WO2023121000A1 - 적응적 다중 참조라인들을 이용하는 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

적응적 다중 참조라인들을 이용하는 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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박지윤
이유진
허진
박승욱
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Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Sungkyunkwan University
Kia Corp
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Definitions

  • the present disclosure relates to a video coding method and apparatus using adaptive multiple reference lines.
  • video data Since video data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory to store or transmit itself without processing for compression.
  • an encoder when video data is stored or transmitted, an encoder is used to compress and store or transmit the video data, and a decoder receives, decompresses, and reproduces the compressed video data.
  • video compression technologies include H.264/AVC, High Efficiency Video Coding (HEVC), and Versatile Video Coding (VVC), which has improved coding efficiency by about 30% or more compared to HEVC.
  • intra prediction pixel values of a current block to be encoded are predicted using pixel information in the same picture.
  • intra prediction after selecting one of the most suitable intra prediction modes among a plurality of intra prediction modes according to the characteristics of an image, it may be used for prediction of the current block.
  • the encoder After selecting one mode among a plurality of intra prediction modes, the encoder encodes the current block using the selected mode. After that, the encoder may transfer information about the corresponding mode to the decoder.
  • the HEVC technology uses a total of 35 intra prediction modes, including 33 angular modes with directionality and 2 non-angular modes, for intra prediction.
  • 33 angular modes with directionality and 2 non-angular modes for intra prediction.
  • the size of the prediction block unit is gradually increasing, and accordingly, the need to add more various intra prediction modes has increased.
  • the VVC technology uses 65 more subdivided prediction modes for intra prediction, so that prediction directions can be used more diversely than in the prior art.
  • the performance of intra prediction technology is related to appropriate selection of reference pixels.
  • a method of increasing the number of usable candidate reference pixels may be considered in addition to a method of obtaining reference pixels in a more accurate direction by securing diversity of prediction modes as described above.
  • MRL Multiple Reference Line
  • MRLP Multiple Reference Line Prediction
  • the MRL technique may use not only a reference line adjacent to the current block but also pixels farther away as reference pixels.
  • MRL has a problem in that the upper and left reference lines are indicated by one index, and all pixels in the current block use only one reference line, even though a plurality of candidate reference lines are used. Therefore, in order to improve video encoding efficiency and quality, a method of efficiently utilizing reference lines needs to be considered.
  • An object of the present invention is to provide a video coding method and apparatus for generating a predictor of a current block by using different reference lines for .
  • a method of intra-predicting a current block performed by a video decoding apparatus decoding an adaptive multiple reference line (MRL) flag from a bitstream, wherein the adaptive MRL flag is , indicating whether to apply the adaptive MRL technique when the intra prediction mode of the current block is larger than the horizontal mode and smaller than the vertical mode; decoding the intra prediction mode from the bitstream; and checking the adaptive MRL flag, wherein, if the adaptive MRL flag is true, among a plurality of reference lines located on top of the current block with respect to a top-referencing region within the current block.
  • MRL adaptive multiple reference line
  • Determining one upper reference line and determining one left reference line among a plurality of reference lines located on the left side of the current block with respect to a left-referencing area within the current block, wherein the an upper reference line is indicated by an upper reference line index, and the left reference line is indicated by a left reference line index; and generating predictors for the upper reference region and the left reference region using the upper reference line and the left reference line according to the intra prediction mode.
  • a method of intra prediction of a current block includes determining an intra prediction mode of the current block; and determining an adaptive multiple reference line (MRL) flag, wherein the adaptive MRL flag is whether or not adaptive MRL technology is applied when the intra prediction mode of the current block is larger than the horizontal mode and smaller than the vertical mode. instruct; and checking the adaptive MRL flag, wherein if the adaptive MRL flag is true, one of a plurality of reference lines located on top of the current block with respect to a top-referencing region within the current block.
  • MRL adaptive multiple reference line
  • a computer readable recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method, the image encoding method comprising: determining an intra prediction mode of a current block; and determining an adaptive multiple reference line (MRL) flag, wherein the adaptive MRL flag is whether or not adaptive MRL technology is applied when the intra prediction mode of the current block is larger than the horizontal mode and smaller than the vertical mode. instruct; and checking the adaptive MRL flag, wherein if the adaptive MRL flag is true, one of a plurality of reference lines located on top of the current block with respect to a top-referencing region within the current block.
  • MRL adaptive multiple reference line
  • the top reference line and the left reference line of the current block are separately used, a plurality of reference lines are used for one pixel in the current block, or
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of neighboring blocks of a current block.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of a video decoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating reference lines of MRL technology according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating separate use of upper and left reference lines according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a top maximum distance and a left maximum distance according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating weighted combination of a plurality of predictors according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating different reference lines for each inner region according to an embodiment of the present disclosure.
  • 11 is an exemplary diagram illustrating the number of inner regions and reference lines for each region according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram illustrating the number of inner regions and reference lines for each region according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram illustrating the number of inner regions and reference lines for each region according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram illustrating a combination of Realization Example 1 and Implementation Example 2 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is an exemplary diagram illustrating a combination of Realization Example 1 and Implementation Example 3 according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is an exemplary diagram illustrating a combination of Realization Example 1, Implementation Example 2, and Implementation Example 3 according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of decoding a current block performed by an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a method of decoding a current block performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • an image encoding device and sub-components of the device will be described.
  • the image encoding apparatus includes a picture division unit 110, a prediction unit 120, a subtractor 130, a transform unit 140, a quantization unit 145, a rearrangement unit 150, an entropy encoding unit 155, and an inverse quantization unit. 160, an inverse transform unit 165, an adder 170, a loop filter unit 180, and a memory 190.
  • Each component of the image encoding device may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. Also, the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
  • One image is composed of one or more sequences including a plurality of pictures.
  • Each picture is divided into a plurality of areas and encoding is performed for each area.
  • one picture is divided into one or more tiles or/and slices.
  • one or more tiles may be defined as a tile group.
  • Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs).
  • CTUs Coding Tree Units
  • each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure.
  • Information applied to each CU is coded as a CU syntax, and information commonly applied to CUs included in one CTU is coded as a CTU syntax.
  • information commonly applied to all blocks in one slice is coded as syntax of a slice header
  • information applied to all blocks constituting one or more pictures is a picture parameter set (PPS) or picture coded in the header.
  • PPS picture parameter set
  • information commonly referred to by a plurality of pictures is coded into a Sequence Parameter Set (SPS).
  • SPS Sequence Parameter Set
  • VPS video parameter set
  • information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as syntax of a tile or tile group header. Syntax included in the SPS, PPS, slice header, tile or tile group header may be referred to as high level syntax.
  • the picture divider 110 determines the size of a coding tree unit (CTU).
  • CTU size Information on the size of the CTU (CTU size) is encoded as SPS or PPS syntax and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the picture division unit 110 divides each picture constituting an image into a plurality of Coding Tree Units (CTUs) having a predetermined size, and then iteratively divides the CTUs using a tree structure. Divide (recursively). A leaf node in the tree structure becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • CTUs Coding Tree Units
  • a quad tree in which a parent node (or parent node) is divided into four subnodes (or child nodes) of the same size
  • a binary tree in which a parent node is divided into two subnodes , BT
  • a TernaryTree in which a parent node is split into three subnodes at a ratio of 1:2:1, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed.
  • QuadTree plus BinaryTree (QTBT) structure may be used, or a QuadTree plus BinaryTree TernaryTree (QTBTTT) structure may be used.
  • QTBTTT QuadTree plus BinaryTree TernaryTree
  • BTTT may be combined to be referred to as MTT (Multiple-Type Tree).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • the CTU may first be divided into QT structures. Quadtree splitting can be repeated until the size of the splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of leaf nodes allowed by QT.
  • a first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is split into four nodes of a lower layer is encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding device. If the leaf node of QT is not larger than the maximum block size (MaxBTSize) of the root node allowed in BT, it may be further divided into either a BT structure or a TT structure. A plurality of division directions may exist in the BT structure and/or the TT structure.
  • a second flag indicating whether nodes are split, and if split, a flag indicating additional split direction (vertical or horizontal) and/or split type (Binary or Ternary) is encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding apparatus.
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is split is coded. It could be.
  • the value of the CU split flag indicates that it is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • the value of the CU split flag indicates splitting, the video encoding apparatus starts encoding from the first flag in the above-described manner.
  • the block of the corresponding node is divided into two blocks of the same size horizontally (i.e., symmetric horizontal splitting) and the type that splits vertically (i.e., symmetric vertical splitting).
  • Branches may exist.
  • a split flag (split_flag) indicating whether each node of the BT structure is split into blocks of a lower layer and split type information indicating a split type are encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the video decoding device.
  • split_flag split flag
  • a type in which a block of a corresponding node is divided into two blocks having an asymmetric shape may additionally exist.
  • the asymmetric form may include a form in which the block of the corresponding node is divided into two rectangular blocks having a size ratio of 1:3, or a form in which the block of the corresponding node is divided in a diagonal direction may be included.
  • a CU can have various sizes depending on the QTBT or QTBTTT split from the CTU.
  • a block corresponding to a CU to be encoded or decoded ie, a leaf node of QTBTTT
  • a 'current block' a block corresponding to a CU to be encoded or decoded
  • the shape of the current block may be rectangular as well as square.
  • the prediction unit 120 predicts a current block and generates a prediction block.
  • the prediction unit 120 includes an intra prediction unit 122 and an inter prediction unit 124 .
  • each current block in a picture can be coded predictively.
  • prediction of a current block uses an intra-prediction technique (using data from a picture containing the current block) or an inter-prediction technique (using data from a picture coded before the picture containing the current block). can be performed
  • Inter prediction includes both uni-prediction and bi-prediction.
  • the intra predictor 122 predicts pixels in the current block using pixels (reference pixels) located around the current block in the current picture including the current block.
  • a plurality of intra prediction modes exist according to the prediction direction.
  • the plurality of intra prediction modes may include two non-directional modes including a planar mode and a DC mode and 65 directional modes.
  • the neighboring pixels to be used and the arithmetic expression are defined differently.
  • directional modes For efficient directional prediction of the rectangular current block, directional modes (numbers 67 to 80 and -1 to -14 intra prediction modes) indicated by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as “wide angle intra-prediction modes”.
  • arrows indicate corresponding reference samples used for prediction and do not indicate prediction directions. The prediction direction is opposite to the direction the arrow is pointing.
  • Wide-angle intra prediction modes are modes that perform prediction in the opposite direction of a specific directional mode without additional bit transmission when the current block is rectangular. At this time, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes usable for the current block may be determined by the ratio of the width and height of the rectangular current block.
  • wide-angle intra prediction modes (67 to 80 intra prediction modes) having an angle smaller than 45 degrees are usable when the current block has a rectangular shape with a height smaller than a width, and a wide angle having an angle greater than -135 degrees.
  • Intra prediction modes (-1 to -14 intra prediction modes) are available when the current block has a rectangular shape where the width is greater than the height.
  • the intra prediction unit 122 may determine an intra prediction mode to be used for encoding the current block.
  • the intra prediction unit 122 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to be used from the tested modes.
  • the intra predictor 122 calculates rate-distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra-prediction modes, and has the best rate-distortion characteristics among the tested modes. Intra prediction mode can also be selected.
  • the intra prediction unit 122 selects one intra prediction mode from among a plurality of intra prediction modes, and predicts a current block using neighboring pixels (reference pixels) determined according to the selected intra prediction mode and an arithmetic expression.
  • Information on the selected intra prediction mode is encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 124 generates a prediction block for a current block using a motion compensation process.
  • the inter-prediction unit 124 searches for a block most similar to the current block in the encoded and decoded reference picture prior to the current picture, and generates a prediction block for the current block using the searched block. Then, a motion vector (MV) corresponding to displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated.
  • MV motion vector
  • motion estimation is performed on a luma component, and a motion vector calculated based on the luma component is used for both the luma component and the chroma component.
  • Motion information including reference picture information and motion vector information used to predict the current block is encoded by the entropy encoding unit 155 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the inter-prediction unit 124 may perform interpolation on a reference picture or reference block in order to increase prediction accuracy. That is, subsamples between two consecutive integer samples are interpolated by applying filter coefficients to a plurality of consecutive integer samples including the two integer samples.
  • the motion vector can be expressed with precision of decimal units instead of integer sample units.
  • the precision or resolution of the motion vector may be set differently for each unit of a target region to be encoded, for example, a slice, tile, CTU, or CU.
  • AMVR adaptive motion vector resolution
  • information on motion vector resolution to be applied to each target region must be signaled for each target region. For example, when the target region is a CU, information on motion vector resolution applied to each CU is signaled.
  • Information on the motion vector resolution may be information indicating the precision of differential motion vectors, which will be described later.
  • the inter prediction unit 124 may perform inter prediction using bi-prediction.
  • bi-directional prediction two reference pictures and two motion vectors representing positions of blocks most similar to the current block within each reference picture are used.
  • the inter prediction unit 124 selects a first reference picture and a second reference picture from reference picture list 0 (RefPicList0) and reference picture list 1 (RefPicList1), respectively, and searches for a block similar to the current block within each reference picture.
  • a first reference block and a second reference block are generated.
  • a prediction block for the current block is generated by averaging or weighted averaging the first reference block and the second reference block.
  • reference picture list 0 may include pictures prior to the current picture in display order among restored pictures
  • reference picture list 1 may include pictures after the current picture in display order among restored pictures.
  • ups and downs pictures subsequent to the current picture may be additionally included in reference picture list 0, and conversely, ups and downs pictures prior to the current picture may be additionally included in reference picture list 1. may also be included.
  • the motion information of the current block can be delivered to the video decoding apparatus by encoding information capable of identifying the neighboring block. This method is called 'merge mode'.
  • the inter prediction unit 124 selects a predetermined number of merge candidate blocks (hereinafter referred to as 'merge candidates') from neighboring blocks of the current block.
  • Neighboring blocks for deriving merge candidates include a left block (A0), a lower left block (A1), an upper block (B0), and an upper right block (B1) adjacent to the current block in the current picture, as shown in FIG. ), and all or part of the upper left block A2 may be used.
  • a block located in a reference picture (which may be the same as or different from a reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located may be used as a merge candidate.
  • a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the co-located block may be additionally used as a merge candidate. If the number of merge candidates selected by the method described above is less than the preset number, a 0 vector is added to the merge candidates.
  • the inter prediction unit 124 constructs a merge list including a predetermined number of merge candidates using these neighboring blocks. Among the merge candidates included in the merge list, a merge candidate to be used as motion information of the current block is selected, and merge index information for identifying the selected candidate is generated. The generated merge index information is encoded by the encoder 150 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • Merge skip mode is a special case of merge mode. After performing quantization, when all transform coefficients for entropy encoding are close to zero, only neighboring block selection information is transmitted without transmitting a residual signal. By using the merge skip mode, it is possible to achieve a relatively high encoding efficiency in low-motion images, still images, screen content images, and the like.
  • merge mode and merge skip mode are collectively referred to as merge/skip mode.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the inter prediction unit 124 derives predictive motion vector candidates for the motion vector of the current block using neighboring blocks of the current block.
  • Neighboring blocks used to derive predictive motion vector candidates include a left block A0, a lower left block A1, an upper block B0, and an upper right block adjacent to the current block in the current picture shown in FIG. B1), and all or part of the upper left block (A2) may be used.
  • a block located in a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture where the current block is located will be used as a neighboring block used to derive motion vector candidates.
  • a collocated block co-located with the current block within the reference picture or blocks adjacent to the collocated block may be used. If the number of motion vector candidates is smaller than the preset number according to the method described above, a 0 vector is added to the motion vector candidates.
  • the inter-prediction unit 124 derives predicted motion vector candidates using the motion vectors of the neighboring blocks, and determines a predicted motion vector for the motion vector of the current block using the predicted motion vector candidates. Then, a differential motion vector is calculated by subtracting the predicted motion vector from the motion vector of the current block.
  • the predicted motion vector may be obtained by applying a predefined function (eg, median value, average value operation, etc.) to predicted motion vector candidates.
  • a predefined function eg, median value, average value operation, etc.
  • the video decoding apparatus also knows the predefined function.
  • the video decoding apparatus since a neighboring block used to derive a predicted motion vector candidate is a block that has already been encoded and decoded, the video decoding apparatus also knows the motion vector of the neighboring block. Therefore, the video encoding apparatus does not need to encode information for identifying a predictive motion vector candidate. Therefore, in this case, information on differential motion vectors and information on reference pictures used to predict the current block are encoded.
  • the predicted motion vector may be determined by selecting one of the predicted motion vector candidates.
  • information for identifying the selected predictive motion vector candidate is additionally encoded.
  • the subtractor 130 subtracts the prediction block generated by the intra prediction unit 122 or the inter prediction unit 124 from the current block to generate a residual block.
  • the transform unit 140 transforms the residual signal in the residual block having pixel values in the spatial domain into transform coefficients in the frequency domain.
  • the transform unit 140 may transform residual signals in the residual block by using the entire size of the residual block as a transform unit, or divide the residual block into a plurality of subblocks and use the subblocks as a transform unit to perform transformation. You may.
  • the residual signals may be divided into two subblocks, a transform region and a non-transform region, and transform the residual signals using only the transform region subblock as a transform unit.
  • the transformation region subblock may be one of two rectangular blocks having a size ratio of 1:1 based on a horizontal axis (or a vertical axis).
  • a flag (cu_sbt_flag) indicating that only subblocks have been transformed, directional (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag), and/or location information (cu_sbt_pos_flag) are encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding device.
  • the size of the transform region subblock may have a size ratio of 1:3 based on the horizontal axis (or vertical axis), and in this case, a flag (cu_sbt_quad_flag) for distinguishing the corresponding division is additionally encoded by the entropy encoder 155 to obtain an image It is signaled to the decryption device.
  • the transform unit 140 may individually transform the residual block in the horizontal direction and the vertical direction.
  • various types of transformation functions or transformation matrices may be used.
  • a pair of transformation functions for horizontal transformation and vertical transformation may be defined as a multiple transform set (MTS).
  • the transform unit 140 may select one transform function pair having the highest transform efficiency among the MTS and transform the residual blocks in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • Information (mts_idx) on a pair of transform functions selected from the MTS is encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding device.
  • the quantization unit 145 quantizes transform coefficients output from the transform unit 140 using a quantization parameter, and outputs the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 155 .
  • the quantization unit 145 may directly quantize a related residual block without transformation for a certain block or frame.
  • the quantization unit 145 may apply different quantization coefficients (scaling values) according to positions of transform coefficients in the transform block.
  • a quantization matrix applied to the two-dimensionally arranged quantized transform coefficients may be coded and signaled to the video decoding apparatus.
  • the rearrangement unit 150 may rearrange the coefficient values of the quantized residual values.
  • the reordering unit 150 may change a 2D coefficient array into a 1D coefficient sequence using coefficient scanning. For example, the reordering unit 150 may output a one-dimensional coefficient sequence by scanning DC coefficients to coefficients in a high frequency region using a zig-zag scan or a diagonal scan. .
  • zig-zag scan vertical scan that scans a 2D coefficient array in a column direction and horizontal scan that scans 2D block-shaped coefficients in a row direction may be used. That is, a scan method to be used among zig-zag scan, diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be determined according to the size of the transform unit and the intra prediction mode.
  • the entropy encoding unit 155 uses various encoding schemes such as CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code) and Exponential Golomb to convert the one-dimensional quantized transform coefficients output from the reordering unit 150 to each other.
