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WO2020139032A1 - 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 - Google Patents

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

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WO2020139032A1
WO2020139032A1 PCT/KR2019/018629 KR2019018629W WO2020139032A1 WO 2020139032 A1 WO2020139032 A1 WO 2020139032A1 KR 2019018629 W KR2019018629 W KR 2019018629W WO 2020139032 A1 WO2020139032 A1 WO 2020139032A1
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WO
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motion vector
current block
information
merge
block
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/018629
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English (en)
French (fr)
Inventor
이하현
강정원
임성창
이진호
김휘용
최해철
권대혁
최재륜
Original Assignee
한국전자통신연구원
한밭대학교 산학협력단
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an image encoding/decoding method, an apparatus and a recording medium storing a bitstream, and more specifically, an image encoding/decoding method and bit using a merge mode with motion vector difference (MMVD) mode and a detailed merge mode. It relates to a recording medium storing a stream.
  • MMVD motion vector difference
  • An inter-screen prediction technique for predicting pixel values included in a current picture from pictures before or after a current picture by image compression technology and an intra-screen prediction technology for predicting pixel values included in a current picture using pixel information in the current picture
  • Various techniques exist such as transformation and quantization techniques for compressing the energy of the residual signal, entropy encoding techniques for assigning short codes to values with high frequency of appearance, and long codes to values with low frequency of appearance.
  • the image data can be effectively compressed and transmitted or stored.
  • An object of the present invention is to provide an image encoding/decoding method with improved compression efficiency, and a recording medium storing a bitstream generated by the image encoding method/device of the present invention.
  • an object of the present invention is to provide a recording medium storing a method, an apparatus and a bitstream using a merge mode with motion vector difference (MMVD) mode to improve encoding/decoding efficiency of an image.
  • MMVD motion vector difference
  • an object of the present invention is to provide a recording medium storing a method, an apparatus and a bitstream using a detailed merge mode to improve the encoding/decoding efficiency of an image.
  • determining a prediction mode of a current block as a merge mode with motion vector difference (MMVD) mode deriving a merge candidate list for the current block, and using the merge candidate list Deriving a predicted motion vector for the current block, deriving a residual motion vector for the current block, and deriving a motion vector for the current block using the predicted motion vector and the residual motion vector. Included, but only some of the candidates in the merge candidate list may be used to derive the predicted motion vector.
  • MMVD motion vector difference
  • the first candidate and the second candidate can be used to derive the predicted motion vector.
  • the motion vector of the current block may be derived through the sum of the predicted motion vector and the residual motion vector.
  • Decoding the information about the residual motion vector for the current block, the information about the residual motion vector, the size information of the residual motion vector, the direction information of the residual motion vector and the residual motion vector of It may include at least one of the precision information.
  • the direction information of the residual motion vector indicates that the residual motion vector of the current block is expressed as a set of direction components of (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) can do.
  • the precision information of the residual motion vector may indicate whether the residual motion vector of the current block uses integer sample precision.
  • the size information of the residual motion vector indicates one of the values of a set of size values used to derive the size of the residual motion vector, but when the residual motion vector of the current block uses integer sample precision, the The size of the residual motion vector is derived using a first set of magnitude values, and when the current block residual motion vector uses true sample precision, the magnitude of the residual motion vector can be derived using a second set of magnitude values. have.
  • the first set of size values is (4, 8, 16, 32, 64, 122, 256, 512), and the second set of size values is (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128) Can be
  • determining a prediction mode for a current block as a merge mode with motion vector difference (MMVD) mode deriving a merge candidate list for the current block, and using the merge candidate list And deriving information on a merge index and a residual motion vector for the current block, and encoding information on the merge index and the residual motion vector, wherein the merge index is one of the candidates in the merge candidate list. Only some candidates can be ordered.
  • MMVD motion vector difference
  • Only a predetermined number of candidates among the candidates in the merge candidate list may be indicated by the merge candidate index.
  • only the first candidate and the second candidate may be indicated by the merge index.
  • the information about the residual motion vector may include at least one of size information of the residual motion vector, direction information of the residual motion vector, and precision information of the residual motion vector.
  • the direction information of the residual motion vector indicates that the residual motion vector of the current block is expressed as a set of direction components of (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) can do.
  • the precision information of the residual motion vector may indicate whether the residual motion vector of the current block uses integer sample precision.
  • the size information of the residual motion vector indicates one of the values of a set of size values used to derive the size of the residual motion vector, but when the residual motion vector of the current block uses integer sample precision, the The size information of the residual motion vector is coded using a first set of size values, and when the current block residual motion vector uses true sample precision, the size information of the residual motion vector is coded using a second set of size values Can be.
  • the first set of size values is (4, 8, 16, 32, 64, 122, 256, 512), and the second set of size values is (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128) Can be
  • a computer-readable recording medium storing a bitstream used for reconstructing a current block included in a current picture received by an image decoding apparatus according to the present invention, the bitstream comprising: information about a prediction mode of the current block, The information about the prediction of the current block and the information about the residual motion vector of the current block, wherein the information about the prediction mode of the current block is the prediction mode of the current block as a merge mode with motion vector difference (MMVD).
  • MMVD merge mode with motion vector difference
  • information about the prediction of the current block is used to derive a merge candidate list of the current block, and the merge candidate list is used to derive a predictive motion vector for the current block,
  • the information about the residual motion vector is used to derive the residual motion vector for the current block, and the predicted motion vector and the residual motion vector are used to derive the motion vector for the current block, in the merge candidate list. Only some of the candidates can be used to derive the predicted motion vector.
  • a video encoding/decoding method with improved compression efficiency an apparatus, and a recording medium storing a bitstream generated by the video encoding method/apparatus of the present invention may be provided.
  • an image encoding/decoding method, apparatus for improving compression efficiency, and a recording medium storing a bitstream may be provided using a merge mode with motion vector difference (MMVD) mode.
  • MMVD motion vector difference
  • a video encoding/decoding method for improving compression efficiency, an apparatus, and a recording medium storing a bitstream may be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of an encoding apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of a decoding apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an image segmentation structure when encoding and decoding an image.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of an in-screen prediction process.
  • 5 is a view for explaining an embodiment of a prediction process between screens.
  • 6 is a view for explaining the process of transform and quantization.
  • FIG. 7 is a diagram for describing reference samples available for intra prediction.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a video encoding/decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an image encoding/decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of deriving a candidate list according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of deriving a candidate list according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of deriving a candidate list according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a video encoding/decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.
  • a component of the present invention When a component of the present invention is said to be “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be understood that it may. On the other hand, when a component is said to be “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
  • each component shown in the embodiments of the present invention are shown independently to indicate different characteristic functions, and do not mean that each component is composed of separate hardware or one software component. That is, for convenience of description, each component is listed and included as each component, and at least two components of each component are combined to form one component, or one component is divided into a plurality of components to perform a function.
  • the consolidated and separated embodiments of the components are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.
  • components of the present invention are not essential components for performing essential functions in the present invention, but may be optional components for improving performance.
  • the present invention can be implemented by including only components necessary for realizing the essence of the present invention except components used for improving performance, and structures including only essential components other than optional components used for improving performance. Also included in the scope of the present invention.
  • an image may mean one picture constituting a video, or may represent the video itself.
  • encoding and/or decoding of an image may mean “encoding and/or decoding of a video”, and “encoding and/or decoding of one of the images constituting the video”. It might be.
  • video and “video” may be used in the same sense, and may be used interchangeably.
  • the target image may be a target image to be encoded and/or a target image to be decoded.
  • the target image may be an input image input to the encoding apparatus, or an input image input to the decoding apparatus.
  • the target image may have the same meaning as the current image.
  • image image
  • picture image
  • frame image
  • screen screen
  • the target block may be an encoding target block that is an encoding target and/or a decoding target block that is an encoding target.
  • the target block may be a current block that is a target of current encoding and/or decoding.
  • target block and current block may be used interchangeably, and may be used interchangeably.
  • block and “unit” may be used in the same sense, and may be used interchangeably. Or “block” may indicate a specific unit.
  • region and “segment” may be used interchangeably.
  • a specific signal may be a signal indicating a specific block.
  • the original signal may be a signal representing a target block.
  • the prediction signal may be a signal representing a prediction block.
  • the residual signal may be a signal representing a residual block.
  • each of the specified information, data, flag, index and element, attribute, etc. may have a value.
  • the value "0" of information, data, flags, indexes and elements, attributes, etc. may represent a logical false or a first predefined value. That is to say, the values "0", false, logical false and first predefined values can be used interchangeably.
  • the value "1" of information, data, flags, indexes and elements, attributes, etc. may represent a logical true or a second predefined value. In other words, the values "1", true, logical true and second predefined values can be used interchangeably.
  • i When a variable such as i or j is used to indicate a row, column, or index, the value of i may be an integer greater than or equal to 0, or an integer greater than or equal to 1. That is, in embodiments, rows, columns, indexes, and the like may be counted from 0, and counted from 1.
  • Encoder means an apparatus that performs encoding. That is, it may mean an encoding device.
  • Decoder means a device that performs decoding. That is, it may mean a decoding device.
  • Block This is an MxN array of samples.
  • M and N can mean positive integer values, and blocks can often mean two-dimensional sample arrays.
  • Blocks can mean units.
  • the current block may mean an encoding target block that is an encoding target during encoding, and a decoding target block that is an encoding target during decoding. Also, the current block may be at least one of a coding block, a prediction block, a residual block, and a transform block.
  • Sample This is the basic unit that composes a block. It can be expressed as a value from 0 to 2 Bd -1 according to bit depth (B d ).
  • B d bit depth
  • a sample may be used in the same sense as a pixel or pixel. That is, samples, pixels, and pixels may have the same meaning.
  • Unit It may mean a unit of image encoding and decoding.
  • the unit may be a region in which one image is divided.
  • the unit may refer to a divided unit when one image is divided into subdivided units and encoded or decoded. That is, one image may be divided into a plurality of units.
  • predefined processing for each unit may be performed.
  • One unit may be further divided into sub-units having a smaller size than the unit.
  • the unit is a block, a macroblock, a coding tree unit, a coding tree block, a coding unit, a coding block, prediction It may mean a unit (Prediction Unit), a prediction block (Prediction Block), a residual unit (Residual Unit), a residual block (Residual Block), a transform unit (Transform Unit), a transform block (Transform Block), and the like. Also, the unit may include a luminance component block, a corresponding chroma component block, and syntax elements for each block to refer to the block.
  • the unit may have various sizes and shapes, and particularly, the shape of the unit may include a geometric shape that can be expressed in two dimensions, such as a rectangle, a trapezoid, a triangle, and a pentagon, as well as a square.
  • the unit information may include at least one of a type of a unit indicating a coding unit, a prediction unit, a residual unit, a transform unit, the size of the unit, a depth of the unit, and a coding and decoding order of the units.
  • Coding Tree Unit It consists of two color difference component (Cb, Cr) coded tree blocks associated with one luminance component (Y) coded tree block. Also, it may mean that the blocks and syntax elements for each block are included.
  • Each coding tree unit uses one or more splitting methods such as a quad tree, a binary tree, and a ternary tree to construct sub-units such as a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit. Can be divided. Like segmentation of an input image, it can be used as a term to refer to a sample block that is a processing unit in a video decoding/coding process.
  • the quad tree may mean a quarternary tree.
  • the predetermined range may be defined as at least one of a maximum size and a minimum size of a coding block that can be split only by a quadtree.
  • Information indicating the maximum/minimum size of a coding block in which quadtree-type splitting is allowed may be signaled through a bitstream, and the information may be in units of at least one of a sequence, picture parameter, tile group, or slice (segment). Can be signaled.
  • the maximum/minimum size of the coding block may be a fixed size preset in the encoder/decoder.
  • the divided block may be at least one of an encoding block and a transform block.
  • the information (eg, split_flag) indicating splitting of the coding block may be a flag indicating whether to split the quadtree.
  • Coding Tree Block It may be used as a term to refer to any one of a Y coded tree block, a Cb coded tree block, and a Cr coded tree block.
  • Neighbor block It may mean a block adjacent to the current block.
  • the block adjacent to the current block may mean a block that borders the current block or a block located within a predetermined distance from the current block.
  • the neighboring block may mean a block adjacent to the vertex of the current block.
  • the block adjacent to the vertex of the current block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the current block or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the current block.
  • Peripheral blocks may mean reconstructed peripheral blocks.
  • Reconstructed Neighbor Block It may mean a neighboring block that has already been encoded or decoded spatially/temporally around the current block.
  • the reconstructed peripheral block may mean a reconstructed peripheral unit.
  • the reconstructed spatial neighboring block may be a block in the current picture and a block that has already been reconstructed through encoding and/or decoding.
  • the reconstructed temporal neighboring block may be a reconstructed block or a neighboring block at a position corresponding to the current block of the current picture in the reference image.
  • Unit depth It may mean the degree to which the unit is divided.
  • a root node may correspond to an undivided first unit.
  • the uppermost node may be referred to as the root node.
  • the highest node may have a minimum depth value.
  • the highest node may have a depth of level (Level) 0.
  • a node having a depth of level 1 may represent a unit generated as the first unit is divided once.
  • a node having a depth of level 2 may represent a unit created as the first unit is divided twice.
  • a node having a depth of level n may represent a unit generated as the first unit is divided n times.
  • the leaf node may be the lowest node, and may be a node that cannot be further divided.
  • the depth of the leaf node may be the maximum level.
  • the predefined value of the maximum level may be 3. It can be said that the root node has the shallowest depth, and the leaf node has the deepest depth.
  • the level at which the unit exists may indicate unit depth.
  • Bitstream A stream of bits including encoded image information.
  • Parameter Set Corresponds to header information among structures in the bitstream. At least one of a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, and an adaptation parameter set may be included in the parameter set. Also, the parameter set may include tile group, slice header, and tile header information. In addition, the tile group may mean a group including several tiles, and may have the same meaning as a slice.
  • the adaptation parameter set may refer to a parameter set that can be shared by referring to different pictures, subpictures, slices, tile groups, tiles, or bricks.
  • information in the adaptation parameter set may be used by referring to different adaptation parameter sets.
  • the adaptation parameter set may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in subpictures, slices, tile groups, tiles, or bricks in a picture.
  • the adaptation parameter set may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in slices, tile groups, tiles, or bricks in a subpicture.
  • the adaptation parameter set may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in tiles or bricks in a slice.
  • adaptation parameter set may refer to different adaptation parameter sets by using identifiers of different adaptation parameter sets in bricks within a tile.
  • the adaptation parameter set corresponding to the corresponding adaptation parameter set identifier may be used in the subpicture by including information on the adaptation parameter set identifier in the parameter set or header of the subpicture.
  • the adaptation parameter set corresponding to the corresponding adaptation parameter set identifier may be used in the tile by including information on the adaptation parameter set identifier in the parameter set or header of the tile.
  • the adaptation parameter set corresponding to the corresponding adaptation parameter set identifier may be used in the brick by including information on the adaptation parameter set identifier in the header of the brick.
  • the picture may be divided into one or more tile rows and one or more tile columns.
  • the subpicture may be divided into one or more tile rows and one or more tile columns in a picture.
  • the subpicture is an area having a rectangular/square shape in a picture, and may include one or more CTUs. Also, at least one tile/brick/slice may be included in one subpicture.
  • the tile is an area having a rectangular/square shape in a picture, and may include one or more CTUs. Also, the tile can be divided into one or more bricks.
  • the brick may mean one or more CTU rows in a tile. Tiles can be divided into one or more bricks, and each brick can have at least one CTU row. Tiles that are not divided into two or more can also mean bricks.
  • the slice may include one or more tiles in a picture, and may include one or more bricks in a tile.
  • Parsing It may mean that the value of a syntax element is determined by entropy decoding a bitstream, or it may mean entropy decoding itself.
  • Symbol It may mean at least one of syntax elements of an encoding/decoding target unit, a coding parameter, and a value of a transform coefficient. Also, the symbol may mean an object of entropy encoding or a result of entropy decoding.
  • Prediction Mode It may be information indicating a mode that is encoded/decoded by intra prediction, or a mode that is encoded/decoded by inter prediction.
  • Prediction Unit It may mean a basic unit when performing prediction such as inter-screen prediction, intra-screen prediction, inter-screen compensation, in-screen compensation, motion compensation, and the like.
  • One prediction unit may be divided into a plurality of partitions having a smaller size or a plurality of lower prediction units.
  • the plurality of partitions may also be a basic unit in performing prediction or compensation.
  • the partition created by the division of the prediction unit may also be a prediction unit.
  • Prediction unit partition may mean a form in which the prediction unit is partitioned.
  • Reference Picture List A list including one or more reference pictures used for inter prediction or motion compensation.
  • the types of the reference image list may include LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3), and one or more reference images for inter-screen prediction. Lists can be used.
  • Inter Prediction Indicator It may mean an inter prediction direction (unidirectional prediction, bidirectional prediction, etc.) of the current block. Alternatively, it may mean the number of reference images used when generating the prediction block of the current block. Alternatively, it may mean the number of prediction blocks used when performing inter-frame prediction or motion compensation for the current block.
  • Prediction list utilization flag Indicates whether a prediction block is generated using at least one reference image in a specific reference image list.
  • the inter prediction prediction indicator may be derived using the prediction list utilization flag, and conversely, the prediction prediction utilization flag may be derived using the inter prediction prediction indicator. For example, when the prediction list utilization flag indicates a first value of 0, it may indicate that a prediction block is not generated using a reference image in a corresponding reference image list, and when a second value of 1 is indicated, a corresponding reference It is possible to indicate that a prediction block can be generated using an image list.
  • a reference picture index may refer to an index indicating a specific reference picture.
  • Reference Picture refers to an image referenced by a specific block for inter-frame prediction or motion compensation.
  • the reference image may be an image including a reference block referenced by a current block for inter prediction or motion compensation.
  • reference picture and “reference picture” may be used in the same sense and may be used interchangeably.
  • Motion Vector It may be a two-dimensional vector used for inter-screen prediction or motion compensation.
  • the motion vector may mean an offset between a block to be encoded/decoded and a reference block.
  • (mvX, mvY) may represent a motion vector.
  • mvX may represent a horizontal component
  • mvY may represent a vertical component.
  • the search range may be a two-dimensional area in which a motion vector is searched during inter-screen prediction.
  • the size of the search area may be MxN.
  • M and N may each be positive integers.
  • Motion Vector Candidate When predicting a motion vector, it may mean a block that becomes a prediction candidate or a motion vector of the block. Also, the motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.
  • Motion Vector Candidate List may mean a list constructed using one or more motion vector candidates.
  • Motion Vector Candidate Index may indicate an indicator indicating a motion vector candidate in a motion vector candidate list. It may be an index of a motion vector predictor.
  • Motion Information At least one of a motion vector, a reference video index, an inter-screen prediction indicator, as well as a prediction list utilization flag, a reference video list information, a reference video, a motion vector candidate, a motion vector candidate index, a merge candidate, and a merge index. It may mean information including one.
  • Merge Candidate List may mean a list constructed using one or more merge candidates.
  • Merge Candidate may mean spatial merge candidate, temporal merge candidate, combined merge candidate, combination predictive merge candidate, zero merge candidate, and the like.
  • the merge candidate may include motion information such as an inter prediction indicator, a reference image index for each list, a motion vector, a prediction list utilization flag, and an inter prediction prediction indicator.
  • Merge Index may indicate an indicator pointing to a merge candidate in the merge candidate list. Further, the merge index may indicate a block in which a merge candidate is derived among blocks reconstructed adjacent to the current block spatially and temporally. In addition, the merge index may indicate at least one of motion information of the merge candidate.
  • Transform Unit It may mean a basic unit when performing residual signal encoding/decoding such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, and transform coefficient encoding/decoding.
  • One transform unit may be divided and divided into a plurality of lower transform units having a smaller size.
  • the transform/inverse transform may include at least one of a primary transform/inverse transform and a secondary transform/inverse transform.
  • Scaling It may mean the process of multiplying the quantized level by the factor.
  • a transform coefficient can be generated as a result of scaling for the quantized level. Scaling can also be called dequantization.
  • Quantization Parameter A value used when generating a quantized level using a transform coefficient in quantization. Alternatively, it may mean a value used to generate a transform coefficient by scaling a quantized level in inverse quantization.
  • the quantization parameter may be a value mapped to a quantization step size.
  • Residual quantization parameter may mean a difference between a predicted quantization parameter and a quantization parameter of a unit to be encoded/decoded.
  • Scan It may mean a method of sorting the order of coefficients in a unit, block or matrix. For example, arranging a two-dimensional array into a one-dimensional array is called a scan. Alternatively, arranging the one-dimensional array in the form of a two-dimensional array may also be called a scan or an inverse scan.
  • Transform Coefficient It may mean a coefficient value generated after a transform is performed in an encoder.
  • the decoder may mean a coefficient value generated after performing at least one of entropy decoding and inverse quantization.
  • a quantized level or a quantized transform coefficient level in which quantization is applied to a transform coefficient or a residual signal may also be included in the meaning of the transform coefficient.
  • Quantized Level A value generated by performing quantization on a transform coefficient or a residual signal in an encoder. Alternatively, it may mean a value that is an object of inverse quantization before performing inverse quantization in the decoder. Similarly, quantized transform coefficient levels resulting from transform and quantization may also be included in the meaning of the quantized level.
  • Non-zero Transform Coefficient It may mean a transform coefficient level in which the value size is not 0, or a transform coefficient level or quantized level in which the value size is not 0.
  • Quantization Matrix A matrix used in a quantization or inverse quantization process to improve the subjective or objective image quality of an image.
  • the quantization matrix can also be called a scaling list.
  • Quantization Matrix Coefficient It may mean each element in the quantization matrix.
  • the quantization matrix coefficient may also be referred to as a matrix coefficient.
  • Default Matrix It may mean a predetermined quantization matrix predefined in the encoder and decoder.
  • Non-default matrix It is not previously defined in the encoder and decoder, and may mean a quantization matrix signaled by the user.
  • Statistical value Statistical values for at least one of variables, encoding parameters, constants, etc. that have certain values that can be calculated are average, weighted average, weighted sum, minimum, maximum, mode, interpolation, interpolation It may be at least one of the values.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of an encoding apparatus to which the present invention is applied.
  • the encoding device 100 may be an encoder, a video encoding device, or a video encoding device.
  • a video may include one or more images.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially encode one or more images.
  • the encoding apparatus 100 includes a motion prediction unit 111, a motion compensation unit 112, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtracter 125, a transformation unit 130, and quantization. It may include a unit 140, an entropy encoding unit 150, an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.
  • the encoding apparatus 100 may perform encoding on the input image in intra mode and/or inter mode. In addition, the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including information encoded through encoding for an input image, and output the generated bitstream. The generated bitstream can be stored on a computer-readable recording medium, or can be streamed over a wired/wireless transmission medium.
  • the switch 115 When the intra mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to intra, and when the inter mode is used as the prediction mode, the switch 115 may be switched to inter.
  • the intra mode may mean an intra prediction mode
  • the inter mode may mean an inter prediction mode.
  • the encoding apparatus 100 may generate a prediction block for an input block of the input image.
  • the encoding apparatus 100 may encode the residual block using a residual between the input block and the prediction block.
  • the input image may be referred to as a current image that is a current encoding target.
  • the input block may be referred to as a current block to be encoded or a block to be encoded.
  • the intra prediction unit 120 may use a sample of a block that has already been encoded/decoded around the current block as a reference sample.
  • the intra prediction unit 120 may perform spatial prediction for the current block using the reference sample, and generate prediction samples for the input block through spatial prediction.
  • intra prediction may mean intra-screen prediction.
  • the motion prediction unit 111 may search a region in which the input block is most matched from a reference image in a motion prediction process and derive a motion vector using the searched region. . At this time, a search area may be used as the area.
  • the reference image may be stored in the reference picture buffer 190.
  • it when encoding/decoding of the reference image is processed, it may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the motion compensation unit 112 may generate a prediction block for the current block by performing motion compensation using a motion vector.
  • the inter prediction may mean inter-screen prediction or motion compensation.
  • the motion prediction unit 111 and the motion compensation unit 112 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to some regions in the reference image when the values of the motion vectors do not have integer values. .
  • motion prediction and motion compensation methods of a prediction unit included in a corresponding coding unit based on a coding unit are skip mode, merge mode, and improved motion vector prediction ( It can determine whether it is an advanced motion vector prediction (AMVP) mode or a current picture reference mode, and may perform prediction or motion compensation between screens according to each mode.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the subtractor 125 may generate a residual block using the difference between the input block and the prediction block.
  • the residual block may be referred to as a residual signal.
  • the residual signal may mean a difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming, quantizing, or transforming and quantizing the difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual block may be a residual signal in block units.
  • the transform unit 130 may transform a residual block to generate transform coefficients and output the generated transform coefficients.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing transform on the residual block.
  • the transform unit 130 may omit the transform for the remaining blocks.
  • a quantized level may be generated by applying quantization to a transform coefficient or a residual signal.
  • the quantized level may also be referred to as a transform coefficient.
  • the quantization unit 140 may generate a quantized level by quantizing a transform coefficient or a residual signal according to a quantization parameter, and output the generated quantized level. At this time, the quantization unit 140 may quantize the transform coefficient using a quantization matrix.
  • the entropy encoding unit 150 may generate a bitstream by performing entropy encoding according to a probability distribution on values calculated by the quantization unit 140 or encoding parameter values calculated during an encoding process. And a bitstream can be output.
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding on information about a sample of an image and information for decoding an image. For example, information for decoding an image may include a syntax element.
  • the entropy encoding unit 150 may use encoding methods such as exponential Golomb (CAVLC), context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) for entropy encoding.
  • CAVLC exponential Golomb
  • CAVLC context-adaptive variable length coding
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding using a variable length coding (VLC) table.
  • VLC variable length coding
  • the entropy encoder 150 derives a binarization method of a target symbol and a probability model of a target symbol/bin, and then derives the derived binarization method, probability model, and context model. Arithmetic coding may also be performed using.
  • the entropy encoding unit 150 may change a two-dimensional block form coefficient into a one-dimensional vector form through a transform coefficient scanning method to encode a transform coefficient level (quantized level).
  • Coding parameters such as syntax elements, may include information (flags, indexes, etc.) encoded by an encoder and signaled to a decoder, as well as information derived from an encoding process or a decoding process, and encode or decode an image. It can mean the necessary information.
  • signaling the flag or index may mean that the encoder entropy-encodes the corresponding flag or index into a bitstream, and in the decoder, the decoder flags the corresponding flag or index from the bitstream. It may mean entropy decoding.
  • the encoded current image may be used as a reference image for another image to be processed later. Accordingly, the encoding apparatus 100 may reconstruct or decode the encoded current image again, and store the reconstructed or decoded image as a reference image in the reference picture buffer 190.
  • the quantized level may be dequantized in the inverse quantization unit 160.
  • the inverse transform unit 170 may be inverse transformed.
  • the inverse quantized and/or inverse transformed coefficients can be summed with the prediction block through the adder 175, and the reconstructed block can be generated by adding the inverse quantized and/or inverse transformed coefficients and the prediction block.
  • the inverse quantized and/or inverse transformed coefficient means a coefficient in which at least one of inverse quantization and inverse transform is performed, and may mean a reconstructed residual block.
  • the reconstruction block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 may include at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to a reconstructed sample, reconstructed block, or reconstructed image. Can be applied.
