기반으로 부호화된 주변 블록(이하에서는 '어파인 코딩 블록(affine coding block)'으로 지칭할 수도 있다)의 어파인 움직임 모델을 사용할 수 있다. 일 예시에서, 어파인 MVP 후보를 결정할 때 제1 단계 및 제2 단계를 수행할 수 있다. 제1 단계에서, 주변 블록을 기 정의된 순서에 따라 스캔(scan) 하면서 각 주변 블록이 어파인 움직임 예측을 기반으로 부호화 되었는지 여부를 확인할 수 있다. 제2 단계에서, 어파인 움직임 예측을 기반으로 부호화된 주변 블록을 이용하여 현재 블록의 어파인 MVP 후보를 결정할 수 있다.
상기 제1 단계에서 어파인 움직임 예측을 기반으로 부호화된 블록은 최대 m개까지 고려할 수 있다. 예를 들어 m이 1인 경우, 스캐닝 오더(scanning order) 상 첫 번째 어파인 코딩 블록을 이용하여 어파인 MVP 후보를 결정할 수 있다. 예를 들어 m이 2인 경우, 스캐닝 오더 상 첫 번째와 두 번째 어파인 코딩 블록을 이용하여 적어도 하나의 어파인 MVP 후보를 결정할 수 있다. 이때 프루닝 체크(pruning check)를 수행하여, 첫 번째 어파인 MVP 후보와 두 번째 어파인 MVP 후보가 동일한 경우, 추가로 스캐닝 과정을 수행하여 어파인 MVP 후보를 추가로 결정할 수 있다. 한편, 일 예시에서, 본 실시예에서 설명된 m 은 표 1 및 표 2에 대한 설명에서 전술된 n의 값을 초과하지 않을 수 있다.
한편, 상기 제1 단계에서 주변 블록을 스캔하면서 각 주변 블록이 어파인 움직임 예측을 기반으로 부호화 되었는지 확인하는 과정에 대한 실시예는 다양할 수 있다. 이하 도 7 내지 도 10에서는 주변 블록을 스캔하면서 각 주변 블록이 어파인 움직임 예측을 기반으로 부호화 되었는지 여부를 확인하는 과정에 대한 실시예들에 대해서 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 10은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 주변 블록을 검출하는 방법의 예시들을 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 현재 블록의 주변에 4x4 블록인 A, B, C, D 및 E가 도시되어 있다. CP0 주변에 좌상측 코너 주변 블록인 E블록이 위치하고, CP1 주변에 우상측 코너 주변 블록인 C블록과 상측 주변 블록인 B블록이 위치하고, CP2 주변에 좌하측 코너 주변 블록인 D블록과 좌측 주변 블록인 A블록이 위치하고 있다. 도 7에 따른 배치는 AMVP 또는 머지 모드에 따른 방법들과 구조를 공유할 수 있으므로 설계 코스트를 줄이는데 기여할 수 있다.
도 8을 참조하면, 현재 블록의 주변에 4x4 블록인 A, B, C, D, E, F 및 G가 도시되어 있다. CP0 주변에 좌상측 코너 주변 블록인 E블록, 제1 좌측 주변 블록인 G블록 및 제1 상측 주변 블록인 F블록이 위치하고, CP1 주변에 우상측 주변 블록인 C블록 및 제2 상측 주변 블록인 B블록이 위치하고, CP2 주변에 좌하측 코너 주변 블록인 D블록 및 제2 좌측 주변 블록인 A블록이 위치하고 있다. 도 8에 따른 배치는 3개의 CP에 인접한 4x4 블록들만을 기반으로 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었는지 여부를 판단하므로, 스캐닝 복잡도의 증가를 최소화하는 동시에 부호화 성능 측면에서 효과적일 수 있다.
도 9는 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 주변 블록을 검출할 때 스캔되는 주변 블록들의 배치가 도 8과 동일하다. 다만, 도 9에 따른 실시예에서는 현재 블록의 좌측에 위치한 점선 안에 포함된 4x4 주변 블록들 중 최대 p개, 현재 블록의 상측에 위치한 점선 안에 포함된 4x4 주변 블록들 중 최대 q개를 기반으로 어파인 MVP 후보들을 결정할 수 있다. 예를 들어 p와 q가 각각 1인 경우, 현재 블록의 좌측에 위치한 점선 안에 포함된 4x4 주변 블록들 중 스캔 오더 상 첫 번째 어파인 코딩 블록 및 현재 블록의 상측에 위치한 점선 안에 포함된 4x4 주변 블록들 중 스캔 오더 상 첫 번째 어파인 코딩 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보들을 결정할 수 있다.