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code
  • Exponential Golomb Exponential Golomb to convert the one-dimensional quantized transform coefficients output from the reordering unit 150 to each other.
  • a bitstream is created by encoding the sequence.
  • the entropy encoding unit 155 encodes information such as CTU size, CU splitting flag, QT splitting flag, MTT splitting type, and MTT splitting direction related to block splitting so that the video decoding apparatus can divide the block in the same way as the video encoding apparatus. make it possible to divide
  • the entropy encoding unit 155 encodes information about a prediction type indicating whether the current block is encoded by intra prediction or inter prediction, and encodes intra prediction information (ie, intra prediction) according to the prediction type. mode) or inter prediction information (motion information encoding mode (merge mode or AMVP mode), merge index in case of merge mode, reference picture index and differential motion vector information in case of AMVP mode) are encoded.
  • the entropy encoding unit 155 encodes information related to quantization, that is, information about quantization parameters and information about quantization matrices.
  • the inverse quantization unit 160 inversely quantizes the quantized transform coefficients output from the quantization unit 145 to generate transform coefficients.
  • the inverse transform unit 165 transforms transform coefficients output from the inverse quantization unit 160 from a frequency domain to a spatial domain to restore a residual block.
  • the adder 170 restores the current block by adding the restored residual block and the predicted block generated by the predictor 120. Pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting the next block.
  • the loop filter unit 180 reconstructs pixels in order to reduce blocking artifacts, ringing artifacts, blurring artifacts, etc. caused by block-based prediction and transformation/quantization. perform filtering on The filter unit 180 is an in-loop filter and may include all or part of a deblocking filter 182, a sample adaptive offset (SAO) filter 184, and an adaptive loop filter (ALF) 186. .
  • a deblocking filter 182 a sample adaptive offset (SAO) filter 184
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter 182 filters the boundary between reconstructed blocks to remove blocking artifacts caused by block-by-block encoding/decoding, and the SAO filter 184 and alf 186 perform deblocking filtering. Additional filtering is performed on the image.
  • the SAO filter 184 and the alf 186 are filters used to compensate for a difference between a reconstructed pixel and an original pixel caused by lossy coding.
  • the SAO filter 184 improves not only subjective picture quality but also coding efficiency by applying an offset in units of CTUs.
  • the ALF 186 performs block-by-block filtering. Distortion is compensated for by applying different filters by distinguishing the edge of the corresponding block and the degree of change.
  • Information on filter coefficients to be used for ALF may be coded and signaled to the video decoding apparatus.
  • the reconstruction block filtered through the deblocking filter 182, the SAO filter 184, and the ALF 186 is stored in the memory 190.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for inter-prediction of blocks in the picture to be encoded later.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of a video decoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • a video decoding device and sub-elements of the device will be described.
  • the image decoding apparatus includes an entropy decoding unit 510, a rearrangement unit 515, an inverse quantization unit 520, an inverse transform unit 530, a prediction unit 540, an adder 550, a loop filter unit 560, and a memory ( 570) may be configured.
  • each component of the image decoding device may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
  • the entropy decoding unit 510 determines a current block to be decoded by extracting information related to block division by decoding the bitstream generated by the video encoding apparatus, and provides prediction information and residual signals necessary for restoring the current block. extract information, etc.
  • the entropy decoding unit 510 determines the size of the CTU by extracting information about the CTU size from a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS), and divides the picture into CTUs of the determined size. Then, the CTU is divided using the tree structure by determining the CTU as the top layer of the tree structure, that is, the root node, and extracting division information for the CTU.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • a first flag (QT_split_flag) related to splitting of QT is first extracted and each node is split into four nodes of a lower layer.
  • QT_split_flag a second flag related to splitting of MTT and split direction (vertical / horizontal) and / or split type (binary / ternary) information are extracted and the corresponding leaf node is MTT split into structures Accordingly, each node below the leaf node of QT is recursively divided into a BT or TT structure.
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the CU is split is first extracted, and when the corresponding block is split, a first flag (QT_split_flag) is extracted.
  • each node may have zero or more iterative MTT splits after zero or more repetitive QT splits.
  • the CTU may immediately undergo MTT splitting, or conversely, only QT splitting may occur multiple times.
  • a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for a node corresponding to a leaf node of QT, a split flag (split_flag) indicating whether to further split into BTs and split direction information are extracted.
  • the entropy decoding unit 510 determines a current block to be decoded by using tree structure partitioning, it extracts information about a prediction type indicating whether the current block is intra-predicted or inter-predicted.
  • the prediction type information indicates intra prediction
  • the entropy decoding unit 510 extracts syntax elements for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block.
  • the prediction type information indicates inter prediction
  • the entropy decoding unit 510 extracts syntax elements for the inter prediction information, that is, information indicating a motion vector and a reference picture to which the motion vector refers.
  • the entropy decoding unit 510 extracts quantization-related information and information about quantized transform coefficients of the current block as information about the residual signal.
  • the reordering unit 515 converts the sequence of 1-dimensional quantized transform coefficients entropy-decoded in the entropy decoding unit 510 into a 2-dimensional coefficient array (ie, in the reverse order of the coefficient scanning performed by the image encoding apparatus). block) can be changed.
  • the inverse quantization unit 520 inverse quantizes the quantized transform coefficients and inverse quantizes the quantized transform coefficients using a quantization parameter.
  • the inverse quantization unit 520 may apply different quantization coefficients (scaling values) to the two-dimensionally arranged quantized transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 520 may perform inverse quantization by applying a matrix of quantization coefficients (scaling values) from the image encoding device to a 2D array of quantized transformation coefficients.
  • the inverse transform unit 530 inversely transforms the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals, thereby generating a residual block for the current block.
  • the inverse transform unit 530 inverse transforms only a partial region (subblock) of a transform block, a flag (cu_sbt_flag) indicating that only a subblock of the transform block has been transformed, and direction information (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag) of the transform block ) and/or the location information (cu_sbt_pos_flag) of the subblock, and inversely transforms the transform coefficients of the corresponding subblock from the frequency domain to the spatial domain to restore the residual signals. By filling , the final residual block for the current block is created.
  • the inverse transform unit 530 determines transform functions or transform matrices to be applied in the horizontal and vertical directions, respectively, using MTS information (mts_idx) signaled from the video encoding device, and uses the determined transform functions. Inverse transform is performed on the transform coefficients in the transform block in the horizontal and vertical directions.
  • the prediction unit 540 may include an intra prediction unit 542 and an inter prediction unit 544 .
  • the intra prediction unit 542 is activated when the prediction type of the current block is intra prediction
  • the inter prediction unit 544 is activated when the prediction type of the current block is inter prediction.
  • the intra prediction unit 542 determines the intra prediction mode of the current block among a plurality of intra prediction modes from the syntax element for the intra prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and references the current block according to the intra prediction mode.
  • the current block is predicted using pixels.
  • the inter prediction unit 544 determines the motion vector of the current block and the reference picture referred to by the motion vector by using the syntax element for the inter prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and converts the motion vector and the reference picture. to predict the current block.
  • the adder 550 restores the current block by adding the residual block output from the inverse transform unit and the prediction block output from the inter prediction unit or intra prediction unit. Pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting a block to be decoded later.
  • the loop filter unit 560 may include a deblocking filter 562, an SAO filter 564, and an ALF 566 as in-loop filters.
  • the deblocking filter 562 performs deblocking filtering on boundaries between reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts generated by block-by-block decoding.
  • the SAO filter 564 and the ALF 566 perform additional filtering on the reconstructed block after deblocking filtering to compensate for the difference between the reconstructed pixel and the original pixel caused by lossy coding.
  • ALF filter coefficients are determined using information on filter coefficients decoded from the non-stream.
  • the reconstruction block filtered through the deblocking filter 562, the SAO filter 564, and the ALF 566 is stored in the memory 570.
  • the reconstructed picture is used as a reference picture for inter-prediction of blocks in the picture to be encoded later.
  • This embodiment relates to encoding and decoding of images (video) as described above. More specifically, in intra prediction of the current block, the top reference line and the left reference line of the current block are separately used, a plurality of reference lines are used for one pixel in the current block, or a pixel in the current block is used. Provided is a video coding method and apparatus for generating a predictor of a current block by using different reference lines for .
  • the following embodiments may be performed by the intra prediction unit 122 in a video encoding device. Also, it may be performed by the intra prediction unit 542 in the video decoding device.
  • the video encoding apparatus may generate signaling information related to the present embodiment in terms of bit rate distortion optimization in encoding of the current block.
  • the image encoding device may encode the image using the entropy encoding unit 155 and transmit it to the image decoding device.
  • the video decoding apparatus may decode signaling information related to decoding of the current block from the bitstream using the entropy decoding unit 510 .
  • 'target block' may be used in the same meaning as a current block or a coding unit (CU, Coding Unit), or may mean a partial region of a coding unit.
  • a value of one flag being true indicates a case in which the flag is set to 1.
  • a false value of one flag indicates a case in which the flag is set to 0.
  • the most probable mode (MPM) technique uses intra prediction modes of neighboring blocks when intra prediction of a current block is performed.
  • the video encoding apparatus generates an MPM list to include intra prediction modes derived from predefined positions spatially adjacent to a current block.
  • the video encoding apparatus may transmit intra_luma_mpm_flag, which is a flag indicating whether to use the MPM list, to the video decoding apparatus. If intra_luma_mpm_flag does not exist, it is inferred as 1.
  • the video encoding apparatus may improve encoding efficiency of the intra prediction mode by transmitting an MPM index, intra_luma_mpm_idx, instead of the index of the prediction mode.
  • the multiple reference line (MRL) technology can use not only a reference line adjacent to the current block but also pixels further away from the current block as reference pixels when predicting the current block according to intra prediction technology. At this time, pixels having the same distance from the current block are grouped together and named as a reference line.
  • the MRL technique performs intra prediction of a current block using pixels located on a selected reference line.
  • the video encoding apparatus signals the reference line index intra_luma_ref_idx to the video decoding apparatus to indicate a reference line used when intra prediction is performed.
  • bit allocation for each index can be shown in Table 1.
  • the image encoding apparatus may consider whether to use an additional reference line by applying MRL to prediction modes signaled according to MPM, excluding Planar, among intra prediction modes.
  • a reference line indicated by each intra_luma_ref_idx is the same as the example of FIG. 6 .
  • the video encoding apparatus selects one of three reference lines that are close in distance from the current block and uses it for intra prediction of the current block.
  • Table 2 shows the syntax related to signaling of the reference line index intra_luma_ref_idx used for prediction and the prediction mode of the current block.
  • the video encoding apparatus parses intra_luma_ref_idx to determine a reference line index used for prediction. Since Intra Sub-Partitions (ISP) technology is applicable when the reference line index is 0, the video encoding apparatus does not parse ISP-related information when the reference line index is not 0.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • MRL technology and MPM mode can be combined as follows.
  • intra_luma_not_planar_flag which is a flag indicating whether to use the planar mode
  • intra_luma_not_planar_flag which is a flag indicating whether to use the planar mode
  • intra_luma_not_planar_flag false, intra prediction mode is set to planar mode, and when intra_luma_not_planar_flag is true, intra_luma_mpm_idx may be additionally signaled. If intra_luma_not_planar_flag does not exist, it can be inferred as 1.
  • intra_luma_ref_idx if intra_luma_ref_idx is not 0, planar mode is not used. Therefore, intra_luma_not_planar_flag is not transmitted and is considered true. Also, since intra_luma_not_planar_flag is true, intra_luma_mpm_idx may be additionally signaled.
  • the current MRL technology has the following two problems.
  • the upper and left reference lines are both indicated using one reference line index.
  • the optimal reference line among the upper reference lines and the optimal reference line among the left reference lines may have different indices. Nonetheless, the existing technique of using the same index for the top and left reference lines may be inefficient. This problem may occur especially when intra prediction uses both upper and left reference lines. For example, in the example of FIG. 3B , intra prediction modes larger than the horizontal mode (number 18) and smaller than the vertical mode (number 50) correspond to this.
  • the first problem can be solved by using separate indices for the top and left reference lines.
  • all pixels in the current block use only one reference line in common.
  • One selected reference line may not be optimal for all pixels in the current block.
  • the second problem arises because the conventional MRL technology is designed to increase the number of candidate reference lines and does not consider the function of each pixel in a block to select an optimal reference line. This problem may occur in particular when an optimal reference line is different according to the position of each pixel in a block regardless of the direction of the intra prediction mode. In addition, when the size of a block increases or the aspect ratio is skewed to one side, this problem may become more prominent.
  • the second problem can be solved by using a plurality of reference lines in combination for prediction of a block or by using different reference lines for regions within a block.
  • adaptive MRL a method for solving the aforementioned problems.
  • Preferred realizations for implementing adaptive MRL are as follows.
  • the video encoding apparatus signals sps_adaptive_mrl_enabled_flag to the video decoding apparatus at a higher level such as SPS.
  • Conventional MRL technology can refer to three reference lines, but in the present disclosure, an image encoding apparatus may consider a plurality of reference lines (eg, N, where N is a natural number) of three or more.
  • N the horizontal intra prediction mode
  • the vertical intra prediction mode (No. 50) is referred to as VER_Idx.
  • the image encoding apparatus when both upper and left reference lines are used in prediction of the current block according to the direction of the intra prediction mode, the image encoding apparatus separately uses the upper and left reference lines as in the example of FIG. 7 . do.
  • a 'top-referencing area' an area in which prediction is performed based on the upper reference line
  • a 'left-referencing area' an area in which prediction is performed based on the left reference line
  • the video encoding apparatus may additionally apply a filter to the boundary between the two regions.
  • a filter may be applied to p pixels to the left (or top) and q pixels to the right (or bottom) based on the boundary.
  • the video encoding apparatus may use a block boundary relaxation filter such as a [1 2 1] reference pixel filter.
  • the upper and left reference line indices are deriving both (realization example 1-1), signaling only one of them (realization example 1-2), or signaling both (realization example 1-2). It can be determined independently according to Example 1-3).
  • the video encoding apparatus derives each reference line index according to the information of the current block in order to separately use the upper and left reference lines.
  • a reference line index may be determined by considering a maximum distance from a block boundary adjacent to a reference line used for prediction. That is, in the case of the upper reference region, the image encoding apparatus uses the maximum value among the distances between the corresponding pixels and the upper boundary of the block to derive the upper reference line index. At this time, the top maximum distance is called d_top. Similarly, in the case of the left reference region, the image encoding apparatus may use the maximum value among the distances between the corresponding pixels and the left boundary of the block to derive the left reference line index. At this time, the maximum left distance is called d_left. d_top and d_left according to the prediction mode may be exemplified as shown in FIG. 8 .
  • the image encoding apparatus may determine the reference line index according to the maximum left distance (d_top, d_left) from the top.
  • the upper or left reference line index can be determined as shown in Table 2.
  • the image encoding apparatus may use a relatively close reference line index when d is large, and may use a more distant reference line index when d is small.
  • various configurations of reference lines may be created according to d, such as using farther reference lines as d increases.
  • the video encoding apparatus provides information related to the current block, such as the width of the upper reference region, the width of the left reference region, and the width/height/width/aspect ratio/prediction mode/pixel value/position of the block, in addition to the maximum distance from the block boundary.
  • the reference line index of each region can be determined by referring to the above data.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as the upper and left reference lines, and when it is 1, the left and upper reference lines are independently determined according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • the roles of 0 and 1 may be set to be opposite according to implementation, and may be equally applied in the following description.
  • Table 4 shows the syntax necessary for transmission according to the pseudocode described above.
  • Table 5 The method of matching the syntax of Table 4 with the existing syntax structure is shown in Table 5.
  • Table 5 parts changed from the existing syntax structure are displayed in italics.
  • the video encoding apparatus in order to separately use the upper and left reference lines, the video encoding apparatus signals one of the upper and left reference line indices and derives the other one according to the information of the current block or the information of the adjacent block. do.
  • the signaled index of the top and left reference line indices may be signaled for or signaled in a predefined direction.
  • the video encoding apparatus signals the same reference line index in the upper (or left) direction for all CUs, and according to Realization Example 1-1, the reference line index in the other direction derive the index.
  • the video encoding apparatus determines the signal direction of the reference line index by signaling adaptive_mrl_side_idx.
  • the video encoding apparatus determines the direction of signaling the reference line index of the current block based on the direction of signaling the reference line index. , bits required for transmission of adaptive_mrl_side_idx can be reduced. For example, when the left block uses the adaptive MRL and signals the upper reference line index, the video encoding apparatus may signal the upper reference line index for the current block and omit transmission of adaptive_mrl_side_idx. On the other hand, when the left block does not use the adaptive MRL, the video encoding apparatus may determine the signal direction of the reference line index by transmitting adaptive_mrl_side_idx for the current block.
  • a method of determining the direction to signal the reference line index using the upper block instead of the left block, or determining the direction to signal the reference line index by sequentially considering the left and upper blocks (or vice versa) method can also be used.
  • the image encoding apparatus determines one of the upper and left reference line indices by using the direction signal, and then derives the reference line indices of the other directions.
  • the reference line index of the remaining direction may be derived by referring to information of the current block or information of an adjacent block according to Realization Example 1-1.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as upper and left reference lines.
  • the video encoding device signals adaptive_mrl_side_idx and intra_luma_ref_idx to independently determine left and top reference lines according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • adaptive_mrl_side_idx indicates the direction of the reference line index signal among the upper and left sides.
  • the video encoding apparatus signals a reference line index for an upper direction and derives a reference line index for a left direction.
  • the video encoding apparatus signals a reference line index for a left direction and derives a reference line index for an upper direction.
  • adaptive_mrl_side_idx is not transmitted.
  • intra_luma_ref_idx indicates a reference line index of a predefined or signaled direction and may have a value greater than or equal to 0.
  • the pseudocode described above represents a case where the signal direction of the reference line index is determined according to transmission of adaptive_mrl_side_idx.
  • adaptive_mrl_side_idx is not transmitted.
  • Table 6 shows the syntax necessary for transmission according to the pseudocode described above.
  • adaptive_mrl_flag and intra_luma_ref_idx are used. Instead of these two syntax elements, adaptive_intra_luma_ref_idx may be used.
  • adaptive_intra_luma_ref_idx indicates whether the present embodiment is applied and a reference line index of a signaled direction and may have a value of 0 or more.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as upper and left reference lines without applying the present embodiment.
  • this index is 1 or more, the video encoding device represents the reference line index of the direction determined according to the predefined direction or adaptive_mrl_side_idx as 'adaptive_intra_luma_ref_idx - 1' in order to independently determine the left and top reference lines according to the present embodiment. . That is, the reference line index used for actually signaled prediction has a value greater than or equal to 0. If adaptive_intra_luma_ref_idx does not exist, it is inferred as 0.
  • Table 7 described above may be replaced with Table 8.
  • the video encoding apparatus signals both the upper and left reference line indices in order to separately use the upper and left reference lines.
  • a method of signaling an upper reference line index and a left reference line index, respectively, to signal both indices (Example 1-3-1), a method of signaling one reference line index, and an index difference value based thereon (realization example 1-3-2) or a method of signaling a reference line set index (realization example 1-3-3) may be used.
  • the video encoding apparatus signals intra_luma_ref_idx_T and intra_luma_ref_idx_L indicating upper and left reference line indices.
