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WO2021040481A1 - 크로스 컴포넌트 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법 - Google Patents

크로스 컴포넌트 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법 Download PDF

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WO2021040481A1
WO2021040481A1 PCT/KR2020/011598 KR2020011598W WO2021040481A1 WO 2021040481 A1 WO2021040481 A1 WO 2021040481A1 KR 2020011598 W KR2020011598 W KR 2020011598W WO 2021040481 A1 WO2021040481 A1 WO 2021040481A1
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WO
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information
component
cross
prediction
alf
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/011598
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English (en)
French (fr)
Inventor
남정학
최장원
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to KR1020227006912A priority patent/KR20220044766A/ko
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Priority to US17/683,039 priority patent/US11496734B2/en
Priority to US17/958,882 priority patent/US11870985B2/en
Priority to US18/520,912 priority patent/US20240098261A1/en

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    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • This document relates to an image coding apparatus and method based on cross component filtering.
  • the image/video data becomes high-resolution and high-quality, the amount of information or bits to be transmitted increases relative to that of the existing image/video data. Therefore, the image data can be transmitted using a medium such as an existing wired/wireless broadband line or an existing storage medium. In the case of storing video/video data by using it, the transmission cost and storage cost increase.
  • VR Virtual Reality
  • AR Artificial Realtiy
  • a high-efficiency video/video compression technique is required to effectively compress, transmit, store, and reproduce information of high-resolution, high-quality video/video having various characteristics as described above.
  • CCALF cross component adaptive loop filtering
  • a method and apparatus for improving image/video coding efficiency is provided.
  • an efficient method and apparatus for applying filtering are provided.
  • an efficient method and apparatus for applying ALF is provided.
  • a filtering procedure for reconstructed chroma samples may be performed based on the reconstructed luma samples.
  • reconstructed chroma samples filtered based on the reconstructed luma samples may be modified.
  • information on whether CCALF is available may be signaled in the SPS.
  • information about values of cross-component filter coefficients may be derived from ALF data (general ALF data or CCALF data).
  • APS identifier (ID) information including ALF data for deriving cross-component filter coefficients from a slice may be signaled.
  • information about a filter set index for CCALF may be signaled in units of CTU (block).
  • a video/video decoding method performed by a decoding apparatus is provided.
  • a decoding apparatus for performing video/video decoding is provided.
  • a video/video encoding method performed by an encoding device is provided.
  • an encoding device for performing video/video encoding is provided.
  • a computer-readable digital storage medium in which encoded video/image information generated according to the video/image encoding method disclosed in at least one of the embodiments of the present document is stored is provided.
  • encoded information causing to perform the video/image decoding method disclosed in at least one of the embodiments of the present document by a decoding device or a computer-readable digital storing encoded video/image information Provide a storage medium.
  • subjective/objective visual quality may be improved through efficient filtering.
  • the ALF procedure can be efficiently performed and filtering performance can be improved.
  • reconstructed chroma samples filtered based on reconstructed luma samples are modified to improve quality and coding accuracy of a chroma component of a decoded picture.
  • the CCALF procedure can be efficiently performed.
  • ALF and/or CCALF may be adaptively applied in units of pictures, slices, and/or coding blocks.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/image coding system that can be applied to embodiments of this document.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video encoding apparatus applicable to embodiments of the present document.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus applicable to embodiments of the present document.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of reconstructing a block based on intra prediction in a decoding apparatus.
  • FIG. 6 shows an intra prediction unit in a decoding device.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a block reconstruction method based on inter prediction in an encoding device.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an inter prediction-based block reconstruction method in a decoding apparatus.
  • FIG 9 shows an inter prediction unit in a decoding device.
  • FIG 10 shows an example of the shape of an ALF filter.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a virtual boundary applied to a filtering procedure according to an embodiment of the present document.
  • FIG. 12 shows an example of an ALF procedure using a virtual boundary according to an embodiment of the present document.
  • CCALF cross-component adaptive loop filtering
  • 16 and 17 schematically illustrate an example of a video/video decoding method and related components according to the embodiment(s) of this document.
  • FIG. 18 shows an example of a content streaming system to which embodiments disclosed in this document can be applied.
  • each of the components in the drawings described in the present document is independently illustrated for convenience of description of different characteristic functions, and does not mean that each component is implemented as separate hardware or separate software.
  • two or more of the configurations may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and/or separated are also included in the scope of the disclosure of this document.
  • This document is about video/image coding.
  • the method/embodiment disclosed in this document may be applied to a method disclosed in a versatile video coding (VVC) standard.
  • VVC versatile video coding
  • the method/embodiment disclosed in this document is an EVC (essential video coding) standard, AV1 (AOMedia Video 1) standard, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) or next-generation video/image coding standard (ex. H.267). or H.268, etc.).
  • a video may mean a set of a series of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • CTU coding tree units
  • One picture may be composed of one or more slices/tiles.
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile column is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a height equal to the height of the picture, and a width may be specified by syntax elements in a picture parameter set (The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set).
  • the tile row is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a width specified by syntax elements in a picture parameter set, and a height may be the same as the height of the picture (The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture).
  • a tile scan may represent a specific sequential ordering of CTUs that partition a picture, and the CTUs may be sequentially arranged in a CTU raster scan in a tile, and tiles in a picture may be sequentially arranged in a raster scan of the tiles of the picture.
  • a tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a slice may include an integer number of complete tiles, which may be contained exclusively in a single NAL unit, or an integer number of consecutive complete CTU rows within a tile of a picture (A slice includes an integer number of complete tiles or an integer number of consecutive tiles). complete CTU rows within a tile of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit).
  • one picture may be divided into two or more subpictures.
  • the subpicture may be an rectangular region of one or more slices within a picture.
  • a pixel or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • a or B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • a or B (A or B) may be interpreted as “A and/or B (A and/or B)”.
  • A, B or C (A, B or C) means “only A”, “only B”, “only C”, or "any and all combinations of A, B and C ( It can mean any combination of A, B and C)”.
  • the forward slash (/) or comma used in this document may mean “and/or”.
  • A/B can mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean "A, B or C”.
  • At least one of A and B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one A and B (at least one of A and B)" can be interpreted the same.
  • At least one of A, B and C means “only A”, “only B”, “only C”, or “A, B and C Any combination of (any combination of A, B and C)" may mean.
  • at least one of A, B or C (at least one of A, B or C) or “at least one of A, B and/or C (at least one of A, B and/or C)” It can mean “at least one of A, B and C”.
  • parentheses used in this document may mean “for example”. Specifically, when indicated as “prediction (intra prediction)”, “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”. In other words, “prediction” in this document is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. In addition, even when indicated as “prediction (ie, intra prediction)", “intra prediction” may be proposed as an example of "prediction”.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which this document can be applied.
  • a video/image coding system may include a source device and a receiving device.
  • the source device may transmit the encoded video/image information or data in a file or streaming form to the receiving device through a digital storage medium or a network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video/video.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the reception unit of the reception device through a digital storage medium or a network in a file or streaming format.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver may receive/extract the bitstream and transmit it to the decoding device.
  • the decoding device may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device.
  • the renderer can render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • the video encoding device may include an image encoding device.
  • the encoding apparatus 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, and It may be configured to include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222.
  • the residual processing unit 230 may include a transform unit 232, a quantizer 233, an inverse quantizer 234, and an inverse transformer 235.
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231.
  • the addition unit 250 may be referred to as a reconstructor or a recontructged block generator.
  • the image segmentation unit 210, the prediction unit 220, the residual processing unit 230, the entropy encoding unit 240, the addition unit 250, and the filtering unit 260 described above may include one or more hardware components (for example, it may be configured by an encoder chipset or a processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 270 as an internal/external component.
  • the image segmentation unit 210 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is recursively divided according to the QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT Quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to this document may be performed based on the final coding unit that is no longer divided. In this case, based on the coding efficiency according to the image characteristics, the maximum coding unit can be directly used as the final coding unit, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depth to be optimal. A coding unit of the size of may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and restoration, which will be described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luminance component, or may represent only a pixel/pixel value of a saturation component.
  • Sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
  • the subtraction unit 231 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction samples, or prediction sample array) output from the prediction unit 220 from the input image signal (original block, original samples, or original sample array) to make a residual.
  • a signal residual block, residual samples, or residual sample array
  • the prediction unit 220 may perform prediction on a block to be processed (hereinafter referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the predictor 220 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of a current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, as described later in the description of each prediction mode, and transmit it to the entropy encoder 240.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 222 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located away from each other according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 221 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 221 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion vector of the current block is determined by using a motion vector of a neighboring block as a motion vector predictor and signaling a motion vector difference. I can instruct.
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction to predict one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block.
  • the intra block copy may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the prediction signal generated through the inter prediction unit 221 and/or the intra prediction unit 222 may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique may include Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), Graph-Based Transform (GBT), or Conditionally Non-linear Transform (CNT).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the same size of a square, or may be applied to a block having a variable size other
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits it to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 encodes the quantized signal (information on quantized transform coefficients) and outputs it as a bitstream. have.
  • Information about the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream form in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • Signaled/transmitted information and/or syntax elements described later in this document may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as internal/external elements of the encoding apparatus 200, or It may be included in the entropy encoding unit 240.
  • Quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the addition unit 250 may generate a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, reconstructed samples, or a reconstructed sample array) by adding the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the prediction unit 220 .
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 260 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 270, specifically, the DPB of the memory 270. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset (SAO), adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 290 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 290 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 280.
  • the encoding device may avoid prediction mismatch between the encoding device 200 and the decoding device, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB of the memory 270 may store the modified reconstructed picture to be used as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the memory 270 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 221 in order to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 222.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which the present document can be applied.
  • the decoding apparatus 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. It may be configured to include (filter, 350) and memory (memoery, 360).
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332.
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 321.
  • the entropy decoding unit 310, the residual processing unit 320, the prediction unit 330, the addition unit 340, and the filtering unit 350 described above are one hardware component (for example, a decoder chipset or a processor). ) Can be configured.
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding apparatus 300 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding apparatus of FIG. 2. For example, the decoding apparatus 300 may derive units/blocks based on the block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied by the encoding device.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit along a quad tree structure, a binary tree structure and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from the coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through the playback device.
  • the decoding apparatus 300 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may further decode the picture based on the information on the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information about the syntax element to be decoded and information on the decoding information of the block to be decoded and the neighboring or decoding symbol/bin
  • a context model is determined using the context model, and a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • a receiving unit (not shown) for receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 300, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding apparatus may be referred to as a video/video/picture decoding apparatus, and the decoding apparatus can be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder). May be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoder may include the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, a prediction unit 330, an addition unit 340, and a filtering unit ( 350) and at least one of the memory 360 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 322 obtains a residual signal (residual block, residual sample array) by inverse transforming the transform coefficients.
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later. For example, the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction to predict one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block.
  • the intra block copy may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the intra prediction unit 332 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located away from each other according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 332 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 331 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 331 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information on the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 340 adds the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit 330 to generate a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array). I can. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 340 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, may be output through filtering as described later, or may be used for inter prediction of the next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 60, specifically, the DPB of the memory 360. Can be transferred to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the reconstructed picture (modified) stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 331.
  • the memory 360 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 331 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 332.
  • the embodiments described in the prediction unit 330, the inverse quantization unit 321, the inverse transform unit 322, and the filtering unit 350 of the decoding apparatus 300 are respectively a prediction unit ( 220), the inverse quantization unit 234, the inverse transform unit 235, and the filtering unit 260 may be applied to the same or correspond to each other.
  • a predicted block including prediction samples for a current block which is a block to be coded
  • the predicted block includes prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived identically by the encoding device and the decoding device, and the encoding device decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value of the original block itself.
  • Video coding efficiency can be improved by signaling to the device.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, and generate a reconstructed block including reconstructed samples by summing the residual block and the predicted block. A reconstructed picture to be included can be generated.
  • the residual information may be generated through transformation and quantization procedures.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and derives transform coefficients by performing a transformation procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block. And, by performing a quantization procedure on the transform coefficients, quantized transform coefficients may be derived, and related residual information may be signaled to a decoding apparatus (through a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform technique, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization/inverse transform procedure based on the residual information and derive residual samples (or residual blocks).
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may also inverse quantize/inverse transform quantized transform coefficients for reference for inter prediction of a picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based on this.
  • At least one of quantization/inverse quantization and/or transform/inverse transformation may be omitted.
  • the quantized transform coefficient may be referred to as a transform coefficient.
  • the transform coefficient may be referred to as a coefficient or a residual coefficient, or may still be referred to as a transform coefficient for uniformity of expression.
  • the quantized transform coefficient and the transform coefficient may be referred to as a transform coefficient and a scaled transform coefficient, respectively.
  • the residual information may include information about the transform coefficient(s), and the information about the transform coefficient(s) may be signaled through a residual coding syntax.
  • Transform coefficients may be derived based on the residual information (or information about the transform coefficient(s)), and scaled transform coefficients may be derived through an inverse transform (scaling) of the transform coefficients.
  • Residual samples may be derived based on the inverse transform (transform) of the scaled transform coefficients. This may be applied/expressed in other parts of this document as well.
  • the prediction unit of the encoding device/decoding device may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units.
  • Inter prediction may represent a prediction derived in a method dependent on data elements (eg sample values, motion information, etc.) of a picture(s) other than the current picture (Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (eg, sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture).
  • a predicted block (prediction sample array) for the current block is derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture indicated by a reference picture index. I can.
  • motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • a motion information candidate list may be configured based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block Alternatively, index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • a motion vector prediction (MVP) mode a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled.
  • the motion vector of the current block may be derived by using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • the motion information may include L0 motion information and/or L1 motion information according to an inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • the motion vector in the L0 direction may be referred to as an L0 motion vector or MVL0
  • the motion vector in the L1 direction may be referred to as an L1 motion vector or MVL1.
  • the prediction based on the L0 motion vector may be called L0 prediction
  • the prediction based on the L1 motion vector may be called L1 prediction
  • the prediction based on both the L0 motion vector and the L1 motion vector will be called bi prediction. I can.
  • the motion vector L0 may represent a motion vector associated with the reference picture list L0 (L0), and the motion vector L1 may represent a motion vector associated with the reference picture list L1 (L1).
  • the reference picture list L0 may include pictures prior to the current picture in an output order as reference pictures, and the reference picture list L1 may include pictures after the current picture in an output order.
  • the previous pictures may be referred to as forward (reference) pictures, and the subsequent pictures may be referred to as reverse (reference) pictures.
  • the reference picture list L0 may further include pictures after the current picture in output order as reference pictures. In this case, in the reference picture list L0, the previous pictures may be indexed first, and the subsequent pictures may be indexed next.
  • the reference picture list L1 may further include pictures preceding the current picture in an output order as reference pictures.
  • the subsequent pictures in the reference picture list 1 may be indexed first, and the previous pictures may be indexed next.
  • the output order may correspond to a picture order count (POC) order.
  • POC picture order count
  • the coded video/video is a video coding layer (VCL) that deals with video/video decoding processing and itself, a subsystem for transmitting and storing coded information, and a VCL and subsystem. It exists between and is divided into a network abstraction layer (NAL) that is responsible for network adaptation functions.
  • VCL video coding layer
  • NAL network abstraction layer
  • VCL data including compressed video data is generated, or a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (Video Parameter Set: A parameter set including information such as VPS) or a Supplemental Enhancement Information (SEI) message additionally required for a video decoding process may be generated.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • SEI Supplemental Enhancement Information
  • a NAL unit may be generated by adding header information (NAL unit header) to a Raw Byte Sequence Payload (RBSP) generated in VCL.
  • RBSP refers to slice data, parameter set, SEI message, etc. generated in the VCL.
  • the NAL unit header may include NAL unit type information specified according to RBSP data included in the corresponding NAL unit.
  • the NAL unit may be divided into a VCL NAL unit and a Non-VCL NAL unit according to the RBSP generated from the VCL.
  • the VCL NAL unit may mean a NAL unit including information (slice data) on an image
  • the Non-VCL NAL unit is a NAL unit including information (parameter set or SEI message) necessary for decoding an image.
  • VCL NAL unit and Non-VCL NAL unit may be transmitted through a network by attaching header information according to the data standard of the sub-system.
  • the NAL unit may be transformed into a data format of a predetermined standard such as an H.266/VVC file format, Real-time Transport Protocol (RTP), Transport Stream (TS), and the like and transmitted through various networks.
  • RTP Real-time Transport Protocol
  • TS Transport Stream
  • the NAL unit type may be specified according to the RBSP data structure included in the NAL unit, and information on the NAL unit type may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • the NAL unit may be largely classified into a VCL NAL unit type and a Non-VCL NAL unit type.
  • the VCL NAL unit type may be classified according to the nature and type of a picture included in the VCL NAL unit, and the non-VCL NAL unit type may be classified according to the type of a parameter set.
  • NAL unit type specified according to the type of a parameter set included in the Non-VCL NAL unit type.
  • NAL unit A type for a NAL unit including APS
  • NAL unit A type for a NAL unit including DPS
  • NAL unit Type for NAL unit including VPS
  • NAL unit Type for NAL unit including SPS
  • NAL unit A type for a NAL unit including PPS
  • NAL unit A type for a NAL unit including PH
  • NAL unit types have syntax information for the NAL unit type, and the syntax information may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • the syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified as nal_unit_type values.
  • one picture may include a plurality of slices, and one slice may include a slice header and slice data.
  • one picture header may be further added to a plurality of slices (slice header and slice data set) in one picture.
  • the picture header (picture header syntax) may include information/parameters commonly applicable to the picture.
  • slices can be mixed or replaced with tile groups.
  • the slice header may be mixed or replaced with a type group header.
  • the slice header may include information/parameters commonly applicable to the slice.
  • the APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • the SPS SPS syntax
  • the VPS VPS syntax
  • the DPS DPS syntax
  • the DPS may include information/parameters commonly applicable to the entire video.
  • the DPS may include information/parameters related to concatenation of a coded video sequence (CVS).
  • a high level syntax may include at least one of the APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, VPS syntax, DPS syntax, picture header syntax, and slice header syntax.