  • the filter unit 180 may also be referred to as an in-loop filter.
  • the deblocking filter can remove block distortion occurring at the boundary between blocks.
  • it may be determined whether to apply the deblocking filter to the current block based on samples included in a few columns or rows included in the block.
  • different filters may be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • An appropriate offset value may be added to the sample value to compensate for the coding error using the sample adaptive offset.
  • the sample adaptive offset may correct the offset from the original image in units of samples for the deblocked image. After dividing the samples included in the image into a certain number of areas, a method of determining an area to perform an offset and applying an offset to the area or a method of applying an offset in consideration of edge information of each sample may be used.
  • the adaptive loop filter can perform filtering based on a comparison value between a reconstructed image and an original image. After dividing the sample included in the image into a predetermined group, a filter to be applied to the corresponding group may be determined to perform filtering differently for each group. Information related to whether to apply the adaptive loop filter may be signaled for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficient of the adaptive loop filter to be applied may be changed according to each block.
  • CU coding unit
  • the reconstructed block or reconstructed image that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be part of the reference image.
  • the reference image may be a reconstructed image composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 180.
  • the stored reference image may then be used for inter-screen prediction or motion compensation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of a decoding apparatus to which the present invention is applied.
  • the decoding apparatus 200 may be a decoder, a video decoding apparatus, or a video decoding apparatus.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, a motion compensation unit 250, and an adder 255. , A filter unit 260 and a reference picture buffer 270.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoding apparatus 100.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream stored in a computer-readable recording medium or a bitstream streamed through a wired/wireless transmission medium.
  • the decoding apparatus 200 may perform decoding on the bitstream in intra mode or inter mode. Also, the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed image or a decoded image through decoding, and output a reconstructed image or a decoded image.
  • the switch When the prediction mode used for decoding is the intra mode, the switch may be switched to the intra mode.
  • the prediction mode used for decoding is the inter mode, the switch may be switched to inter.
  • the decoding apparatus 200 may decode the input bitstream to obtain a reconstructed residual block, and generate a prediction block. When the reconstructed residual block and the predicted block are obtained, the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed block to be decoded by adding the reconstructed residual block and the predicted block.
  • the decoding target block may be referred to as a current block.
  • the entropy decoding unit 210 may generate symbols by performing entropy decoding according to a probability distribution for a bitstream.
  • the generated symbols may include symbols in the form of quantized levels.
  • the entropy decoding method may be an inverse process of the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoding unit 210 may change a one-dimensional vector form coefficient into a two-dimensional block form through a transform coefficient scanning method.
  • the quantized level may be inversely quantized by the inverse quantization unit 220 and inversely transformed by the inverse transformation unit 230.
  • the quantized level is a result of inverse quantization and/or inverse transformation, and may be generated as a reconstructed residual block.
  • the inverse quantization unit 220 may apply a quantization matrix to the quantized level.
  • the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction on a current block using sample values of blocks that are already decoded around a block to be decoded.
  • the motion compensation unit 250 may generate a prediction block by performing motion compensation on a current block using a motion vector and a reference image stored in the reference picture buffer 270.
  • the motion compensation unit 250 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to some areas in the reference image.
  • the adder 255 may add a reconstructed residual block and a predictive block to generate a reconstructed block.
  • the filter unit 260 may apply at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset, and an adaptive loop filter to a reconstructed block or reconstructed image.
  • the filter unit 260 may output a reconstructed image.
  • the reconstructed block or reconstructed image may be stored in the reference picture buffer 270 and used for inter prediction.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 260 may be part of the reference image.
  • the reference image may be a reconstructed image composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 260.
  • the stored reference image may then be used for inter-screen prediction or motion compensation.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an image segmentation structure when encoding and decoding an image. 3 schematically shows an embodiment in which one unit is divided into a plurality of sub-units.
  • a coding unit may be used.
  • An encoding unit may be used as a basic unit of image encoding/decoding.
  • an encoding unit may be used as a unit in which an intra prediction mode and an inter prediction mode are distinguished when encoding/decoding an image.
  • the coding unit may be a basic unit used for prediction, transform, quantization, inverse transform, inverse quantization, or encoding/decoding of transform coefficients.
  • the image 300 is sequentially divided in units of a largest coding unit (LCU), and a split structure is determined in LCU units.
  • LCU may be used in the same sense as a coding tree unit (CTU).
  • the division of the unit may mean division of a block corresponding to the unit.
  • the block division information may include information about the depth of the unit. Depth information may indicate the number and/or degree of division of the unit.
  • One unit may be divided into a plurality of sub-units hierarchically with depth information based on a tree structure. In other words, the unit and sub-units generated by the division of the unit may correspond to a node and child nodes of the node, respectively.
  • Each divided sub-unit may have depth information.
  • the depth information may be information indicating the size of the CU, and may be stored for each CU. Since the unit depth indicates the number and/or degree of division of the unit, the division information of the sub-unit may include information about the size of the sub-unit.
  • the split structure may mean distribution of a coding unit (CU) in the CTU 310. Such a distribution may be determined according to whether to divide one CU into a plurality of (two or more positive integers including 2, 4, 8, 16, etc.) CUs.
  • the horizontal and vertical sizes of the CU created by splitting are half the horizontal size and half the vertical size of the CU before splitting, or the size smaller than the horizontal size and the vertical size of the CU before splitting, depending on the number of splits.
  • a size of at least one of a horizontal size and a vertical size of a divided CU may be reduced compared to at least one of a horizontal size and a vertical size of a CU before partitioning.
  • Partitioning of CUs can be done recursively up to a predefined depth or a predefined size.
  • the depth of the CTU may be 0, and the depth of the smallest coding unit (SCU) may be a predefined maximum depth.
  • the CTU may be a coding unit having the largest coding unit size as described above, and the SCU may be a coding unit having the smallest coding unit size.
  • the segmentation starts from the CTU 310, and whenever the horizontal and/or vertical size of the CU is reduced by the segmentation, the depth of the CU increases by one.
  • a non-divided CU may have a size of 2Nx2N.
  • a 2Nx2N sized CU may be divided into 4 CUs having an NxN size. The size of N can be reduced in half with each increase in depth.
  • information about whether a CU is divided may be expressed through partitioning information of a CU.
  • the segmentation information may be 1-bit information. All CUs except SCU may include segmentation information. For example, if the value of the split information is the first value, the CU may not be split, and if the value of the split information is the second value, the CU may be split.
  • a CTU having a depth of 0 may be 64 ⁇ 64 blocks. 0 can be the minimum depth.
  • An SCU with a depth of 3 may be 8x8 blocks. 3 can be the maximum depth.
  • CUs of the 32x32 block and the 16x16 block may be represented by depth 1 and depth 2, respectively.
  • the horizontal and vertical sizes of the divided four coding units may have half the size compared to the horizontal and vertical sizes of the coding units before being split. have.
  • the divided 4 coding units may each have a size of 16x16.
  • the horizontal or vertical size of the two divided coding units may have a half size compared to the horizontal or vertical size of the coding unit before being split.
  • the two divided coding units may each have a size of 16x32.
  • the two divided coding units may each have a size of 8x16.
  • the horizontal or vertical size of the coding unit before splitting may be divided into three coding units by dividing the ratio of the coding unit into a ratio of 1:2:1.
  • the 3 split coding units may have sizes of 16x8, 16x16, and 16x8, respectively, from the upper side.
  • the divided 3 coding units may have sizes of 8x32, 16x32, and 8x32 from the left, respectively.
  • the CTU 320 of FIG. 3 is an example of a CTU in which quad-tree splitting, binary-tree splitting, and 3-split-tree splitting are all applied.
  • quadtree splitting may be preferentially applied to CTU.
  • An encoding unit that can no longer be quadtree split may correspond to a leaf node of the quadtree.
  • the coding unit corresponding to the leaf node of the quad tree may be a binary tree and/or a root node of a three-part tree. That is, the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may not be divided into binary trees, divided into three divided trees, or further divided.
  • the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree is binary-tree-divided or a 3-divided-tree-divided coding unit is not performed to perform quadtree splitting again, thereby signaling block splitting and/or splitting information. It can be done effectively.
  • the splitting of the coding unit corresponding to each node of the quadtree may be signaled using quad splitting information.
  • the quad splitting information having a first value (eg, '1') may indicate that the corresponding coding unit is quadtree split.
  • the quad split information having a second value (eg, '0') may indicate that the corresponding coding unit is not quad-tree split.
  • the quad segmentation information may be a flag having a predetermined length (eg, 1 bit).
  • Priority may not exist between the binary tree partition and the three-part tree partition. That is, the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be divided into binary trees or divided into three divided trees. Also, the coding unit generated by the binary tree splitting or the three-divided tree splitting may not be further divided into a binary tree splitting or a three-divided tree splitting.
  • Partitioning in the case where there is no priority between the binary tree partition and the three-part tree partition can be referred to as a multi-type tree partition. That is, the coding unit corresponding to the leaf node of the quad tree may be a root node of a multi-type tree.
  • the division of the coding unit corresponding to each node of the composite tree may be signaled using at least one of whether or not to divide the composite tree, split direction information, and split tree information. In order to split the coding unit corresponding to each node of the composite tree, whether or not to sequentially split, split direction information and split tree information may be signaled.
  • the split type tree information having a second value may indicate that the corresponding coding unit is not split.
  • the encoding unit may further include split direction information.
  • the split direction information may indicate a split direction of a composite tree split.
  • the split direction information having the first value (eg, '1') may indicate that the corresponding coding unit is split in the vertical direction.
  • the split direction information having the second value (eg, '0') may indicate that the corresponding coding unit is split in the horizontal direction.
  • the encoding unit may further include split tree information.
  • the split tree information may indicate a tree used for splitting a composite tree.
  • the split tree information having the first value (eg, '1') may indicate that the corresponding coding unit is split into a binary tree.
  • the split tree information having the second value (eg, '0') may indicate that the corresponding coding unit is split into three split trees.
  • the partitioning information, partitioning tree information, and partitioning direction information may be flags each having a predetermined length (eg, 1 bit).
  • At least one of quad split information, split type information, split direction information, and split tree information may be entropy-encoded/decoded.
  • information of a neighboring coding unit adjacent to the current coding unit may be used.
  • the split form of the left coding unit and/or the upper coding unit (divided or not, split tree and/or split direction) has a high probability of being similar to that of the current coding unit.
  • context information for entropy encoding/decoding of information of the current coding unit can be derived based on the information of the peripheral coding unit.
  • the information of the neighboring coding unit may include at least one of quad splitting information of the corresponding coding unit, whether or not to split the composite tree, splitting direction information, and splitting tree information.
  • binary tree partitioning may be preferentially performed. That is, binary tree splitting is applied first, and an encoding unit corresponding to a leaf node of the binary tree may be set as a root node of a three-part tree. In this case, quad-tree splitting and binary-tree splitting may not be performed on the coding unit corresponding to the node of the three-split tree.
  • a coding unit that is no longer split by quadtree splitting, binary tree splitting, and/or tripartite tree splitting may be a unit of coding, prediction, and/or transformation. That is, the coding unit may no longer be split for prediction and/or transformation. Therefore, a split structure, split information, etc. for dividing the coding unit into a prediction unit and/or a transform unit may not exist in the bitstream.
  • the coding unit may be recursively divided until a size equal to or smaller than a size of the maximum transform block. For example, when the size of the coding unit is 64x64 and the size of the largest transform block is 32x32, the coding unit may be divided into four 32x32 blocks for transformation. For example, if the size of the coding unit is 32x64 and the size of the largest transform block is 32x32, the coding unit may be divided into two 32x32 blocks for transformation.
  • whether or not to split the coding unit for transformation is not signaled separately, and may be determined by comparing the horizontal or vertical of the coding unit with the horizontal or vertical of the largest transform block. For example, when the width of the coding unit is larger than the width of the largest transform block, the coding unit may be divided into two vertically. Also, if the length of the coding unit is greater than the length of the largest transform block, the coding unit may be divided into two horizontally.
  • Information about the maximum and/or minimum size of the coding unit and information about the maximum and/or minimum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level of the coding unit.
  • the upper level may be, for example, a sequence level, a picture level, a tile level, a tile group level, a slice level, and the like.
  • the minimum size of the coding unit may be determined as 4x4.
  • the maximum size of the transform block may be determined as 64x64.
  • the minimum size of the transform block may be determined as 4x4.
  • Information on the minimum size (quadtree minimum size) of the coding unit corresponding to the leaf node of the quadtree and/or information on the maximum depth from the root node to the leaf node of the composite tree (maximum depth of the composite tree) is encoded. It can be signaled or determined at a higher level of the unit.
  • the upper level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile group level, a tile level, and the like.
  • Information on the minimum size of the quadtree and/or information on the maximum depth of the composite tree may be signaled or determined for each of the in-screen slice and the inter-screen slice.
  • the difference information about the size of the CTU and the maximum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level of the coding unit.
  • the upper level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile group level, a tile level, and the like.
  • Information regarding the maximum size (the maximum size of the binary tree) of the coding unit corresponding to each node of the binary tree may be determined based on the size of the coding tree unit and the difference information.
  • the maximum size of the coding unit corresponding to each node of the three-division tree (the maximum size of the three-division tree) may have different values depending on the type of slice.
  • the maximum size of a three-segment tree may be 32x32.
  • the maximum size of a three-part tree may be 128x128.
  • the minimum size of the coding unit corresponding to each node of the binary tree (minimum size of the binary tree) and/or the minimum size of the coding unit corresponding to each node of the three-division tree (minimum size of the three-part tree) is the minimum of the coding block. Can be set to size.
  • the maximum size of the binary tree and/or the maximum size of the three-part tree may be signaled or determined at the slice level.
  • the minimum size of the binary tree and/or the minimum size of the three-part tree may be signaled or determined at the slice level.
  • quad split information, split tree information, split tree information, and/or split direction information may or may not be present in the bitstream.
  • the coding unit does not include quad splitting information, and the quad splitting information may be inferred as a second value.
  • the coding unit is Binary tree division and/or three-part tree division may not be performed. Accordingly, whether or not to divide the composite tree is signaled and can be inferred as a second value.
  • the size (horizontal and vertical) of the coding unit corresponding to the node of the composite tree is equal to the minimum size (horizontal and vertical) of the binary tree, or the size (horizontal and vertical) of the coding unit is the minimum size of the three-division tree (horizontal) And vertical)
  • the coding unit may not be divided into binary trees and/or divided into three trees. Accordingly, whether or not to divide the composite tree is signaled and can be inferred as a second value. This is because, when the coding unit is split into a binary tree and/or split into a three-division tree, a coding unit smaller than the minimum size of the binary tree and/or the minimum size of the three-division tree is generated.
  • the binary tree partition or the three-part tree partition can be limited based on the size of the virtual pipeline data unit (hereinafter, the pipeline buffer size).
  • the pipeline buffer size may be the size of a maximum conversion block (eg, 64X64).
  • 64X64 the division below may be limited.
  • N and/or M is 128) coding units
  • the coding unit may not be split into binary trees and/or divided into three-division trees. Accordingly, whether or not to divide the composite tree is signaled and can be inferred as a second value.
  • the composite type Information about whether the tree is split may be signaled. Otherwise, the coding unit may not be divided into binary trees and/or divided into three trees. Accordingly, whether or not to divide the composite tree is signaled and can be inferred as a second value.
  • split direction information may be signaled. Otherwise, the segmentation direction information is not signaled and may be inferred as a value indicating a segmentable direction.
  • split tree information may be signaled. Otherwise, the split tree information is not signaled and can be inferred as a value indicating a splittable tree.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of an in-screen prediction process.
  • Arrows from the center of FIG. 4 to the outside may indicate prediction directions of prediction modes in the screen.
  • In-picture encoding and/or decoding may be performed using reference samples of neighboring blocks of the current block.
  • the neighboring block may be a reconstructed neighboring block.
  • intra-picture encoding and/or decoding may be performed using a value or encoding parameter of a reference sample included in a reconstructed neighboring block.
  • the prediction block may mean a block generated as a result of performing intra prediction.
  • the prediction block may correspond to at least one of CU, PU and TU.
  • the unit of the prediction block may be at least one of CU, PU and TU.
  • the prediction block may be a block of a square shape having a size of 2x2, 4x4, 16x16, 32x32 or 64x64, or may be a block of rectangular shape having sizes of 2x8, 4x8, 2x16, 4x16 and 8x16.
  • Intra prediction may be performed according to an intra prediction mode for a current block.
  • the number of prediction modes in the screen that the current block may have may be a predetermined fixed value, or a value determined differently according to properties of the prediction block.
  • the properties of the prediction block may include the size of the prediction block and the shape of the prediction block.
  • the number of prediction modes in the screen may be fixed to N regardless of the size of a block.
  • the number of prediction modes in the screen may be 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, or 67.
  • the number of intra prediction modes may differ depending on the size of the block and/or the type of color component.
  • the number of prediction modes in a picture may be different depending on whether the color component is a luma signal or a chroma signal.
  • the number of prediction modes in the screen may increase.
  • the number of intra prediction modes of the luminance component block may be greater than the number of intra prediction modes of the color difference component block.
  • the intra prediction mode may be a non-directional mode or a directional mode.
  • the non-directional mode may be a DC mode or a planar mode
  • the angular mode may be a prediction mode having a specific direction or angle.
  • the intra prediction mode may be expressed as at least one of a mode number, mode value, mode number, mode angle, and mode direction.
  • the number of intra prediction modes may be one or more M including the non-directional and directional modes. Whether the samples included in the reconstructed neighboring blocks to predict the current block are available as reference samples of the current block. The step of inspecting may be performed.
  • FIG. 7 is a diagram for describing reference samples available for intra prediction.
  • At least one of the reference sample line 0 to the reference sample line 3 may be used for intra-picture prediction of the current block.
  • samples of segments A and F can be padded with the nearest samples of segments B and E, respectively, instead of being taken from the reconstructed neighboring block.
  • Index information indicating a reference sample line to be used for intra-picture prediction of the current block may be signaled. If the upper boundary of the current block is the boundary of the CTU, only reference sample line 0 may be available. Therefore, in this case, the index information may not be signaled.
  • filtering on a prediction block described below may not be performed.
  • a filter may be applied to at least one of a reference sample or a prediction sample based on at least one of an intra prediction mode and a current block size.
  • a weighted sum of the upper and left reference samples of the current sample and the upper and lower left and right reference samples of the current block is used.
  • a sample value of a sample to be predicted can be generated.
  • an average value of upper and left reference samples of the current block may be used.
  • a prediction block may be generated using the top, left, upper right, and/or lower left reference samples of the current block. Real-time interpolation may be performed to generate predicted sample values.
  • a prediction block for the current block of the second color component may be generated based on the corresponding reconstructed block of the first color component.
  • the first color component may be a luminance component and the second color component may be a color difference component.
  • parameters of the linear model between the first color component and the second color component may be derived based on the template.
  • the template may include upper and/or left peripheral samples of the current block and upper and/or left peripheral samples of the reconstruction block of the corresponding first color component.
  • the parameters of the linear model include sample values of a first color component having a maximum value among samples in a template, sample values of a second color component corresponding thereto, and sample values of a first color component having a minimum value among samples in a template. And a sample value of the second color component corresponding thereto.
  • a corresponding reconstruction block can be applied to the linear model to generate a predictive block for the current block.
  • sub-sampling may be performed on neighboring samples of the reconstructed blocks of the first color component and corresponding reconstructed blocks.
  • one sample of the second color component corresponds to four samples of the first color component
  • four samples of the first color component may be subsampled to calculate one corresponding sample.
  • parameter derivation of the linear model and intra-picture prediction between color components may be performed based on the subsampled corresponding sample.
  • Whether to perform intra-picture prediction between color components and/or a range of templates may be signaled as an intra-picture prediction mode.
  • the current block may be divided into two or four sub-blocks in the horizontal or vertical direction.
  • the divided sub-blocks may be sequentially restored. That is, intra-prediction may be performed on the sub-block to generate the sub-prediction block.
  • inverse quantization and/or inverse transformation may be performed on the sub-block to generate a sub-residual block.
  • a reconstructed subblock may be generated by adding the sub prediction block to the sub residual block.
  • the reconstructed sub-block may be used as a reference sample for intra-prediction of the next sub-block.
  • the sub-block may be a block including a predetermined number (eg, 16) or more samples.
  • the current block may be divided into two sub-blocks.
  • the current block cannot be divided into sub-blocks.
  • the current block can be divided into four sub-blocks.
  • Information regarding whether the sub-block-based intra prediction is performed and/or split direction (horizontal or vertical) may be signaled.
  • the sub-block-based intra prediction may be limited to be performed only when the reference sample line 0 is used. When intra-picture prediction based on the sub-block is performed, filtering on a prediction block described below may not be performed.
  • the final prediction block may be generated by performing filtering on the predicted prediction block within the screen.
  • the filtering may be performed by applying a predetermined weight to a sample to be filtered, a left reference sample, a top reference sample, and/or a top left reference sample.
  • the weight and/or reference sample (range, position, etc.) used for the filtering may be determined based on at least one of a block size, an intra prediction mode, and a position in a prediction block of a sample to be filtered.
  • the filtering may be performed only in a predetermined intra prediction mode (eg, DC, planar, vertical, horizontal, diagonal, and/or adjacent diagonal modes).
  • the adjacent diagonal mode may be a mode obtained by adding or subtracting k to the diagonal mode. For example, k may be a positive integer of 8 or less.
  • the intra-prediction mode of the current block may be predicted from the intra-prediction mode of a block existing around the current block to be entropy-encoded/decoded. If the intra-prediction mode of the current block and the neighboring blocks are the same, information on the intra-prediction mode of the current block and the neighboring blocks may be signaled using predetermined flag information. In addition, indicator information for the intra-prediction mode that is the same as the intra-prediction mode of the current block may be signaled among the intra-prediction modes of a plurality of neighboring blocks.
  • entropy encoding/decoding may be performed based on the intra-prediction mode of the neighboring block to entropy encode/decode the intra-prediction mode information of the current block.
  • 5 is a view for explaining an embodiment of a prediction process between screens.
  • the square illustrated in FIG. 5 may represent an image.
  • an arrow in FIG. 5 may indicate a prediction direction.
  • Each image may be classified into an I picture (Intra Picture), a P picture (Predictive Picture), and a B picture (Bi-predictive Picture) according to an encoding type.
  • the I picture can be coded/decoded through intra-prediction without inter-prediction.
  • the P picture may be encoded/decoded through inter-picture prediction using only reference images existing in a unidirectional (eg, forward or reverse).
  • the B picture may be encoded/decoded through inter-picture prediction using reference images existing in bi-directional (eg, forward and reverse).
  • it may be encoded/decoded through inter-screen prediction using reference images existing in a bidirectional direction or inter-screen prediction using a reference image existing in one direction among forward and reverse directions.
  • the bi-directional may be forward and reverse.
  • the encoder can perform inter-frame prediction or motion compensation
  • the decoder can perform corresponding motion compensation.
  • Inter-screen prediction or motion compensation may be performed using reference images and motion information.
  • Motion information for the current block may be derived during inter-frame prediction by each of the encoding device 100 and the decoding device 200. Motion information may be derived using motion information of a reconstructed neighboring block, motion information of a collocated block (col block), and/or blocks adjacent to a call block.
  • the call block may be a block corresponding to a spatial position of the current block in a collocated picture (col picture) that has already been reconstructed.
  • the call picture may be one picture among at least one reference picture included in the reference picture list.
  • the method of deriving motion information may be different according to the prediction mode of the current block.
  • the prediction mode may be referred to as a motion merge mode.
  • a motion vector candidate list can be generated.
  • a motion vector candidate can be derived using the generated motion vector candidate list.
  • Motion information of the current block may be determined based on the derived motion vector candidate.
  • the motion vector of the call block or the motion vector of a block adjacent to the call block may be referred to as a temporal motion vector candidate, and the motion vector of the reconstructed neighboring block may be a spatial motion vector candidate.
  • the encoding apparatus 100 may calculate a motion vector difference (MVD) between a motion vector and a motion vector candidate of the current block, and entropy encode the MVD. Also, the encoding apparatus 100 may entropy encode the motion vector candidate index to generate a bitstream. The motion vector candidate index may indicate an optimal motion vector candidate selected from motion vector candidates included in the motion vector candidate list. The decoding apparatus 200 may entropy decode the motion vector candidate index from the bitstream and select a motion vector candidate of a block to be decoded from among motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the entropy decoded motion vector candidate index. . In addition, the decoding apparatus 200 may derive a motion vector of a decoding target block through the sum of the entropy-decoded MVD and motion vector candidates.
  • MVD motion vector difference
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode the calculated resolution information of the MVD.
  • the decoding apparatus 200 may adjust the resolution of the entropy-decoded MVD using the MVD resolution information.
  • the encoding apparatus 100 may calculate a motion vector difference (MVD) between a motion vector and a motion vector candidate of a current block based on an affine model, and entropy encode the MVD.
  • the decoding apparatus 200 may derive the affine control motion vector of the block to be decoded through the sum of the entropy-decoded MVD and the affine control motion vector candidate to derive the motion vector in units of sub-blocks.
  • the bitstream may include a reference image index indicating a reference image, and the like.
  • the reference image index may be entropy-encoded and signaled from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for a decoding target block based on the derived motion vector and reference image index information.
  • the merge mode may mean merging motions of a plurality of blocks.
  • the merge mode may refer to a mode in which motion information of a current block is derived from motion information of a neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated using motion information of the restored neighboring block and/or motion information of a call block.
  • the motion information may include at least one of 1) a motion vector, 2) a reference image index, and 3) an inter prediction indicator.
  • the prediction indicator may be unidirectional (L0 prediction, L1 prediction) or bidirectional.
  • the merge candidate list may indicate a list in which motion information is stored.
  • the motion information stored in the merge candidate list includes motion information of a neighboring block adjacent to the current block (spatial merge candidate) and motion information of a block collocated with the current block in the reference image (temporal merge candidate ( temporal merge candidate), new motion information generated by a combination of motion information already in the merge candidate list, motion information of a block encoded/decoded before the current block (history-based merge candidate) And zero merge candidates.
  • the encoding apparatus 100 may entropy encode at least one of a merge flag and a merge index to generate a bitstream, and then signal the decoding apparatus 200.
  • the merge flag may be information indicating whether to perform a merge mode for each block
  • the merge index may be information about which block of neighboring blocks adjacent to the current block is to merge with.
  • the neighboring blocks of the current block may include at least one of a left neighboring block, a top neighboring block, and a temporal neighboring block of the current block.
  • the encoding apparatus 100 may entropy-encode correction information for correcting a motion vector among motion information of a merge candidate and signal the decoding apparatus 200.
  • the decoding apparatus 200 may correct the motion vector of the merge candidate selected by the merge index based on the correction information.
  • the correction information may include at least one of correction information, correction direction information, and correction size information.
  • a prediction mode for correcting a motion vector of a merge candidate based on the signaled correction information may be referred to as a merge mode having a motion vector difference.
  • the skip mode may be a mode that applies motion information of neighboring blocks to the current block as it is.
  • the encoding apparatus 100 may entropy encode information on which block motion information to use as motion information of the current block and signal the decoding apparatus 200 through a bitstream. In this case, the encoding apparatus 100 may not signal syntax elements related to at least one of motion vector difference information, encoding block flags, and transform coefficient levels (quantized levels) to the decoding apparatus 200.
