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WO2019027241A1 - 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체 - Google Patents

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

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WO2019027241A1
WO2019027241A1 PCT/KR2018/008714 KR2018008714W WO2019027241A1 WO 2019027241 A1 WO2019027241 A1 WO 2019027241A1 KR 2018008714 W KR2018008714 W KR 2018008714W WO 2019027241 A1 WO2019027241 A1 WO 2019027241A1
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WO
WIPO (PCT)
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scanning
unit
current block
scanning order
order
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/008714
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English (en)
French (fr)
Inventor
임성창
고현석
강정원
이진호
이하현
전동산
김휘용
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to CN202211268408.8A priority patent/CN115442607A/zh
Priority to US16/634,922 priority patent/US11805256B2/en
Priority to CN201880050390.XA priority patent/CN110999293B/zh
Priority to CN202211268406.9A priority patent/CN115442606A/zh
Priority to CN202211267817.6A priority patent/CN115460403A/zh
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Priority to CN202211310846.6A priority patent/CN115550651A/zh
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    • H04N19/64—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets characterised by ordering of coefficients or of bits for transmission
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    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the present invention relates to a video encoding / decoding method, an apparatus, and a recording medium storing a bitstream. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for image encoding / decoding capable of adaptively determining a method of scanning a transform coefficient.
  • HD image and ultra high definition (UHD) image are increasing in various applications.
  • UHD image data has high resolution and high quality, the amount of data increases relative to the existing image data. Therefore, when the image data is transmitted using a medium such as a wired / wireless broadband line or stored using an existing storage medium, The storage cost is increased.
  • a high-efficiency image encoding / decoding technique for an image having higher resolution and image quality is required.
  • An inter picture prediction technique for predicting a pixel value included in a current picture from a previous or a subsequent picture of a current picture by an image compression technique an intra picture prediction technique for predicting a pixel value included in a current picture using pixel information in a current picture
  • There are various techniques such as a transformation and quantization technique for compressing the energy of the residual signal, an entropy coding technique for assigning a short code to a value having a high appearance frequency, and a long code to a value having a low appearance frequency.
  • the image data can be effectively compressed and transmitted or stored.
  • the present invention can provide a method and apparatus for performing a transform coefficient scanning according to whether at least one of a primary transform and a quadratic transform is performed in order to improve encoding / decoding efficiency of an image.
  • the present invention can provide an image decoding / coding method and apparatus capable of adaptively determining a scanning method of a transform coefficient to improve coding / decoding efficiency of an image.
  • an image decoding method includes: obtaining transform coefficients of a current block from a bitstream; Determining a scanning unit and a scanning order of the current block, and scanning and ordering the transform coefficients of the current block based on the determined scanning unit and the scanning order.
  • the transform coefficients of the current block may be any of an input of inverse quantization, an input of a quadratic inverse transform, or an input of a first-order inverse transform.
  • the scanning order may include a vertical scanning order, a horizontal scanning order, a first vertical priority scanning order in which the first column is preferentially scanned over the other columns, a first vertical scanning order in which the first and second columns are preferentially scanned A second horizontal priority scanning order in which the first row and the second row are preferentially scanned with respect to the other row, a right upper left diagonal scanning and a left lower diagonal scanning, And a scan order.
  • the scanning unit may be determined as any one of a coefficient group unit, an individual coefficient unit, and a mixing unit.
  • the step of determining the scanning unit and the scanning order of the current block includes determining a scanning unit and a scanning order of the current block based on at least one of a scanning unit and a scanning order of neighboring blocks of the current block, You can decide.
  • the scanning order of the transform coefficients in the coefficient group unit may be determined based on a scanning order of neighboring coefficient groups adjacent to the current coefficient group.
  • the scanning order of the current block may be determined based on the depth of the current block.
  • a scanning unit and a scanning order of a chrominance component of the current block may be determined based on a scanning unit of a luminance component of the current block and a scanning order.
  • the scanning order of the quantization matrix of the current block may be derived based on the determined scanning order.
  • the image decoding method may further include performing at least one of inverse quantization, quadratic inverse transform, and first-order inverse transform on the sorted transform coefficients.
  • an image encoding method including: obtaining transform coefficients of a current block from a residual block of a current block; Determining a scanning unit and a scanning order of the current block; And scanning the transform coefficients of the current block based on the determined scanning unit and the scanning order to perform entropy encoding.
  • the transform coefficients of the current block may be any one of an output of a primary transformation, an output of a quadratic transformation, or an output of a quantization.
  • the scanning order may be a vertical scanning order, a horizontal scanning order, a first vertical priority scanning order in which a first column is preferentially scanned over another column, a first vertical scanning order in which a first column and a second column are preferentially scanned A second horizontal priority scanning order in which the first row and the second row are preferentially scanned with respect to the other row, a right upper left diagonal scanning and a left lower diagonal scanning, And a scan order.
  • the scanning unit may be determined as any one of a coefficient group unit, an individual coefficient unit, and a mixing unit.