  • the image/video information encoded by the encoding device to the decoding device and signaled in the form of a bitstream not only includes intra-picture partitioning information, intra/inter prediction information, residual information, in-loop filtering information, etc. Includes information included in the slice header, information included in the picture header, information included in the APS, information included in the PPS, information included in the SPS, information included in the VPS, and/or the information included in the DPS. can do.
  • the image/video information may further include information on a NAL unit header.
  • an in-loop filtering procedure may be performed on reconstructed samples or reconstructed pictures as described above.
  • the in-loop filtering may be performed in the filter unit of the encoding device and the filter unit of the decoding device, and a deblocking filter, SAO, and/or adaptive loop filter (ALF) may be applied.
  • the ALF procedure may be performed after the deblocking filtering procedure and/or the SAO procedure is completed.
  • the deblocking filtering procedure and/or the SAO procedure may be omitted.
  • a reconstructed block may be generated based on intra prediction/inter prediction for each block, and a reconstructed picture including the reconstructed blocks may be generated.
  • the current picture/slice is an I picture/slice
  • blocks included in the current picture/slice may be reconstructed based only on intra prediction.
  • the current picture/slice is a P or B picture/slice
  • blocks included in the current picture/slice may be reconstructed based on intra prediction or inter prediction.
  • intra prediction may be applied to some blocks in the current picture/slice
  • inter prediction may be applied to the remaining blocks.
  • Intra prediction may represent prediction of generating prediction samples for a current block based on reference samples in a picture (hereinafter, referred to as a current picture) to which the current block belongs.
  • a current picture a picture to which the current block belongs.
  • neighboring reference samples to be used for intra prediction of the current block may be derived.
  • the neighboring reference samples of the current block are a sample adjacent to the left boundary of the current block of size nWxnH, a total of 2xnH samples adjacent to the bottom-left, and a sample adjacent to the top boundary of the current block. And a total of 2xnW samples adjacent to the top-right side and one sample adjacent to the top-left side of the current block.
  • the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples adjacent to the right boundary of the current block of size nWxnH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the lower right side of the current block. It may include one sample adjacent to (bottom-right).
  • the decoder may construct neighboring reference samples to be used for prediction by substituting samples that are not available with available samples.
  • neighboring reference samples to be used for prediction may be configured through interpolation of available samples.
  • a prediction sample can be derived based on an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) prediction among neighboring reference samples of the current block
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the sample.
  • it may be called a non-directional mode or a non-angular mode
  • it may be called a directional mode or an angular mode.
  • through interpolation between the second neighboring samples and the first neighboring samples, which are located in a direction opposite to the prediction direction of the intra prediction mode of the current block based on the prediction sample of the current block among the neighboring reference samples.
  • a prediction sample may be generated.
  • LIP linear interpolation intra prediction
  • chroma prediction samples may be generated based on luma samples using a linear model. This case may be called LM mode.
  • a temporary prediction sample of the current block is derived based on the filtered surrounding reference samples, and at least one derived according to the intra prediction mode among the existing surrounding reference samples, that is, unfiltered surrounding reference samples.
  • a prediction sample of the current block may be derived by weighted summation of a reference sample and the temporary prediction sample.
  • PDPC Partition dependent intra prediction
  • a reference sample line with the highest prediction accuracy is selected among the neighboring multi-reference sample lines of the current block, and a prediction sample is derived from the reference sample located in the prediction direction from the line, and the used reference sample line is decoded.
  • Intra prediction encoding can be performed by instructing (signaling) the device.
  • MRL multi-reference line
  • the current block is divided into vertical or horizontal subpartitions, and intra prediction is performed based on the same intra prediction mode, but neighboring reference samples may be derived and used in units of the subpartition.
  • the intra prediction mode for the current block is equally applied to the subpartitions, but by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions, intra prediction performance may be improved in some cases.
  • This prediction method may be called intra sub-partitions (ISP) or ISP-based intra prediction.
  • ISP intra sub-partitions
  • the above-described intra prediction methods may be referred to as an intra prediction type differently from the intra prediction mode in Table of Contents 1.2.
  • the intra prediction type may be referred to as various terms such as an intra prediction technique or an additional intra prediction mode.
  • the intra prediction type (or additional intra prediction mode, etc.) may include at least one of the aforementioned LIP, PDPC, MRL, and ISP.
  • a general intra prediction method excluding a specific intra prediction type such as LIP, PDPC, MRL, and ISP may be referred to as a normal intra prediction type.
  • the normal intra prediction type may be generally applied when the specific intra prediction type as described above is not applied, and prediction may be performed based on the aforementioned intra prediction mode. Meanwhile, post-processing filtering may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the intra prediction procedure may include determining an intra prediction mode/type, deriving a neighboring reference sample, and deriving an intra prediction mode/type based prediction sample. Also, if necessary, a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples.
  • the encoding device performs intra prediction on the current block.
  • the encoding apparatus may derive an intra prediction mode for a current block, derive neighboring reference samples of the current block, and generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode and the neighboring reference samples.
  • the procedure of determining the intra prediction mode, deriving neighboring reference samples, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the intra prediction unit 222 of the encoding apparatus may include a prediction mode/type determination unit, a reference sample derivation unit, and a prediction sample derivation unit.
  • the intra prediction mode for the current block A /type may be determined, a reference sample deriving unit may derive neighboring reference samples of the current block, and a prediction sample deriving unit may derive motion samples of the current block.
  • the intra prediction unit 222 may further include a prediction sample filter unit.
  • the encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among a plurality of intra prediction modes. The encoding apparatus may compare RD costs for the intra prediction modes and determine an optimal intra prediction mode for the current block.
  • the encoding device may perform a prediction sample filtering procedure.
  • Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the encoding apparatus derives residual samples for the current block based on prediction samples.
  • the encoding apparatus may compare the prediction samples from the original samples of the current block based on a phase, and derive the residual samples.
  • the encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients, and then perform inverse quantization/inverse transform processing of the quantized transform coefficients to derive (modified) residual samples.
  • the reason for performing inverse quantization/inverse transformation after transformation/quantization as described above is to derive residual samples identical to residual samples derived from the decoding apparatus as described above.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed block including reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the (modified) residual samples.
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block.
  • the encoding apparatus encodes video information including prediction information on the intra prediction (ex. prediction mode information indicating a prediction mode) and residual information on the intra and the residual samples, and converts the encoded video information into a bitstream. It is as described above that it can be output in the form.
  • the residual information may include a residual coding syntax.
  • the encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients.
  • the residual information may include information on the quantized transform coefficients.
  • 5 is a flowchart illustrating a method of reconstructing a block based on intra prediction in a decoding apparatus.
  • 6 shows an intra prediction unit in a decoding device.
  • the decoding device may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding device.
  • S500 to S520 may be performed by the intra prediction unit 331 of the decoding apparatus, and the prediction information of S500 and the residual information of S530 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 310 of the decoding apparatus.
  • the residual processing unit 320 of the decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information.
  • the inverse quantization unit 321 of the residual processing unit 320 performs inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information to derive transform coefficients, and the residual processor
  • the inverse transform unit 322 may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients.
  • S540 may be performed by the addition unit 340 or the restoration unit of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may derive an intra prediction mode for the current block based on the received prediction mode information (S500).
  • the decoding apparatus may derive neighboring reference samples of the current block (S510).
  • the decoding apparatus generates prediction samples in the current block based on the intra prediction mode and the neighboring reference samples (S520).
  • the decoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure. Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the decoding apparatus generates residual samples for the current block based on the received residual information (S530).
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and derive a reconstructed block including the reconstructed samples (S540).
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block.
  • the intra prediction unit 331 of the decoding apparatus may include a prediction mode/type determination unit 331-1, a reference sample derivation unit 331-2, and a prediction sample derivation unit 331-3, and prediction The mode/type determination unit 331-1 determines an intra prediction mode for the current block based on the prediction mode information obtained from the entropy decoding unit 310 of the decoding device, and the reference sample derivation unit 331-2 ⁇ n derives neighboring reference samples of the current block, and the prediction sample derivation unit 331-3 may derive prediction samples of the current block. Meanwhile, although not shown, when the above-described prediction sample filtering procedure is performed, the intra prediction unit 331 may further include a prediction sample filter unit (not shown).
  • the prediction information may include intra prediction mode information and/or intra prediction type information.
  • the intra prediction mode information may include, for example, flag information (ex. intra_luma_mpm_flag) indicating whether a most probable mode (MPM) is applied to the current block or a remaining mode is applied, and the When MPM is applied to the current block, the prediction mode information may further include index information (ex. intra_luma_mpm_idx) indicating one of the intra prediction mode candidates (MPM candidates).
  • MPM candidates may be composed of an MPM candidate list or an MPM list. In addition, when the MPM is not applied to the current block, the intra prediction mode information includes remaining mode information (ex.
  • intra_luma_mpm_remainder indicating one of the remaining intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates (MPM candidates). It may contain more.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information.
  • a separate MPM list may be configured for the above-described MIP.
  • the intra prediction type information may be implemented in various forms.
  • the intra prediction type information may include intra prediction type index information indicating one of the intra prediction types.
  • the intra prediction type information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), and the ISP is the current block.
  • ISP flag information indicating whether it is applied to (ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex.
  • intra_subpartitions_split_flag flag information indicating whether PDCP is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not.
  • the intra prediction type information may include a MIP flag indicating whether MIP is applied to the current block.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through the coding method described in this document.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through entropy coding (ex. CABAC, CAVLC) coding based on a truncated (rice) binary code.
  • the prediction unit of the encoding device/decoding device may derive prediction samples by performing inter prediction in block units.
  • Inter prediction may represent a prediction derived in a method dependent on data elements (eg sample values, motion information, etc.) of a picture(s) other than the current picture (Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (eg, sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture).
  • a predicted block (prediction sample array) for the current block is derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture indicated by a reference picture index. I can.
  • motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • a motion information candidate list may be configured based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block Alternatively, index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • a motion vector prediction (MVP) mode a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled.
  • the motion vector of the current block may be derived by using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a block reconstruction method based on inter prediction in an encoding device.
  • S700 may be performed by the inter prediction unit 221 of the encoding device, and S710 to S730 may be performed by the residual processing unit 230 of the encoding device. Specifically, S710 may be performed by the subtraction unit 231 of the encoding device, S720 may be performed by the conversion unit 232 and quantization unit 233 of the encoding device, and S730 is the inverse quantization unit of the encoding device. It may be performed by 234 and the inverse transform unit 235.
  • prediction information may be derived by the inter prediction unit 221 and encoded by the entropy encoding unit 240. Residual information is derived through S710 and S720 and may be encoded by the entropy encoding unit 240.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 232 of the encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 233.
  • Information on the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 240 through a residual coding procedure.
  • the encoding apparatus performs inter prediction on the current block (S700).
  • the encoding apparatus may derive the inter prediction mode and motion information of the current block and generate prediction samples of the current block.
  • the procedure for determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the inter prediction unit 221 of the encoding apparatus may include a prediction mode determination unit, a motion information derivation unit, and a prediction sample derivation unit, and the prediction mode determination unit determines a prediction mode for the current block, and An information derivation unit may derive motion information of the current block, and a prediction sample derivation unit may derive motion samples of the current block.
  • the inter prediction unit 221 of the encoding apparatus searches for a block similar to the current block within a certain area (search area) of reference pictures through motion estimation, and the difference from the current block is It is possible to derive a reference block that is less than the minimum or a certain standard. Based on this, a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block.
  • the encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among various prediction modes. The encoding apparatus may compare RD costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
  • the encoding apparatus configures a merge candidate list to be described later, and the current block and middle of the reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list. It is possible to derive a reference block whose difference from the current block is less than a minimum or a predetermined standard. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the decoding apparatus. Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
  • the encoding device configures a (A)MVP candidate list to be described later, and among mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A)MVP candidate list
  • the motion vector of the selected mvp candidate may be used as the mvp of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by the above-described motion estimation may be used as a motion vector of the current block, and among the mvp candidates, the difference between the motion vector of the current block is the smallest.
  • An mvp candidate having a motion vector may be the selected mvp candidate.
  • a motion vector difference which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block, may be derived.
  • the information on the MVD may be signaled to the decoding device.
  • the value of the reference picture index may be separately signaled to the decoding device by configuring reference picture index information.
  • the encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples (S710).
  • the encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples.
  • the encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients (S720), and then perform inverse quantization/inverse transform processing of the quantized transform coefficients again to derive (modified) residual samples ( S730).
  • S720 quantized transform coefficients
  • S730 inverse quantization/inverse transform processing of the quantized transform coefficients again to derive (modified) residual samples
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed block including reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the (modified) residual samples (S740).
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block.
  • the encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information.
  • the encoding device may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and may include prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index, etc.) and information on motion information.
  • the information on the motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag, or mvp index) that is information for deriving a motion vector.
  • the information on the motion information may include information on the above-described MVD and/or reference picture index information.
  • the information on the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or bi prediction is applied.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to a decoding device, or may be transmitted to a decoding device through a network.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an inter prediction-based block reconstruction method in a decoding apparatus. 9 shows an inter prediction unit in a decoding device.
  • the decoding device may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding device.
  • S800 to S820 may be performed by the inter prediction unit 332 of the decoding apparatus, and the prediction information of S800 and the residual information of S830 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 310 of the decoding apparatus.
  • the residual processing unit 320 of the decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information.
  • the inverse quantization unit 321 of the residual processing unit 320 performs inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information to derive transform coefficients, and the residual processor
  • the inverse transform unit 322 may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients.
  • S840 may be performed by the addition unit 340 or the restoration unit of the decoding device.
  • the decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S800).
  • the decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
  • the merge mode may be applied to the current block or the (A)MVP mode is determined based on the merge flag.
  • one of various inter prediction mode candidates may be selected based on the mode index.
  • the inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode, and/or (A)MVP mode, or may include various inter prediction modes to be described later.
  • the decoding apparatus derives motion information of the current block based on the determined inter prediction mode (S810). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the decoding apparatus may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the above-described selection information (merge index). Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate. Motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
  • the decoding apparatus configures a (A)MVP candidate list to be described later, and among mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A)MVP candidate list
  • the motion vector of the selected mvp candidate may be used as the mvp of the current block.
  • the selection may be performed based on the above-described selection information (mvp flag or mvp index).
  • the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD
  • a motion vector of the current block may be derived based on the mvp of the current block and the MVD.
  • a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information.
  • a picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
  • motion information of the current block may be derived without constructing a candidate list, and in this case, motion information of the current block may be derived according to a procedure disclosed in a prediction mode to be described later.
  • the configuration of the candidate list as described above may be omitted.
  • the decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on motion information of the current block (S820).
  • the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and prediction samples of the current block may be derived using samples of the reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block.
  • a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
  • the inter prediction unit 332 of the decoding apparatus may include a prediction mode determination unit 332-1, a motion information derivation unit 332-2, and a prediction sample derivation unit 332-3.
  • a prediction mode for the current block is determined based on the prediction mode information received from the mode determination unit 332-1, and the current Motion information (motion vector and/or reference picture index, etc.) of the block may be derived, and prediction samples of the current block may be derived by the prediction sample deriving unit 332-3.
  • the decoding apparatus generates residual samples for the current block based on the received residual information (S830).
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and derive a reconstructed block including the reconstructed samples (S840).
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block.
  • inter prediction modes may be used for prediction of a current block in a picture.
  • various modes such as a merge mode, a skip mode, a motion vector prediction (MVP) mode, an affine mode, a subblock merge mode, and a merge with MVD (MMVD) mode may be used.
  • Decoder side motion vector refinement (DMVR) mode, adaptive motion vector resolution (AMVR) mode, Bi-prediction with CU-level weight (BCW), and Bi-directional optical flow (BDOF) are additional modes that can be used more or instead.
  • the MVP mode may also be referred to as an affine motion prediction mode.
  • the MVP mode may be called an advanced motion vector prediction (AMVP) mode.
  • some modes and/or motion information candidates derived by some modes may be included as one of motion information related candidates of other modes.
  • the HMVP candidate may be added as a merge candidate of the merge/skip mode, or may be added as an mvp candidate of the MVP mode.
  • Prediction mode information indicating the inter prediction mode of the current block may be signaled from the encoding device to the decoding device.
  • the prediction mode information may be included in a bitstream and received by a decoding apparatus.
  • the prediction mode information may include index information indicating one of a plurality of candidate modes.
  • the inter prediction mode may be indicated through hierarchical signaling of flag information.
  • the prediction mode information may include one or more flags. For example, a skip flag is signaled to indicate whether to apply the skip mode, and when the skip mode is not applied, the merge flag is signaled to indicate whether to apply the merge mode, and when the merge mode is not applied, the MVP mode is indicated to be applied. Alternatively, a flag for additional classification may be further signaled.
  • the Rane mode may be signaled as an independent mode, or may be signaled as a mode dependent on a merge mode or an MVP mode.
  • the Rane mode may include an An Arte merge mode and an an MVP mode.
  • information indicating whether the above-described list0 (L0) prediction, list1 (L1) prediction, or bi-prediction is used in the current block (current coding unit) may be signaled to the current block.
  • the information may be referred to as motion prediction direction information, inter prediction direction information, or inter prediction indication information, and may be configured/encoded/signaled in the form of an inter_pred_idc syntax element, for example. That is, the inter_pred_idc syntax element may indicate whether the above-described list0 (L0) prediction, list1 (L1) prediction, or bi-prediction is used in the current block (current coding unit).
  • an inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, or BI prediction) indicated by an inter_pred_idc syntax element may be indicated as a motion prediction direction.
  • L0 prediction may be represented by pred_L0, L1 prediction by pred_L1, and bi prediction by pred_BI.
  • prediction types as shown in the following table may be determined according to the value of the inter_pred_idc syntax element.
  • one picture may include one or more slices.
  • the slice may have one of slice types including intra (I) slice, predictive (P) slice, and bi-predictive (B) slice.
  • the slice type may be indicated based on slice type information.
  • intra (I) slice predictive (P) slice
  • B) slice bi-predictive
  • the slice type may be indicated based on slice type information.
  • intra prediction or inter prediction may be used, and when inter prediction is used, only uni prediction may be used.
  • intra prediction or inter prediction may be used, and when inter prediction is used, up to a maximum bi prediction may be used.
  • L0 and L1 may include reference pictures encoded/decoded before the current picture.