  • intra_luma_ref_idx 2 which is two pixels away from the current block, is used as the upper reference line
  • intra_luma_ref_idx which is three pixels away from the current block
  • the video encoding apparatus may signal 2 as intra_luma_ref_idx_T and signal 3 as intra_luma_ref_idx_L.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as the upper and left reference lines, and when it is 1, the left and upper reference lines are independently determined according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • intra_luma_ref_idx_T represents an upper reference line index and may have a value greater than or equal to 0.
  • intra_luma_ref_idx_L indicates a left reference line index and may have a value of 0 or greater.
  • Table 9 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • adaptive_mrl_flag, intra_luma_ref_idx_L, and intra_luma_ref_idx_T are used. Instead of these three syntax elements, adaptive_intra_luma_ref_idx may be used.
  • adaptive_intra_luma_ref_idx indicates whether this realization example is applied and a reference line index of a predetermined direction, and may have a value of 0 or greater.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as upper and left reference lines without applying the present embodiment.
  • this index is greater than or equal to 1
  • the video encoding apparatus represents a predefined upper or leftward reference line index as 'adaptive_intra_luma_ref_idx - 1'. That is, the reference line index used for actual prediction has a value greater than or equal to 0. If adaptive_intra_luma_ref_idx does not exist, it is inferred as 0.
  • adaptive_intra_luma_ref_idx represents information about a reference line in the upper direction. If this index indicates information on a reference line in the left direction, intra_luma_ref_idx_T may be signaled instead of intra_luma_ref_idx_L.
  • this realization example may be somewhat inefficient because the same value may be repeatedly signaled even when the values of the upper and left reference line indexes are the same or similar.
  • a realization example of improving this problem is as follows.
  • the video encoding apparatus signals one of the upper and left reference line indices and a difference value between the corresponding value and the other reference line indices.
  • a signaled index among the upper and left reference line indices may follow a prior agreement between the video encoding apparatus and the video decoding apparatus, or a direction may be signaled.
  • the video encoding apparatus may signal intra_luma_ref_idx, and may signal a difference value between the upper reference line index and the upper reference line index for the left reference line index.
  • the difference value is represented by a sign (+ or -) intra_luma_ref_idx_diff_sign and an absolute value intra_luma_ref_idx_diff.
  • intra_luma_ref_induced_idx is a reference line index derived from the difference value, and is expressed as in Equation 1 using the signaled reference line index and the index difference value.
  • intra_luma_ref_induced_idx may mean intra_luma_ref_idx_L indicating the left reference line index.
  • intra_luma_ref_idx 2 is used as an upper reference line
  • intra_luma_ref_idx 3 is used as a left reference line.
  • the video encoding apparatus signals intra_luma_ref_idx_diff_sign as 1 and intra_luma_ref_idx_diff as 1.
  • the upper reference line index may be determined as 2 according to the signaled intra_luma_ref_idx
  • the left reference line index may be determined as 3 according to Equation 1.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as upper and left reference lines.
  • the flag is 1, the video encoding apparatus independently determines the left and top reference lines according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • intra_luma_ref_idx indicates a reference line index in a preset direction and may have a value of 0 or greater.
  • intra_luma_ref_idx_diff represents an absolute value of a difference between reference line indices in two directions and may have an integer value of 0 or greater. If this value is 0, intra_luma_ref_idx_diff_sign is not signaled.
  • intra_luma_ref_idx_diff_sign represents a sign of a difference value between reference line indices in two directions, and may indicate that the difference value is a negative number when it is 0 and that the difference value is positive when it is 1.
  • Table 12 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • adaptive_mrl_flag and intra_luma_ref_idx are used. Instead of these two syntax elements, adaptive_intra_luma_ref_idx may be used.
  • adaptive_intra_luma_ref_idx indicates whether this realization example is applied and a reference line index of a preset direction, and may have a value of 0 or more.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as upper and left reference lines without applying the present embodiment.
  • this index is greater than or equal to 1
  • the video encoding apparatus represents a preset upper or leftward reference line index as 'adaptive_intra_luma_ref_idx - 1'. That is, the reference line index used for actual prediction has a value greater than or equal to 0. If adaptive_intra_luma_ref_idx does not exist, it is inferred as 0.
  • the video encoding apparatus constructs a reference line set list and signals an index indicating a reference line set selected from the list.
  • a reference line set is composed of a pair of (intra_luma_ref_idx_T, intra_luma_ref_idx_L), and a reference line set index indicating this is expressed as ref_set_idx.
  • the video encoding apparatus may configure the reference line set list according to a preset method. As an example, the video encoding apparatus may always configure the reference line set list as ⁇ (1,0), (2,0), (2,1), ... ⁇ regardless of the current block. As another example, the video encoding apparatus may construct a reference line set list according to information on the current block. As in Realization Example 1-1, a reference line set list may be constructed by considering the maximum distance between a pixel in a block and a block boundary adjacent to a reference line. For d_top and d_left as illustrated in FIG. 8, a reference line set list may be configured as shown in Table 15 according to the values.
  • intra_luma_ref_idx 1 may be used as the upper reference line and intra_luma_ref_idx 2 may be used as the left reference line.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as the upper and left reference lines, and when it is 1, the left and upper reference lines are independently determined according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • ref_set_idx indicates a selected set from the reference line set list, and may have a value greater than or equal to 0.
  • Table 16 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • adaptive_mrl_flag and ref_set_idx are used. Instead of these two syntax elements, adaptive_ref_set_idx may be used.
  • adaptive_ref_set_idx indicates whether this realization example is applied and a reference line set, and may have a value greater than or equal to 0.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as upper and left reference lines without applying the present embodiment.
  • this index is 1 or greater, the video encoding device indicates a selected set from the reference line set list as 'adaptive_ref_set_idx - 1'. That is, the index of each set in the reference line set list has a value greater than or equal to 0. If adaptive_ref_set_idx does not exist, it is inferred as 0.
  • Table 17 described above can be replaced with Table 18 by using adaptive_ref_set_idx.
  • the video encoding apparatus combines and uses a plurality of reference lines to generate a predictor of a current block.
  • the image encoding apparatus may generate a plurality of predictors using a plurality of reference lines, and then generate a final predictor by weight-combining the plurality of predictors as shown in Equation 2.
  • n 3
  • a final predictor may be generated as in the example of FIG. 9 .
  • the video encoding apparatus determines reference lines (realization example 2-1) used when generating predictors and weights (realization example 2-2) of each predictor. Detailed methods for each are as follows.
  • the video encoding apparatus determines a plurality of reference lines used to generate a plurality of predictors.
  • a method of using a plurality of predefined reference lines to determine a plurality of reference lines (realization example 2-1-1), a method of using a plurality of predetermined reference lines according to the information of the current block (realization example 2) -1-2), or a method of signaling a plurality of reference lines (realization example 2-1-3) may be used.
  • the video encoding apparatus uses a plurality of predefined reference lines. For example, when three reference lines of intra_luma_ref_idx 0, intra_luma_ref_idx 1, and intra_luma_ref_idx 2 are used, a final predictor may be generated as shown in Equation 3.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line when the flag is 0, and determines a plurality of reference lines according to the present embodiment when the flag is 1. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • any of the intra prediction mode and a flag indicating whether to apply the adaptive MRL may be parsed first.
  • Table 19 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • Example 2-1-2 Method of using a plurality of predetermined reference lines according to the information of the current block
  • the video encoding apparatus uses a predetermined number of reference lines according to the information of the current block.
  • the distance from the reference line to the side of the block facing the reference line may be considered. That is, the block height is selected for prediction modes higher than the vertical mode (No. 50) using the upper reference line for prediction, and for prediction modes lower than the horizontal mode (No. 18) using the left reference line for prediction.
  • the width of the block is selected. For prediction modes larger than the horizontal mode (No. 18) and smaller than the vertical mode (No. 50), which use both the upper and left reference lines for prediction, a larger value among the width and height of the block may be selected.
  • the image encoding apparatus determines a plurality of reference lines according to the width or height of the selected block. To improve prediction accuracy, as the width or height of a block increases, more reference lines can be used as shown in Table 21.
  • the video encoding apparatus includes information related to the current block, such as block width, height, area, aspect ratio, prediction mode, pixel value, location, and information on adjacent blocks (eg, whether or not the present embodiment is used, adjacent blocks).
  • information related to the current block such as block width, height, area, aspect ratio, prediction mode, pixel value, location, and information on adjacent blocks (eg, whether or not the present embodiment is used, adjacent blocks
  • a plurality of reference lines may be determined by referring to one or more data among the number of used top and left reference lines, width/height/width/aspect ratio/prediction mode/pixel value/position of an adjacent block, etc.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line when the flag is 0, and determines a plurality of reference lines according to the present embodiment when the flag is 1. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • any of the intra prediction mode and a flag indicating whether to apply the adaptive MRL may be parsed first.
  • Table 22 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the video encoding apparatus signals a plurality of reference lines. After parsing num_refLine indicating the number of reference lines to be used for prediction for each block at the CU level, the image encoding apparatus may parse as many reference line indices as the num_refLine value. At this time, a fixed value may be used regardless of the block without signaling num_refLine.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • num_refLine indicates the number of reference lines to be used for prediction and has a value of 1 or more.
  • num_refLine indicates the number of reference lines to be used for prediction and has a value of 1 or more.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line, and when it is not 1, parses reference line indices equal to the size of num_refLine. If num_refLine does not exist, it is inferred as 1.
  • intra_luma_ref_indices indicates num_refLine reference line indices used for prediction. Each index has zero or more different values.
  • Table 24 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • num_refLine which is the number of reference lines
  • the video encoding apparatus may omit parsing of num_refLine and use a preset value.
  • the video encoding apparatus determines a weight of each predictor in order to weight combine predictors generated using different reference lines.
  • a method using predefined weights realization example 2-2-1
  • a method of signaling weights realization example 2-2-2
  • the video encoding apparatus uses predefined weights. At this time, equal weights may be used.
  • the ratio of weights for two reference lines may be 1:1, and the ratio of weights for three reference lines may be 1:1:1.
  • a higher weight may be used as the distance of the reference line is closer to the current block.
  • the ratio of weights for two reference lines may be 3:1, and the ratio of weights for three reference lines may be 2:1:1.
  • equal weights may be set for the two predictors as shown in Equation 4.
  • a high weight may be set to a predictor generated using a nearby reference line.
  • the video encoding device signals the weights.
  • the video encoding apparatus After signaling a plurality of reference line indices for each block at the CU level, the video encoding apparatus signals a weight used for weighted combination of a predictor corresponding to each reference line.
  • the weight may be signaled as combined_mrl_weight, and a weight value appropriate for the predictor corresponding to each reference line may be signaled.
  • weights are determined without a separate signal as in Realization Example 2-1-1 or Realization Example 2-1-2, in order from the smallest index among a plurality of reference line indices (that is, in the order adjacent to the current block) ) weights can be signaled or vice versa.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line when the flag is 0, and determines a plurality of reference lines according to the present embodiment when the flag is 1. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • num_refLine indicates the number of reference lines to be used for prediction and has a value of 1 or more.
  • num_refLine indicates the number of reference lines to be used for prediction and has a value of 1 or more.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line, and when it is not 1, parses reference line indices equal to the size of num_refLine. If num_refLine does not exist, it is inferred as 1.
  • intra_luma_ref_indices indicates num_refLine reference line indices used for prediction. Each index has zero or more different values.
  • combined_mrl_weight represents a weight used for weighted combination of predictors corresponding to each reference line.
  • Table 26 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • num_refLine which is the number of reference lines
  • the video encoding apparatus may omit parsing of num_refLine and use a preset value.
  • Table 28 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above. In Table 28, the intra prediction mode is parsed first.
  • the video encoding apparatus divides the current block into arbitrary internal regions and generates a predictor using a different reference line for each region.
  • the image encoding apparatus may determine a method of dividing a block into a plurality of inner regions according to a direction of a reference line used for prediction (reference direction of an intra prediction mode).
  • FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating different reference lines for each inner region according to an embodiment of the present disclosure.
  • the video encoding apparatus divides a block into an upper reference area and a left reference area, and then , It is possible to create internal regions by additionally dividing each region according to the direction of the reference line used by each region.
  • the image encoding apparatus may determine the order of the top reference inner regions and the left reference inner regions from the region close to each reference line, and use the same reference line index for the top reference and left reference inner regions in the same order.
  • each inner area is basically equally divided, but one pixel may constitute one inner area in order to set different reference lines for each pixel.
  • the image encoding apparatus may additionally apply a filter to boundaries between inner regions, as in the first embodiment.
  • the number of inner regions and the reference line used by each inner region may be derived or signaled according to block information.
  • Example 3-1 Method of inducing the number of internal regions according to block information and using a fixed reference line for each region
  • the video encoding apparatus derives the number of internal regions according to block information and uses a fixed reference line for each region in order to use different reference lines for each top reference and/or left reference internal region.
  • the distance from the reference line to the side of the block facing the reference line may be considered.
  • the height of the block is selected for prediction modes equal to or greater than the vertical mode (No. 50), and the width of the block is selected for prediction modes equal to or less than the horizontal mode (No. 18). For prediction modes larger than the horizontal mode (No. 18) and smaller than the vertical mode (No. 50), a larger value among width and height may be selected.
  • the image encoding apparatus determines the number of regions in a block according to the width or height of the selected block.
  • the image encoding apparatus divides the current block into a larger number of regions as the width or height of the block increases, and accordingly, more reference lines can be used for prediction.
  • the video encoding apparatus includes information related to the current block, such as block width, height, area, aspect ratio, prediction mode, pixel value, location, and information on adjacent blocks (eg, whether or not the present embodiment is used, adjacent blocks number of upper and left reference lines used, width/height/width/aspect ratio/prediction mode/pixel value/position of adjacent blocks, etc.) to determine the number of regions in a block using different reference lines can
  • the video encoding apparatus may determine the reference line according to a predetermined rule. For example, when the number of inner regions is n, the image encoding apparatus may use n reference lines closest to a block, but may use a reference line farther away from an inner region closer to a block boundary adjacent to the reference lines.
  • the reference line of each inner region may be determined according to various methods, such as a method in which an inner region farther from the reference lines and an adjacent block boundary uses a farther reference line.
  • the video encoding apparatus may determine the number of internal regions and the reference line for each region according to the above-described method, as shown in the example of FIG. 11 . there is.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line when the flag is 0, and determines reference lines for a plurality of inner regions according to the present embodiment when the flag is 1. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • any of the intra prediction mode and a flag indicating whether to apply the adaptive MRL may be parsed first.
  • Table 30 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the video encoding apparatus determines the number of top reference and/or left reference internal regions regardless of block information and uses a fixed reference line for each region.
  • the image encoding apparatus may signal num_subArea indicating the number of divided internal regions for each block at the CU level.
  • the video encoding apparatus may use a fixed value regardless of block information without signaling num_subArea.
  • the image encoding apparatus may use fixed reference lines according to the number of inner regions by applying the same method according to Realization Example 3-1. Table 32 shows the number of reference lines according to num_subArea.
  • the video encoding apparatus may determine the number of internal regions and the reference line for each region according to the above-described method, as in the example of FIG. 12 .
  • num_subArea indicates the number of divided inner regions using different reference lines for prediction and has a value of 1 or more.
  • the video encoding apparatus may use intra_luma_ref_idx 0 as one reference line, and when it is not 1, determine fixed reference lines for internal areas by the size of num_subArea. If num_subArea does not exist, it is inferred as 1.
  • Table 33 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • num_subArea which is the number of divided inner regions, is used as a fixed value regardless of a block
  • the image encoding apparatus may omit parsing of num_subArea and use a preset value.
  • the video encoding apparatus determines the number of top reference and/or left reference inner regions regardless of block information and signals a reference line for each inner region.
  • the image encoding apparatus may signal num_subArea indicating the number of divided internal regions for each block at the CU level.
  • the video encoding apparatus may use a fixed value regardless of block information without signaling num_subArea. After num_subArea is signaled or determined, the video encoding apparatus may parse intra_luma_ref_indices, which are reference line indices, as much as the size of num_subArea.
  • the image encoding apparatus may signal from the reference line used by the inner region close to the block boundary adjacent to the reference lines, or vice versa. For example, when num_subArea is determined to be 4, the video encoding apparatus sets intra_luma_ref_indices in the order of 3, 2, 1, and 0 in order to first signal a reference line used by an inner area close to the reference lines, as in the example of FIG. 13 . can be parsed.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • num_subArea indicates the number of divided inner regions using different reference lines for prediction and has a value of 1 or more.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as one reference line, and when it is not 1, parses as many reference line indices as the size of num_subArea. If num_subArea does not exist, it is inferred as 1.
  • intra_luma_ref_indices indicates num_subArea reference line indices used for prediction. Each index has a value greater than or equal to zero.
  • Table 35 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • num_subArea which is the number of divided inner regions, is used as a fixed value regardless of a block
  • the image encoding apparatus may omit parsing of num_subArea and use a preset value.
  • the image encoding apparatus when both the upper and left reference lines are used according to the direction of the prediction mode when predicting the current block, the image encoding apparatus independently determines the upper and left reference lines as in Realization Example 1 .
  • the video encoding apparatus may selectively use realization example 2 or realization example 3 instead of a single reference line on the upper or left side.
  • the combination of realization examples 1 and 2 realization example 4-1), the combination of realization examples 1 and 3 (realization example 4-2), or the combination of realization examples 1 and 2 and 3 (realization example 4 -3) is possible.
  • the image encoding apparatus when realization example 1 and realization example 2 are combined to predict the current block, in the case of a prediction mode using both the upper and left reference lines, the image encoding apparatus is implemented for the upper reference area and the left reference area. Independently decide whether and how to apply 2.
  • the image encoding apparatus may perform prediction using only a single reference line for each region, or may use a plurality of reference lines for each pixel in each region according to the second embodiment.
  • the video encoding device signals single_ref_T_flag, and if this flag is 1, it indicates that a single upper reference line is used according to Realization Example 1, or if this flag is 0, it indicates that multiple upper reference lines are used according to Realization Example 2. It can indicate that the upper reference lines of are used.
  • the image encoding apparatus may signal single_ref_L_flag to indicate information on left reference lines.
  • the video encoding apparatus may determine a plurality of reference lines to be used for weight combining of the top reference region and the left reference region. For example, in the case of the upper reference region as in the example of FIG. 14, the video encoding apparatus determines a plurality of reference lines (intra_luma_ref_idx 0, 1, 2) according to Realization Example 2-1-3 and predicts using each reference line. After generating the rulers, predictors may be weight-combined using equal weights according to Realization Example 2-2-1. In addition, in the case of the left reference region as in the example of FIG.
  • the video encoding apparatus determines a plurality of reference lines (intra_luma_ref_idx 1 and 2) according to the realization example 2-1-3, and each reference line After generating predictors using , the predictors may be weight-combined using equal weights according to Realization Example 2-2-1.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as the upper and left reference lines, and when the flag is 1, determines a method of determining the left and upper reference lines according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • single_ref_T_flag is a flag indicating whether to use a single upper reference line and may have a value of 0 or 1.
  • the video encoding device may use a single reference line determined according to Realization Example 1 as an upper reference line when this flag is 1, and may use a plurality of upper reference lines determined according to Implementation Example 2 when it is 0.
  • single_ref_L_flag is a flag indicating whether to use a single left reference line and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device may use a single reference line determined according to Implementation Example 1 as the left reference line when this flag is 1, and may use a plurality of left reference lines determined according to Implementation Example 2 when it is 0.