  • the step of determining a scanning unit and a scanning order of the current block includes determining a scanning unit and a scanning order of the current block based on at least one of a scanning unit and a scanning order of neighboring blocks of the current block, You can decide.
  • the scanning order of the transform coefficients in the coefficient group unit may be determined based on a scanning order of neighboring coefficient groups adjacent to the current coefficient group.
  • the scanning order of the current block may be determined based on the depth of the current block.
  • a scanning unit and a scanning order of a chrominance component of the current block may be determined based on a scanning unit of a luminance component of the current block and a scanning order.
  • the scanning order of the quantization matrix of the current block may be derived based on the determined scanning order.
  • a recording medium includes: obtaining transform coefficients of a current block from a residual block of a current block; Determining a scanning unit and a scanning order of the current block; And scanning the transform coefficients of the current block based on the determined scanning unit and the scanning order to entropy-encode the transform coefficients of the current block.
  • a method and apparatus for performing a transform coefficient scanning according to whether at least one of a primary transform and a quadratic transform is performed in order to improve a coding / decoding efficiency of an image can be provided.
  • an image encoding / decoding method and apparatus capable of adaptively determining a method of scanning a transform coefficient can be provided.
  • encoding and decoding efficiency of an image can be improved.
  • the computational complexity of an image encoder and a decoder can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram of a coding apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a division structure of an image when coding and decoding an image.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a conversion set according to the intra prediction mode.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a process of conversion and quantization.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the scanning of the quantized transform coefficients.
  • FIG. 7 to 9 are views for explaining a scanning unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a first mixed diagonal scanning sequence and a second mixed diagonal scanning sequence according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10
  • FIGS. 11 to 13 are diagrams for explaining the relationship between the scanning in the coefficient group and the scanning in the coefficient group in unit group scanning.
  • Fig. 14 is a diagram for explaining an embodiment for determining the scanning order based on the current block type.
  • Figs. 15 to 18 are diagrams for explaining an embodiment for determining the scanning order based on the area where the conversion is performed. Fig.
  • 19 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. in the present invention may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • / or < / RTI &gt includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • each component shown in the embodiments of the present invention are shown separately to represent different characteristic functions and do not mean that each component is composed of separate hardware or software constituent units. That is, each constituent unit is included in each constituent unit for convenience of explanation, and at least two constituent units of the constituent units may be combined to form one constituent unit, or one constituent unit may be divided into a plurality of constituent units to perform a function.
  • the integrated embodiments and separate embodiments of the components are also included within the scope of the present invention, unless they depart from the essence of the present invention.
  • Some of the elements of the present invention are not essential elements that perform essential functions in the present invention, but may be optional elements only for improving performance.
  • the present invention can be implemented only with components essential for realizing the essence of the present invention, except for the components used for the performance improvement, and can be implemented by only including the essential components except the optional components used for performance improvement Are also included in the scope of the present invention.
  • an image may denote a picture constituting a video, or may represent a moving image itself.
  • " encoding and / or decoding of an image may mean “ encoding and / or decoding of moving image ", which means “ encoding and / or decoding of one of images constituting a moving image " It is possible.
  • moving image and “video” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • the target image may be a coding target image to be coded and / or a decoding target image to be decoded.
  • the target image may be an input image input to the encoding device or an input image input to the decoding device.
  • the target image may have the same meaning as the current image.
  • image image
  • picture picture
  • frame and “screen” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • the target block may be a current block to be coded and / or a current block to be decoded.
  • the target block may be the current block that is the current encoding and / or decoding target.
  • the terms "object block” and "current block” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • block and “unit” may be used interchangeably and may be used interchangeably. Or “ block " may represent a particular unit.
  • a specific signal may be a signal indicating a specific block.
  • an original signal may be a signal representing a target block.
  • the prediction signal may be a signal representing a prediction block.
  • the residual signal may be a signal representing a residual block.
  • each of the specified information, data, flag, index and element, attribute, etc. may have a value.
  • a value of " 0 " such as information, data, flags, indexes and elements, attributes may represent a logical false or a first predefined value. That is to say, the values " 0 ", False, Logical False, and First Default values can be used interchangeably.
  • a value of " 1 " such as information, data, flags, indexes and elements, attributes may represent a logical true or a second predetermined value. That is to say, the values " 1 ", " true ", " logical "
  • i When a variable such as i or j is used to represent a row, column or index, the value of i may be an integer greater than or equal to 0 and may be an integer greater than or equal to one. In other words, in embodiments, rows, columns, indexes, etc. may be counted from zero and counted from one.
  • Encoder An apparatus that performs encoding. That is, it may mean a coding apparatus.
  • Decoder An apparatus that performs decoding. That is, it may mean a decoding apparatus.
  • a block may mean a unit.
  • the current block may be a current block to be encoded at the time of encoding or a current block to be decoded at the time of decoding. Also, the current block may be at least one of a coding block, a prediction block, a residual block, and a transform block.
  • Sample It is the basic unit that constitutes a block. It can be expressed as a value from 0 to 2 Bd - 1 according to the bit depth (B d ).
