WO2023128648A1 - 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체 - Google Patents

영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a video encoding/decoding method and apparatus, and a recording medium storing a bitstream.
  • HD High Definition
  • UHD Ultra High Definition
  • An inter-prediction technique for predicting pixel values included in the current picture from pictures before or after the current picture as an image compression technique an intra-prediction technique for predicting pixel values included in the current picture using pixel information within the current picture, and an appearance frequency.
  • an entropy coding technique in which a short code is assigned to a value with a high frequency of occurrence and a long code is assigned to a value with a low frequency of occurrence.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for deriving an intra prediction mode through a gradient-based derivation method.
  • the present disclosure intends to provide a method and apparatus for signaling a flag for adaptively using a gradient-based derivation method.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for inducing/setting an intra prediction mode based on a flag for adaptively using a gradient-based derivation method.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for setting and updating an initial intra prediction mode in a gradient-based derivation method.
  • An image decoding method and apparatus derives an intra prediction mode of a current block based on a flag of the current block, determines a reference sample of the current block, and determines the intra prediction mode and the reference sample based on the intra prediction mode and the reference sample.
  • a prediction sample of the current block may be generated.
  • the flag may indicate whether the intra prediction mode of the current block is derived based on a gradient between at least two samples belonging to a neighboring region adjacent to the current block.
  • the flag may be signaled from a bitstream based on whether a block adjacent to the current block is available.
  • the flag when the neighboring blocks of the current block are available, the flag is signaled from the bitstream, and when the neighboring blocks of the current block are not available, the flag When not signaled from the bitstream, the flag may be driven to zero.
  • the flag when the neighboring blocks of the current block are available, the flag is signaled from the bitstream, and when the neighboring blocks of the current block are not available, the flag When not signaled from the bitstream, the flag may be driven to 1.
  • the intra prediction mode of the current block may be set to a planner mode.
  • the intra prediction mode of the current block may be set to the DC mode.
  • the intra prediction mode of the current block is determined based on a gradient between at least two samples belonging to the neighboring area, and the flag is 0.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived based on intra prediction mode information of the current block.
  • the initial intra prediction mode of the current block may be set to the DC mode.
  • the initial intra prediction mode of the current block may be updated based on an amplitude of a gradient for one or more intra prediction modes available for the current block.
  • the flag may be signaled from a bitstream regardless of whether neighboring blocks of the current block are available.
  • An image encoding method and apparatus determine whether an intra prediction mode of a current block is determined based on a gradient between at least two samples belonging to a neighboring region adjacent to the current block, and determine whether the intra prediction mode of the current block is determined based on the gradient. Based on this, an intra prediction mode of the current block may be determined, a reference sample of the current block may be determined, and a prediction sample of the current block may be generated based on the intra prediction mode and the reference sample.
  • a flag indicating whether the intra prediction mode of the current block is determined based on a gradient between at least two samples belonging to the neighboring region may be encoded into a bitstream.
  • a computer-readable digital storage medium in which encoded video/image information that causes an image decoding method to be performed by a decoding device according to the present disclosure is stored.
  • a computer-readable digital storage medium in which video/image information generated by the video encoding method according to the present disclosure is stored is provided.
  • a method and apparatus for transmitting video/image information generated according to the video encoding method according to the present disclosure are provided.
  • a gradient from a predetermined neighboring area may be calculated on the decoder side, and an optimal intra prediction mode may be derived based on the calculated gradient.
  • unnecessary flag signaling/encoding can be removed by restricting flag signaling/encoding conditions for adaptively using a gradient-based derivation method.
  • the present disclosure can remove redundancy with the MPM-based derivation method by inducing/setting an intra prediction mode based on a flag for adaptively using the gradient-based derivation method.
  • FIG. 1 illustrates a video/image coding system according to the present disclosure.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of an encoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and encoding of a video/video signal is performed.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a decoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and decoding of a video/image signal is performed.
  • FIG. 4 illustrates an intra prediction method performed by a decoding apparatus as an embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates a schematic configuration of an intra prediction unit 331 performing an intra prediction method according to the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an intra prediction method performed by an encoding device as an embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates a schematic configuration of an intra prediction unit 222 performing an intra prediction method according to the present disclosure.
  • FIG 8 shows an example of a content streaming system to which embodiments of the present disclosure may be applied.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present disclosure.
  • the terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
  • This disclosure relates to video/image coding.
  • the method/embodiment disclosed herein may be applied to a method disclosed in a versatile video coding (VVC) standard.
  • VVC versatile video coding
  • the method/embodiment disclosed in this specification is an essential video coding (EVC) standard, an AOMedia Video 1 (AV1) standard, a 2nd generation of audio video coding standard (AVS2), or a next-generation video/video coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/video coding standard ex. H.267 or H.268, etc.
  • a video may mean a set of a series of images over time.
  • a picture generally means a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTUs).
  • CTUs coding tree units
  • One picture may consist of one or more slices/tiles.
  • One tile is a rectangular area composed of a plurality of CTUs in a specific tile column and a specific tile row of one picture.
  • a tile column is a rectangular area of CTUs with a height equal to that of the picture and a width specified by the syntax request of the picture parameter set.
  • a tile row is a rectangular area of CTUs with a height specified by the picture parameter set and a width equal to the width of the picture.
  • CTUs within one tile are consecutively arranged according to the CTU raster scan, whereas tiles within one picture may be consecutively arranged according to the raster scan of the tile.
  • One slice may contain an integer number of complete tiles or an integer number of contiguous complete CTU rows within a tile of a picture that may be exclusively included in a single NAL unit. Meanwhile, one picture may be divided into two or more subpictures.
  • a subpicture can be a rectangular area of one or more slices within a picture.
  • a pixel, pixel, or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a pixel value, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • a unit may include at least one of a specific region of a picture and information related to the region.
  • One unit may include one luma block and two chroma (eg cb, cr) blocks. Unit may be used interchangeably with terms such as block or area depending on the case.
  • an MxN block may include samples (or a sample array) or a set (or array) of transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a or B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • a or B (A or B)" in the present specification may be interpreted as “A and/or B (A and/or B)”.
  • A, B or C as used herein means “only A”, “only B”, “only C”, or “any and all combinations of A, B and C ( any combination of A, B and C)”.
  • a slash (/) or a comma (comma) used in this specification may mean “and/or”.
  • A/B can mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean “A, B or C”.
  • At least one of A and B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”. Also, in this specification, the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one It can be interpreted the same as "A and B (at least one of A and B) of
  • At least one of A, B and C means “only A”, “only B”, “only C", or “A, B and C” It may mean “any combination of A, B and C”. Also, “at least one of A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” means It can mean “at least one of A, B and C”.
  • parentheses used in this specification may mean “for example”. Specifically, when it is indicated as “prediction (intra prediction)”, “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. In other words, “prediction” in this specification is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. Also, even when indicated as “prediction (ie, intra prediction)”, “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”.
  • FIG. 1 illustrates a video/image coding system according to the present disclosure.
  • a video/image coding system may include a first device (source device) and a second device (receive device).
  • the source device may transmit encoded video/image information or data to a receiving device in a file or streaming form through a digital storage medium or network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • a transmitter may be included in an encoding device.
  • a receiver may be included in a decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • a video source may acquire video/images through a process of capturing, synthesizing, or generating video/images.
  • a video source may include a video/image capture device and/or a video/image generation device.
  • a video/image capture device may include one or more cameras, a video/image archive containing previously captured video/images, and the like.
  • Video/image generating devices may include computers, tablets and smart phones, etc., and may (electronically) generate video/images.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capture process may be replaced by a process of generating related data.
  • An encoding device may encode an input video/image.
  • the encoding device may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • Encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bit stream to the receiving unit of the receiving device in the form of a file or streaming through a digital storage medium or a network.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcasting/communication network.
  • the receiving unit may receive/extract the bitstream and transmit it to a decoding device.
  • the decoding device may decode video/images by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to operations of the encoding device.
  • the renderer may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of an encoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and encoding of a video/video signal is performed.
  • the encoding device 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, It may include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222 .
  • the residual processing unit 230 may include a transformer 232 , a quantizer 233 , a dequantizer 234 , and an inverse transformer 235 .
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231 .
  • the adder 250 may be called a reconstructor or a reconstructed block generator.
  • the above-described image segmentation unit 210, prediction unit 220, residual processing unit 230, entropy encoding unit 240, adder 250, and filtering unit 260 may be one or more hardware components ( For example, it may be configured by an encoding device chipset or processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB) and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include a memory 270 as an internal/external component.
  • the image divider 210 may divide an input image (or picture or frame) input to the encoding device 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be partitioned recursively from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree ternary-tree (QTBTTT) structure.
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • QTBTTT quad-tree binary-tree ternary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units having a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first and a binary tree structure and/or ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied before the quad tree structure.
  • a coding procedure according to the present specification may be performed based on a final coding unit that is not further divided.
  • the largest coding unit can be directly used as the final coding unit, or the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths as needed, A coding unit having a size of may be used as a final coding unit.
  • the coding procedure may include procedures such as prediction, transformation, and restoration to be described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for deriving transform coefficients and/or a unit for deriving a residual signal from transform coefficients.
  • an MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may generally represent a pixel or a pixel value, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) to a pixel or pel.
  • the encoding device 200 subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input video signal (original block, original sample array) to obtain a residual signal (residual signal, residual block, residual sample array) may be generated, and the generated residual signal is transmitted to the conversion unit 232.
  • a unit for subtracting a prediction signal (prediction block, prediction sample array) from an input video signal (original block, original sample array) in the encoding device 200 may be called a subtraction unit 231 .
  • the prediction unit 220 may perform prediction on a block to be processed (hereinafter referred to as a current block) and generate a predicted block including predicted samples of the current block.
  • the predictor 220 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of current blocks or CUs.
  • the prediction unit 220 may generate and transmit various types of information related to prediction, such as prediction mode information, to the entropy encoding unit 240, as will be described later in the description of each prediction mode. Prediction-related information may be encoded in the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra predictor 222 may predict a current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart from the current block by a predetermined distance according to a prediction mode.
  • prediction modes may include one or more non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include at least one of a DC mode and a planar mode.
  • the directional mode may include 33 directional modes or 65 directional modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional modes may be used according to settings.
  • the intra predictor 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using a prediction mode applied to neighboring blocks.
  • the inter-prediction unit 221 may derive a prediction block for a current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation of motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction information (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • a neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the reference block and a reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the inter-prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive the motion vector and/or reference picture index of the current block. can create Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of skip mode and merge mode, the inter prediction unit 221 may use motion information of neighboring blocks as motion information of the current block. In the case of the skip mode, the residual signal may not be transmitted unlike the merge mode. In the case of motion vector prediction (MVP) mode, the motion vector of the current block is used as a motion vector predictor and the motion vector difference is signaled. can be instructed.
  • MVP motion
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods described later.
  • the predictor may apply intra-prediction or inter-prediction to predict one block, as well as apply intra-prediction and inter-prediction at the same time. This may be called a combined inter and intra prediction (CIIP) mode.
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for block prediction.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode can be used for video/video coding of content such as games, such as screen content coding (SCC).
  • IBC basically performs prediction within the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived within the current picture.
  • IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this specification.
  • Palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction.
  • a sample value within a picture may be signaled based on information about a palette table and a palette index.
  • the prediction signal generated by the prediction unit 220 may be used to generate a restored signal or a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transform technique uses at least one of a Discrete Cosine Transform (DCT), a Discrete Sine Transform (DST), a Karhunen-Loeve Transform (KLT), a Graph-Based Transform (GBT), or a Conditionally Non-linear Transform (CNT).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT means a transformation obtained from the graph when relation information between pixels is expressed as a graph.
  • CNT means a transformation obtained by generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels, and based thereon.
  • the conversion process may be applied to square pixel blocks having the same size, or may be applied to non-square blocks of variable size.
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits them to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 may encode the quantized signal (information on the quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. there is. Information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange block-type quantized transform coefficients into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients based on the one-dimensional vector form quantized transform coefficients. Information about transform coefficients may be generated.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image reconstruction (eg, values of syntax elements, etc.) in addition to quantized transform coefficients.
  • Encoded information may be transmitted or stored in a network abstraction layer (NAL) unit unit in the form of a bitstream.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/image information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from an encoding device to a decoding device may be included in video/image information.
  • the video/image information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 240 and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as internal/external elements of the encoding device 200, or the transmission unit It may also be included in the entropy encoding unit 240.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the adder 250 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter predictor 221 or the intra predictor 222 to obtain a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be created
  • a predicted block may be used as a reconstruction block.
  • the adder 250 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of a block to be processed next in the current picture, or may be used for inter prediction of the next picture after filtering as described below. Meanwhile, luma mapping with chroma scaling (LMCS) may be applied in a picture encoding and/or reconstruction process.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective picture quality by applying filtering to the reconstructed signal. For example, the filtering unit 260 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and store the modified reconstructed picture in the memory 270, specifically the memory 270. It can be stored in DPB.
  • the various filtering methods may include deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate various types of filtering-related information and transmit them to the entropy encoding unit 240 . Filtering-related information may be encoded in the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bit stream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221 .
  • the encoding device can avoid prediction mismatch between the encoding device 200 and the decoding device, and can also improve encoding efficiency.
  • the DPB of the memory 270 may store the modified reconstructed picture to be used as a reference picture in the inter prediction unit 221 .
  • the memory 270 may store motion information of a block in a current picture from which motion information is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a previously reconstructed picture.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 221 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture and transfer them to the intra predictor 222 .
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a decoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and decoding of a video/image signal is performed.
  • the decoding device 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. (filter, 350) and memory (memoery, 360).
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332 .
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 321 .
  • the aforementioned entropy decoding unit 310, residual processing unit 320, prediction unit 330, adder 340, and filtering unit 350 may be configured as one hardware component (for example, a decoding device chipset or processor).
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB) and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include a memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding device 300 may restore an image corresponding to a process in which the video/image information is processed by the encoding device of FIG. 2 .
  • the decoding device 300 may derive units/blocks based on block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding device.
  • a processing unit of decoding may be a coding unit, and a coding unit may be one divided from a coding tree unit or a largest coding unit according to a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from a coding unit.
  • the restored video signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through a playback device.
  • the decoding device 300 may receive a signal output from the encoding device of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310 .
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/image information) required for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/image information may further include general constraint information.
  • the decoding device may decode a picture further based on the information about the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaling/received information and/or syntax elements described later in this specification may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and values of syntax elements required for image reconstruction and quantized values of residual transform coefficients. can output them.
  • the CABAC entropy decoding method receives bins corresponding to each syntax element in a bitstream, and converts syntax element information to be decoded and decoding information of neighboring and decoding object blocks or symbol/bin information decoded in a previous step.
  • a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by determining a context model, predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model, and performing arithmetic decoding of the bin.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after determining the context model.
  • prediction-related information is provided to the prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 310.
  • Dual values that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320 .
  • the residual processor 320 may derive a residual signal (residual block, residual samples, residual sample array). Also, among information decoded by the entropy decoding unit 310 , information about filtering may be provided to the filtering unit 350 . Meanwhile, a receiving unit (not shown) receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an internal/external element of the decoding device 300, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding device may be referred to as a video/video/picture decoding device, and the decoding device includes an information decoding device (video/video/picture information decoding device) and a sample decoding device (video/video/picture sample decoding). devices) can be distinguished.