도 10을 참조하면, CP0 주변에 위치한 좌상측 코너 주변 블록인 E블록, 제1 좌측 주변 블록인 G블록 및 제1 상측 주변 블록인 F블록 중 스캔 오더 상 첫 번째 어파인 코딩 블록, CP1 주변에 위치한 우상측 주변 블록인 C블록 및 제2 상측 주변 블록인 B블록 중 스캔 오더 상 첫 번째 어파인 코딩 블록, 그리고 CP2 주변에 위치한 좌하측 코너 주변 블록인 D블록 및 제2 좌측 주변 블록인 A블록 중 스캔 오더 상 첫 번째 어파인 코딩 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보들을 결정할 수 있다.
한편, 전술된 스캔 방법(scanning method)의 스캔 오더(scanning order) 는 특정 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 확률 및 성능 분석을 기반으로 결정될 수 있다. 따라서 일 실시예에 따를 때 스캔 오더가 특정됨이 없이, 본 실시예가 적용되는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 통계적 특성 혹은 성능에 근거해 스캔 오더가 결정될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이고, 도 12는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11 및 도 12에 따른 인코딩 장치는 후술하는 도 13 및 도 14에 따른 디코딩 장치와 대응되는 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 도 13 및 도 14에서 후술되는 내용들은 도 11 및 도 12에 따른 인코딩 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 11에 개시된 각 단계는 도 1 에 개시된 인코딩 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S1100 내지 S1140은 도 1에 개시된 예측부(110)에 의하여 수행될 수 있고, S1150은 도 1에 개시된 레지듀얼 처리부(120)에 의하여 수행될 수 있고, S1160은 도 1에 개시된 엔트로피 인코딩부(130)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S1100 내지 S1160에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 10에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 1 및 도 3 내지 도 10에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 인코딩 장치는 예측부(110) 및 엔트로피 인코딩부(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 12에 도시된 구성 요소 모두가 인코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 인코딩 장치는 도 12에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치에서 예측부(110) 및 엔트로피 인코딩부(130)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성할 수 있다(S1100). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들을 도출할 수 있다(S1110). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 현재 블록의 상기 CP들 각각에 대한 CPMV들을 도출할 수 있다(S1120). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 상기 현재 블록의 상기 CP들 각각에 대한 CPMV들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 CP들 각각에 대한 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMVD들을 도출할 수 있다(S1130). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 상기 CP들 각각에 대한 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMVD들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1140). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1150). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부(120)는 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 상기 도출된 CPMVD들에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 인코딩할 수 있다(S1160). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 상기 도출된 CPMVD들에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 인코딩할 수 있다.
도 11 및 도 12에 개시된 인코딩 장치 및 인코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하고(S1100), 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들을 도출하고(S1110), 상기 현재 블록의 상기 CP들 각각에 대한 CPMV들을 도출하고(S1120), 상기 CP들 각각에 대한 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMVD들을 도출하고(S1130), 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하고(S1140), 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하고(S1150), 상기 도출된 CPMVD들에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 인코딩(S1160)할 수 있다. 즉, 어파인 움직임 예측에 이용되는 어파인 MVP 후보 리스트에 대한 정보를 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이고, 도 14는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13에 개시된 각 단계는 도 2 에 개시된 디코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S1300은 도 2에 개시된 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 수행될 수 있고, S1310 내지 S1350은 도 2에 개시된 예측부(230)에 의하여 수행될 수 있고, S1360은 도 2에 개시된 가산부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S1300 내지 S1360에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 10에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 2 내지 도 10에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 디코딩 장치는 엔트로피 디코딩부(210), 예측부(230) 및 가산부(240)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 14에 도시된 구성 요소 모두가 디코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 디코딩 장치는 도 14에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치에서 엔트로피 디코딩부(210), 예측부(230) 및 가산부(240)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득할 수 있다(S1300). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 현재 블록에 대한 어파인(affine) 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP) 후보들(candidates)을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성할 수 있다(S1310). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보 및 제2 어파인 MVP 후보를 포함하고, 상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록(bottom-left corner neighboring block) 및 좌측 주변 블록(left neighboring block)을 포함하는 좌측 블록 그룹(left block group)으로부터 도출되며, 상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록(top-right corner neighboring block), 상측 주변 블록(top neighboring block) 및 좌상측 코너 주변 블록(top-left corner neighboring block)을 포함하는 상측 블록 그룹(top block group)으로부터 도출될 수 있다. 