  • a sample may be used in the same sense as a pixel or a pixel. That is, the samples, pixels, and pixels may have the same meaning.
  • Unit It can mean unit of image encoding and decoding.
  • a unit may be an area obtained by dividing one image.
  • a unit may mean a divided unit when an image is divided into subdivided units and then encoded or decoded. That is, one image can be divided into a plurality of units.
  • predetermined processing can be performed for each unit.
  • One unit may be further subdivided into smaller units having a smaller size than the unit.
  • the unit may be a block, a macroblock, a coding tree unit, a coding tree block, a coding unit, a coding block, A Prediction Unit, a Prediction Block, a Residual Unit, a Residual Block, a Transform Unit, a Transform Block, and the like.
  • the unit may also include a Luma component block, a corresponding chroma component block, and a syntax element for each block in order to be distinguished from the block.
  • the unit may have various sizes and shapes, and in particular the shape of the unit may include not only squares but also geometric figures that can be expressed in two dimensions, such as rectangles, trapezoids, triangles, pentagons.
  • the unit information may include at least one of a unit type indicating a coding unit, a prediction unit, a residual unit, a conversion unit, etc., a unit size, a unit depth, a unit encoding and decoding order,
  • Coding Tree Unit It is composed of two chrominance component (Cb, Cr) coded tree blocks related to one luminance component (Y) coded tree block. It may also include the blocks and the syntax elements for each block.
  • Each coding tree unit may be divided into a plurality of subunits such as a quad tree, a binary tree, a ternary tree, or the like in order to configure a lower unit such as a coding unit, a prediction unit, Can be divided. It can be used as a term to refer to a sample block which is a processing unit in the process of image encoding / decoding like an input image.
  • the quadtree may mean a quarternary tree.
  • Coding Tree Block It can be used as a term for designating any one of a Y encoded tree block, a Cb encoded tree block, and a Cr encoded tree block.
  • Neighbor block It can mean a block adjacent to the current block.
  • a block adjacent to the current block may refer to a block that is bordered by the current block or a block located within a predetermined distance from the current block.
  • the neighboring block may mean a block adjacent to the vertex of the current block.
  • a block adjacent to the vertex of the current block may be a block vertically adjacent to a neighboring block that is adjacent to the current block, or a block that is laterally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the current block.
  • a neighboring block may mean a restored neighboring block.
  • Reconstructed Neighbor Block may refer to a neighboring block that has already been encoded or decoded in a spatial / temporal manner around the current block.
  • the restored neighboring block may mean the restored neighboring unit.
  • the reconstructed spatial neighboring block may be a block already in the current picture and reconstructed through encoding and / or decoding.
  • the reconstructed temporal neighboring block may be a restored block at a position corresponding to the current block of the current picture in the reference picture or a neighboring block thereof.
  • Unit Depth This can mean the degree to which the unit is divided.
  • the root node can correspond to the first unit that has not been divided.
  • the superordinate node may be referred to as a root node.
  • the uppermost node may have a minimum depth value. At this time, the uppermost node may have a depth of Level 0.
  • a node with a depth of level 1 can represent a unit created as the first unit is once partitioned.
  • a node with a depth of level 2 may represent a unit created as the first unit is divided twice.
  • a node with a depth of level n may represent a unit created as the first unit is divided n times.
  • a leaf node may be the lowest node, and may be a node that can not be further divided.
  • the depth of the leaf node may be the maximum level.
  • the default value of the maximum level may be three.
  • the root node has the shallower depth and the leaf node has the deepest depth.
  • the level at which the unit exists may denote unit depth.
  • Bitstream may mean a bit string containing encoded image information.
  • Parameter Set Corresponds to header information in the structure in the bitstream. At least one of a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set and an adaptation parameter set may be included in the parameter set.
  • the set of parameters may also include a slice header and tile header information.
  • Parsing means to determine the value of a syntax element by entropy decoding the bitstream, or it may mean entropy decoding itself.
  • Symbol It can mean at least one of a syntax element of a unit to be encoded / decoded, a coding parameter, a value of a transform coefficient, and the like.
  • the symbol may mean a target of entropy encoding or a result of entropy decoding.
  • Prediction Mode It may be a mode to be encoded / decoded by intra prediction or a mode to be coded / decoded by inter prediction.
  • Prediction Unit It can mean a basic unit for performing prediction such as inter-picture prediction, intra-picture prediction, inter-picture compensation, in-picture compensation, and motion compensation.
  • One prediction unit may be divided into a plurality of smaller partitions or a plurality of lower prediction units.
  • the plurality of partitions may also be a base unit in performing prediction or compensation.
  • the partition generated by the division of the prediction unit may also be a prediction unit.
  • Prediction Unit Partition It can mean a prediction unit divided form.
  • Reference Picture List may refer to a list including one or more reference pictures used for inter-picture prediction or motion compensation.
  • the types of the reference image list may be LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3) Lists can be used.