  • the information decoding device may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoding device may include the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, an adder 340, a filtering unit 350, a memory 360, an inter predictor 332, and an intra predictor 331 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inversely quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a 2D block. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scanning order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • a residual signal (residual block, residual sample array) is obtained by inverse transforming the transform coefficients.
  • the predictor 320 may perform prediction on a current block and generate a predicted block including predicted samples of the current block.
  • the prediction unit 320 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods described later.
  • the predictor 320 may apply intra-prediction or inter-prediction to predict one block, and may simultaneously apply intra-prediction and inter-prediction. This may be called a combined inter and intra prediction (CIIP) mode.
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for block prediction.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode can be used for video/video coding of content such as games, such as screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction within the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived within the current picture. That is, IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this specification.
  • Palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information on a palette table and a palette index may be included in the video/
  • the intra predictor 331 may predict a current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart from the current block by a predetermined distance according to a prediction mode.
  • prediction modes may include one or more non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block by using a prediction mode applied to neighboring blocks.
  • the inter-prediction unit 332 may derive a prediction block for a current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation of motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction information (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • a neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the inter-prediction unit 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks and derive a motion vector and/or reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the prediction-related information may include information indicating an inter prediction mode for the current block.
  • the adder 340 adds the obtained residual signal to the prediction signal (prediction block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 332 and/or the intra prediction unit 331) to obtain a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be created.
  • a prediction block may be used as a reconstruction block.
  • the adder 340 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next block to be processed in the current picture, output after filtering as described below, or may be used for inter prediction of the next picture. Meanwhile, luma mapping with chroma scaling (LMCS) may be applied in a picture decoding process.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective picture quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and store the modified reconstructed picture in the memory 360, specifically the DPB of the memory 360. can be sent to
  • the various filtering methods may include deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • a (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332 .
  • the memory 360 may store motion information of a block in the current picture from which motion information is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a previously reconstructed picture.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture and transfer them to the intra prediction unit 331 .
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding device 200 are the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding device 300, respectively.
  • the same or corresponding to the unit 332 and the intra predictor 331 may be applied.
  • FIG. 4 illustrates an intra prediction method performed by a decoding apparatus as an embodiment according to the present disclosure.
  • an intra prediction mode of a current block may be derived (S400).
  • the intra prediction mode of the current block may be derived from pre-defined intra prediction modes in the decoding device.
  • the pre-defined intra prediction modes may include a non-directional mode and a directional mode.
  • the non-directional mode may include at least one of a planar mode and a DC mode.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived based on a most probable mode (MPM) or may be derived based on a gradient of a region surrounding the current block.
  • MPM most probable mode
  • the intra prediction mode of the current block may be derived based on signaled intra prediction mode information.
  • the intra prediction mode information includes one or more flags and/or indexes, which will be described later, and based on this, the intra prediction mode of the current block can be derived.
  • Intra prediction modes pre-defined in the decoding device may be divided into K groups.
  • K may be an integer of 2, 3, 4, or more.
  • the pre-defined intra prediction modes are classified into three groups, and the three groups are referred to as first to third groups.
  • the first group may include one or more non-directional modes.
  • the non-directional mode may mean at least one of a planar mode and a DC mode.
  • the second group may be called an MPM list, and may include a plurality of most probable modes (MPMs).
  • the plurality of MPMs may include at least one of an intra prediction mode, a derived mode, and a default mode of neighboring blocks adjacent to the current block.
  • the neighboring block may include at least one of a left block, an upper block, a lower left block, an upper right block, or an upper left block. Modes of the neighboring blocks may be sequentially added to the MPM list according to the order of priority among the neighboring blocks.
  • the priority order may be defined in the order of the left block, the upper block, the lower left block, the upper right block, and the upper left block, or the upper block, the left block, the lower left block, the upper right block, and the upper left block. there is.
  • the priority order may be adaptively determined based on the size and/or shape of the current block.
  • the priority order of an upper block, a left block, a lower left block, an upper right block, and an upper left block may be used.
  • the width of the current block is greater than the height
  • the priority order of the left block, the upper block, the lower left block, the upper right block, and the upper left block may be used.
  • the derived mode may be derived by adding or subtracting an offset from the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the derived mode may be derived by adding or subtracting an offset from a default mode to be described later.
  • the offset may be an integer of 1, 2, 3, 4, or more.
  • the derived mode may be derived based on a neighboring block having a higher priority among the aforementioned neighboring blocks.
  • the derived mode may not be derived based on a neighboring block having a lower priority among the aforementioned neighboring blocks.
  • a neighboring block having a high priority may include at least one of a left block and an upper block.
  • a neighboring block having a low priority may include at least one of a lower left block, an upper right block, or an upper left block.
  • the derived mode may not be derived based on the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the default mode may refer to a pre-defined mode in a decoding device to construct an MPM list.
  • the default mode may include at least one of a planar mode, a DC mode, a horizontal mode, a vertical mode, and a diagonal mode.
  • the diagonal mode may mean one or more of a lower left diagonal mode, an upper left diagonal mode, and an upper right diagonal mode.
  • the second group may be divided into two sub-groups, which are referred to as a primary MPM list and a secondary MPM list.
  • the MPM list is composed of N MPMs
  • the top M MPMs belonging to the MPM list may be included in the first MPM list
  • the (N-M) remaining MPMs may be included in the second MPM list.
  • the first MPM list may include MPMs with indices of 0 to (M-1) belonging to the MPM list.
  • N may mean the maximum number of MPMs that can be included in the MPM list.
  • M means the maximum number of MPMs that can be included in the first MPM list, and for example, M may be an integer of 3, 4, 5, 6, or more.
  • the third group may include remaining modes not belonging to the first and second groups among the pre-defined intra prediction modes.
  • the first group is defined as a separate group distinguished from the second group, but is not limited thereto.
  • the first group and the second group may be defined as one group, and in this case, the non-directional mode of the first group may be any one of the MPMs included in the MPM list of the second group.
  • One or more flags may be signaled to specify a group and/or sub-group to which the same mode as the intra prediction mode of the current block belongs.
  • the flag includes a first flag indicating whether the same mode as the intra prediction mode of the current block belongs to the first group, and whether the same mode as the intra prediction mode of the current block belongs to the second group (ie, the MPM list).
  • an index specifying one of a plurality of MPMs belonging to the second group may be signaled.
  • An intra prediction mode of the current block may be derived based on the MPM specified by the index.
  • an index specifying one of a plurality of MPMs belonging to the first MPM list may be signaled.
  • An intra prediction mode of the current block may be derived based on the MPM specified by the index.
  • an index specifying one of a plurality of MPMs belonging to the second MPM list may be signaled.
  • An intra prediction mode of the current block may be derived based on the MPM specified by the index.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived based on the signaled index.
  • the signaling of the index may be omitted.
  • the aforementioned flags may be signaled with dependencies between the flags.
  • the first flag may be parsed after the second flag is parsed from the bitstream. The first flag may be parsed when the second flag is True.
  • the second flag may be parsed after the first flag is parsed from the bitstream. The second flag may be parsed when the first flag is False. If the second flag is True, the third flag (or fourth flag) will be parsed from the bitstream, and if the second flag is False, the third flag (or fourth flag) will not be parsed from the bitstream. can Alternatively, the fourth flag may be parsed after the third flag is parsed from the bitstream. The fourth flag may be parsed when the third flag is False.
  • a gradient may be calculated based on at least two samples belonging to a region surrounding the current block.
  • the slope may include at least one of a horizontal slope and a vertical slope.
  • An intra prediction mode of the current block may be derived based on at least one of the calculated gradient and the amplitude of the gradient.
  • the magnitude of the inclination may be determined based on the sum of the inclination in the horizontal direction and the inclination in the vertical direction.
  • the slope may be calculated in units of windows having a predetermined size. Based on the calculated slope, an angle representing the directionality of the sample within the corresponding window may be calculated. The calculated angle may correspond to any one of the aforementioned pre-defined intra prediction modes.
  • the magnitude of the gradient may be stored/updated for an intra prediction mode corresponding to the calculated angle.
  • an intra prediction mode corresponding to the calculated gradient may be determined for each window, and the magnitude of the gradient for the determined intra prediction mode may be stored/updated.
  • the top T intra-prediction modes having the largest magnitude among the stored gradients may be selected, and the selected intra-prediction mode may be set as an intra-prediction mode of the current block.
  • T may be an integer of 1, 2, 3, or more.
  • the neighboring area used to calculate the gradient is an area previously restored to the current block, and may include at least one of a left area, an upper area, an upper left area, a lower left area, or an upper right area adjacent to the current block. there is.
  • the peripheral area includes at least one of a neighboring sample line adjacent to the current block, a first non-neighboring sample line separated by 1 sample from the current block, and a second non-neighboring sample line separated by 2 samples from the current block. can do. However, it is not limited thereto, and a non-neighboring sample line separated from the current block by N samples may be further included, and N may be an integer greater than or equal to 3.
  • the peripheral area may be a pre-defined area identical to the encoding device and the decoding device in order to calculate the gradient.
  • the surrounding area may be variably determined based on information specifying the location of the surrounding area. In this case, information specifying the location of the neighboring area may be signaled through a bitstream.
  • the location of the surrounding area may include whether the current block is located at the boundary of a coding tree unit, the size of the current block (eg, width, height, ratio of width to height, product of width and height), current block It may be determined based on at least one of a division type of the , a prediction mode of the surrounding area, or the availability of the surrounding area.
  • the current block when the current block is located at the top boundary of the coding tree unit, at least one of the top area, the top left area, or the top right area of the current block may not be referred to for calculating the gradient.
  • the width of the current block is greater than the height, either the top area or the left area (eg, the top area) is referred to for calculating the gradient, and the other (eg, the left area) is used to calculate the gradient. may not be referenced.
  • the current block's width is smaller than its height, either the top region or the left region (eg, the left region) is referenced to calculate the slope, and the other (eg, top region) determines the slope. May not be referenced for calculation.
  • the upper region may not be referred to for calculating the gradient.
  • the left region may not be referred to for calculating the gradient.
  • the region may not be referred to for calculating a gradient.
  • the corresponding surrounding area may be referred to for calculating the gradient.
  • the above-described gradient-based derivation method may be used adaptively based on a predetermined flag (Dimd_flag).
  • the flag may indicate whether an intra prediction mode of the current block is derived based on a gradient calculated from a neighboring region adjacent to the current block. For example, when the flag is a first value, the intra prediction mode of the current block may be derived through a gradient-based derivation method, and when the flag is a second value, the intra prediction mode of the current block is derived by an MPM-based derivation method. can be derived through
  • the flags are: 1) whether the gradient-based derivation method is available, 2) whether the luminance component of the current block is valid, 3) whether the prediction mode of the current block is an intra mode, or 4) whether the component type of the current block is It may be signaled from the bitstream based on at least one of whether it is a luminance component or not.
  • Whether or not the gradient-based derivation method is available may be determined based on a flag signaled at a level of at least one of a video sequence, a picture, a picture header, or a slice header.
  • the current block When the current block is a single tree type or dual tree type luminance block, it may be determined that the luminance component of the current block is valid. On the other hand, when the current block is a dual-tree type chrominance block, the luminance component of the current block may be determined to be invalid.
  • the single tree type means a tree type in which the chrominance block of the coding unit has a split structure dependent on the split structure of the luminance block
  • the dual tree type means that the chrominance block of the coding unit has a split structure independent of the luminance block. It may mean a tree type.
  • the current block Even if the current block is a single tree type, if the current block is a chrominance block, it may be determined as False whether the component type of the current block is a luminance component. On the other hand, even if the current block is a single tree type, if the current block is a luminance block, whether the component type of the current block is a luminance component can be determined as True. If the current block is a dual-tree type luminance block, whether the component type of the current block is a luminance component is determined as True, and if the current block is a dual-tree type chrominance block, whether or not the component type of the current block is a luminance component can be determined as False.
  • the flag may be signaled as shown in Table 1 below.
  • sps.useDimd may indicate whether a gradient-based derivation method is available for the video sequence to which the current block belongs.
  • Y.valid() may indicate whether the luminance component is valid for the current block, and predMode may indicate the prediction mode of the current block.
  • isLuma() may indicate whether the component type of the current block is a luminance component.
  • the gradient-based derivation method is available for the video sequence to which the current block belongs, 2) the luminance component is valid for the current block, 3) the prediction mode of the current block is intra mode, and 4 )
  • the flag (Dimd_flag) may be signaled from the bitstream.
  • the intra prediction mode of the current block is derived through the gradient-based derivation method, and when the flag is signaled 0, the intra prediction mode of the current block is derived through the MPM-based derivation method. can be induced.
  • the flag may not be signaled from the bitstream.
  • the flag is induced to 0, and the intra prediction mode of the current block can be derived through an MPM-based derivation method.
  • a preset initial intra prediction mode may be used as the intra prediction mode of the current block.
  • the value of the preset initial intra prediction mode may be set to 0, which corresponds to the planner mode. That is, even if the flag parsed according to the condition of Table 1 is 1, if the neighboring blocks of the current block are not available, the gradient-based derivation method is not used, and the intra prediction mode of the current block is a preset mode. Can be set to planner mode.
  • the first MPM in the MPM list according to the aforementioned MPM-based derivation method may be a planner mode. That is, when neighboring blocks of the current block are not available and the flag (Dimd_flag) is 1, the intra prediction mode of the current block is a preset planner mode, which is the same as the first MPM in the MPM list, the planner mode. Accordingly, it may be unnecessary to signal a flag indicating whether a gradient-based derivation method is applied when a neighboring block of the current block is not available. In order to prevent such unnecessary signaling, when a neighboring block is not available, a gradient-based derivation method may be restricted so that it is not allowed.
  • the decoding device cannot calculate the gradient from the neighboring area and further fails to derive the intra prediction mode of the current block. Accordingly, the flag signaling condition may be restricted so that the gradient-based derivation method is not allowed.
  • the flags are: 1) whether the gradient-based derivation method is available, 2) whether the luminance component of the current block is valid, 3) whether the prediction mode of the current block is intra mode, 4) whether the component type of the current block is luminance component, or 5) whether a neighboring block of the current block is available, may be signaled from the bitstream.
  • the corresponding neighboring block may be determined to be unavailable. Otherwise, the corresponding neighboring block may be determined to be available.
  • the x-coordinate of the top-left sample in the neighboring block is greater than or equal to the width of the picture.
  • the y-coordinate of the top-left sample in the neighboring block is equal to or greater than the height of the picture.
  • a neighboring block has a later decoding order than the current block.
  • a neighboring block is included in a slice different from the current block.
  • a neighboring block is included in a tile different from the current block.
  • the flag may be signaled as shown in Table 2 below.
  • isAvailableTemplate() may indicate whether neighboring blocks are available. If one or more of the above conditions are satisfied, isAvailableTemplate() may be determined to be 1 (or True), otherwise, isAvailableTemplate() may be determined to be 0 (or False).
  • the gradient-based derivation method is available for the video sequence to which the current block belongs, 2) the luminance component is valid for the current block, 3) the prediction mode of the current block is intra mode, and 4 ), the component type of the current block is a luminance component, and 5) when neighboring blocks of the current block are available, the flag (Dimd_flag) may be signaled from the bitstream.