  • the video encoding apparatus when realization example 1 and realization example 3 are combined to predict the current block, in the case of a prediction mode using both the upper and left reference lines, the video encoding apparatus implements the upper reference area and the left reference area. Independently decide whether and how to apply 3.
  • the image encoding apparatus may perform prediction using only a single reference line for each region, or may additionally divide each region into a plurality of internal regions according to Realization Example 3 and use different reference lines for each region.
  • the video encoding device signals single_ref_T_flag, and if this flag is 1, it indicates that a single upper reference line is used according to Realization Example 1, or if it is 0, it indicates that a plurality of upper reference lines are used according to Realization Example 3. lines can be used.
  • the image encoding apparatus may signal single_ref_L_flag to indicate information on left reference lines.
  • the video encoding apparatus may determine a plurality of reference lines to be used for weight combining of the top reference region and the left reference region. For example, in the case of an upper reference region as in the example of FIG. 15, the video encoding apparatus determines num_subArea and reference lines (intra_luma_ref_idx 0, 1) according to Realization Example 3-3, and divides the upper reference region into two inner regions according to num_subArea. After segmentation into regions, a predictor can be generated using a corresponding reference line for each inner region.
  • the reference line indices may be signaled in the order of intra_luma_ref_idx 1 and intra_luma_ref_idx 0 according to the rule that the reference line index of the inner region close to the reference line is signaled first.
  • the video encoding apparatus determines num_subArea and reference lines (intra_luma_ref_idx 0, 1, 2, 3) according to Realization Example 3-3, After dividing the left reference area into 4 inner areas according to num_subArea, a predictor is generated using the corresponding reference line for each inner area.
  • the reference line indices may be signaled in the order of intra_luma_ref_idx 2, intra_luma_ref_idx 3, intra_luma_ref_idx 1, and intra_luma_ref_idx 0.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as the upper and left reference lines, and when the flag is 1, determines a method of determining the left and upper reference lines according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • single_ref_T_flag is a flag indicating whether to use a single upper reference line and may have a value of 0 or 1.
  • the video encoding device may use a single reference line determined according to Realization Example 1 as an upper reference line when this flag is 1, and may use a plurality of upper reference lines determined according to Implementation Example 3 when it is 0.
  • single_ref_L_flag is a flag indicating whether to use a single left reference line and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device may use a single reference line determined according to Implementation Example 1 as the left reference line when this flag is 1, and may use a plurality of left reference lines determined according to Implementation Example 3 when it is 0.
  • the video encoding apparatus for the upper reference region and the left reference region Independently determine whether and how to apply 3 to Realization Example 2 or Realization Example 2.
  • the video encoding apparatus performs prediction using only a single reference line for each area, or for each pixel in each area according to Realization Example 2.
  • a plurality of reference lines may be used, or each region may be additionally divided into a plurality of inner regions according to the third embodiment, and different reference lines may be used for each region.
  • the video encoding device signals single_ref_T_flag to indicate that a single upper reference line is used according to Realization Example 1 when this flag is 1, or signals multi_ref_idx_T when this flag is 0 to Realization Example 2 and a method to be used for prediction among the three realization examples can be indicated.
  • the video encoding device when the value of multi_ref_idx_T is 0, it indicates that a plurality of upper reference lines are used for the upper reference region according to Realization Example 2, or when it is 1, it indicates that a plurality of upper reference lines are used according to Realization Example 3.
  • the video encoding apparatus indicates information on the left reference line by signaling s single_ref_L_flag and multi_ref_idx_L.
  • the video encoding apparatus can signal multi_ref_idx_T and multi_ref_idx_L for the top reference region and the left reference region to determine a method to be used for prediction. For example, as in the example of FIG. 16 , when multi_ref_idx_T is 0, the video encoding apparatus determines a plurality of reference lines to be used for weighted combining with respect to the upper reference region according to Realization Example 2.
  • the video encoding apparatus determines a plurality of reference lines (intra_luma_ref_idx 1 and 2) according to Realization Example 2-2-3, generates a predictor using each reference line, and then equalizes the data according to Realization Example 2-2-1. Predictors can be weighted using one weight.
  • the video encoding apparatus when multi_ref_idx_L is 1, the video encoding apparatus additionally divides the left reference region into a plurality of inner regions according to Realization Example 3 and uses different reference lines for each region.
  • the video encoding apparatus determines num_subArea and reference lines (intra_luma_ref_idx 0, 1, 2, 3) according to Realization Example 3-3, divides the left reference area into 4 inner areas according to num_subArea, and then divides each inner area Create a predictor using the corresponding reference line for .
  • the reference line indices may be signaled in the order of intra_luma_ref_idx 2, intra_luma_ref_idx 3, intra_luma_ref_idx 1, and intra_luma_ref_idx 0.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • adaptive_mrl_flag is a flag indicating whether adaptive MRL is applied and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding apparatus uses intra_luma_ref_idx 0 as the upper and left reference lines, and when the flag is 1, determines a method of determining the left and upper reference lines according to the present embodiment. If adaptive_mrl_flag does not exist, it is inferred as 0.
  • single_ref_T_flag is a flag indicating whether to use a single upper reference line and may have a value of 0 or 1.
  • the video encoding device may use a single reference line determined according to Realization Example 1 as an upper reference line when this flag is 1, and may use a plurality of upper reference lines determined according to Implementation Example 2 or Implementation Example 3 when it is 0. there is.
  • single_ref_L_flag is a flag indicating whether to use a single left reference line and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding device may use a single reference line determined according to Realization Example 1 as the left reference line when this flag is 1, and use a plurality of left reference lines determined according to Implementation Example 2 or Implementation Example 3 when it is 0. there is.
  • multi_ref_idx_T is an index indicating a method of determining the upper reference line and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding apparatus may use a plurality of upper reference lines for the upper reference region according to Realization Example 2 when the index is 0, and may use a plurality of upper reference lines according to Implementation Example 3 when the index is 1.
  • multi_ref_idx_L is an index indicating a method for determining the left reference line and may have values of 0 and 1.
  • the video encoding apparatus may use a plurality of left reference lines for the left reference region according to Implementation Example 2 when the index is 0, and may use a plurality of left reference lines according to Implementation Example 3 when the index is 1.
  • the video encoding apparatus signals additional information to selectively apply the methods of implementation examples 1 to 4 as described above.
  • the video encoding device may transmit adaptive_mrl_flag to indicate reference line information used for prediction of the current block.
  • adaptive_mrl_flag As an example, as shown in Table 40, when adaptive_mrl_flag is 0, the video encoding device does not follow the present invention and uses the existing technology, and when adaptive_mrl_flag is 1, realization example 3 may be used.
  • One of the methods of Realization Examples 1 to 4 may be selectively used by additionally signaling adaptive_mrl_idx.
  • 17 is a flowchart illustrating an encoding method of a current block performed by an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the video encoding apparatus determines the intra prediction mode of the current block (S1700).
  • the video encoding apparatus may determine an intra prediction mode in terms of optimizing encoding efficiency.
  • the video encoding apparatus determines an adaptive MRL flag (S1702).
  • the adaptive MRL flag adaptive_mrl_flag indicates whether the adaptive MRL technique is applied when the intra prediction mode of the current block is larger than the horizontal mode (No. 18) and smaller than the vertical mode (No. 50).
  • the video encoding apparatus may determine an adaptive MRL flag in terms of encoding efficiency optimization. If the adaptive MRL flag is not determined, the adaptive MRL flag may be inferred to be false.
  • the video encoding device checks the adaptive MRL flag (S1704).
  • the video encoding device performs the following steps.
  • the image encoding apparatus independently determines the upper reference line and the left reference line (S1706).
  • the video encoding apparatus determines one upper reference line among a plurality of reference lines located above the current block with respect to the upper reference region within the current block, and determines a plurality of upper reference lines located to the left of the current block with respect to the left reference region within the current block.
  • a left reference line of one of the reference lines is determined.
  • the upper reference line is indicated by the upper reference line index
  • the left reference line is indicated by the left reference line index.
  • the video encoding apparatus may derive an upper reference line index and a left reference line index by referring to at least one data of current block information and adjacent block information, and then encode them.
  • the video encoding apparatus may derive an upper reference line index based on an upper maximum distance among information of the current block and a left reference line index based on a left maximum distance.
  • the upper maximum distance represents the maximum value among the distances between pixels in the upper reference area and the upper boundary of the current block
  • the maximum left distance is between the pixels in the left reference area and the left border of the current block. represents the maximum of the distances.
  • the image encoding apparatus may determine one of the upper reference line index and the left reference line index and derive the other indexes according to Realization Example 1-2.
  • the video encoding apparatus may determine and encode one index in terms of encoding efficiency optimization.
  • the remaining indices may be derived by referring to one or more data of current block information and adjacent block information according to Realization Example 1-1.
  • the video encoding apparatus may determine one index for a predefined direction and encode it.
  • the predefined direction may be left or top.
  • the video encoding apparatus may determine a signal direction in terms of optimizing encoding efficiency and determine one index for the determined signal direction. Then, the video encoding apparatus may encode a signal direction and one index.
  • the apparatus for encoding an image may derive a signal direction of one index based on a signal direction of a reference index of a neighboring block. Then, the video encoding apparatus may encode one index after determining one index for the signal direction.
  • the video encoding apparatus may determine the upper reference line index and the left reference line index in terms of encoding efficiency optimization, and then encode them.
  • the video encoding apparatus may determine the upper reference line index and the left reference line index according to Realization Example 1-3-2, and then generate a difference value for the remaining indexes based on one of them. there is. Then, the video encoding apparatus may encode one index and a difference value.
  • the video encoding apparatus determines sets of an upper reference line index and a left reference line index in terms of encoding efficiency optimization according to Realization Example 1-3-3.
  • the image encoding apparatus may determine a set index indicating a set determined from the reference line set list, and then encode the set index.
  • the reference line set list may be configured according to a preset method.
  • the image encoding apparatus generates predictors using the upper reference line and the left reference line according to the intra prediction mode for the upper reference region and the left reference region (S1708).
  • the image encoding apparatus may additionally apply a filter to the boundary between the top reference region and the left reference region in order to remove discontinuity occurring at the boundary between predictors.
  • the image encoding apparatus generates a residual block by subtracting predictor(s) from the current block (S1710).
  • the video encoding apparatus encodes the adaptive MRL flag, the intra prediction mode, and the residual block (S1712).
  • the video encoding apparatus may perform the following steps to perform intra prediction according to the conventional method.
  • the video encoding apparatus determines the same line index as the upper reference line and the left reference line for the current block (S1720).
  • the same line index eg, intra_luma_ref_idx 0, indicates at least one of an upper reference line or a left reference line adjacent to the current block.
  • the video encoding apparatus generates a predictor of the current block using the reference line indicated by the same line index according to the intra prediction mode (S1722).
  • the video encoding apparatus may perform steps S1710 and S1712.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a method of decoding a current block performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the video decoding apparatus decodes the adaptive MRL flag from the bitstream (S1800).
  • the adaptive MRL flag adaptive_mrl_flag indicates whether the adaptive MRL technique is applied when the intra prediction mode of the current block is larger than the horizontal mode and smaller than the vertical mode. If the adaptive MRL flag does not exist, the adaptive MRL flag may be inferred to be false.
  • the video decoding apparatus decodes the intra prediction mode and the residual block from the bitstream (S1802).
  • the video decoding apparatus checks the adaptive MRL flag (S1804).
  • the video decoding apparatus performs the following steps.
  • the image decoding apparatus independently determines an upper reference line and a left reference line (S1806).
  • the video decoding apparatus determines one upper reference line among a plurality of reference lines located above the current block with respect to the upper reference region within the current block, and determines a plurality of upper reference lines located to the left of the current block with respect to the left reference region within the current block.
  • a left reference line of one of the reference lines is determined.
  • the upper reference line is indicated by the upper reference line index
  • the left reference line is indicated by the left reference line index.
  • the video decoding apparatus may derive an upper reference line index and a left reference line index by referring to at least one data of current block information and adjacent block information.
  • the video decoding apparatus may derive an upper reference line index based on an upper maximum distance among information of the current block and a left reference line index based on a left maximum distance.
  • the upper maximum distance represents the maximum value among the distances between pixels in the upper reference area and the upper boundary of the current block
  • the left maximum distance is the distance between pixels in the left reference area and the left border of the current block. represents the maximum value.
  • the video decoding apparatus may decode one index of the upper reference line index and the left reference line index from the bitstream according to Realization Example 1-2 and derive the other index.
  • the remaining indices may be derived by referring to one or more data of the information of the current block and the information of the adjacent block according to Realization Example 1-1.
  • the video decoding apparatus may decode one index from a bitstream in a predefined direction.
  • the predefined direction may be left or top.
  • the video decoding apparatus may decode one index from the bitstream for the decoded signal direction.
  • the video decoding apparatus may derive a signal direction of one index based on a signal direction of a reference index of a neighboring block. Thereafter, the video decoding apparatus may decode one index from the bitstream with respect to the induced signal direction.
  • the video decoding apparatus may decode the upper reference line index and the left reference line index from the bitstream according to Realization Example 1-3-1.
  • the video decoding apparatus decodes one of the upper reference line index and the left reference line index from the bitstream according to Realization Example 1-3-2.
  • the video decoding apparatus may decode difference values of the remaining indexes from the bitstream and then generate the remaining indexes by adding one index and the difference value.
  • the video decoding apparatus decodes the set index from the bitstream according to Realization Example 1-3-3.
  • the set index indicates a reference line set in the reference line set list
  • the reference line set indicates a pair of an upper reference line index and a left reference line index
  • the reference line set list may be configured according to a preset method.
  • the image decoding apparatus may generate an upper reference line index and a left reference line index from the reference line set list using the set index.
  • the image decoding apparatus generates predictors using the upper reference line and the left reference line according to the intra prediction mode for the upper reference region and the left reference region (S1808).
  • the video decoding apparatus may additionally apply a filter to the boundary between the top reference region and the left reference region in order to remove discontinuity occurring at the boundary between predictors.
  • the video decoding apparatus generates a reconstructed block of the current block by adding the residual block and the predictor (s) (S1810).
  • the video decoding apparatus When the adaptive MRL flag is false, the video decoding apparatus performs the following steps to perform intra prediction according to the conventional method.
  • the video decoding apparatus determines the same line index as the upper reference line and the left reference line for the current block (S1820).
  • the same line index eg, intra_luma_ref_idx 0, indicates at least one of an upper reference line or a left reference line adjacent to the current block.
  • the video decoding apparatus generates a predictor of the current block using the reference line indicated by the same line index according to the intra prediction mode (S1822).
  • the video decoding apparatus may perform step S1810.
  • Non-transitory recording media include, for example, all types of recording devices in which data is stored in a form readable by a computer system.
  • the non-transitory recording medium includes storage media such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
  • EPROM erasable programmable read only memory
  • SSD solid state drive

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Abstract

적응적 다중 참조라인들을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 개시로서, 본 실시예는, 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 현재블록의 상단 참조라인과 좌측 참조라인을 별도로(separately) 사용하거나, 현재블록 내 하나의 화소에 대해 복수의 참조라인들을 사용하거나, 현재블록 내 화소들에 대해 상이한 참조라인들을 사용하여, 현재블록의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.

Description

적응적 다중 참조라인들을 이용하는 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치
본 개시는 적응적 다중 참조라인들을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
비디오 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다.
따라서, 통상적으로 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 압축 기술로는 H.264/AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등을 비롯하여, HEVC에 비해 약 30% 이상의 부호화 효율을 향상시킨 VVC(Versatile Video Coding)가 존재한다.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.
인트라 예측은 동일 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 부호화 대상인 현재블록의 화소값들을 예측한다. 인트라 예측의 경우, 영상의 특징에 맞추어 다수의 인트라 예측모드들 중 가장 적합한 하나의 모드가 선택된 후, 현재블록의 예측에 사용될 수 있다. 부호화기는 다수의 인트라 예측모드들 중 하나의 모드를 선정한 후, 이를 사용하여 현재블록을 부호화한다. 이후, 부호화기는 해당 모드에 대한 정보를 복호화기로 전딜할 수 있다.
HEVC 기술은, 인트라 예측을 위하여 방향성을 가진 33 개의 방향성 모드들(angular modes)와 방향성이 없는 2 개의 비방향성 모드들(non-angular modes)를 포함하여 총 35 개의 인트라 예측모드들을 사용한다. 하지만, 영상의 공간해상도가 720×480에서 2048×1024 또는 8192×4096으로 커지면서 예측블록 단위의 크기도 점점 커지고 있으며, 그에 따라 더욱 다양한 인트라 예측모드들을 추가하여야 할 필요성이 높아졌다. 도 3a에 예시된 바와 같이, VVC 기술은 인트라 예측을 위하여 더 세분화된 65 개의 예측모드들을 사용함으로써, 종래보다 예측 방향을 더욱 다양하게 활용할 수 있다.
한편, 인트라 예측에서는 예측자가 현재블록의 주변 화소들에 기초하여 생성되므로, 인트라 예측 기술의 성능은 참조 화소들의 적절한 선택과 연관된다. 이와 관련하여, 전술한 바와 같이 예측모드들의 다양성을 확보하여 더 정확한 방향에서 참조 화소들을 가져오는 방법 외에, 사용 가능한 후보 참조 화소들의 수를 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 후자에 해당하는 종래 기술로서 MRL(Multiple Reference Line) 또는 MRLP(Multiple Reference Line Prediction)가 있다. MRL 기술은 현재블록의 예측 시, 현재블록에 인접한 참조라인을 이용할 뿐만 아니라 더 멀리 존재하는 화소들을 참조화소들로서 사용할 수 있다. 하지만, MRL은 복수의 후보 참조라인들을 이용함에도, 상단과 좌측의 참조라인들이 하나의 인덱스에 의해 지시되고, 현재블록 내 모든 화소들이 하나의 참조라인만을 사용한다는 문제를 갖는다. 따라서, 비디오 부호화 효율을 향상시키고 화질을 개선하기 위해, 효율적으로 참조라인들을 활용하는 방법이 고려될 필요가 있다.
본 개시는, 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 현재블록의 상단 참조라인과 좌측 참조라인을 별도로(separately) 사용하거나, 현재블록 내 하나의 화소에 대해 복수의 참조라인들을 사용하거나, 현재블록 내 화소들에 대해 상이한 참조라인들을 사용하여, 현재블록의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 적응적 MRL(Multiple Reference Line) 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 적응적 MRL 플래그는, 상기 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시함; 상기 비트스트림으로부터 상기 인트라 예측모드를 복호화하는 단계; 및 상기 적응적 MRL 플래그를 확인하는 단계를 포함하되, 상기 적응적 MRL 플래그가 참인 경우, 상기 현재블록 내 상단참조(top-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 상기 현재블록 내 좌측참조(left-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 상기 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및 상기 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 상기 인트라 예측모드에 따라 상기 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서, 상기 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하는 단계; 및 적응적 MRL(Multiple Reference Line) 플래그를 결정하는 단계, 여기서, 상기 적응적 MRL 플래그는, 상기 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시함; 상기 적응적 MRL 플래그를 확인하는 단계를 포함하되, 상기 적응적 MRL 플래그가 참인 경우, 상기 현재블록 내 상단참조(top-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 상기 현재블록 내 좌측참조(left-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 상기 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및 상기 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 상기 인트라 예측모드에 따라 상기 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 영상 부호화 방법은, 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하는 단계; 및 적응적 MRL(Multiple Reference Line) 플래그를 결정하는 단계, 여기서, 상기 적응적 MRL 플래그는, 상기 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시함; 상기 적응적 MRL 플래그를 확인하는 단계를 포함하되, 상기 적응적 MRL 플래그가 참인 경우, 상기 현재블록 내 상단참조(top-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 상기 현재블록 내 좌측참조(left-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 상기 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및 상기 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 상기 인트라 예측모드에 따라 상기 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 현재블록의 상단 참조라인과 좌측 참조라인을 별도로 사용하거나, 현재블록 내 하나의 화소에 대해 복수의 참조라인들을 사용하거나, 현재블록 내 화소들에 대해 상이한 참조라인들을 사용하여, 현재블록의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공함으로써, 비디오 부호화 효율을 향상시키고 비디오 화질을 개선하는 것이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, MRL 기술의 참조라인들을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 상단과 좌측 참조라인들의 별도 사용을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 상단 최대 거리 및 좌측 최대 거리를 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 복수의 예측자들의 가중결합을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 내부 영역별 상이한 참조라인을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 내부 영역들의 개수와 각 영역별 참조라인을 나타내는 예시도이다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 내부 영역들의 개수와 각 영역별 참조라인을 나타내는 예시도이다.