  • Inter-Prediction Indicator It can mean inter-picture prediction direction (unidirectional prediction, bidirectional prediction, etc.) of the current block. Or the number of reference images used in generating a prediction block of the current block. Or the number of prediction blocks used when inter-picture prediction or motion compensation is performed on the current block.
  • Prediction list utilization flag indicates whether to generate a prediction block using at least one reference image in a specific reference image list.
  • the inter-picture prediction indicator can be derived using the prediction list utilization flag, and conversely, the inter prediction prediction indicator can be used to derive the prediction list utilization flag. For example, when the prediction list utilization flag indicates a first value of 0, it can be indicated that a prediction block is not generated using the reference image in the reference image list, and when indicating a second value of 1, It can be shown that a prediction block can be generated using the image list.
  • Reference Picture Index It can refer to an index indicating a specific reference image in a reference image list.
  • Reference picture refers to an image referred to by a specific block for inter-picture prediction or motion compensation.
  • the reference image may be an image including a reference block referred to by the current block for intra-picture prediction or motion compensation.
  • reference picture and “reference picture” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • Motion Vector It can be a two-dimensional vector used for inter-picture prediction or motion compensation.
  • the motion vector may mean an offset between a block to be encoded / decoded and a reference block.
  • (mvX, mvY) may represent a motion vector.
  • mvX may represent a horizontal component
  • mvY may represent a vertical component.
  • the search region may be a two-dimensional region for searching for a motion vector during inter-picture prediction.
  • the size of the search area may be MxN.
  • M and N may be positive integers, respectively.
  • Motion Vector Candidate It can be a block that is a candidate for prediction or a motion vector of the block when the motion vector is predicted.
  • the motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.
  • Motion Vector Candidate List may refer to a list constructed using one or more motion vector candidates.
  • Motion Vector Candidate Index Indicates an indicator indicating a motion vector candidate in a motion vector candidate list. And may be an index of a motion vector predictor.
  • Motion Information At least one of a motion vector, a reference image index, an inter-picture prediction indicator, a prediction list utilization flag, a reference image list information, a reference image, a motion vector candidate, a motion vector candidate index, a merge candidate, Can mean information including one.
  • Merge Candidate List It can mean a list composed of one or more merge candidates.
  • the merge candidate may include motion information such as an inter-picture prediction indicator, a reference picture index for each list, a motion vector, a prediction list utilization flag, and an inter-picture prediction indicator.
  • merge Index This can be an indicator that points to a merge candidate in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate a block from which the merge candidate is derived, among the restored blocks spatially / temporally adjacent to the current block. Further, the merge index may indicate at least one of the motion information of the merge candidate.
  • Transform Unit It can mean a basic unit for performing residual signal encoding / decoding such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, and transform coefficient encoding / decoding.
  • One conversion unit may be divided and divided into a plurality of lower conversion units having a smaller size.
  • the transform / inverse transform may include at least one of a first transform / inverse transform and a second transform / inverse transform.
  • Scaling can be a process of multiplying a quantized level by an argument.
  • a transform coefficient can be generated as a result of scaling to a quantized level.
  • Scaling can also be referred to as dequantization.
  • Quantization Parameter This value can be used to generate a quantized level using a transform coefficient in quantization. Alternatively, it may mean a value used in generating a transform coefficient by scaling the quantized level in the inverse quantization.
  • the quantization parameter may be a value mapped to a quantization step size.
  • Residual Quantization Parameter It can mean the difference value between the predicted quantization parameter and the quantization parameter of the unit to be encoded / decoded.
  • Scan may mean a method of arranging the order of coefficients in a unit, block, or matrix. For example, arranging a two-dimensional array in a one-dimensional array is called a scan. Alternatively, arranging the one-dimensional arrays in the form of a two-dimensional array may be called scanning or inverse scanning.
  • Transform Coefficient It can mean the coefficient value generated after the conversion in the encoder. Alternatively, it may mean a coefficient value generated after performing at least one of entropy decoding and inverse quantization in a decoder. The quantized level or the quantized transform coefficient level to which the quantization is applied to the transform coefficient or the residual signal may be included in the meaning of the transform coefficient.
  • Quantized Level It means a value generated by performing quantization on a transform coefficient or a residual signal in an encoder. Alternatively, it may mean a value to be subjected to inverse quantization before performing inverse quantization in the decoder. Similarly, quantized transform coefficient levels that are the result of transform and quantization can also be included in the meaning of the quantized levels.
  • Non-zero Transform Coefficient A non-zero transform coefficient or a non-zero transform coefficient level or a quantized level.
  • Quantization Matrix It can mean a matrix used in the quantization or inverse quantization process to improve the subjective image quality or the objective image quality of the image.
  • the quantization matrix may also be referred to as a scaling list.
  • Quantization Matrix Coefficient It can mean each element in the quantization matrix.
  • the quantization matrix coefficient may be referred to as a matrix coefficient.
  • Default Matrix It can mean a predetermined quantization matrix predefined in the encoder and decoder.