  • the flag When the condition according to Table 2 is not satisfied, the flag may not be signaled from the bitstream, and the flag may be induced to 0 (or False). In this case, the intra prediction mode of the current block may be derived through the aforementioned MPM-based derivation method.
  • the decoding device cannot calculate the gradient from the neighboring area and further fails to derive the intra prediction mode of the current block. Accordingly, the flag signaling condition may be restricted so that the gradient-based derivation method is not allowed.
  • isAvailableTemplate() may indicate whether neighboring blocks are available. According to Table 3, if a neighboring block of the current block is available, a flag (Dimd_flag) is signaled from the bitstream, and otherwise, the flag may not be signaled from the bitstream.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived as a pre-defined mode identically to the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a planner mode. In this way, even when the corresponding flag is derived as 1 as the flag is not signaled from the bitstream, the intra prediction mode of the current block may be restricted from being derived through the gradient-based derivation method.
  • the flag when the condition according to Table 1 is satisfied, the flag may be signaled through a bitstream.
  • the signaled flag may be updated/changed in consideration of availability of neighboring blocks.
  • the flag may be signaled from the bitstream.
  • the signaled flag may additionally determine whether neighboring blocks of the current block are available. As a result of the determination, if the neighboring block is available, the signaled flag is maintained at 1, but otherwise, the signaled flag may be updated/changed to 0.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived as a pre-defined mode (eg, planner mode) identically to the encoding device and the decoding device, or may be derived through the above-described MPM-based derivation method. there is.
  • a pre-defined mode eg, planner mode
  • the decoding device cannot calculate the gradient from the neighboring area and further fails to derive the intra prediction mode of the current block. Accordingly, the flag signaling condition may be restricted so that the gradient-based derivation method is not allowed.
  • isAvailableTemplate() may indicate whether neighboring blocks are available. According to Table 4, if a neighboring block of the current block is available, a flag (Dimd_flag) is signaled from the bitstream, and otherwise, the flag may not be signaled from the bitstream.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived as a pre-defined mode identically to the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a DC mode. In this way, even when the corresponding flag is derived as 1 as the flag is not signaled from the bitstream, the intra prediction mode of the current block may be restricted from being derived through the gradient-based derivation method.
  • the flag when the condition according to Table 1 is satisfied, the flag may be signaled through the bitstream.
  • the signaled flag may be updated/changed in consideration of availability of neighboring blocks.
  • the flag may be signaled from the bitstream.
  • the signaled flag may additionally determine whether neighboring blocks of the current block are available. As a result of the determination, if the neighboring block is available, the signaled flag is maintained at 1, but otherwise, the signaled flag may be updated/changed to 0.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived as a pre-defined mode (eg, DC mode) identically to the encoding device and the decoding device, or may be derived through the above-described MPM-based derivation method. there is.
  • a pre-defined mode eg, DC mode
  • the flag (Dimd_flag) for the current block is 1) whether a gradient-based derivation method is available, 2) whether the luminance component of the current block is valid, and 3) whether the prediction mode of the current block is an intra mode. It may be signaled from the bitstream based on at least one of whether or not, or 4) whether the component type of the current block is a luminance component.
  • a flag (Dimd_flag) may be signaled from the bitstream.
  • the initial intra prediction mode of the current block may be set to the same pre-defined mode for the encoding device and the decoding device.
  • An initial intra prediction mode of the current block may be set to a pre-defined mode regardless of whether neighboring blocks are available.
  • the pre-defined mode may be a planner mode.
  • the planner mode is used as the pre-defined mode, this may result in an overlap with the use of the planner mode as the first MPM in the MPM list. Accordingly, the DC mode may be used as the pre-defined mode.
  • the initial intra prediction mode of the current block may be updated/changed to an intra prediction mode derived through the above-described gradient-based derivation method. Specifically, the initial intra prediction mode of the current block may be updated/changed based on the magnitude of the gradient for each of one or more intra prediction modes available for the current block.
  • one or more intra-prediction modes available for the current block may mean/include intra-prediction modes determined for one or more windows within a region surrounding the current block.
  • the initial intra prediction mode of the current block may be updated/changed based on one, two, three, or more top intra prediction modes having the largest gradient among the intra prediction modes for the window.
  • a reference sample of a current block may be determined (S410).
  • a reference sample for intra prediction of the current block may be determined from one or more reference sample lines.
  • the current block may use one reference sample line or two or more reference sample lines.
  • a reference sample line for intra prediction of the current block may be selected from a plurality of reference sample line candidates pre-defined identically to the encoding device and the decoding device.
  • the plurality of pre-defined reference sample line candidates include a first reference sample line adjacent to the current block, a second reference sample line separated from the current block by 1 sample, and a third reference sample line separated by 2 samples from the current block. , or a fourth reference sample line separated by 3 samples from the current block.
  • index information specifying the position of the reference sample line to which the reference sample of the current block belongs may be used. For example, information regarding an index specifying one of the plurality of reference sample line candidates may be signaled.
  • two reference sample lines are used for intra prediction of the current block, two pieces of index information specifying two reference sample lines among a plurality of reference sample line candidates may be signaled respectively.
  • the default reference sample line means a reference sample line at a pre-defined position identically to the encoding device and the decoding device, and may be, for example, a first reference sample line adjacent to the current block.
  • the reference sample line of the current block may be used to determine the intra prediction mode of the current block, and in this case, step S410 may be performed before step S400.
  • intra prediction of the current block may be performed based on the intra prediction mode and the reference sample of the current block (S420).
  • the prediction sample of the current block may be generated through a first prediction sample, a second prediction sample, or a weighted sum of the first and second prediction samples.
  • the first prediction sample may be generated through horizontal interpolation.
  • the first prediction sample may be generated by interpolating a reference sample located at the upper right corner of the current block and one or more reference samples located on the same horizontal line as the first prediction sample.
  • the second prediction sample may be generated through vertical interpolation.
  • the second prediction sample may be generated by interpolating a reference sample located at the lower left corner of the current block and one or more reference samples located on the same vertical line as the second prediction sample.
  • an average value of neighboring samples adjacent to the current block may be calculated, and the calculated average value may be set to all prediction samples within the current block.
  • the neighboring samples may include an upper reference sample and a left reference sample of the current block.
  • the average value may be calculated using only the upper reference sample or the left reference sample according to the shape of the current block.
  • the intra prediction mode of the current block is a directional mode
  • projection may be performed on a reference sample line according to an angle of the corresponding directional mode. If a reference sample exists at the projected position, the corresponding reference sample may be set as a prediction sample of the current block. If a reference sample does not exist at the projected location, a sample corresponding to the projected location may be generated using one or more neighboring samples adjacent to the projected location. For example, a sample at a projected position (ie, a prime number pel position) may be generated by performing interpolation based on two or more neighboring samples bidirectionally adjacent to the projected position. Alternatively, any one of a plurality of neighboring samples adjacent to the projected position may be set as a sample of the projected position. In this case, a neighboring sample closest to the projected position among a plurality of neighboring samples neighboring the projected position may be used. A prediction sample of the current block may be generated based on the sample at the projected position.
  • a plurality of reference sample lines may be used for intra prediction of the current block, and in this case, a projected position may exist for each reference sample line. That is, samples of a plurality of projected positions may be determined, and a prediction sample of a current block may be generated based on a weighted sum thereof.
  • a plurality of intra prediction modes may be derived for the current block through the aforementioned MPM-based derivation method or the gradient-based derivation method.
  • two intra-prediction modes are derived for the current block, and they will be referred to as a first intra-prediction mode and a second intra-prediction mode, respectively.
  • a first prediction sample may be generated according to the first intra prediction mode, and a second prediction sample may be generated according to the second intra prediction mode.
  • a prediction sample of the current block may be generated based on a weighted sum of the first prediction sample and the second prediction sample.
  • a weight for the weighted sum may be determined based on a magnitude of a gradient calculated from an area surrounding the current block. For example, when the magnitude of the gradient corresponding to the first intra prediction mode is G1 and the magnitude of the gradient corresponding to the second intra prediction mode is G2, the first prediction sample according to the first intra prediction mode has (G1/(G1 A weight of +G2) and a weight of (G2/(G1+G2)) may be applied to the second prediction sample according to the second intra prediction mode.
  • the weight for the weighted sum is at least one of a mode value, a position of a group to which the corresponding intra prediction mode belongs, or whether it is a non-directional mode.
  • a mode value e.g., a size of a group to which the corresponding intra prediction mode belongs.
  • a higher weight may be applied to the first prediction sample according to the first intra prediction mode.
  • the group to which the first intra prediction mode belongs is a higher group than the group to which the second intra prediction mode belongs (eg, the first intra prediction mode belongs to the first group, and the second intra prediction mode belongs to the second group).
  • a larger weight may be applied to the first prediction sample according to the first intra prediction mode.
  • the first intra prediction mode is a non-directional mode and the second intra prediction mode is a directional mode
  • a higher weight may be applied to the first prediction sample according to the first intra prediction mode.
  • both the first and second intra prediction modes are non-directional modes, the same weight may be applied to the first prediction sample and the second prediction sample, and intra prediction having a smaller mode value among the first and second intra prediction modes
  • a larger weight may be applied to the prediction sample corresponding to the mode.
  • the first intra prediction mode and the second intra prediction mode may share one same reference sample line.
  • reference sample lines may be independently determined for each of the first and second intra prediction modes.
  • the first and second prediction samples may be generated based on different reference sample lines. That is, the number/position of reference sample lines used to generate the first prediction sample may be different from the number/position of reference sample lines used to generate the second prediction sample.
  • FIG. 5 illustrates a schematic configuration of an intra prediction unit 331 performing an intra prediction method according to the present disclosure.
  • the intra prediction unit 331 may include a mode derivation unit 500, a reference sample determination unit 510, and a predicted sample generation unit 520.
  • the mode derivation unit 500 may derive an intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived from pre-defined intra prediction modes in the decoding device.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived based on signaled intra prediction mode information or may be derived based on a gradient of an area surrounding the current block. This has been reviewed with reference to FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted herein.
  • the mode derivation unit 500 may adaptively use a gradient-based derivation method based on a predetermined flag.
  • the flag may indicate whether an intra prediction mode of the current block is derived based on a gradient calculated from a neighboring region adjacent to the current block. As reviewed with reference to Tables 1 to 4, the flag may be signaled from the bitstream when a predetermined condition is satisfied.
  • the mode derivation unit 500 may induce the flag to be 0 and derive the intra prediction mode of the current block through an MPM-based derivation method.
  • the mode derivation unit 500 may induce the flag to be 1 and induce the intra prediction mode of the current block to be the same pre-defined mode for the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a planar mode or a DC mode.
  • the mode induction unit 500 may update/change the signaled flag by additionally considering availability of neighboring blocks. . Furthermore, when the signaled flag is updated/changed to 0, the mode derivation unit 500 sets the intra prediction mode of the current block to the same pre-defined mode (eg, planner mode or DC mode), or may be induced through the above-described MPM-based induction method.
  • the mode derivation unit 500 sets the intra prediction mode of the current block to the same pre-defined mode (eg, planner mode or DC mode), or may be induced through the above-described MPM-based induction method.
  • the mode derivation unit 500 may set the initial intra prediction mode of the current block to the same pre-defined mode for the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a planar mode or a DC mode.
  • the mode derivation unit 500 may update/change the initial intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode derived through the above-described gradient-based derivation method.
  • the reference sample determiner 510 may determine a reference sample for intra prediction of the current block from one or more reference sample lines. To this end, the reference sample determiner 510 may select one or more reference sample lines from among a plurality of reference sample line candidates pre-defined identically to the encoding device and the decoding device. Predetermined index information may be used to select a reference sample line, as discussed with reference to FIG. 4 .
  • the prediction sample generator 520 may perform intra prediction of the current block based on the intra prediction mode and the reference sample of the current block. A detailed intra prediction method has been reviewed with reference to FIG. 4, and redundant description will be omitted here.
  • FIG. 6 illustrates an intra prediction method performed by an encoding device as an embodiment according to the present disclosure.
  • an intra prediction mode of a current block may be determined (S600).
  • the intra prediction mode of the current block may be determined from intra prediction modes pre-defined in the encoding device.
  • the intra prediction mode of the current block may be determined based on MPM or may be determined based on a gradient of a region surrounding the current block.
  • an optimal intra prediction mode for a current block is determined, and intra prediction mode information for specifying the intra prediction mode may be encoded into a bitstream.
  • intra prediction mode information is encoded and transmitted to the decoding device, it can be distinguished from a gradient-based determination method described later.
  • Intra prediction modes pre-defined in the encoding device may be divided into K groups.
  • K may be an integer of 2, 3, 4, or more.
  • the pre-defined intra prediction modes may be classified into three groups, and a method of configuring the three groups is as described in FIG. 4 .
  • One or more flags may be coded into a bitstream to specify a group and/or a sub-group to which the same mode as the intra prediction mode of the current block belongs.
  • the flag is a first flag indicating whether the same mode as the intra prediction mode of the current block belongs to the first group, and the same mode as the intra prediction mode of the current block belongs to the second group (ie, the MPM list).
  • an index specifying one of a plurality of MPMs belonging to the second group may be encoded as a bitstream.
  • the index may specify the same MPM as the intra prediction mode of the current block among the plurality of MPMs belonging to the second group.
  • an index specifying one of a plurality of MPMs belonging to the first MPM list may be encoded as a bitstream.
  • the index may specify the same MPM as the intra prediction mode of the current block among the plurality of MPMs belonging to the first MPM list.
  • an index specifying one of a plurality of MPMs belonging to the second MPM list may be encoded as a bitstream.
  • the index may specify the same MPM as the intra prediction mode of the current block among the plurality of MPMs belonging to the second MPM list.
  • an index specifying any one of a plurality of intra prediction modes belonging to the first group (or the third group) is encoded as a bitstream. It can be.
  • the index may specify the same intra prediction mode as the intra prediction mode of the current block among a plurality of intra prediction modes belonging to the first group (or the third group).
  • the coding of the index may be omitted.
  • the aforementioned flags may be encoded with dependencies between the flags.
  • the first flag may be encoded after the second flag is encoded into the bitstream.
  • the first flag may be encoded when the second flag is True.
  • the second flag may be encoded after the first flag is encoded into the bitstream.
  • the second flag may be encoded when the first flag is False.
  • the fourth flag may be encoded after the third flag is encoded into the bitstream.
  • the fourth flag may be encoded when the third flag is False.
  • a gradient may be calculated based on at least two samples belonging to a region surrounding the current block.
  • An intra prediction mode of the current block may be determined based on at least one of the calculated gradient and the amplitude of the gradient. Through this determination method, one intra prediction mode may be derived for the current block, or two or more intra prediction modes may be derived.
  • the specific gradient-based determination method has been reviewed with reference to FIG. 4, and redundant descriptions will be omitted here.
  • a predetermined flag (Dimd_flag) may be encoded into a bitstream.
  • the flag may indicate whether the intra prediction mode of the current block is determined based on a gradient calculated from a neighboring region adjacent to the current block.
  • the flag determines whether 1) whether the gradient-based derivation method is available, 2) whether the luminance component of the current block is valid, 3) whether the prediction mode of the current block is an intra mode, or 4) the component of the current block Based on at least one of whether the type is a luminance component, it may be encoded into a bitstream.