  • the subblock merge mode may mean a mode for deriving motion information in units of subblocks of a coding block (CU).
  • motion information sub-block based temporal merge candidate
  • a subblock merge candidate list may be generated using a motion vector merge candidate.
  • the triangular partition mode divides the current block diagonally to derive each motion information, derives each prediction sample using each derived motion information, and derives each derived prediction sample.
  • the weighting may mean a mode for deriving a prediction sample of the current block.
  • the inter-intra prediction mode may mean a mode in which a prediction sample generated by inter-frame prediction and a prediction sample generated by intra-picture prediction are weighted to derive prediction samples of the current block.
  • the decoding apparatus 200 may correct the derived motion information itself.
  • the decoding apparatus 200 may search for a predefined region based on a reference block indicated by the derived motion information, and derive motion information having a minimum SAD as corrected motion information.
  • the decoding apparatus 200 may compensate for a prediction sample derived through inter-screen prediction using an optical flow.
  • 6 is a view for explaining the process of transform and quantization.
  • a quantized level may be generated by performing a transform and/or quantization process on a residual signal.
  • the residual signal may be generated as a difference between an original block and a prediction block (intra prediction block or inter prediction block).
  • the prediction block may be a block generated by intra prediction or inter prediction.
  • the transform may include at least one of a primary transform and a secondary transform. When the first transform is performed on the residual signal, a transform coefficient may be generated, and a second transform may be performed on the transform coefficient to generate a second transform coefficient.
  • the primary transform may be performed using at least one of a plurality of pre-defined transform methods.
  • a plurality of pre-defined transform methods may include a DCT (Discrete Cosine Transform), a DST (Discrete Sine Transform), or a KLT (Karhunen-Loeve Transform)-based transform.
  • a second transform may be performed on a transform coefficient generated after the first transform is performed.
  • the transform method applied in the first transform and/or the second transform may be determined according to at least one of encoding parameters of a current block and/or a neighboring block.
  • conversion information indicating a conversion method may be signaled.
  • DCT based conversion may include, for example, DCT2, DCT-8, and the like.
  • the DST based conversion may include, for example, DST-7.
  • the quantized level may be generated by performing quantization on the result of performing the first transform and/or the second transform or the residual signal.
  • the quantized level may be scanned according to at least one of an upper right diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan based on at least one of an intra prediction mode or a block size/shape. For example, a coefficient of a block may be scanned using up-right diagonal scanning to change it into a one-dimensional vector form.
  • a vertical scan in which two-dimensional block shape coefficients are scanned in the column direction and a horizontal scan in which two-dimensional block shape coefficients are scanned in the row direction may be used instead of the upper right diagonal scan.
  • the scanned quantized level may be entropy coded and included in the bitstream.
  • the decoder may generate a quantized level by entropy decoding the bitstream.
  • the quantized level may be inversely scanned and arranged in a two-dimensional block form. At this time, at least one of a right top diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan may be performed as a reverse scanning method.
  • Inverse quantization can be performed on the quantized level, secondary inverse transformation may be performed depending on whether secondary inverse transformation is performed, and primary inverse transformation is performed according to whether primary inverse transformation is performed on the result of the secondary inverse transformation. Residual signal can be generated.
  • An inverse mapping of a dynamic range may be performed before in-loop filtering on the luminance component restored through intra prediction or intra prediction.
  • the dynamic range can be divided into 16 equal pieces, and the mapping function for each piece can be signaled.
  • the mapping function may be signaled at the slice level or tile group level.
  • An inverse mapping function for performing the inverse mapping may be derived based on the mapping function.
  • In-loop filtering, storage of reference pictures, and motion compensation are performed in a reverse-mapped region, and a prediction block generated through inter-screen prediction is converted to a mapped region by mapping using the mapping function, and then a reconstructed block is generated.
  • the prediction block generated by intra-prediction can be used to generate a reconstructed block without mapping/remapping.
  • the residual block may be converted into a reverse-mapped region by performing scaling on the chrominance component of the mapped region. Whether the scaling is available may be signaled at the slice level or tile group level.
  • the scaling can be applied only when the mapping for the luma component is available and the division of the luminance component and the division of the chrominance component follow the same tree structure.
  • the scaling may be performed based on an average of sample values of a luminance prediction block corresponding to the color difference block. In this case, when the current block uses inter-screen prediction, the luminance prediction block may mean a mapped luminance prediction block.
  • the lookup table is referenced to derive the value necessary for the scaling.
  • the residual block can be converted into an unmapped region.
  • Subsequent reconstruction of the color difference component block, intra-picture prediction, inter-picture prediction, in-loop filtering, and storage of the reference picture may be performed in the de-mapped region.
  • Information indicating whether mapping/de-mapping of the luminance component and the color difference component is available may be signaled through a sequence parameter set.
  • the prediction block of the current block may be generated based on a block vector indicating displacement between a current block and a reference block in the current picture.
  • a prediction mode in which a prediction block is generated by referring to the current picture may be referred to as an intra block copy (IBC) mode.
  • the IBC mode may include skip mode, merge mode, AMVP mode, and the like.
  • a merge candidate list is constructed, and a merge index is signaled so that one merge candidate can be specified.
  • the block vector of the specified merge candidate may be used as a block vector of the current block.
  • the merge candidate list may include at least one of a spatial candidate, a history based candidate, a candidate based on the average of two candidates, or a zero merge candidate.
  • a differential block vector can be signaled.
  • the prediction block vector can be derived from the left neighboring block and the top neighboring block of the current block.
  • the index as to which neighboring block to use may be signaled.
  • the prediction block of the IBC mode is included in the current CTU or the left CTU, and may be limited to blocks in the reconstructed region.
  • the value of the block vector may be limited so that the prediction block of the current block is located in three 64x64 block regions that are ahead of the 64x64 block to which the current block belongs in the coding/decoding order. By limiting the value of the block vector in this way, it is possible to reduce the memory consumption and the complexity of the device according to the implementation of the IBC mode.
  • the skip (SKIP) mode may refer to a mode in which motion vectors of neighboring blocks are used but no residual image signal is transmitted.
  • the merge mode may mean a mode that uses motion vectors of neighboring blocks and transmits a residual image signal.
  • the merge mode may refer to a mode that uses motion vectors of neighboring blocks regardless of whether the residual video signal is transmitted.
  • the merge mode may be used as a meaning including all of a skip mode, a regular merge mode, a sub-block based merge mode, a triangular division merge mode, and an intra intra prediction mode.
  • the predicted motion vector may mean a motion vector of temporal or spatial neighboring blocks of the current block.
  • the residual motion vector may mean a difference vector between the predicted motion vector and the actual motion vector of the current block.
  • the MMVD mode may refer to a merge mode inducing a motion vector of a current block using a residual motion vector.
  • the multi-hypothesis mode may mean a combined inter-picture merge and intra-picture prediction mode. Specifically, the multi-hypothesis mode may mean a prediction mode performed by merging predictions using inter-screen merge mode and predictions using intra-screen prediction mode. The multi-hypothesis mode may mean an inter-intra prediction mode.
  • the triangular merge mode may mean a triangular inter-picture prediction mode. Specifically, the triangular merge mode may mean a prediction mode that performs sub-division of each CU by dividing the current CU in a diagonal direction. .
  • the syntax element merge_idx may mean a merge index indicating one candidate among merge candidate lists.
  • the syntax element mmvd_flag or mmvd_merge_flag may be an indicator indicating whether to use the MMVD mode. For example, when mmvd_flag or mmvd_merge_flag indicates the first value, the current block may be encoded or decoded using the MMVD mode. Meanwhile, when mmvd_flag or mmvd_merge_flag indicates the second value, the current block may not be encoded using the MMVD mode.
  • the syntax element mmvd_direction_idx may be an indicator indicating sign information of the residual motion vector used in the MMVD mode.
  • the syntax element mmvd_distance or mmvd_distance_idx may be an indicator indicating the size information of the residual motion vector used in the MMVD mode.
  • the syntax element MaxNumMergeCand may indicate the maximum number of candidates included in the merge candidate list.
  • the syntax element MaxNumMMVDCand may indicate the maximum number of candidates included in the MMVD motion vector prediction (MVD) candidate list.
  • the syntax element mmvd_cand_flag may be an indicator indicating one of the candidates of the MMVD MVP candidate list. Meanwhile, as an example, mmvd_cand_flag may be signaled by a truncated unary coding method according to the maximum number of candidates included in the merge candidate list. Also, as an example, mmvd_cand_flag may be signaled in a fixed length method when the maximum number of candidates included in the merge candidate list is two.
  • MMVD motion vector difference
  • the image may be encoded/decoded according to at least one or combinations of at least one of the following embodiments.
  • the following embodiments can be used to efficiently determine a reference block for a current block during encoding/decoding of an image, thereby improving the encoding efficiency of the image encoder and the decoding efficiency of the image decoder.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a video encoding/decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • deriving a merge candidate list for a current block (S810a), for a current block using a merge index for the current block
  • deriving MMVD motion information for the current block (S830a)
  • deriving a motion vector for the current block using the predicted motion information and the MMVD motion information (S840a) ).
  • deriving a merge candidate list for a current block (S810b), using the merge list, MMVD for the current block It may include the step of deriving the motion information (S820b) and the step of encoding the MMVD motion information (830b).
  • the MMVD motion information may be derived based on at least one of the syntax elements mmvd_flag, mmvd_merge_flag, mmvd_cand_flag, merge_idx, mmvd_distance_idx, mmvd_direction_idx, six_minus_max_mmvd_cand.
  • the MMVD motion information derivation step includes coding parameters, picture information, slice information, quantization parameter (QP), coding block flag (CBF), block size, block depth, block shape, entropy coding method, intra-frame prediction mode of neighboring blocks , It may be determined whether to perform based on at least one of the temporal hierarchical level.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an image encoding/decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • a decoding method includes: determining a prediction mode of a current block as an MMVD mode (S910a), deriving a merge candidate list for the current block (S920a), Deriving a predicted motion vector for the current block using the merge candidate list (S930a), deriving a residual motion vector for the current block (940a), and using the predicted motion vector and the residual motion vector to present And deriving a motion vector for the block.
  • the prediction mode of the current block is determined to be the MMVD mode, only some of the candidates in the merge candidate list may be used to derive the prediction motion vector.
  • the prediction mode of the current block is determined as the MMVD mode
  • only a predetermined number of candidates among candidates in the merge candidate list may be used for derivation of a predictive motion vector.
  • the preset number may be 2. That is, the maximum number of available candidates for the current block may be determined according to whether the MMVD mode is present.
  • the prediction mode of the current block is determined as the MMVD mode
  • only the first and second candidates among the candidates in the merge candidate list may be used for derivation of the prediction motion vector. That is, the merge index for the current block may indicate one of the first candidate and the second candidate in the merge candidate list.
  • merge_idx may not be signaled and mmvd_cand_flag may be signaled.
  • mmvd_cand_flag may indicate one of the first candidate and the second candidate in the merge candidate list. That is, the maximum number of available candidates of the current block may be determined according to mmvd_merge_flag.
  • a candidate indicated by merge_idx may be used for derivation of a prediction motion vector.
  • the prediction mode of the current block is not determined as the MMVD mode
  • only the first candidate among the candidates in the merge candidate list may be used for derivation of the prediction motion vector.
  • determining a prediction mode for a current block as an MMVD mode (S910b), and deriving a merge candidate list for a current block (S930b) may include deriving a merge index and a residual motion vector for the current block using the merge candidate list (S940b) and encoding information about the merge index and the residual motion vector (S950b).
  • the merge index for the current block may be signaled using mmvd_cand_flag. That is, when the prediction mode of the current block is determined as the MMVD mode, merge_idx may not be encoded and mmvd_cand_flag may be encoded.
  • the merge index for the current block may indicate only some candidates among candidates in the merge candidate list.
  • only a preset number of candidates among candidates in the merge candidate list may be indicated by the merge index.
  • the preset number may be 2.
  • the merge index for the current block may indicate one of the first candidate and the second candidate in the merge candidate list.
  • the motion vector of the current block may be derived using only the predicted motion vector (MVP). That is, the predicted motion vector can be used as the motion vector of the current block.
  • MVP predicted motion vector
  • the predicted motion vector may be derived using a merge candidate indicated by merge_idx among merge candidates included in the merge candidate list of the current block.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be preset or determined by a value signaled from the encoder to the decoder.
  • the maximum number of candidates (MaxNumMergeCand) included in the merge candidate list may be 1 or more and 6 or less.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list (MaxNumMergeCand) may be 6.
  • the current block when mmvd_merge_flag is the second value (that is, not in the MMVD mode), the current block may be determined as a regular merge mode, and thus merge_idx may be encoded/decoded. have. That is, when mmvd_merge_flag is the second value, prediction mode information other than the normal merge mode is not encoded/decoded, but only merge_idx can be encoded/decoded.
  • merge_idx may be expressed by a truncated unary coding method according to the maximum number of candidates MaxNumMergeCand) included in the merge candidate list.
  • merge_idx may be expressed using the binary table in Table 1 below.
  • the prediction motion vector may be derived using one of the affine merge candidates included in the affine merge candidate list of the current block.
  • the predicted motion vector may be derived using the motion vector of the affine merge candidate indicated by merge_subblock_idx.
  • the affine merge candidate list may mean a sub-block merge candidate list.
  • the predicted motion vector may be derived using one of the multi-hypothesis merge candidates included in the multi-hypothesis merge candidate list of the current block.
  • the predicted motion vector can be derived using a motion vector of a multi-hypothesis merge candidate indicated by mh_intra_idx.
  • the multi-hypothesis merge candidate may mean an inter-intra prediction mode.
  • the predicted motion vector may be derived using one of the triangular merge candidates included in the triangular merge candidate list of the current block.
  • the predicted motion vector may be derived using a motion vector of a triangular merge candidate indicated by merge_triangle_idx0 and merge_triangle_idx1.
  • the motion vector of the current block may be derived using the predicted motion vector (MVP) and the residual motion vector (MVD).
  • MVP predicted motion vector
  • MVD residual motion vector
  • the motion vector of the current block may be determined as the sum of the predicted motion vector and the residual motion vector.
  • the predicted motion vector may be derived using one of the MMVD MVP candidates included in the MMVD MVP candidate list.
  • the predicted motion vector can be derived using the motion vector of the MMVD MVP candidate indicated by mmvd_cand_flag.
  • merge_idx when the current block is encoded in the MMVD mode, merge_idx may be set to mmvd_cand_flag.
  • the merge candidate list when the current block is coded in the MMVD mode, the merge candidate list may be used or replaced with the MMVD MVP candidate list.
  • the MMVD MVP candidate list and the merge candidate list may have the same configuration.
  • a predicted motion vector of the current block may be derived using a merge candidate of a merge candidate list indicated by mmvd_cand_flag.
  • merge_idx is not coded, and mmvd_cand_flag can be coded.
  • the decoder can set the value of mmvd_cand_flag to the merge_idx value and use it to derive the predicted motion vector of the current block.
  • the maximum number of candidates (MaxNumMMVDCand) included in the MMVD MVP candidate list may be preset or determined by a value signaled from the encoder to the decoder.
  • the maximum number of candidates included in the MMVD MVP candidate list (MaxNumMMVDCand) may be 2.
  • mmvd_cand_flag may be expressed by a fixed length method according to the maximum number of candidates included in the merge candidate list MaxNumMergeCand) or the maximum number of candidates included in the MMVD MVP candidate list (MaxNumMMVDCand).
  • MaxNumMMVDCand the maximum number of candidates included in the MMVD MVP candidate list
  • mmvd_cand_flag can be expressed using the binary table in Table 2 below.
  • the residual motion vector may be signaled using a direction component and a size component as follows.
  • MmvdSign may mean the direction component of the residual motion vector
  • MmvdDistance may mean the magnitude component of the residual motion vector.
  • the direction component and the magnitude component of the residual motion vector may mean not only the actual magnitude and direction component values of the residual motion vector, but also information used to derive the actual magnitude value and sign information of the residual motion vector. .
  • the direction component (MmvdSign) of the residual motion vector can be derived using mmvd_direction_idx.
  • mmvd_direction_idx may indicate that the residual motion vector has a set of one of (+,0), (-,0), (0,+), (0,-).
  • the magnitude component (MmvdDistance) of the residual motion vector may be derived using mmvd_distance_idx.
  • mmvd_distance_idx may indicate to have one of the magnitude components 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, and 512 of the residual motion vector.
  • the magnitude component (MmvdDistance) of the residual motion vector may be derived using mmvd_distance_idx and mmvd correction information.
  • the mmvd correction information is information for selectively using a range of mmvd_distance_idx values and may be a syntax element mmvd_refine_step or pic_fpel_mmvd_enabled_flag.
  • MmvdDistance according to the mmvd_distance_idx value may be derived using mmvd correction information.
  • mmvd_distance_idx may have a value from 0 to 7. That is, the value type of mmvd_distance_idx may be eight.
  • MmvdDistance is one of 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, or 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, depending on the value indicated by mmvd_distance_idx and mmvd correction information. It can have a value.
  • MmvdDistanace may be one of 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, and 128.
  • MmvdDistance may have one of 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, and 512 values.
  • the first value and the second value may mean '0' and '1', respectively, and conversely, may mean '1' and '0', respectively.
  • mmvd_distance_idx can be binarized using a truncated unary coding method as shown in Table 3 below.
  • mmvd_direction_idx may be binarized using a fixed length coding method as shown in Table 4 below.
  • MMVD motion information may be derived using at least one of mmvd_merge_flag, mmvd_cand_flag, merge_idx, mmvd_direction_idx, mmvd_distance_idx.
  • the residual motion vector can be derived using mmvd_direction_idx and mmvd_distance_idx.
  • MmvdDistance indicated by mmvd_distance_idx may be used as the size component of one axis of the residual motion vector.
  • Mmvd_direction_idx may indicate that the sign of one axis component of the residual motion vector is positive or negative.
  • the current block is encoded in MMVD mode or when mmvd_merge_flag is the first value
  • at least one of merge_idx and mmvd_cand_flag may be signaled.
  • at least one of mmvd_distance_idx and mmvd_direction_idx may be signaled.
  • merge_idx may be signaled, but at least one of mmvd_distance_idx and mmvd_direction_idx may not be signaled.
  • the current block may be encoded using at least one of merge mode, affine merge mode, multi-hypothesis merge mode, and triangle merge mode. have.
  • merge_idx may be signaled.
  • the maximum number of candidates (MaxNumMMVDCand) included in the MMVD MVP candidate list may be a predetermined number or may be determined according to syntax elements six_minus_max_num_mmvd_cand signaled from the encoder to the decoder.
  • six_minus_max_num_mmvd_cand may be signaled at at least one level among sequence, slice, tile, tile group, picture, and brick.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be determined according to mmvd_merge_flag.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be a predefined number or may be determined as the maximum number of candidates included in the MMVD MVP candidate list (MaxNumMMVDCand). At this time, the predetermined number may be two.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be determined as a predefined number or the maximum number of candidates included in the merge candidate list (MaxNumMergeCand). At this time, the predetermined number may be six.
  • the maximum number of merge candidates available in the current block may be determined according to mmvd_merge_flag.
  • the maximum number of merge candidates available in the current block may be two, and when mmvd_merge_flag is the second value, the maximum number of merge candidates available in the current block may be one.
  • the first value and the second value may mean '1' and '0', respectively.
  • merge_idx may be expressed as a bin of variable length according to the maximum number of candidates included in the merge candidate list.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be differently defined according to mode information of the current block.
  • merge_idx may be expressed as a variable-length bin according to MaxNumMMVDCand.
  • merge_idx may be represented as a variable-length bin according to MaxNumMergeCand.
  • merge_idx may be expressed as a bin of variable length according to MaxNumIbcMergeCand.
  • merge_idx can be binarized with truncated unary coding.
  • merge_idx may be expressed as a bin of variable length according to the value of mmvd_merge_flag.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be determined as a predefined number or the maximum number of candidates included in the merge candidate list in MMVD mode (MaxNumMMVDCand). At this time, the predetermined number may be two.
  • the maximum number of candidates included in the merge candidate list may be determined as a predetermined number or the maximum number of candidates included in the merge candidate list in the merge mode (MaxNumMergeCand). At this time, the predetermined number may be five.
  • merge_idx may be expressed as a bin of variable length according to the maximum number of candidates included in the merge candidate list.
  • merge_idx can be binarized with truncated unary coding.
  • mmvd_distance_idx may be expressed as a bin of variable length according to the type of MmvdDistance value used in the MMVD mode.
  • mmvd_distance_idx can be binarized using truncated unary coding.
  • mmvd_direction_idx may be binarized in a fixed length method.
  • the maximum number of candidates (MaxNumMMVDCand) included in the MMVD MVP candidate list may be derived using the signaled syntax element n_minus_max_num_mmvd_cand.
  • n_minus_max_num_mmvd_cand may indicate a value (n) minus the maximum number of MMVD MVP predicted motion vector candidates.
  • the maximum number of candidates (MaxNumMMVDCand) in the MMVD MVP candidate list may be defined as in Equation 1 below.
  • MaxNumMMVDCand n-n_minus_max_num_mmvd_cand
  • n_minus_max_num_mmvd_cand may be signaled at at least one level among sequence, slice, tile, tile group, picture, and brick.
  • n here may be 6.
  • the MMVD motion vector is derived using the sum of the predicted motion vector and the residual motion vector (MVD). You can.
  • the prediction motion vector may be derived from a motion vector of a merge candidate indicated by merge_idx among merge candidates of a merge candidate list.
  • the predicted motion vector may be derived from a motion vector of the MMVD MVP candidate indicated by merge_idx among the candidates of the MMVD MVP candidate list.
  • the MMVD MVP candidate list may be generated separately from the merge candidate list. That is, the MMVD MVP candidate list for MMVD and the merge candidate list in merge mode without using MMVD may be generated through different generation methods.
  • the MMVD MVP candidate list may include as many candidates as the maximum number of candidates (MaxNumMMVDCand) included in the MMVD MVP candidate list, and the merge candidate list in the merge mode that does not use the MMVD is in the merge candidate list. As many candidates as the maximum number of candidates (MaxNumMergeCand) may be included.
  • the MMVD MVP candidate list may include as many candidates as the maximum number of candidates (MaxNumMMVDCand) included in the MMVD MVP candidate list.
  • MaxNumMMVDCand at this time may be a predefined value of 2.
  • MaxNumMMVDCand may be derived using n_minus_max_num_mmvd_cand.
  • MaxNumMMVDCand may be derived by using six_minus_max_num_mmvd_cand.
  • the merge candidate list in the merge mode without using MMVD may include as many candidates as the maximum number of candidates (MaxNumMergeCand) included in the merge candidate list.
  • MaxNumMergeCand at this time may be a predefined value of 6.
  • MaxNumMergeCand can be derived from six_minus_max_num_merge_cand.
  • the MMVD MVP candidate list may be generated in the same way as the merge candidate list. That is, the MMVD MVP candidate list for MMVD and the merge candidate list in merge mode without using MMVD may be the same.
  • the predicted motion vector when the current block is coded in MMVD mode, the predicted motion vector may be determined by merge_idx set by mmvd_cand_flag.
  • the predicted motion vector can be determined by merge_idx regardless of mmvd_cand_flag.
  • the direction component (MmvdSign) of the residual motion vector may be derived using mmvd_direction_idx.
  • mmvd_direction_idx may indicate that the residual motion vector has a set of one of (+,0), (-,0), (0,+), (0,-).
  • the magnitude component (MmvdDistance) of the residual motion vector may be derived using mmvd_distance_idx.
  • mmvd_distance_idx may indicate that the residual motion vector has one set of directional components among 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, and 512.
  • the MMVD MVP candidate list is a spatial candidate derived using a referenceable spatial neighboring block, a temporal candidate derived using a referenceable temporal neighboring block, and a HMVP (History based motion vector prediction) based candidate , It can be derived using at least one of the combined bi-predictive candidates.
  • the MMVD MVP candidate list may include as many candidates as indicated by MaxNumMMVDCand.
  • 10 to 12 are flowcharts illustrating a method of deriving a candidate list according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 10 shows an example of a method in which the encoder or decoder generates the MMVD MVP candidate list when MaxNumMMVDCand is 2.
  • the encoder or decoder can derive up to two spatial candidates from the spatial neighboring blocks of the current block, and add the derived spatial candidates to the candidate list.
  • the encoder or decoder can derive at most one temporal candidate from the temporal candidate unit of the current block, and add the derived temporal candidate to the candidate list.
  • the encoder or decoder may derive at least one of HMVP-based candidates or pair prediction candidates for the current block, and add the derived candidates to the candidate list.
  • the encoder or decoder determines the number of candidates added to the candidate list so far, and if the number of candidates included in the candidate list is less than MaxNumMMVD, until the number of candidates included in the candidate list reaches MaxNumMMVD, zero Vector candidates can be added to the candidate list. That is, the encoder or decoder can add zero vector candidates to the candidate list until the number of candidates included in the candidate list becomes two. In this case, the zero vector candidate may mean a (0,0) vector.
  • FIG. 11 shows an example of a method in which the encoder or decoder generates the MMVD MVP candidate list when MaxNumMMVDCand is 4.
  • the encoder or decoder can derive up to four spatial candidates and add the derived candidates to the candidate list. Thereafter, the encoder or decoder may add at least one of a temporal candidate, an HMVP-based candidate, and a pair prediction candidate to the candidate list. Next, the encoder or decoder can add zero vector candidates to the candidate list until the number of candidates included in the candidate list is four.
  • FIG. 12 shows an example of a method in which the encoder or decoder generates an MMVD MVP candidate list when MaxNumMMVDCand is 6.
  • the encoder or decoder can derive up to five spatial candidates and add the derived candidates to the candidate list. Thereafter, the encoder or decoder may add at least one of a temporal candidate, an HMVP-based candidate, and a pair prediction candidate to the candidate list. Next, the encoder or decoder can add zero vector candidates to the candidate list until the number of candidates included in the candidate list is six.
  • the MMVD MVP candidate list can be generated by deriving as many candidates as MaxNumMMVDCand from the merge candidate list. That is, the merge candidate list and the MMVD MVP candidate list can share as many candidates as MaxNumMMVDCand. For example, the merge candidate list and the MMVD MVP candidate list may share candidates from the first candidate in the candidate list to MaxNumMMVDCand.
  • MaxNumMMVDCand may be a predetermined value or may be determined by a value signaled from the encoder to the decoder.
  • MaxNumMMVDCand may be one of 2, 4 and 6.
  • the MMVD MVP candidate list may be derived as illustrated in Table 5 below.
  • the merge candidate list and the MMVD MVP candidate list can share candidates from the first candidate to the second candidate.
  • the MMVD MVP candidate list may be derived as illustrated in Table 6 below.
  • the merge candidate list and the MMVD MVP candidate list can share candidates from the first candidate to the fourth candidate.
  • the MMVD MVP candidate list may be derived as illustrated in Table 7 below. That is, the merge candidate list and the MMVD MVP candidate list can share candidates from the first candidate to the sixth candidate.
  • the encoder or decoder may derive the MMVD motion information for the current block based on whether the prediction mode of the current block is the IBC mode.