  • L0 may include reference pictures before and/or after the current picture in POC order
  • L1 may include reference pictures after and/or before the current picture in POC order.
  • a lower reference picture index may be allocated to L0 than the current picture in POC order
  • a lower reference picture index may be allocated to L1 to reference pictures later than the current picture in POC order.
  • B slice bi-prediction may be applied, and even in this case, unidirectional bi-prediction may be applied, or bi-directional bi-prediction may be applied. Two-way bi-prediction can be called true bi-prediction.
  • a residual block may be derived based on the predicted block (prediction samples) derived through prediction at the encoding stage, and the residual samples are transformed/quantized to Residual information may be generated.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients.
  • the residual information may be included in video/image information, and the video/image information may be encoded and transmitted to a decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • the decoding apparatus may obtain the residual information from the bitstream, and may derive residual samples based on the residual information.
  • the decoding apparatus may derive quantized transform coefficients based on the residual information, and may derive a residual block (residual samples) through an inverse quantization/inverse transform procedure.
  • At least one of the (inverse) transformation and/or (inverse) quantization may be omitted.
  • Modified reconstructed samples, blocks, and pictures may be generated through the in-loop filtering procedure, and the modified (modified filtered) reconstructed in a decoding device
  • the picture may be output as a decoded picture, and may be stored in a decoded picture buffer or a memory of an encoding/decoding apparatus and used as a reference picture in an inter prediction procedure when encoding/decoding a picture later.
  • the in-loop filtering procedure may include a deblocking filtering procedure, a sample adaptive offset (SAO) procedure, and/or an adaptive loop filter (ALF) procedure, as described above.
  • one or some of the deblocking filtering procedure may be sequentially applied, or all of them may be sequentially applied. It can also be applied as.
  • the SAO procedure may be performed.
  • the ALF procedure may be performed. This can likewise be done in the encoding device.
  • Deblocking filtering is a filtering technique that removes distortion occurring at the boundary between blocks in a reconstructed picture.
  • the deblocking filtering procedure may, for example, derive a target boundary from a reconstructed picture, determine a boundary strength (bS) for the target boundary, and perform deblocking filtering on the target boundary based on the bS.
  • the bS may be determined based on a prediction mode of two blocks adjacent to the target boundary, a motion vector difference, whether a reference picture is the same, or whether a non-zero significant coefficient exists.
  • SAO is a method of compensating for an offset difference between a reconstructed picture and an original picture in units of samples, and may be applied based on a type such as a band offset or an edge offset.
  • samples may be classified into different categories according to each SAO type, and an offset value may be added to each sample based on the category.
  • Filtering information for SAO may include information on whether to apply SAO, SAO type information, SAO offset value information, and the like.
  • SAO may be applied to a reconstructed picture after applying the deblocking filtering.
  • ALF Adaptive Loop Filter
  • the encoding device may determine whether to apply ALF, an ALF shape, and/or an ALF filtering coefficient through comparison between the reconstructed picture and the original picture, and may signal to the decoding device. That is, filtering information for ALF may include information on whether to apply ALF, ALF filter shape information, ALF filtering coefficient information, and the like. ALF may be applied to a reconstructed picture after applying the deblocking filtering.
  • FIG 10 shows an example of the shape of an ALF filter.
  • FIG. 10A shows a 7x7 diamond filter shape
  • FIG. 10B shows a 5x5 diamond filter shape
  • Cn in a filter shape represents a filter coefficient.
  • n is the same in Cn, this indicates that the same filter coefficients can be assigned.
  • the position and/or unit to which filter coefficients are allocated according to the filter shape of the ALF may be referred to as a filter tap.
  • one filter coefficient may be assigned to each filter tap, and the arrangement of the filter taps may correspond to a filter shape.
  • the filter tap located at the center of the filter shape may be referred to as a center filter tap.
  • the same filter coefficients may be assigned to two filter taps having the same n value present at positions corresponding to each other based on the center filter tap.
  • 25 filter taps are included, and filter coefficients C0 to C11 are allocated in a centrally symmetrical form, so filter coefficients can be allocated to the 25 filter taps with only 13 filter coefficients. have.
  • 13 filter taps are included, and filter coefficients C0 to C5 are allocated in a centrally symmetrical form, so filter coefficients are allocated to the 13 filter taps with only 7 filter coefficients. can do.
  • 12 of the 13 filter coefficients for the 7x7 diamond filter shape are signaled (explicitly), and one filter coefficient is (implicitly). Can be derived).
  • six of the seven filter coefficients for a 5x5 diamond filter shape are signaled (explicitly), and one filter coefficient can be derived (implicitly).
  • an ALF parameter used for the ALF procedure may be signaled through an adaptation parameter set (APS).
  • the ALF parameter may be derived from filter information or ALF data for the ALF.
  • ALF is a type of in-loop filtering technique that can be applied in video/video coding as described above.
  • ALF can be performed using a Wiener-based adaptive filter. This may be for minimizing a mean square error (MSE) between original samples and decoded samples (or reconstructed samples).
  • MSE mean square error
  • a high level design for an ALF tool may contain syntax elements accessible in the SPS and/or slice header (or tile group header).
  • geometric transforms such as rotation or diagonal and vertical flipping depend on the calculated slope values for the block, and filter coefficients f(k, l) and It can be applied to the corresponding filter clipping values c(k, l). This is the same as applying these transforms to samples in the filter support area.
  • Those creating other blocks to which the ALF is applied can be similar to arranging these blocks according to their directionality.
  • K may be the size of the filter.
  • 0 k, 1 k-1 may be coefficients coordinates.
  • (0, 0) may be an upper left corner coordinate
  • (K-1, K-1) may be a lower right corner coordinate.
  • ALF filter parameters can be signaled in the APS and the slice header.
  • up to 25 luma filter coefficients and clipping value indices may be signaled.
  • up to 8 chroma filter coefficients and clipping value indices may be signaled.
  • filter coefficients of different classifications for the luma component may be merged.
  • indices of APSs (referenced by the current slice) used for the current slice may be signaled.
  • Clipping value indexes decoded from the APS may make it possible to determine clipping values using a luma table of clipping values and a chroma table of clipping values. These clipping values may depend on the internal bitdepth. More specifically, a luma table of clipping values and a chroma table of clipping values may be derived based on the following equations.
  • B may be an internal bit depth
  • N may be the number of allowed clipping values (a predetermined number). For example, N may be 4.
  • APS indices may be signaled to indicate the luma filter sets used for the current slice.
  • the filtering procedure can be further controlled at the CTB level. For example, a flag indicating whether the ALF is applied to the luma CTB may be signaled.
  • the luma CTB can select one of 16 fixed filter sets and filter sets from APSs.
  • the filter set index may be signaled for the luma CTB to indicate which filter set is applied.
  • the 16 fixed filter sets can be predefined and can be hard-coded in both the encoder and the decoder.
  • the APS index can be signaled in the slice header to indicate the chroma filter sets used for the current slice.
  • a filter index can be signaled for each chroma CTB if there are more than one chroma filter set in the APS.
  • the filter coefficients can be quantized with 128 norm.
  • a bitstream conformance can be applied and thus the coefficient values of non-central position can be in the range of 0 to 28 and/or the remainder.
  • the coefficient values of the positions may be in the range of -27 to 27-1.
  • the center position coefficient may not be signaled in the bitstream and may be determined (considered) in advance as 128.
  • each sample R(i, j) can be filtered, and the filtered result R'(i, j) can be expressed as the following equation.
  • f(k, l) may be decoded filter coefficients
  • K(x, y) may be a clipping function
  • c(k, l) may be decoded clipping parameters.
  • the variables k and/or l may vary from -L/2 to L/2.
  • L may represent the filter length.
  • modified block classification and filtering can be applied for samples adjacent to horizontal CTU boundaries.
  • a virtual boundary can be defined.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a virtual boundary applied to a filtering procedure according to an embodiment of the present document.
  • 12 shows an example of an ALF procedure using a virtual boundary according to an embodiment of the present document.
  • FIG. 12 will be described in conjunction with FIG. 11.
  • the virtual boundary may be a line defined by shifting the horizontal CTU boundary by N samples.
  • N can be 4 for the luma component, and/or N can be 2 for the chroma component.
  • the modified block classification can be applied to the luma component.
  • the 1D Laplacian slope of a 4X4 block on the virtual boundary only samples on the virtual boundary can be used.
  • the 1D Laplacian slope calculation of a 4X4 block below the virtual boundary only samples below the virtual boundary can be used.
  • Quantization of the activity value A may be scaled accordingly in consideration of the reduced number of samples used in the 1D Laplacian gradient calculation.
  • a symmetrical padding operation at virtual boundaries can be used for luma and chroma components.
  • neighboring samples located above the virtual boundary may be padded. Meanwhile, corresponding samples of the other side may also be symmetrically padded.
  • the procedure described according to FIG. 12 may also be used for the boundaries of a slice, brick, and/or tile in case a filter is not available across the boundaries.
  • ALF block classification only samples contained in the same slice, brick, and/or tile can be used and the vitality value can be scaled accordingly.
  • symmetrical padding may be applied for each of the horizontal and/or vertical directions for horizontal and/or vertical boundaries.
  • CCALF cross component adaptive loop filtering
  • the ALF procedure may include a general ALF procedure and a CCALF procedure. That is, the CCALF procedure may refer to some procedures of the ALF procedure.
  • the filtering procedure may include a deblocking procedure, an SAO procedure, an ALF procedure, and/or a CCALF procedure.
  • CC-ALF can refine each chroma component using luma sample values.
  • the CC-ALF is controlled by (image) information of the bitstream, and the image information includes (a) information on filter coefficients for each chroma component and (b) a mask that controls filter application to blocks of samples. May include information about. Filter coefficients can be signaled in APS, and block size and mask can be signaled in slice level.
  • CC-ALF can be operated by applying a linear diamond-shaped filter (FIG. 13B) to the luma channel for each chroma component.
  • the filter coefficients are sent to the APS, scaled by a factor of 210, and rounded up for a fixed point representation.
  • the application of the filter is controlled at a variable block size and can be signaled by a context coding flag received for blocks of each sample.
  • the block size along with the CC-ALF available flag can be received at the slice level for each chroma component.
  • the block size (for chroma samples) can be 16x16, 32x32, 64x64, or 128x128.
  • An embodiment of this document relates to filter on/off transmission and filter coefficient transmission in CC-ALF.
  • information (syntax element) in the syntax table disclosed in this document may be included in image/video information, and may be configured/encoded by an encoding device and transmitted to a decoding device in the form of a bitstream.
  • the decoding apparatus may parse/decode information (syntax element) in the corresponding syntax table.
  • the decoding apparatus may perform a picture/image/video decoding procedure (specifically, the CCALF procedure) based on the decoded information. The same applies to other examples below.
  • a sequence parameter set may include a CCALF available flag (sps_ccalf_enable_flag).
  • the CCALF available flag may be transmitted independently from the ALF available flag (sps_alf_enabled_flag) for determining whether the ALF is used (applied).
  • the following table shows exemplary syntax of the SPS according to the present embodiment.
  • the following table shows exemplary semantics for the CC-ALF available flag included in the table.
  • the CC-ALF available flag may indicate whether (may be related to) whether CC-ALF is available.
  • the condition for ChromaArrayType may be determined as shown in the following table.
  • the SPS may include a CC-ALF available flag.
  • ChromaArrayType is not 0, the chroma format may not be monochrome, and in this case, the CCALF available flag may be transmitted through the SPS.
  • the following table shows exemplary semantics for the CC-ALF available flag included in the table.
  • the image information may include the SPS.
  • the SPS may include a first ALF available flag (sps_alf_enabled_flag) related to whether or not the ALF is available. For example, based on the determination that the value of the first ALF available flag is 1, the SPS may include a CCALF available flag related to whether the cross-component filtering is available.
  • general restriction information for defining a profile and level may include a restriction flag for CC-ALF.
  • syntax of the general restriction information may be expressed as shown in the following table.
  • the following table shows exemplary semantics for the CC-ALF restriction flag included in the table.
  • the image information may include the general restriction information.
  • the general restriction information may include a CCALF restriction flag for restricting the cross-component filtering based on a value of the CCALF available flag included in the SPS. If the value of the CCALF restriction flag is 0, the CCALF restriction may not be applied.
  • the CCALF restriction flag having a value of 1 may indicate that the value of the CCALF available flag included in the SPS is 0.
  • a flag slice_cross_component_alf_cb_enabled_flag may be added in a slice unit.
  • the slice_cross_component_alf_cb_enabled_flag flag may be transmitted when the sps_ccalf_enabled_flag flag is 1.
  • the slice_ccalf_enable_flag flag may be transmitted when the sps_ccalf_enabled_flag flag is 1 and ChromaArrayType is not 0.
  • the slice_cross_component_alf_cb_enabled_flag flag is 1
  • the slice_cross_component_alf_cb_reuse_temporal_layer_filter syntax may be additionally transmitted.
  • this syntax value is 0, the syntax slice_cross_component_alf_cb_aps_id may be transmitted.
  • a slice_cross_component_alf_cb_log2_control_size_minus4 syntax for a block size for CC-ALF may be transmitted.
  • the following table is an exemplary syntax of slice header information according to the above-described embodiment.
  • the following table shows exemplary semantics for the syntax elements included in the table.
  • a slice_ccalf_enable_flag flag may be added in a slice unit.
  • the slice_ccalf_enable_flag flag may be transmitted when the sps_ccalf_enabled_flag flag is 1.
  • the slice_ccalf_enable_flag flag may be transmitted when the sps_ccalf_enabled_flag flag is 1 and ChromaArrayType is not 0.
  • the slice_ccalf_chroma_idc syntax and the slice_ccalf_aps_id_chroma syntax may be additionally transmitted.
  • the slice_ccalf_chroma_idc syntax indicates whether Cb or Cr is applied, and the slice_ccalf_aps_id_chroma syntax indicates the APS id referenced for the corresponding slice CC-ALF.
  • the following table shows the syntax of slice header information according to the present embodiment.
  • the following table shows the semantics for the syntax elements included in the table.
  • the syntax element slice_ccalf_chroma_idc may be described based on semantics as shown in the following table.
  • CC-ALF may be performed without an additional available flag (or similar information) at the slice level.
  • Some syntax of slice header information according to the present embodiment is shown in the following table.
  • the following table shows the semantics for the syntax elements included in the table.
  • a syntax element slice_ccalf_chroma_idc may be included in slice header information based on a condition for ChromaArrayType.
  • the header information is a first flag (slice_cross_component_alf_cb_enabeld_flag or sh_cc_alf_cb_enabeld_flag) related to whether CCALF is available for the Cb color component of the filtered reconstructed chroma samples, and Cr of the filtered reconstructed chroma samples.
  • a second flag (slice_cross_component_alf_cr_enabeld_flag or sh_cc_alf_cr_enabeld_flag) related to whether CCALF is available for the color component may be included.
  • the header information is information related to the identifier of the APS for deriving cross-component filter coefficients for the Cb color component (slice_cross_component_alf_cb Or sh_cc_alf_cb_aps_id) may be included.
  • the header information is information related to the APS identifier for deriving cross-component filter coefficients for the Cr color component (slice_cross_component_alf_cr_cr_id Or sh_cc_alf_cr_aps_id) may be included.
  • cross component filter coefficients for CC-ALF may be transmitted through APS.
  • an APS for CC-ALF may be defined.
  • the following table shows an exemplary syntax of the APS according to the present embodiment.
  • alf_data() may be referred to as general ALF data
  • ccalf_data() may be referred to as CCALF data
  • the ALF data may include general ALF data and/or CCALF data.
  • ALF data may be the same as CCALF data.
  • ALF data may be different from CCALF data.
  • ALF data according to an embodiment of the present document may be expressed in syntax as shown in the following table.
  • syntax for ALF data may be expressed as in the following table.
  • Semantics for syntax elements included in the above table may be as shown in the following table.
  • the order of exp-Golomb binarization for parsing alf_cross_component_cb_coeff_abs[j] and alf_cross_component_cr_coeff_abs[j] syntax may be defined as one of values from 0 to 9.
  • syntax of the ALF data may be expressed as shown in the following table.
  • information related to absolute values of filter coefficients and/or information related to codes of filter coefficients may be expressed as a quadratic vector, a quadratic matrix, or a quadratic array (ex. alf_cross_component_cb_coeff_abs[altIdx) ][j], alf_cross_component_cb_coeff_sign[altIdx][j], alf_cross_component_cr_coeff_abs[altIdx][j], alf_cross_component_cr_coeff_sign[altIdx][j]).
  • information about the number of filters, information related to absolute values of filter coefficients, and/or information related to codes of filter coefficients may be included in general ALF data.
  • syntax elements included in the above table may be as shown in the following table.
  • alf_cross_component_cb_coeff_abs[j] and alf_cross_component_cr_coeff_abs[j] syntax may be defined as one of values from 0 to 9.
  • Cross-component filter coefficients may be referred to as CCALF filter coefficients.
  • the cross-component filter coefficients may include cross-component filter coefficients for the Cb color component and cross-component filter coefficients for the Cr color component.
  • Information about the values of the cross-component filter coefficients for the Cb color component (Cr color component) is information about the values of the cross-component filter coefficients for the Cb color component (Cr color component) and/or the Cb color component (Cr color component). Component) for the cross-component filter coefficients.
  • ALF data included in APS for deriving cross-component filter coefficients for the Cb color component is a Cb filter signal flag (alf_cross_component_cb_filter_signal_flag or alf_cc_cb_filter_signal_flag) related to whether cross-component filters for the Cb color component have been signaled. ) Can be included.
  • ALF data included in the APS for deriving cross-component filter coefficients for the Cb color component is information related to the number of cross-component filters for the Cb color component (ccalf_cb_num_alt_filters_minus1 or alf_cc_cb_filters_signalled_minus1 ) Can be included.
  • the ALF data included in the APS for deriving the cross-component filter coefficients for the Cb color component is a cross-component for the Cb color component.
  • Cross-component filter coefficients for the Cb color component based on information about the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cb color component and information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cb color component (ccalfcoeff or ccalfapscoeff) can be derived. For example, information related to the number of cross-component filters for the Cb color component may be coded with a zero-order exponent Golomb (0 th EG, ue(v) or ue(k)).