  • Whether or not the gradient-based derivation method is available may be determined based on a flag coded at a level of at least one of a video sequence, a picture, a picture header, and a slice header.
  • the current block When the current block is a single tree type or dual tree type luminance block, it may be determined that the luminance component of the current block is valid. On the other hand, when the current block is a dual-tree type chrominance block, the luminance component of the current block may be determined to be invalid.
  • the single tree type means a tree type in which the chrominance block of the coding unit has a split structure dependent on the split structure of the luminance block
  • the dual tree type means that the chrominance block of the coding unit has a split structure independent of the luminance block. It may mean a tree type.
  • the current block Even if the current block is a single tree type, if the current block is a chrominance block, it may be determined as False whether the component type of the current block is a luminance component. On the other hand, even if the current block is a single tree type, if the current block is a luminance block, whether the component type of the current block is a luminance component can be determined as True. If the current block is a dual-tree type luminance block, whether the component type of the current block is a luminance component is determined as True, and if the current block is a dual-tree type chrominance block, whether or not the component type of the current block is a luminance component can be determined as False.
  • the flag (Dimd_flag) can be encoded into a bitstream.
  • the flag when the intra prediction mode of the current block is determined through the gradient-based decision method, the flag is coded as 1, and when the intra prediction mode of the current block is determined through the MPM-based decision method, the flag is coded as 0. It can be encoded as .
  • the flag may not be encoded into the bitstream.
  • the flag is induced to 0, and the intra prediction mode of the current block can be determined through an MPM-based decision method.
  • a preset initial intra prediction mode may be used as the intra prediction mode of the current block.
  • the value of the preset initial intra prediction mode may be set to 0, which corresponds to the planner mode. That is, even if the flag encoded according to the condition of Table 1 is 1, if the neighboring blocks of the current block are not available, the gradient-based decision method is not used, and the intra prediction mode of the current block is a preset mode. Can be set to planner mode.
  • the first MPM in the MPM list according to the above-described MPM-based determination method may be a planner mode. That is, when neighboring blocks of the current block are not available and the flag (Dimd_flag) is coded as 1, the intra prediction mode of the current block is a preset planner mode, which is the same as the first MPM in the MPM list, the planner mode. Accordingly, it may be unnecessary to encode a flag indicating whether a gradient-based decision method is applied when a neighboring block of the current block is not available. In order to prevent such unnecessary coding, when a neighboring block is not available, a gradient-based decision method may be restricted so that it is not allowed.
  • the encoding device cannot calculate the gradient from the neighboring area and cannot determine the intra prediction mode of the current block through a gradient-based determination method. Accordingly, the encoding condition of the flag may be restricted so that the gradient-based determination method is not allowed.
  • the flags are: 1) whether the gradient-based derivation method is available, 2) whether the luminance component of the current block is valid, 3) whether the prediction mode of the current block is intra mode, 4) whether the component type of the current block is luminance component, or 5) whether a neighboring block of the current block is available or not, it may be encoded into a bitstream.
  • Conditions 1) to 4) are as described above, and redundant descriptions thereof will be omitted. If the neighboring block satisfies one or more of the following conditions, the corresponding neighboring block may be determined to be unavailable. Otherwise, the corresponding neighboring block may be determined to be available.
  • the x-coordinate of the top-left sample in the neighboring block is greater than or equal to the width of the picture.
  • the y-coordinate of the top-left sample in the neighboring block is equal to or greater than the height of the picture.
  • a neighboring block has a later decoding order than the current block.
  • a neighboring block is included in a slice different from the current block.
  • a neighboring block is included in a tile different from the current block.
  • the gradient-based derivation method is available for the video sequence to which the current block belongs, 2) the luminance component is valid for the current block, and 3) the prediction mode of the current block is In an intra mode, 4) the component type of the current block is a luminance component, and 5) the neighboring blocks of the current block are available, the flag (Dimd_flag) can be encoded into a bitstream.
  • the flag may not be encoded into the bitstream, and the flag may be induced to 0 (or False).
  • the intra prediction mode of the current block may be determined through the aforementioned MPM-based determination method.
  • the encoding device cannot calculate the gradient from the neighboring area and cannot determine the intra prediction mode of the current block through a gradient-based determination method. Accordingly, the encoding condition of the flag may be restricted so that the gradient-based determination method is not allowed.
  • the flag (Dimd_flag) is encoded into the bitstream. Otherwise, the flag may not be encoded into the bitstream.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived as a pre-defined mode identically to the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a planner mode. In this way, even when the corresponding flag is induced to 1 as the flag is not encoded into a bitstream, the intra prediction mode of the current block may be restricted so as not to be determined through a gradient-based determination method.
  • the flag when the condition according to Table 1 is satisfied, the flag may be encoded into a bitstream. However, the encoded flag may be updated/changed in consideration of availability of neighboring blocks.
  • the flag (Dimd_flag) may be encoded into a bitstream.
  • the flag may be additionally determined whether neighboring blocks of the current block are available.
  • the flag is maintained at 1, but when the neighboring block is not available, the flag may be updated/changed to 0.
  • the intra prediction mode of the current block may be induced as a pre-defined mode (eg, planner mode) identically to the encoding device and the decoding device, or may be determined through the above-described MPM-based decision method. .
  • the encoding device cannot calculate the gradient from the neighboring area and cannot determine the intra prediction mode of the current block through a gradient-based determination method. Accordingly, the encoding condition of the flag may be restricted so that the gradient-based determination method is not allowed.
  • the flag (Dimd_flag) is encoded into the bitstream. Otherwise, the flag may not be encoded into the bitstream.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived as a pre-defined mode identically to the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a DC mode. In this way, even when the corresponding flag is induced to 1 as the flag is not encoded into a bitstream, the intra prediction mode of the current block may be restricted so as not to be determined through a gradient-based determination method.
  • the flag when the condition according to Table 1 is satisfied, the flag may be encoded into a bitstream. However, the encoded flag may be updated/changed in consideration of availability of neighboring blocks.
  • the flag (Dimd_flag) may be encoded into a bitstream.
  • the flag may be additionally determined whether neighboring blocks of the current block are available.
  • the flag when the neighboring block is available, the flag is maintained at 1, but when the neighboring block is not available, the flag may be updated/changed to 0.
  • the intra prediction mode of the current block may be induced as a pre-defined mode (eg, DC mode) identically to the encoding device and the decoding device, or may be determined through the above-described MPM-based determination method. .
  • the flag (Dimd_flag) for the current block is 1) whether a gradient-based derivation method is available, 2) whether the luminance component of the current block is valid, and 3) whether the prediction mode of the current block is an intra mode. or 4) whether the component type of the current block is a luminance component, the block may be encoded into a bitstream.
  • a flag (Dimd_flag) may be encoded into a bitstream.
  • the initial intra prediction mode of the current block may be set to the same pre-defined mode for the encoding device and the decoding device.
  • An initial intra prediction mode of the current block may be set to a pre-defined mode regardless of whether neighboring blocks are available.
  • the pre-defined mode may be a planner mode.
  • the planner mode is used as the pre-defined mode, this may result in an overlap with the use of the planner mode as the first MPM in the MPM list. Accordingly, the DC mode may be used as the pre-defined mode.
  • the initial intra-prediction mode of the current block may be updated/changed to an intra-prediction mode determined through the above-described gradient-based determination method.
  • a reference sample of a current block may be determined (S610).
  • a reference sample for intra prediction of the current block may be determined from one or more reference sample lines.
  • the current block may use one reference sample line or two or more reference sample lines.
  • a reference sample line for intra prediction of the current block may be selected from a plurality of reference sample line candidates pre-defined identically to the encoding device and the decoding device.
  • the plurality of pre-defined reference sample line candidates include a first reference sample line adjacent to the current block, a second reference sample line separated from the current block by 1 sample, and a third reference sample line separated by 2 samples from the current block. , or a fourth reference sample line separated by 3 samples from the current block.
  • Index information specifying a position of a reference sample line to which a reference sample of the current block belongs may be encoded into a bitstream. For example, information about an index specifying one of the plurality of reference sample line candidates may be encoded. Alternatively, when two reference sample lines are used for intra prediction of the current block, two pieces of index information specifying two reference sample lines among a plurality of reference sample line candidates may be encoded. Alternatively, since one of the two reference sample lines is a default reference sample line, coding of index information for this line may be omitted and only index information for the other line may be coded.
  • the default reference sample line means a reference sample line at a pre-defined position identically to the encoding device and the decoding device, and may be, for example, a first reference sample line adjacent to the current block.
  • the reference sample line of the current block may be used to determine the intra prediction mode of the current block, and in this case, step S610 may be performed before step S600.
  • prediction samples of the current block may be generated based on the intra prediction mode and reference samples of the current block (S620).
  • a method of generating prediction samples has been reviewed with reference to FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted.
  • a bitstream may be generated by generating a residual sample, which is a difference between an original sample of the current block and a predicted sample, and encoding the residual sample.
  • a plurality of reference sample lines may be used for intra prediction of the current block, and in this case, a projected position may exist for each reference sample line. That is, samples of a plurality of projected positions may be determined, and a prediction sample of a current block may be generated based on a weighted sum thereof.
  • a plurality of intra prediction modes may be derived for the current block through the aforementioned MPM-based decision method or the gradient-based decision method. Prediction samples corresponding to each of a plurality of intra prediction modes may be generated, and a prediction sample of the current block may be generated through a weighted sum of the prediction samples. This has been reviewed with reference to FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted herein.
  • a plurality of intra prediction modes for the current block may share one same reference sample line.
  • reference sample lines may be independently determined for each of a plurality of intra prediction modes.
  • FIG. 7 illustrates a schematic configuration of an intra prediction unit 222 performing an intra prediction method according to the present disclosure.
  • the intra predictor 222 may include a mode determiner 700, a reference sample determiner 710, and a predicted sample generator 720.
  • the mode determining unit 700 may determine an intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived from pre-defined intra prediction modes in the encoding device.
  • the intra prediction mode of the current block may be determined based on MPM or derived based on a gradient of a region surrounding the current block. This has been reviewed with reference to FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted herein.
  • the mode determination unit 700 may determine a predetermined flag (Dimd_flag) in order to adaptively use the above-described gradient-based determination method.
  • the flag may indicate whether the intra prediction mode of the current block is determined based on a gradient calculated from a neighboring region adjacent to the current block.
  • the mode determining unit 700 may determine the flag and encode it when a predetermined condition is satisfied.
  • the mode determination unit 700 may induce the flag to be 0 and determine the intra prediction mode of the current block through an MPM-based decision method.
  • the mode determining unit 700 may induce the flag to be 1 and set the intra prediction mode of the current block to the same pre-defined mode for the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a planar mode or a DC mode.
  • the mode determining unit 700 may update/change the coded flag by additionally considering availability of neighboring blocks. Furthermore, when the coded flag is updated/changed to 0, the mode determining unit 700 sets the intra prediction mode of the current block to a pre-defined mode identical to the encoding device and the decoding device (eg, planar mode or DC mode), or may be determined through the above-described MPM-based decision method.
  • a pre-defined mode identical to the encoding device and the decoding device eg, planar mode or DC mode
  • the mode determination unit 700 may set the initial intra prediction mode of the current block to the same pre-defined mode for the encoding device and the decoding device.
  • the pre-defined mode may be a planar mode or a DC mode.
  • the mode determination unit 700 may update/change the initial intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode determined through the above-described gradient-based decision method.
  • the reference sample determiner 710 may determine a reference sample for intra prediction of the current block from one or more reference sample lines. To this end, the reference sample determiner 710 may select one or more reference sample lines from among a plurality of reference sample line candidates pre-defined identically to the encoding device and the decoding device. Predetermined index information specifying the selected reference sample line may be encoded into the bitstream.
  • the prediction sample generator 720 may perform intra prediction of the current block based on the intra prediction mode and the reference sample of the current block. A detailed intra prediction method has been reviewed with reference to FIG. 4, and redundant description will be omitted here.
  • the above-described method according to the embodiments of this document may be implemented in the form of software, and the encoding device and/or decoding device according to this document may be used to display images of, for example, a TV, computer, smartphone, set-top box, display device, etc. It can be included in the device that performs the processing.
  • a module can be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor, and may be coupled with the processor in a variety of well-known means.
  • a processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and/or data processing devices.
  • Memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and/or other storage devices. That is, the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip. For example, functional units shown in each drawing may be implemented and performed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip. In this case, information for implementation (eg, information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • a decoding device and an encoding device to which the embodiment(s) of the present specification are applied may be used in a multimedia broadcasting transceiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video conversation device, and a video communication device.
  • Real-time communication device mobile streaming device, storage medium, camcorder, video-on-demand (VoD) service providing device, OTT video (Over the top video) device, Internet streaming service providing device, 3D (3D) video device, VR (virtual reality) ) device, AR (argumente reality) device, video phone video device, transportation terminal (ex.
  • OTT video devices may include game consoles, Blu-ray players, Internet-connected TVs, home theater systems, smart phones, tablet PCs, digital video recorders (DVRs), and the like.
  • the processing method to which the embodiment (s) of the present specification is applied may be produced in the form of a program executed by a computer and stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the embodiment(s) of the present specification may also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all types of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray Disc (BD), Universal Serial Bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical A data storage device may be included.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • embodiment(s) of the present specification may be implemented as a computer program product using program codes, and the program code may be executed on a computer by the embodiment(s) of the present specification.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • FIG 8 shows an example of a content streaming system to which embodiments of the present disclosure may be applied.
  • a content streaming system to which the embodiment(s) of the present specification is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server compresses content input from multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. into digital data to generate a bitstream and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, and camcorders directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the embodiment(s) of the present specification is applied, and the streaming server temporarily stores the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as a medium informing a user of what kind of service is available.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content can be received in real time. In this case, in order to provide smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a certain period of time.
  • Examples of the user devices include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation devices, slate PCs, Tablet PC, ultrabook, wearable device (e.g., smartwatch, smart glass, HMD (head mounted display)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, and the like.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • navigation devices slate PCs
  • Tablet PC ultrabook
  • wearable device e.g., smartwatch, smart glass, HMD (head mounted display)
  • digital TV desktop There may be computers, digital signage, and the like.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributed and processed.

Landscapes

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

Abstract

본 개시에 따른 영상 디코딩/인코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 인접한 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기(gradient)에 기초하여 유도되는지 여부에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 현재 블록의 참조 샘플을 결정하고, 인트라 예측 모드 및 참조 샘플에 기초하여 현재 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다.