이때 상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측(affine motion prediction)을 기반으로 코딩되었으며, 상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것일 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보 및 제2 어파인 MVP 후보를 포함하고, 상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 제1 좌측 주변 블록 및 제2 좌측 주변 블록을 포함하는 좌측 블록 그룹으로부터 도출되며, 상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록, 제1 상측 주변 블록, 제2 상측 주변 블록 및 좌상측 코너 주변 블록을 포함하는 상측 블록 그룹으로부터 도출될 수 있다. 이때 상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며, 상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것일 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, 상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보, 제2 어파인 MVP 후보 및 제3 어파인 MVP 후보를 포함하고, 상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 및 제1 좌측 주변 블록을 포함하는 좌하측 블록 그룹으로부터 도출되고, 상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록 및 제1 상측 주변 블록을 포함하는 우상측 블록 그룹으로부터 도출되며, 상기 제3 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록, 제2 상측 주변 블록 및 제2 좌측 주변 블록을 포함하는 좌상측 블록 그룹으로부터 도출될 수 있다. 이때 상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌하측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며, 상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 우상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며, 상기 제3 어파인 MVP 후보는 상기 좌상측 블록 그룹에 포함된 제3 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제3 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출할 수 있다(S1320). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP들 각각에 대한 CPMVP들을 도출할 수 있다
일 실시예에서, 상기 움직임 예측 정보에 포함된 어파인 MVP 후보 인덱스를 기반으로 상기 어파인 MVP 후보들 중 상기 하나의 어파인 MVP 후보가 선택될 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출할 수 있다(S1330). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV들을 도출할 수 있다(S1340). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1350). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다(S1360). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 가산부(240)는 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 움직임 예측 정보는 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 상기 현재 블록에 대한 주변 블록(neighboring block)이 존재하는지 여부를 나타내는 컨텍스트 인덱스(context index)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 단계에 대한 설명에서 전술된 m의 값은 1이고, 상기 표 1 및 표 2에 대한 설명에서 전술된 n의 값은 2인 경우와 관련하여 최적의 어파인 MVP 후보를 나타내기 위한 인덱스 정보를 부호화 및 복호화 하기 위한 CABAC 컨텍스트 모델(CABAC context model)이 구성될 수 있다. 현재 블록의 주변에 어파인 코딩 블록이 존재하는 경우에는 도 7 내지 도 10에서 전술된 바와 같이 어파인 움직임 모델을 기반으로 현재 블록의 어파인 MVP 후보를 결정할 수 있지만, 현재 블록의 주변에 어파인 코딩 블록이 존재하지 않는 경우에는 본 실시예가 적용될 수 있다. 어파인 코딩 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보를 결정하는 경우 상기 어파인 MVP 후보의 신뢰성이 높으므로, 어파인 코딩 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보를 결정하는 경우와 그렇지 않은 경우를 분류하여 컨텍스트 모델을 설계할 수 있다. 이때 어파인 코딩 블록을 기반으로 결정된 어파인 MVP 후보에 대하여 인덱스 0이 할당될 수 있다. 본 실시예에 따른 CABAC 컨텍스트 인덱스는 아래의 수학식 5와 같다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000007
CABAC 컨텍스트 인덱스에 따른 초기값은 아래의 표 3과 같이 결정될 수 있고, CABAC 컨텍스트 인덱스 및 초기값은 아래의 수학식 6의 조건을 만족할 필요가 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000008
[수학식 6]
Figure PCTKR2019003816-appb-I000009
도 13 및 도 14의 디코딩 장치 및 디코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득하고(S1300), 현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하고(S1310), 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출하고(S1320), 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들(Control Point Motion Vector Differences)에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하고(S1330), 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV(Control Point Motion Vector)들을 도출하고(S1340), 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하고(S1350), 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성(S1360)할 수 있다. 즉, 어파인 움직임 예측에 이용되는 어파인 MVP 후보 리스트에 대한 정보를 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
한편, 본 명세서의 전술된 실시예들에 따른 방법들은 영상 및 비디오 압축에 대한 것으로서 인코딩 장치와 복호기화에 모두 적용될 수 있고 비트스트림을 생성하는 장치 또는 비트스트림을 수신하는 장치에 모두 적용될 수 있으며, 단말기에서 디스플레이 장치를 통해 출력하는지의 여부와 상관 없이 적용될 수 있다. 예를 들어, 영상은 인코딩 장치를 가진 단말에 의해 압축된 데이터로 생성될 수 있고, 압축된 데이터는 비트스트림 형태를 가질 수 있고, 비트스트림은 여러 형태의 저장 장치에 저장될 수 있으며, 네트워크를 통해 스트리밍되어 디코딩 장치를 가진 단말기 쪽으로 전달될 수 있다. 단말기가 디스플레이 장치를 장착한 경우에는 디스플레이 장치로 복호된 영상을 디스플레이 할 수 있고, 단순히 비트스트림 데이터를 저장할 수도 있다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서이거나 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서 또는 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블록/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(appICation-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득하는 단계;
    현재 블록에 대한 어파인(affine) 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP) 후보들(candidates)을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계;