  • the syntax element pred_mode_ibc_flag may indicate whether the current block is encoded or decoded in IBC mode. For example, when pred_mode_ibc_flag is the first value, the current block may be encoded or decoded in IBC mode. On the other hand, if pred_mode_ibc_flag is the second value, the current block may not be encoded or decoded in IBC mode.
  • the encoder or decoder can derive MMVD motion information based on pred_mode_ibc_flag as follows.
  • the MMVD motion information may include at least one of MmvdDistance, MmvdSign, and MmvdOffset.
  • MmvdOffset may mean an actual vector value of the residual motion vector.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 8 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 2 below.
  • MmvdDistance when the current block is encoded or decoded in IBC mode and MMVD mode, MmvdDistance may be determined using Table 8 and MmvdOffset may be determined using Equation 2.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] and MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] may mean the x-axis value and the y-axis value of the residual motion vectors, respectively.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] (MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] (MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2)* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • MmvdDistance when the current block is not encoded or decoded in the IBC mode, but is encoded or decoded in the MMVD mode, MmvdDistance may be determined using Table 9 below, and MmvdOffset may be determined according to Equation 2 above.
  • MmvdDistance is determined using Table 9 below, and MmvdOffset can be determined according to Equation 2 above.
  • the encoder or decoder can derive MMVD motion information based on pred_mode_ibc_flag as follows:
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 10 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 3 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] (MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] (MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2)* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the encoder or decoder can derive MMVD motion information based on pred_mode_ibc_flag as follows:
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 11 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 4 below.
  • MmvdDistance when the current block is encoded or decoded in IBC mode and MMVD mode, MmvdDistance may be determined using Table 11 below, and MmvdOffset may be determined using Equation (4).
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 4 )* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 4 )* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • MmvdDistance when the current block is not encoded or decoded in the IBC mode, but is encoded or decoded in the MMVD mode, MmvdDistance may be determined using Table 11, and MmvdOffset may be determined according to Equation 5 below.
  • MmvdDistance is determined using Table 11, and MmvdOffset may be determined according to Equation 5 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] (MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] (MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2)* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the encoder or decoder can derive MMVD motion information based on pred_mode_ibc_flag as follows:
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 12 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 6 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] (( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2) ⁇ (2* pred_mode_ibc_flag))* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] (( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 ) ⁇ (2* pred_mode_ibc_flag))* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the encoder or decoder can derive MMVD motion information based on pred_mode_ibc_flag as follows:
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 12 above, and MmvdOffset may be determined using Equation 7 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ (2+2* pred_mode_ibc_flag))* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ (2+2* pred_mode_ibc_flag))* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the encoder or decoder derives MMVD motion information for the current block based on whether the current block is encoded or decoded in IBC mode and at least one of precision information of a residual motion vector of the current block. can do.
  • the precision information of the residual motion vector may be signaled at at least one level among sequence, slice, tile, tile group, picture, and brick.
  • the syntax element tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag or pic_fpel_mmvd_enabled_flag may indicate whether the motion vector of the current block uses integer sample precision. For example, when tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag or pic_fpel_mmvd_enabled_flag is the first value, the residual motion vector of the current block may be expressed with integer sample precision. On the other hand, when tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag or pic_fpel_mmvd_enabled_flag is the second value, the residual motion vector of the current block may be expressed by a fractional sample precision.
  • the first value and the second value may mean '1' and '0', respectively, and conversely, may mean '0' and '1'.
  • tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag and pic_fpel_mmvd_enabled_flag may be used in the same sense.
  • the encoder or decoder may derive MMVD motion information based on at least one of pred_mode_ibc_flag and pic_fpel_mmvd_enabled_flag as follows.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 13 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 8 below.
  • MmvdDistance when the current block is encoded or decoded in IBC mode, or the residual motion vector of the current block is expressed with integer sample precision, MmvdDistance may be determined using Table 13, and MmvdOffset may be determined using Equation 8 below. .
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • MmvdDistance is determined using mmvd_distance_idx and Table 14 below, and MmvdOffset can be determined using Equation (8).
  • MmvdDistance is determined using Table 14
  • MmvdOffset can be determined using Equation (8).
  • the encoder or decoder may derive MMVD motion information based on at least one of pred_mode_ibc_flag and pic_fpel_mmvd_enabled_flag as follows.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 15 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 9 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the encoder or decoder may derive MMVD motion information based on at least one of pred_mode_ibc_flag and pic_fpel_mmvd_enabled_flag as follows.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 16 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 10 below.
  • MmvdDistance may be determined using Table 16
  • MmvdOffset may be determined using Equation (10).
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 4 )* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 4 )* MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 16, and MmvdOffset may be determined using Equation 11 below.
  • MmvdDistance is determined using Table 16 above
  • MmvdOffset is expressed using Equation 11 below. Can be determined.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the encoder or decoder may derive MMVD motion information based on at least one of pred_mode_ibc_flag and pic_fpel_mmvd_enabled_flag as follows.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 17 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 12 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] (( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2) ⁇ (2* pred_mode_ibc_flag
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] (( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ 2 ) ⁇ (2* pred_mode_ibc_flag
  • the encoder or decoder may derive MMVD motion information based on at least one of pred_mode_ibc_flag and pic_fpel_mmvd_enabled_flag as follows.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 17 above, and MmvdOffset may be determined using Equation 13 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ (2+2*(pred_mode_ibc_flag
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] ⁇ (2+2*(pred_mode_ibc_flag
  • the encoder or decoder may derive MMVD motion information for the current block based on precision information of the residual motion vector of the current block.
  • the encoder or decoder can derive MMVD motion information based on pic_fpel_mmvd_enabled_flag as follows.
  • MmvdDistance may be determined using mmvd_distance_idx and Table 18 below, and MmvdOffset may be determined using Equation 14 below.
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0] (MmvdDistance[ x0 ][ y0] ⁇ 2) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
  • MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1] (MmvdDistance[ x0 ][ y0] ⁇ 2) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
  • the image may be encoded/decoded according to at least one or combinations of at least one of the following embodiments.
  • the following embodiments can be used to efficiently determine a reference block for a current block during encoding/decoding of an image, thereby improving the encoding efficiency of the image encoder and the decoding efficiency of the image decoder.
  • the merge mode includes at least one of a general merge mode, an MMVD merge mode, an affine merge mode, a multi-hypothesis merge mode, and a triangular merge mode. Mode.
  • the encoder or decoder may encode or decode detailed merge mode information to indicate which detailed merge mode the current block is encoded.
  • the encoder or decoder may determine which detailed merge mode the current block is encoded or decoded by using the syntax element merge_mode_idx. That is, the encoder may signal detailed merge mode information to indicate the detailed merge mode of the current block.
  • detailed merge mode information or merge_mode_idx may be signaled at at least one level among sequence, slice, tile, tile group, picture, and brick.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a video encoding/decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • the video encoding method includes determining a type of a detailed merge mode for a current block (S1310a), and performing prediction for a current block according to the determined type of the detailed merge mode ( S1320a) and encoding the information indicating the type of the detailed merge mode (S1330a).
  • the The method may include determining a type of the detailed merge mode for the current block (S1320b) and performing a prediction for the current block according to the determined type of the detailed merge mode (S1330b).
  • the types of detailed merge modes include coding parameters, picture information, slice information, quantization parameters (QP), coding block flags (CBF), block sizes, block depths, block shapes, entropy coding methods, and intra-block prediction modes , It can be determined based on at least one of the temporal hierarchical levels.
  • steps (S1310a, S1320b) of determining the type of the detailed merge mode for the current block will be described.
  • the encoder or decoder may determine the detailed merge mode of the current block according to merge_mode_idx.
  • merge_mode_idx indicates the first value
  • the current block may be encoded or decoded in the normal merge mode.
  • merge_idx may be signaled.
  • the current block when merge_mode_idx indicates the second value, the current block may be encoded or decoded in MMVD merge mode.
  • merge_mode_idx indicates the second value, at least one MMVD motion information among mmvd_merge_flag, merge_idx, mmvd_distance_idx, and mmvd_direction_idx may be signaled.
  • the current block may be encoded or decoded in an affine merge mode.
  • the current block may be encoded or decoded in a multi-hypothesis merge mode.
  • the current block may be encoded or decoded in a triangular merge mode.
  • merge_mode_idx indicates the sixth value
  • the current block is encoded or decoded using other merge modes except general merge mode, MMVD merge mode, affine merge mode, multi-hypothesis merge mode, and triangular merge mode. Can be.
  • the encoder or decoder may binarize or parse merge_idx based on the type of the detailed merge mode indicated by merge_mode_idx.
  • merge_mode_idx is the nth value and the maximum number of candidates of the detailed mode indicated by merge_mode_idx is M
  • the encoder or decoder may binarize or parse merge_idx according to the M value.
  • merge_idx when merge_mode_idx indicates the first value and the current block is encoded or decoded by the normal merge mode, merge_idx may be binarized or parsed according to the maximum number of candidates included in the merge candidate list. For example, if the maximum number of candidates included in the merge candidate list is 6, merge_idx may be binarized or parsed according to Table 19 below.
  • merge_idx or mmvd_cand_flag is binarized or parsed according to the maximum number of MMVD MVP candidate lists (or MMVD merge candidate lists).
  • merge_idx or mmvd_cand_flag may be binarized or parsed according to Table 20 below.
  • the encoder or decoder may binarize or parse merge_mode_idx based on the number of types of detailed merge modes indicated by merge_mode_idx.
  • the encoder or decoder can binarize or parse merge_mode_idx using a fixed length coding method. For example, when there are six types of detailed merge modes, the encoder or decoder can binarize or parse merge_mode_idx according to Table 21 below.
  • the encoder or decoder may binarize or parse merge_mode_idx using truncated unary coding. For example, when there are five types of detailed merge modes, the encoder or the decoder can binarize or parse merge_mode_idx according to Table 22 below.
  • the encoder or decoder may binarize or parse merge_mode_idx using truncated binary coding method. For example, when there are five types of detailed merge modes, the encoder or the decoder may binarize or parse merge_mode_idx according to Table 23 below.
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • syntax elements indicating which of the candidates in the candidate list is used to perform prediction include merge_idx used in the normal merge mode, mmvd_merge_flag or mmvd_cand_flag used in the MMVD merge mode, merge_triangle_idx used in the triangular merge mode, and speech It may be one of merge_subblock_idx used in in-mode.
  • Each syntax element may be entropy encoded or decoded using a different context.
  • syntax elements may be entropy-encoded or decoded using context allocation according to Table 24 and initValue according to Table 25 below.
  • Table 24 and initValue according to Table 25 below.
  • Each numerical value in the following table is not limited by the numerical values used in the following table.
  • applying a detailed merge mode when encoding or decoding a syntax element indicating which prediction is performed using which of the candidates of the candidate list, at least two or more syntaxes are used.
  • the same CABAC contexts for elements can be applied.
  • applying the same CABAC context may mean that an initialization value (initValue) and a probability update method for entropy encoding or decoding of syntax elements are the same, and using the probability of the same CABAC context when encoding or decoding entropy. It may mean updating the same CABAC context probability.
  • the same CABAC context may be applied to at least two syntax elements of merge_idx, mmvd_cand_flag (or mmvd_merge_cand) and merge_triangle_idx.
  • syntax elements may be entropy-encoded or decoded using at least one of context allocation according to Tables 26 to 28 and atit value allocation according to Tables 29 to 30.
  • Each numerical value in the following table is not limited by the numerical values used in the following table.
  • the same CABAC context may be applied to at least two syntax elements of merge_idx, mmvd_cand_flag (or mmvd_merge_cand), merge_triangle_idx and merge_subblock_idx.
  • syntax elements may be entropy-encoded or decoded using at least one of context allocation according to Tables 31 to 33 and atit value allocation according to Tables 34 to 35.
  • Each numerical value in the following table is not limited by the numerical values used in the following table.
  • An image may be encoded/decoded using at least one or a combination of at least one of the above embodiments.
  • the order of applying the above embodiment may be different in the encoder and the decoder, and the order of applying the above embodiment may be the same in the encoder and the decoder.
  • the above embodiments can be performed for each of the luminance and color difference signals, and the above embodiments can be performed for the luminance and color difference signals.
  • the block shape to which the above embodiments of the present invention are applied may have a square shape or a non-square shape.
  • the above embodiments of the present invention may be applied according to at least one size of a coding block, a prediction block, a transform block, a block, a current block, a coding unit, a prediction unit, a transform unit, a unit, and a current unit.
  • the size may be defined as a minimum size and/or a maximum size to which the above embodiments are applied, or may be defined as a fixed size to which the above embodiments are applied.
  • the first embodiment may be applied in the first size
  • the second embodiment may be applied in the second size. That is, the always-on embodiments can be applied in combination depending on the size.
  • the above embodiments of the present invention may be applied only when the minimum size or more and the maximum size or less. That is, the above embodiments may be applied only when the block size is included within a certain range.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 8x8 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 4x4.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 16x16 or less.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 16x16 or more and 64x64 or less.
  • the above embodiments of the present invention can be applied according to a temporal layer.
  • a separate identifier is signaled to identify the temporal layer to which the embodiments are applicable, and the embodiments can be applied to the temporal layer specified by the corresponding identifier.
  • the identifier herein may be defined as the lowest layer and/or the highest layer to which the embodiment is applicable, or may be defined as indicating a specific layer to which the embodiment is applied. Also, a fixed temporal layer to which the above embodiment is applied may be defined.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the current image is the lowest layer.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer identifier of the current image is 1 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the current image is the highest layer.
  • the slice type or tile group type to which the above embodiments of the present invention are applied is defined, and the above embodiments of the present invention may be applied according to the corresponding slice type or tile group type.
  • the embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and can be recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable by those skilled in the computer software field.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.
  • the present invention can be used to encode/decode an image.

Landscapes

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

Abstract

본 명세서에서는 영상 복호화 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 현재 블록의 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference)로 결정하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계, 상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 움직임 벡터를 유도하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터를 유도하는 단계 및 상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는 단계를 포함하되, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보만이 상기 예측 움직임 벡터의 유도에 이용될 수 있다.

Description

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
본 발명은 영상의 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드 및 세부 머지 모드를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 고효율 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.
영상 압축 기술로 현재 픽처의 이전 또는 이후 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 잔여 신호의 에너지를 압축하기 위한 변환 및 양자화 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 발명은 압축 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 발명의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시키기 위해 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드를 이용하는 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시키기 위해 세부 머지 모드를 이용하는 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드로 결정하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계, 상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 움직임 벡터를 유도하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터를 유도하는 단계 및 상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는 단계를 포함하되, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보만이 상기 예측 움직임 벡터의 유도에 이용될 수 있다.
상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 기설정된 개수의 후보만이 상기 예측 움직임 벡터 유도에 이용될 수 있다.
상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 첫번째 후보 및 두번째 후보만이 상기 예측 움직임 벡터 유도에 이용될 수 있다.
상기 현재 블록의 움직임 벡터는, 상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터의 합을 통해 유도될 수 있다.
상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 복호화하는 단계를 더 포함하되, 상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보는, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보, 상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보 및 상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보는, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) 중 하나의 방향 성분 세트로 표현 됨을 지시할 수 있다.
상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보는 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는지 여부를 지시할 수 있다. 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는, 잔여 움직임 벡터의 크기를 유도하기 위해 사용되는 크기 값 세트의 값들 중 하나의 값을 지시하되, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기는 제 1 크기 값 세트를 이용하여 유도되고, 상기 현재 블록 잔여 움직임 벡터가 진분수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기는 제 2 크기 값 세트를 이용하여 유도될 수 있다.
상기 제 1 크기 값 세트는 (4, 8, 16, 32, 64, 122, 256, 512)이고, 상기 제 2 크기 값 세트는 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드로 결정하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계, 상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 머지 인덱스 및 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 유도하는 단계 및 상기 머지 인덱스 및 상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 머지 인덱스는 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보 만을 지시할 수 있다.
상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 기설정된 개수의 후보만이 상기 머지 후보 인덱스에 의해 지시될 수 있다.
상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 첫번째 후보 및 두번째 후보만이 상기 머지 인덱스에 의해 지시될 수 있다.
상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보는, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보, 상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보 및 상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보는, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) 중 하나의 방향 성분 세트로 표현 됨을 지시할 수 있다.
상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보는 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는지 여부를 지시할 수 있다.
상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는, 잔여 움직임 벡터의 크기를 유도하기 위해 사용되는 크기 값 세트의 값들 중에서 하나의 값을 지시하되, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는 제 1 크기 값 세트를 이용하여 부호화되고, 상기 현재 블록 잔여 움직임 벡터가 진분수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는 제 2 크기 값 세트를 이용하여 부호화될 수 있다.
상기 제 1 크기 값 세트는 (4, 8, 16, 32, 64, 122, 256, 512)이고, 상기 제 2 크기 값 세트는 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 복호화 장치에 수신되고 현재 픽처에 포함된 현재 블록을 복원하는데 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 있어서, 상기 비트스트림은, 상기 현재 블록의 예측 모드에 대한 정보, 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보 및 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 포함하되, 상기 현재 블록의 예측 모드에 대한 정보는 상기 현재 블록의 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference)로 결정하는데 이용되고, 상기 현재 블록의 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 유도하는데 이용되고, 상기 머지 후보 리스트는 상기 현재 블록에 대한 예측 움직임 벡터를 유도하는데 이용되고, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터에 대한 정보는 상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터를 유도하는데 이용되고, 상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터는, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는데 이용되되, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보만이 상기 예측 움직임 벡터의 유도에 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 압축 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 발명의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드를 이용하여, 압축 효율을 향상시키는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 세부 머지 모드를 이용하여, 압축 효율을 향상시키는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 변환 및 양자화의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 화면 내 예측에 이용 가능한 참조 샘플들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 리스트를 유도하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 후보 리스트를 유도하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 후보 리스트를 유도하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
본 발명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명의 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하고, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하에서 영상은 동영상(video)을 구성하는 하나의 픽처(picture)를 의미할 수 있으며, 동영상 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "동영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "동영상을 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다.
이하에서, 용어들 "동영상" 및 "비디오"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 대상 영상은 부호화의 대상인 부호화 대상 영상 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상은 부호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있고, 복호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있다. 여기서, 대상 영상은 현재 영상과 동일한 의미를 가질 수 있다.
이하에서, 용어들 "영상", "픽처", "프레임(frame)" 및 "스크린(screen)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 대상 블록은 부호화의 대상인 부호화 대상 블록 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 블록일 수 있다. 또한, 대상 블록은 현재 부호화 및/또는 복호화의 대상인 현재 블록일 수 있다. 예를 들면, 용어들 "대상 블록" 및 "현재 블록"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "블록" 및 "유닛"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 또는 "블록"은 특정한 유닛을 나타낼 수 있다.
이하에서, 용어들 "영역(region)" 및 "세그먼트(segment)"는 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 특정한 신호는 특정한 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예를 들면, 원(original) 신호는 대상 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예측(prediction) 신호는 예측 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 잔여(residual) 신호는 잔여 블록(residual block)을 나타내는 신호일 수 있다.
실시예들에서, 특정된 정보, 데이터, 플래그(flag), 색인(index) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 각각은 값을 가질 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 색인 및 요소, 속성 등의 값 "0"은 논리 거짓(logical false) 또는 제1 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "0", 거짓, 논리 거짓 및 제1 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 색인 및 요소, 속성 등의 값 "1"은 논리 참(logical true) 또는 제2 기정의된 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "1", 참, 논리 참 및 제2 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다.
행, 열 또는 색인(index)을 나타내기 위해 i 또는 j 등의 변수가 사용될 때, i의 값은 0 이상의 정수일 수 있으며, 1 이상의 정수일 수도 있다. 말하자면, 실시예들에서 행, 열 및 색인 등은 0에서부터 카운트될 수 있으며, 1에서부터 카운트될 수 있다.
용어 설명
부호화기(Encoder): 부호화(Encoding)를 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 부호화 장치를 의미할 수 있다.
복호화기(Decoder): 복호화(Decoding)를 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 복호화 장치를 의미할 수 있다.
블록(Block): 샘플(Sample)의 MxN 배열이다. 여기서 M과 N은 양의 정수 값을 의미할 수 있으며, 블록은 흔히 2차원 형태의 샘플 배열을 의미할 수 있다. 블록은 유닛을 의미할 수 있다. 현재 블록은 부호화 시 부호화의 대상이 되는 부호화 대상 블록, 복호화 시 복호화의 대상이 되는 복호화 대상 블록을 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록은 부호화 블록, 예측 블록, 잔여 블록, 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다.
샘플(Sample): 블록을 구성하는 기본 단위이다. 비트 깊이 (bit depth, Bd)에 따라 0부터 2Bd - 1까지의 값으로 표현될 수 있다. 본 발명에서 샘플은 화소 또는 픽셀과 같은 의미로 사용될 수 있다. 즉, 샘플, 화소, 픽셀은 서로 같은 의미를 가질 수 있다.
유닛(Unit): 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상을 분할한 영역일 수 있다. 또한, 유닛은 하나의 영상을 세분화 된 유닛으로 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미할 수 있다. 즉, 하나의 영상은 복수의 유닛들로 분할될 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛 별로 기정의된 처리가 수행될 수 있다. 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다. 기능에 따라서, 유닛은 블록(Block), 매크로블록(Macroblock), 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit), 부호화 트리 블록(Coding Tree Block), 부호화 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 잔여 유닛(Residual Unit), 잔여 블록(Residual Block), 변환 유닛(Transform Unit), 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 또한, 유닛은 블록과 구분하여 지칭하기 위해 휘도(Luma) 성분 블록과 그에 대응하는 색차(Chroma) 성분 블록 그리고 각 블록에 대한 구문요소를 포함한 것을 의미할 수 있다. 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 유닛의 형태는 정사각형뿐만 아니라 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현될 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다. 또한, 유닛 정보는 부호화 유닛, 예측 유닛, 잔여 유닛, 변환 유닛 등을 가리키는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 및 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit): 하나의 휘도 성분(Y) 부호화 트리 블록과 관련된 두 색차 성분(Cb, Cr) 부호화 트리 블록들로 구성된다. 또한, 상기 블록들과 각 블록에 대한 구문요소를 포함한 것을 의미할 수도 있다. 각 부호화 트리 유닛은 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드트리(quad tree), 이진트리(binary tree), 3분할트리(ternary tree) 등 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 입력 영상의 분할처럼 영상의 복/부호화 과정에서 처리 단위가 되는 샘플 블록을 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다. 여기서, 쿼드트리는 4분할트리(quarternary tree)를 의미할 수 있다.
부호화 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 여기서, 소정의 범위는 쿼드트리만으로 분할이 가능한 부호화 블록의 최대 크기 및 최소 크기 중 적어도 하나로 정의될 수 있다. 쿼드트리 형태의 분할이 허용되는 부호화 블록의 최대/최소 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있고, 해당 정보는 시퀀스, 픽처 파라미터, 타일 그룹, 또는 슬라이스(세그먼트) 중 적어도 하나의 단위로 시그널링될 수 있다. 또는, 부호화 블록의 최대/최소 크기는 부호화기/복호화기에 기-설정된 고정된 크기일 수도 있다. 예를 들어, 부호화 블록의 크기가 256x256 내지 64x64 에 해당하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 또는 부호화 블록의 크기가 최대 변환 블록의 크기 보다 큰 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이때, 상기 분할되는 블록은 부호화 블록 또는 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 경우에 부호화 블록의 분할을 나타내는 정보(예컨대, split_flag)는 쿼드트리 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 부호화 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 이진트리 또는 3분할트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이 경우, 쿼드트리에 관한 상기 설명은 이진트리 또는 3분할트리에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
부호화 트리 블록(Coding Tree Block): Y 부호화 트리 블록, Cb 부호화 트리 블록, Cr 부호화 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
주변 블록(Neighbor block): 현재 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 현재 블록에 인접한 블록은 현재 블록에 경계가 맞닿은 블록 또는 현재 블록으로부터 소정의 거리 내에 위치한 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 현재 블록의 꼭지점에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 여기에서, 현재 블록의 꼭지점에 인접한 블록이란, 현재 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 현재 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록을 의미할 수도 있다.
복원된 주변 블록(Reconstructed Neighbor Block): 현재 블록 주변에 공간적(Spatial)/시간적(Temporal)으로 이미 부호화 혹은 복호화된 주변 블록을 의미할 수 있다. 이때, 복원된 주변 블록은 복원된 주변 유닛을 의미할 수 있다. 복원된 공간적 주변 블록은 현재 픽처 내의 블록이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 복원된 블록일 수 있다. 복원된 시간적 주변 블록은 참조 영상 내에서 현재 픽처의 현재 블록과 대응하는 위치의 복원된 블록 또는 그 주변 블록일 수 있다.
유닛 깊이(Depth): 유닛이 분할된 정도를 의미할 수 있다. 트리 구조(Tree Structure)에서 가장 상위 노드(Root Node)는 분할되지 않은 최초의 유닛에 대응할 수 있다. 가장 상위 노드는 루트 노드로 칭해질 수 있다. 또한, 가장 상위 노드는 최소의 깊이 값을 가질 수 있다. 이 때, 가장 상위 노드는 레벨(Level) 0의 깊이를 가질 수 있다. 레벨 1의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 한 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 2의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 두 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 n의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 n번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 리프 노드(Leaf Node)는 가장 하위의 노드일 수 있으며, 더 분할될 수 없는 노드일 수 있다. 리프 노드의 깊이는 최대 레벨일 수 있다. 예를 들면, 최대 레벨의 기정의된 값은 3일 수 있다. 루트 노드는 깊이가 가장 얕고, 리프 노드는 깊이가 가장 깊다고 할 수 있다. 또한, 유닛을 트리 구조로 표현했을 때 유닛이 존재하는 레벨이 유닛 깊이를 의미할 수 있다.
비트스트림(Bitstream): 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.
파라미터 세트(Parameter Set): 비트스트림 내의 구조 중 헤더(header) 정보에 해당한다. 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 적응 파라미터 세트(adaptation parameter set) 중 적어도 하나가 파라미터 세트에 포함될 수 있다. 또한, 파라미터 세트는 타일 그룹, 슬라이스(slice) 헤더 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 타일 그룹은 여러 타일을 포함하는 그룹을 의미할 수 있으며, 슬라이스와 동일한 의미일 수 있다.
적응 파라미터 세트는 서로 다른 픽처, 서브픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서 참조하여 공유될 수 있는 파라미터 세트를 의미할 수 있다. 또한, 픽처 내 서브픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조하여, 적응 파라미터 세트 내 정보를 사용할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 픽처 내 서브픽처, 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 서브픽처 내 슬라이스, 타일 그룹, 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 슬라이스 내 타일, 혹은 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
또한, 적응 파라미터 세트는 타일 내 브릭에서는 서로 다른 적응 파라미터 세트의 식별자를 사용하여 서로 다른 적응 파라미터 세트를 참조할 수 있다.
상기 서브픽처의 파라미터 세트 혹은 헤더에 적응 파라미터 세트 식별자에 대한 정보를 포함하여, 해당 적응 파라미터 세트 식별자에 대응하는 적응 파라미터 세트를 서브픽처에서 사용할 수 있다.
상기 타일의 파라미터 세트 혹은 헤더에 적응 파라미터 세트 식별자에 대한 정보를 포함하여, 해당 적응 파라미터 세트 식별자에 대응하는 적응 파라미터 세트를 타일에서 사용할 수 있다.