  • ALF data included in APS for deriving cross-component filter coefficients for the Cr color component is a Cr filter signal flag (alf_cross_component_cr_filter_signal_flag or alf_cc_cr_filter_signal_flag) related to whether cross-component filters for the Cr color component have been signaled. ) Can be included.
  • ALF data included in the APS for deriving cross-component filter coefficients for the Cr color component is information related to the number of cross-component filters for the Cr color component (ccalf_cr_num_alt_filters_minus1 or alf_cc_cr_filters_signalled_minus1) ) Can be included.
  • the ALF data included in the APS for deriving the cross-component filter coefficients for the Cr color component is a cross-component for the Cr color component.
  • Information about the absolute values of the filter coefficients (alf_cross_component_cr_coeff_abs or alf_cc_cr_mapped_coeff_abs) and information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cr color component (alf_cross_component_cr_coeff_sign or alf_cc_cr_ coeff_sign) may be included.
  • Cross-component filter coefficients for the Cr color component based on information on the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cr color component and information on the codes of the cross-component filter coefficients for the Cr color component (ccalfcoeff or ccalfapscoeff) can be derived.
  • information related to the number of cross-component filters for the Cr color component may be coded with a zero-order exponent Golomb (0 th EG, ue(v) or ue(k)).
  • CC-ALF related information may be transmitted in units of CTU (block) in order to control filter on/off of CC-ALF.
  • the following table shows exemplary syntax for a coding tree unit according to the present embodiment.
  • the following table shows exemplary semantics of the syntax elements included in the above table.
  • the syntax for the coding tree unit may be expressed as shown in the following table.
  • the following table shows exemplary semantics of the syntax elements included in the table.
  • the image information may include information about a coding tree unit (coding_tree_unit()).
  • the information on the coding tree unit includes information on whether a cross-component filter is applied to the current block of a Cb color component (ccalf_ctb_flag[0]), and/or a cross-component filter on the current block of a Cr color component.
  • Information about whether or not is applied may be included.
  • the information on the coding tree unit includes information on a filter set index of a cross-component filter applied to the current block of a Cb color component (ccalf_ctb_filter_alt_idx[0]), and/or to the current block of a Cr color component.
  • Information on the filter set index of the applied cross-component filter may be included.
  • FIG. 14 and 15 schematically illustrate an example of a video/video encoding method and related components according to the embodiment(s) of this document.
  • the method disclosed in FIG. 14 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S1400 of FIG. 14 may be performed by the adding unit 250 of the encoding device
  • S1410 to S1440 may be performed by the filtering unit 260 of the encoding device
  • S1450 is the It may be performed by the entropy encoding unit 240 of the encoding device.
  • the method disclosed in FIG. 14 may include the embodiments described above in this document.
  • the encoding apparatus may generate reconstructed luma samples and reconstructed chroma samples of a current block (S1400).
  • the encoding apparatus may generate residual luma samples and/or residual chroma samples.
  • the encoding apparatus may generate reconstructed luma samples based on the residual luma samples, and may generate reconstructed chroma samples based on the residual chroma samples.
  • residual samples for the current block may be generated based on original samples and prediction samples of the current block.
  • the encoding apparatus may generate prediction samples of the current block based on the prediction mode.
  • various prediction methods disclosed in this document such as inter prediction or intra prediction, may be applied. Residual samples may be generated based on the predicted samples and original samples.
  • the encoding device may generate residual luma samples.
  • the residual luma samples may be generated based on the original luma samples and the predicted luma samples.
  • the encoding device may generate residual chroma samples.
  • the residual chroma samples may be generated based on the original chroma samples and the predicted chroma samples.
  • the encoding device may derive transform coefficients.
  • the encoding apparatus may derive transform coefficients based on a transform procedure for the residual samples.
  • the encoding apparatus may derive transform coefficients (luma transform coefficients) for the residual luma samples and/or transform coefficients (chroma transform coefficients) for the residual chroma samples.
  • the conversion procedure may include at least one of DCT, DST, GBT, or CNT.
  • the encoding device may derive quantized transform coefficients.
  • the encoding apparatus may derive quantized transform coefficients based on a quantization procedure for the transform coefficients.
  • the quantized transform coefficients may have a one-dimensional vector shape based on the coefficient scan order.
  • the quantized transform coefficients may include quantized luma transform coefficients and/or quantized chroma transform coefficients.
  • the encoding device may generate residual information.
  • the encoding apparatus may generate residual information representing (including) the quantized transform coefficients.
  • the residual information may be generated through various encoding methods such as exponential Golom, CAVLC, CABAC, and the like.
  • the encoding device may generate prediction related information.
  • the encoding apparatus may generate prediction related information based on the prediction samples and/or a mode applied to them.
  • the prediction-related information may include information on various prediction modes (eg, merge mode, MVP mode, etc.), MVD information, and the like.
  • the encoding apparatus may derive ALF filter coefficients for the ALF procedure (S1410).
  • the ALF filter coefficients may include ALF luma filter coefficients for reconstructed luma samples and ALF chroma filter coefficients for reconstructed chroma samples. Filtered reconstructed luma samples and/or filtered reconstructed chroma samples may be generated based on the ALF filter coefficients.
  • the encoding device may generate ALF related information (S1420).
  • the encoding device may generate ALF related information based on the ALF filter coefficients.
  • the encoding apparatus derives a parameter related to ALF, which can be applied for filtering the reconstructed samples, and generates ALF related information.
  • the ALF-related information may include the ALF-related information described above in this document.
  • the encoding apparatus may derive cross-component filters (CCALF filter) and/or cross-component filter coefficients (CCALF filter coefficients) (S1430).
  • Cross-component filters and/or cross-component filter coefficients may be used in the CCALF procedure.
  • Modified filtered reconstructed chroma samples may be generated based on cross-component filters and/or cross-component filter coefficients.
  • the encoding device may generate cross-component filtering related information (or CCALF related information) (S1440).
  • the cross-component filtering-related information may include information on the number of cross-component filters and information on the cross-component filter coefficients.
  • the cross-component filters may include cross-component filters for a Cb color component and cross-component filters for a Cr color component.
  • the cross-component filtering related information includes a CCALF available flag, a flag related to whether CCALF is available for a Cb (or Cr) color component, and whether cross-component filters for a Cb (or Cr) color component have been signaled.
  • Cb (or Cr) filter signal flag related to whether or not, information related to the number of cross-component filters for the Cb (or Cr) color component, and values of cross-component filter coefficients for the Cb (or Cr) color component Information, information about the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cb (or Cr) color component, information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cb (or Cr) color component, and/or the coding tree unit It may include information on whether a cross-component filter is applied to the current block of the Cb (or Cr) color component in the information (coding tree unit syntax) for.
  • the encoding device may encode video/video information (S1450).
  • the image information may include residual information and/or ALF related information.
  • the encoded video/video information may be output in the form of a bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or a storage medium.
  • the image/video information may include various information according to an embodiment of the present document.
  • the image/video information may include information disclosed in at least one of Tables 1 to 28 described above.
  • the image information may include a first adaptation parameter set (APS) including first ALF data and a second APS including second ALF data.
  • the first ALF data may include information on the number of cross-component filters for the Cb color component.
  • the second ALF data may include information on the number of cross-component filters for the Cr color component.
  • the image information may include header information and an adaptation parameter set (APS).
  • the header information may be slice header information.
  • the slice header information may include information related to an identifier of an APS including ALF data. For example, the cross-component filter coefficients may be derived based on the ALF data.
  • the image information may include a sequence parameter set (SPS).
  • SPS may include a CCALF available flag related to whether or not the cross-component filtering is available. For example, based on the CC-ALF available flag, ID information of adaptation parameter sets (APSs) including ALF data used to derive cross-component filter coefficients for CC-ALF may be derived. .
  • APSs adaptation parameter sets
  • the image information may include general restriction information.
  • the general restriction information may include a CCALF restriction flag for restricting the cross-component filtering based on a value of the CCALF available flag included in the SPS. If the value of the CCALF restriction flag is 0, the CCALF restriction may not be applied.
  • the CCALF restriction flag having a value of 1 may indicate that the value of the CCALF available flag included in the SPS is 0.
  • the slice header information includes a first flag related to whether CCALF is available for the Cb color component of the filtered reconstructed chroma samples, and whether CCALF is available for the Cr color component of the filtered reconstructed chroma samples. It may include a second flag related to whether or not.
  • the image information may include adaptation parameter sets (APSs).
  • APSs adaptation parameter sets
  • the slice header information is a first APS including first ALF data used to derive cross-component filter coefficients for the Cb color component. ID information may be included.
  • the slice header information is a second APS including second ALF data used to derive cross-component filter coefficients for the Cr color component. ID information may be included.
  • the first ALF data may include a Cb filter signal flag related to whether cross-component filters for the Cb color component have been signaled. Based on the Cb filter signal flag, the first ALF data may include information related to the number of cross-component filters for the Cb color component. Based on information related to the number of cross-component filters for the Cb color component, the first ALF data includes information on absolute values of cross-component filter coefficients for the Cb color component and cross for the Cb color component. -It may contain information about the codes of component filter coefficients. Cross-component filter coefficients for the Cb color component are based on information about the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cb color component and information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cb color component. Can be derived.
  • information related to the number of cross-component filters for the Cb color component may be coded with a 0 th exponent Golomb (0 th EG).
  • the second ALF data may include a Cr filter signal flag related to whether cross-component filters for the Cr color component have been signaled. Based on the Cr filter signal flag, the second ALF data may include information related to the number of cross-component filters for the Cr color component. Based on information related to the number of cross-component filters for the Cr color component, the second ALF data includes information on absolute values of cross-component filter coefficients for the Cr color component and cross for the Cr color component. -It may contain information about the codes of component filter coefficients. Cross-component filter coefficients for the Cr color component are based on information about the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cr color component and information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cr color component. Can be derived.
  • information related to the number of cross-component filters for the Cr color component may be coded with a zero-order exponent Golomb (0 th EG).
  • the image information may include information on a coding tree unit.
  • the information on the coding tree unit includes information on whether a cross-component filter is applied to the current block of a Cb color component, and/or information on whether a cross-component filter is applied to the current block of a Cr color component. May contain information.
  • the information on the coding tree unit includes information on a filter set index of a cross-component filter applied to the current block of a Cb color component, and/or a cross applied to the current block of a Cr color component.
  • -It can contain information about the filter set index of the component filter.
  • FIG. 16 and 17 schematically illustrate an example of a video/video decoding method and related components according to the embodiment(s) of the present document.
  • the method disclosed in FIG. 16 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 3 or 17.
  • S1600 of FIG. 16 may be performed by the entropy decoding unit 310 of the decoding device
  • S1610 may be performed by the adding unit 340 of the decoding device
  • S1620 and S1630 are It may be performed by the filtering unit 350 of the decoding device.
  • the decoding apparatus may receive/obtain video/video information (S1600).
  • the video/video information may include prediction related information and/or residual information.
  • the decoding apparatus may receive/acquire the image/video information through a bitstream.
  • the residual information may be generated through various encoding methods such as exponential Golom, CAVLC, CABAC, and the like.
  • the video/video information may further include CCAL related information.
  • the CCALF-related information includes a CCALF available flag, a flag related to whether CCALF is available for a Cb (or Cr) color component, and whether cross-component filters for a Cb (or Cr) color component have been signaled.
  • Cb (or Cr) filter signal flag information related to the number of cross-component filters for the Cb (or Cr) color component, information about absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cb (or Cr) color component, Information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cb (or Cr) color component, and/or information about the coding tree unit (coding tree unit syntax) in the current block of the Cb (or Cr) color component. It may include information on whether or not the component filter is applied.
  • the image/video information may include various information according to an embodiment of the present document.
  • the image/video information may include information disclosed in at least one of Tables 1 to 28 described above.
  • the decoding apparatus can derive transform coefficients. Specifically, the decoding apparatus may derive quantized transform coefficients based on the residual information. The quantized transform coefficients may have a one-dimensional vector shape based on the coefficient scan order. The decoding apparatus may derive transform coefficients based on an inverse quantization procedure for the quantized transform coefficients.
  • the decoding apparatus may derive residual samples.
  • the decoding apparatus may derive residual samples based on the transform coefficients.
  • residual samples for the current block may be derived based on original samples and prediction samples of the current block.
  • the decoding apparatus may perform prediction based on the image/video information and derive prediction samples of the current block.
  • the decoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on the prediction mode information.
  • the decoding apparatus may determine whether inter prediction or intra prediction is applied to the current block based on the prediction mode information, and may perform prediction based on this.
  • the decoding apparatus may generate/derive reconstructed luma samples and/or reconstructed chroma samples (S1610).
  • the decoding apparatus may generate/derive reconstructed luma samples and/or reconstructed chroma samples based on the image information.
  • the decoding apparatus may generate reconstructed luma (or chroma) samples from the above-described image information-based residual samples.
  • a luma component of reconstructed samples may correspond to reconstructed luma samples, and a chroma component of reconstructed samples may correspond to reconstructed chroma samples.
  • the decoding apparatus may perform an adaptive loop filtering (ALF) procedure on the reconstructed chroma samples to generate filtered reconstructed chroma samples (S1620).
  • ALF adaptive loop filtering
  • the decoding apparatus may derive ALF filter coefficients for the ALF procedure of the reconstructed chroma samples.
  • the decoding apparatus may derive ALF filter coefficients for the ALF procedure of the reconstructed luma samples.
  • the ALF filter coefficients may be derived based on ALF parameters included in ALF data in the APS.
  • the decoding apparatus may generate filtered reconstructed chroma samples.
  • the decoding apparatus may generate filtered reconstructed samples based on the reconstructed chroma samples and the ALF filter coefficients.
  • the decoding apparatus may perform a cross-component filtering procedure on the filtered reconstructed chroma samples to generate modified filtered reconstructed chroma samples (S1630).
  • the decoding apparatus may derive cross-component filter coefficients for the cross-component filtering.
  • Cross-component filter coefficients may be derived based on CCALF related information in ALF data included in the above-described APS, and identifier (ID) information of the corresponding APS may be included in the slice header (can be signaled through).
  • the decoding apparatus may generate modified filtered reconstructed chroma samples.
  • the decoding apparatus may generate modified-filtered reconstructed chroma samples based on the reconstructed luma samples, the filtered reconstructed chroma samples, and the cross-component filter coefficients.
  • the decoding apparatus may derive a difference between two samples of the reconstructed luma samples, and may multiply the difference with one of the cross-component filter coefficients.
  • the decoding apparatus may generate the modified filtered reconstructed chroma samples. For example, the decoding apparatus may generate the modified filtered reconstructed chroma samples based on the sum of the product and one of the filtered reconstructed chroma samples.
  • the image information may include an adaptation parameter set (APS) including ALF data including information on cross-component filtering.
  • the ALF data may include information on the number of cross-component filters for cross-component filtering and information on cross-component filter coefficients.
  • the modified filtered reconstructed chroma samples may be generated based on the filtered reconstructed chroma samples and the cross-component filter coefficients.
  • the cross-component filters may include cross-component filters for a Cb color component and cross-component filters for a Cr color component.
  • the image information may include a first adaptation parameter set (APS) including first ALF data and a second APS including second ALF data.
  • the first ALF data may include information on the number of cross-component filters for the Cb color component.
  • the second ALF data may include information on the number of cross-component filters for the Cr color component.
  • the image information may include header information and an adaptation parameter set (APS).
  • the header information may be slice header information.
  • the slice header information may include information related to an identifier of an APS including ALF data. For example, the cross-component filter coefficients may be derived based on the ALF data.
  • the image information may include a sequence parameter set (SPS).
  • SPS may include a cross-component adaptive loop filter (CCALF) available flag related to whether or not the cross-component filtering is available.
  • CCALF cross-component adaptive loop filter
  • ID information of adaptation parameter sets (APSs) including ALF data used to derive cross-component filter coefficients for CC-ALF may be derived.
  • the image information may include general restriction information.
  • the general restriction information may include a CCALF restriction flag for restricting the cross-component filtering based on a value of the CCALF available flag included in the SPS. If the value of the CCALF restriction flag is 0, the CCALF restriction may not be applied.
  • the CCALF restriction flag having a value of 1 may indicate that the value of the CCALF available flag included in the SPS is 0.
  • the slice header information includes a first flag related to whether CCALF is available for the Cb color component of the filtered reconstructed chroma samples, and whether CCALF is available for the Cr color component of the filtered reconstructed chroma samples. It may include a second flag related to whether or not.
  • the image information may include adaptation parameter sets (APSs).
  • APSs adaptation parameter sets
  • the slice header information is a first APS including first ALF data used to derive cross-component filter coefficients for the Cb color component. ID information may be included.
  • the slice header information is a second APS including second ALF data used to derive cross-component filter coefficients for the Cr color component. ID information may be included.
  • the first ALF data may include a Cb filter signal flag related to whether cross-component filters for the Cb color component have been signaled. Based on the Cb filter signal flag, the first ALF data may include information related to the number of cross-component filters for the Cb color component. Based on information related to the number of cross-component filters for the Cb color component, the first ALF data includes information on absolute values of cross-component filter coefficients for the Cb color component and cross for the Cb color component. -It may contain information about the codes of component filter coefficients. Cross-component filter coefficients for the Cb color component are based on information about the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cb color component and information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cb color component. Can be derived.
  • information related to the number of cross-component filters for the Cb color component may be coded with a 0 th exponent Golomb (0 th EG).
  • the second ALF data may include a Cr filter signal flag related to whether cross-component filters for the Cr color component have been signaled. Based on the Cr filter signal flag, the second ALF data may include information related to the number of cross-component filters for the Cr color component. Based on information related to the number of cross-component filters for the Cr color component, the second ALF data includes information on absolute values of cross-component filter coefficients for the Cr color component and cross for the Cr color component. -It may contain information about the codes of component filter coefficients. Cross-component filter coefficients for the Cr color component are based on information about the absolute values of the cross-component filter coefficients for the Cr color component and information about the codes of the cross-component filter coefficients for the Cr color component. Can be derived.
  • information related to the number of cross-component filters for the Cr color component may be coded with a zero-order exponent Golomb (0 th EG).
  • the image information may include information on a coding tree unit.
  • the information on the coding tree unit includes information on whether a cross-component filter is applied to the current block of a Cb color component, and/or information on whether a cross-component filter is applied to the current block of a Cr color component. May contain information.