Description

영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체
본 발명은 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있고, 이에 따라 고효율의 영상 압축 기술들이 논의되고 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인터 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인트라 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 개시는, 기울기 기반의 유도 방법을 통해 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 기울기 기반의 유도 방법을 적응적으로 이용하기 위한 플래그를 시그날링하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 기울기 기반의 유도 방법을 적응적으로 이용하기 위한 플래그에 기초하여 인트라 예측 모드를 유도/설정하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 기울기 기반의 유도 방법에 있어서, 초기 인트라 예측 모드를 설정하고, 이를 업데이트하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 플래그에 기초하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하고, 상기 현재 블록의 참조 샘플을 결정하고, 상기 인트라 예측 모드 및 상기 참조 샘플에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 플래그는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 인접한 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기(gradient)에 기초하여 유도되는지 여부를 지시할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그는, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부에 기초하여, 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되고, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되지 않고, 상기 플래그는 0으로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되고, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되지 않고, 상기 플래그는 1로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그가 1로 유도된 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는 플래너 모드로 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그가 1로 유도된 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는 DC 모드로 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그가 1인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 상기 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기에 기초하여 결정되고, 상기 플래그가 0인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그가 1인 경우, 상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, DC 모드로 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 상기 현재 블록이 이용 가능한 하나 또는 그 이상의 인트라 예측 모드에 대한 기울기의 크기(amplitude)에 기초하여 업데이트될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그는, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부에 관계없이, 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 인접한 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기(gradient)에 기초하여 결정되는지 여부를 결정하고, 상기 결정 결과에 기초하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록의 참조 샘플을 결정하고, 상기 인트라 예측 모드 및 상기 참조 샘플에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기에 기초하여 결정되는지 여부를 나타내는 플래그가 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
본 개시에 따른 디코딩 장치에 의하여 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 비디오/영상 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체가 제공된다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 비디오/영상 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체가 제공된다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 비디오/영상 정보를 전송하기 위한 방법 및 장치가 제공된다.
본 개시에 따르면, 디코더 측면에서 소정의 주변 영역으로부터의 기울기를 산출하고, 이를 기반으로 최적의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다.
본 개시에 따르면, 기울기 기반의 유도 방법을 적응적으로 이용하기 위한 플래그의 시그날링/부호화 조건을 제한함으로써, 불필요한 플래그의 시그날링/부호화를 제거할 수 있다.
본 개시는, 기울기 기반의 유도 방법을 적응적으로 이용하기 위한 플래그에 기초하여 인트라 예측 모드를 유도/설정함으로써, MPM 기반의 유도 방법과의 중복성을 제거할 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 개시에 따른 일실시예로서, 디코딩 장치에 의해 수행되는 인트라 예측 방법을 도시한 것이다.
도 5는 본 개시에 따른 인트라 예측 방법을 수행하는 인트라 예측부(331)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 6은 본 개시에 따른 일실시예로서, 인코딩 장치에 의해 수행되는 인트라 예측 방법을 도시한 것이다.
도 7은 본 개시에 따른 인트라 예측 방법을 수행하는 인트라 예측부(222)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 8은 본 개시의 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준에 개시되는 방법에 적용될 수 있다. 또한, 이 명세서에서 개시된 방법/실시예는 EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 명세서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽쳐(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 코딩에 있어서 픽쳐의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 타일은 하나의 픽쳐의 특정 타일 열과 특정 타일 행 내에 있는 복수의 CTU들로 구성된 직사각형 영역이다. 타일 열은 픽쳐의 높이와 동일한 높이와 픽쳐 파라미터 세트의 신택스 요구에 의해 지정된 너비를 갖는 CTU들의 직사각형 영역이다. 타일 행은 픽쳐 파라미터 세트에 의해 지정된 높이와 픽쳐의 너비와 동일한 너비를 갖는 CTU들의 직사각형 영역이다. 하나의 타일 내에 CTU들은 CTU 래스터 스캔에 따라 연속적으로 배열되는 반면, 하나의 픽쳐 내 타일들은 타일의 래스터 스캔에 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 하나의 슬라이스는 단일 NAL 유닛에 배타적으로 포함될 수 있는 픽쳐의 타일 내에서 정수 개수의 완전한 타일 또는 정수 개수의 연속적인 완전한 CTU 행을 포함할 수 있다. 한편, 하나의 픽쳐는 둘 이상의 서브픽쳐로 구분될 수 있다. 서브픽쳐는 픽쳐 내 하나 이상의 슬라이스들의 직사각형 영역일 수 있다.
화소, 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽쳐(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 색차(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽쳐의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
도 1은 본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 시스템을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다.
소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다. 상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코딩 장치 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다.
예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스를 가진 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는, 바이너리 트리 구조가 쿼드 트리 구조보다 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 명세서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어, 최적의 크기를 가진 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서, 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 색차(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽쳐(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우, 인코딩 장치(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다.
예측부(220)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(220)는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부(220)는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 현재 블록으로부터 일정 거리만큼 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 하나 이상의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는, DC 모드 또는 플래너 모드(Planar 모드) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 33개의 방향성 모드 또는 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해, 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 정보(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽쳐와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 동일 위치 픽쳐(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어, 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그날링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 명세서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽쳐 내 샘플 값을 시그날링할 수 있다. 상기 예측부(220)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나, 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때, 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀를 이용하여 예측 신호를 생성하고, 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(240)는 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대, 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다.
인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그날링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서, 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. 한편, 픽쳐 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(260)은 복원 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽쳐는 인터 예측부(221)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270)의 DPB는 수정된 복원 픽쳐를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽쳐로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다.
상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코딩 장치 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서, 디코딩의 처리 유닛은 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조에 따라서 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 분할된 것일 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽쳐 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽쳐를 디코딩할 수 있다. 본 명세서에서 후술되는 시그날링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 요소의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다.
한편, 본 명세서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽쳐 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코딩 장치(비디오/영상/픽쳐 정보 디코딩 장치) 및 샘플 디코딩 장치(비디오/영상/픽쳐 샘플 디코딩 장치)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코딩 장치는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코딩 장치는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우, 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부(320)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(320)는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부(320)는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 명세서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그날링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 현재 블록으로부터 일정 거리만큼 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 하나 이상의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 정보(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. 한편, 픽쳐 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽쳐는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 일실시예로서, 디코딩 장치에 의해 수행되는 인트라 예측 방법을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다(S400).
현재 블록의 인트라 예측 모드는, 디코딩 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드들로부터 유도될 수 있다. 상기 기-정의된 인트라 예측 모드들은, 비방향성 모드와 방향성 모드를 포함할 수 있다. 여기서, 비방향성 모드는, 플래너 모드(Planar mode) 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는, MPM(most proabable mode) 기반으로 유도될 수도 있고, 현재 블록의 주변 영역의 기울기(gradient)를 기반으로 유도될 수도 있다.
MPM 기반의 유도 방법
MPM 기반의 유도 방법에 따르면, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 시그날링되는 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 유도될 수 있다. 여기서, 인트라 예측 모드 정보는, 후술하는 하나 또는 그 이상의 플래그 및/또는 인덱스를 포함하며, 이를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다.
디코딩 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드들은 K개의 그룹으로 구분될 수 있다. 여기서, K는 2, 3, 4, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 상기 기-정의된 인트라 예측 모드들이 3개의 그룹으로 구분됨을 가정하고, 3개의 그룹을 제1 내지 제3 그룹이라 부르기로 한다.
제1 그룹은, 하나 또는 그 이상의 비방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 플래너 모드 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
제2 그룹은, MPM 리스트로 불릴 수 있으며, 이는 복수의 MPM(most probable mode)를 포함할 수 있다. 복수의 MPM은, 현재 블록에 인접한 주변 블록의 인트라 예측 모드, 유도된 모드, 또는 디폴트 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 주변 블록은, 좌측 블록, 상단 블록, 좌하단 블록, 우상단 블록, 또는 좌상단 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 주변 블록의 모드는 상기 주변 블록 간의 우선순서에 따라 순차적으로 MPM 리스트에 추가될 수 있다. 여기서, 우선순서는, 좌측 블록, 상단 블록, 좌하단 블록, 우상단 블록, 좌상단 블록의 순으로 정의될 수도 있고, 상단 블록, 좌측 블록, 좌하단 블록, 우상단 블록, 좌상단 블록의 순으로 정의될 수도 있다. 또는, 상기 우선순서는 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 기초하여 적응적으로 결정될 수도 있다. 일예로, 현재 블록의 높이가 너비보다 큰 경우, 상단 블록, 좌측 블록, 좌하단 블록, 우상단 블록, 좌상단 블록의 우선순서가 이용될 수 있다. 반대로, 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우, 좌측 블록, 상단 블록, 좌하단 블록, 우상단 블록, 좌상단 블록의 우선순서가 이용될 수 있다.
상기 유도된 모드는, 상기 주변 블록의 인트라 예측 모드에 오프셋을 가산하거나 감산하여 유도될 수 있다. 또는, 상기 유도된 모드는, 후술할 디폴트 모드에 오프셋을 가산하거나 감산하여 유도될 수도 있다. 여기서, 오프셋은 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 상기 유도된 모드는, 전술한 주변 블록 중에서 높은 우선순서를 가진 주변 블록을 기반으로 유도될 수 있다. 상기 유도된 모드는, 전술한 주변 블록 중에서 낮은 우선순서를 가진 주변 블록을 기반으로 유도되지 않을 수 있다. 여기서, 높은 우선순서를 가진 주변 블록은, 좌측 블록 또는 상단 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반대로, 낮은 우선순서를 가진 주변 블록은, 좌하단 블록, 우상단 블록 또는 좌상단 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 주변 블록의 인트라 예측 모드가 비방향성 모드에 해당하는 경우, 상기 유도된 모드는 해당 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 유도되지 않을 수 있다.
상기 디폴트 모드는, MPM 리스트를 구성하기 위해 디코딩 장치에 기-정의된 모드를 의미할 수 있다. 일예로, 디폴트 모드는, 플래너 모드, DC 모드, 수평 모드, 수직 모드, 또는 대각 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 대각 모드는, 좌하단 대각 모드, 좌상단 대각 모드, 또는 우상단 대각 모드 중 하나 또는 그 이상을 의미할 수 있다.
상기 제2 그룹은 2개의 서브-그룹으로 구분될 수 있으며, 이를 제1 MPM 리스트(primary MPM list)와 제2 MPM 리스트(secondary MPM list)라 부르기로 한다. 일예로, MPM 리스트가 N개의 MPM으로 구성된 경우, MPM 리스트에 속한 상위 M개의 MPM은 제1 MPM 리스트에 포함되고, (N-M)개의 나머지 MPM은 제2 MPM 리스트에 포함될 수 있다. 즉, 제1 MPM 리스트에는 MPM 리스트에 속한 0 내지 (M-1)의 인덱스를 가진 MPM이 포함될 수 있다. 여기서, N은 MPM 리스트에 포함 가능한 최대 MPM의 개수를 의미할 수 있다. M은 제1 MPM 리스트에 포함 가능한 최대 MPM의 개수를 의미하며, 일예로 M은 3, 4, 5, 6, 또는 그 이상의 정수일 수 있다.
제3 그룹은, 상기 기-정의된 인트라 예측 모드들 중 제1 및 제2 그룹에 속하지 않는 나머지 모드를 포함할 수 있다.
위 실시예에서는, 제1 그룹이 제2 그룹과 구분되는 별도의 그룹으로 정의되나, 이에 한정되지 아니한다. 일예로, 제1 그룹과 제2 그룹은 하나의 그룹으로 정의될 수 있고, 이 경우, 제1 그룹의 비방향성 모드는 제2 그룹의 MPM 리스트에 포함되는 MPM 중 어느 하나일 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 속한 그룹 및/또는 서브-그룹을 특정하기 위해 하나 또는 그 이상의 플래그가 시그날링될 수 있다. 상기 플래그는, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제1 그룹에 속하는지 여부를 지시하는 제1 플래그, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제2 그룹(즉, MPM 리스트)에 속하는지 여부를 지시하는 제2 플래그, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제1 MPM 리스트에 속하는지 여부를 지시하는 제3 플래그, 또는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제2 MPM 리스트에 속하는지 여부를 지시하는 제4 플래그 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 플래그에 의해 제2 그룹이 특정된 경우, 제2 그룹에 속한 복수의 MPM 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스에 의해 특정된 MPM을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 또는, 상기 플래그에 의해 제1 MPM 리스트가 특정된 경우, 제1 MPM 리스트에 속한 복수의 MPM 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스에 의해 특정된 MPM을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 또는, 상기 플래그에 의해 제2 MPM 리스트가 특정된 경우, 제2 MPM 리스트에 속한 복수의 MPM 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스에 의해 특정된 MPM을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 마찬가지로, 상기 플래그에 의해 제1 그룹(또는 제3 그룹)이 특정된 경우, 제1 그룹(또는 제3 그룹)에 속한 복수의 인트라 예측 모드 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 별도로 시그날링될 수 있고, 시그날링된 인덱스를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 다만, 제1 그룹(또는 제3 그룹)가 하나의 인트라 예측 모드로 구성된 경우, 상기 인덱스의 시그날링은 생략될 수 있다.
전술한 플래그는 플래그 간의 종속성을 가지고 시그날링될 수 있다. 일예로, 제1 플래그는 제2 플래그가 비트스트림으로부터 파싱된 이후에 파싱될 수 있다. 제1 플래그는 제2 플래그가 True인 경우에 파싱될 수 있다. 또는, 제2 플래그는 제1 플래그가 비트스트림으로부터 파싱된 이후에 파싱될 수 있다. 제2 플래그는 제1 플래그가 False인 경우에 파싱될 수 있다. 제2 플래그가 True인 경우, 제3 플래그(또는, 제4 플래그)는 비트스트림으로부터 파싱되고, 제2 플래그가 False인 경우, 제3 플래그(또는, 제4 플래그)는 비트스트림으로부터 파싱되지 않을 수 있다. 또는, 제4 플래그는 제3 플래그가 비트스트림으로부터 파싱된 이후에 파싱될 수 있다. 제4 플래그는 제3 플래그가 False인 경우에 파싱될 수 있다.
기울기(gradient) 기반의 유도 방법
현재 블록의 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플을 기반으로 기울기를 산출할 수 있다. 여기서, 기울기는 수평 방향의 기울기 또는 수직 방향의 기울기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 산출된 기울기 또는 기울기의 크기(amplitude) 중 적어도 하나를 기반으로, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 여기서, 기울기의 크기는 상기 수평 방향의 기울기와 수직 방향의 기울기의 합에 기초하여 결정될 수 있다. 본 유도 방법을 통해, 현재 블록에 대해 하나의 인트라 예측 모드가 유도될 수도 있고, 2개 이상의 인트라 예측 모드가 유도될 수도 있다.
일예로, 소정의 크기를 가진 윈도우(window)의 단위로 기울기가 산출될 수 있다. 산출된 기울기를 기반으로 해당 윈도우 내 샘플의 방향성을 나타내는 각도(angle)를 산출할 수 있다. 산출된 각도는 전술한 기-정의된 복수의 인트라 예측 모드들 중 어느 하나에 대응될 수 있다. 상기 산출된 각도에 대응하는 인트라 예측 모드에 대해서 상기 기울기의 크기가 저장/업데이트될 수 있다. 이러한 과정을 통해, 각 윈도우 별로, 산출된 기울기에 대응하는 인트라 예측 모드가 결정되고, 결정된 인트라 예측 모드에 대해서 기울기의 크기가 저장/업데이트될 수 있다. 상기 저장된 기울기의 크기 중 가장 큰 크기를 가진 상위 T개의 인트라 예측 모드가 선택되고, 선택된 인트라 예측 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다. 여기서, T는 1, 2, 3, 또는 그 이상의 정수일 수 있다.
상기 기울기를 산출하기 위해 이용되는 주변 영역은, 현재 블록에 이전에 기-복원된 영역으로서, 현재 블록에 인접한 좌측 영역, 상단 영역, 좌상단 영역, 좌하단 영역 또는 우상단 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 주변 영역은, 현재 블록에 인접한 이웃 샘플 라인, 현재 블록으로부터 1-샘플만큼 떨어진 제1 넌-이웃 샘플 라인, 또는 현재 블록으로부터 2-샘플만큼 떨어진 제2 넌-이웃 샘플 라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 현재 블록으로부터 N-샘플만큼 떨어진 넌-이웃 샘플 라인이 더 포함될 수 있고, N은 3보다 크거나 같은 정수일 수 있다.