도 13은 본 개시의 또다른 실시예에 따른, 내부 영역들의 개수와 각 영역별 참조라인을 나타내는 예시도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 실현예 1과 실현예2의 결합을 나타내는 예시도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 실현예 1과 실현예3의 결합을 나타내는 예시도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 실현예 1, 실현예 2 및 실현예 3의 결합을 나타내는 예시도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 현재블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 현재블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다.
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 비트율 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 비트율 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 비트율 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조픽처와 각 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 선정된 머지 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 머지 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
머지 스킵(merge skip) 모드는 머지 모드의 특별한 경우로서, 양자화를 수행한 후, 엔트로피 부호화를 위한 변환 계수가 모두 영(zero)에 가까울 때, 잔차신호의 전송 없이 주변블록 선택 정보만을 전송한다. 머지 스킵 모드를 이용함으로써, 움직임이 적은 영상, 정지 영상, 스크린 콘텐츠 영상 등에서 상대적으로 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 움직임벡터 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 움직임벡터 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다.
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(움직임 정보의 부호화 모드(머지 모드 또는 AMVP 모드), 머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터(182)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다.
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 현재블록의 상단 참조라인과 좌측 참조라인을 별도로(separately) 사용하거나, 현재블록 내 하나의 화소에 대해 복수의 참조라인들을 사용하거나, 현재블록 내 화소들에 대해 상이한 참조라인들을 사용하여, 현재블록의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.
이하의 실시예들은 영상 부호화 장치(video encoding device) 내 인트라 예측부(122)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(video decoding device) 내 인트라 예측부(542)에 의해 수행될 수 있다.
영상 부호화 장치는, 현재블록의 부호화에 있어서, 비트율 왜곡 최적화 측면에서 본 실시예와 관련된 시그널링 정보를 생성할 수 있다. 영상 부호화 장치는 엔트로피 부호화부(155)를 이용하여 이를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510)를 이용하여 비트스트림으로부터 현재블록의 복호화와 관련된 시그널링 정보를 복호화할 수 있다.
이하의 설명에서, '대상 블록'이라는 용어는 현재블록 또는 코딩유닛(CU, Coding Unit)과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 또는 코딩유닛의 일부 영역을 의미할 수도 있다.
또한, 하나의 플래그의 값이 참이라는 것은 플래그가 1로 설정되는 경우를 나타낸다. 또한, 하나의 플래그의 값이 거짓이라는 것은 플래그가 0으로 설정되는 경우를 나타낸다.
이하, 실시예들은 영상 부호화 장치를 중심으로 기술되나, 영상 복호화 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
I. MPM 및 MRL
인트라 예측을 사용하여 부호화 효율을 향상시키기 위해 여러 기술들이 도입된다. MPM(Most Probable Mode) 기술은, 현재블록의 인트라 예측 시 주변 블록의 인트라 예측모드를 이용한다. 영상 부호화 장치는, 현재블록에 공간적으로 인접한 기정의된 위치들로부터 유도되는 인트라 예측모드들을 포함하도록 MPM 리스트를 생성한다. MPM 모드 적용 시, 영상 부호화 장치는 MPM 리스트의 사용 여부를 지시하는 플래그인 intra_luma_mpm_flag를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. intra_luma_mpm_flag가 존재하지 않는 경우 1로 유추된다. 또한, 영상 부호화 장치는 예측모드의 인덱스를 대신하여 MPM 인덱스인 intra_luma_mpm_idx를 전송함으로써, 인트라 예측모드의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
MRL(Multiple Reference Line) 기술은, 인트라 예측 기술에 따라 현재블록의 예측 시, 현재블록에 인접한 참조라인을 이용할 뿐만 아니라 더 멀리 존재하는 화소들을 참조화소들로서 사용할 수 있다. 이때, 현재블록과의 거리가 같은 화소들을 묶어 참조라인으로 명칭한다. MRL 기술은 선택된 참조라인에 위치한 화소들을 이용하여 현재블록의 인트라 예측을 수행한다.
영상 부호화 장치는 인트라 예측을 수행할 때 사용하는 참조라인을 지시하기 위해 참조라인 인덱스 intra_luma_ref_idx를 영상 복호화 장치로 시그널링한다. 이때, 각 인덱스에 대해 비트 할당은 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000001
영상 부호화 장치는 인트라 예측모드들 중 Planar를 제외하고 MPM에 따라 신호되는 예측모드들에 대해, MRL을 적용하여 추가적인 참조라인의 사용 여부를 고려할 수 있다. 각 intra_luma_ref_idx가 나타내는 참조라인은 도 6의 예시와 같다. VVC 기술에서 영상 부호화 장치는 현재블록으로부터 거리가 가까운 3 개의 참조라인들 중 하나를 선택하여, 현재블록의 인트라 예측에 사용한다. 예측에 사용하는 참조라인 인덱스 intra_luma_ref_idx, 및 현재블록의 예측모드의 시그널링과 관련된 신택스는 표 2와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000002
먼저, 영상 부호화 장치는 intra_luma_ref_idx를 파싱하여 예측에 사용하는 참조라인 인덱스를 결정한다. ISP(Intra Sub-Partitions) 기술은 참조라인 인덱스가 0인 경우에 적용 가능하므로, 영상 부호화 장치는 참조라인 인덱스가 0이 아닌 경우 ISP에 관련된 정보를 파싱하지 않는다.
MRL 기술과 MPM 모드는 다음과 같이 결합될 수 있다.
먼저, intra_luma_ref_idx가 0인 경우, planar 모드의 사용 여부를 지시하는 플래그인 intra_luma_not_planar_flag가 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. intra_luma_not_planar_flag가 거짓인 경우, 인트라 예측모드는 planar 모드로 설정되고, intra_luma_not_planar_flag가 참인 경우, intra_luma_mpm_idx가 추가적으로 시그널링될 수 있다. intra_luma_not_planar_flag가 존재하지 않는 경우 1로 유추될 수 있다.
다음, intra_luma_ref_idx가 0이 아닌 경우, planar 모드는 사용되지 않는다. 따라서, intra_luma_not_planar_flag는 전송되지 않고, 참인 것으로 간주된다. 또한, intra_luma_not_planar_flag가 참이므로, intra_luma_mpm_idx가 추가적으로 시그널링될 수 있다.
한편, 현재 MRL 기술은 다음과 같은 두 가지 문제들을 갖는다.
첫 번째는, 하나의 참조라인 인덱스를 이용하여 상단과 좌측의 참조라인들이 모두 지시된다는 점이다. 상단과 좌측 참조라인들을 모두 예측에 사용 시, 상단의 참조라인들 중 최적의 참조라인과 좌측의 참조라인들 중 최적의 참조라인은 그 인덱스들이 상이할 수 있다. 그럼에도, 상단과 좌측의 참조라인들에 대해 동일한 인덱스를 이용하는 기존 기술은 비효율적일 수 있다. 이러한 문제는, 인트라 예측에서 상단과 좌측 참조라인들을 모두 사용하는 경우에 특히 발생할 수 있다. 예컨대, 도 3b의 예시에서, 수평 모드(18번)보다 크고, 수직 모드(50번)보다 작은 인트라 예측모드들이 이에 해당한다. 첫 번째 문제는 상단과 좌측의 참조라인들에 대해 별도의(separate) 인덱스들을 사용함으로써 해결될 수 있다.
두 번째는, 현재블록 내 모든 화소들이 하나의 참조라인만을 공동으로 사용한다는 점이다. 선택된 하나의 참조라인은 현재블록 내 모든 화소들에 대해 최적의 선택이 아닐 수 있다. 종래 MRL 기술은 후보 참조라인들의 개수를 증가시키도록 설계되었을 뿐, 블록 내 각 화소가 최적의 참조라인을 선택할 수 있는 기능을 고려하지 않았으므로, 두 번째 문제가 발생한다. 인트라 예측모드의 방향과 관계 없이 블록 내 각 화소의 위치에 따라 최적의 참조라인이 다른 경우에, 이러한 문제가 특히 발생할 수 있다. 또한, 블록의 크기가 커지거나 종횡비(aspect ratio)가 한쪽으로 치우치는 경우 이러한 문제가 더 두드러질 수 있다. 두 번째 문제는 블록의 예측에 복수의 참조라인들을 결합하여 사용하거나 블록 내 영역들에 대해 상이한 참조라인들을 사용함으로써 해결될 수 있다.
이하, 전술한 바와 같은 문제들을 해결하기 위한 방식을 적응적(adaptive) MRL로 명칭한다. 적응적 MRL을 구현하기 위한 바람직한 실현예들은 다음과 같다.
이하, 각 실현예(적응적 MRL)의 적용 여부를 활성화하기 위해, 영상 부호화 장치는 SPS와 같은 상위 레벨에서 sps_adaptive_mrl_enabled_flag를 영상 복호화 장치로 신호한다. 종래 MRL 기술은 3 개의 참조라인들을 참조 가능하나, 본 개시에서, 영상 부호화 장치는 3 개 이상 복수의 참조라인들(예컨대, N 개, 여기서 N은 자연수)을 고려할 수 있다. 이하, 편의상 수평 방향의 인트라 예측모드(18번)를 HOR_Idx, 수직 방향의 인트라 예측모드(50번)를 VER_Idx로 명칭한다.
II. MRL의 개선된 실시예들
<실현예 1> 상단과 좌측 참조라인들을 별도로 선택하는 방법
본 실현예에서, 인트라 예측모드의 방향에 따른 현재블록의 예측에서 상단과 좌측의 참조라인들을 모두 사용하는 경우, 영상 부호화 장치는 도 7의 예시와 같이 상단과 좌측 참조라인들을 별도로(separately) 사용한다. 일반적으로, 참조라인을 인덱스로 지시한 후, 인덱스를 신호하는 것이 편리하므로, 본 실현예를 효과적으로 사용하기 위하여, 상단과 좌측의 참조라인 인덱스들을 독립적으로(independently) 결정하는 방법이 필요하다.
이하, 상단 참조라인에 기초하여 예측을 수행하는 영역을 '상단참조 영역(top-referencing area)'으로 명칭하고, 좌측 참조라인에 기초하여 예측을 수행하는 영역을 '좌측참조 영역(left-referencing area)'으로 명칭한다.
한편, 상단참조 영역과 좌측 참조영역에서는 상이한 참조라인 인덱스들을 사용하여 예측자들이 생성되므로, 두 영역들 간 경계에서 불연속성이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 영상 부호화 장치는 두 영역들 간 경계에 추가로 필터를 적용할 수 있다. 예를 들어, 경계를 기준으로 좌측으로(또는 상단으로) p 개, 우측으로(또는 하단으로) q 개의 화소들에 대해 필터가 적용될 수 있다. 구체적인 예시로서, 영상 부호화 장치는 [1 2 1] 참조화소 필터와 같은 블록경계 완화필터를 이용할 수 있다.
본 실현예에서, 상단과 좌측 참조라인 인덱스들은, 둘을 모두 유도하는 방법(실현예 1-1), 둘 중 하나만 신호하는 방법(실현예 1-2), 또는 둘을 모두 신호하는 방법(실현예 1-3)에 따라 독립적으로 결정될 수 있다.
<실현예 1-1> 상단과 좌측의 참조라인들의 인덱스들을 모두 유도하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상단과 좌측의 참조라인들을 별도로 사용하기 위해 현재블록의 정보에 따라 각 참조라인 인덱스를 유도한다. 일 예로서, 블록 내 화소에 대해, 예측에 사용하는 참조라인에 인접한 블록 경계로부터의 최대 거리를 고려하여 참조라인 인덱스가 결정될 수 있다. 즉, 상단참조 영역의 경우, 영상 부호화 장치는 해당 화소들과 블록 상단 경계 간의 거리들 중 최대값을 상단 참조라인 인덱스의 유도에 사용한다. 이때, 상단 최대 거리를 d_top으로 명칭한다. 마찬가지로, 좌측참조 영역의 경우, 영상 부호화 장치는 해당 화소들과 블록 좌측 경계 간의 거리들 중 최대값을 좌측 참조라인 인덱스의 유도에 사용할 수 있다. 이때, 좌측 최대 거리를 d_left로 명칭한다. 예측모드에 따른 d_top 및 d_left는 도 8과 같이 예시될 수 있다.
영상 부호화 장치는 상단과 좌측 최대 거리(d_top, d_left)에 따라 참조라인 인덱스를 결정할 수 있다. 일 예로서, d_top 또는 d_left를 최대 거리 d라고 할 때, 표 2와 같이 상단 또는 좌측 참조라인 인덱스가 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000003
영상 부호화 장치는 d가 큰 경우 상대적으로 가까운 참조라인 인덱스를 사용하고, d가 작은 경우 더 먼 참조라인 인덱스를 사용할 수 있다. 또는, d가 클수록 멀리 떨어진 참조라인을 사용하는 것과 같이, d에 따라 다양한 참조라인들의 구성이 생성될 수 있다. 다른 예로서, 영상 부호화 장치는 블록 경계로부터 최대 거리 외에도, 상단참조 영역의 넓이, 좌측참조 영역의 넓이, 블록의 너비/높이/넓이/종횡비/예측모드/화소값/위치 등 현재블록에 관련된 정보, 및 인접 블록의 정보(예를 들어, 본 실현예의 사용 여부, 인접 블록이 사용한 상단과 좌측 참조라인들, 인접 블록의 너비/높이/넓이/종횡비/예측모드/화소값/위치 등) 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 각 영역의 참조라인 인덱스를 결정할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소(syntax element)는 다음과 같다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단의 참조라인들을 독립적으로 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다. 여기서, 0 과 1의 역할은 구현에 따라 상반되게 설정될 수 있으며, 이하의 설명에서 동일하게 적용될 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드(pseudo code)는 아래와 같이 실현될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000004
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 4와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000005
표 4의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 5와 같다. 표 5에서, 기존의 신택스 구성에서 변경된 부분은 이탤릭체로 표시된다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000006
<실현예 1-2> 상단과 좌측 참조라인 인덱스들 중 하나를 신호하고 다른 하나는 유도하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상단과 좌측의 참조라인들을 별도로 사용하기 위해, 상단과 좌측의 참조라인 인덱스들 중 하나를 신호하고, 다른 하나를 현재블록의 정보 또는 인접 블록의 정보에 따라 유도한다. 상단과 좌측 참조라인 인덱스들 중 신호되는 인덱스는 기정의된 방향에 대해 신호되거나 그 방향이 신호될 수 있다. 기정의된 방향에 대해 참조라인 인덱스를 신호할 경우, 영상 부호화 장치는 모든 CU에 대해 상단(또는 좌측) 방향의 참조라인 인덱스를 동일하게 신호하고, 실현예 1-1에 따라 나머지 방향의 참조라인 인덱스를 유도한다. 참조라인 인덱스를 전송할 방향을 추가적으로 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 adaptive_mrl_side_idx를 신호하여 참조라인 인덱스의 신호 방향을 결정한다.
이때, 주변 블록(상단 또는 좌측 블록 중 적어도 하나를 고려)이 적응적 MRL을 사용 시, 영상 부호화 장치는 참조라인 인덱스를 신호하는 방향에 기초하여 현재블록의 참조라인 인덱스를 신호하는 방향을 판단함으로써, adaptive_mrl_side_idx의 전송에 소요되는 비트를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 좌측 블록이 적응적 MRL을 사용하고, 상단 참조라인 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 현재블록에 대해 상단 참조라인 인덱스를 신호하고, adaptive_mrl_side_idx의 전송을 생략할 수 있다. 반면, 좌측 블록이 적응적 MRL을 사용하지 않는 경우, 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대해 adaptive_mrl_side_idx를 전송하여 참조라인 인덱스의 신호 방향을 결정할 수 있다.
다른 예로서, 좌측 블록 대신 상단 블록을 이용하여 참조라인 인덱스를 신호할 방향을 판단하는 방법, 또는 좌측과 상단 블록들을 순차적으로(또는 그 역순으로) 고려하여 참조라인 인덱스를 신호할 방향을 판단하는 방법도 이용될 수 있다.
영상 부호화 장치는 방향 신호를 이용하여 상단과 좌측 참조라인 인덱스들 중 하나를 결정한 후, 나머지 방향의 참조라인 인덱스를 유도한다. 이때, 나머지 방향의 참조라인 인덱스는 실현예 1-1에 따라 현재블록의 정보 또는 인접 블록의 정보를 참조하여 유도될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용한다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단의 참조라인들을 독립적으로 결정하기 위해 adaptive_mrl_side_idx와 intra_luma_ref_idx를 시그널링한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
adaptive_mrl_side_idx는 상단과 좌측 중 참조라인 인덱스 신호 방향을 지시한다. 영상 부호화 장치는, 0인 경우 상단 방향에 대해 참조라인 인덱스를 신호하고 좌측 방향의 참조라인 인덱스를 유도한다. 영상 부호화 장치는, 1인 경우 좌측 방향에 대해 참조라인 인덱스를 신호하고 상단 방향의 참조라인 인덱스를 유도한다. 기정의된 방향에 대해 참조라인 인덱스를 신호할 경우, adaptive_mrl_side_idx는 전송되지 않는다.
intra_luma_ref_idx는 기정의되거나 신호되는 방향의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000007
전술한 의사코드는 참조라인 인덱스의 신호 방향이 adaptive_mrl_side_idx의 전송에 따라 결정되는 경우를 나타낸다. 기정의된 방향에 대해 참조라인 인덱스를 전송하는 경우, adaptive_mrl_side_idx는 전송되지 않는다.