  • Non-default Matrix It can mean a quantization matrix that is not predefined in the encoder and the decoder but is signaled by the user.
  • Statistic value Statistical value for at least one of variables having specific values that can be computed, coding parameters, constants, and the like can be calculated by averaging, weighted average, weighted sum, minimum value, maximum value, Value. ≪ / RTI >
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus to which the present invention is applied.
  • the encoding apparatus 100 may be an encoder, a video encoding apparatus, or an image encoding apparatus.
  • the video may include one or more images.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially encode one or more images.
  • an encoding apparatus 100 includes a motion prediction unit 111, a motion compensation unit 112, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, An inverse quantization unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.
  • the entropy encoding unit 150 may include an inverse quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, an inverse quantization unit 160,
  • the encoding apparatus 100 may perform encoding in an intra mode and / or an inter mode on an input image. Also, the encoding apparatus 100 can generate a bitstream including information encoded through encoding of an input image, and output the generated bitstream. The generated bit stream may be stored in a computer-readable recording medium or may be streamed through a wired / wireless transmission medium.
  • the switch 115 can be switched to intra, and when the inter mode is used in the prediction mode, the switch 115 can be switched to the inter.
  • the intra mode may mean intra prediction mode
  • the inter mode may mean inter prediction mode.
  • the encoding apparatus 100 may generate a prediction block for an input block of an input image.
  • the encoding apparatus 100 may code the residual block using a residual of the input block and the prediction block.
  • the input image can be referred to as the current image which is the object of the current encoding.
  • the input block may be referred to as the current block or the current block to be coded.
  • the intra predictor 120 can use a sample of a block already encoded / decoded around the current block as a reference sample.
  • the intra predictor 120 can perform spatial prediction of a current block using a reference sample and generate prediction samples of an input block through spatial prediction.
  • intra prediction may mean intra prediction.
  • the motion predicting unit 111 can search the reference image for the best match with the input block in the motion estimation process, and derive the motion vector using the searched region .
  • the search area may be used as the area.
  • the reference picture may be stored in the reference picture buffer 190.
  • it when encoding / decoding of the reference image has been processed, it can be stored in the reference picture buffer 190.
  • the motion compensation unit 112 may generate a prediction block for a current block by performing motion compensation using a motion vector.
  • the inter prediction may mean inter picture prediction or motion compensation.
  • the motion estimator 111 and the motion compensator 112 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a part of a reference image when the motion vector does not have an integer value .
  • a motion prediction and a motion compensation method of a prediction unit included in a corresponding encoding unit based on an encoding unit is performed using a skip mode, a merge mode, Advanced Motion Vector Prediction (AMVP) mode, and current picture reference mode, and performs inter-picture prediction or motion compensation according to each mode.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the subtractor 125 may generate a residual block using the difference between the input block and the prediction block.
  • the residual block may be referred to as a residual signal.
  • the residual signal may mean a difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming, quantizing, or transforming and quantizing the difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual block may be a residual signal in a block unit.
  • the transforming unit 130 may perform a transform on the residual block to generate a transform coefficient, and output the generated transforming coefficient.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing a transform on the residual block.
  • the transforming unit 130 may skip transforming the residual block.
  • a quantized level can be generated by applying quantization to the transform coefficients or residual signals.
  • the quantized level may also be referred to as a transform coefficient.
  • the quantization unit 140 can generate a quantized level by quantizing the transform coefficient or the residual signal according to the quantization parameter, and output the generated quantized level. At this time, the quantization unit 140 can quantize the transform coefficient using the quantization matrix.
  • the entropy encoding unit 150 can generate a bitstream by performing entropy encoding based on the values calculated by the quantization unit 140 or the coding parameters calculated in the encoding process according to the probability distribution And can output a bit stream.
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding of information on a sample of an image and information for decoding an image.
  • the information for decoding the image may include a syntax element or the like.
  • the entropy encoding unit 150 may use an encoding method such as exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) for entropy encoding.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding using a Variable Length Coding / Code (VLC) table.
  • VLC Variable Length Coding / Code
  • the entropy encoding unit 150 derives a binarization method of a target symbol and a probability model of a target symbol / bin and then outputs a derived binarization method, a probability model, a context model, May be used to perform arithmetic coding.
  • the entropy encoding unit 150 may change a two-dimensional block form coefficient into a one-dimensional vector form through a transform coefficient scanning method to encode a transform coefficient level (a quantized level).
  • the coding parameter may include not only information (flag, index, etc.) signaled by the encoder and signaled to the decoder, but also information derived from the coding or decoding process, such as a syntax element, and may be encoded or decoded It can mean the necessary information when.
  • Signaling a flag or an index may mean that the encoder encodes the flag or index into entropy encoding and includes the bitstream in the bitstream.
  • the decoder decodes the corresponding flag or index from the bitstream. It may mean entropy decoding (Entropy Decoding).
  • the encoded current image can be used as a reference image for another image to be processed later. Accordingly, the encoding apparatus 100 can reconstruct or decode the encoded current image, and store the reconstructed or decoded image in the reference picture buffer 190 as a reference image.