    상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출하는 단계;
    상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들(Control Point Motion Vector Differences)에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하는 단계;
    상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV(Control Point Motion Vector)들을 도출하는 단계;
    상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 픽처 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보 및 제2 어파인 MVP 후보를 포함하고,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록(bottom-left corner neighboring block) 및 좌측 주변 블록(left neighboring block)을 포함하는 좌측 블록 그룹(left block group)으로부터 도출되며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록(top-right corner neighboring block), 상측 주변 블록(top neighboring block) 및 좌상측 코너 주변 블록(top-left corner neighboring block)을 포함하는 상측 블록 그룹(top block group)으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측(affine motion prediction)을 기반으로 코딩되었으며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보 및 제2 어파인 MVP 후보를 포함하고,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 제1 좌측 주변 블록 및 제2 좌측 주변 블록을 포함하는 좌측 블록 그룹으로부터 도출되며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록, 제1 상측 주변 블록, 제2 상측 주변 블록 및 좌상측 코너 주변 블록을 포함하는 상측 블록 그룹으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보, 제2 어파인 MVP 후보 및 제3 어파인 MVP 후보를 포함하고,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 및 제1 좌측 주변 블록을 포함하는 좌하측 블록 그룹으로부터 도출되고,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록 및 제1 상측 주변 블록을 포함하는 우상측 블록 그룹으로부터 도출되며,
    상기 제3 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록, 제2 상측 주변 블록 및 제2 좌측 주변 블록을 포함하는 좌상측 블록 그룹으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌하측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 우상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며,
    상기 제3 어파인 MVP 후보는 상기 좌상측 블록 그룹에 포함된 제3 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제3 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 예측 정보에 포함된 어파인 MVP 후보 인덱스를 기반으로 상기 어파인 MVP 후보들 중 상기 어파인 MVP 후보가 선택되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 예측 정보는 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 상기 현재 블록에 대한 주변 블록(neighboring block)이 존재하는지 여부를 나타내는 컨텍스트 인덱스(context index)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보들을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계;
    상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 상기 CP들 각각에 대한 CPMV들을 도출하는 단계;
    상기 CP들 각각에 대한 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMVD들을 도출하는 단계;
    상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 CPMVD들에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 픽처 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보 및 제2 어파인 MVP 후보를 포함하고,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록(bottom-left corner neighboring block) 및 좌측 주변 블록(left neighboring block)을 포함하는 좌측 블록 그룹(left block group)으로부터 도출되며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록(top-right corner neighboring block), 상측 주변 블록(top neighboring block) 및 좌상측 코너 주변 블록(top-left corner neighboring block)을 포함하는 상측 블록 그룹(top block group)으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측(affine motion prediction)을 기반으로 코딩되었으며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 어파인 MVP 후보들은 제1 어파인 MVP 후보 및 제2 어파인 MVP 후보를 포함하고,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 제1 좌측 주변 블록 및 제2 좌측 주변 블록을 포함하는 좌측 블록 그룹으로부터 도출되며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록, 제1 상측 주변 블록, 제2 상측 주변 블록 및 좌상측 코너 주변 블록을 포함하는 상측 블록 그룹으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 어파인 MVP 후보는 상기 좌측 블록 그룹에 포함된 제1 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제1 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩되었으며,
    상기 제2 어파인 MVP 후보는 상기 상측 블록 그룹에 포함된 제2 블록을 기반으로 도출되고, 상기 제2 블록은 어파인 움직임 예측을 기반으로 코딩된 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  15. 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    비트스트림으로부터 움직임 예측 정보(motion prediction information)를 획득하는 엔트로피 디코딩부;
    현재 블록에 대한 어파인(affine) 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP) 후보들(candidates)을 포함하는 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하고, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 어파인 MVP 후보들 중 하나의 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들 각각에 대한 CPMVP들(Control Point Motion Vector Predictors)을 도출하고, 상기 획득한 움직임 예측 정보에 포함된 상기 CP들 각각에 대한 CPMVD들(Control Point Motion Vector Differences)에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 상기 CPMVD들을 도출하고, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 CP들에 대한 CPMV들을 도출하고, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부; 및
    상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 픽처 디코딩 장치.
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