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 6과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000008
표 6의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 7과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000009
표 7에서는 adaptive_mrl_flag 및 intra_luma_ref_idx가 사용된다. 이 두 신택스 요소들을 대신하여, adaptive_intra_luma_ref_idx가 사용될 수 있다.
adaptive_intra_luma_ref_idx는 본 실현예의 적용 여부, 및 신호되는 방향의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 0인 경우 본 실현예를 적용하지 않고 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용한다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 1 이상인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단의 참조라인들을 독립적으로 결정하기 위해 기정의된 방향 또는 adaptive_mrl_side_idx에 따라 결정된 방향의 참조라인 인덱스를 'adaptive_intra_luma_ref_idx - 1'로 나타낸다. 즉, 실제 신호된 예측에 사용하는 참조라인 인덱스는 0 이상의 값을 갖는다. adaptive_intra_luma_ref_idx가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
adaptive_intra_luma_ref_idx를 이용함에 따라 전술한 표 7은 표 8로 대체될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000010
<실현예 1-3> 상단과 좌측의 참조라인 인덱스들을 모두 신호하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상단과 좌측의 참조라인들을 별도로 사용하기 위해 상단과 좌측의 참조라인 인덱스들을 모두 신호한다. 두 인덱스들을 모두 신호하기 위해, 상단 참조라인 인덱스와 좌측 참조라인 인덱스들 각각을 신호하는 방법(실현예 1-3-1), 하나의 참조라인 인덱스, 및 이에 기준하는 인덱스 차분값을 신호하는 방법(실현예 1-3-2), 또는 참조라인 셋 인덱스를 신호하는 방법(실현예 1-3-3)이 이용될 수 있다.
<실현예 1-3-1> 상단과 좌측의 참조라인 인덱스들 각각을 신호하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상단과 좌측 참조라인 인덱스들을 나타내는 intra_luma_ref_idx_T 및 intra_luma_ref_idx_L를 신호한다. 일 예로서, 현재블록과 두 화소 떨어진 intra_luma_ref_idx 2를 상단 참조라인으로 사용하고, 현재 블록과 세 화소 떨어진 intra_luma_ref_idx 3을 좌측 참조라인으로 사용하는 경우, 영상 부호화 장치는 intra_luma_ref_idx_T로 2를 신호하고, intra_luma_ref_idx_L로 3을 신호할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단의 참조라인들을 독립적으로 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
intra_luma_ref_idx_T는 상단 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다.
intra_luma_ref_idx_L은 좌측 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000011
전술한 의사코드는 상단 참조라인 인덱스를 먼저 파싱하는 경우를 나타낸다.
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 9과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000012
표 9의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 10과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000013
표 10에서는 adaptive_mrl_flag, intra_luma_ref_idx_L 및 intra_luma_ref_idx_T가 사용된다. 이 세 신택스 요소들을 대신하여, adaptive_intra_luma_ref_idx가 사용될 수 있다.
adaptive_intra_luma_ref_idx는 본 실현예의 적용 여부, 및 기정해진 방향의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 0인 경우 본 실현예를 적용하지 않고 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용한다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 1 이상인 경우 기정의된 상단 또는 좌측 방향의 참조라인 인덱스를 'adaptive_intra_luma_ref_idx - 1'로 나타낸다. 즉, 실제 예측에 사용하는 참조라인 인덱스는 0 이상의 값을 갖는다. adaptive_intra_luma_ref_idx가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
adaptive_intra_luma_ref_idx를 이용함에 따라 전술한 표 10은 표 11로 대체될 수 있다. 표 11에서 adaptive_intra_luma_ref_idx는 상단 방향의 참조라인에 대한 정보를 나타낸다. 만약 이 인덱스가 좌측 방향의 참조라인에 대한 정보를 나타내는 경우 intra_luma_ref_idx_L 대신 intra_luma_ref_idx_T가 신호될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000014
한편, 본 실현예는, 상단과 좌측 참조라인 인덱스의 값들이 같거나 유사한 경우에도 동일한 값을 반복하여 신호할 수 있으므로, 다소 비효율적일 수 있다. 이러한 문제를 개선한 실현예는 다음과 같다.
<실현예 1-3-2> 하나의 참조라인 인덱스, 및 이에 기준하는 인덱스 차분값을 신호하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상단과 좌측 참조라인 인덱스 중 하나 및, 해당 값과 다른 참조라인 인덱스 간의 차분값을 신호한다. 이때, 상단과 좌측 참조라인 인덱스들 중 신호되는 인덱스는 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간 사전 약속에 따르거나, 방향이 신호될 수 있다. 일 예로서, 상단 참조라인 인덱스를 신호하는 경우, 영상 부호화 장치는 이를 intra_luma_ref_idx로 신호하고, 좌측 참조라인 인덱스에 대해 상단 참조라인 인덱스와의 차분값을 신호할 수 있다. 이때, 차분값은 부호(+ 또는 -) intra_luma_ref_idx_diff_sign와 절대값 intra_luma_ref_idx_diff으로 표현된다. intra_luma_ref_induced_idx는 차분값으로부터 유도되는 참조라인 인덱스로서, 신호된 참조라인 인덱스와 인덱스 차분값을 이용하여 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000015
상단 참조라인 인덱스를 신호하는 경우, intra_luma_ref_induced_idx는 좌측 참조라인 인덱스를 나타내는 intra_luma_ref_idx_L을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상단 참조라인으로 intra_luma_ref_idx 2를 사용하고, 좌측 참조라인으로 intra_luma_ref_idx 3를 사용하는 경우를 가정한다. 상단 참조라인 인덱스를 기준으로 인덱스 차분값이 결정되는 경우, 영상 부호화 장치는 intra_luma_ref_idx_diff_sign를 1로 신호하고 intra_luma_ref_idx_diff를 1으로 신호한다. 따라서, 상단 참조라인 인덱스는 신호된 intra_luma_ref_idx에 따라 2로 결정되고, 좌측 참조라인 인덱스는 수학식 1에 따라 3으로 결정될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용한다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단의 참조라인들을 독립적으로 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
intra_luma_ref_idx는 기설정된 방향의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다.
intra_luma_ref_idx_diff는 두 방향의 참조라인 인덱스들 간의 차분값의 절대값을 나타내며 0 이상의 정수 값을 가질 수 있다. 이 값이 0인 경우, intra_luma_ref_idx_diff_sign은 신호되지 않는다.
intra_luma_ref_idx_diff_sign은 두 방향의 참조라인 인덱스들 간의 차분값의 부호를 나타내며, 0인 경우 차분값이 음수임을 나타내고 1인 경우 차분값이 양수임을 나타낼 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000016
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 12와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000017
표 12의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 13과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000018
표 13에서는 adaptive_mrl_flag 및 intra_luma_ref_idx가 사용된다. 이 두 신택스 요소들을 대신하여, adaptive_intra_luma_ref_idx가 사용될 수 있다.
adaptive_intra_luma_ref_idx는 본 실현예의 적용 여부, 및 기설정된 방향의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 0인 경우 본 실현예를 적용하지 않고 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용한다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 1 이상일 경우 기설정된 상단 또는 좌측 방향의 참조라인 인덱스를 'adaptive_intra_luma_ref_idx - 1'로 나타낸다. 즉, 실제 예측에 사용하는 참조라인 인덱스는 0 이상의 값을 갖는다. adaptive_intra_luma_ref_idx가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
adaptive_intra_luma_ref_idx를 이용함에 따라 전술한 표 13은 표 14로 대체딜 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000019
<실현예 1-3-3> 참조라인 셋 인덱스를 신호하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 참조라인 셋 리스트를 구성한 후, 리스트 중 선택된 참조라인 셋을 지시하는 인덱스를 신호한다. 참조라인 셋은 (intra_luma_ref_idx_T, intra_luma_ref_idx_L)의 페어로 구성되며, 이를 지시하는 참조라인 셋 인덱스는 ref_set_idx로 표현된다.
영상 부호화 장치는 기설정된 방식에 따라 참조라인 셋 리스트를 구성할 수 있다. 일 예로서, 영상 부호화 장치는 현재블록과 관계 없이 항상 참조라인 셋 리스트를 {(1,0), (2,0), (2,1), ...}로 구성할 수 있다. 다른 예로서, 영상 부호화 장치는 현재블록의 정보에 따라 참조라인 셋 리스트를 구성할 수 있다. 실현예 1-1과 같이 블록 내 화소와 참조라인에 인접한 블록 경계 간의 최대 거리를 고려하여, 참조라인 셋 리스트가 구성될 수 있다. 도 8에 예시된 바와 같은 d_top과 d_left에 대해, 그 값들에 따라 참조라인 셋 리스트는 표 15과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000020
예를 들어, d_top이 15이고, d_left가 8인 경우, 표 15에 따른 참조라인 셋 리스트에 대해 셋 인덱스 ref_set_idx로 4를 신호하는 경우를 가정한다. 이때, 상단 참조라인으로 intra_luma_ref_idx 1이 사용되고, 좌측 참조라인으로 intra_luma_ref_idx 2가 사용될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단의 참조라인들을 독립적으로 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
ref_set_idx는 참조라인 셋 리스트 중 선택된 셋을 지시하며, 0 이상의 값을 가질 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000021
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 16과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000022
표 16의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 17과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000023
표 17에서는 adaptive_mrl_flag 및 ref_set_idx가 사용된다. 이 두 신택스 요소들을 대신하여, adaptive_ref_set_idx가 사용될 수 있다.
adaptive_ref_set_idx는 본 실현예의 적용 여부, 및 참조라인 셋을 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 0인 경우 본 실현예를 적용하지 않고 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용한다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 1 이상인 경우 참조라인 셋 리스트 중 선택된 셋을 'adaptive_ref_set_idx - 1'로 나타낸다. 즉 참조라인 셋 리스트의 각 셋의 인덱스는 0 이상의 값을 갖는다. adaptive_ref_set_idx가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
adaptive_ref_set_idx를 이용함에 따라 전술한 표 17은 표 18로 대체될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000024
<실현예 2> 복수의 참조라인들을 결합하여 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재블록의 예측자를 생성하기 위해 복수의 참조라인들을 결합하여 사용한다. 예컨대, 영상 부호화 장치는 복수의 참조라인들을 이용하여 복수의 예측자들을 생성한 후, 수학식 2와 같이 복수의 예측자들을 가중결합하여 최종 예측자를 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000025
여기서, predref i는 intra_luma_ref_idx i를 사용하여 생성된 예측자를 나타내고, 각 예측자의 가중치 총합은 1 (ω0 + ω1 + … + ωn = 1, 각 가중치 값은 0일 수 있음)을 만족한다. 일 예로서, n이 3인 경우 도 9의 예시와 같이 최종 예측자가 생성될 수 있다.
복수의 예측자들을 가중결합하기 위해, 영상 부호화 장치는 예측자들을 생성할 때 사용되는 참조라인들(실현예 2-1)과 각 예측자의 가중치(실현예 2-2)를 결정한다. 각각에 대한 자세한 방법은 다음과 같다.
<실현예 2-1> 복수의 참조라인들을 결정하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 복수의 예측자들의 생성에 사용되는 복수의 참조라인들을 결정한다. 복수의 참조라인을 결정하기 위해, 기정의된 복수의 참조라인들을 사용하는 방법(실현예 2-1-1), 현재블록의 정보에 따라 기정해진 복수의 참조라인들을 사용하는 방법(실현예 2-1-2), 또는 복수의 참조라인들을 신호하는 방법(실현예 2-1-3)이 이용될 수 있다.
<실현예 2-1-1> 기정의된 복수의 참조라인들을 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 기정의된 복수의 참조라인들을 사용한다. 예를 들어, intra_luma_ref_idx 0, intra_luma_ref_idx 1, 및 intra_luma_ref_idx 2의 세 개의 참조라인들을 이용하는 경우, 수학식 3과 같이 최종 예측자가 생성될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000026
본 실현예에 필요한 신택스 요소는 다음과 같다.
adaptive_mrl_flag은 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 복수의 참조라인들을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 이때, 인트라 예측모드와 적응적 MRL 적용 여부를 지시하는 플래그 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000027
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 19과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000028
표 19의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 20과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000029
<실현예 2-1-2> 현재블록의 정보에 따라 기정해진 복수의 참조라인들을 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재블록의 정보에 따라 정해진 개수의 참조라인들을 사용한다. 일 예로서, 참조라인으로부터 이와 마주하는 블록의 변까지의 거리가 고려될 수 있다. 즉, 상단 참조라인을 예측에 사용하는 수직 모드(50번) 이상의 예측모드들에 대해 블록의 높이가 선택되고, 좌측 참조라인을 예측에 사용하는 수평 모드(18번) 이하의 예측모드들에 대해 블록의 너비가 선택된다. 상단과 좌측 참조라인들을 모두 예측에 사용하는, 수평 모드(18번)보다 크고 수직 모드(50번)보다 작은 예측모드들에 대해 블록의 너비와 높이 중 더 큰 값이 선택될 수 있다. 영상 부호화 장치는 선택된 블록의 너비 또는 높이에 따라 복수의 참조라인들을 결정한다. 예측 정확도를 향상시키기 위해, 블록의 너비 또는 높이가 클수록, 표 21과 같이 더 많은 참조라인들이 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000030
또한, 블록의 너비 또는 높이가 작을수록 더 많은 참조라인들이 사용될 수도 있다. 다른 예로서, 영상 부호화 장치는 블록의 너비, 높이, 넓이, 종횡비, 예측모드, 화소값, 위치 등 현재블록에 관련된 정보, 및 인접 블록의 정보(예를 들어, 본 실현예의 사용 여부, 인접 블록이 사용한 상단과 좌측 참조라인들의 개수, 인접 블록의 너비/높이/넓이/종횡비/예측모드/화소값/위치 등) 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 복수의 참조라인들을 결정할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소는 다음과 같다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 복수의 참조라인들을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 이때, 인트라 예측모드와 적응적 MRL 적용 여부를 지시하는 플래그 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000031
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 22와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000032
표 22의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 23과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000033
<실현예 2-1-3> 복수의 참조라인들을 신호하는 방법
본 실시예에서, 영상 부호화 장치는 복수의 참조라인들을 신호한다. 영상 부호화 장치는 CU 레벨에서 각 블록에 대해 예측에 사용할 참조라인들의 개수를 나타내는 num_refLine을 파싱한 후, num_refLine 값만큼 참조라인 인덱스들을 파싱할 수 있다. 이때, num_refLine을 신호하지 않고 블록에 관계 없이 고정된 값이 사용될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
num_refLine은 예측에 사용할 참조라인들의 개수를 나타내며 1 이상의 값을 갖는다. 영상 부호화 장치는 num_refLine이 1인 경우, 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용하고, 1이 아닌 경우 num_refLine의 크기만큼 참조라인 인덱스들을 파싱한다. num_refLine가 존재하지 않는 경우 1로 유추된다.
intra_luma_ref_indices는 예측에 사용하는 num_refLine 개의 참조라인 인덱스들을 나타낸다. 각 인덱스는 0 이상의 상이한 값을 갖는다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 인트라 예측모드와 참조라인에 대한 정보 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000034
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 24와 같다. 참조라인들의 개수인 num_refLine이 블록에 관계 없이 고정된 값으로 사용되는 경우, 영상 부호화 장치는 num_refLine의 파싱을 생략하고 기설정된 값을 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000035
표 24의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 25와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000036
<실현예 2-2> 복수의 예측자들의 가중치들을 결정하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상이한 참조라인들을 사용하여 생성된 예측자들을 가중결합하기 위해 각 예측자의 가중치를 결정한다. 각 예측자의 가중치를 결정하기 위해, 기정의된 가중치들을 사용하는 방법(실현예 2-2-1), 또는 가중치들을 신호하는 방법(실현예 2-2-2)이 이용될 수 있다.
<실현예 2-2-1> 기정의된 가중치들을 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 기정의된 가중치들을 사용한다. 이때, 균등한 가중치들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 참조라인들에 대해 가중치들의 비가 1:1이고, 3 개의 참조라인들에 대해 가중치들의 비가 1:1:1일 수 있다. 다른 예로서, 참조라인의 거리가 현재블록에 가까울수록 높은 가중치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 참조라인들에 대해 가중치들의 비가 3:1이고, 3 개의 참조라인들에 대해 가중치들의 비가 2:1:1일 수 있다.
일 예로서, intra_luma_ref_idx 0와 intra_luma_ref_idx 1의 두 개의 참조라인들을 사용하는 경우, 수학식 4와 같이 두 예측자들에 대해 균등한 가중치가 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000037
또는, 수학식 5와 같이 가까운 참조라인을 이용하여 생성된 예측자에 높은 가중치가 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000038
<실현예 2-2-1> 가중치들을 신호하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 가중치들을 신호한다. 영상 부호화 장치는 CU 레벨에서 각 블록에 대해 복수의 참조라인 인덱스들을 신호한 후, 각 참조라인에 대응하는 예측자의 가중결합에 사용되는 가중치를 신호한다. 이때, 가중치는 combined_mrl_weight로써 신호되어, 각 참조라인에 대응하는 예측자에 적절한 가중치 값을 신호할 수 있다. 실현예 2-1-1 또는 실현예 2-1-2와 같이 참조라인들이 별도의 신호 없이 결정되는 경우, 복수의 참조라인 인덱스들 중 가장 작은 인덱스부터 순서대로(즉, 현재블록에 인접한 순서대로) 가중치들이 신호되거나 그 역순으로 신호될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 복수의 참조라인들을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
num_refLine은 예측에 사용할 참조라인들의 개수를 나타내며 1 이상의 값을 갖는다. 영상 부호화 장치는 num_refLine이 1인 경우, 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용하고, 1이 아닌 경우 num_refLine의 크기만큼 참조라인 인덱스들을 파싱한다. num_refLine가 존재하지 않는 경우 1로 유추된다.
intra_luma_ref_indices는 예측에 사용하는 num_refLine 개의 참조라인 인덱스들을 나타낸다. 각 인덱스는 0 이상의 상이한 값을 갖는다.
combined_mrl_weight는 각 참조라인에 대응하는 예측자의 가중결합에 사용되는 가중치를 나타낸다.
실현예 2-1-3과 같이 가중결합에 사용되는 복수의 참조라인들이 신호되는 경우, 본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 인트라 예측모드와 참조라인에 대한 정보 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000039
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 26과 같다. 참조라인들의 개수인 num_refLine이 블록에 관계 없이 고정된 값으로 사용되는 경우, 영상 부호화 장치는 num_refLine의 파싱을 생략하고 기설정된 값을 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000040
표 26의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 27과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000041
실현예 2-1-1 또는 실현예 2-1-2와 같이 가중결합에 사용되는 복수의 참조라인들이 유도되는 경우, 본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 인트라 예측모드와 적응적 MRL 적용 여부를 지시하는 신호 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000042
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 28과 같다. 표 28에서는, 인트라 예측모드가 먼저 파싱된다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000043
표 28의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 29와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000044
<실현예 3> 블록 내부 영역별로 상이한 참조라인을 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재블록을 임의의 내부 영역들로 분할하고, 각 영역별로 상이한 참조라인을 사용하여 예측자를 생성한다. 영상 부호화 장치는 예측에 사용하는 참조라인의 방향(인트라 예측모드의 참조 방향)에 따라 블록을 복수의 내부 영역들로 분할하는 방법을 결정할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 내부 영역별 상이한 참조라인을 나타내는 예시도이다.
도 10에 예시된 바와 같이, 블록의 예측에 상단 참조라인을 사용하는 경우(인트라 예측모드는 50번 이상), 블록이 수평 방향으로 분할되어 내부 영역들이 생성되고, 좌측 참조라인을 사용하는 경우(인트라 예측모드는 18번 이하), 수직 방향으로 분할되어 내부 영역들이 생성될 수 있다. 또한, 상단과 좌측 참조라인들을 모두 사용하는 경우(인트라 예측모드는 19번 이상 49번 이하), 도 10에 예시된 바와 같이, 영상 부호화 장치는 블록을 상단참조 영역과 좌측참조 영역으로 분할한 후, 각 영역이 사용하는 참조라인의 방향에 따라 각 영역을 추가적으로 분할하여 내부 영역들을 생성할 수 있다. 영상 부호화 장치는 각 참조라인에 가까운 영역으로부터 상단참조 내부 영역들과 좌측참조 내부 영역들의 순서를 결정하고, 동일한 순서의 상단참조 및 좌측참조 내부 영역들에 대해 동일한 참조라인 인덱스를 사용할 수 있다. 본 실현예에서, 기본적으로 각 내부 영역은 균등하게 분할되나, 화소별 상이한 참조라인의 설정을 위해 하나의 화소가 하나의 내부 영역을 구성할 수도 있다.