  • the information on the coding tree unit includes information on a filter set index of a cross-component filter applied to the current block of a Cb color component, and/or a cross applied to the current block of a Cr color component.
  • -It can contain information about the filter set index of the component filter.
  • the decoding apparatus may receive information about the residual for the current block.
  • the information on the residual may include transform coefficients on the residual samples.
  • the decoding apparatus may derive residual samples (or residual sample array) for the current block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may derive quantized transform coefficients based on the residual information.
  • the quantized transform coefficients may have a one-dimensional vector shape based on the coefficient scan order.
  • the decoding apparatus may derive transform coefficients based on an inverse quantization procedure for the quantized transform coefficients.
  • the decoding apparatus may derive residual samples based on the transform coefficients.
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples based on (intra) prediction samples and residual samples, and may derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed samples.
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples based on the sum of the (intra) prediction samples and the residual samples. Thereafter, as described above, the decoding apparatus may apply an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering and/or SAO procedure to the reconstructed picture in order to improve subjective/objective image quality as needed.
  • the decoding apparatus may obtain image information including all or part of the above-described information (or syntax elements) by decoding the bitstream or the encoded information. Further, the bitstream or encoded information may be stored in a computer-readable storage medium, and may cause the above-described decoding method to be performed.
  • the method according to the embodiments of the present document described above may be implemented in the form of software, and the encoding device and/or the decoding device according to the present document is, for example, an image such as a TV, computer, smart phone, set-top box, It may be included in the device that performs the processing.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) that performs the above-described functions.
  • Modules are stored in memory and can be executed by a processor.
  • the memory may be inside or outside the processor, and may be connected to the processor through various well-known means.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and/or a data processing device.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and/or other storage device. That is, the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units shown in each drawing may be implemented and executed on a computer, a processor, a microprocessor, a controller, or a chip.
  • information for implementation (ex. information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • the decoding device and the encoding device to which the embodiment(s) of this document is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a video communication device.
  • Real-time communication device mobile streaming device, storage medium, camcorder, video-on-demand (VoD) service providing device, OTT video (Over the top video) device, Internet streaming service providing device, 3D (3D) video device, VR (virtual reality) ) Device, AR (argumente reality) device, video telephony video device, vehicle terminal (ex.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, a digital video recorder (DVR), and the like.
  • the processing method to which the embodiment(s) of the present document is applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the embodiment(s) of the present document may also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium is, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • embodiment(s) of this document may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment(s) of this document.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • FIG. 18 shows an example of a content streaming system to which embodiments disclosed in this document can be applied.
  • a content streaming system to which embodiments of the present document are applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as a smartphone, a camera, and a camcorder into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the embodiments of this document are applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as an intermediary informing the user of what kind of service is available.
  • the web server transmits it to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control a command/response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC (tablet PC), ultrabook (ultrabook), wearable device (e.g., smartwatch, glass terminal (smart glass), HMD (head mounted display)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • slate PC slate PC
  • Tablet PC Tablet PC
  • ultrabook ultrabook
  • wearable device e.g., smartwatch, glass terminal (smart glass), HMD (head mounted display)
  • digital TV desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the claims set forth herein may be combined in a variety of ways.
  • the technical features of the method claims of the present specification may be combined to be implemented as a device, and the technical features of the device claims of the present specification may be combined to be implemented by a method.
  • the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented as a device, and the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented by a method.

Landscapes

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

Abstract

본 문서의 일 실시예에 따르면, 크로스 컴포넌트 적응적 루프 필터링(cross component adaptive loop filtering, CCALF) 절차가 수행될 수 있다. CCALF 절차는 크로마 성분에 대한 필터링 성능을 향상시킬 수 있고 그리고 픽처의 주관적/객관적 화질을 개선시킬 수 있다.

Description

크로스 컴포넌트 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
본 문서는 크로스 컴포넌트 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 4K 또는 8K 이상의 UHD(Ultra High Definition) 영상/비디오와 같은 고해상도, 고품질의 영상/비디오에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상/비디오 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상/비디오 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상/비디오 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
또한, 최근 VR(Virtual Reality), AR(Artificial Realtiy) 컨텐츠나 홀로그램 등의 실감 미디어(Immersive Media)에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있으며, 게임 영상과 같이 현실 영상과 다른 영상 특성을 갖는 영상/비디오에 대한 방송이 증가하고 있다.
이에 따라, 상기와 같은 다양한 특성을 갖는 고해상도 고품질의 영상/비디오의 정보를 효과적으로 압축하여 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상/비디오 압축 기술이 요구된다.
또한, 크로스 컴포넌트 적응적 루프 필터링(cross component adaptive loop filtering, CCALF) 절차의 구현에 따라 압축 효율을 향상시키고 주관적/객관적 비주얼 품질을 높이기 위한 논의가 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 영상/비디오 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 효율적인 필터링 적용 방법 및 장치를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 효율적인 ALF 적용 방법 및 장치를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 복원 루마 샘플들을 기반으로 복원 크로마 샘플들에 대한 필터링 절차가 수행될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 복원 루마 샘플들을 기반으로 필터링된 복원 크로마 샘플들이 수정될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, SPS에서 CCALF의 가용 여부에 관한 정보가 시그널링될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 값들에 관한 정보가 ALF 데이터(일반 ALF 데이터 또는 CCALF 데이터)로부터 도출될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 슬라이스에서 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 ALF 데이터를 포함하는 APS의 식별자(ID) 정보가 시그널링될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, CTU(블록) 단위로 CCALF를 위한 필터 세트 인덱스에 관한 정보가 시그널링될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오/영상 디코딩 방법을 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 비디오/영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오/영상 인코딩 방법을 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 비디오/영상 인코딩을 수행하는 인코딩 장치를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 본 문서의 실시예들 중 적어도 하나에 개시된 비디오/영상 인코딩 방법에 따라 생성된 인코딩된 비디오/영상 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 본 문서의 실시예들 중 적어도 하나에 개시된 비디오/영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 정보 또는 인코딩된 비디오/영상 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체를 제공한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면 효율적인 필터링을 통하여 주관적/객관적 비주얼 품질을 높일 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, ALF 절차가 효율적으로 수행될 수 있고 그리고 필터링 성능이 개선될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 복원 루마 샘플들을 기반으로 필터링된 복원 크로마 샘플들이 수정되어 디코딩된 픽처의 크로마 성분에 대한 화질 및 코딩 정확도가 개선될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, CCALF 절차가 효율적으로 수행될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, ALF 관련 정보를 효율적으로 시그널링할 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, CCALF 관련 정보를 효율적으로 시그널링할 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 픽처, 슬라이스 및/또는 코딩 블록 단위로 적응적으로 ALF 및/또는 CCALF를 적용할 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 정지 영상 또는 동영상을 위한 인코딩 및 디코딩 방법 및 장치에서 CCALF가 사용되었을 때, CCALF에 대한 필터 계수들 및 블록 또는 CTU 단위에서 온오프(on/off) 전송 방법이 개선되어 부호화 효율이 높아질 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 디코딩 장치에서의 인트라 예측 기반 블록 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 디코딩 장치 내 인트라 예측부를 도시한다.
도 7은 인코딩 장치에서의 인터 예측 기반 블록 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 디코딩 장치에서의 인터 예측 기반 블록 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 디코딩 장치 내 인터 예측부를 도시한다.
도 10은 ALF 필터 모양의 예를 나타낸다.
도 11은 본 문서의 일 실시예에 따라 필터링 절차에 적용되는 가상 경계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 문서의 일 실시예에 따라 가상 경계를 이용하는 ALF 절차의 일 예를 도시한다.
도 13은 본 문서의 일 실시예에 따른 크로스-컴포넌트 적응적 루프 필터링(cross-component adaptive loop filtering, CC-ALF(CCALF)) 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 15는 본 문서의 실시예(들)에 따른 비디오/영상 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 16 및 17은 본 문서의 실시예(들)에 따른 영상/비디오 디코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 18은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
본 문서의 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 문서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 실시예들의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 문서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 문서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 개시 범위에 포함된다.
본 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 본 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준에 개시되는 방법에 적용될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시된 방법/실시예는 EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
본 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
본 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 타일은 픽너 내 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 단일 NAL 유닛에 배타적으로 담겨질 수 있는, 정수개의 완전한 타일들 또는 픽처의 타일 내의 정수개의 연속적인 완전한 CTU 행들을 포함할 수 있다(A slice includes an integer number of complete tiles or an integer number of consecutive complete CTU rows within a tile of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit).
한편, 하나의 픽처는 둘 이상의 서브픽처로 구분될 수 있다. 서브픽처는 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들의 사각 리전일 수 있다(an rectangular region of one or more slices within a picture).
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 문서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 문서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 문서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 문서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 문서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 문서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.
본 문서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 실시예들을 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서를 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 소스 디바이스 및 수신 디바이스를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포맷을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
도 2는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
감산부(231)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플들 또는 원본 샘플 어레이)에서 예측부(220)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플들 또는 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들 또는 레지듀얼 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 예측부(220)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(220)는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 상기 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
인터 예측부(221) 및/또는 인트라 예측부(222)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 등을 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 예측부(220)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플들 또는 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset, SAO), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(290)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(290)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(280)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270)의 DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 요소의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(330)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼에 대한 정보, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(321)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 예측부(330), 가산부(340), 필터링부(350) 및 메모리(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 상기 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
인트라 예측부(332)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(332)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(331)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(331)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(330)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(60), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(331)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(331)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(332)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 디코딩 장치(300)의 예측부(330), 역양자화부(321), 역변환부(322) 및 필터링부(350) 등에서 설명된 실시예들은 각각 인코딩 장치(200)의 예측부(220), 역양자화부(234), 역변환부(235) 및 필터링부(260) 등에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.
본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(e.g. 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다(Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (e.g., sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
도 4는 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 코딩된 영상/비디오는 영상/비디오의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분되어 있다.
VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.
NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다.
예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일예이다.
- APS (Adaptation Parameter Set) NAL unit: APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- DPS (Decoding Parameter Set) NAL unit: DPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NAL unit: VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NAL unit: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NAL unit: PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PH(Picture header) NAL unit: PH를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값으로 특정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 하나의 픽처는 복수의 슬라이스를 포함할 수 있으며, 하나의 슬라이스는 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 픽처 내 복수의 슬라이스(슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터 집합)에 대하여 하나의 픽처 헤더가 더 부가될 수 있다. 상기 픽처 헤더(픽처 헤더 신택스)는 상기 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 슬라이스는 타일 그룹으로 혼용 또는 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 슬라이스 헤더는 타입 그룹 헤더로 혼용 또는 대체될 수 있다.
상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스, 슬라이스 헤더 정보)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS(DPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS는 CVS(coded video sequence)의 접합(concatenation)에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 상위 레벨 신택스(High level syntax, HLS)라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DPS 신택스, 픽처 헤더 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보 등을 포함할 뿐 아니라, 상기 슬라이스 헤더에 포함된 정보, 상기 픽처 헤더에 포함된 정보, 상기 APS에 포함된 정보, 상기 PPS에 포함된 정보, SPS에 포함된 정보, VPS에 포함된 정보 및/또는 DPS에 포함된 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 영상/비디오 정보는 NAL 유닛 헤더의 정보를 더 포함할 수 있다.
한편, 양자화 등 압축 부호화 과정에서 발생하는 에러에 의한 원본(original) 영상과 복원 영상의 차이를 보상하기 위하여, 상술한 바와 같이 복원 샘플들 또는 복원 픽처에 인루프 필터링 절차가 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이 인루프 필터링은 인코딩 장치의 필터부 및 디코딩 장치의 필터부에서 수행될 수 있으며, 디블록킹 필터, SAO 및/또는 적응적 루프 필터(ALF)가 적용될 수 있다. 예를 들어, ALF 절차는 디블록킹 필터링 절차 및/또는 SAO 절차가 완료된 후 수행될 수 있다. 다만 이 경우에도 디블록킹 필터링 절차 및/또는 SAO 절차가 생략될 수도 있다.
이하에서는 픽처 복원 및 필터링에 대한 구체적인 설명이 기술될 것이다. 영상/비디오 코딩에 있어서, 각 블록 단위로 인트라 예측/인터 예측에 기반하여 복원 블록이 생성될 수 있으며, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처가 생성될 수 있다. 현재 픽처/슬라이스가 I 픽처/슬라이스인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스에 포함되는 블록들은 인트라 예측만을 기반으로 복원될 수 있다. 한편, 현재 픽처/슬라이스가 P 또는 B 픽처/슬라이스인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스에 포함되는 블록들은 인트라 예측 또는 인터 예측을 기반으로 복원될 수 있다. 이 경우 현재 픽처/슬라이스 내 일부 블록들에 대하여는 인트라 예측이 적용되고, 나머지 블록들에 대하여는 인터 예측이 적용될 수도 있다.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 제2 주변 샘플과 상기 제1 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 multi-reference line (MRL) intra prediction 또는 MRL 기반 인트라 예측이 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. 상술한 인트라 예측 방법들은 목차 1.2에서의 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
이하에서는 인코딩 장치에서의 인트라 예측이 설명될 것이다. 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다. 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다. 여기서 인트라 예측 모드 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인트라 예측부(222)는 예측 모드/타입 결정부, 참조 샘플 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 예측 모드/타입 결정부에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 움직임 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 후술하는 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(222)는 예측 샘플 필터부를 더 포함할 수도 있다. 인코딩 장치는 복수의 인트라 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
한편, 인코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
인코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출한다. 인코딩 장치는 현재 블록의 원본 샘플들에서 상기 예측 샘플들을 위상 기반으로 비교하고, 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출하고, 이후 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 디코딩 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 인트라 예측에 관한 예측 정보(ex. 예측 모드를 나타내는 예측 모드 정보) 및 상기 인트라 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있음은 상술한 바와 같다. 상기 레지듀얼 정보는 레지듀얼 코딩 신텍스를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 5는 디코딩 장치에서의 인트라 예측 기반 블록 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6은 디코딩 장치 내 인트라 예측부를 도시한다.
디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
S500 내지 S520은 디코딩 장치의 인트라 예측부(331)에 의하여 수행될 수 있고, S500의 예측 정보 및 S530의 레지듀얼 정보는 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부(320)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부(320)의 역양자화부(321)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(322)은 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. S540은 디코딩 장치의 가산부(340) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S500). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S510). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다(S520). 이 경우 디코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S530). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S540). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다.
여기서, 디코딩 장치의 인트라 예측부(331)는 예측 모드/타입 결정부(331-1), 참조 샘플 도출부(331-2), 예측 샘플 도출부(331-3)를 포함할 수 있으며, 예측 모드/타입 결정부(331-1)는 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에서 획득한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고, 참조 샘플 도출부(331-2)는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출하고, 예측 샘플 도출부(331-3)는 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 상술한 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(331)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
상기 예측 정보는 인트라 예측 모드 정보 및/또는 인트라 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 상술한 MIP를 위하여 별도의 MPM 리스트가 구성될 수 있다.
또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들이 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDCP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 현재 블록에 MIP가 적용되는지 여부를 나타내는 MIP 플래그를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 본 문서에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC) 코딩을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(e.g. 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다(Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (e.g., sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
도 7은 인코딩 장치에서의 인터 예측 기반 블록 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S700은 인코딩 장치의 인터 예측부(221)에 의하여 수행될 수 있고, S710 내지 S730은 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부(230)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 S710은 인코딩 장치의 감산부(231)에 의하여 수행될 수 있고, S720은 인코딩 장치의 변환부(232) 및 양자화부(233)에 의하여 수행될 수 있고, S730은 인코딩 장치의 역양자화부(234) 및 역변환부(235)에 의하여 수행될 수 있다. S700에서 예측 정보가 인터 예측부(221)에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 인코딩될 수 있다. S710 및 S720을 통하여 레지듀얼 정보가 도출되고, 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 인코딩될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 인코딩 장치의 변환부(232)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(233)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다(S700). 인코딩 장치는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부(221)는 예측 모드 결정부, 움직임 정보 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부에서 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 움직임 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부(221)는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 상기 현재 블록과 중 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다.
다른 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 mvp 후보들 중 상기 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 상기 선택된 mvp 후보가 될 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 mvp를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보 구성되어 별도로 상기 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S710). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 비교를 통하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출하고(S720), 이후 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S730). 이와 같이 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 디코딩 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다(S740). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 디코딩 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수도 있다.
도 8은 디코딩 장치에서의 인터 예측 기반 블록 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9는 디코딩 장치 내 인터 예측부를 도시한다.
디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
S800 내지 S820은 디코딩 장치의 인터 예측부(332)에 의하여 수행될 수 있고, S800의 예측 정보 및 S830의 레지듀얼 정보는 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부(320)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부(320)의 역양자화부(321)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(322)은 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. S840은 디코딩 장치의 가산부(340) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S800). 디코딩 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 merge flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 머지 모드가 적용되지 또는 (A)MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 mode index를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A)MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출한다(S810). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다.
다른 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 mvp와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 상기 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 상기 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 후보 리스트 구성 없이 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있으며, 이 경우 후술하는 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같은 후보 리스트 구성은 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S820). 이 경우 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처를 도출하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이 경우 후술하는 바와 같이 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치의 인터 예측부(332)는 예측 모드 결정부(332-1), 움직임 정보 도출부(332-2), 예측 샘플 도출부(332-3)를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부(332-1)에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(332-2)에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부(332-3)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S830). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S840). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다.
픽처 내 현재 블록의 예측을 위하여 다양한 인터 예측 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 어파인(Affine) 모드, 서브블록 머지 모드, MMVD (merge with MVD) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-prediction with CU-level weight (BCW), Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 본 문서에서 일부 모드 및/또는 일부 모드에 의하여 도출된 움직임 정보 후보는 다른 모드의 움직임 정보 관련 후보들 중 하나로 포함될 수도 있다. 예를 들어, HMVP 후보는 상기 머지/스킵 모드의 머지 후보로 추가될 수 있고, 또는 상기 MVP 모드의 mvp 후보로 추가될 수도 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에 수신될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그널링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 안되는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 안되는 경우에 MVP 모드 적용되는 것으로 지시하거나 추가적인 구분을 위한 플래그를 더 시그널링할 수도 있다. 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그널링될 수도 있고, 또는 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 어파인 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 MVP 모드를 포함할 수 있다.