상기 주변 영역은, 상기 기울기를 산출하기 위해 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 영역일 수 있다. 또는, 상기 주변 영역은, 상기 주변 영역의 위치를 특정하는 정보에 기초하여 가변적으로 결정될 수도 있다. 이때, 상기 주변 영역의 위치를 특정하는 정보는 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 상기 주변 영역의 위치는, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 경계에 위치하는지 여부, 현재 블록의 크기(예를 들어, 너비, 높이, 너비와 높이의 비율, 너비와 높이의 곱), 현재 블록의 분할 타입, 주변 영역의 예측 모드, 또는 주변 영역의 가용성 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일예로, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 위치하는 경우, 현재 블록의 상단 영역, 좌상단 영역 또는 우상단 영역 중 적어도 하나는, 기울기를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우, 상단 영역 또는 좌측 영역 중 어느 하나(예를 들어, 상단 영역)는 기울기를 산출하기 위해 참조되고, 다른 하나(예를 들어, 좌측 영역)는 기울기를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 반대로, 현재 블록의 너비가 높이보다 작은 경우, 상단 영역 또는 좌측 영역 중 어느 하나(예를 들어, 좌측 영역)는 기울기를 산출하기 위해 참조되고, 다른 하나(예를 들어, 상단 영역)는 기울기를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 현재 블록이 수평 방향의 블록 분할을 통해 생성된 경우, 상단 영역은 기울기를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 반대로, 현재 블록이 수직 방향의 블록 분할을 통해 생성된 경우, 좌측 영역은 기울기를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 현재 블록의 주변 영역이 인터 모드로 부호화된 경우, 해당 주변 영역은 기울기를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 주변 영역의 예측 모드에 관계없이 해당 주변 영역은 기울기를 산출하기 위해 참조될 수도 있다.
전술한 기울기 기반의 유도 방법은, 소정의 플래그(Dimd_flag)에 기초하여 적응적으로 이용될 수 있다. 여기서, 플래그는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록에 인접한 주변 영역으로부터 산출된 기울기를 기반으로 유도되는지 여부를 지시할 수 있다. 일예로, 상기 플래그가 제1 값인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기울기 기반의 유도 방법을 통해 유도될 수 있고, 상기 플래그가 제2 값인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도될 수 있다.
상기 플래그는, 1) 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부, 2) 현재 블록의 휘도 성분이 유효한지 여부, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드인지 여부, 또는 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
상기 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부는, 비디오 시퀀스, 픽쳐, 픽쳐 헤더, 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나의 레벨에서 시그날링되는 플래그에 기초하여 결정될 수 있다.
현재 블록이 싱글 트리 타입이거나 듀얼 트리 타입의 휘도 블록인 경우, 현재 블록의 휘도 성분이 유효한 것으로 판단될 수 있다. 반면, 현재 블록이 듀얼 트리 타입의 색차 블록인 경우, 현재 블록의 휘도 성분은 유효하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 여기서, 싱글 트리 타입은, 코딩 유닛의 색차 블록이 휘도 블록의 분할 구조에 종속적인 분할 구조를 가지는 트리 타입을 의미하고, 듀얼 트리 타입은, 코딩 유닛의 색차 블록이 휘도 블록와 독립적인 분할 구조를 가지는 트리 타입을 의미할 수 있다.
현재 블록이 싱글 트리 타입인 경우라도, 현재 블록이 색차 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 False로 판단될 수 있다. 반면, 현재 블록이 싱글 트리 타입인 경우라도, 현재 블록이 휘도 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 True로 판단될 수 있다. 현재 블록이 듀얼 트리 타입의 휘도 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 True로 판단되고, 현재 블록이 듀얼 트리 타입의 색차 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 False로 판단될 수 있다.
일예로, 상기 플래그는 다음 표 1과 같이 시그날링될 수 있다.
if(sps.useDimd && Y.valid() && predMode == MODE_INTRA && isLuma())
Dimd_flag
표 1에서, sps.useDimd는 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부를 나타낼 수 있다. Y.valid()는 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효한지 여부를 나타내고, predMode는 현재 블록의 예측 모드를 나타낼 수 있다. isLuma()는 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부를 나타낼 수 있다.
표 1에 따르면, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
시그날링된 플래그가 1인 경우, 기울기 기반의 유도 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도되고, 상기 시그날링된 플래그가 0인 경우, MPM 기반의 유도 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다.
한편, 표 1에 따른 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로부터 시그날링되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 플래그는 0으로 유도되고, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도될 수 있다.
현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 기울기를 산출하기 위한 주변 영역을 구성할 수 없다. 이러한 경우, 모든 기울기의 크기가 0이기 때문에 기-설정된 초기 인트라 예측 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 이용될 수 있다. 이때, 기-설정된 초기 인트라 예측 모드의 값이 0으로 설정될 수 있고, 이는 플래너 모드에 해당한다. 즉, 표 1의 조건에 따라 파싱된 플래그가 1인 경우라도, 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우에는 기울기 기반의 유도 방법이 이용되지 않고, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기-설정된 모드인 플래너 모드로 설정될 수 있다.
다만, 전술한 MPM 기반의 유도 방법에 따른 MPM 리스트에서 첫번째 MPM은 플래너 모드일 수 있다. 즉, 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않고 플래그(Dimd_flag)가 1인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기-설정된 플래너 모드이고, 이는 MPM 리스트의 첫번째 MPM인 플래너 모드와 동일하게 된다. 따라서, 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우에 기울기 기반의 유도 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그를 시그날링하는 것은 불필요할 수 있다. 이러한 불필요한 시그날링을 방지하기 위해서, 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 기울기 기반의 유도 방법이 허용되지 않도록 제한할 수 있다.
주변 블록이 가용하지 않아, 기울기 산출을 위한 주변 영역을 구성하지 못하는 경우, 디코딩 장치는 주변 영역으로부터 기울기를 산출할 수 없고, 나아가 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하지 못한다. 이에, 기울기 기반의 유도 방법이 허용되지 않도록, 플래그의 시그날링 조건을 제한할 수 있다.
상기 플래그는, 1) 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부, 2) 현재 블록의 휘도 성분이 유효한지 여부, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드인지 여부, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부, 또는 5) 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
상기 조건 1) 내지 4)는 앞서 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
주변 블록이 다음 조건 중 하나 또는 그 이상을 만족하는 경우, 해당 주변 블록은 가용하지 않은 것으로 결정되고, 그렇지 않은 경우, 해당 주변 블록은 가용한 것으로 결정될 수 있다.
1) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 x-좌표가 0보다 작다.
2) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 y-좌표가 0보다 작다.
3) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 x-좌표가 픽쳐의 너비와 같거나 크다.
4) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 y-좌표가 픽쳐의 높이와 같거나 크다.
5) 주변 블록이 현재 블록보다 늦은 디코딩 순서를 가진다.
6) 주변 블록이 현재 블록과 다른 슬라이스에 포함된다.
7) 주변 블록이 현재 블록과 다른 타일에 포함된다.
일예로, 상기 플래그는 다음 표 2와 같이 시그날링될 수 있다.
if(sps.useDimd && Y.valid() && predMode == MODE_INTRA && isLuma() && isAvailableTemplate())
Dimd_flag
표 2에서, sps.useDimd, Y.valid(), predMode 및 isLuma()는 표 1을 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다. 표 2에서, isAvailableTemplate()는 주변 블록의 가용 여부를 나타낼 수 있다. 전술한 조건 중 하나 또는 그 이상을 만족하는 경우, isAvailableTemplate()는 1(또는, True)로 결정되고, 그렇지 않은 경우, isAvailableTemplate()는 0(또는, False)로 결정될 수 있다.
표 2에 따르면, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분이며, 5) 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
표 2에 따른 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로부터 시그날링되지 않을 수 있고, 상기 플래그는 0(또는, False)로 유도될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 전술한 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도될 수 있다.
주변 블록이 가용하지 않아, 기울기 산출을 위한 주변 영역을 구성하지 못하는 경우, 디코딩 장치는 주변 영역으로부터 기울기를 산출할 수 없고, 나아가 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하지 못한다. 이에, 기울기 기반의 유도 방법이 허용되지 않도록, 플래그의 시그날링 조건을 제한할 수 있다.
if(!isAvailableTemplate())
{
Dimd_flag == True;
Dimd_mode == Planar mode;
}
표 3에서, isAvailableTemplate()는 주변 블록의 가용 여부를 나타낼 수 있다. 표 3에 따르면, 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링되고, 그렇지 않은 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로부터 시그날링되지 않을 수 있다.
상기 플래그가 비트스트림으로부터 시그날링되지 않는 경우, 표 3과 같이, 해당 플래그는 True(또는, 1)로 유도될 수 있다. 다만, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 유도될 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는 플래너 모드일 수 있다. 이와 같이, 상기 플래그가 비트스트림으로부터 시그날링되지 않음에 따라 해당 플래그가 1로 유도된 경우라도, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기울기 기반의 유도 방법을 통해 유도되지 않도록 제한될 수 있다.
또는, 표 1에 따른 조건을 만족하는 경우, 상기 플래그가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 주변 블록의 가용 여부를 고려하여, 상기 시그날링된 플래그는 업데이트/변경될 수 있다.
일예로, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다. 시그날링된 플래그가 1인 경우, 추가적으로 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, 주변 블록이 가용한 경우, 상기 시그날링된 플래그는 1로 유지되나, 그렇지 않은 경우, 상기 시그날링된 플래그는 0으로 업데이트/변경될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드(예를 들어, 플래너 모드)로 유도될 수도 있고, 전술한 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도될 수도 있다.
주변 블록이 가용하지 않아, 기울기 산출을 위한 주변 영역을 구성하지 못하는 경우, 디코딩 장치는 주변 영역으로부터 기울기를 산출할 수 없고, 나아가 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하지 못한다. 이에, 기울기 기반의 유도 방법이 허용되지 않도록, 플래그의 시그날링 조건을 제한할 수 있다.
if(!isAvailableTemplate())
{
Dimd_flag == True;
Dimd_mode == DC mode;
}
표 4에서, isAvailableTemplate()는 주변 블록의 가용 여부를 나타낼 수 있다. 표 4에 따르면, 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링되고, 그렇지 않은 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로부터 시그날링되지 않을 수 있다.
상기 플래그가 비트스트림으로부터 시그날링되지 않는 경우, 표 4와 같이, 해당 플래그는 True(또는, 1)로 유도될 수 있다. 다만, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 유도될 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는 DC 모드일 수 있다. 이와 같이, 상기 플래그가 비트스트림으로부터 시그날링되지 않음에 따라 해당 플래그가 1로 유도된 경우라도, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기울기 기반의 유도 방법을 통해 유도되지 않도록 제한될 수 있다.
또는, 표 1에 따른 조건을 만족하는 경우, 상기 플래그가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 주변 블록의 가용 여부를 고려하여, 상기 시그날링된 플래그는 업데이트/변경될 수 있다.
일예로, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다. 시그날링된 플래그가 1인 경우, 추가적으로 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, 주변 블록이 가용한 경우, 상기 시그날링된 플래그는 1로 유지되나, 그렇지 않은 경우, 상기 시그날링된 플래그는 0으로 업데이트/변경될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드(예를 들어, DC 모드)로 유도될 수도 있고, 전술한 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도될 수도 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 현재 블록에 대한 플래그(Dimd_flag)는, 1) 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부, 2) 현재 블록의 휘도 성분이 유효한지 여부, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드인지 여부, 또는 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
일예로, 표 1과 같이, 소정의 조건을 만족하는 경우, 즉, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우, 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
시그날링된 플래그가 True(또는, 1)인 경우, 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 설정될 수 있다. 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 주변 블록의 가용 여부와 관계없이 기-정의된 모드로 설정될 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는 플래너 모드일 수 있다. 다만, 상기 기-정의된 모드로 플래너 모드가 이용되는 경우, 이는 MPM 리스트의 첫번째 MPM으로 플래너 모드를 이용하는 것과 중복되는 결과를 가져올 수 있다. 이에, 상기 기-정의된 모드로 DC 모드가 이용될 수도 있다.
상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 전술한 기울기 기반의 유도 방법을 통해 유도되는 인트라 예측 모드로 업데이트/변경될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록이 이용 가능한 하나 또는 그 이상의 인트라 예측 모드들 각각에 대한 기울기의 크기에 기초하여, 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는 업데이트/변경될 수 있다. 여기서, 현재 블록이 이용 가능한 하나 또는 그 이상의 인트라 예측 모드는, 현재 블록의 주변 영역 내에서 하나 또는 그 이상의 윈도우에 대해서 결정된 인트라 예측 모드를 의미/포함할 수 있다. 상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 상기 윈도우에 대한 인트라 예측 모드 중에서 기울기의 크기가 가장 큰 상위 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 인트라 예측 모드를 기반으로 업데이트/변경될 수 있다.
도 4를 참조하면, 현재 블록의 참조 샘플을 결정할 수 있다(S410).
현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플은, 하나 또는 그 이상의 참조 샘플 라인으로부터 결정될 수 있다. 현재 블록은 1개의 참조 샘플 라인을 이용할 수도 있고, 2개 이상의 참조 샘플 라인을 이용할 수도 있다.
현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플 라인은, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 복수의 참조 샘플 라인 후보 중에서 선택될 수 있다. 상기 기-정의된 복수의 참조 샘플 라인 후보는, 현재 블록에 인접한 제1 참조 샘플 라인, 현재 블록으로부터 1-샘플만큼 떨어진 제2 참조 샘플 라인, 현재 블록으로부터 2-샘플만큼 떨어진 제3 참조 샘플 라인, 또는 현재 블록으로부터 3-샘플만큼 떨어진 제4 참조 샘플 라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 블록의 참조 샘플 라인을 결정하기 위해, 현재 블록의 참조 샘플이 속한 참조 샘플 라인의 위치를 특정하는 인덱스 정보가 이용될 수 있다. 일예로, 상기 복수의 참조 샘플 라인 후보 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 정보가 시그날링될 수 있다. 또는, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 2개의 참조 샘플 라인이 이용되는 경우, 복수의 참조 샘플 라인 후보 중 2개의 참조 샘플 라인을 특정하는 2개의 인덱스 정보가 각각 시그날링될 수 있다. 또는, 상기 2개의 참조 샘플 라인 중 어느 하나는 디폴트 참조 샘플 라인으로서, 이에 대한 인덱스 정보의 시그날링은 생략되고, 2개의 참조 샘플 라인 중 다른 하나에 대한 인덱스 정보만이 시그날링될 수도 있다. 여기서, 디폴트 참조 샘플 라인은, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 위치의 참조 샘플 라인을 의미하며, 예를 들어, 현재 블록에 인접한 제1 참조 샘플 라인일 수 있다.
한편, 현재 블록의 참조 샘플 라인은, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하기 위해 이용될 수도 있으며, 이 경우 S410 단계는 S400 단계 이전에 수행될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 참조 샘플을 기반으로, 현재 블록의 인트라 예측을 수행할 수 있다(S420).