상기 브릭의 헤더에 적응 파라미터 세트 식별자에 대한 정보를 포함하여, 해당 적응 파라미터 세트 식별자에 대응하는 적응 파라미터 세트를 브릭에서 사용할 수 있다.
상기 픽처는 하나 이상의 타일 행과 하나 이상의 타일 열로 분할될 수 있다.
상기 서브픽처는 픽처 내에서 하나 이상의 타일 행과 하나 이상의 타일 열로 분할될 수 있다. 상기 서브픽처는 픽처 내에서 직사각형/정사각형 형태를 가지는 영역이며, 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 또한, 하나의 서브픽처 내에는 적어도 하나 이상의 타일/브릭/슬라이스가 포함될 수 있다.
상기 타일은 픽처 내에서 직사각형/정사각형 형태를 가지는 영역이며, 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 또한, 타일은 하나 이상의 브릭으로 분할될 수 있다.
상기 브릭은 타일 내에서 하나 이상의 CTU 행을 의미할 수 있다. 타일은 하나 이상의 브릭으로 분할될 수 있고, 각 브릭은 적어도 하나 이상의 CTU 행을 가질 수 있다. 2개 이상으로 분할되지 않는 타일도 브릭을 의미할 수 있다.
상기 슬라이스는 픽처 내에서 하나 이상의 타일을 포함할 수 있고, 타일 내 하나 이상의 브릭을 포함할 수 있다.
파싱(Parsing): 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 구문요소(Syntax Element)의 값을 결정하는 것을 의미하거나, 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.
심볼(Symbol): 부호화/복호화 대상 유닛의 구문요소, 부호화 파라미터(coding parameter), 변환 계수(Transform Coefficient)의 값 등 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 심볼은 엔트로피 부호화의 대상 혹은 엔트로피 복호화의 결과를 의미할 수 있다.
예측 모드(Prediction Mode): 화면 내 예측으로 부호화/복호화되는 모드 또는 화면 간 예측으로 부호화/복호화되는 모드를 지시하는 정보일 수 있다.
예측 유닛(Prediction Unit): 화면 간 예측, 화면 내 예측, 화면 간 보상, 화면 내 보상, 움직임 보상 등 예측을 수행할 때의 기본 단위를 의미할 수 있다. 하나의 예측 유닛은 더 작은 크기를 가지는 복수의 파티션(Partition) 또는 복수의 하위 예측 유닛들로 분할 될 수도 있다. 복수의 파티션들 또한 예측 또는 보상의 수행에 있어서의 기본 단위일 수 있다. 예측 유닛의 분할에 의해 생성된 파티션 또한 예측 유닛일 수 있다.
예측 유닛 파티션(Prediction Unit Partition): 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.
참조 영상 리스트(Reference Picture List): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상들을 포함하는 리스트를 의미할 수 있다. 참조 영상 리스트의 종류는 LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3) 등이 있을 수 있으며, 화면 간 예측에는 1개 이상의 참조 영상 리스트들이 사용될 수 있다.
화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator): 현재 블록의 화면 간 예측 방향(단방향 예측, 쌍방향 예측 등)을 의미할 수 있다. 또는, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때 사용되는 참조 영상의 개수를 의미할 수 있다. 또는, 현재 블록에 대해 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 때 사용되는 예측 블록의 개수를 의미할 수 있다.
예측 리스트 활용 플래그(prediction list utilization flag): 특정 참조 영상 리스트 내 적어도 하나의 참조 영상을 이용하여 예측 블록을 생성하는지 여부를 나타낸다. 예측 리스트 활용 플래그를 이용하여 화면 간 예측 지시자를 도출할 수 있고, 반대로 화면 간 예측 지시자를 이용하여 예측 리스트 활용 플래그를 도출할 수 있다. 예를 들어, 예측 리스트 활용 플래그가 제1 값인 0을 지시하는 경우, 해당 참조 영상 리스트 내 참조 영상을 이용하여 예측 블록을 생성하지 않는 것을 나타낼 수 있고, 제2 값인 1을 지시하는 경우, 해당 참조 영상 리스트를 이용하여 예측 블록을 생성할 수 있는 것을 나타낼 수 있다.
참조 영상 색인(Reference Picture Index): 참조 영상 리스트에서 특정 참조 영상을 지시하는 색인을 의미할 수 있다.
참조 영상(Reference Picture): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 위해서 특정 블록이 참조하는 영상을 의미할 수 있다. 또는, 참조 영상은 화면 간 예측 또는 움직임 보상을 위해 현재 블록이 참조하는 참조 블록을 포함하는 영상일 수 있다. 이하, 용어 "참조 픽처" 및 "참조 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
움직임 벡터(Motion Vector): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 부호화/복호화 대상 블록과 참조 블록 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어, (mvX, mvY)는 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. mvX는 수평(horizontal) 성분, mvY는 수직(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.
탐색 영역(Search Range): 탐색 영역은 화면 간 예측 중 움직임 벡터에 대한 탐색이 이루어지는 2차원의 영역일 수 있다. 예를 들면, 탐색 영역의 크기는 MxN일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다.
움직임 벡터 후보(Motion Vector Candidate): 움직임 벡터를 예측할 때 예측 후보가 되는 블록 혹은 그 블록의 움직임 벡터를 의미할 수 있다. 또한, 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다.
움직임 벡터 후보 리스트(Motion Vector Candidate List): 하나 이상의 움직임 벡터 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
움직임 벡터 후보 색인(Motion Vector Candidate Index): 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 움직임 벡터 예측기(Motion Vector Predictor)의 색인(index)일 수 있다.
움직임 정보(Motion Information): 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 지시자 뿐만 아니라 예측 리스트 활용 플래그, 참조 영상 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 색인, 머지 후보, 머지 색인 등 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.
머지 후보 리스트(Merge Candidate List): 하나 이상의 머지 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
머지 후보(Merge Candidate): 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합 양예측 머지 후보, 제로 머지 후보 등을 의미할 수 있다. 머지 후보는 화면 간 예측 지시자, 각 리스트에 대한 참조 영상 색인, 움직임 벡터, 예측 리스트 활용 플래그, 화면 간 예측 지시자 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.
머지 색인(Merge Index): 머지 후보 리스트 내 머지 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 또한, 머지 색인은 공간적/시간적으로 현재 블록과 인접하게 복원된 블록들 중 머지 후보를 유도한 블록을 지시할 수 있다. 또한, 머지 색인은 머지 후보가 가지는 움직임 정보 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
변환 유닛(Transform Unit): 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화/복호화와 같이 잔여 신호(residual signal) 부호화/복호화를 수행할 때의 기본 단위를 의미할 수 있다. 하나의 변환 유닛은 분할되어 더 작은 크기를 가지는 복수의 하위 변환 유닛들로 분할될 수 있다. 여기서, 변환/역변환은 1차 변환/역변환 및 2차 변환/역변환 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
스케일링(Scaling): 양자화된 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있다. 양자화된 레벨에 대한 스케일링의 결과로 변환 계수를 생성할 수 있다. 스케일링을 역양자화(dequantization)라고도 부를 수 있다.
양자화 매개변수(Quantization Parameter): 양자화에서 변환 계수를 이용하여 양자화된 레벨(quantized level)을 생성할 때 사용하는 값을 의미할 수 있다. 또는, 역양자화에서 양자화된 레벨을 스케일링하여 변환 계수를 생성할 때 사용하는 값을 의미할 수도 있다. 양자화 매개변수는 양자화 스텝 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.
잔여 양자화 매개변수(Delta Quantization Parameter): 예측된 양자화 매개변수와 부호화/복호화 대상 유닛의 양자화 매개변수의 차분(difference) 값을 의미할 수 있다.
스캔(Scan): 유닛, 블록 혹은 행렬 내 계수의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있다. 예를 들어, 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 한다. 또는, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 혹은 역 스캔(Inverse Scan)이라고 부를 수 있다.
변환 계수(Transform Coefficient): 부호화기에서 변환을 수행하고 나서 생성된 계수 값을 의미할 수 있다. 또는, 복호화기에서 엔트로피 복호화 및 역양자화 중 적어도 하나를 수행하고 나서 생성된 계수 값을 의미할 수도 있다. 변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 적용한 양자화된 레벨 또는 양자화된 변환 계수 레벨도 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.
양자화된 레벨(Quantized Level): 부호화기에서 변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 수행하여 생성된 값을 의미할 수 있다. 또는, 복호화기에서 역양자화를 수행하기 전 역양자화의 대상이 되는 값을 의미할 수도 있다. 유사하게, 변환 및 양자화의 결과인 양자화된 변환 계수 레벨도 양자화된 레벨의 의미에 포함될 수 있다.
넌제로 변환 계수(Non-zero Transform Coefficient): 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 혹은 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨 혹은 양자화된 레벨을 의미할 수 있다.
양자화 행렬(Quantization Matrix): 영상의 주관적 화질 혹은 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 혹은 역양자화 과정에서 이용하는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬을 스케일링 리스트(scaling list)라고도 부를 수 있다.
양자화 행렬 계수(Quantization Matrix Coefficient): 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수를 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 할 수 있다.
기본 행렬(Default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되어 있는 소정의 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
비 기본 행렬(Non-default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되지 않고, 사용자에 의해서 시그널링되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
통계값(statistic value): 연산 가능한 특정 값들을 가지는 변수, 부호화 파라미터, 상수 등 적어도 하나에 대한 통계값은 해당 특정 값들의 평균값, 가중평균값, 가중합값, 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 보간값 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
부호화 장치(100)는 인코더, 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 하나 이상의 영상들을 순차적으로 부호화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라 모드 및/또는 인터 모드로 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대한 부호화를 통해 부호화된 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다. 생성된 비트스트림은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장될 수 있거나, 유/무선 전송 매체를 통해 스트리밍될 수 있다. 예측 모드로 인트라 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있고, 예측 모드로 인터 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다. 여기서 인트라 모드는 화면 내 예측 모드를 의미할 수 있으며, 인터 모드는 화면 간 예측 모드를 의미할 수 있다. 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 입력 블록 및 예측 블록의 차분(residual)을 사용하여 잔여 블록을 부호화할 수 있다. 입력 영상은 현재 부호화의 대상인 현재 영상으로 칭해질 수 있다. 입력 블록은 현재 부호화의 대상인 현재 블록 혹은 부호화 대상 블록으로 칭해질 수 있다.
예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록의 주변에 이미 부호화/복호화된 블록의 샘플을 참조 샘플로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 샘플을 이용하여 현재 블록에 대한 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 입력 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측은 화면 내 예측을 의미할 수 있다.
예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 이때, 상기 영역으로 탐색 영역을 사용할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 여기서, 참조 영상에 대한 부호화/복호화가 처리되었을 때 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측은 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 의미할 수 있다.
상기 움직임 예측부(111)과 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 예측 및 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge Mode), 향상된 움직임 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction; AMVP) 모드, 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록 및 예측 블록의 차분을 사용하여 잔여 블록을 생성할 수 있다. 잔여 블록은 잔여 신호로 칭해질 수도 있다. 잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform)하거나, 양자화하거나, 또는 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔여 블록은 블록 단위의 잔여 신호일 수 있다.
변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성할 수 있고, 생성된 변환 계수를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔여 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다. 변환 생략(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔여 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.
변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 적용함으로써 양자화된 레벨(quantized level)이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.
양자화부(140)는 변환 계수 또는 잔여 신호를 양자화 매개변수에 따라 양자화함으로써 양자화된 레벨을 생성할 수 있고, 생성된 양자화된 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터(Coding Parameter) 값들 등에 대하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있고, 비트스트림을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 영상의 샘플에 관한 정보 및 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 구문요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 가변 길이 부호화(Variable Length Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법, 확률 모델, 문맥 모델(Context Model)을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.
엔트로피 부호화부(150)는 변환 계수 레벨(양자화된 레벨)을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태(form) 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다.
부호화 파라미터(Coding Parameter)는 구문요소와 같이 부호화기에서 부호화되어 복호화기로 시그널링되는 정보(플래그, 색인 등)뿐만 아니라, 부호화 과정 혹은 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있으며, 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 유닛/블록 크기, 유닛/블록 깊이, 유닛/블록 분할 정보, 유닛/블록 형태, 유닛/블록 분할 구조, 쿼드트리 형태의 분할 여부, 이진트리 형태의 분할 여부, 이진트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 이진트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 3분할트리 형태의 분할 여부, 3분할트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 3분할트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 복합형트리 형태의 분할 여부, 복합형트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 복합형트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 복합형트리 형태의 분할 트리(이진트리 혹은 3분할 트리), 예측 모드(화면 내 예측 또는 화면 간 예측), 화면 내 휘도 예측 모드/방향, 화면 내 색차 예측 모드/방향, 화면 내 분할 정보, 화면 간 분할 정보, 부호화 블록 분할 플래그, 예측 블록 분할 플래그, 변환 블록 분할 플래그, 참조 샘플 필터링 방법, 참조 샘플 필터 탭, 참조 샘플 필터 계수, 예측 블록 필터링 방법, 예측 블록 필터 탭, 예측 블록 필터 계수, 예측 블록 경계 필터링 방법, 예측 블록 경계 필터 탭, 예측 블록 경계 필터 계수, 화면 내 예측 모드, 화면 간 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 움직임 벡터 차분, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 방향, 화면 간 예측 지시자, 예측 리스트 활용 플래그, 참조 영상 리스트, 참조 영상, 움직임 벡터 예측 색인, 움직임 벡터 예측 후보, 움직임 벡터 후보 리스트, 머지 모드 사용 여부, 머지 색인, 머지 후보, 머지 후보 리스트, 스킵(skip) 모드 사용 여부, 보간 필터 종류, 보간 필터 탭, 보간 필터 계수, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 종류, 변환 크기, 1차 변환 사용 여부 정보, 2차 변환 사용 여부 정보, 1차 변환 색인, 2차 변환 색인, 잔여 신호 유무 정보, 부호화 블록 패턴(Coded Block Pattern), 부호화 블록 플래그(Coded Block Flag), 양자화 매개변수, 잔여 양자화 매개변수, 양자화 행렬, 화면 내 루프 필터 적용 여부, 화면 내 루프 필터 계수, 화면 내 루프 필터 탭, 화면 내 루프 필터 모양/형태, 디블록킹 필터 적용 여부, 디블록킹 필터 계수, 디블록킹 필터 탭, 디블록킹 필터 강도, 디블록킹 필터 모양/형태, 적응적 샘플 오프셋 적용 여부, 적응적 샘플 오프셋 값, 적응적 샘플 오프셋 카테고리, 적응적 샘플 오프셋 종류, 적응적 루프 필터 적용 여부, 적응적 루프 필터 계수, 적응적 루프 필터 탭, 적응적 루프 필터 모양/형태, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델 결정 방법, 문맥 모델 업데이트 방법, 레귤러 모드 수행 여부, 바이패스 모드 수행 여부, 문맥 빈, 바이패스 빈, 중요 계수 플래그, 마지막 중요 계수 플래그, 계수 그룹 단위 부호화 플래그, 마지막 중요 계수 위치, 계수 값이 1보다 큰지에 대한 플래그, 계수 값이 2보다 큰지에 대한 플래그, 계수 값이 3보다 큰지에 대한 플래그, 나머지 계수 값 정보, 부호(sign) 정보, 복원된 휘도 샘플, 복원된 색차 샘플, 잔여 휘도 샘플, 잔여 색차 샘플, 휘도 변환 계수, 색차 변환 계수, 휘도 양자화된 레벨, 색차 양자화된 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 영역의 크기, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 영역의 형태, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 횟수, CTU 크기 정보, 최소 블록 크기 정보, 최대 블록 크기 정보, 최대 블록 깊이 정보, 최소 블록 깊이 정보, 영상 디스플레이/출력 순서, 슬라이스 식별 정보, 슬라이스 타입, 슬라이스 분할 정보, 타일 그룹 식별 정보, 타일 그룹 타입, 타일 그룹 분할 정보, 타일 식별 정보, 타일 타입, 타일 분할 정보, 픽처 타입, 입력 샘플 비트 심도, 복원 샘플 비트 심도, 잔여 샘플 비트 심도, 변환 계수 비트 심도, 양자화된 레벨 비트 심도, 휘도 신호에 대한 정보, 색차 신호에 대한 정보 중 적어도 하나의 값 또는 조합된 형태가 부호화 파라미터에 포함될 수 있다.
여기서, 플래그 혹은 색인을 시그널링(signaling)한다는 것은 인코더에서는 해당 플래그 혹은 색인을 엔트로피 부호화(Entropy Encoding)하여 비트스트림(Bitstream)에 포함하는 것을 의미할 수 있고, 디코더에서는 비트스트림으로부터 해당 플래그 혹은 색인을 엔트로피 복호화(Entropy Decoding)하는 것을 의미할 수 있다.
부호화 장치(100)가 인터 예측을 통한 부호화를 수행할 경우, 부호화된 현재 영상은 이후에 처리되는 다른 영상에 대한 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 현재 영상을 다시 복원 또는 복호화할 수 있고, 복원 또는 복호화된 영상을 참조 영상으로 참조 픽처 버퍼(190)에 저장할 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(160)에서 역양자화(dequantization)될 수 있고. 역변환부(170)에서 역변환(inverse transform)될 수 있다. 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및/또는 역변환된 계수와 예측 블록을 합함으로써 복원 블록(reconstructed block)이 생성될 수 있다. 여기서, 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 역양자화 및 역변환 중 적어도 하나 이상이 수행된 계수를 의미하며, 복원된 잔여 블록을 의미할 수 있다.
복원 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 등 적어도 하나를 복원 샘플, 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 루프내 필터(in-loop filter)로 칭해질 수도 있다.
디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에서 발생한 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 샘플을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 서로 다른 필터를 적용할 수 있다.
샘플 적응적 오프셋을 이용하여 부호화 에러를 보상하기 위해 샘플 값에 적정 오프셋(offset) 값을 더할 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 디블록킹을 수행한 영상에 대해 샘플 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 영상에 포함된 샘플을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 샘플의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
적응적 루프 필터는 복원 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 샘플을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. 적응적 루프 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 부호화 유닛(Coding Unit, CU) 별로 시그널링될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 적응적 루프 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다.
필터부(180)를 거친 복원 블록 또는 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 영상의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 영상은 필터부(180)를 거친 복원 블록들로 구성된 복원 영상일 수 있다. 저장된 참조 영상은 이후 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
복호화 장치(200)는 디코더, 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 비트스트림을 수신하거나, 유/무선 전송 매체를 통해 스트리밍되는 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 복원된 영상 또는 복호화된 영상을 생성할 수 있고, 복원된 영상 또는 복호화된 영상을 출력할 수 있다.
복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다.
복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림을 복호화하여 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 복원된 잔여 블록과 및 예측 블록을 더함으로써 복호화 대상이 되는 복원 블록을 생성할 수 있다. 복호화 대상 블록은 현재 블록으로 칭해질 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 따른 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 레벨 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 변환 계수 레벨(양자화된 레벨)을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝 방법을 통해 1차원의 벡터 형태 계수를 2차원의 블록 형태로 변경할 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있고, 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 양자화된 레벨은 역양자화 및/또는 역변환이 수행된 결과로서, 복원된 잔여 블록으로 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 양자화된 레벨에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 복호화 대상 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 샘플 값을 이용하는 공간적 예측을 현재 블록에 대해 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 현재 블록에 대해 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 보상 방법이 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드, 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다.
가산기(255)는 복원된 잔여 블록 및 예측 블록을 가산하여 복원 블록을 생성할 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋 및 적응적 루프 필터 등 적어도 하나를 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 블록 또는 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다. 필터부(260)를 거친 복원 블록은 참조 영상의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 영상은 필터부(260)를 거친 복원 블록들로 구성된 복원 영상일 수 있다. 저장된 참조 영상은 이후 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용될 수 있다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛으로 분할되는 실시예를 개략적으로 나타낸다.
영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 부호화 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 영상 부호화/복호화의 기본 단위로서 부호화 유닛이 사용될 수 있다. 또한, 영상 부호화/복호화 시 화면 내 예측 모드 및 화면 간 예측 모드가 구분되는 단위로 부호화 유닛을 사용할 수 있다. 부호화 유닛은 예측, 변환, 양자화, 역변환, 역양자화, 또는 변환 계수의 부호화/복호화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 부호화 유닛(Largest Coding Unit; LCU) 단위로 순차적으로 분할되고, LCU 단위로 분할 구조가 결정된다. 여기서, LCU는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 유닛의 분할은 유닛에 해당하는 블록의 분할을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보에는 유닛의 깊이(depth)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)를 기초로 깊이 정보를 가지고 계층적으로 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다. 말하자면, 유닛 및 상기의 유닛의 분할에 의해 생성된 하위 유닛은 노드 및 상기의 노드의 자식 노드에 각각 대응할 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있고, 각 CU마다 저장될 수 있다. 유닛 깊이는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 하위 유닛의 분할 정보는 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
분할 구조는 CTU(310) 내에서의 부호화 유닛(Coding Unit; CU)의 분포를 의미할 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수(2, 4, 8, 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수)의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정할 수 있다. 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반이거나, 분할된 개수에 따라 분할 전의 CU의 가로 크기보다 작은 크기 및 세로 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. CU는 복수의 CU로 재귀적으로 분할될 수 있다. 재귀적 분할에 의해, 분할된 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나의 크기가 분할 전의 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나에 비해 감소될 수 있다. CU의 분할은 기정의된 깊이 또는 기정의된 크기까지 재귀적으로 이루어질 수 있다. 예컨대, CTU의 깊이는 0일 수 있고, 최소 부호화 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, CTU는 상술된 것과 같이 최대의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있고, SCU는 최소의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있다. CTU(310)로부터 분할이 시작되고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및/또는 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가한다. 예를 들면, 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 또한, 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소할 수 있다.
또한, CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분할 정보의 값이 제1 값이면, CU가 분할되지 않을 수 있고, 분할 정보의 값이 제2 값이면, CU가 분할될 수 있다.
도 3을 참조하면, 깊이가 0인 CTU는 64x64 블록일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 블록일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 32x32 블록 및 16x16 블록의 CU는 각각 깊이 1 및 깊이 2로 표현될 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할(쿼드트리 분할, quad-tree partition)되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 8x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 8x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할(이진트리 분할, binary-tree partition)되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기를 1:2:1의 비율로 분할함으로써, 3개의 부호화 유닛으로 분할 할 수 있다. 일 예로, 16x32 크기의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 3개의 부호화 유닛은 상측부터 각각 16x8, 16x16 및 16x8의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 3개의 부호화 유닛은 좌측부터 각각 8x32, 16x32 및 8x32의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 3분할트리(ternary-tree) 형태로 분할(3분할트리 분할, ternary-tree partition)되었다고 할 수 있다.
도 3의 CTU(320)는 쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및 3분할트리 분할이 모두 적용된 CTU의 일 예이다.
전술한 바와 같이, CTU를 분할하기 위해, 쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및 3분할트리 분할 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 각각의 분할은 소정의 우선 순위에 기초하여 적용될 수 있다. 예컨대, CTU에 대해 쿼드트리 분할이 우선적으로 적용될 수 있다. 더 이상 쿼드트리 분할될 수 없는 부호화 유닛은 쿼드트리의 리프 노드에 해당될 수 있다. 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 및/또는 3분할트리의 루트 노드가 될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 분할되거나 3분할트리 분할되거나 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 이 때, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛을 이진트리 분할하거나 3분할트리 분할하여 생성된 부호화 유닛에 대해서는 다시 쿼드트리 분할이 수행되지 않도록 함으로써, 블록의 분할 및/또는 분할 정보의 시그널링을 효과적으로 수행할 수 있다.
쿼드트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할은 쿼드 분할 정보를 이용하여 시그널링될 수 있다. 제1값(예컨대, '1')을 갖는 쿼드 분할 정보는 해당 부호화 유닛이 쿼드트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 쿼드 분할 정보는 해당 부호화 유닛이 쿼드트리 분할되지 않음을 지시할 수 있다. 쿼드 분할 정보는 소정의 길이(예컨대, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
이진트리 분할과 3분할트리 분할 사이에는 우선순위가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 분할되거나 3분할트리 분할될 수 있다. 또한, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할에 의해 생성된 부호화 유닛은 다시 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할되거나 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다.
이진트리 분할과 3분할트리 분할 사이에 우선순위가 존재하지 않는 경우의 분할은 복합형트리 분할(multi-type tree partition)이라고 호칭할 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 복합형트리(multi-type tree)의 루트 노드가 될 수 있다. 복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할은 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 시그널링될 수 있다. 상기 복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할을 위해 순차적으로 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보가 시그널링될 수도 있다.
제1값(예컨대, '1')을 갖는 복합형트리의 분할 여부 정보는 해당 부호화 유닛이 복합형트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 복합형트리의 분할 여부 정보는 해당 부호화 유닛이 복합형트리 분할되지 않음을 지시할 수 있다.
복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛이 복합형트리 분할되는 경우, 해당 부호화 유닛은 분할 방향 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 방향 정보는 복합형트리 분할의 분할 방향을 지시할 수 있다. 제1값(예컨대, '1')을 갖는 분할 방향 정보는 해당 부호화 유닛이 세로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 분할 방향 정보는 해당 부호화 유닛이 가로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다.
복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛이 복합형트리 분할되는 경우, 해당 부호화 유닛은 분할 트리 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 트리 정보는 복합형트리 분할을 위해 사용된 트리를 지시할 수 있다. 제1값(예컨대, '1')을 갖는 분할 트리 정보는 해당 부호화 유닛이 이진트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 분할 트리 정보는 해당 부호화 유닛이 3분할트리 분할됨을 지시할 수 있다.
분할 여부 정보, 분할 트리 정보 및 분할 방향 정보는 각각 소정의 길이(예컨대, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다. 상기 정보들의 엔트로피 부호화/복호화를 위해, 현재 부호화 유닛에 인접한 주변 부호화 유닛의 정보가 이용될 수 있다. 예컨대, 좌측 부호화 유닛 및/또는 상측 부호화 유닛의 분할 형태(분할 여부, 분할 트리 및/또는 분할 방향)는 현재 부호화 유닛의 분할 형태와 유사할 확률이 높다. 따라서, 주변 부호화 유닛의 정보에 기초하여, 현재 부호화 유닛의 정보의 엔트로피 부호화/복호화를 위한 컨텍스트 정보를 유도할 수 있다. 이때, 주변 부호화 유닛의 정보에는 해당 부호화 유닛의 쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
다른 실시예로서, 이진트리 분할과 3분할트리 분할 중, 이진트리 분할이 우선적으로 수행될 수 있다. 즉, 이진트리 분할이 먼저 적용되고, 이진트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛을 3분할트리의 루트 노드로 설정할 수도 있다. 이 경우, 3분할트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해서는 쿼드트리 분할 및 이진트리 분할이 수행되지 않을 수 있다.
쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할에 의해 더 이상 분할되지 않는 부호화 유닛은 부호화, 예측 및/또는 변환의 단위가 될 수 있다. 즉, 예측 및/또는 변환을 위해 부호화 유닛이 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 따라서, 부호화 유닛을 예측 유닛 및/또는 변환 유닛으로 분할하기 위한 분할 구조, 분할 정보 등이 비트스트림에 존재하지 않을 수 있다.