한편, 현재 블록에 상술한 list0 (L0) 예측, list1(L1) 예측, 또는 쌍예측(bi-prediction)이 현재 블록(현재 코딩 유닛)에 사용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그널링될 수 있다. 상기 정보는 움직임 예측 방향 정보, 인터 예측 방향 정보 또는 인터 예측 지시 정보라 불릴 수 있고, 예를 들어 inter_pred_idc 신택스 요소의 형태로 구성/인코딩/시그널링될 수 있다. 즉, inter_pred_idc 신택스 요소는 상술한 list0 (L0) 예측, list1(L1) 예측, 또는 쌍예측(bi-prediction)이 현재 블록(현재 코딩 유닛)에 사용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 본 문서에서는 설명의 편의를 위하여 inter_pred_idc 신택스 요소가 가리키는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, 또는 BI 예측)은 움직임 예측 방향이라고 표시될 수 있다. L0 예측은 pred_L0, L1 예측은 pred_L1, 쌍예측은 pred_BI로 나타내어질 수도 있다. 예를 들어, inter_pred_idc 신택스 요소의 값에 따라 다음 표와 같은 예측 타입들이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000001
상술한 바와 같이 하나의 픽처는 하나 이상의 slice를 포함할 수 있다. slice는 intra (I) slice, predictive (P) slice 및 bi-predictive (B) slice를 포함하는 slice 타입들 중 하나의 타입을 가질 수 있다. 상기 slice 타입은 slice 타입 정보를 기반으로 지시될 수 있다. I slice 내의 블록들에 대하여는 예측을 위하여 인터 예측은 사용되지 않으며 인트라 예측만 사용될 수 있다. 물론 이 경우에도 예측 없이 원본 샘플 값을 코딩하여 시그널링할 수도 있다. P slice 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단(uni) 예측만 사용될 수 있다. 한편, B slice 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 최대 쌍(bi) 예측까지 사용될 수 있다.
L0 및 L1은 현재 픽처보다 이전에 인코딩/디코딩된 참조 픽처들을 포함할 수 있다. 예를 들어, L0는 POC 순서상 현재 픽처보다 이전 및/또는 이후 참조 픽처들을 포함할 수 있고, L1은 POC 순서상 현재 픽처보다 이후 및/또는 이전 참조 픽처들을 포함할 수 있다. 이 경우 L0에는 POC 순서상 현재 픽처보다 이전 참조 픽처들에 상대적으로 더 낮은 참조 픽처 인덱스가 할당될 수 있고, L1에는 POC 순서상 현재 픽처보다 이후 참조 픽처들에 상대적으로 더 낮은 참조 픽처 인덱스가 할당될 수 있다. B slice의 경우 쌍예측이 적용될 수 있으며, 이 경우에도 단방향 쌍예측이 적용될 수 있고, 또는 양방향 쌍예측이 적용될 수 있다. 양방향 쌍예측은 true 쌍예측이라고 불릴 수 있다.
상술한 바와 같이, 인코딩 단에서 예측을 통하여 도출된 예측된 블록(예측 샘플들)을 기반으로 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)이 도출될 수 있으며, 상기 레지듀얼 샘플들에 변환/양자화를 거쳐서 레지듀얼 정보가 생성될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 비디오/영상 정보에 포함될 수 있고, 상기 비디오/영상 정보는 인코딩되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 레지듀얼 정보를 획득할 수 있으며, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 구체적으로 상기 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 양자화된 변환 계수들을 도출하고, 역양자화/역변환 절차를 통하여 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)을 도출할 수 있다.
한편, 상기 (역)변환 및/또는 (역)양자화 중 적어도 하나의 절차는 생략될 수 있다.
이하에서는 복원 픽처를 위해 수행되는 인루프 필터링 절차가 설명될 것이다. 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된(modified) 복원 샘플, 블록, 픽처(또는 수정 필터링된(modified filtered) 샘플, 블록, 픽처)가 생성될 수 있으며, 디코딩 장치에서 상기 수정된(수정 필터링된) 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 인코딩 장치/디코딩 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리에 저장되어 이후 픽처의 인코딩/디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차는 상술한 바와 같이 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차 및/또는 ALF(adaptive loop filter) 절차 등을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차들 중 하나 또는 일부가 순차적으로 적용될 수 있고, 또는 모두가 순차적으로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 SAO 절차가 수행될 수 있다. 또는 예를 들어 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 ALF 절차가 수행될 수 있다. 이는 인코딩 장치에서도 마찬가지로 수행될 수 있다.
디블록킹 필터링은 복원된 픽처에서 블록 간의 경계에 생긴 왜곡을 제거하는 필터링 기법이다. 디블록킹 필터링 절차는 예를 들어, 복원 픽처에서 타겟 경계를 도출하고, 상기 타겟 경계에 대한 bS(boundary strength)를 결정하고, 상기 bS 기반으로 상기 타겟 경계에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. 상기 bS는 상기 타겟 경계를 인접하는 두 블록의 예측 모드, 움직임 벡터 차이, 참조 픽처 동일 여부, 0이 아닌 유효 계수의 존재 여부 등을 기반으로 결정될 수 있다.
SAO는 샘플 단위로 복원 픽처와 원본 픽처와의 오프셋 차이를 보상해주는 방법으로, 예를 들어 밴드 오프셋(Band Offset), 에지 오프셋(Edge Offset) 등의 타입을 기반으로 적용될 수 있다. SAO에 따르면 각 SAO 타입에 따라 샘플들을 서로 다른 카테고리로 분류하고, 카테고리에 기반하여 각 샘플에 오프셋 값을 더할 수 있다. SAO를 위한 필터링 정보는 SAO 적용 여부에 관한 정보, SAO 타입 정보, SAO 오프셋 값 정보 등을 포함할 수 있다. SAO는 상기 디블록킹 필터링 적용 후의 복원 픽처에 대하여 적용될 수도 있다.
ALF(Adaptive Loop Filter)는 복원 픽처에 대하여 필터 모양에 따른 필터 계수들을 기반으로 샘플 단위로 필터링하는 기법이다. 인코딩 장치는 복원 픽처와 원본 픽처의 비교를 통하여 ALF 적용 여부, ALF 모양 및/또는 ALF 필터링 계수 등을 결정할 수 있고, 디코딩 장치로 시그널링해줄 수 있다. 즉, ALF를 위한 필터링 정보는 ALF 적용 여부에 관한 정보, ALF 필터 모양(shape) 정보, ALF 필터링 계수 정보 등을 포함할 수 있다. ALF는 상기 디블록킹 필터링 적용 후의 복원 픽처에 대하여 적용될 수도 있다.
도 10은 ALF 필터 모양의 예를 나타낸다.
도 10의 (a)는 7x7 다이아몬드 필터 모양을 나타내고, (b)는 5x5 다이아몬드 필터 모양을 나타낸다. 도 10에서 필터 모양 내 Cn은 필터 계수를 나타낸다. 상기 Cn에서 n이 동일한 경우, 이는 동일한 필터 계수가 할당될 수 있음을 나타낸다. 본 문서에서 ALF의 필터 모양에 따라 필터 계수가 할당되는 위치 및/또는 단위는 필터 탭이라 불릴 수 있다. 이 때 각각의 필터 탭에는 하나의 필터 계수가 할당될 수 있고, 필터 탭이 배열된 형태는 필터 모양에 해당될 수 있다. 필터 모양의 센터에 위치한 필터 탭은 센터 필터 탭이라 불릴 수 있다. 센터 필터 탭을 기준으로 서로 대응되는 위치에 존재하는 동일한 n 값의 두 개의 필터 탭에는 동일한 필터 계수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 7x7 다이아몬드 필터 모양의 경우, 25개의 필터 탭을 포함하며, C0 내지 C11의 필터 계수들이 중앙 대칭 형태로 할당되므로, 13개의 필터 계수들만으로 상기 25개의 필터 탭에 필터 계수들을 할당할 수 있다. 또한, 예를 들어, 5x5 다이아몬드 필터 모양의 경우, 13개의 필터 탭을 포함하며, C0 내지 C5의 필터 계수들이 중앙 대칭 형태로 할당되므로, 7개의 필터 계수들만으로 상기 13개의 필터 탭에 필터 계수들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 시그널링되는 필터 계수에 관한 정보의 데이터량을 줄이기 위하여, 7x7 다이아몬드 필터 모양에 대한 13개의 필터 계수들 중 12개의 필터 계수들은 (명시적으로) 시그널링되고, 1개의 필터 계수는 (묵시적으로) 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, 5x5 다이아몬드 필터 모양에 대한 7개의 필터 계수들 중 6개의 필터 계수들은 (명시적으로) 시그널링되고, 1개의 필터 계수는 (묵시적으로) 도출될 수 있다.
본 문서의 일실시예에 따르면, 상기 ALF 절차를 위하여 사용되는 ALF 파라미터가 APS(adaptation parameter set)를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 ALF 파라미터는 상기 ALF를 위한 필터 정보 또는 ALF 데이터로부터 도출될 수 있다.
ALF는 상술한 바와 같이 비디오/영상 코딩에서 적용될 수 있는 인루프 필터링 기술(technique)의 타입이다. ALF는 위너기반(Wiener-based) 적응적 필터를 사용하여 수행될 수 있다. 이는 원본 샘플들과 디코딩된 샘플들(또는 복원 샘플들) 간 MSE(mean square error)를 최소화하기 위함일 수 있다. ALF 툴(tool)을 위한 상위 레벨 디자인(high level design)은 SPS 및/또는 슬라이스 헤더(또는 타일 그룹 헤더)에서 접근할 수 있는 신택스 요소들을 함유(incorporate)할 수 있다.
일 예에서, 4x4 루마 블록 각각에 대한 필터링 전에, 회전 또는 대각 및 수직 플리핑(flipping)와 같은 기하적 변환들이 상기 블록을 위해 산출된 기울기 값들에 의존하는 필터 계수들 f(k, l) 및 해당 필터 클리핑 값들 c(k, l)에 적용될 수 있다. 이는, 필터 지원 영역 내의 샘플들에 이들 변환들이 적용되는 것과 같다. ALF가 적용되는 다른 블록들을 생성하는 것들 이들 블록들을 그것들의 방향성에 따라 정렬하는 것과 유사할 수 있다.
예를 들어, 세가지 변환들, 대각, 수직 플립(flip) 및 회전은 다음 수학식들을 기반으로 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-M000001
Figure PCTKR2020011598-appb-M000002
Figure PCTKR2020011598-appb-M000003
상기 수학식 1 내지 수학식 3에서, K는 필터의 크기일 수 있다. 0
Figure PCTKR2020011598-appb-I000001
k, 1
Figure PCTKR2020011598-appb-I000002
k-1은 계수들 좌표들(coefficients coordinates)일 수 있다. 예를 들어, (0, 0)은 좌상측 코너 좌표일 수 있고, 그리고/또는 (K-1, K-1)은 우하측 코너 좌표일 수 있다. 변환들과 네 방향의 네 가지 기울기들 간의 관계는 다음 표와 같이 요약될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000002
ALF 필터 파라미터들은 APS와 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수 있다. 하나의 APS에서, 최대 25개까지의 루마 필터 계수들과 클리핑 값 인덱스들이 시그널링될 수 있다. 하나의 APS에서, 최대 8개의 크로마 필터 계수들과 클리핑 값 인덱스들이 시그널링될 수 있다. 비트 오버헤드를 줄이기 위해, 루마 성분에 대한 서로 다른 분류의 필터 계수들이 병합될 수 있다. 슬라이스 헤더에서, 현재 슬라이스를 위해 사용되는 APS들(현재 슬라이스가 참조하는)의 인덱스들이 시그널링될 수 있다.
APS로부터 디코딩되는 클리핑 값 인덱스들은 클리핑 값들의 루마 테이블과 클리핑 값들의 크로마 테이블을 이용하여 클리핑 값들을 결정하는 것이 가능하도록 할 수 있다. 이들 클리핑 값들은 인터널 비트심도(internal bitdepth)에 의존적일 수 있다. 더 구체적으로, 클리핑 값들의 루마 테이블과 클리핑 값들의 크로마 테이블은 다음 수학식들을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-M000004
Figure PCTKR2020011598-appb-M000005
상기 수학식들에서, B는 인터널 비트 심도(internal bitdepth)이고, N은 허용된 클리핑 값들의 수(사전에 결정된 수)일 수 있다. 예를 들어 N은 4일 수 있다.
슬라이스 헤더에서, 최대 7개의 APS 인덱스들이 현재 슬라이스를 위해 사용되는 루마 필터 세트들을 나타내기 위해 시그널링될 수 있다. 필터링 절차는 CTB 레벨에서 더 제어될 수 있다. 예를 들어, ALF가 루마 CTB에 적용되는지 여부를 지시하는 플래그가 시그널링될 수 있다. 루마 CTB는 16개의 고정된 필터 세트들 및 APS들로부터의 필터 세트들 중 하나의 필터 세트를 선택할 수 있다. 필터 세트 인덱스는 어느 필터 세트가 적용되는지 지시 하도록 루마 CTB를 위해 시그널링될 수 있다. 16개의 고정된 필터 세트들은 사전에 정의될 수 있고 인코더와 디코더 양쪽에 모두 하드코딩(hard-coded)될 수 있다.
크로마 성분을 위해, APS 인덱스는 현재 슬라이스를 위해 사용되는 크로마 필터 세트들을 지시하기위해 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수 있다. CTB 레벨에서, APS에 두개 이상의 크로마 필터 세트가 있는 경우에 필터 인덱스는 각 크로마 CTB를 위해 시그널링될 수 있다.
필터 계수들은 128을 기저(norm)로 양자화될 수 있다. 곱셈 복잡도를 제한하기 위해, 비트스트림 컨포먼스(bitstream conformance)가 적용될 수 있고 따라서 중심 위치에 있지 않은(of non-central position) 계수 값은 0부터 28까지의 범위 내에 있을 수 있고 그리고/또는 나머지 위치들의 계수 값들은 -27부터 27-1까지의 범위 내에 있을 수 있다. 중심 위치 계수는 비트스트림에서 시그널링되지 않을 수 있고 128로 사전에 결정(고려)될 수 있다.
현재 블록에 대하여 ALF가 가용한 경우에, 각 샘플 R(i, j)는 필터링될 수 있고, 그리고 필터링된 결과인 R'(i, j)는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-M000006
상기 수학식에서, f(k, l)은 디코딩된 필터 계수들이고, K(x, y)는 클리핑 함수이고, c(k, l)은 디코딩된 클리핑 파라미터들일 수 있다. 예를 들어, 상기 변수 k 및/또는 l은 -L/2에서 L/2까지 변할 수 있다. 여기서 L은 필터 길이를 나타낼 수 있다. 클리핑 함수 K(x, y)=min(y, max(-y, x))는 함수 Clip3(-y, y, x)에 대응할 수 있다.
일 예에서, ALF의 라인 버퍼 요구사항을 감소시키기 위해, 수정된 블록 분류와 필터링이 수평 CTU 경계들에 인접한 샘플들을 위해 적용될 수 있다. 이를 위해, 가상 경계가 정의될 수 있다.
도 11은 본 문서의 일 실시예에 따라 필터링 절차에 적용되는 가상 경계(virtual boundary)를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 본 문서의 일 실시예에 따라 가상 경계를 이용하는 ALF 절차의 일 예를 도시한다. 도 12는 도 11과 함께 설명될 것이다.
도 11을 참조하면, 가상 경계는 N개의 샘플들만큼 수평 CTU 경계를 시프팅함으로써 정의된 라인일 수 있다. 일 예에서, N은 루마 성분에 대해서는 4일 수 있고, 그리고/또는 N은 크로마 성분에 대해서는 2일 수 있다.
도 11에서, 수정된 블록 분류가 루마 성분에 대해 적용될 수 있다. 가상 경계 위의 4X4 블록의 1D 라플라시안 기울기 계산을 위해, 오직 가상 경계 위의 샘플들만이 사용될 수 있다. 유사하게, 가상 경계 아래의 4X4 블록의 1D 라플라시안 기울기 계산을 위해, 오직 가상 경계 아래의 샘플들만이 사용될 수 있다. 활동성 값 A의 양자화는 1D 라플라시안 기울기 계산에서 사용되는 샘플들의 축소된 개수를 고려하여 그에 따라 스케일링될 수 있다.
필터링 절차를 위해, 가상 경계들에서의 대칭적인 패딩 연산이 루마와 크로마 성분들을 위해 사용될 수 있다. 도 12를 참조하면, 가상 경계 아래에 필터링된 샘플이 위치하는 경우, 가상 경계 위에 위치하는 이웃 샘플들이 패딩될 수 있다. 한편, 다른 쪽의 해당 샘플들도 대칭적으로 패딩될 수 있다.
도 12에 따라 설명된 절차는 경계들을 가로질러 필터가 가용하지 않은 경우에 슬라이스, 브릭, 및/또는 타일의 경계들을 위해서도 사용될 수 있다. ALF 블록 분류를 위해, 오직 동일한 슬라이스, 브릭, 및/또는 타일에 포함된 샘플들만이 사용될 수 있고 그리고 활동성 값은 그에 따라 스케일링될 수 있다. ALF 필터링을 위해, 수평 및/또는 수직 경계들에 대한 수평 및/또는 수직 방향들 각각에 대해 대칭적인 패딩이 적용될 수 있다.
도 13은 본 문서의 일 실시예에 따른 크로스 컴포넌트 적응적 루프 필터링(cross component adaptive loop filtering, CCALF(CC-ALF)) 절차를 설명하기 위한 도면이다. CCALF 절차는 크로스-컴포넌트 필터링 절차로 지칭될 수도 있다.
일 관점에서, ALF 절차는 일반 ALF 절차와 CCALF 절차를 포함할 수 있다. 즉, CCALF 절차는 ALF 절차의 일부 절차를 지칭할 수 있다. 다른 관점에서, 필터링 절차는 디블로킹 절차, SAO 절차, ALF 절차, 및/또는 CCALF 절차를 포함할 수 있다.