현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 현재 블록의 예측 샘플은, 제1 예측 샘플, 제2 예측 샘플, 또는 제1 및 제2 예측 샘플의 가중합을 통해 생성될 수 있다. 여기서, 제1 예측 샘플은, 수평 방향의 보간을 통해 생성될 수 있다. 일예로, 제1 예측 샘플은, 현재 블록의 우상단 코너에 위치하는 참조 샘플 및 제1 예측 샘플과 동일한 수평 라인에 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플을 보간하여 생성될 수 있다. 상기 제2 예측 샘플은, 수직 방향의 보간을 통해 생성될 수 있다. 일예로, 제2 예측 샘플은, 현재 블록의 좌하단 코너에 위치하는 참조 샘플 및 제2 예측 샘플과 동일한 수직 라인에 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플을 보간하여 생성될 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 DC 모드인 경우, 현재 블록에 인접한 주변 샘플의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 현재 블록 내 모든 예측 샘플로 설정할 수 있다. 여기서, 주변 샘플은, 현재 블록의 상단 참조 샘플과 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있다. 다만, 현재 블록의 형태에 따라, 상단 참조 샘플 또는 좌측 참조 샘플만을 이용하여 평균값을 산출할 수도 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우, 해당 방향성 모드의 각도에 따라 참조 샘플 라인으로 프로젝션(projection)을 수행할 수 있다. 프로젝션된 위치에 참조 샘플이 존재하면, 해당 참조 샘플을 현재 블록의 예측 샘플로 설정할 수 있다. 만약 프로젝션된 위치에 참조 샘플이 존재하지 않으면, 프로젝션된 위치에 이웃한 하나 또는 그 이상의 주변 샘플을 이용하여 프로젝션된 위치에 대응하는 샘플을 생성할 수 있다. 일예로, 프로젝션된 위치를 기준으로 양방향으로 이웃한 2개 또는 그 이상의 주변 샘플을 기반으로 보간을 수행하여, 프로젝션된 위치(즉, 소수 펠 위치)의 샘플을 생성할 수 있다. 또는, 프로젝션된 위치에 이웃한 복수의 주변 샘플 중 어느 하나를 프로젝션된 위치의 샘플로 설정할 수 있다. 이때, 프로젝션된 위치에 이웃한 복수의 주변 샘플 중 프로젝션된 위치에 가장 가까운 주변 샘플이 이용될 수 있다. 프로젝션된 위치의 샘플을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플이 생성될 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측을 위해 복수의 참조 샘플 라인이 이용될 수 있으며, 이 경우 각 참조 샘플 라인 별로 프로젝션된 위치가 존재할 수 있다. 즉, 복수의 프로젝션된 위치의 샘플이 결정될 수 있고, 현재 블록의 예측 샘플은, 이들의 가중합에 기초하여 생성될 수 있다.
전술한 MPM 기반의 유도 방법 또는 기울기 기반의 유도 방법을 통해 현재 블록에 대해 복수의 인트라 예측 모드가 유도될 수도 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 현재 블록에 대해 2개의 인트라 예측 모드가 유도된 경우를 가정하고, 이를 각각 제1 인트라 예측 모드와 제2 인트라 예측 모드라 부르기로 한다.
상기 제1 인트라 예측 모드에 따른 제1 예측 샘플을 생성하고, 제2 인트라 예측 모드에 따른 제2 예측 샘플을 생성할 수 있다. 현재 블록의 예측 샘플은, 상기 제1 예측 샘플과 제2 예측 샘플의 가중합에 기초하여 생성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 인트라 예측 모드가 기울기 기반의 유도 방법을 통해 유도된 경우, 상기 가중합을 위한 가중치는, 현재 블록의 주변 영역으로부터 산출된 기울기의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 일예로, 제1 인트라 예측 모드에 대응하는 기울기의 크기가 G1이고 제2 인트라 예측 모드에 대응하는 기울기의 크기가 G2인 경우, 제1 인트라 예측 모드에 따른 제1 예측 샘플에는 (G1/(G1+G2))의 가중치가, 제2 인트라 예측 모드에 따른 제2 예측 샘플에는 (G2/(G1+G2))의 가중치가 각각 적용될 수 있다.
상기 제1 및 제2 인트라 예측 모드가 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도된 경우, 상기 가중합을 위한 가중치는, 모드 값, 해당 인트라 예측 모드가 속한 그룹의 위치, 또는 비방향성 모드인지 여부 중 적어도 하나를 고려하여 결정될 수 있다. 일예로, 제1 인트라 예측 모드가 제2 인트라 예측 모드보다 더 작은 모드 값을 가지는 경우, 제1 인트라 예측 모드에 따른 제1 예측 샘플에 더 큰 가중치가 적용될 수 있다. 또는, 제1 인트라 예측 모드가 속한 그룹이 제2 인트라 예측 모드가 속한 그룹보다 상위 그룹인 경우(예를 들어, 제1 인트라 예측 모드가 제1 그룹에 속하고, 제2 인트라 예측 모드가 제2 그룹에 속하는 경우), 제1 인트라 예측 모드에 따른 제1 예측 샘플에 더 큰 가중치가 적용될 수 있다. 또는, 제1 인트라 예측 모드가 비방향성 모드이고, 제2 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우, 제1 인트라 예측 모드에 따른 제1 예측 샘플에 더 큰 가중치가 적용될 수 있다. 제1 및 제2 인트라 예측 모드가 둘다 비방향성 모드인 경우, 제1 예측 샘플과 제2 예측 샘플에 동일한 가중치가 적용될 수도 있고, 제1 및 제2 인트라 예측 모드 중 더 작은 모드 값을 가진 인트라 예측 모드에 대응하는 예측 샘플에 더 큰 가중치가 적용될 수도 있다.
상기 제1 인트라 예측 모드와 제2 인트라 예측 모드는 동일한 하나의 참조 샘플 라인을 공유할 수 있다. 또는, 제1 및 제2 인트라 예측 모드 각각에 대해서 독립적으로 참조 샘플 라인이 결정될 수 있다. 제1 및 제2 예측 샘플은 서로 상이한 참조 샘플 라인을 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 제1 예측 샘플을 생성하기 위해 이용되는 참조 샘플 라인의 개수/위치는, 제2 예측 샘플을 생성하기 위한 참조 샘플 라인의 개수/위치는 서로 상이할 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 인트라 예측 방법을 수행하는 인트라 예측부(331)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 인트라 예측부(331)는, 모드 유도부(500), 참조 샘플 결정부(510) 및 예측 샘플 생성부(520)를 포함할 수 있다.
모드 유도부(500)는, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드는, 디코딩 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드들로부터 유도될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 시그날링된 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 유도될 수도 있고, 현재 블록의 주변 영역의 기울기(gradient)를 기반으로 유도될 수도 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
모드 유도부(500)는, 소정의 플래그에 기초하여 기울기 기반의 유도 방법을 적응적으로 이용할 수 있다. 여기서, 플래그는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록에 인접한 주변 영역으로부터 산출된 기울기를 기반으로 유도되는지 여부를 지시할 수 있다. 상기 플래그는 표 1 내지 표 4를 참조하여 살펴본 바와 같이, 소정의 조건을 만족하는 경우에 비트스트림으로부터 시그날링될 수 있다.
상기 플래그가 시그날링되지 않는 경우, 모드 유도부(500)는, 상기 플래그를 0으로 유도하고, MPM 기반의 유도 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다. 또는, 상기 플래그가 시그날링되지 않는 경우, 모드 유도부(500)는, 상기 플래그를 1로 유도하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 유도할 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는, 플래너 모드 또는 DC 모드일 수 있다.
또는, 표 1과 같이, 소정의 조건을 만족하여 상기 플래그가 시그날링된 경우라도, 모드 유도부(500)는, 주변 블록의 가용 여부를 추가적으로 고려하여, 상기 시그날링된 플래그를 업데이트/변경할 수 있다. 나아가, 상기 시그날링된 플래그가 0으로 업데이트/변경된 경우, 모드 유도부(500)는, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드(예를 들어, 플래너 모드 또는 DC 모드)로 유도할 수도 있고, 전술한 MPM 기반의 유도 방법을 통해 유도할 수도 있다.
또는, 소정의 조건을 만족하여 상기 플래그가 시그날링된 경우라도, 모드 유도부(500)는, 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드를 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 설정할 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는, 플래너 모드 또는 DC 모드일 수 있다. 그런 다음, 모드 유도부(500)는, 전술한 기울기 기반의 유도 방법을 통해 유도되는 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드를 업데이트/변경할 수 있다.
참조 샘플 결정부(510)는, 하나 또는 그 이상의 참조 샘플 라인으로부터 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 결정할 수 있다. 이를 위해, 참조 샘플 결정부(510)는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 복수의 참조 샘플 라인 후보 중에서 하나 또는 그 이상의 참조 샘플 라인을 선택할 수 있다. 참조 샘플 라인의 선택을 위해 소정의 인덱스 정보가 이용될 수 있으며, 이는 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같다.
예측 샘플 생성부(520)는, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 참조 샘플을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측을 수행할 수 있다. 구체적인 인트라 예측 방법은 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 개시에 따른 일실시예로서, 인코딩 장치에 의해 수행되는 인트라 예측 방법을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S600).
현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드들로부터 결정될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는, MPM 기반으로 결정될 수도 있고, 현재 블록의 주변 영역의 기울기(gradient)를 기반으로 결정될 수도 있다.
MPM 기반의 결정 방법
MPM 기반의 결정 방법에 따르면, 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드를 결정하고, 이를 특정하기 위한 인트라 예측 모드 정보가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 이와 같이, 인트라 예측 모드 정보가 부호화되어 디코딩 장치로 전송된다는 점에서, 후술하는 기울기 기반의 결정 방법과 구별될 수 있다.
인코딩 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드들은 K개의 그룹으로 구분될 수 있다. 여기서, K는 2, 3, 4, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 일예로, 상기 기-정의된 인트라 예측 모드들은 3개의 그룹으로 구분될 수 있고, 3개의 그룹을 구성하는 방법은 도 4에서 살펴본 바와 같다.
현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 속한 그룹 및/또는 서브-그룹을 특정하기 위해 하나 또는 그 이상의 플래그가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 여기서, 플래그는, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제1 그룹에 속하는지 여부를 지시하는 제1 플래그, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제2 그룹(즉, MPM 리스트)에 속하는지 여부를 지시하는 제2 플래그, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제1 MPM 리스트에 속하는지 여부를 지시하는 제3 플래그, 또는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드가 제2 MPM 리스트에 속하는지 여부를 지시하는 제4 플래그 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 제2 그룹에 속하는 경우, 제2 그룹에 속한 복수의 MPM 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 상기 인덱스는, 제2 그룹에 속한 복수의 MPM 중 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM을 특정할 수 있다. 또는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 제1 MPM 리스트에 속하는 경우, 제1 MPM 리스트에 속한 복수의 MPM 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 상기 인덱스는, 제1 MPM 리스트에 속한 복수의 MPM 중 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM을 특정할 수 있다. 또는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 제2 MPM 리스트에 속하는 경우, 제2 MPM 리스트에 속한 복수의 MPM 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 상기 인덱스는, 제2 MPM 리스트에 속한 복수의 MPM 중 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM을 특정할 수 있다. 마찬가지로, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 제1 그룹(또는 제3 그룹)에 속하는 경우, 제1 그룹(또는 제3 그룹)에 속한 복수의 인트라 예측 모드 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 상기 인덱스는, 제1 그룹(또는 제3 그룹)에 속한 복수의 인트라 예측 모드 중 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드를 특정할 수 있다. 다만, 제1 그룹(또는 제3 그룹)가 하나의 인트라 예측 모드로 구성된 경우, 상기 인덱스의 부호화는 생략될 수 있다.
전술한 플래그는 플래그 간의 종속성을 가지고 부호화될 수 있다. 일예로, 제1 플래그는 제2 플래그가 비트스트림으로 부호화된 이후에 부호화될 수 있다. 제1 플래그는 제2 플래그가 True인 경우에 부호화될 수 있다. 또는, 제2 플래그는 제1 플래그가 비트스트림으로 부호화된 이후에 부호화될 수 있다. 제2 플래그는 제1 플래그가 False인 경우에 부호화될 수 있다. 제2 플래그가 True인 경우, 제3 플래그(또는, 제4 플래그)는 비트스트림으로 부호화되고, 제2 플래그가 False인 경우, 제3 플래그(또는, 제4 플래그)는 비트스트림으로 부호화되지 않을 수 있다. 또는, 제4 플래그는 제3 플래그가 비트스트림으로 부호화된 이후에 부호화될 수 있다. 제4 플래그는 제3 플래그가 False인 경우에 부호화될 수 있다.
기울기(gradient) 기반의 결정 방법
현재 블록의 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플을 기반으로 기울기를 산출할 수 있다. 상기 산출된 기울기 또는 기울기의 크기(amplitude) 중 적어도 하나를 기반으로, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 본 결정 방법을 통해, 현재 블록에 대해 하나의 인트라 예측 모드가 유도될 수도 있고, 2개 이상의 인트라 예측 모드가 유도될 수도 있다. 구체적인 기울기 기반의 결정 방법은 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록에 인접한 주변 영역으로부터 산출된 기울기를 기반으로 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 상기 결정 결과에 기초하여, 소정의 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 여기서, 플래그는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록에 인접한 주변 영역으로부터 산출된 기울기를 기반으로 결정되는지 여부를 지시할 수 있다.
다만, 상기 플래그는, 1) 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부, 2) 현재 블록의 휘도 성분이 유효한지 여부, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드인지 여부, 또는 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
상기 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부는, 비디오 시퀀스, 픽쳐, 픽쳐 헤더, 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나의 레벨에서 부호화되는 플래그에 기초하여 결정될 수 있다.
현재 블록이 싱글 트리 타입이거나 듀얼 트리 타입의 휘도 블록인 경우, 현재 블록의 휘도 성분이 유효한 것으로 판단될 수 있다. 반면, 현재 블록이 듀얼 트리 타입의 색차 블록인 경우, 현재 블록의 휘도 성분은 유효하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 여기서, 싱글 트리 타입은, 코딩 유닛의 색차 블록이 휘도 블록의 분할 구조에 종속적인 분할 구조를 가지는 트리 타입을 의미하고, 듀얼 트리 타입은, 코딩 유닛의 색차 블록이 휘도 블록와 독립적인 분할 구조를 가지는 트리 타입을 의미할 수 있다.
현재 블록이 싱글 트리 타입인 경우라도, 현재 블록이 색차 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 False로 판단될 수 있다. 반면, 현재 블록이 싱글 트리 타입인 경우라도, 현재 블록이 휘도 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 True로 판단될 수 있다. 현재 블록이 듀얼 트리 타입의 휘도 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 True로 판단되고, 현재 블록이 듀얼 트리 타입의 색차 블록인 경우, 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부는 False로 판단될 수 있다.
일예로, 표 1에서 살펴본 바와 같이, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
이때, 기울기 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드가 결정되는 경우, 상기 플래그는 1로 부호화되고, MPM 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드가 결정되는 경우, 상기 플래그는 0으로 부호화돨 수 있다.
한편, 표 1에 따른 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로 부호화되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 플래그는 0으로 유도되고, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 MPM 기반의 결정 방법을 통해 결정될 수 있다.