다만, 분할의 단위가 되는 부호화 유닛의 크기가 최대 변환 블록의 크기보다 큰 경우, 해당 부호화 유닛은 최대 변환 블록의 크기와 같거나 또는 작은 크기가 될 때까지 재귀적으로 분할될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 크기가 64x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, 상기 부호화 유닛은 변환을 위해, 4개의 32x32 블록으로 분할될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 크기가 32x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, 상기 부호화 유닛은 변환을 위해, 2개의 32x32 블록으로 분할될 수 있다. 이 경우, 변환을 위한 부호화 유닛의 분할 여부는 별도로 시그널링되지 않고, 상기 부호화 유닛의 가로 또는 세로와 최대 변환 블록의 가로 또는 세로의 비교에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 가로가 최대 변환 블록의 가로보다 큰 경우, 부호화 유닛은 세로로 2등분 될 수 있다. 또한, 부호화 유닛의 세로가 최대 변환 블록의 세로보다 큰 경우, 부호화 유닛은 가로로 2등분 될 수 있다.
부호화 유닛의 최대 및/또는 최소 크기에 관한 정보, 변환 블록의 최대 및/또는 최소 크기에 관한 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 타일 레벨, 타일 그룹 레벨, 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 최대 크기는 64x64로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다.
쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(쿼드트리 최소 크기)에 관한 정보 및/또는 복합형트리의 루트 노드에서 리프 노드에 이르는 최대 깊이(복합형트리 최대 깊이)에 관한 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨, 타일 레벨 등일 수 있다. 상기 쿼드트리 최소 크기에 관한 정보 및/또는 상기 복합형트리 최대 깊이에 관한 정보는 화면 내 슬라이스와 화면 간 슬라이스의 각각에 대해 시그널링되거나 결정될 수 있다.
CTU의 크기와 변환 블록의 최대 크기에 대한 차분 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨, 타일 레벨 등일 수 있다. 이진트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최대 크기(이진트리 최대 크기)에 관한 정보는 부호화 트리 유닛의 크기와 상기 차분 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 3분할트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최대 크기(3분할트리 최대 크기)는 슬라이스의 타입에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 예컨대, 화면 내 슬라이스인 경우, 3분할트리 최대 크기는 32x32일 수 있다. 또한, 예컨대, 화면 간 슬라이스인 경우, 3분할 트리 최대 크기는 128x128일 수 있다. 예컨대, 이진트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(이진트리 최소 크기) 및/또는 3분할트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(3분할트리 최소 크기)는 부호화 블록의 최소 크기로 설정될 수 있다.
또 다른 예로, 이진트리 최대 크기 및/또는 3분할트리 최대 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 또한, 이진트리 최소 크기 및/또는 3분할트리 최소 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다.
전술한 다양한 블록의 크기 및 깊이 정보에 기초하여, 쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 트리 정보 및/또는 분할 방향 정보 등이 비트스트림에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.
예컨대, 부호화 유닛의 크기가 쿼드트리 최소 크기보다 크지 않으면, 상기 부호화 유닛은 쿼드 분할 정보를 포함하지 않고, 해당 쿼드 분할 정보는 제2값으로 추론될 수 있다.
예컨대, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 이진트리 최대 크기(가로 및 세로) 및/또는 3분할트리 최대 크기(가로 및 세로)보다 큰 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 이진트리 최소 크기(가로 및 세로)와 동일하거나, 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 3분할트리 최소 크기(가로 및 세로)의 두 배와 동일한 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다. 왜냐하면, 상기 부호화 유닛을 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할할 경우, 이진트리 최소 크기 및/또는 3분할트리 최소 크기보다 작은 부호화 유닛이 생성되기 때문이다.
또는, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할은 가상의 파이프라인 데이터 유닛의 크기(이하, 파이프라인 버퍼 크기)에 기초하여 제한될 수 있다. 예컨대, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할에 의해, 부호화 유닛이 파이프라인 버퍼 크기에 적합하지 않은 서브 부호화 유닛으로 분할될 경우, 해당 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할은 제한될 수 있다. 파이프라인 버퍼 크기는 최대 변환 블록의 크기(예컨대, 64X64)일 수 있다. 예컨대, 파이프라인 버퍼 크기가 64X64일 때, 아래의 분할은 제한될 수 있다.
- NxM(N 및/또는 M은 128) 부호화 유닛에 대한 3분할트리 분할
- 128xN(N <= 64) 부호화 유닛에 대한 수평 방향 이진트리 분할
- Nx128(N <= 64) 부호화 유닛에 대한 수직 방향 이진트리 분할
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 복합형트리 내의 깊이가 복합형트리 최대 깊이와 동일한 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할, 수평 방향 이진트리 분할, 수직 방향 3분할트리 분할 및 수평 방향 3분할트리 분할 중 적어도 하나가 가능한 경우에만, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할과 수평 방향 이진트리 분할이 모두 가능하거나, 수직 방향 3분할트리 분할과 수평 방향 3분할트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 상기 분할 방향 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 분할 방향 정보는 시그널링되지 않고, 분할이 가능한 방향을 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할과 수직 방향 3분할트리 분할이 모두 가능하거나, 수평 방향 이진트리 분할과 수평 방향 3분할트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 상기 분할 트리 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 분할 트리 정보는 시그널링되지 않고, 분할이 가능한 트리를 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
도 4는 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 중심으로부터 외곽으로의 화살표들은 화면 내 예측 모드들의 예측 방향들을 나타낼 수 있다.
화면 내 부호화 및/또는 복호화는 현재 블록의 주변 블록의 참조 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록일 수 있다. 예를 들면, 화면 내 부호화 및/또는 복호화는 복원된 주변 블록이 포함하는 참조 샘플의 값 또는 부호화 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.
예측 블록은 화면 내 예측의 수행의 결과로 생성된 블록을 의미할 수 있다. 예측 블록은 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 예측 블록의 단위는 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나의 크기일 수 있다. 예측 블록은 2x2, 4x4, 16x16, 32x32 또는 64x64 등의 크기를 갖는 정사각형의 형태의 블록일 수 있고, 2x8, 4x8, 2x16, 4x16 및 8x16 등의 크기를 갖는 직사각형 모양의 블록일 수도 있다.
화면 내 예측은 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 현재 블록이 가질 수 있는 화면 내 예측 모드의 개수는 기정의된 고정된 값일 수 있으며, 예측 블록의 속성에 따라 다르게 결정된 값일 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 속성은 예측 블록의 크기 및 예측 블록의 형태 등을 포함할 수 있다.
화면 내 예측 모드의 개수는 블록의 크기에 관계없이 N개로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들면, 화면 내 예측 모드의 개수는 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 또는 67 등일 수 있다. 또는, 화면 내 예측 모드의 개수는 블록의 크기 및/또는 색 성분(color component)의 타입에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 색 성분이 휘도(luma) 신호인지 아니면 색차(chroma) 신호인지에 따라 화면 내 예측 모드의 개수가 다를 수 있다. 예컨대, 블록의 크기가 커질수록 화면 내 예측 모드의 개수는 많아질 수 있다. 또는 휘도 성분 블록의 화면 내 예측 모드의 개수는 색차 성분 블록의 화면 내 예측 모드의 개수보다 많을 수 있다.
화면 내 예측 모드는 비방향성 모드 또는 방향성 모드일 수 있다. 비방향성 모드는 DC 모드 또는 플래너(Planar) 모드일 수 있으며, 방향성 모드(angular mode)는 특정한 방향 또는 각도를 가지는 예측 모드일 수 있다. 상기 화면 내 예측 모드는 모드 번호, 모드 값, 모드 숫자, 모드 각도, 모드 방향 중 적어도 하나로 표현될 수 있다. 화면 내 예측 모드의 개수는 상기 비방향성 및 방향성 모드를 포함하는 하나 이상의 M개 일 수 있다.현재 블록을 화면 내 예측하기 위해 복원된 주변 블록에 포함되는 샘플들이 현재 블록의 참조 샘플로 이용 가능한지 여부를 검사하는 단계가 수행될 수 있다. 현재 블록의 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플이 존재할 경우, 복원된 주변 블록에 포함된 샘플들 중 적어도 하나의 샘플 값을 복사 및/또는 보간한 값을 이용하여 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플의 샘플 값으로 대체한 후, 현재 블록의 참조 샘플로 이용할 수 있다.
도 7은 화면 내 예측에 이용 가능한 참조 샘플들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 화면 내 예측을 위해, 참조 샘플 라인 0 내지 참조 샘플 라인 3 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 도 7에 있어서, 세그먼트 A와 세그먼트 F의 샘플들은 복원된 이웃 블록으로부터 가져오는 대신 각각 세그먼트 B와 세그먼트 E의 가장 가까운 샘플들로 패딩될 수 있다. 현재 블록의 화면 내 예측을 위해 이용될 참조 샘플 라인을 지시하는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 현재 블록의 상단 경계가 CTU의 경계인 경우, 참조 샘플 라인 0만 이용가능할 수 있다. 따라서 이 경우, 상기 인덱스 정보는 시그널링되지 않을 수 있다. 참조 샘플 라인 0 이외에 다른 참조 샘플 라인이 이용되는 경우, 후술하는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.
화면 내 예측 시 화면 내 예측 모드 및 현재 블록의 크기 중 적어도 하나에 기반하여 참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 필터를 적용할 수 있다.
플래너 모드의 경우, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때, 예측 대상 샘플의 예측 블록 내 위치에 따라, 현재 샘플의 상단 및 좌측 참조 샘플, 현재 블록의 우상단 및 좌하단 참조 샘플의 가중합을 이용하여 예측 대상 샘플의 샘플값을 생성할 수 있다. 또한, DC 모드의 경우, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때, 현재 블록의 상단 및 좌측 참조 샘플들의 평균 값을 이용할 수 있다. 또한, 방향성 모드의 경우 현재 블록의 상단, 좌측, 우상단 및/또는 좌하단 참조 샘플을 이용하여 예측 블록을 생성 할 수 있다. 예측 샘플 값 생성을 위해 실수 단위의 보간을 수행 할 수도 있다.
색 성분간 화면 내 예측의 경우, 제1 색 성분의 대응 복원 블록에 기초하여 제2 색 성분의 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 예컨대, 제1 색 성분은 휘도 성분, 제2 색 성분은 색차 성분일 수 있다. 색 성분간 화면 내 예측을 위해, 제1 색 성분과 제2 색 성분 간의 선형 모델의 파라미터가 템플릿에 기초하여 유도될 수 있다. 템플릿은 현재 블록의 상단 및/또는 좌측 주변 샘플 및 이에 대응하는 제1 색 성분의 복원 블록의 상단 및/또는 좌측 주변 샘플을 포함할 수 있다. 예컨대, 선형 모델의 파라미터는 템플릿내의 샘플들 중 최대값을 갖는 제1 색 성분의 샘플값과 이에 대응하는 제2 색 성분의 샘플값, 템플릿내의 샘플들 중 최소값을 갖는 제1 색 성분의 샘플값과 이에 대응하는 제2 색 성분의 샘플값을 이용하여 유도될 수 있다. 선형 모델의 파라미터가 유도되면, 대응 복원 블록을 선형 모델에 적용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 영상 포맷에 따라, 제1 색 성분의 복원 블록의 주변 샘플 및 대응 복원 블록에 대해 서브 샘플링이 수행될 수 있다. 예컨대, 제2 색 성분의 1개의 샘플이 제1 색 성분의 4개의 샘플들에 대응되는 경우, 제1 색 성분의 4개의 샘플들을 서브 샘플링하여, 1개의 대응 샘플을 계산할 수 있다. 이 경우, 선형 모델의 파라미터 유도 및 색 성분간 화면 내 예측은 서브 샘플링된 대응 샘플에 기초하여 수행될 수 있다. 색 성분간 화면 내 예측의 수행 여부 및/또는 템플릿의 범위는 화면 내 예측 모드로서 시그널링될 수 있다.
현재 블록은 가로 또는 세로 방향으로 2개 또는 4개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 분할된 서브 블록들은 순차적으로 복원될 수 있다. 즉, 서브 블록에 대해 화면 내 예측이 수행되어 서브 예측 블록이 생성될 수 있다. 또한, 서브 블록에 대해 역양자화 및/또는 역변환이 수행되어 서브 잔차 블록이 생성될 수 있다. 서브 예측 블록을 서브 잔차 블록에 더해서 복원된 서브 블록이 생성될 수 있다. 복원된 서브 블록은 후순위 서브 블록의 화면 내 예측을 위한 참조 샘플로서 이용될 수 있다. 서브 블록은 소정 개수(예컨대, 16개) 이상의 샘플들을 포함하는 블록일 수 있다. 따라서, 예컨대, 현재 블록이 8x4 블록 또는 4x8 블록의 경우, 현재 블록은 2개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 또한, 현재 블록이 4x4 블록인 경우, 현재 블록은 서브 블록들로 분할될 수 없다. 현재 블록이 그 외의 크기를 갖는 경우, 현재 블록은 4개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 상기 서브 블록 기반의 화면 내 예측의 수행 여부 및/또는 분할 방향(가로 또는 세로)에 관한 정보가 시그널링될 수 있다. 상기 서브 블록 기반의 화면 내 예측은 참조 샘플 라인 0을 이용하는 경우에만 수행되도록 제한될 수 있다. 상기 서브 블록 기반의 화면 내 예측이 수행되는 경우, 후술하는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.
화면 내 예측된 예측 블록에 필터링을 수행하여 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 필터링은 필터링 대상 샘플, 좌측 참조 샘플, 상단 참조 샘플 및/또는 좌상단 참조 샘플에 소정의 가중치를 적용함으로써 수행될 수 있다. 상기 필터링에 이용되는 가중치 및/또는 참조 샘플(범위, 위치 등)은 블록 크기, 화면 내 예측 모드 및 필터링 대상 샘플의 예측 블록 내 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 필터링은 소정의 화면 내 예측 모드(예컨대, DC, planar, 수직, 수평, 대각 및/또는 인접 대각 모드)의 경우에만 수행될 수 있다. 인접 대각 모드는 대각 모드에 k를 가감한 모드일 수 있다. 예컨대, k는 8 이하의 양의 정수일 수 있다.
현재 블록의 화면 내 예측 모드는 현재 블록의 주변에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드로부터 예측하여 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다. 현재 블록과 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 블록과 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하다는 정보를 시그널링할 수 있다. 또한, 복수 개의 주변 블록의 화면 내 예측 모드 중 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일한 화면 내 예측 모드에 대한 지시자 정보를 시그널링 할 수 있다. 현재 블록과 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 상이하면 주변 블록의 화면 내 예측 모드를 기초로 엔트로피 부호화/복호화를 수행하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다.
도 5는 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 사각형은 영상을 나타낼 수 있다. 또한, 도 5에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 각 영상은 부호화 타입에 따라 I 픽처(Intra Picture), P 픽처(Predictive Picture), B 픽처(Bi-predictive Picture) 등으로 분류될 수 있다.
I 픽처는 화면 간 예측 없이 화면 내 예측을 통해 부호화/복호화될 수 있다. P 픽처는 단방향(예컨대, 순방향 또는 역방향)에 존재하는 참조 영상만을 이용하는 화면 간 예측을 통해 부호화/복호화될 수 있다. B 픽처는 쌍방향(예컨대, 순방향 및 역방향)에 존재하는 참조 영상들을 이용하는 화면 간 예측을 통해 부호화/복호화 될 수 있다. 또한, B 픽처인 경우, 쌍방향에 존재하는 참조 영상들을 이용하는 화면 간 예측 또는 순방향 및 역방향 중 일 방향에 존재하는 참조 영상을 이용하는 화면 간 예측을 통해 부호화/복호화될 수 있다. 여기에서, 쌍방향은 순방향 및 역방향일 수 있다. 여기서, 화면 간 예측이 사용되는 경우, 부호화기에서는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있고, 복호화기에서는 그에 대응하는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
아래에서, 실시예에 따른 화면 간 예측에 대해 구체적으로 설명된다.
화면 간 예측 혹은 움직임 보상은 참조 영상 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다.
현재 블록에 대한 움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 화면 간 예측 중 도출될 수 있다. 움직임 정보는 복원된 주변 블록의 움직임 정보, 콜 블록(collocated block; col block)의 움직임 정보 및/또는 콜 블록에 인접한 블록을 이용하여 도출될 수 있다. 콜 블록은 이미 복원된 콜 픽처(collocated picture; col picture) 내에서 현재 블록의 공간적 위치에 대응하는 블록일 수 있다. 여기서, 콜 픽처는 참조 영상 리스트에 포함된 적어도 하나의 참조 영상 중에서 하나의 픽처일 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식은 현재 블록의 예측 모드에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 화면 간 예측을 위해 적용되는 예측 모드로서, AMVP 모드, 머지 모드, 스킵 모드, 움직임 벡터 차분을 가진 머지 모드, 서브 블록 머지 모드, 삼각 분할 모드, 인터 인트라 결합 예측 모드, 어파인 인터 모드 등이 있을 수 있다. 여기서 머지 모드를 움직임 병합 모드(motion merge mode)라고 지칭할 수 있다.
예를 들면, 예측 모드로서, AMVP가 적용되는 경우, 복원된 주변 블록의 움직임 벡터, 콜 블록의 움직임 벡터, 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 벡터, (0, 0) 움직임 벡터 중 적어도 하나를 움직임 벡터 후보로 결정하여 움직임 벡터 후보 리스트(motion vector candidate list)를 생성할 수 있다. 생성된 움직임 벡터 후보 리스트를 이용하여 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다. 유도된 움직임 벡터 후보를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다. 여기서, 콜 블록의 움직임 벡터 또는 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 벡터를 시간적 움직임 벡터 후보(temporal motion vector candidate)라 지칭할 수 있고, 복원된 주변 블록의 움직임 벡터를 공간적 움직임 벡터 후보(spatial motion vector candidate)라 지칭할 수 있다.
부호화 장치(100)는 현재 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 후보 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 엔트로피 부호화할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 움직임 벡터 후보 색인을 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 움직임 벡터 후보 색인은 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 후보를 지시할 수 있다. 복호화 장치(200)는 움직임 벡터 후보 색인을 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화하고, 엔트로피 복호화된 움직임 벡터 후보 색인을 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 복호화 대상 블록의 움직임 벡터 후보를 선택할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화된 MVD 및 움직임 벡터 후보의 합을 통해 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 계산된 MVD의 해상도 정보를 엔트로피 부호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 MVD 해상도 정보를 이용하여 엔트로피 복호화된 MVD의 해상도를 조정할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 어파인 모델에 기반하여 현재 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 후보 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 엔트로피 부호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화된 MVD 및 어파인 제어 움직임 벡터 후보의 합을 통해 복호화 대상 블록의 어파인 제어 움직임 벡터를 도출하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
비트스트림은 참조 영상을 지시하는 참조 영상 색인 등을 포함할 수 있다. 참조 영상 색인은 엔트로피 부호화되어 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터와 참조 영상 색인 정보에 기반하여 복호화 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식의 다른 예로, 머지 모드가 있다. 머지 모드란 복수의 블록들에 대한 움직임의 병합을 의미할 수 있다. 머지 모드는 현재 블록의 움직임 정보를 주변 블록의 움직임 정보로부터 유도하는 모드를 의미할 수 있다. 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트(merge candidate list)를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 영상 색인, 및 3) 화면 간 예측 지시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 지시자는 단방향 (L0 예측, L1 예측) 또는 쌍방향일 수 있다.
머지 후보 리스트는 움직임 정보들이 저장된 리스트를 나타낼 수 있다. 머지 후보 리스트에 저장되는 움직임 정보는, 현재 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보(공간적 머지 후보(spatial merge candidate)) 및 참조 영상에서 현재 블록에 대응되는(collocated) 블록의 움직임 정보(시간적 머지 후보(temporal merge candidate)), 이미 머지 후보 리스트에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보, 현재 블록 이전에 부호화/복호화된 블록의 움직임 정보(히스토리 기반 머지 후보(history-based merge candidate)) 및 제로 머지 후보 중 적어도 하나일 수 있다.
부호화 장치(100)는 머지 플래그(merge flag) 및 머지 색인(merge index) 중 적어도 하나를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성한 후 복호화 장치(200)로 시그널링할 수 있다. 머지 플래그는 블록 별로 머지 모드를 수행할지 여부를 나타내는 정보일 수 있고, 머지 색인은 현재 블록에 인접한 주변 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보일 수 있다. 예를 들면, 현재 블록의 주변 블록들은 현재 블록의 좌측 인접 블록, 상단 인접 블록 및 시간적 인접 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 부호화 장치(100)는 머지 후보의 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하기 위한 보정 정보를 엔트로피 부호화하여 복호화 장치(200)로 시그널링할 수 있다. 복호화 장치(200)는 머지 색인에 의해 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 보정 정보에 기초하여 보정할 수 있다. 여기서, 보정 정보는 보정 여부 정보, 보정 방향 정보 및 보정 크기 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 위와 같이, 시그널링되는 보정 정보를 기초로 머지 후보의 움직임 벡터를 보정하는 예측 모드를 움직임 벡터 차분을 가진 머지 모드로 칭할 수 있다.
스킵 모드는 주변 블록의 움직임 정보를 그대로 현재 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 어떤 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로서 이용할 것인지에 대한 정보를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 시그널링할 수 있다. 이때, 부호화 장치(100)는 움직임 벡터 차분 정보, 부호화 블록 플래그 및 변환 계수 레벨(양자화된 레벨) 중 적어도 하나에 관한 구문요소를 복호화 장치(200)에 시그널링하지 않을 수 있다.
서브 블록 머지 모드(subblock merge mode)는, 부호화 블록(CU)의 서브 블록 단위로 움직임 정보를 유도하는 모드를 의미할 수 있다. 서브 블록 머지 모드가 적용되는 경우, 참조 영상에서 현재 서브 블록에 대응되는(collocated) 서브 블록의 움직임 정보 (서브블록 기반 시간적 머지 후보(Sub-block based temporal merge candidate)) 및/또는 어파인 제어 포인트 움직임 벡터 머지 후보(affine ontrol point motion vector merge candidate)를 이용하여 서브 블록 머지 후보 리스트(subblock merge candidate list)가 생성될 수 있다.
삼각 분할 모드(triangle partition mode)는, 현재 블록을 대각선 방향으로 분할하여 각각의 움직임 정보를 유도하고, 유도된 각각의 움직임 정보를 이용하여 각각의 예측 샘플을 유도하고, 유도된 각각의 예측 샘플을 가중합하여 현재 블록의 예측 샘플을 유도하는 모드를 의미할 수 있다.
인터 인트라 결합 예측 모드는, 화면 간 예측으로 생성된 예측 샘플과 화면 내 예측으로 생성된 예측 샘플을 가중합하여 현재 블록의 예측 샘플을 유도하는 모드를 의미할 수 있다.
복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보를 자체적으로 보정할 수 있다. 복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보가 지시하는 참조 블록을 기준으로 기정의된 구역 탐색하여 최소의 SAD를 갖는 움직임 정보를 보정된 움직임 정보로 유도할 수 있다.
복호화 장치(200)는 광학적 흐름(Optical Flow)을 이용하여 화면 간 예측을 통해 유도된 예측 샘플을 보상할 수 있다.
도 6은 변환 및 양자화의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 잔여 신호에 변환 및/또는 양자화 과정을 수행하여 양자화된 레벨이 생성될 수 있다. 상기 잔여 신호는 원본 블록과 예측 블록(화면 내 예측 블록 혹은 화면 간 예측 블록) 간의 차분으로 생성될 수 있다. 여기에서, 예측 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측에 의해 생성된 블록일 수 있다. 여기서, 변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 잔여 신호에 대해서 1차 변환을 수행하면 변환 계수가 생성될 수 있고, 변환 계수에 2차 변환을 수행하여 2차 변환 계수를 생성할 수 있다.
1차 변환(Primary Transform)은 기-정의된 복수의 변환 방법 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 일예로, 기-정의된 복수의 변환 방법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform) 또는 KLT(Karhunen-Loeve Transform) 기반 변환 등을 포함할 수 있다. 1차 변환이 수행 후 생성되는 변환 계수에 2차 변환(Secondary Transform)을 수행할 수 있다. 1차 변환 및/또는 2차 변환시에 적용되는 변환 방법은 현재 블록 및/또는 주변 블록의 부호화 파라미터 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 또는 변환 방법을 지시하는 변환 정보가 시그널링될 수도 있다. DCT 기반 변환은 예컨대, DCT2, DCT-8 등을 포함할 수 있다. DST 기반 변환은 예컨대, DST-7을 포함할 수 있다.
1차 변환 및/또는 2차 변환이 수행된 결과 또는 잔여 신호에 양자화를 수행하여 양자화된 레벨을 생성할 수 있다. 양자화된 레벨은 화면 내 예측 모드 또는 블록 크기/형태 중 적어도 하나를 기준으로 우상단 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나에 따라 스캐닝(scanning) 될 수 있다. 예를 들어, 우상단(up-right) 대각 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 블록의 크기 및/또는 화면 내 예측 모드에 따라 우상단 대각 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 스캐닝된 양자화된 레벨은 엔트로피 부호화되어 비트스트림에 포함될 수 있다.
복호화기에서는 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 양자화된 레벨을 생성할 수 있다. 양자화된 레벨은 역 스캐닝(Inverse Scanning)되어 2차원의 블록 형태로 정렬될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로 우상단 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
양자화된 레벨에 역양자화를 수행할 수 있고, 2차 역변환 수행 여부에 따라 2차 역변환을 수행할 수 있고, 2차 역변환이 수행된 결과에 1차 역변환 수행 여부에 따라 1차 역변환을 수행하여 복원된 잔여 신호가 생성될 수 있다.
화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 통해 복원된 휘도 성분에 대해 인루프 필터링 전에 동적 범위(dynamic range)의 역매핑(inverse mapping)이 수행될 수 있다. 동적 범위는 16개의 균등한 조각(piece)으로 분할될 수 있고, 각 조각에 대한 매핑 함수가 시그널링될 수 있다. 상기 매핑 함수는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다. 상기 역매핑을 수행하기 위한 역매핑 함수는 상기 매핑 함수에 기초하여 유도될 수 있다. 인루프 필터링, 참조 픽처의 저장 및 움직임 보상은 역매핑된 영역에서 수행되며, 화면 간 예측을 통해 생성된 예측 블록은 상기 매핑 함수를 이용한 매핑에 의해 매핑된 영역으로 전환된 후, 복원 블록의 생성에 이용될 수 있다. 그러나, 화면 내 예측은 매핑된 영역에서 수행되므로, 화면 내 예측에 의해 생성된 예측 블록은 매핑/역매핑 없이, 복원 블록의 생성에 이용될 수 있다.
현재 블록이 색차 성분의 잔차 블록인 경우, 매핑된 영역의 색차 성분에 대해 스케일링을 수행함으로써 상기 잔차 블록은 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다. 상기 스케일링의 가용 여부는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다. 상기 스케일링은 루마 성분에 대한 상기 매핑이 가용하고 휘도 성분의 분할과 색차 성분의 분할이 동일한 트리 구조를 따르는 경우에만 상기 스케일링이 적용될 수 있다. 상기 스케일링은 상기 색차 블록에 대응하는 휘도 예측 블록의 샘플값의 평균에 기초하여 수행될 수 있다. 이 때, 현재 블록이 화면 간 예측을 사용하는 경우, 상기 휘도 예측 블록은 매핑된 휘도 예측 블록을 의미할 수 있다. 휘도 예측 블록의 샘플값의 평균이 속하는 조각(piece)의 인덱스를 이용하여, 룩업테이블을 참조함으로써, 상기 스케일링에 필요한 값을 유도할 수 있다. 최종적으로 상기 유도된 값을 이용하여 상기 잔차 블록을 스케일링함으로써, 상기 잔차 블록은 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다. 이 후의 색차 성분 블록의 복원, 화면 내 예측, 화면 간 예측, 인루프 필터링 및 참조 픽처의 저장은 역매핑된 영역에서 수행될 수 있다.