CC-ALF는 루마 샘플 값들을 사용하여 각 크로마 성분을 개선(refine)할 수 있다. CC-ALF는 비트스트림의 (영상) 정보에 의해 제어되며, 상기 영상 정보는 (a) 각 크로마 성분에 대한 필터 계수들에 관한 정보와 (b) 샘플들의 블록들에 대한 필터 적용을 제어하는 마스크에 관한 정보를 포함할 수 있다. 필터 계수들은 APS에서 시그널링될 수 있고, 블록 크기와 마스크는 슬라이스 레벨에서 시그널링될 수 있다.
도 13을 참조하면, CC-ALF는 각 크로마 성분을 위해 루마 채널에 선형 다이아몬드 모양의 필터(도 13의 (b))를 적용함으로써 동작할 수 있다. 필터 계수들은 APS로 전송되고, 210의 팩터에 의하여 스케일링되고, 그리고 고정 소수점 표현을 위해 반올림된다. 필터의 적용은 가변 블록 크기에서 제어되고 각 샘플들의 블록들에 대해 수신된 컨텍스트 코딩 플래그에 의해 시그널링될 수 있다. CC-ALF 가용 플래그와 함께 블록 크기는 각 크로마 성분을 위해 슬라이스 레벨에서 수신될 수 있다. 블록 크기(크로마 샘플들에 대한)는 16x16, 32x32, 64x64, 또는 128x128일 수 있다.
이하의 실시예들에서는 복원 루마 샘플들을 기반으로 ALF에 의해 필터링된 복원 크로마 샘플들을 재필터링(re-filtering) 또는 수정(modifying)하는 방법이 제안될 것이다.
본 문서의 일 실시예는 CC-ALF 중에서 필터 온오프(on/off) 전송 및 필터 계수 전송과 관련된 것이다. 상술한 바와 같이 본 문서에서 개시되는 신택스 테이블 내 정보(신택스 요소)는 영상/비디오 정보에 포함될 수 있으며, 인코딩 장치에서 구성/인코딩되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다. 디코딩 장치는 해당 신택스 테이블 내 정보(신택스 요소)을 파싱/디코딩할 수 있다. 디코딩 장치는 디코딩된 정보를 기반으로 픽처/이미지/비디오 디코딩 절차(구체적으로 예를 들어 상기 CCALF 절차)를 수행할 수 있다. 이하 다른 실시예에서도 마찬가지이다.
본 문서의 일 실시에에 따르면, CCALF가 사용(적용)되는지 여부를 결정하기 위해서 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS)는 CCALF 가용 플래그(sps_ccalf_enable_flag)를 포함할 수 있다. 상기 CCALF 가용 플래그는 ALF가 사용(적용)되는지 여부를 결정하기 위한 ALF 가용 플래그(sps_alf_enabled_flag)와 독립적으로 전송 될 수 있다.
다음 표는 본 실시예에 따른 SPS의 예시적인 신택스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000003
Figure PCTKR2020011598-appb-I000003
Figure PCTKR2020011598-appb-I000004
Figure PCTKR2020011598-appb-I000005
다음 표는 상기 표에 포함된 CC-ALF 가용 플래그에 관한 예시적인 시맨틱스를 나타낸다. CC-ALF 가용 플래그는 CC-ALF가 가용한지 여부(와 관련될 수 있다)를 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000004
본 실시예의 다른 예에서는, CC-ALF 가용 플래그가 전송되는 경우에, ChromaArrayType에 대한 조건이 다음 표와 같이 판단될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000005
Figure PCTKR2020011598-appb-I000006
Figure PCTKR2020011598-appb-I000007
Figure PCTKR2020011598-appb-I000008
상기 표를 참조하면, ChromaArrayType이 0이 아닌 경우에 SPS는 CC-ALF 가용 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들면, ChromaArrayType이 0이 아니면 크로마 포맷이 모노크롬이 아닐 수 있고, 이 경우에 CCALF 가용 플래그가 SPS를 통해 전송될 수 있다.
다음 표는 상기 표에 포함된 CC-ALF 가용 플래그에 관한 예시적인 시맨틱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000006
상기 영상 정보는 상기 SPS를 포함할 수 있다. 상기 SPS는 ALF가 가용한지 여부와 관련된 제1 ALF 가용 플래그(sps_alf_enabled_flag)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 ALF 가용 플래그의 값이 1이라는 판단을 기반으로, 상기 SPS는 상기 크로스-컴포넌트 필터링이 가용한지 여부와 관련된 CCALF 가용 플래그를 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서, 프로파일 및 레벨의 정의를 위한 일반 제한 정보는 CC-ALF를 위한 제한 플래그를 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 일반 제한 정보의 신택스는 다음 표와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000007
다음 표는 상기 표에 포함된 CC-ALF 제한 플래그에 관한 예시적인 시맨틱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000008
상기 영상 정보는 상기 일반 제한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 제한 정보는 상기 SPS에 포함된 CCALF 가용 플래그의 값을 기반으로 상기 크로스-컴포넌트 필터링을 제한하기 위한 CCALF 제한 플래그를 포함할 수 있다. 상기 CCALF 제한 플래그의 값이 0이면, CCALF 제한은 적용되지 않을 수 있다. 값이 1인 CCALF 제한 플래그는 상기 SPS에 포함된 CCALF 가용 플래그의 값은 0임을 나타낼 수 있다.
본 문서의 일 실시에에 따르면, CC-ALF에 대한 사용 유무를 결정하기 위해서 슬라이스 단위에서 slice_cross_component_alf_cb_enabled_flag 플래그를 추가할 수 있다. 상기 slice_cross_component_alf_cb_enabled_flag 플래그는 sps_ccalf_enabled_flag 플래그가 1일 때 전송될 수 있다. 또는, 상기 slice_ccalf_enable_flag 플래그는 sps_ccalf_enabled_flag 플래그가 1 이고, ChromaArrayType 이 0이 아닐 때 전송될 수 있다.
예를 들어, slice_cross_component_alf_cb_enabled_flag 플래그 값이 1인 경우, 추가적으로 slice_cross_component_alf_cb_reuse_temporal_layer_filter 신택스가 전송될 수 있다. 이 신택스 값이 0인 경우, slice_cross_component_alf_cb_aps_id 신택스가 전송될 수 있다. CC-ALF를 위한 블록 사이즈를 위한 slice_cross_component_alf_cb_log2_control_size_minus4 신택스가 전송될 수 있다.
다음 표는 상술된 실시예에 따른 슬라이스 헤더 정보의 예시적인 신택스이다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000009
Figure PCTKR2020011598-appb-I000009
Figure PCTKR2020011598-appb-I000010
Figure PCTKR2020011598-appb-I000011
Figure PCTKR2020011598-appb-I000012
다음 표는 상기 표에 포함된 신택스 요소들에 대한 예시적인 시맨틱스이다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000010
Figure PCTKR2020011598-appb-I000013
본 문서의 일 실시예에 따르면, CC-ALF에 대한 사용 유무를 결정하기 위해서 슬라이스 단위에서 slice_ccalf_enable_flag 플래그를 추가할 수 있다. 상기 slice_ccalf_enable_flag 플래그는 sps_ccalf_enabled_flag 플래그가 1일 때 전송될 수 있다. 또는, 상기 slice_ccalf_enable_flag 플래그는 sps_ccalf_enabled_flag 플래그가 1 이고, ChromaArrayType 이 0이 아닐 때 전송될 수 있다.
예를 들어, slice_ccalf_enable_flag 플래그 값이 1인 경우, 추가적으로 slice_ccalf_chroma_idc 신택스와 slice_ccalf_aps_id_chroma 신택스가 전송될 수 있다. slice_ccalf_chroma_idc 신택스는 Cb 또는 Cr에 대한 적용 유무를 나타내며, slice_ccalf_aps_id_chroma 신택스는 해당 슬라이스 CC-ALF를 위해 참조하는 APS id를 나타낸다.
다음 표는 본 실시예에 따른 슬라이스 헤더 정보의 신택스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000011
Figure PCTKR2020011598-appb-I000014
Figure PCTKR2020011598-appb-I000015
Figure PCTKR2020011598-appb-I000016
다음 표는 상기 표에 포함된 신택스 요소들에 대한 시맨틱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000012
또는, 상기 표에서 신택스 요소 slice_ccalf_chroma_idc는 아래 표와 같은 시맨틱스를 기반으로 설명될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000013
본 문서의 일 실시예에 따르면, 슬라이스 레벨에서의 추가적인 가용 플래그(또는 그와 유사한 정보) 없이 CC-ALF가 수행될 수 있다. 본 실시예에 따른 슬라이스 헤더 정보의 일부 신택스는 다음 표와 같다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000014
다음 표는 상기 표에 포함된 신택스 요소들에 대한 시맨틱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000015
본 문서의 일 실시예에 따르면, ChromaArrayType에 대한 조건을 기반으로 신택스 요소 slice_ccalf_chroma_idc가 슬라이스 헤더 정보에 포함될 수 있다. 본 실시예에 따른 슬라이스 헤더 정보의 일부 신택스는 다음 표와 같다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000016
일 예에서, 상기 헤더 정보(slice_header())는 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들의 Cb 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 제1 플래그(slice_cross_component_alf_cb_enabeld_flag 또는 sh_cc_alf_cb_enabeld_flag), 및 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들의 Cr 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 제2 플래그(slice_cross_component_alf_cr_enabeld_flag 또는 sh_cc_alf_cr_enabeld_flag)를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 제1 플래그(slice_cross_component_alf_cb_enabeld_flag 또는 sh_cc_alf_cb_enabeld_flag)의 값이 1인 판단을 기반으로, 상기 헤더 정보는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS의 식별자와 관련된 정보(slice_cross_component_alf_cb_aps_id 또는 sh_cc_alf_cb_aps_id)를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 제2 플래그(slice_cross_component_alf_cr_enabeld_flag 또는 sh_cc_alf_cr_enabeld_flag)의 값이 1인 판단을 기반으로, 상기 헤더 정보는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS의 식별자와 관련된 정보(slice_cross_component_alf_cr_aps_id 또는 sh_cc_alf_cr_aps_id)를 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시에에 따르면, CC-ALF를 위한 크로스 컴포넌트 필터 계수들이 APS를 통해 전송될 수 있다. 일 예에서, CC-ALF를 위한 APS가 정의될 수 있다.
다음 표는 본 실시예에 따른 APS의 예시적인 신택스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000017
상기 표에서, alf_data()는 일반 ALF 데이터로 지칭될 수 있고, 그리고 ccalf_data()는 CCALF 데이터로 지칭될 수 있다. ALF 데이터는 일반 ALF 데이터 및/또는 CCALF 데이터를 포함할 수 있다. 일 예에서, ALF 데이터는 CCALF 데이터와 동일할 수 있다. 다른 예에서, ALF 데이터는 CCALF 데이터와 다를 수 있다.
상기 표에 포함된 신택스 요소들에 대한 시맨틱스는 다음 표와 같다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000018
본 문서의 일 실시예에 따른 ALF 데이터는 다음 표와 같은 신택스로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000019
상기 표에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 다음 표와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000020
Figure PCTKR2020011598-appb-I000017
다른 예에서, ALF 데이터에 관한 신택스는 다음 표와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000021
상기 표에 포함된 신택스 요소들에 관한 시맨틱스는 다음 표와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000022
Figure PCTKR2020011598-appb-I000018
상기 표에서, alf_cross_component_cb_coeff_abs[j] 및 alf_cross_component_cr_coeff_abs[j] 신택스를 parsing하기 위한 exp-Golomb binarization의 차수는 0 내지 9의 값 중에서 하나로 정의될 수 있다.
다른 예에서, ALF 데이터의 신택스는 다음 표와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000023
상기 표에서, 필터 계수들의 절대 값들과 관련된 정보 및/또는 필터 게수들의 부호들과 관련된 정보는 2차 벡터, 2차 행렬, 또는 2차 어레이(array)로 표현될 수 있다(ex. alf_cross_component_cb_coeff_abs[altIdx][j], alf_cross_component_cb_coeff_sign[altIdx][j], alf_cross_component_cr_coeff_abs[altIdx][j], alf_cross_component_cr_coeff_sign[altIdx][j]). 일 예에서, 상기 필터들의 개수에 관한 정보, 필터 계수들의 절대 값들과 관련된 정보 및/또는 필터 게수들의 부호들과 관련된 정보는 일반 ALF 데이터에 포함될 수 있다.
상기 표에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 다음 표와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000024
Figure PCTKR2020011598-appb-I000019
alf_cross_component_cb_coeff_abs[j] 및 alf_cross_component_cr_coeff_abs[j] 신택스를 parsing하기 위한 exp-Golomb binarization의 차수는 0 내지 9의 값 중에서 하나로 정의될 수 있다.
크로스-컴포넌트 필터 계수들은 CCALF 필터 계수들로 지칭될 수 있다. 크로스-컴포넌트 필터 계수들은 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들 및 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 포함할 수 있다. Cb 컬러 성분(Cr 컬러 성분)을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 값들에 관한 정보는 Cb 컬러 성분(Cr 컬러 성분)을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 값들에 관한 정보 및/또는 Cb 컬러 성분(Cr 컬러 성분)을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS에 포함된 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관련된 Cb 필터 시그널 플래그(alf_cross_component_cb_filter_signal_flag 또는 alf_cc_cb_filter_signal_flag)를 포함할 수 있다. 상기 Cb 필터 시그널 플래그를 기반으로, 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS에 포함된 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보(ccalf_cb_num_alt_filters_minus1 또는 alf_cc_cb_filters_signalled_minus1)를 포함할 수 있다. 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 기반으로, 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS에 포함된 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보(alf_cross_component_cb_coeff_abs 또는 alf_cc_cb_mapped_coeff_abs) 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보(alf_cross_component_cb_coeff_sign 또는 alf_cc_cb_ coeff_sign)를 포함할 수 있다. 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들(ccalfcoeff 또는 ccalfapscoeff)이 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보는 0차 지수 골롬(0th EG, ue(v) 또는 ue(k)) 코딩될 수 있다.
일 예에서, 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS에 포함된 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관련된 Cr 필터 시그널 플래그(alf_cross_component_cr_filter_signal_flag 또는 alf_cc_cr_filter_signal_flag)를 포함할 수 있다. 상기 Cr 필터 시그널 플래그를 기반으로, 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS에 포함된 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보(ccalf_cr_num_alt_filters_minus1 또는 alf_cc_cr_filters_signalled_minus1)를 포함할 수 있다. 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 기반으로, 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위한 APS에 포함된 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보(alf_cross_component_cr_coeff_abs 또는 alf_cc_cr_mapped_coeff_abs) 및 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보(alf_cross_component_cr_coeff_sign 또는 alf_cc_cr_ coeff_sign)를 포함할 수 있다. 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들(ccalfcoeff 또는 ccalfapscoeff)이 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보는 0차 지수 골롬(0th EG, ue(v) 또는 ue(k)) 코딩될 수 있다.
본 문서의 일 실시에에 따르면, CC-ALF의 필터 온오프(on/off)를 제어하기 위해 CTU(블록) 단위로 CC-ALF 관련 정보가 전송될 수 있다.
다음 표는 본 실시예에 따른 코딩 트리 유닛에 관한 예시적인 신택스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000025
다음 표는 상기 표에 포함된 신택스 요소의 예시적인 시맨틱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000026
본 실시예의 다른 예에서, 코딩 트리 유닛에 관한 신택스는 다음 표와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000027
Figure PCTKR2020011598-appb-I000020
다음 표는 상기 표에 포함된 신택스 요소들의 예시적인 시맨틱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011598-appb-T000028
일 예에서, 상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보(coding_tree_unit())를 포함할 수 있다. 상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는, Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보(ccalf_ctb_flag[0]), 및/또는 Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보(ccalf_ctb_flag[1])를 포함할 수 있다. 또한, 상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는, Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보(ccalf_ctb_filter_alt_idx[0]), 및/또는 Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보(ccalf_ctb_filter_alt_idx[1])를 포함할 수 있다.
도 14 및 15는 본 문서의 실시예(들)에 따른 비디오/영상 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 14의 S1400은 상기 인코딩 장치의 가산부(250)에 의하여 수행될 수 있고, S1410 내지 S1440은 상기 인코딩 장치의 필터링부(260)에 의하여 수행될 수 있고, S1450은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 도 14에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록의 복원 루마 샘플들 및 복원 크로마 샘플들을 생성할 수 있다(S1400). 인코딩 장치는 레지듀얼 루마 샘플들 및/또는 레지듀얼 크로마 샘플들을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 레지듀얼 루마 샘플들을 기반으로 복원 루마 샘플들을 생성할 수 있고 그리고 레지듀얼 크로마 샘플들을 기반으로 복원 크로마 샘플들을 생성할 수 있다.
일 예에서, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들은 현재 블록의 원본 샘플들 및 예측 샘플들을 기반으로 생성될 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 이 경우 인터 예측 또는 인트라 예측 등 본 문서에서 개시된 다양한 예측 방법이 적용될 수 있다. 상기 예측 샘플들과 원본 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다.
일 예에서, 인코딩 장치는 레지듀얼 루마 샘플들을 생성할 수 있다. 레지듀얼 루마 샘플들은 원본 루마 샘플들 및 예측 루마 샘플들을 기반으로 생성될 수 있다. 일 예에서, 인코딩 장치는 레지듀얼 크로마 샘플들을 생성할 수 있다. 레지듀얼 크로마 샘플들은 원본 크로마 샘플들 및 예측 크로마 샘플들을 기반으로 생성될 수 있다.
인코딩 장치는 변환 계수들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 절차를 기반으로 변환 계수들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 루마 샘플들에 대한 변환 계수들(루마 변환 계수들) 및/또는 상기 레지듀얼 크로마 샘플들에 대한 변환 계수들(크로마 변환 계수들)을 도출할 수 있다. 예를 들어, 변환 절차는 DCT, DST, GBT, 또는 CNT 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 변환 계수들에 대한 양자화 절차를 기반으로 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 계수 스캔 순서를 기반으로 1차원 벡터 형태를 가질 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 양자화된 루마 변환 계수들 및/또는 양자화된 크로마 변환 계수들을 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 레지듀얼 정보를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 양자화된 변환 계수들을 나타내는(포함하는) 레지듀얼 정보를 생성할 수 있다. 레지듀얼 정보는 지수 골롬, CAVLC, CABAC 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 통해 생성될 수 있다.