한편, 분할된 내부 영역들에 대해 상이한 참조라인들을 사용하여 예측자들이 생성되므로 영역들 간 경계들에서 불연속성이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 실현예 1과 같이 영상 부호화 장치는 내부 영역들 간 경계들에 추가로 필터를 적용할 수 있다. 본 실현예에서, 내부 영역들의 개수, 및 각 내부 영역이 사용하는 참조라인은 블록 정보에 따라 유도되거나 신호될 수 있다.
<실현예 3-1> 블록의 정보에 따라 내부 영역들의 개수를 유도하고 영역별로 고정된 참조라인을 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 상단참조 및/또는 좌측참조 내부 영역별로 상이한 참조라인을 사용하기 위해 블록의 정보에 따라 내부 영역들의 개수를 유도하고 각 영역별로 고정된 참조라인을 사용한다. 일 예로서, 참조라인으로부터 이와 마주하는 블록의 변까지의 거리가 고려될 수 있다. 수직 모드(50번) 이상의 예측모드들에 대해 블록의 높이가 선택되고, 수평 모드(18번) 이하의 예측모드들에 대해 블록의 너비가 선택된다. 수평 모드(18번)보다 크고 수직 모드(50번)보다 작은 예측모드들에 대해 너비과 높이 중 더 큰 값이 선택될 수 있다. 영상 부호화 장치는 선택된 블록의 너비 또는 높이에 따라 블록 내 영역들의 개수를 결정한다. 일 예로서, 표 21과 같이, 영상 부호화 장치는 블록의 너비 또는 높이가 클수록 현재블록을 더 많은 수의 영역들로 분할하고, 이에 따라 더 많은 참조라인들을 예측에 사용할 수 있다. 다른 예로서, 영상 부호화 장치는 블록의 너비, 높이, 넓이, 종횡비, 예측모드, 화소값, 위치 등 현재블록에 관련된 정보, 및 인접 블록의 정보(예를 들어, 본 실현예의 사용 여부, 인접 블록이 사용한 상단과 좌측 참조라인들의 개수, 인접 블록의 너비/높이/넓이/종횡비/예측모드/화소값/위치 등) 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 상이한 참조라인들을 사용하는 블록 내 영역들의 개수를 결정할 수 있다.
각 내부 영역에 대해 예측에 사용할 참조라인을 선택함에 있어서, 영상 부호화 장치는 일정한 규칙에 따라 참조라인을 결정할 수 있다. 일 예로서, 내부 영역들의 개수가 n 개인 경우, 영상 부호화 장치는 블록과 가장 가까운 n 개의 참조라인들을 사용하되, 참조라인들과 인접한 블록 경계로부터 가까운 내부 영역일수록 더 먼 참조라인을 사용할 수 있다. 또는, 참조라인들과 인접한 블록 경계로부터 더 멀리 떨어진 내부 영역이 더 먼 참조라인을 사용하는 방식과 같이, 다양한 방법들에 따라 각 내부 영역의 참조라인이 결정될 수 있다.
예컨대, 예측모드가 수직모드(50번) 이상이고 블록의 높이가 16인 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식에 따라 도 11의 예시와 같이, 내부 영역들의 개수와 각 영역별 참조라인을 결정할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소는 다음과 같다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 복수의 내부 영역들에 대한 참조라인들을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 이때, 인트라 예측모드와 적응적 MRL 적용 여부를 지시하는 플래그 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000045
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 30과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000046
표 30의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 31과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000047
<실현예 3-2> 블록 정보와 관계 없이 내부 영역들의 개수를 결정하고 영역별로 고정된 참조라인을 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 블록 정보와 관계 없이 상단참조 및/또는 좌측참조 내부 영역들의 개수를 결정하고 각 영역별로 고정된 참조라인을 사용한다. 블록 내부 영역별로 상이한 참조라인을 사용하는 경우 내부 영역들의 개수를 결정하기 위해, 영상 부호화 장치는, CU 레벨에서 각 블록에 대해 분할된 내부 영역들의 개수를 나타내는 num_subArea를 신호할 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는 num_subArea를 신호하지 않고 블록 정보와 관계 없이 고정된 값으로 사용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 각 내부 영역에 대해 참조라인을 선택함에 있어서, 실현예 3-1에 따른 방식을 동일하게 적용하여 내부 영역들의 개수에 따라 고정된 참조라인들을 사용할 수 있다. num_subArea에 따른 참조라인들의 개수는 표 32와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000048
예컨대, num_subArea기 2 또는 3인 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식에 따라 도 12의 예시와 같이, 내부 영역들의 개수와 각 영역별 참조라인을 결정할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다.
num_subArea는 상이한 참조라인들을 예측에 사용하는 분할된 내부 영역들의 개수를 나타내며 1 이상의 값을 갖는다. 영상 부호화 장치는 num_subArea가 1인 경우, 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용하고, 1이 아닌 경우 num_subArea의 크기만큼 내부 영역들에 대해 고정된 참조라인들을 결정할 수 있다. num_subArea가 존재하지 않는 경우 1로 유추된다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 인트라 예측모드와 내부 영역들의 개수 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000049
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 33과 같다. 분할된 내부 영역들의 개수인 num_subArea가 블록에 관계 없이 고정된 값으로 사용되는 경우, 영상 부호화 장치는 num_subArea의 파싱을 생략하고 기설정된 값을 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000050
표 33의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 34와 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000051
<실현예 3-3> 블록 정보와 관계 없이 내부 영역들의 개수를 결정하고 영역별 참조라인을 신호하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 블록 정보와 관계 없이 상단참조 및/또는 좌측참조 내부 영역들의 개수를 결정하고 내부 영역별 참조라인을 신호한다. 블록 내부 영역별로 상이한 참조라인을 사용하는 경우 내부 영역들의 개수를 결정하기 위해, 영상 부호화 장치는, CU 레벨에서 각 블록에 대해 분할된 내부 영역들의 개수를 나타내는 num_subArea를 신호할 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는 num_subArea를 신호하지 않고 블록 정보와 관계 없이 고정된 값을 사용할 수 있다. num_subArea이 신호 또는 결정된 후, 영상 부호화 장치는 num_subArea의 크기만큼 참조라인 인덱스들인 intra_luma_ref_indices를 파싱할 수 있다. 영상 부호화 장치는 참조라인들과 인접한 블록 경계로부터 가까운 내부 영역에 의해 사용되는 참조라인부터 신호하거나 그 역으로 신호할 수 있다. 예컨대, num_subArea가 4로 결정된 경우, 영상 부호화 장치는 도 13의 예시와 같이, 참조라인들에 가까운 내부 영역에 의해 사용되는 참조라인을 먼저 신호하기 위해 intra_luma_ref_indices를 3, 2, 1, 0의 순서대로 파싱할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
num_subArea는 상이한 참조라인들을 예측에 사용하는 분할된 내부 영역들의 개수를 나타내며 1 이상의 값을 갖는다. 영상 부호화 장치는 num_subArea가 1인 경우, 하나의 참조라인으로서 intra_luma_ref_idx 0을 사용하고, 1이 아닌 경우 num_subArea의 크기만큼 참조라인 인덱스들을 파싱한다. num_subArea가 존재하지 않는 경우 1로 유추된다.
intra_luma_ref_indices는 예측에 사용하는 num_subArea 개의 참조라인 인덱스들을 나타낸다. 각 인덱스는 0 이상의 값을 갖는다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 인트라 예측모드와 내부 영역들의 개수 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000052
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 35과 같다. 분할된 내부 영역들의 개수인 num_subArea가 블록에 관계 없이 고정된 값으로 사용되는 경우, 영상 부호화 장치는 num_subArea의 파싱을 생략하고 기설정된 값을 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000053
표 35의 신택스를 기존의 신택스 구성과 일치시키는 방법은 표 36과 같다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000054
<실현예 4> 실현예 1과 실현예 2,3을 선택적으로 결합하는 방법
본 실현예에서, 현재블록을 예측할 때 예측모드의 방향에 따라 상단과 좌측의 참조라인들을 모두 사용하는 경우, 영상 부호화 장치는 실현예 1과 같이 상단과 좌측에 해당하는 참조라인들을 독립적으로 결정한다. 이때, 영상 부호화 장치는 상단 또는 좌측의 단일한 참조라인이 아닌, 실현예 2 또는 실현예 3을 선택적으로 사용할 수 있다. 본 실현예에 따르면, 실현예 1과 2의 결합(실현예 4-1), 실현예 1과 3의 결합(실현예 4-2), 또는 실현예 1과 2,3의 결합(실현예 4-3)이 가능하다.
<실현예 4-1> 실현예 1과 실현예 2를 결합하는 방법
본 실현예에서, 현재블록을 예측할 때 실현예 1과 실현예 2를 결합하여 상단과 좌측의 참조라인들을 모두 사용하는 예측모드인 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 실현예 2의 적용 여부 및 방법을 독립적으로 결정한다. 영상 부호화 장치는 각 영역에 대해 단일한 참조라인만을 이용하여 예측을 수행하거나, 실현예 2에 따라 각 영역 내 각 화소에 대해 복수의 참조라인들을 사용할 수 있다.
표 37에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화 장치는 single_ref_T_flag를 신호하여, 이 플래그가 1인 경우 실현예 1에 따라 단일한 상단 참조라인을 사용함을 나타내거나, 이 플래그가 0인 경우 실현예 2에 따라 복수의 상단 참조라인들을 사용함을 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 영상 부호화 장치는 single_ref_L_flag를 신호하여 좌측 참조라인들에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000055
한편, single_ref_T_flag 및 single_ref_L_flag가 모두 0인 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역과 좌측참조 영역에 대해 가중결합에 사용할 복수의 참조라인들을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 14의 예시와 같이 상단참조 영역의 경우, 영상 부호화 장치는 실현예 2-1-3에 따라 복수의 참조라인들(intra_luma_ref_idx 0, 1, 2)을 결정하고 각 참조라인을 이용하여 예측자를 생성한 후, 실현예 2-2-1에 따른 균등한 가중치들을 이용하여 예측자들을 가중결합할 수 있다. 또한, 도 14의 예시와 같이 좌측참조 영역의 경우 상단참조 영역과는 별도로, 영상 부호화 장치는 실현예 2-1-3에 따라 복수의 참조라인들(intra_luma_ref_idx 1, 2)을 결정하고 각 참조라인을 이용하여 예측자를 생성한 후, 실현예 2-2-1에 따른 균등한 가중치들을 이용하여 예측자들을 가중결합할 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단 참조라인들의 결정방법을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
single_ref_T_flag는 단일한 상단 참조라인 사용 여부를 나타내는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 플래그가 1인 경우 상단 참조라인으로 실현예 1에 따라 결정된 단일한 참조라인을 사용하고, 0인 경우 실현예 2에 따라 결정된 복수의 상단 참조라인들을 사용할 수 있다.
single_ref_L_flag는 단일한 좌측 참조라인 사용 여부를 나타내는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 플래그가 1인 경우 좌측 참조라인으로 실현예 1에 따라 결정된 단일한 참조라인을 사용하고, 0인 경우 실현예 2에 따라 결정된 복수의 좌측 참조라인들을 사용할 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 단일한 상단 참조라인 사용 여부를 지시하는 신호와 단일한 좌측 참조라인 사용 여부를 지시하는 신호 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다. 각 실현예에 필요한 정보는 전술한 바와 같은 신택스 구성에 따른다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000056
<실현예 4-2> 실현예 1과 실현예 3을 결합하는 방법
본 실현예에서, 현재블록을 예측할 때 실현예 1과 실현예 3을 결합하여 상단과 좌측의 참조라인들을 모두 사용하는 예측모드인 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 실현예 3의 적용 여부 및 방법을 독립적으로 결정한다. 영상 부호화 장치는 각 영역에 대해 단일한 참조라인만을 이용하여 예측을 수행하거나, 실현예 3에 따라 각 영역을 복수의 내부 영역들로 추가로 분할하여 영역별로 상이한 참조라인을 사용할 수 있다. 표 38에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화 장치는 single_ref_T_flag를 신호하여, 이 플래그가 1인 경우 실현예 1에 따라 단일한 상단 참조라인을 사용함을 나타내거나, 0인 경우 실현예 3에 따라 복수의 상단 참조라인들을 사용함을 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 영상 부호화 장치는 single_ref_L_flag를 신호하여 좌측 참조라인들에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000057
한편, single_ref_T_flag 및 single_ref_L_flag가 모두 0인 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역과 좌측참조 영역에 대해 가중결합에 사용할 복수의 참조라인들을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 15의 예시와 같이 상단참조 영역의 경우, 영상 부호화 장치는 실현예 3-3에 따라 num_subArea 및 참조라인들(intra_luma_ref_idx 0, 1)을 결정하고, num_subArea에 따라 상단참조 영역을 2 개의 내부 영역들로 분할한 후, 각 내부 영역에 대해 대응하는 참조라인을 사용하여 예측자를 생성할 수 있다. 이때, 참조라인과 가까운 내부 영역의 참조라인 인덱스를 먼저 신호한다는 규칙에 따라 참조라인 인덱스들은 intra_luma_ref_idx 1 및 intra_luma_ref_idx 0의 순서로 신호될 수 있다.
또한, 도 15의 예시와 같이 좌측참조 영역의 경우 상단참조 영역과는 별도로, 영상 부호화 장치는 실현예 3-3에 따라 num_subArea 및 참조라인들(intra_luma_ref_idx 0, 1, 2, 3)을 결정하고, num_subArea에 따라 좌측 참조영역을 4 개의 내부 영역들로 분할한 후, 각 내부 영역에 대해 대응하는 참조라인을 사용하여 예측자를 생성한다. 마찬가지로, 참조라인과 가까운 내부 영역의 참조라인 인덱스를 먼저 신호한다는 규칙에 따라 참조라인 인덱스들은 intra_luma_ref_idx 2, intra_luma_ref_idx 3, intra_luma_ref_idx 1, 및 intra_luma_ref_idx 0의 순서로 신호될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단 참조라인들의 결정방법을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
single_ref_T_flag는 단일한 상단 참조라인 사용 여부를 나타내는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 플래그가 1인 경우 상단 참조라인으로 실현예 1에 따라 결정된 단일한 참조라인을 사용하고, 0인 경우 실현예 3에 따라 결정된 복수의 상단 참조라인들을 사용할 수 있다.
single_ref_L_flag는 단일한 좌측 참조라인 사용 여부를 나타내는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 플래그가 1인 경우 좌측 참조라인으로 실현예 1에 따라 결정된 단일한 참조라인을 사용하고, 0인 경우 실현예 3에 따라 결정된 복수의 좌측 참조라인들을 사용할 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 단일한 상단 참조라인 사용 여부를 지시하는 신호와 단일한 좌측 참조라인 사용 여부를 지시하는 신호 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다. 각 실현예에 필요한 정보는 전술한 바와 같은 신택스 구성에 따른다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000058
<실현예 4-3> 실현예 1과 실현예 2,3을 결합하는 방법
본 실현예에서, 현재블록을 예측할 때 실현예 1과 실현예 2,3을 결합하여 상단과 좌측의 참조라인들을 모두 사용하는 예측모드의 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 실현예 2 또는 실현에 3의 적용 여부 및 방법을 독립적으로 결정한다, 영상 부호화 장치는 각 영역에 대해 단일한 참조라인만을 이용하여 예측을 수행하거나, 실현예 2에 따라 각 영역 내 각 화소에 대해 복수의 참조라인들을 사용하거나, 실현예 3에 따라 각 영역을 복수의 내부 영역들로 추가로 분할하여 영역별로 상이한 참조라인을 사용할 수 있다.
표 39에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화 장치는 single_ref_T_flag를 신호하여, 이 플래그가 1인 경우 실현예 1에 따라 단일한 상단 참조라인을 사용함을 나타내거나, 이 플래그 0인 경우 multi_ref_idx_T를 신호하여 실현예 2와 실현예 3 중 예측에 사용할 방법을 지시할 수 있다. 영상 부호화 장치는 multi_ref_idx_T의 값이 0인 경우 상단참조 영역에 대해 실현예 2에 따라 복수의 상단 참조라인들을 사용함을 나타내거나, 1인 경우 실현예 3에 따라 복수의 상단 참조라인들을 사용함을 나타낸다. 마찬가지로, 영상 부호화 장치는 single_ref_L_flag와 multi_ref_idx_L을 신호하여 좌측 참조라인에 대한 정보를 나타낸다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000059
한편, single_ref_T_flag 및 single_ref_L_flag가 모두 0인 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역과 좌측참조 영역에 대해 multi_ref_idx_T와 multi_ref_idx_L을 신호하여 예측에 사용할 방법을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 16의 예시와 같이 multi_ref_idx_T가 0인 경우, 영상 부호화 장치는 상단참조 영역에 대해 실현예 2에 따라 가중결합에 사용할 복수의 참조라인들을 결정한다. 영상 부호화 장치는 실현예 2-2-3에 따라 복수의 참조라인들(intra_luma_ref_idx 1, 2)을 결정하고, 각 참조라인을 이용하여 예측자를 생성한 후, 실현예 2-2-1에 따른 균등한 가중치들을 이용하여 예측자들을 가중결합할 수 있다.