상기 휘도 성분 및 색차 성분의 매핑/역매핑이 가용한지 여부를 나타내는 정보는 시퀀스 파라미터 셋을 통해 시그널링될 수 있다.
현재 블록의 예측 블록은 현재 블록과 현재 픽처 내 참조 블록 사이의 위치 이동(displacement)을 나타내는 블록 벡터에 기초하여 생성될 수 있다. 이와 같이, 현재 픽처를 참조하여 예측 블록을 생성하는 예측 모드를 화면 내 블록 카피(Intra Block Copy, IBC) 모드라고 명명할 수 있다. IBC 모드는 MxN(M<=64, N<=64) 부호화 유닛에 적용될 수 있다. IBC 모드는 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드 등을 포함할 수 있다. 스킵 모드 또는 머지 모드의 경우, 머지 후보 리스트가 구성되고, 머지 인덱스가 시그널링되어 하나의 머지 후보가 특정될 수 있다. 상기 특정된 머지 후보의 블록 벡터가 현재 블록의 블록 벡터로서 이용될 수 있다. 머지 후보 리스트는 공간적 후보, 히스토리에 기반한 후보, 두개 후보의 평균에 기반한 후보 또는 제로 머지 후보 등 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. AMVP 모드의 경우, 차분 블록 벡터가 시그널링될 수 있다. 또한, 예측 블록 벡터는 현재 블록의 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 어느 이웃 블록을 이용할지에 관한 인덱스는 시그널링될 수 있다. IBC 모드의 예측 블록은 현재 CTU 또는 좌측 CTU에 포함되고, 기 복원된 영역내의 블록으로 한정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 예측 블록은, 현재 블록이 속한 64x64 블록보다 부호화/복호화 순서상 앞선 3개의 64x64 블록 영역내에 위치하도록 블록 벡터의 값이 제한될 수 있다. 이와 같이 블록 벡터의 값을 제한함으로써, IBC 모드 구현에 따른 메모리 소비와 장치의 복잡도를 경감할 수 있다.
이하의 명세서에서 다음의 용어가 활용될 수 있다.
스킵(SKIP) 모드는 주변 블록의 움직임 벡터를 사용하되 잔여 영상 신호를 전송하지 않는 모드를 의미할 수 있다.
머지(MERGE) 모드는 주변 블록의 움직임 벡터를 사용하고 잔여 영상 신호를 전송하는 모드를 의미할 수 있다. 다른 예로, 머지 모드는 잔여 영상 신호의 전송 여부와 관계없이 주변 블록의 움직임 벡터를 사용하는 모드를 의미할 수 있다. 이 경우 머지 모드는 스킵 모드, 일반(regular) 머지 모드, 서브 블록 기반 머지 모드, 삼각 분할 머지 모드, 인터 인트라 결합 예측 모드를 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
예측 움직임 벡터(MVP)는 현재 블록의 시간적 혹은 공간적 주변 블록의 움직임 벡터를 의미할 수 있다.
잔여 움직임 벡터(MVD)는 예측 움직임 벡터와 현재 블록의 실제 움직임 벡터의 차이 벡터를 의미할 수 있다.
MMVD 모드(Merge mode with Motion Mector difference)는 잔여 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도하는 머지 모드를 의미할 수 있다.
멀티 하이포세시스 모드는 combined inter-picture merge and intra-picture prediction 모드를 의미할 수 있다. 구체적으로, 멀티 하이포세시스 모드는 화면 간 머지 모드를 이용한 예측과 화면 내 예측 모드를 이용한 예측이 병합하여 수행되는 예측 모드를 의미할 수 있다. 상기 멀티 하이포세시스 모드는 인터 인트라 결합 예측 모드를 의미할 수 있다.
삼각 머지 모드는 Triangular inter-picture prediction mode를 의미할 수 있다, 구체적으로, 삼각 머지 모드는 현재 CU를 대각 방향으로 서브 분할하여 각 서브 블록에 대해 화면 간 예측을 수행하는 예측 모드를 의미할 수 있다.
또한, 이하의 명세서에서 다음의 구문 요소가 정의될 수 있다.
구문 요소 merge_idx는 머지 후보 리스트 중 하나의 후보를 가리키는 머지 인덱스를 의미할 수 있다.
구문 요소 mmvd_flag 혹은 mmvd_merge_flag는 MMVD 모드의 사용 여부를 지시하는 지시자일 수 있다. 일예로, mmvd_flag 혹은 mmvd_merge_flag가 제 1값을 지시하는 경우, 현재 블록은 MMVD 모드를 이용하여 부호화 혹은 복호화될 수 있다. 한편, mmvd_flag 혹은 mmvd_merge_flag가 제 2값을 지시하는 경우, 현재 블록은 MMVD 모드를 이용하여 부호화되지 않을 수 있다.
구문 요소 mmvd_direction_idx는 MMVD 모드에서 사용되는 잔여 움직임 벡터의 부호 정보를 지시하는 지시자일 수 있다.
구문 요소 mmvd_distance 혹은 mmvd_distance_idx는 MMVD 모드에서 사용하는 잔여 움직임 벡터의 크기 정보를 지시하는 지시자일 수 있다.
구문 요소 MaxNumMergeCand는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수를 지시할 수 있다.
구문 요소 MaxNumMMVDCand는 MMVD MVP(motion vector prediction) 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수를 지시할 수 있다.
구문 요소 mmvd_cand_flag는 MMVD MVP 후보 리스트의 후보 중 하나의 후보를 지시하는 지시자일 수 있다. 한편, 일예로, mmvd_cand_flag는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수에 따라 truncated unary coding 방법으로 시그널링될 수 있다. 또한, 일예로, mmvd_cand_flag는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수가 2개인 경우 fixed length 방법으로 시그널링될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라, MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드를 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 방법에 대해서 자세히 설명한다.
아래의 실시예들 중 적어도 하나 또는 적어도 하나의 조합에 따라 영상이 부호화/복호화될 수 있다. 아래의 실시예들을 이용해서 영상의 부호화/복호화 과정에서 현재 블록에 대한 참조 블록을 효율적으로 결정하여 영상 부호화기의 부호화 효율 및 영상 복호화기의 복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계(S810a), 현재 블록에 대한 머지 인덱스를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 움직임 정보를 유도하는 단계(S820a), 현재 블록에 대한 MMVD 움직임 정보를 유도하는 단계(S830a) 및 상기 예측 움직임 정보 및 상기 MMVD 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는 단계(S840a)를 포함할 수 있다.
도 8(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계(S810b), 상기 머지 리스트를 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 MMVD 움직임 정보를 유도하는 단계(S820b) 및 상기 MMVD 움직임 정보를 부호화 하는 단계(830b)를 포함할 수 있다.
이때, MMVD 움직임 정보는 구문 요소 mmvd_flag, mmvd_merge_flag, mmvd_cand_flag, merge_idx, mmvd_distance_idx, mmvd_direction_idx, six_minus_max_mmvd_cand 중 적어도 하나에 기반하여 유도될 수 있다.
또한, MMVD 움직임 정보 유도 단계는 부호화 파라미터, 픽처 정보, 슬라이스 정보, 양자화 파리미터(QP), 부호화 블록 플래그(CBF), 블록 크기, 블록 깊이, 블록 형태, 엔트로피 부호화 방법, 주변 블록의 화면내 예측 모드, 시간적 계층 수준 중 적어도 하나에 기반하여 수행 여부가 결정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9a를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복호화 방법은, 현재 블록의 예측 모드를 MMVD 모드로 결정하는 단계(S910a), 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계(S920a), 상기 머지 후보 리스트를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 움직임 벡터를 유도하는 단계(S930a), 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터를 유도하는 단계(940a) 및 상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보 만이 상기 예측 움직임 벡터의 유도에 활용될 수 있다.
일예로, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 기설정된 개수의 후보만이 예측 움직임 벡터의 유도에 활용될 수 있다. 이때, 기설정된 개수는 2일 수 있다. 즉, 현재 블록의 이용가능한 후보의 최대 개수는 MMVD 모드인지 여부에 따라 결정될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되는 경우, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 첫번째 및 두번째 후보만이 예측 움직임 벡터의 유도에 활용될 수 있다. 즉, 현재 블록에 대한 머지 인덱스는 머지 후보 리스트 내의 첫번째 후보 및 두번째 후보 중 하나를 지시할 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되는 경우, merge_idx가 시그널링되지 않고 mmvd_cand_flag가 시그널링될 수 있다. mmvd_cand_flag는 머지 후보 리스트 내의 첫번째 후보 및 두번째 후보 중 하나를 지시할 수 있다. 즉, 현재 블록의 이용가능한 후보의 최대 개수는 mmvd_merge_flag에 따라 결정될 수 있다.
이때, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되지 않는 경우, 상기 머지 후보 리스트내의 후보 중 merge_idx 가 지시하는 후보가 예측 움직임 벡터의 유도에 활용될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되지 않는 경우, 상기 머지 후보 리스트내의 후보 중 첫번째 후보만이 예측 움직임 벡터의 유도에 활용될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 예측 모드를 MMVD 모드로 결정하는 단계(S910b), 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계(S930b), 상기 머지 후보 리스트를 이용하여 현재 블록에 대한 머지 인덱스 및 잔여 움직임 벡터를 유도하는 단계(S940b) 및 상기 머지 인덱스 및 상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 부호화하는 단계(S950b)를 포함할 수 있다.
이때, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되는 경우, 현재 블록에 대한 머지 인덱스는 mmvd_cand_flag를 이용하여 시그널링될 수 있다. 즉, 현재 블록의 예측 모드가 MMVD 모드로 결정되는 경우 merge_idx가 부호화되지 않고 mmvd_cand_flag가 부호화될 수 있다.
일예로, 상기 현재 블록에 대한 머지 인덱스는 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보 만을 지시할 수 있다.
다른 예로, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 기설정된 개수의 후보만이 상기 머지 인덱스에 의해 지시될 수 있다. 이때, 기설정된 개수는 2일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 첫번째 및 두번째 후보만이 상기 머지 인덱스에 의해 지시될 수 있다. 즉, 현재 블록에 대한 머지 인덱스는 머지 후보 리스트 내의 첫번째 후보 및 두번째 후보 중 하나를 지시할 수 있다.
이하, 도 8 또는 도 9에 도시된 단계에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 현재 블록의 예측 모드를 MMVD 모드로 결정하는 단계 및 현재 블록에 대한 MMVD 움직임 정보 또는 잔여 움직임 벡터를 유도/결정하는 단계에 대해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화 혹은 복호화되지 않은 경우 또는 mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, 현재 블록의 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터(MVP) 만을 이용하여 유도될 수 있다. 즉, 예측 움직임 벡터는 현재 블록의 움직임 벡터로 사용될 수 있다.
일예로, 예측 움직임 벡터는 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함되는 머지 후보 중, merge_idx가 지시하는 머지 후보를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수는 기설정되거나, 부호화기에서 복호화기로 시그널링 되는 값에 의해 결정될 수 있다. 일예로, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand)는 1 이상 6 이하의 값일 수 있다. 예컨대, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand)는 6일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우(즉, MMVD 모드가 아닌 경우), 현재 블록은 일반 머지 모드(regular merge mode)로 결정될 수 있으며, 이에 따라 merge_idx가 부호화/복호화될 수 있다. 즉, mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, 일반 머지 모드 외의 다른 예측 모드 정보는 부호화/복호화되지 않고 merge_idx만 부호화/복호화될 수 있다.
한편, merge_idx는 머지 후보 리스트에 포함되는 최대 후보 개수 MaxNumMergeCand) 값에 따라 truncated unary coding 방법으로 표현될 수 있다. 예컨대, merge_idx는 아래의 표 1의 이진 테이블을 이용하여 표현될 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000001
다른 예로, 예측 움직임 벡터는 현재 블록의 어파인 머지 후보 리스트에 포함되는 어파인 머지 후보 중 하나를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 예측 움직임 벡터는 merge_subblock_idx에 의해 지시되는 어파인 머지 후보의 움직임 벡터를 이용하여 유도될 수 있다. 상기 어파인 머지 후보 리스트는 서브 블록 머지 후보 리스트를 의미할 수 있다.
또 다른 예로, 예측 움직임 벡터는 현재 블록의 멀티 하이포세시스 머지 후보 리스트에 포함되는 멀티 하이포세시스 머지 후보 중 하나를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 예측 움직임 벡터는 mh_intra_idx에 의해 지시되는 멀티 하이포세시스 머지 후보의 움직임 벡터를 이용하여 유도될 수 있다. 상기 멀티 하이포세시스 머지 후보는 인터 인트라 결합 예측 모드를 의미할 수 있다.
또 다른 예로, 예측 움직임 벡터는 현재 블록의 삼각 머지 후보 리스트에 포함되는 삼각 머지 후보 중 하나를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 예측 움직임 벡터는 merge_triangle_idx0, merge_triangle_idx1에 의해 지시되는 삼각 머지 후보의 움직임 벡터를 이용하여 유도될 수 있다.
한편, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되는 경우 또는 mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 현재 블록의 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터(MVP)와 잔여 움직임 벡터(MVD)를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터와 잔여 움직임 벡터의 합으로 결정될 수 있다.
일예로, 예측 움직임 벡터는 MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 MMVD MVP 후보 중 하나를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 예측 움직임 벡터는 mmvd_cand_flag에 의해 지시되는 MMVD MVP 후보의 움직임 벡터를 이용하여 유도될 수 있다.
한편, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화된 경우, merge_idx는 mmvd_cand_flag로 설정될 수 있다. 일예로, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되는 경우, 머지 후보 리스트는 MMVD MVP 후보 리스트로 사용 또는 대체 될 수 있다. 이하의 실시예에서 MMVD MVP 후보 리스트와 머지 후보 리스트는 동일한 구성일 수 있다.
현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되는 경우, mmvd_cand_flag에 의해 지시되는 머지 후보 리스트의 머지 후보를 이용하여 현재 블록의 예측 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 다른 예로, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되는 경우, merge_idx는 부호화되지 않고, mmvd_cand_flag가 부호화될 수 있다. 한편, 복호화기는 mmvd_cand_flag의 값을 merge_idx 값으로 설정하여, 현재 블록의 예측 움직임 벡터 유도에 사용할 수 있다.
한편, MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)는 기설정되거나, 부호화기에서 복호화기로 시그널링되는 값에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)는 2일 수 있다.
한편, mmvd_cand_flag는 머지 후보 리스트에 포함되는 최대 후보 개수 MaxNumMergeCand) 혹은 MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand) 값에 따라 fixed length 방법으로 표현될 수 있다. 예컨대, mmvd_cand_flag는 아래 표 2의 이진 테이블을 이용하여 표현될 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000002
한편, 일예로, 잔여 움직임 벡터는 다음과 같이 방향 성분 및 크기 성분을 이용하여 시그널링될 수 있다. 이하의 실시예에서 MmvdSign은 잔여 움직임 벡터의 방향 성분을 의미할 수 있으며, MmvdDistance는 잔여 움직임 벡터의 크기 성분을 의미할 수 있다. 잔여 움직임 벡터의 방향 성분 및 크기 성분이란, 잔여 움직임 벡터의 실제 크기 및 방향 성분 값을 의미할 수 있을 뿐만 아니라, 잔여 움직임 벡터의 실제 크기 값 및 부호 정보를 유도하는데 활용되는 정보를 의미할 수 있다.
잔여 움직임 벡터의 방향 성분(MmvdSign)은 mmvd_direction_idx를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, mmvd_direction_idx는 잔여 움직임 벡터가 (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) 중 하나의 방향 성분 세트를 가지는 것을 지시할 수 있다.
또한, 잔여 움직임 벡터의 크기 성분(MmvdDistance)은 mmvd_distance_idx를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, mmvd_distance_idx는 잔여 움직임 벡터의 크기 성분 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 중 하나를 가지는 것을 지시할 수 있다.
한편, 잔여 움직임 벡터의 크기 성분(MmvdDistance)은 mmvd_distance_idx와 mmvd 보정 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 여기서, mmvd 보정 정보는 mmvd_distance_idx 값의 범위를 선택적으로 사용하기 위한 정보로 구문 요소 mmvd_refine_step 또는 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 일 수 있다. 일예로, mmvd_distance_idx 값에 따른 MmvdDistance 는 mmvd 보정 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
또한, 일예로, mmvd_distance_idx 0부터 7까지의 값을 가질 수 있다. 즉, mmvd_distance_idx의 값 종류는 8개 일 수 있다. 예컨대, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx가 지시하는 값과 mmvd 보정 정보에 따라 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 중 하나 이거나, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, mmvd 보정 정보값이 제 1의 값을 갖는 경우, MmvdDistanace는 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 중 하나 일 수 있다. 또 다른 예를 들어, mmvd 보정 정보값이 제 2의 값을 갖는 경우, MmvdDistance는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 중 하나의 값을 가질 수 있다. 상기 제 1의 값과 제 2의 값은 각각 '0' 과 '1' 을 의미할 수 있으며, 반대로 각각 '1'과 '0'을 의미할 수 있다.
이때, mmvd_distance_idx는 다음의 표 3과 같이 truncated unary coding 방법을 이용하여 이진화될 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000003
한편, mmvd_direction_idx는 다음의 표 4와 같이 fixed length coding 방법을 이용하여 이진화될 수 있다.
[표 4]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000004
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, MMVD 움직임 정보는 mmvd_merge_flag, mmvd_cand_flag, merge_idx, mmvd_direction_idx, mmvd_distance_idx 중 적어도 하나를 이용하여 유도될 수 있다.
일예로, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화된 경우, 잔여 움직임 벡터는 mmvd_direction_idx과 mmvd_distance_idx를 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, mmvd_distance_idx가 지시하는 MmvdDistance가 잔여 움직임 벡터의 한 축의 크기 성분으로 사용될 수 있다. Mmvd_direction_idx는 잔여 움직임 벡터의 한 축 성분의 부호가 양수 혹은 음수임을 지시할 수 있다.
한편, 일예로, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화된 경우 또는 mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, merge_idx 및 mmvd_cand_flag 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다. 또한, MMVD 모드로 부호화된 경우 또는 mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, mmvd_distance_idx 및 mmvd_direction_idx 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다.
반면, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되지 않은 경우 또는 mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, merge_idx가 시그널링될 수 있으나, mmvd_distance_idx 및 mmvd_direction_idx 중 적어도 하나는 시그널링되지 않을 수 있다. 또한, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되지 않은 경우 또는 mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, 현재 블록은 머지 모드, 어파인 머지 모드, 멀티 하이포세시스 머지 모드, 트라이앵글 머지 모드 중 적어도 하나를 이용하여 부호화될 수 있다.
일예로, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화되지 않은 경우, 현재 블록은 항상 일반(regular) 머지 모드로 부호화되고, merge_idx 가 시그널링될 수 있다.
한편, 일예로, MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)는 기정의된 개수이거나, 부호화기에서 복호화기로 시그널링되는 구문 요소 six_minus_max_num_mmvd_cand에 따라 결정될 수 있다. 여기서, six_minus_max_num_mmvd_cand는 sequence, slice, tile, tile group, picture, brick 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다.
한편, 일예로, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수는 mmvd_merge_flag에 따라 결정될 수 있다.
예컨대, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수는 기정의된 개수 이거나, MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)로 결정될 수 있다. 이때, 기정의된 개수는 2일 수 있다.
반면, mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수는 기정의된 개수이거나 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand)로 결정될 수 있다. 이때, 기정의된 개수는 6일 수 있다.
한편, 일예로, 현재 블록에서 이용 가능한 머지 후보의 최대 개수는 mmvd_merge_flag에 따라 결정될 수 있다.
예컨대, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 현재 블록에서 이용 가능한 머지 후보의 최대 개수는 2개 일 수 있고, mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, 현재 블록에서 이용 가능한 머지 후보의 최대 개수는 1개 일 수 있다. 상기 제 1의 값과 제 2의 값은 각각 '1' 과 '0'을 의미할 수 있다.
한편, 일예로, merge_idx는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수에 따라 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다.
머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수는 현재 블록의 모드 정보에 따라 달리 정의될 수 있다.
예컨대, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수가 MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)인 경우, MaxNumMMVDCand에 따라 merge_idx는 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다.
반면, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수가 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand)인 경우, MaxNumMergeCand에 따라 merge_idx는 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다.
예컨대, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수가 IBC MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수 (MaxNumIbcMergeCand)인 경우, MaxNumIbcMergeCand에 따라 merge_idx는 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다.
예컨대, merge_idx는 truncated unary coding로 이진화될 수 있다.
다른 예로, merge_idx는 mmvd_merge_flag의 값에 따라 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다.
예컨대, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수 (MaxNumMergeCand)는 기정의된 개수이거나 MMVD 모드의 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)로 결정될 수 있다. 이때, 기정의된 개수는 2일수 있다.
반면, mmvd_merge_flag가 제 2값인 경우, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand)는 기정의된 개수이거나 머지 모드의 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand)로 결정될 수 있다. 이때, 기정의된 개수는 5일수 있다.
이때, merge_idx는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수에 따라 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다. 예컨대, merge_idx는 truncated unary coding로 이진화될 수 있다.
한편, 일예로, mmvd_distance_idx는 MMVD 모드에서 사용하는 MmvdDistance 값의 종류에 따라 가변 길이의 bin으로 표현될 수 있다. 예컨대, mmvd_distance_idx는 truncated unary coding 방법으로 이진화될 수 있다.
한편, 일예로, mmvd_direction_idx는 고정 길이 방법으로 이진화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 시그널링된 구문 요소 n_minus_max_num_mmvd_cand를 이용하여 MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand)가 유도될 수 있다. 여기서, n_minus_max_num_mmvd_cand는 소정의 수(n)에서 MMVD MVP 예측 움직임 벡터 후보의 최대 개수를 뺀 값을 지시할 수 있다. MMVD MVP 후보 리스트의 최대 후보 개수(MaxNumMMVDCand)는 다음의 수학식 1과 같이 정의될 수 잇다.
[수학식 1]
MaxNumMMVDCand = n - n_minus_max_num_mmvd_cand
예컨대, n_minus_max_num_mmvd_cand는 sequence, slice, tile, tile group, picture, brick 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 여기서의 n은 6일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, mmvd_merge_flag가 제 1의 값인 경우 또는 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화 된 경우, MMVD 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터와 잔여 움직임 벡터(MVD)의 합을 이용하여 유도될 수 있다.
일예로, 예측 움직임 벡터는 머지 후보 리스트의 머지 후보 중, merge_idx가 지시하는 머지 후보의 움직임 벡터로부터 유도될 수 있다.
다른 예로, 예측 움직임 벡터는, MMVD MVP 후보 리스트의 후보 중 merge_idx가 지시하는 MMVD MVP 후보의 움직임 벡터로부터 유도될 수 있다.
여기서, MMVD MVP 후보 리스트는 머지 후보 리스트와는 별개로 생성될 수 있다. 즉, MMVD를 위한 MMVD MVP 후보 리스트와 MMVD를 사용하지 않는 머지 모드에서의 머지 후보 리스트는 서로 다른 생성 방법을 통해 생성될 수 있다.
한편, 일예로, MMVD MVP 후보 리스트는 MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMMVDCand) 만큼의 후보를 포함할 수 있으며, MMVD를 사용하지 않는 머지 모드에서의 머지 후보 리스트는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수(MaxNumMergeCand) 만큼의 후보를 포함할 수 있다.
다른 예로, MMVD MVP 후보 리스트는 MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수 (MaxNumMMVDCand)만큼의 후보를 포함할 수 있다. 예컨대, 이때의 MaxNumMMVDCand는 기정의된 값 2 일 수 있다.
또 다른 예로, MaxNumMMVDCand는 n_minus_max_num_mmvd_cand로를 이용하여 유도될 수 있다.
또 다른 예로, MaxNumMMVDCand는 six_minus_max_num_mmvd_cand로를 이용하여 유도될 수 있다.
또 다른 예로, MMVD를 사용하지 않는 머지 모드에서의 머지 후보 리스트는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수 (MaxNumMergeCand) 만큼의 후보를 포함할 수 있다. 예컨대, 이때의 MaxNumMergeCand는 기정의된 값 6 일 수 있다.
또 다른 예로, MaxNumMergeCand는 six_minus_max_num_merge_cand로부터 유도할 수 있다.
한편, 또 다른 예로 여기서, MMVD MVP 후보 리스트는 머지 후보 리스트와는 동일한 방법으로 생성될 수 있다. 즉, MMVD를 위한 MMVD MVP 후보 리스트와 MMVD를 사용하지 않는 머지 모드에서의 머지 후보 리스트는 동일할 수 있다. 이 경우, 현재 블록이 MMVD 모드로 부호화 된 경우, 예측 움직임 벡터는 mmvd_cand_flag에 의해 설정된 merge_idx에 의해 결정될 수 있다. 반면, 현재 블록이 MMVD로 부호화되지 않은 경우, 예측 움직임 벡터는 mmvd_cand_flag와 관계없이, merge_idx에 의해 결정될 수 있다.
이때, 잔여 움직임 벡터의 방향 성분(MmvdSign)은 mmvd_direction_idx를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, mmvd_direction_idx는 잔여 움직임 벡터가 (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) 중 하나의 방향 성분 세트를 가지는 것을 지시할 수 있다.
또한, 잔여 움직임 벡터의 크기 성분(MmvdDistance)은 mmvd_distance_idx를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, mmvd_distance_idx는 잔여 움직임 벡터가 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 중 하나의 방향 성분 세트를 가지는 것을 지시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, MMVD MVP 후보 리스트는 참조 가능한 공간적 주변 블록을 이용하여 유도된 공간적 후보, 참조 가능한 시간적 주변 블록을 이용하여 유도된 시간적 후보, HMVP (History based motion vector prediction) 기반 후보, 쌍 평균 (combined bi-predictive) 후보 중 적어도 하나를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, MMVD MVP 후보 리스트는 MaxNumMMVDCand가 지시하는 수만큼의 후보를 포함할 수 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 후보 리스트를 유도하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 MaxNumMMVDCand가 2인 경우, 부호화기 혹은 복호화기가 MMVD MVP 후보 리스트를 생성하는 방법에 대한 예시를 도시한다. 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록의 공간적 주변 블록으로부터, 최대 2개의 공간적 후보를 유도하여, 유도된 공간적 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 다음으로, 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록의 시간적 후보 유닛으로부터 최대 1개의 시간적 후보를 유도하여, 유도된 시간적 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 다음으로, 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록에 대한 HMVP 기반 후보 혹은 쌍 예측 후보 중 적어도 하나를 유도하여, 유도된 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 다음으로, 부호화기 혹은 복호화기는 현재까지 후보 리스트에 추가된 후보의 개수를 판단하여, 후보 리스트에 포함되어 있는 후보의 수가 MaxNumMMVD 미만인 경우, 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 MaxNumMMVD에 도달할 때까지, 제로 벡터 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 즉, 부호화기 혹은 복호화기는 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 2개가 될 때까지 제로 벡터 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 이때 제로 벡터 후보는 (0,0) 벡터를 의미할 수 있다.