인코딩 장치는 예측 관련 정보를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 예측 샘플들 및/또는 그것들에 적용된 모드를 기반으로 예측 관련 정보를 생성할 수 있다. 상기 예측 관련 정보는 다양한 예측 모드(ex. 머지 모드, MVP 모드 등)에 대한 정보, MVD 정보 등을 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 ALF 절차를 위한 ALF 필터 계수들을 도출할 수 있다(S1410). ALF 필터 계수들은 복원 루마 샘플들을 위한 ALF 루마 필터 계수들 및 복원 크로마 샘플들을 위한 ALF 크로마 필터 계수들을 포함할 수 있다. ALF 필터 계수들을 기반으로 필터링된 복원 루마 샘플들 및/또는 필터링된 복원 크로마 샘플들이 생성될 수 있다.
인코딩 장치는 ALF 관련 정보를 생성할 수 있다(S1420). 인코딩 장치는 상기 ALF 필터 계수들을 기반으로 ALF 관련 정보를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 복원 샘플들에 대한 필터링을 위하여 적용될 수 있는, ALF에 관련된 파라미터를 도출하고, ALF 관련 정보를 생성한다. 예를 들어, ALF 관련 정보는 본 문서에서 상술한 ALF 관련된 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 크로스-컴포넌트 필터들(CCALF 필터) 및/또는 크로스-컴포넌트 필터 계수들(CCALF 필터 계수들)을 도출할 수 있다(S1430). 크로스-컴포넌트 필터들 및/또는 크로스-컴포넌트 필터 계수들은 CCALF 절차에 이용될 수 있다. 크로스-컴포넌트 필터들 및/또는 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 기반으로 수정 필터링된(modified filtered) 복원 크로마 샘플들이 생성될 수 있다.
인코딩 장치는 크로스-컴포넌트 필터링 관련 정보(또는 CCALF 관련 정보)를 생성할 수 있다(S1440). 일 예에서, 상기 크로스-컴포넌트 핕터링 관련 정보는 상기 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 크로스-컴포넌트 필터들은 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들 및 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들을 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 크로스-컴포넌트 필터링 관련 정보는 CCALF 가용 플래그, Cb(또는 Cr) 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 플래그, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관려된 Cb(또는 Cr) 필터 시그널 플래그, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 값들에 관한 정보, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보, 및/또는 코딩 트리 유닛에 관한 정보(코딩 트리 유닛 신택스) 내의 Cb(또는 Cr) 컬러 성분의 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 비디오/영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1450). 상기 영상 정보는 레지듀얼 정보 및/또는 ALF 관련 정보를 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오/영상 정보는 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
상기 영상/비디오 정보는 본 문서의 실시예에 따른 다양한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상/비디오 정보는 상술한 표 1 내지 28 중 적어도 하나에 개시된 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 제1 ALF 데이터를 포함하는 제1 APS(adaptation parameter set) 및 제2 ALF 데이터를 포함하는 제2 APS를 포함할 수 있다. 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 헤더 정보 및 어댑테이션 파라미터 세트(adaptation parameter set, APS)를 포함할 수 있다. 상기 헤더 정보는 슬라이스 헤더 정보일 수 있다. 상기 슬라이스 헤더 정보는 ALF 데이터를 포함하는 APS의 식별자와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들은 상기 ALF 데이터를 기반으로 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS)를 포함할 수 있다. 상기 SPS는 상기 크로스-컴포넌트 필터링이 가용한지 여부와 관련된 CCALF 가용 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 CC-ALF 가용 플래그를 기반으로, CC-ALF를 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 ALF 데이터들을 포함하는 어댑테이션 파라미터 세트들(APSs)의 ID 정보가 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 일반 제한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 제한 정보는 상기 SPS에 포함된 CCALF 가용 플래그의 값을 기반으로 상기 크로스-컴포넌트 필터링을 제한하기 위한 CCALF 제한 플래그를 포함할 수 있다. 상기 CCALF 제한 플래그의 값이 0이면, CCALF 제한은 적용되지 않을 수 있다. 값이 1인 CCALF 제한 플래그는 상기 SPS에 포함된 CCALF 가용 플래그의 값은 0임을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 슬라이스 헤더 정보는 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들의 Cb 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 제1 플래그, 및 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들의 Cr 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 제2 플래그를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트들(APSs)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 제1 플래그의 값이 1인 판단을 기반으로, 상기 슬라이스 헤더 정보는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 제1 ALF 데이터를 포함하는 제1 APS의 ID 정보를 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 제2 플래그의 값이 1인 판단을 기반으로, 상기 슬라이스 헤더 정보는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 제2 ALF 데이터를 포함하는 제2 APS의 ID 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관련된 Cb 필터 시그널 플래그를 포함할 수 있다. 상기 Cb 필터 시그널 플래그를 기반으로, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 기반으로, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들이 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보는 0차 지수 골롬(0th EG) 코딩될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관련된 Cr 필터 시그널 플래그를 포함할 수 있다. 상기 Cr 필터 시그널 플래그를 기반으로, 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 기반으로, 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들이 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보는 0차 지수 골롬(0th EG) 코딩될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는, Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보, 및/또는 Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는, Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보, 및/또는 Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 문서의 실시예(들)에 따른 비디오/영상 디코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 16에서 개시된 방법은 도 3 또는 도 17에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 16의 S1600은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 수행될 수 있고, S1610은 상기 디코딩 장치의 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있고, S1620 및 S1630은 상기 디코딩 장치의 필터링부(350)에 의하여 수행될 수 있다.
도 16을 참조하면, 디코딩 장치는 비디오/영상 정보를 수신/획득할 수 있다(S1600). 비디오/영상 정보는 예측 관련 정보 및/또는 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 영상/비디오 정보를 수신/획득할 수 있다. 레지듀얼 정보는 지수 골롬, CAVLC, CABAC 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 통해 생성될 수 있다. 일 예에서, 비디오/영상 정보는 CCAL 관련 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, CCALF 관련 정보는 CCALF 가용 플래그, Cb(또는 Cr) 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 플래그, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관려된 Cb(또는 Cr) 필터 시그널 플래그, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대값들에 관한 정보, Cb(또는 Cr) 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보, 및/또는 코딩 트리 유닛에 관한 정보(코딩 트리 유닛 신택스) 내의 Cb(또는 Cr) 컬러 성분의 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 영상/비디오 정보는 본 문서의 실시예에 따른 다양한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상/비디오 정보는 상술한 표 1 내지 28 중 적어도 하나에 개시된 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 변환 계수들을 도출할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 계수 스캔 순서를 기반으로 1차원 벡터 형태를 가질 수 있다. 디코딩 장치는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화 절차를 기반으로 변환 계수들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 변환 계수들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들은 현재 블록의 원본 샘플들 및 예측 샘플들을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 영상/비디오 정보를 기반으로 예측을 수행하고 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 상기 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인터 예측이 적용되는지 인트라 예측이 적용되는지 판단할 수 있고, 이를 기반으로 예측을 수행할 수 있다.
디코딩 장치는 복원 루마 샘플들 및/또는 복원 크로마 샘플들을 생성/도출할 수 있다(S1610). 디코딩 장치는 상기 영상 정보를 기반으로 복원 루마 샘플들 및/또는 복원 크로마 샘플들을 생성/도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상술된 영상 정보 기반 레지듀얼 샘플들을 복원 루마(또는 크로마) 샘플들을 생성할 수 있다. 복원 샘플들의 루마 성분이 복원 루마 샘플들에 대응하고, 복원 샘플들의 크로마 성분이 복원 크로마 샘플들에 대응할 수 있다.
디코딩 장치는 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성하기 위해 상기 복원 크로마 샘플들에 대한 적응적 루프 필터링(adaptive loop filtering, ALF) 절차를 수행할 수 있다(S1620). ALF 절차에서, 디코딩 장치는 상기 복원 크로마 샘플들의 ALF 절차를 위한 ALF 필터 계수들을 도출할 수 있다. 이와 더불어, 디코딩 장치는 상기 복원 루마 샘플들의 ALF 절차를 위한 ALF 필터 계수들을 도출할 수 있다. 상기 ALF 필터 계수들은 APS 내 ALF 데이터에 포함된 ALF 파라미터들을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 복원 크로마 샘플들 및 상기 ALF 필터 계수들을 기반으로 필터링된 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성하기 위해 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들에 대한 크로스-컴포넌트 필터링 절차를 수행할 수 있다(S1630). 크로스-컴포넌트 필터링 절차에서, 디코딩 장치는 상기 크로스-컴포넌트 필터링을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 도출할 수 있다. 크로스-컴포넌트 필터 계수들은 상술된 APS에 포함된 ALF 데이터 내의 CCALF 관련 정보를 기반으로 도출될 수 있고, 해당 APS의 식별자(ID) 정보는 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다(통해 시그널링될 수 있다).
디코딩 장치는 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들(modified filtered reconstructed chroma samples)을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 복원 루마 샘플들, 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들, 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 기반으로 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성할 수 있다. 일 예에서, 디코딩 장치는 상기 복원 루마 샘플들 중 두개의 샘플들 간의 차이를 도출할 수 있고, 상기 차이를 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들 중 하나의 필터 계수와 곱할 수 있다. 상기 곱셈의 결과와 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들을 기반으로, 디코딩 장치는 상기 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 곱과 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들 중 하나의 샘플 간의 합을 기반으로 상기 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 크로스-컴포넌트 필터링에 관한 정보를 포함하는 ALF 데이터를 포함하는 어댑테이션 파라미터 세트(APS)를 포함할 수 있다. 상기 ALF 데이터는 크로스-컴포넌트 필터링을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보 및 크로스-컴포넌트 필터 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 기반으로 상기 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들이 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 크로스-컴포넌트 필터들은 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들 및 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들을 포함할 수 있다. 상기 영상 정보는 제1 ALF 데이터를 포함하는 제1 APS(adaptation parameter set) 및 제2 ALF 데이터를 포함하는 제2 APS를 포함할 수 있다. 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 헤더 정보 및 어댑테이션 파라미터 세트(APS)를 포함할 수 있다. 상기 헤더 정보는 슬라이스 헤더 정보일 수 있다. 상기 슬라이스 헤더 정보는 ALF 데이터를 포함하는 APS의 식별자와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들은 상기 ALF 데이터를 기반으로 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS)를 포함할 수 있다. 상기 SPS는 상기 크로스-컴포넌트 필터링이 가용한지 여부와 관련된 CCALF(cross-component adaptive loop filter) 가용 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 CC-ALF 가용 플래그를 기반으로, CC-ALF를 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 ALF 데이터들을 포함하는 어댑테이션 파라미터 세트들(APSs)의 ID 정보가 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 일반 제한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 제한 정보는 상기 SPS에 포함된 CCALF 가용 플래그의 값을 기반으로 상기 크로스-컴포넌트 필터링을 제한하기 위한 CCALF 제한 플래그를 포함할 수 있다. 상기 CCALF 제한 플래그의 값이 0이면, CCALF 제한은 적용되지 않을 수 있다. 값이 1인 CCALF 제한 플래그는 상기 SPS에 포함된 CCALF 가용 플래그의 값은 0임을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 슬라이스 헤더 정보는 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들의 Cb 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 제1 플래그, 및 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들의 Cr 컬러 성분에 대해 CCALF가 가용한지 여부와 관련된 제2 플래그를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트들(APSs)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 제1 플래그의 값이 1인 판단을 기반으로, 상기 슬라이스 헤더 정보는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 제1 ALF 데이터를 포함하는 제1 APS의 ID 정보를 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 제2 플래그의 값이 1인 판단을 기반으로, 상기 슬라이스 헤더 정보는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 제2 ALF 데이터를 포함하는 제2 APS의 ID 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관련된 Cb 필터 시그널 플래그를 포함할 수 있다. 상기 Cb 필터 시그널 플래그를 기반으로, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 기반으로, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들이 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보는 0차 지수 골롬(0th EG) 코딩될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들이 시그널링되었는지 여부와 관련된 Cr 필터 시그널 플래그를 포함할 수 있다. 상기 Cr 필터 시그널 플래그를 기반으로, 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보를 기반으로, 상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들이 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수와 관련된 정보는 0차 지수 골롬(0th EG) 코딩될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는, Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보, 및/또는 Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는, Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보, 및/또는 Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있다. 레지듀얼에 관한 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 계수 스캔 순서를 기반으로 1차원 벡터 형태를 가질 수 있다. 디코딩 장치는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화 절차를 기반으로 변환 계수들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 변환 계수들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 (인트라) 예측 샘플들과 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플들을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 구체적으로 디코딩 장치는 (인트라) 예측 샘플들과 레지듀얼 샘플들 간의 합을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림 또는 인코딩된 정보를 디코딩하여 상술한 정보들(또는 신택스 요소들) 모두 또는 일부를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 비트스트림 또는 인코딩된 정보는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있으며, 상술한 디코딩 방법이 수행되도록 야기할 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 해당 실시예는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 실시예들의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 문서의 실시예들에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예(들)이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recorder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예(들)이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서의 실시예(들)에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예(들)는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예(들)에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 18은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (16)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림을 통하여 영상 정보를 수신하는 단계;
    상기 영상 정보를 기반으로 복원 루마 샘플들 및 복원 크로마 샘플들을 생성하는 단계;
    필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성하기 위해 상기 복원 크로마 샘플들에 대한 적응적 루프 필터링(adaptive loop filtering, ALF) 절차를 수행하는 단계; 및
    수정 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성하기 위해 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들에 대한 크로스-컴포넌트(cross-component) 필터링 절차를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 영상 정보는 크로스-컴포넌트 필터링에 관한 정보를 포함하는 ALF 데이터를 포함하는 어댑테이션 파라미터 세트(adaptation parameter set, APS)를 포함하고,
    상기 ALF 데이터는 크로스-컴포넌트 필터링을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보 및 크로스-컴포넌트 필터 계수들에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 필터링된 복원 크로마 샘플들 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 기반으로 상기 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들이 생성되는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 크로스-컴포넌트 필터들은 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들 및 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들을 포함하고,
    상기 영상 정보는 제1 ALF 데이터를 포함하는 제1 APS 및 제2 ALF 데이터를 포함하는 제2 APS를 포함하고,
    상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 기반으로, 상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 절대 값들에 관한 정보 및 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 부호들에 관한 정보를 기반으로 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터 계수들이 도출되는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는:
    Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보; 및
    Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는:
    Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보; 및
    Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS)를 포함하고, 그리고
    상기 SPS는 상기 크로스-컴포넌트 필터링이 가용한지 여부와 관련된 CCALF(cross component adaptive loop filer) 가용 플래그를 포함하는, 영상 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상 정보는 일반 제한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 일반 제한 정보는 상기 CCALF 가용 플래그의 값을 기반으로 상기 크로스-컴포넌트 필터링을 제한하기 위한 CCALF 제한 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법
  8. 제6항에 있어서,
    상기 CCALF 가용 플래그가 1이라는 판단을 기반으로, 상기 APS의 ID 정보가 도출되는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  9. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 픽처 내 현재 블록의 복원 루마 샘플들 및 복원 크로마 샘플들을 생성하는 단계;
    ALF(adaptive loop filtering) 절차를 위한 ALF 필터 계수들을 도출하는 단계;
    상기 ALF 필터 계수들을 기반으로 ALF 관련 정보를 생성하는 단계;
    크로스-컴포넌트(cross-component) 필터링 절차를 위한 크로스-컴포넌트 필터들 및 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 도출하는 단계;
    상기 크로스-컴포넌트 필터들 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 기반으로 크로스-컴포넌트 필터링 관련 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 복원 샘플들 생성을 위한 정보, 상기 ALF 관련 정보, 및 상기 크로스-컴포넌트 필터링 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 크로스-컴포넌트 필터링 관련 정보는 상기 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 크로스-컴포넌트 필터들은 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들 및 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들을 포함하고,
    상기 영상 정보는 제1 ALF 데이터를 포함하는 제1 APS(adaptation parameter set) 및 제2 ALF 데이터를 포함하는 제2 APS를 포함하고,
    상기 제1 ALF 데이터는 상기 Cb 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 제2 ALF 데이터는 상기 Cr 컬러 성분을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는:
    Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보; 및
    Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 크로스-컴포넌트 필터가 적용되는지 여부에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 영상 정보는 코딩 트리 유닛에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 코딩 트리 유닛에 관한 정보는:
    Cb 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보; 및
    Cr 컬러 성분의 상기 현재 블록에 적용되는 크로스-컴포넌트 필터의 필터 세트 인덱스에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 영상 정보는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS)를 포함하고,
    상기 SPS는 상기 크로스-컴포넌트 필터링이 가용한지 여부와 관련된 CCALF(cross component adaptive loop filer) 가용 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 영상 정보는 일반 제한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 일반 제한 정보는 상기 CCALF 가용 플래그의 값을 기반으로 상기 크로스-컴포넌트 필터링을 제한하기 위한 CCALF 제한 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법
  15. 제13항에 있어서,
    상기 CCALF 가용 플래그가 1이라는 판단을 기반으로, 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들의 도출을 위해 사용되는 ALF 데이터들을 포함하는 어댑테이션 파라미터 세트들(adaptation parameter sets, APSs)의 ID 정보가 도출되는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  16. 영상 디코딩 장치가 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 정보를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은:
    비트스트림을 통하여 영상 정보를 수신하는 단계;
    상기 영상 정보를 기반으로 복원 루마 샘플들 및 복원 크로마 샘플들을 생성하는 단계;
    필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성하기 위해 상기 복원 크로마 샘플들에 대한 적응적 루프 필터링(adaptive loop filtering, ALF) 절차를 수행하는 단계; 및
    수정 필터링된 복원 크로마 샘플들을 생성하기 위해 상기 필터링된 복원 크로마 샘플들에 대한 크로스-컴포넌트(cross-component) 필터링 절차를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 영상 정보는 크로스-컴포넌트 필터링에 관한 정보를 포함하는 ALF 데이터를 포함하는 어댑테이션 파라미터 세트(adaptation parameter set, APS)를 포함하고,
    상기 ALF 데이터는 크로스-컴포넌트 필터링을 위한 크로스-컴포넌트 필터들의 개수에 관한 정보 및 크로스-컴포넌트 필터 계수들에 관한 정보를 포함하고, 그리고
    상기 필터링된 복원 크로마 샘플들 및 상기 크로스-컴포넌트 필터 계수들을 기반으로 상기 수정 필터링된 복원 크로마 샘플들이 생성되는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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