  • the quantized level can be dequantized in the inverse quantization unit 160, And may be inverse transformed by the inverse transform unit 170.
  • the dequantized and / or inverse transformed coefficients may be combined with a prediction block through an adder 175.
  • a reconstructed block may be generated by summing the dequantized and / or inverse transformed coefficients and the prediction block.
  • the dequantized and / or inverse transformed coefficient means a coefficient in which at least one of inverse quantization and inverse transform is performed, and may mean a restored residual block.
  • the restoration block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 may include at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) Can be applied.
  • the filter unit 180 may be referred to as an in-loop filter.
  • the deblocking filter can remove block distortion occurring at the boundary between the blocks. It may be determined whether to apply a deblocking filter to the current block based on a number of columns included in the block or a sample included in the row to determine whether to perform the deblocking filter. When a deblocking filter is applied to a block, different filters can be applied according to the deblocking filtering strength required.
  • a sample offset value may be added to the sample value to compensate for encoding errors using a sample adaptive offset.
  • the sample adaptive offset can correct the offset from the original image in units of samples for the deblocked image.
  • a method of dividing a sample included in an image into a predetermined number of regions and determining an offset to be performed and applying an offset to the corresponding region or applying an offset considering edge information of each sample may be used.
  • the adaptive loop filter can perform filtering based on the comparison between the reconstructed image and the original image. After dividing the samples included in the image into predetermined groups, a filter to be applied to the group may be determined, and different filtering may be performed for each group. Information relating to whether to apply the adaptive loop filter can be signaled by a coding unit (CU), and the shape and filter coefficient of the adaptive loop filter to be applied according to each block can be changed.
  • CU coding unit
  • the reconstructed block or reconstructed image obtained through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the reconstruction block through the filter 180 may be part of the reference image.
  • the reference image may be a restored image composed of restoration blocks that have passed through the filter unit 180.
  • the stored reference picture can then be used for inter-picture prediction or motion compensation.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus to which the present invention is applied.
  • the decoding apparatus 200 may be a decoder, a video decoding apparatus, or an image decoding apparatus.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, a motion compensation unit 250, an adder 255, A filter unit 260, and a reference picture buffer 270.
  • the decoding apparatus 200 can receive the bit stream output from the encoding apparatus 100.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream stored in a computer-readable recording medium or a bitstream streamed through a wired / wireless transmission medium.
  • the decoding apparatus 200 can perform decoding in an intra mode or an inter mode with respect to a bit stream. Also, the decoding apparatus 200 can generate a reconstructed image or a decoded image through decoding, and output a reconstructed image or a decoded image.
  • the switch When the prediction mode used for decoding is the intra mode, the switch can be switched to intra.
  • the prediction mode used for decoding is the inter mode, the switch can be switched to the inter.
  • the decoding apparatus 200 can obtain a reconstructed residual block by decoding the input bitstream, and can generate a prediction block. Once the restored residual block and the prediction block are obtained, the decoding apparatus 200 can generate a reconstruction block to be decoded by adding the restored residual block and the prediction block.
  • the block to be decoded can be referred to as a current block.
  • the entropy decoding unit 210 may generate the symbols by performing entropy decoding according to the probability distribution of the bitstream.
  • the generated symbols may include symbols in the form of quantized levels.
  • the entropy decoding method may be a reversal of the above-described entropy encoding method.
  • the entropy decoding unit 210 may change the one-dimensional vector form factor into a two-dimensional block form through a transform coefficient scanning method to decode a transform coefficient level (quantized level).
  • the quantized level may be inversely quantized in the inverse quantization unit 220 and inversely transformed in the inverse transformation unit 230.
  • the quantized level can be generated as a reconstructed residual block as a result of performing inverse quantization and / or inverse transform.
  • the inverse quantization unit 220 may apply the quantization matrix to the quantized level.
  • the intraprediction unit 240 can generate a prediction block by performing spatial prediction on the current block using the sample value of the already decoded block around the current block to be decoded.
  • the motion compensation unit 250 can generate a prediction block by performing motion compensation on the current block using the motion vector and the reference image stored in the reference picture buffer 270.
  • the motion compensation unit 250 may generate a prediction block by applying an interpolation filter to a part of the reference image when the value of the motion vector does not have an integer value. It is possible to determine whether the motion compensation method of the prediction unit included in the encoding unit is based on the encoding unit in order to perform motion compensation, such as a skip mode, merge mode, AMVP mode, or current picture reference mode, To perform motion compensation.
  • the adder 255 may add the restored residual block and the predicted block to generate a restored block.
  • the filter unit 260 may apply at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset, and an adaptive loop filter to a restoration block or a restored image.
  • the filter unit 260 may output a restored image.
  • the restored block or reconstructed image may be stored in the reference picture buffer 270 and used for inter prediction.
  • the reconstruction block through the filter unit 260 may be part of the reference image. In other words, the reference image may be a reconstructed image including reconstruction blocks through the filter unit 260.