현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 기울기를 산출하기 위한 주변 영역을 구성할 수 없다. 이러한 경우, 모든 기울기의 크기가 0이기 때문에 기-설정된 초기 인트라 예측 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 이용될 수 있다. 이때, 기-설정된 초기 인트라 예측 모드의 값이 0으로 설정될 수 있고, 이는 플래너 모드에 해당한다. 즉, 표 1의 조건에 따라 부호화된 플래그가 1인 경우라도, 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우에는 기울기 기반의 결정 방법이 이용되지 않고, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기-설정된 모드인 플래너 모드로 설정될 수 있다.
다만, 전술한 MPM 기반의 결정 방법에 따른 MPM 리스트에서 첫번째 MPM은 플래너 모드일 수 있다. 즉, 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않고 플래그(Dimd_flag)가 1로 부호화된 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기-설정된 플래너 모드이고, 이는 MPM 리스트의 첫번째 MPM인 플래너 모드와 동일하게 된다. 따라서, 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우에 기울기 기반의 결정 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그를 부호화하는 것은 불필요할 수 있다. 이러한 불필요한 부호화를 방지하기 위해서, 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 기울기 기반의 결정 방법이 허용되지 않도록 제한할 수 있다.
주변 블록이 가용하지 않아, 기울기 산출을 위한 주변 영역을 구성하지 못하는 경우, 인코딩 장치는 주변 영역으로부터 기울기를 산출할 수 없고, 기울기 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하지 못한다. 이에, 기울기 기반의 결정 방법이 허용되지 않도록, 플래그의 부호화 조건을 제한할 수 있다.
상기 플래그는, 1) 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부, 2) 현재 블록의 휘도 성분이 유효한지 여부, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드인지 여부, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부, 또는 5) 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
상기 조건 1) 내지 4)는 앞서 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다. 주변 블록이 다음 조건 중 하나 또는 그 이상을 만족하는 경우, 해당 주변 블록은 가용하지 않은 것으로 결정되고, 그렇지 않은 경우, 해당 주변 블록은 가용한 것으로 결정될 수 있다.
1) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 x-좌표가 0보다 작다.
2) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 y-좌표가 0보다 작다.
3) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 x-좌표가 픽쳐의 너비와 같거나 크다.
4) 주변 블록 내 좌상단 샘플의 y-좌표가 픽쳐의 높이와 같거나 크다.
5) 주변 블록이 현재 블록보다 늦은 디코딩 순서를 가진다.
6) 주변 블록이 현재 블록과 다른 슬라이스에 포함된다.
7) 주변 블록이 현재 블록과 다른 타일에 포함된다.
일예로, 표 2에서 살펴본 바와 같이, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분이며, 5) 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
표 2에 따른 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로 부호화되지 않을 수 있고, 상기 플래그는 0(또는, False)로 유도될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 전술한 MPM 기반의 결정 방법을 통해 결정될 수 있다.
주변 블록이 가용하지 않아, 기울기 산출을 위한 주변 영역을 구성하지 못하는 경우, 인코딩 장치는 주변 영역으로부터 기울기를 산출할 수 없고, 기울기 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하지 못한다. 이에, 기울기 기반의 결정 방법이 허용되지 않도록, 플래그의 부호화 조건을 제한할 수 있다.
표 3에서 살펴본 바와 같이, 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화되고, 그렇지 않은 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로 부호화되지 않을 수 있다.
상기 플래그가 비트스트림으로 부호화되지 않는 경우, 표 3과 같이, 해당 플래그는 True(또는, 1)로 유도될 수 있다. 다만, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 유도될 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는 플래너 모드일 수 있다. 이와 같이, 상기 플래그가 비트스트림으로 부호화되지 않음에 따라 해당 플래그가 1로 유도된 경우라도, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기울기 기반의 결정 방법을 통해 결정되지 않도록 제한될 수 있다.
또는, 표 1에 따른 조건을 만족하는 경우, 상기 플래그가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 다만, 주변 블록의 가용 여부를 고려하여, 상기 부호화된 플래그는 업데이트/변경될 수 있다.
일예로, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 상기 플래그가 1로 부호화된 경우, 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부를 추가적으로 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, 주변 블록이 가용한 경우, 상기 플래그는 1로 유지되나, 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 플래그는 0으로 업데이트/변경될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드(예를 들어, 플래너 모드)로 유도될 수도 있고, 전술한 MPM 기반의 결정 방법을 통해 결정될 수도 있다.
주변 블록이 가용하지 않아, 기울기 산출을 위한 주변 영역을 구성하지 못하는 경우, 인코딩 장치는 주변 영역으로부터 기울기를 산출할 수 없고, 기울기 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하지 못한다. 이에, 기울기 기반의 결정 방법이 허용되지 않도록, 플래그의 부호화 조건을 제한할 수 있다.
표 4에서 살펴본 바와 같이, 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화되고, 그렇지 않은 경우, 상기 플래그는 비트스트림으로 부호화되지 않을 수 있다.
상기 플래그가 비트스트림으로 부호화되지 않는 경우, 표 4와 같이, 해당 플래그는 True(또는, 1)로 유도될 수 있다. 다만, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 유도될 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는 DC 모드일 수 있다. 이와 같이, 상기 플래그가 비트스트림으로 부호화되지 않음에 따라 해당 플래그가 1로 유도된 경우라도, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 기울기 기반의 결정 방법을 통해 결정되지 않도록 제한될 수 있다.
또는, 표 1에 따른 조건을 만족하는 경우, 상기 플래그가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 다만, 주변 블록의 가용 여부를 고려하여, 상기 부호화된 플래그는 업데이트/변경될 수 있다.
일예로, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우에, 상기 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 상기 플래그가 1로 부호화된 경우, 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부를 추가적으로 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, 주변 블록이 가용한 경우, 상기 플래그는 1로 유지되나, 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 플래그는 0으로 업데이트/변경될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드(예를 들어, DC 모드)로 유도될 수도 있고, 전술한 MPM 기반의 결정 방법을 통해 결정될 수도 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 현재 블록에 대한 플래그(Dimd_flag)는, 1) 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능한지 여부, 2) 현재 블록의 휘도 성분이 유효한지 여부, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드인지 여부, 또는 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
일예로, 표 1과 같이, 소정의 조건을 만족하는 경우, 즉, 1) 현재 블록이 속한 비디오 시퀀스에 대해서 기울기 기반의 유도 방법이 이용 가능하고, 2) 현재 블록에 대해서 휘도 성분이 유효하며, 3) 현재 블록의 예측 모드가 인트라 모드이고, 4) 현재 블록의 성분 타입이 휘도 성분인 경우, 플래그(Dimd_flag)가 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
상기 플래그가 True(또는, 1)로 부호화된 경우, 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 설정될 수 있다. 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 주변 블록의 가용 여부와 관계없이 기-정의된 모드로 설정될 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는 플래너 모드일 수 있다. 다만, 상기 기-정의된 모드로 플래너 모드가 이용되는 경우, 이는 MPM 리스트의 첫번째 MPM으로 플래너 모드를 이용하는 것과 중복되는 결과를 가져올 수 있다. 이에, 상기 기-정의된 모드로 DC 모드가 이용될 수도 있다.
상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 전술한 기울기 기반의 결정 방법을 통해 결정되는 인트라 예측 모드로 업데이트/변경될 수 있다.
도 6을 참조하면, 현재 블록의 참조 샘플을 결정할 수 있다(S610).
현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플은, 하나 또는 그 이상의 참조 샘플 라인으로부터 결정될 수 있다. 현재 블록은 1개의 참조 샘플 라인을 이용할 수도 있고, 2개 이상의 참조 샘플 라인을 이용할 수도 있다.
현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플 라인은, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 복수의 참조 샘플 라인 후보 중에서 선택될 수 있다. 상기 기-정의된 복수의 참조 샘플 라인 후보는, 현재 블록에 인접한 제1 참조 샘플 라인, 현재 블록으로부터 1-샘플만큼 떨어진 제2 참조 샘플 라인, 현재 블록으로부터 2-샘플만큼 떨어진 제3 참조 샘플 라인, 또는 현재 블록으로부터 3-샘플만큼 떨어진 제4 참조 샘플 라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 블록의 참조 샘플이 속한 참조 샘플 라인의 위치를 특정하는 인덱스 정보가 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 일예로, 상기 복수의 참조 샘플 라인 후보 중 어느 하나를 특정하는 인덱스가 정보가 부호화될 수 있다. 또는, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 2개의 참조 샘플 라인이 이용되는 경우, 복수의 참조 샘플 라인 후보 중 2개의 참조 샘플 라인을 특정하는 2개의 인덱스 정보가 각각 부호화될 수 있다. 또는, 상기 2개의 참조 샘플 라인 중 어느 하나는 디폴트 참조 샘플 라인으로서, 이에 대한 인덱스 정보의 부호화는 생략되고, 다른 하나에 대한 인덱스 정보만이 부호화될 수도 있다. 여기서, 디폴트 참조 샘플 라인은, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 위치의 참조 샘플 라인을 의미하며, 예를 들어, 현재 블록에 인접한 제1 참조 샘플 라인일 수 있다.
한편, 현재 블록의 참조 샘플 라인은, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하기 위해 이용될 수도 있으며, 이 경우 S610 단계는 S600 단계 이전에 수행될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 참조 샘플을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S620).
예측 샘플을 생성하는 방법은, 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 현재 블록의 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 잔차 샘플을 생성하고, 이를 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다.
한편, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 복수의 참조 샘플 라인이 이용될 수 있으며, 이 경우 각 참조 샘플 라인 별로 프로젝션된 위치가 존재할 수 있다. 즉, 복수의 프로젝션된 위치의 샘플이 결정될 수 있고, 현재 블록의 예측 샘플은, 이들의 가중합에 기초하여 생성될 수 있다.
전술한 MPM 기반의 결정 방법 또는 기울기 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록에 대해 복수의 인트라 예측 모드가 유도될 수도 있다. 복수의 인트라 예측 모드에 각각 대응하는 예측 샘플을 생성할 수 있고, 이들의 가중합을 통해 현재 블록의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
현재 블록에 대한 복수의 인트라 예측 모드는, 동일한 하나의 참조 샘플 라인을 공유할 수 있다. 또는, 복수의 인트라 예측 모드 각각에 대해서 독립적으로 참조 샘플 라인이 결정될 수도 있음은 앞서 살펴본 바와 같다.
도 7은 본 개시에 따른 인트라 예측 방법을 수행하는 인트라 예측부(222)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 인트라 예측부(222)는, 모드 결정부(700), 참조 샘플 결정부(710) 및 예측 샘플 생성부(720)를 포함할 수 있다.
모드 결정부(700)는, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드는, 인코딩 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드들로부터 유도될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는, MPM 기반으로 결정될 수도 있고, 현재 블록의 주변 영역의 기울기(gradient)를 기반으로 유도될 수도 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
모드 결정부(700)는, 전술한 기울기 기반의 결정 방법을 적응적으로 이용하기 위해, 소정의 플래그(Dimd_flag)를 결정할 수 있다. 여기서, 플래그는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 현재 블록에 인접한 주변 영역으로부터 산출된 기울기를 기반으로 결정되는지 여부를 지시할 수 있다. 모드 결정부(700)는, 표 1 내지 표 4를 참조하여 살펴본 바와 같이, 소정의 조건을 만족하는 경우에 상기 플래그를 결정하고, 이를 부호화할 수 있다.
상기 플래그가 부호화되지 않는 경우, 모드 결정부(700)는, 상기 플래그를 0으로 유도하고, MPM 기반의 결정 방법을 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 또는, 상기 플래그가 부호화되지 않는 경우, 모드 결정부(700)는, 상기 플래그를 1로 유도하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 설정할 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는, 플래너 모드 또는 DC 모드일 수 있다.
또는, 표 1과 같이, 소정의 조건을 만족하여 상기 플래그가 부호화된 경우라도, 모드 결정부(700)는, 주변 블록의 가용 여부를 추가적으로 고려하여, 상기 부호화된 플래그를 업데이트/변경할 수 있다. 나아가, 상기 부호화된 플래그가 0으로 업데이트/변경된 경우, 모드 결정부(700)는, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드(예를 들어, 플래너 모드 또는 DC 모드)로 유도할 수도 있고, 전술한 MPM 기반의 결정 방법을 통해 결정할 수도 있다.
또는, 소정의 조건을 만족하여 상기 플래그가 부호화된 경우라도, 모드 결정부(700)는, 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드를 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 모드로 설정할 수 있다. 여기서, 기-정의된 모드는, 플래너 모드 또는 DC 모드일 수 있다. 그런 다음, 모드 결정부(700)는, 전술한 기울기 기반의 결정 방법을 통해 결정되는 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드를 업데이트/변경할 수 있다.
참조 샘플 결정부(710)는, 하나 또는 그 이상의 참조 샘플 라인으로부터 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 결정할 수 있다. 이를 위해, 참조 샘플 결정부(710)는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 복수의 참조 샘플 라인 후보 중에서 하나 또는 그 이상의 참조 샘플 라인을 선택할 수 있다. 선택된 참조 샘플 라인을 특정하는 소정의 인덱스 정보가 비트스트림으로 부호화될 수 있다.
예측 샘플 생성부(720)는, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 참조 샘플을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측을 수행할 수 있다. 구체적인 인트라 예측 방법은 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 해당 실시예는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 실시예들의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 문서의 실시예들에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recorder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 명세서의 실시예(들)에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예(들)는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 명세서의 실시예(들)에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (12)

  1. 현재 블록의 플래그에 기초하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계; 여기서, 상기 플래그는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 인접한 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기(gradient)에 기초하여 유도되는지 여부를 지시함,
    상기 현재 블록의 참조 샘플을 결정하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 참조 샘플에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플래그는, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부에 기초하여, 비트스트림으로부터 시그날링되는, 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되고,
    상기 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되지 않고, 상기 플래그는 0으로 유도되는, 영상 디코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되고,
    상기 현재 블록의 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 플래그는 상기 비트스트림으로부터 시그날링되지 않고, 상기 플래그는 1로 유도되는, 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플래그가 1로 유도된 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는 플래너 모드로 설정되는, 영상 디코딩 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 플래그가 1로 유도된 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는 DC 모드로 설정되는, 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플래그가 1인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 상기 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기에 기초하여 결정되고,
    상기 플래그가 0인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드는, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보에 기초하여 유도되는, 영상 디코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플래그가 1인 경우, 상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, DC 모드로 설정되는, 영상 디코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 현재 블록의 초기 인트라 예측 모드는, 상기 현재 블록이 이용 가능한 하나 또는 그 이상의 인트라 예측 모드에 대한 기울기의 크기(amplitude)에 기초하여 업데이트되는, 영상 디코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플래그는, 상기 현재 블록의 주변 블록이 가용한지 여부에 관계없이, 비트스트림으로부터 시그날링되는, 영상 디코딩 방법.
  11. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 인접한 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기(gradient)에 기초하여 결정되는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정 결과에 기초하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록의 참조 샘플을 결정하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 참조 샘플에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기에 기초하여 결정되는지 여부를 나타내는 플래그가 비트스트림으로 부호화되는, 영상 인코딩 방법.
  12. 영상 인코딩 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 영상 인코딩 방법은:
    현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 인접한 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기(gradient)에 기초하여 결정되는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정 결과에 기초하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록의 참조 샘플을 결정하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 참조 샘플에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 주변 영역에 속한 적어도 둘의 샘플 간의 기울기에 기초하여 결정되는지 여부를 나타내는 플래그가 비트스트림으로 부호화되는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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