도 11은 MaxNumMMVDCand가 4인 경우, 부호화기 혹은 복호화기가 MMVD MVP 후보 리스트를 생성하는 방법에 대한 예시를 도시한다. 도 10의 실시예와 비교시, 부호화기 혹은 복호화기는 최대 4개의 공간적 후보를 유도하여, 유도된 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 이후 부호화기 혹은 복호화기는 시간적 후보, HMVP 기반 후보, 쌍 예측 후보 중 적어도 하나를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 다음으로, 부호화기 혹은 복호화기는 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 4개가 될 때까지 제로 벡터 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다.
도 12는 MaxNumMMVDCand가 6인 경우, 부호화기 혹은 복호화기가 MMVD MVP 후보 리스트를 생성하는 방법에 대한 예시를 도시한다. 도 10의 실시예와 비교시, 부호화기 혹은 복호화기는 최대 5개의 공간적 후보를 유도하여, 유도된 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 이후 부호화기 혹은 복호화기는 시간적 후보, HMVP 기반 후보, 쌍 예측 후보 중 적어도 하나를 후보 리스트에 추가할 수 있다. 다음으로, 부호화기 혹은 복호화기는 후보 리스트에 포함되는 후보의 수가 6개가 될 때까지 제로 벡터 후보를 후보 리스트에 추가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 MMVD MVP 후보 리스트는 머지 후보 리스트로부터 MaxNumMMVDCand 만큼의 후보를 유도하여 생성될 수 있다. 즉, 머지 후보 리스트와 MMVD MVP 후보 리스트는 MaxNumMMVDCand 만큼의 후보를 공유할 수 있다. 예컨대, 머지 후보 리스트와 MMVD MVP 후보 리스트는 후보 리스트 내의 첫번째 후보부터 MaxNumMMVDCand까지의 후보를 공유할 수 있다.
MaxNumMMVDCand는 기설정된 값이거나, 부호화기에서 복호화기로 시그널링되는 값에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, MaxNumMMVDCand는 2, 4 및 6 중 하나일 수 있다.
일예로, MaxNumMMVDCand가 2인 경우, MMVD MVP 후보 리스트는 다음의 표 5의 예시와 같이 유도될 수 있다. 즉, 머지 후보 리스트와 MMVD MVP 후보 리스트는 첫번째 후보부터 두번째 후보까지의 후보들을 공유할 수 있다.
[표 5]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000005
다른 예로, MaxNumMMVDCand가 4인 경우, MMVD MVP 후보 리스트는 다음의 표 6의 예시와 같이 유도될 수 있다. 즉, 머지 후보 리스트와 MMVD MVP 후보 리스트는 첫번째 후보부터 네번째 후보까지의 후보들을 공유할 수 있다.
[표 6]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000006
또 다른 예로, MaxNumMMVDCand가 6인 경우, MMVD MVP 후보 리스트는 다음의 표 7의 예시와 같이 유도될 수 있다. 즉, 머지 후보 리스트와 MMVD MVP 후보 리스트는 첫번째 후보부터 여섯 번째 후보까지의 후보들을 공유할 수 있다.
[표 7]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000007
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록의 예측 모드가 IBC 모드인지 여부를 바탕으로 현재 블록에 대한 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
이하의 실시예에서, 구문 요소 pred_mode_ibc_flag는 현재 블록이 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화 되었는지 여부를 지시할 수 있다. 예컨대, pred_mode_ibc_flag가 제 1값인 경우, 현재 블록은 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화될 수 있다. 반면, pred_mode_ibc_flag가 제 2값인 경우, 현재 블록은 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화되지 않을 수 있다.
일예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다. 이때, MMVD 움직임 정보는 MmvdDistance, MmvdSign 및 MmvdOffset 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하의 실시예에서 MmvdOffset은 잔여 움직임 벡터의 실제 벡터 값을 의미할 수 있다.
pred_mode_ibc_flag가 제 1값인 경우, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 8을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 2를 이용하여 결정될 수 있다.
즉, 현재 블록이 IBC 모드 및 MMVD 모드로 부호화 혹은 복호화되는 경우, MmvdDistance는 표 8을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 수학식 2를 이용하여 결정될 수 있다. 이하에서 MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　및 MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]은 각각 잔여 움직임 벡터의 x 축 값 및 y 축 값을 의미할 수 있다.　
[수학식 2]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　　(MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 )　*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　　(MmvdDistance[　x0　][　y0　] 　<< 2)*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 8]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000008
한편, 현재 블록이 IBC모드로 부호화 혹은 복호화 되지 않고, MMVD 모드로 부호화 혹은 복호화되는 경우, MmvdDistance는 아래의 표 9를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 상기 수학식 2에 따라 결정될 수 있다.
즉, pred_mode_ibc_flag가 제 2값(ibc 모드가 아님)이고, mmvd_merge_flag 가 제 1값(MMVD 모드)인 경우, MmvdDistance는 아래의 표 9를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 상기 수학식 2에 따라 결정될 수 있다.
[표 9]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000009
다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다
예컨대, pred_mode_ibc_flag 값에 따라 MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 10을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 3를 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 3]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　　(MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 )　*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　　(MmvdDistance[　x0　][　y0　] 　<< 2)*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 10]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000010
또 다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다
pred_mode_ibc_flag가 제 1값인 경우, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 11을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 4를 이용하여 결정될 수 있다.
즉, 현재 블록이 IBC 모드 및 MMVD 모드로 부호화 혹은 복호화되는 경우, MmvdDistance는 아래의 표 11을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 수학식 4를 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 4]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 4 )*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 4 )*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 11]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000011
한편, 현재 블록이 IBC모드로 부호화 혹은 복호화 되지 않고, MMVD 모드로 부호화 혹은 복호화되는 경우, MmvdDistance는 상기 표 11를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 5에 따라 결정될 수 있다.
즉, pred_mode_ibc_flag가 제 2값(ibc 모드가 아님)이고, mmvd_merge_flag 가 제 1값(MMVD 모드)인 경우, MmvdDistance는 상기 표 11를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 5에 따라 결정될 수 있다.
[수학식 5]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　　(MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 )　*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　　(MmvdDistance[　x0　][　y0　] 　<< 2)*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
또 다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다
예컨대, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 12을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 6을 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 6]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　((　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 ) 　<<(2* pred_mode_ibc_flag))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　((　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 )　 <<(2* pred_mode_ibc_flag))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 12]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000012
또 다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다
예컨대, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 상기 표 12을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 7을 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 7]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << (2+2* pred_mode_ibc_flag))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << (2+2* pred_mode_ibc_flag))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록이 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화 되었는지 여부 및 현재 블록의 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보 중 적어도 하나를 바탕으로 현재 블록에 대한 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다. 여기서, 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보는 sequence, slice, tile, tile group, picture, brick 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다.
이하의 실시예에서, 구문 요소 tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag 혹은 pic_fpel_mmvd_enabled_flag는 현재 블록의 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는지 여부를 지시할 수 있다. 예컨대, tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag 혹은 pic_fpel_mmvd_enabled_flag가 제 1값인 경우, 현재 블록의 잔여 움직임 벡터는 정수 샘플 정밀도로 표현될 수 있다. 반면, tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag 혹은 pic_fpel_mmvd_enabled_flag가 제 2값인 경우, 현재 블록의 잔여 움직임 벡터는 진분수(1/n, fractional) 샘플 정밀도로 표현될 수 있다. 상기 제 1값 및 제 2값은 각각 '1'과 '0'을 의미할 수 있으며, 반대로 '0'과 '1'을 의미할 수 있다. 이하에서, tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag와 pic_fpel_mmvd_enabled_flag은 동일한 의미로 사용될 수 있다.
일예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag 및 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 중 적어도 하나에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
pred_mode_ibc_flag가 제 1값이거나, pic_fpel_mmvd_enabled_flag가 제 1값인 경우, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 13을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 8를 이용하여 결정될 수 있다.
즉, 현재 블록이 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화되거나, 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도로 표현되는 경우 MmvdDistance는 표 13을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 8을 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 8]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　　MmvdDistance[　x0　][　y0　] <<2 *　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　　MmvdDistance[　x0　][　y0　] <<2 *　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 13]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000013
한편, pred_mode_ibc_flag가 제 2값이거나, pic_fpel_mmvd_enabled_flag가 제 2값인 경우, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 14을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 상기 수학식 8을 이용하여 결정될 수 있다.
즉, 현재 블록이 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화되지 않거나, 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 진분수 샘플 정밀도로 표현되는 경우, MmvdDistance는 표 14를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 상기 수학식 8을 이용하여 결정될 수 있다.
[표 14]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000014
다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag 및 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 중 적어도 하나에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
예컨대, pred_mode_ibc_flag 및 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 중 적어도 하나의 값에 따라, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 15를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 9를 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 9]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　　MmvdDistance[　x0　][　y0　] <<2 *　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　　MmvdDistance[　x0　][　y0　] <<2 *　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 15]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000015
또 다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag 및 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 중 적어도 하나에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
pred_mode_ibc_flag가 제 1값이거나, pic_fpel_mmvd_enabled_flag가 제 1값인 경우, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 16을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 10을 이용하여 결정될 수 있다.
즉, 현재 블록이 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화되거나, 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도로 표현되는 경우 MmvdDistance는 표 16을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 수학식 10을 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 10]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 4 )*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 4 )*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 16]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000016
한편, pred_mode_ibc_flag가 제 2값이거나, pic_fpel_mmvd_enabled_flag가 제 2값인 경우, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 상기 표 16을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 11를 이용하여 결정될 수 있다.
즉, 현재 블록이 IBC 모드로 부호화 혹은 복호화되지 않거나, 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 진분수 샘플 정밀도로 표현되는 경우, MmvdDistance는 상기 표 16를 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 11을 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 11]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　　MmvdDistance[　x0　][　y0　] <<2 *　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　　MmvdDistance[　x0　][　y0　] <<2 *　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
또 다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag 및 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 중 적어도 하나에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
예컨대, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 17을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 12를 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 12]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　((　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 ) 　<<(2* pred_mode_ibc_flag||tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　((　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << 2 )　 <<(2* pred_mode_ibc_flag||tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
[표 17]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000017
또 다른 예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pred_mode_ibc_flag 및 pic_fpel_mmvd_enabled_flag 중 적어도 하나에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
예컨대, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 상기 표 17을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 13을 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 13]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　0　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << (2+2*(pred_mode_ibc_flag||tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag)))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][0]
MmvdOffset[　x0　][　y0　][　1　]　=　(　MmvdDistance[　x0　][　y0　] << (2+2*(pred_mode_ibc_flag||tile_group_fpel_mmvd_enabled_flag)))*　MmvdSign[　x0　][　y0　][1]
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록의 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보를 바탕으로 현재 블록에 대한 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
일예로, mmvd_merge_flag가 제 1값인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음과 같이 pic_fpel_mmvd_enabled_flag에 기반하여 MMVD 움직임 정보를 유도할 수 있다.
예컨대, pic_fpel_mmvd_enabled_flag 값에 따라, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 아래의 표 18을 이용하여 결정되고, MmvdOffset은 아래의 수학식 14를 이용하여 결정될 수 있다.
[수학식 14]
MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] = ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] << 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] = ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] << 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
[표 18]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000018
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 세부 머지 모드를 이용하여 영상을 부호화/복호화 하는 방법에 대해서 자세히 설명한다.
아래의 실시예들 중 적어도 하나 또는 적어도 하나의 조합에 따라 영상이 부호화/복호화될 수 있다. 아래의 실시예들을 이용해서 영상의 부호화/복호화 과정에서 현재 블록에 대한 참조 블록을 효율적으로 결정하여 영상 부호화기의 부호화 효율 및 영상 복호화기의 복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
종래에는 머지 모드에 대한 별도의 세부 모드가 존재하지 않았으나, 본 발명에 따르면 머지 모드는 일반 머지 모드, MMVD 머지 모드, 어파인 머지 모드, 멀티 하이포세시스 머지 모드, 삼각 머지 모드 중 적어도 하나의 세부 모드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 현재 블록이 어떤 세부 머지 모드를 이용하여 부호화되는지를 지시하기 위해, 세부 머지 모드 정보를 부호화 혹은 복호화할 수 있다. 일예로, 부호화기 혹은 복호화기는 구문 요소 merge_mode_idx를 이용하여 현재 블록이 어떤 세부 머지 모드를 이용하여 부호화 혹은 복호화 되는지를 결정할 수 있다. 즉 부호화기는 현재 블록의 세부 머지 모드를 지시하기 위해 세부 머지 모드 정보를 시그널링할 수 있다. 예컨대, 세부 머지 모드 정보 혹은 merge_mode_idx는 sequence, slice, tile, tile group, picture, brick 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a를 참조하면, 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은 현재 블록에 대한 세부 머지 모드의 종류를 결정하는 단계(S1310a), 상기 결정된 세부 머지 모드의 종류에 따라 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계(S1320a) 및 상기 세부 머지 모드의 종류를 지시하는 정보를 부호화 하는 단계(S1330a)를 포함할 수 있다.
도 13b를 참조하면, 본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 현재 블록에 대한 세부 머지 모드의 종류를 지시하는 정보를 복호화하는 단계(S1310b), 상기 세부 머지 모드의 종류를 지시하는 정보를 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 세부 머지 모드의 종류를 결정하는 단계(S1320b) 및 상기 결정된 세부 머지 모드의 종류에 따라 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계(S1330b)를 포함할 수 있다.
여기서, 세부 머지 모드의 종류는 부호화 파라미터, 픽처 정보, 슬라이스 정보, 양자화 파리미터(QP), 부호화 블록 플래그(CBF), 블록 크기, 블록 깊이, 블록 형태, 엔트로피 부호화 방법, 주변 블록의 화면내 예측 모드, 시간적 계층 수준 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
이하, 도 13에 도시된 단계에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 현재 블록에 대한 세부 머지 모드의 종류를 결정하는 단계(S1310a, S1320b)에 대해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 merge_mode_idx에 따라 현재 블록의 세부 머지 모드를 결정할 수 있다.
예컨대, merge_mode_idx가 제 1값을 지시하는 경우, 현재 블록은 일반 머지 모드로 부호화 혹은 복호화될 수 있다. merge_mode_idx가 제 1값을 지시하는 경우, merge_idx가 시그널링될 수 있다.
한편, merge_mode_idx가 제 2값을 지시하는 경우, 현재 블록은 MMVD 머지 모드로 부호화 혹은 복호화될 수 있다. merge_mode_idx가 제 2값을 지시하는 경우, mmvd_merge_flag, merge_idx, mmvd_distance_idx, mmvd_direction_idx 중 적어도 하나의 MMVD 움직임 정보가 시그널링될 수 있다.
한편, merge_mode_idx가 제 3값을 지시하는 경우, 현재 블록은 어파인 머지 모드로 부호화 혹은 복호화될 수 있다.
한편, merge_mode_idx가 제 4값을 지시하는 경우, 현재 블록은 멀티 하이포세시스 머지 모드로 부호화 혹은 복호화될 수 있다.
한편, merge_mode_idx가 제 5값을 지시하는 경우, 현재 블록은 삼각 머지 모드로 부호화 혹은 복호화될 수 있다.
한편, merge_mode_idx가 제 6값을 지시하는 경우, 현재 블록은 일반 머지 모드, MMVD 머지 모드, 어파인 머지 모드, 멀티 하이포세시스 머지 모드, 삼각 머지 모드를 제외한 다른 세부 머지 모드를 이용하여 부호화 혹은 복호화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 merge_mode_idx가 지시하는 세부 머지 모드의 종류에 기반하여, merge_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다.
일예로, merge_mode_idx가 제 n값이고, merge_mode_idx가 지시하는 세부 모드의 최대 후보 개수가 M인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 M 값에 따라 merge_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다.
예컨대, merge_mode_idx가 제 1 값을 지시하여, 현재 블록이 일반 머지 모드에 의해 부호화 혹은 복호화되는 경우, merge_idx는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수에 따라 이진화되거나 파싱될 수 있다. 예를 들어, 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수가 6개인 경우 merge_idx는 다음 표 19에 따라 이진화되거나 파싱될 수 있다.
[표 19]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000019
한편, 예컨대, merge_mode_idx가 제 2을 지시하여, 현재 블록이 MMVD 머지 모드에 의해 부호화 혹은 복호화되는 경우, merge_idx 혹은 mmvd_cand_flag는 MMVD MVP 후보 리스트(혹은 MMVD 머지 후보 리스트)의 최대 개수에 따라 이진화되거나 파싱될 수 있다. 예를 들어, MMVD MVP 후보 리스트에 포함되는 후보의 최대 개수가 2개인 경우, merge_idx 혹은 mmvd_cand_flag는 다음의 표 20에 따라 이진화되거나 파싱될 수 있다.
[표 20]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000020
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 부호화기 혹은 복호화기는 merge_mode_idx가 지시하는 세부 머지 모드의 종류의 개수에 기반하여, merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다.
일예로, 부호화기 혹은 복호화기는 fixed length coding 방법을 이용하여 merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다. 예컨대, 세부 머지 모드의 종류가 총 6개 인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음의 표 21에 따라 merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다.
[표 21]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000021
다른 예로, 부호화기 혹은 복호화기는 truncated unary coding 방법을 이용하여 merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다. 예컨대, 세부 머지 모드의 종류가 총 5개 인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음의 표 22에 따라 merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다.
[표 22]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000022
또 다른 예로, 부호화기 혹은 복호화기는 truncated binary coding 방법을 이용하여 merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다. 예컨대, 세부 머지 모드의 종류가 총 5개 인 경우, 부호화기 혹은 복호화기는 다음의 표 23에 따라 merge_mode_idx를 이진화하거나 파싱할 수 있다.
[표 23]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000023
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 세부 머지 모드를 적용함에 있어, 후보 리스트의 후보 중 어떤 후보를 이용하여 예측이 수행되는지를 지시하는 구문 요소를 부호화 혹은 복호화하는 경우, 구문 요소 별로 서로 다른 CABAC(Context-adaptive binary arithmetic coding) 콘텍스트가 적용될 수 있다. 이하에서, 서로 다른 CABAC 콘텍스트가 적용되는 것은 구문 요소의 엔트로피 부호화 혹은 복호화를 위한 초기화 값(initValue)과 확률 업데이트 방법이 다름을 의미할 수 있다.
예컨대, 후보 리스트의 후보 중 어떤 후보를 이용하여 예측이 수행되는지를 지시하는 구문 요소는, 일반 머지 모드에서 사용되는 merge_idx, MMVD 머지 모드에서 사용되는 mmvd_merge_flag 혹은 mmvd_cand_flag, 삼각 머지 모드에서 사용되는 merge_triangle_idx, 어파인 모드에서 사용되는 merge_subblock_idx 중 하나일 수 있다. 각각의 구문 요소 서로 다른 콘텍스트를 이용하여 엔트로피 부호화 혹은 복호화될 수 있다.
예컨대, 상기 구문 요소들은 다음의 표 24에 따른 콘텍스트 할당과 표 25에 따른 initValue 값을 이용하여 엔트로피 부호화 혹은 복호화될 수 있다. 이하의 표에서 각 수치는 하나의 예로 본 발명의 권리범위가 이하의 표에서 사용하는 수치에 의해 제한된 것은 아니다.
[표 24]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000024
[표 25]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000025
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 세부 머지 모드를 적용함에 있어, 후보 리스트의 후보 중 어떤 후보를 이용하여 예측이 수행되는지를 지시하는 구문 요소를 부호화 혹은 복호화하는 경우, 적어도 2개 이상의 구문 요소에 대해 서로 동일한 CABAC 콘텍스트가 적용될 수 있다. 이하에서, 동일한 CABAC 콘텍스트가 적용되는 것은 구문 요소의 엔트로피 부호화 혹은 복호화를 위한 초기화 값(initValue)과 확률 업데이트 방법이 동일함을 의미할 수 있으며, 엔트로피 부호화 혹은 복호화 시 동일한 CABAC 콘텍스트의 확률을 이용하여 동일한 CABAC 콘텍스트 확률을 업데이트함을 의미할 수 있다.
일예로, merge_idx, mmvd_cand_flag(혹은 mmvd_merge_cand) 및 merge_triangle_idx 중 적어도 두 개 이상의 구문 요소에 대해 동일한 CABAC 콘텍스트가 적용될 수 있다.
예컨대, 상기 구문 요소들은 다음의 표 26 내지 표 28에 따른 콘텍스트 할당 중 적어도 하나와 표 29 내지 표 30에 따른 initValue 값 할당 중 적어도 하나를 이용하여 엔트로피 부호화 혹은 복호화될 수 있다. 이하의 표에서 각 수치는 하나의 예로 본 발명의 권리범위가 이하의 표에서 사용하는 수치에 의해 제한된 것은 아니다.
[표 26]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000026
[표 27]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000027
[표 28]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000028
[표 29]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000029
[표 30]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000030
다른 예로, merge_idx, mmvd_cand_flag(혹은 mmvd_merge_cand), merge_triangle_idx 및 merge_subblock_idx 중 적어도 두 개 이상의 구문 요소에 대해 동일한 CABAC 콘텍스트가 적용될 수 있다.
예컨대, 상기 구문 요소들은 다음의 표 31 내지 표 33에 따른 콘텍스트 할당 중 적어도 하나와 표 34 내지 표 35에 따른 initValue 값 할당 중 적어도 하나를 이용하여 엔트로피 부호화 혹은 복호화될 수 있다. 이하의 표에서 각 수치는 하나의 예로 본 발명의 권리범위가 이하의 표에서 사용하는 수치에 의해 제한된 것은 아니다.
[표 31]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000031
[표 32]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000032
[표 33]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000033
[표 34]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000034
[표 35]
Figure PCTKR2019018629-appb-I000035
상기의 실시예들은 부호화기 및 복호화기에서 같은 방법으로 수행될 수 있다.
상기 실시예들 중 적어도 하나 혹은 적어도 하나의 조합을 이용해서 영상을 부호화/복호화할 수 있다.
상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 상이할 수 있고, 상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 동일할 수 있다.
휘도 및 색차 신호 각각에 대하여 상기 실시예를 수행할 수 있고, 휘도 및 색차 신호에 대한 상기 실시예를 동일하게 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 혹은 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 부호화 블록, 예측 블록, 변환 블록, 블록, 현재 블록, 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛, 유닛, 현재 유닛 중 적어도 하나의 크기에 따라 적용될 수 있다. 여기서의 크기는 상기 실시예들이 적용되기 위해 최소 크기 및/또는 최대 크기로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 고정 크기로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예들은 제1 크기에서는 제1의 실시예가 적용될 수도 있고, 제2 크기에서는 제2의 실시예가 적용될 수도 있다. 즉, 상시 실시예들은 크기에 따라 복합적으로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시예들은 최소 크기 이상 및 최대 크기 이하일 경우에만 적용될 수도 있다. 즉, 상기 실시예들을 블록 크기가 일정한 범위 내에 포함될 경우에만 적용될 수도 있다.
예를 들어, 현재 블록의 크기가 8x8 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 4x4일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 16x16 이상이고 64x64 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 시간적 계층(temporal layer)에 따라 적용될 수 있다. 상기 실시예들이 적용 가능한 시간적 계층을 식별하기 위해 별도의 식별자(identifier)가 시그널링되고, 해당 식별자에 의해 특정된 시간적 계층에 대해서 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기 실시예가 적용 가능한 최하위 계층 및/또는 최상위 계층으로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하는 것으로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예가 적용되는 고정된 시간적 계층이 정의될 수도 있다.
예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 슬라이스 종류(slice type) 혹은 타일 그룹 종류가 정의되고, 해당 슬라이스 종류 혹은 타일 그룹 종류에 따라 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화 하는데 이용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 영상 복호화 방법에 있어서,
    현재 블록의 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드로 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계;
    상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 움직임 벡터를 유도하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터를 유도하는 단계; 및
    상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는 단계를 포함하되,
    상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보만이 상기 예측 움직임 벡터의 유도에 이용되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 기설정된 개수의 후보만이 상기 예측 움직임 벡터 유도에 이용되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 첫번째 후보 및 두번째 후보만이 상기 예측 움직임 벡터 유도에 이용되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터는, 상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터의 합을 통해 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 복호화하는 단계를 더 포함하되,
    상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보는, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보, 상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보 및 상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로, 하는 영상 복호화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보는, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) 중 하나의 방향 성분 세트로 표현 됨을 지시하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보는 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는, 잔여 움직임 벡터의 크기를 유도하기 위해 사용되는 크기 값 세트의 값들 중 하나의 값을 지시하되,
    상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기는 제 1 크기 값 세트를 이용하여 유도되고,
    상기 현재 블록 잔여 움직임 벡터가 진분수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기는 제 2 크기 값 세트를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  9. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 크기 값 세트는 (4, 8, 16, 32, 64, 122, 256, 512)이고,
    상기 제 2 크기 값 세트는 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  10. 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference) 모드로 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트를 유도하는 단계;
    상기 머지 후보 리스트를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 머지 인덱스 및 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 유도하는 단계; 및
    상기 머지 인덱스 및 상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 머지 인덱스는 상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보 만을 지시하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 기설정된 개수의 후보만이 상기 머지 후보 인덱스에 의해 지시되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 첫번째 후보 및 두번째 후보만이 상기 머지 인덱스에 의해 지시되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터에 대한 정보는, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보, 상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보 및 상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로, 하는 영상 부호화 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터의 방향 정보는, 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 (+,0), (-,0), (0,+), (0,-) 중 하나의 방향 성분 세트로 표현 됨을 지시하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터의 정밀도 정보는 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는, 잔여 움직임 벡터의 크기를 유도하기 위해 사용되는 크기 값 세트의 값들 중에서 하나의 값을 지시하되,
    상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터가 정수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는 제 1 크기 값 세트를 이용하여 부호화되고,
    상기 현재 블록 잔여 움직임 벡터가 진분수 샘플 정밀도를 사용하는 경우, 상기 잔여 움직임 벡터의 크기 정보는 제 2 크기 값 세트를 이용하여 부호화되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 크기 값 세트는 (4, 8, 16, 32, 64, 122, 256, 512)이고,
    상기 제 2 크기 값 세트는 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  18. 영상 복호화 장치에 수신되고 현재 픽처에 포함된 현재 블록을 복원하는데 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 있어서,
    상기 비트스트림은, 상기 현재 블록의 예측 모드에 대한 정보, 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보 및 상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터에 대한 정보를 포함하되,
    상기 현재 블록의 예측 모드에 대한 정보는 상기 현재 블록의 예측 모드를 MMVD(Merge mode with Motion Vector Difference)로 결정하는데 이용되고,
    상기 현재 블록의 예측에 대한 정보는 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트를 유도하는데 이용되고,
    상기 머지 후보 리스트는 상기 현재 블록에 대한 예측 움직임 벡터를 유도하는데 이용되고,
    상기 현재 블록의 잔여 움직임 벡터에 대한 정보는 상기 현재 블록에 대한 잔여 움직임 벡터를 유도하는데 이용되고,
    상기 예측 움직임 벡터 및 상기 잔여 움직임 벡터는, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도하는데 이용되되,
    상기 머지 후보 리스트 내의 후보 중 일부 후보만이 상기 예측 움직임 벡터의 유도에 이용되는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능한 기록매체
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