  • the stored reference picture can then be used for inter-picture prediction or motion compensation.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a division structure of an image when coding and decoding an image.
  • Figure 3 schematically shows an embodiment in which one unit is divided into a plurality of lower units.
  • a coding unit can be used for coding and decoding.
  • An encoding unit can be used as a basic unit of image encoding / decoding.
  • the encoding unit can be used in a unit in which the intra-frame prediction mode and the inter-frame prediction mode are distinguished during image encoding / decoding.
  • the encoding unit may be a basic unit used for a process of prediction, conversion, quantization, inverse transform, inverse quantization, or encoding / decoding of transform coefficients.
  • an image 300 is sequentially divided in units of a Largest Coding Unit (LCU), and a divided structure is determined in LCU units.
  • the LCU can be used with the same meaning as a coding tree unit (CTU).
  • the division of a unit may mean division of a block corresponding to the unit.
  • the block division information may include information about the depth of the unit.
  • the depth information may indicate the number and / or the number of times the unit is divided.
  • One unit may be divided hierarchically into a plurality of subunits with depth information based on a tree structure. That is to say, the unit and the lower unit generated by the division of the unit can correspond to the node and the child node of the node, respectively.
  • Each divided subunit may have depth information.
  • the depth information may be information indicating the size of the CU and may be stored for each CU. Since the unit depth indicates the number and / or degree of division of the unit, the division information of the lower unit may include information on the size of the lower unit.
  • the divided structure may mean the distribution of a coding unit (CU) in the CTU 310.
  • This distribution can be determined according to whether or not to divide one CU into CUs of two or more positive integers (including 2, 4, 8, 16, etc.).
  • the horizontal size and the vertical size of the CU generated by the division are respectively one half of the horizontal size and the vertical size of the CU before the division, or a size smaller than the horizontal size of the CU before the division according to the divided number and a size smaller than the vertical size Lt; / RTI >
  • the CU may be recursively partitioned into a plurality of CUs.
  • the size of at least one of the horizontal and vertical sizes of the partitioned CUs can be reduced compared to at least one of the horizontal and vertical sizes of the CUs before partitioning.
  • the partitioning of the CU can be done recursively up to a predetermined depth or a predetermined size.
  • the depth of the CTU may be zero
  • the depth of the Smallest Coding Unit (SCU) may be a predetermined maximum depth.
  • the CTU may be an encoding unit having a maximum encoding unit size as described above
  • the SCU may be an encoding unit having a minimum encoding unit size.
  • the division starts from the CTU 310, and the depth of the CU increases by one every time the horizontal size and / or the vertical size of the CU is reduced by the division.
  • the unpartitioned CU may have a size of 2Nx2N.
  • a CU having a size of 2Nx2N can be divided into four CUs having an NxN size. The size of N can be reduced by half each time the depth is increased by one.
  • information on whether or not the CU is divided can be expressed through division information of the CU.
  • the division information may be 1-bit information. All CUs except SCU can contain partition information. For example, if the value of the division information is the first value, the CU may not be divided, and if the value of the division information is the second value, the CU may be divided.
  • a CTU having a depth of 0 may be a 64x64 block. 0 may be the minimum depth.
  • An SCU with a depth of 3 may be an 8x8 block. 3 may be the maximum depth.
  • the CUs of the 32x32 block and the 16x16 block can be represented by depth 1 and depth 2, respectively.
  • the horizontal and vertical sizes of the divided four encoding units can be respectively half as large as the horizontal and vertical sizes of the encoding units before being divided have.
  • each of the 4 divided encoding units may have a size of 16x16.
  • the encoding unit is divided into a quad-tree type (quad-tree partition).
  • the horizontal or vertical size of the two divided encoding units may be half the size of the horizontal or vertical size of the encoding unit before being divided .
  • the two divided encoding units may each have a size of 16x32.
  • the two divided encoding units may each have a size of 8x16.
  • the coding unit can be divided into three coding units by dividing the horizontal or vertical size of the coding unit before division into a ratio of 1: 2: 1.
  • the three divided encoding units may have sizes of 16x8, 16x16 and 16x8 from the upper side, respectively.
  • the three divided encoding units may have sizes of 8x32, 16x32, and 8x32 from the left side, respectively.
  • the CTU 320 of FIG. 3 is an example of a CTU to which a quad tree partition, a binary tree partition, and a triple partition tree are all applied.
  • a quadtree division in order to divide the CTU, at least one of a quadtree division, a binary tree division, and a triple division tree division may be applied.
  • Each partition may be applied based on a predetermined priority.
  • quadtree partitioning may be applied to CTU preferentially.
  • An encoding unit, which can no longer be quad-tree partitioned, can correspond to a leaf node of a quadtree.
  • An encoding unit corresponding to a leaf node of a quad tree may be a root node of a binary tree and / or a triplet tree. That is, the encoding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be binary tree divided, triple divided tree divided, or no longer divided.
  • the encoding unit corresponding to the leaf node of the quad tree is subjected to binary tree division or triple tree division so that the encoding unit generated is not subjected to the quad tree division again, so that the division of the block and / Can be effectively performed.