또한, 도 16의 예시와 같이 multi_ref_idx_L가 1인 경우, 영상 부호화 장치는 실현예 3에 따라 좌측참조 영역을 복수의 내부 영역들로 추가로 분할하고 영역별로 상이한 참조라인을 사용한다. 영상 부호화 장치는 실현예 3-3에 따라 num_subArea 및 참조라인들(intra_luma_ref_idx 0, 1, 2, 3)을 결정하고, num_subArea에 따라 좌측참조 영역을 4 개의 내부 영역들로 분할한 후, 각 내부 영역에 대해 대응하는 참조라인을 사용하여 예측자를 생성한다. 참조라인과 가까운 내부 영역의 참조라인 인덱스를 먼저 신호한다는 규칙에 따라 참조라인 인덱스들은 intra_luma_ref_idx 2, intra_luma_ref_idx 3, intra_luma_ref_idx 1, 및 intra_luma_ref_idx 0의 순서로 신호될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
adaptive_mrl_flag는 적응적 MRL의 적용 여부를 지시하는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 플래그가 0인 경우 상단과 좌측 참조라인들로서 intra_luma_ref_idx 0를 사용하고, 1인 경우 본 실현예에 따라 좌측과 상단 참조라인들의 결정방법을 결정한다. adaptive_mrl_flag가 존재하지 않는 경우 0으로 유추된다.
single_ref_T_flag는 단일한 상단 참조라인 사용 여부를 나타내는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 플래그가 1인 경우 상단 참조라인으로 실현예 1에 따라 결정된 단일한 참조라인을 사용하고, 0인 경우 실현예 2 또는 실현예 3에 따라 결정된 복수의 상단 참조라인들을 사용할 수 있다.
single_ref_L_flag는 단일한 좌측 참조라인 사용 여부를 나타내는 플래그로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 플래그가 1인 경우 좌측 참조라인으로 실현예 1에 따라 결정된 단일한 참조라인을 사용하고, 0인 경우 실현예 2 또는 실현예 3에 따라 결정된 복수의 좌측 참조라인들을 사용할 수 있다.
multi_ref_idx_T는 상단 참조라인을 결정하는 방법을 나타내는 인덱스로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 0인 경우 상단참조 영역에 대해 실현예 2에 따라 복수의 상단 참조라인들을 사용하고, 1인 경우 실현예 3에 따라 복수의 상단 참조라인들을 사용할 수 있다.
multi_ref_idx_L는 좌측 참조라인을 결정하는 방법을 나타내는 인덱스로서 0과 1의 값을 가질 수 있다. 영상 부호화 장치는, 이 인덱스가 0인 경우 좌측참조 영역에 대해 실현예 2에 따라 복수의 좌측 참조라인들을 사용하고, 1인 경우 실현예 3에 따라 복수의 좌측 참조라인들을 사용할 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 단일한 상단 참조라인 사용 여부를 지시하는 신호와 단일한 좌측 참조라인 사용 여부를 지시하는 신호 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다. 각 실현예에 필요한 정보는 전술한 바와 같은 신택스 구성에 따른다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000060
<실현예 5> 실현예 1 내지 4의 방법들을 선택적으로 사용하는 방법
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 전술한 바와 같은 실현예 1 내지 4의 방법들을 선택적으로 적용하기 위해 추가적인 정보를 신호한다. 영상 부호화 장치는 adaptive_mrl_flag를 전송하여 현재블록의 예측에 사용하는 참조라인의 정보를 지시할 수 있다. 일 예로서, 표 40과 같이, 영상 부호화 장치는 adaptive_mrl_flag가 0인 경우 본 발명에 따르지 않고 기존 기술을 사용하고, adaptive_mrl_flag가 1인 경우 실현예 3을 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000061
다른 예로서, 표 41과 같이, 영상 부호화 장치는 adaptive_mrl_flag가 1인 경우 adaptive_mrl_idx를 추가로 신호하여 실현예 1 내지 4의 방법들 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2022018345-appb-img-000062
이하, 도 17 및 도 18의 도시를 이용하여, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치가 실현예 1에 따라 현재블록을 인트라 예측하고, 부호화/복호화하는 방법을 기술한다. 한편, 실현예 2 및 실현예 3에 대해서도 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치에 의해 현재블록을 인트라 예측하고, 부호화/복호화하는 방법이 유사하게 기술될 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 현재블록의 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 부호화 장치는 현재블록의 인트라 예측모드를 결정한다(S1700). 영상 부호화 장치는 부호화 효율 최적화 측면에서 인트라 예측모드를 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는 적응적 MRL 플래그를 결정한다(S1702). 여기서, 적응적 MRL 플래그 adaptive_mrl_flag는, 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드(18번)보다 크고 수직 모드(50번)보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시한다. 영상 부호화 장치는 부호화 효율 최적화 측면에서 적응적 MRL 플래그를 결정할 수 있다. 적응적 MRL 플래그가 결정되지 않는 경우, 적응적 MRL 플래그는 거짓으로 유추될 수 있다.
영상 부호화 장치는 적응적 MRL 플래그를 확인한다(S1704).
적응적 MRL 플래그가 참인 경우, 영상 부호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 부호화 장치는 독립적으로 상단 참조라인과 좌측 참조라인을 결정한다(S1706). 영상 부호화 장치는 현재블록 내 상단참조 영역에 대해 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 현재블록 내 좌측참조 영역에 대해 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정한다. 여기서, 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 부호화 장치는, 실현예 1-1에 따라, 현재블록의 정보 및 인접 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스를 유도한 후, 이들을 부호화할 수 있다.
예를 들어, 영상 부호화 장치는 현재블록의 정보 중 상단 최대 거리에 기초하여 상단 참조라인 인덱스를 유도하고, 좌측 최대 거리에 기초하여 좌측 참조라인 인덱스를 유도할 수 있다. 여기서, 도 8에 예시한 바와 같이, 상단 최대 거리는 상단참조 영역 내 화소들과 현재블록의 상단 경계 간의 거리들 중 최대값을 나타내고, 좌측 최대 거리는 좌측참조 영역 내 화소들과 현재블록의 좌측 경계 간의 거리들 중 최대값을 나타낸다.
영상 부호화 장치는, 실현예 1-2에 따라, 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스 중 하나의 인덱스를 결정하고, 나머지 인덱스를 유도할 수 있다. 영상 부호화 장치는 부호화 효율 최적화 측면에서 하나의 인덱스를 결정하고, 이를 부호화할 수 있다. 또한, 나머지 인덱스는 실현예 1-1에 따라 현재블록의 정보 및 인접 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 유도될 수 있다.
일 예로서, 영상 부호화 장치는, 기정의된 방향에 대해 하나의 인덱스를 결정하고, 이를 부호화할 수 있다. 여기서, 기정의된 방향은 좌측 또는 상단일 수 있다.
다른 예로서, 영상 부호화 장치는 부호화 효율 최적화 측면에서 신호 방향을 결정하고, 결정된 신호 방향에 대해 하나의 인덱스를 결정할 수 있다. 이후, 영상 부호화 장치는, 신호 방향 및 하나의 인덱스를 부호화할 수 있다.
다른 예로서, 영상 부호화 장치는, 주변 블록이 적응적 MRL 기술을 사용하는 경우, 주변 블록의 참조 인덱스의 신호 방향에 기초하여 하나의 인덱스의 신호 방향을 유도할 수 있다. 이후, 영상 부호화 장치는 신호 방향에 대해 하나의 인덱스를 결정한 후, 하나의 인덱스를 부호화할 수 있다.
영상 부호화 장치는, 실현예 1-3-1에 따라, 부호화 효율 최적화 측면에서 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스를 결정한 후, 이들을 부호화할 수 있다.
다른 예로서, 영상 부호화 장치는, 실현예 1-3-2에 따라, 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스를 결정한 후, 이들 중 하나의 인덱스를 기준으로 나머지 인덱스에 대해 차분값을 생성할 수 있다. 이후, 영상 부호화 장치는 하나의 인덱스 및 차분값을 부호화할 수 있다.
다른 예로서, 영상 부호화 장치는, 실현예 1-3-3에 따라, 부호화 효율 최적화 측면에서 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스의 셋을 결정한다. 영상 부호화 장치는 참조라인 셋 리스트로부터 결정된 셋을 지시하는 셋 인덱스를 결정한 후, 셋 인덱스를 부호화할 수 있다. 이때, 참조라인 셋 리스트는 기설정된 방식에 따라 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치는 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 인트라 예측모드에 따라 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성한다(S1708).
영상 부호화 장치는 예측자들 간의 경계에서 발생하는 불연속성을 제거하기 위해, 상단참조 영역 및 좌측참조 영역 간 경계에 추가로 필터를 적용할 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재블록으로부터 예측자(들)을 감산하여 잔차블록을 생성한다(S1710).
영상 부호화 장치는 적응적 MRL 플래그, 인트라 예측모드 및 잔차블록을 부호화한다(S1712).
적응적 MRL 플래그가 거짓인 경우, 영상 부호화 장치는 기존 방식에 따라 인트라 예측을 수행하기 위해 다음의 단계들을 수행할 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재블록에 대해 상단 참조라인과 좌측 참조라인으로 동일 라인 인덱스를 결정한다(S1720). 여기서, 동일 라인 인덱스, 예를 들어 intra_luma_ref_idx 0는 현재블록에 인접한 상단 참조라인 또는 좌측 참조라인 중 적어도 하나를 지시한다.
영상 부호화 장치는 인트라 예측모드에 따라 동일 라인 인덱스가 지시하는 참조라인을 사용하여 현재블록의 예측자를 생성한다(S1722).
이후, 영상 부호화 장치는 S1710 및 S1712 단계들을 수행할 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 현재블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 적응적 MRL 플래그를 복호화한다(S1800). 여기서, 적응적 MRL 플래그 adaptive_mrl_flag는, 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시한다. 적응적 MRL 플래그가 존재하지 않는 경우, 적응적 MRL 플래그는 거짓으로 유추될 수 있다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인트라 예측모드 및 잔차블록을 복호화한다(S1802).
영상 복호화 장치는 적응적 MRL 플래그를 확인한다(S1804).
적응적 MRL 플래그가 참인 경우, 영상 복호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 복호화 장치는 독립적으로 상단 참조라인과 좌측 참조라인을 결정한다(S1806). 영상 복호화 장치는 현재블록 내 상단참조 영역에 대해 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 현재블록 내 좌측참조 영역에 대해 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정한다. 여기서, 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 복호화 장치는, 실현예 1-1에 따라, 현재블록의 정보 및 인접 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스를 유도할 수 있다.
예를 들어, 영상 복호화 장치는 현재블록의 정보 중 상단 최대 거리에 기초하여 상단 참조라인 인덱스를 유도하고, 좌측 최대 거리에 기초하여 좌측 참조라인 인덱스를 유도할 수 있다. 여기서, 도 8에 예시한 바와 같이, 상단 최대 거리는 상단참조 영역 내 화소들과 현재블록의 상단 경계 간의 거리 중 최대값을 나타내고, 좌측 최대 거리는 좌측참조 영역 내 화소들과 현재블록의 좌측 경계 간의 거리 중 최대값을 나타낸다.
영상 복호화 장치는, 실현예 1-2에 따라, 비트스트림으로부터 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스 중 하나의 인덱스를 복호화하고, 나머지 인덱스를 유도할 수 있다. 이때, 나머지 인덱스는 실현예 1-1에 따라 현재블록의 정보 및 인접 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 유도될 수 있다.
일 예로서, 영상 복호화 장치는, 기정의된 방향에 대해 비트스트림으로부터 하나의 인덱스를 복호화할 수 있다. 여기서 기정의된 방향은 좌측 또는 상단일 수 있다.
다른 예로서, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 신호 방향을 복호화한 후, 복호화된 신호 방향에 대해 비트스트림으로부터 하나의 인덱스를 복호화할 수 있다.
다른 예로서, 영상 복호화 장치는, 주변 블록이 적응적 MRL 기술을 사용하는 경우, 주변 블록의 참조 인덱스의 신호 방향에 기초하여 하나의 인덱스의 신호 방향을 유도할 수 있다. 이후, 영상 복호화 장치는 유도된 신호 방향에 대해 비트스트림으로부터 하나의 인덱스를 복호화할 수 있다.
영상 복호화 장치는, 실현예 1-3-1에 따라, 비트스트림으로부터 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스를 복호화할 수 있다.
다른 예로서, 영상 복호화 장치는, 실현예 1-3-2에 따라, 비트스트림으로부터 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스 중 하나의 인덱스를 복호화한다. 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 나머지 인덱스의 차분값을 복호화한 후, 하나의 인덱스 및 차분값을 가산하여 나머지 인덱스를 생성할 수 있다.
다른 예로서, 영상 복호화 장치는, 실현예 1-3-3에 따라, 비트스트림으로부터 셋 인덱스를 복호화한다. 여기서, 셋 인덱스는 참조라인 셋 리스트 내의 참조라인 셋을 지시하고, 참조라인 셋은 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스의 페어를 나타내며, 참조라인 셋 리스트는 기설정된 방식에 따라 구성될 수 있다. 영상 복호화 장치는 셋 인덱스를 이용하여 참조라인 셋 리스트로부터 상단 참조라인 인덱스 및 좌측 참조라인 인덱스를 생성할 수 있다.
영상 복호화 장치는 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 인트라 예측모드에 따라 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성한다(S1808).
영상 복호화 장치는 예측자들 간의 경계에서 발생하는 불연속성을 제거하기 위해, 상단참조 영역 및 좌측참조 영역 간 경계에 추가로 필터를 적용할 수 있다.
영상 복호화 장치는 잔차블록과 예측자(들)을 가산하여 현재블록의 복원블록을 생성한다(S1810).
적응적 MRL 플래그가 거짓인 경우, 영상 복호화 장치는 기존 방식에 따라 인트라 예측을 수행하기 위해 다음의 단계들을 수행한다.
영상 복호화 장치는 현재블록에 대해 상단 참조라인과 좌측 참조라인으로 동일 라인 인덱스를 결정한다(S1820). 여기서, 동일 라인 인덱스, 예를 들어 intra_luma_ref_idx 0는 현재블록에 인접한 상단 참조라인 또는 좌측 참조라인 중 적어도 하나를 지시한다.
영상 복호화 장치는 인트라 예측모드에 따라 동일 라인 인덱스가 지시하는 참조라인을 사용하여 현재블록의 예측자를 생성한다(S1822).
이후, 영상 복호화 장치는 S1810 단계를 수행할 수 있다.
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명에서 예시적인 실시예들은 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 예시들에서 설명된 기능들 혹은 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 기능적 컴포넌트들은 그들의 구현 독립성을 특히 더 강조하기 위해 "...부(unit)" 로 라벨링되었음을 이해해야 한다.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
122: 인트라 예측부
155: 엔트로피 부호화부
510: 엔트로피 복호화부
542: 인트라 예측부
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본 특허출원은 2021년 12월 23일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2021-0185675 호, 2022년 11월 16일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2022-0153411 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (17)

  1. 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 적응적 MRL(Multiple Reference Line) 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 적응적 MRL 플래그는, 상기 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시함;
    상기 비트스트림으로부터 상기 인트라 예측모드를 복호화하는 단계; 및
    상기 적응적 MRL 플래그를 확인하는 단계
    를 포함하되,
    상기 적응적 MRL 플래그가 참인 경우,
    상기 현재블록 내 상단참조(top-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 상기 현재블록 내 좌측참조(left-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 상기 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및
    상기 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 상기 인트라 예측모드에 따라 상기 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적응적 MRL 플래그가 거짓인 경우,
    상기 현재블록에 대해 상기 상단 참조라인과 좌측 참조라인으로 동일 라인 인덱스를 결정하는 단계, 여기서, 상기 동일 라인 인덱스는, 상기 현재블록에 인접한 상단 참조라인 또는 좌측 참조라인 중 적어도 하나를 지시함; 및
    상기 인트라 예측모드에 따라 상기 동일 라인 인덱스가 지시하는 참조라인을 사용하여 상기 현재블록의 예측자를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 예측자들을 생성하는 단계는,
    상기 예측자들 간의 경계에서 발생하는 불연속성을 제거하기 위해, 상기 경계에 추가로 필터를 적용하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적응적 MRL 플래그를 복호화하는 단계는,
    상기 적응적 MRL 플래그가 존재하지 않는 경우, 상기 적응적 MRL 플래그를 거짓으로 유추하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 현재블록의 정보 및 인접 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 상기 상단 참조라인 인덱스 및 상기 좌측 참조라인 인덱스를 유도하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 현재블록의 정보 중 상단 최대 거리에 기초하여 상기 상단 참조라인 인덱스를 유도하되, 상기 상단 최대 거리는 상기 상단참조 영역 내 화소들과 상기 현재블록의 상단 경계 간의 거리들 중 최대값을 나타내는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 비트스트림으로부터 상기 상단 참조라인 인덱스 및 상기 좌측 참조라인 인덱스 중 하나의 인덱스를 복호화하는 단계; 및
    상기 현재블록의 정보 및 인접 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 나머지 인덱스를 유도하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나의 인덱스를 복호화하는 단계는,
    기정의된 방향에 대해 상기 비트스트림으로부터 상기 하나의 인덱스를 복호화하되, 상기 기정의된 방향은 좌측 또는 상단인 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 하나의 인덱스를 복호화하는 단계는,
    상기 비트스트림으로부터 상기 하나의 인덱스의 신호 방향을 복호화하는 단계; 및
    상기 비트스트림으로부터 상기 신호 방향에 기초하여 상기 하나의 인덱스를 복호화하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 하나의 인덱스를 복호화하는 단계는,
    주변 블록이 상기 적응적 MRL 기술을 사용하는 경우, 상기 주변 블록의 참조 인덱스의 신호 방향에 기초하여 상기 하나의 인덱스의 신호 방향을 유도하는 단계; 및
    상기 비트스트림으로부터 상기 신호 방향에 기초하여 상기 하나의 인덱스를 복호화하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 비트스트림으로부터 상기 상단 참조라인 인덱스 및 상기 좌측 참조라인 인덱스를 복호화하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 비트스트림으로부터 상기 상단 참조라인 인덱스 및 상기 좌측 참조라인 인덱스 중 하나의 인덱스를 복호화하는 단계; 및
    상기 비트스트림으로부터 나머지 인덱스의 차분값을 복호화하는 단계
    상기 하나의 인덱스 및 상기 차분값을 가산하여 상기 나머지 인덱스를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 비트스트림으로부터 셋 인덱스를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 셋 인덱스는 참조라인 셋 리스트 내의 참조라인 셋을 지시하고, 상기 참조라인 셋은 상기 상단 참조라인 인덱스 및 상기 좌측 참조라인 인덱스의 페어(pair)를 나타내며, 상기 참조라인 셋 리스트는 기설정된 방식에 따라 구성됨; 및
    상기 셋 인덱스를 이용하여 상기 참조라인 셋 리스트로부터 상기 상단 참조라인 인덱스 및 상기 좌측 참조라인 인덱스를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서,
    상기 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하는 단계; 및
    적응적 MRL(Multiple Reference Line) 플래그를 결정하는 단계, 여기서, 상기 적응적 MRL 플래그는, 상기 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시함;
    상기 적응적 MRL 플래그를 확인하는 단계
    를 포함하되,
    상기 적응적 MRL 플래그가 참인 경우,
    상기 현재블록 내 상단참조(top-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 상기 현재블록 내 좌측참조(left-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 상기 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및
    상기 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 상기 인트라 예측모드에 따라 상기 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적응적 MRL 플래그가 거짓인 경우,
    상기 현재블록에 대해 상기 상단 참조라인과 좌측 참조라인으로 동일 라인 인덱스를 결정하는 단계, 여기서, 상기 동일 라인 인덱스는, 상기 현재블록에 인접한 상단 참조라인 또는 좌측 참조라인 중 적어도 하나를 지시함; 및
    상기 인트라 예측모드에 따라 상기 동일 라인 인덱스가 지시하는 참조라인을 사용하여 상기 현재블록의 예측자를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 예측자들을 생성하는 단계는,
    상기 예측자들 간의 경계에서 발생하는 불연속성을 제거하기 위해, 상기 경계에 추가로 필터를 적용하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    현재블록의 인트라 예측모드를 결정하는 단계; 및
    적응적 MRL(Multiple Reference Line) 플래그를 결정하는 단계, 여기서, 상기 적응적 MRL 플래그는, 상기 현재블록의 인트라 예측모드가 수평 모드보다 크고 수직 모드보다 작은 경우에 대해 적응적 MRL 기술의 적용 여부를 지시함;
    상기 적응적 MRL 플래그를 확인하는 단계
    를 포함하되,
    상기 적응적 MRL 플래그가 참인 경우,
    상기 현재블록 내 상단참조(top-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록 상단에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 상단 참조라인을 결정하고, 상기 현재블록 내 좌측참조(left-referencing) 영역에 대해 상기 현재블록의 좌측에 위치하는 복수의 참조라인들 중 하나의 좌측 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 상단 참조라인은 상단 참조라인 인덱스에 의해 지시되고, 상기 좌측 참조라인은 좌측 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및
    상기 상단참조 영역 및 좌측참조 영역에 대해 상기 인트라 예측모드에 따라 상기 상단 참조라인 및 좌측 참조라인을 사용하여 예측자들을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체.
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