  • the division of the encoding unit corresponding to each node of the quadtree can be signaled using the quad partition information.
  • the quad partition information having the first value (e.g., '1') may indicate that the encoding unit is quad-tree partitioned.
  • Quad partition information having a second value (e.g., '0') may indicate that the encoding unit is not quad-tree partitioned.
  • the quad partition information may be a flag having a predetermined length (e.g., 1 bit).
  • the encoding unit corresponding to the leaf node of the quadtree can be binary tree divided or triple divided tree.
  • the encoding unit generated by the binary tree division or the triple division tree division may be again binary tree division or triple division tree division or may not be further divided.
  • the partition where there is no priority between the binary tree partition and the triple partition tree partition may be referred to as a multi-type tree partition. That is, the encoding unit corresponding to the leaf node of the quadtree may be the root node of the multi-type tree.
  • the division of the encoding unit corresponding to each node of the hybrid type tree may be signaled using at least one of the division type information of the hybrid type tree, the division direction information, and the division tree information. Division information, division direction information, and division tree information may be sequentially signaled for division of an encoding unit corresponding to each node of the hybrid type tree.
  • the division information of the hybrid type tree having the first value may indicate that the encoding unit is a hybrid type tree.
  • Information indicating whether the hybrid type tree has the second value e.g., '0'
  • the encoding unit may further include the division direction information.
  • the dividing direction information can indicate the dividing direction of the composite type tree division.
  • the division direction information having the first value (e.g., '1') may indicate that the encoding unit is divided in the vertical direction.
  • the division direction information having the second value (e.g., '0') may indicate that the encoding unit is divided in the horizontal direction.
  • the encoding unit may further include segmentation tree information.
  • the partition tree information can indicate the tree used for the complex tree partition.
  • the segmentation tree information having the first value (e.g., '1') may indicate that the encoding unit is binary tree segmented.
  • the segmentation tree information having the second value (e.g., '0') may indicate that the encoding unit is divided into three segments.
  • the division information, the division tree information, and the division direction information may each be a flag having a predetermined length (e.g., 1 bit).
  • At least one of quad partition information, partition information of the hybrid type tree, partition direction information, and partition tree information may be entropy-encoded / decoded.
  • information of a neighboring encoding unit adjacent to the current encoding unit may be used.
  • the context information for entropy encoding / decoding of the information of the current encoding unit can be derived based on the information of the surrounding encoding unit.
  • the information of the surrounding encoding unit may include at least one of the quad division information of the encoding unit, the division type information of the hybrid type tree, the division direction information, and the division tree information.
  • binary tree partitioning may be performed preferentially. That is, the binary tree segmentation is applied first, and the encoding unit corresponding to the leaf node of the binary tree can be set as the root node of the triplet tree. In this case, the quad tree segmentation and the binary tree segmentation may not be performed for the encoding unit corresponding to the node of the triple segment tree.
  • An encoding unit that is no longer segmented by a quadtree segmentation, a binary tree segmentation and / or a tri-segment tree segmentation may be a unit of encoding, prediction and / or conversion. That is, the encoding unit may not be further divided for prediction and / or conversion. Therefore, a division structure for dividing an encoding unit into a prediction unit and / or a conversion unit, division information, and the like may not exist in the bitstream.
  • the encoding unit can be recursively divided until the size becomes equal to or smaller than the size of the maximum conversion block. For example, when the size of the encoding unit is 64x64 and the size of the maximum conversion block is 32x32, the encoding unit can be divided into four 32x32 blocks for conversion. For example, when the size of the encoding unit is 32x64 and the size of the maximum conversion block is 32x32, the encoding unit can be divided into two 32x32 blocks for conversion.
  • whether or not the division of the encoding unit for conversion is not signaled separately, but may be determined by comparing the width or height of the encoding unit or the width or height of the maximum conversion block. For example, when the width of the encoding unit is larger than the width of the maximum conversion block, the encoding unit can be bisected vertically. Further, when the vertical length of the encoding unit is larger than the vertical length of the maximum conversion block, the encoding unit can be bisected horizontally.
  • Information on the maximum and / or minimum size of the encoding unit information on the maximum and / or minimum size of the conversion block may be signaled or determined at a higher level of the encoding unit.
  • the higher level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, or the like.
  • the minimum size of the encoding unit may be determined to be 4x4.
  • the maximum size of the transform block may be determined to be 64x64.
  • the minimum size of the transform block may be determined to be 4x4.
  • Information on the minimum size (quadtree minimum size) of the encoding unit corresponding to the leaf node of the quad tree and / or information on the maximum depth (hybrid tree maximum depth) from the root node to the leaf node of the hybrid tree, May be signaled or determined at a higher level of the unit.
  • the higher level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, or the like.
  • Information about the quadtree minimum size and / or information about the hybrid tree maximum depth may be signaled or determined for each of the on-screen slice and the on-screen slice.
  • the difference information between the size of the CTU and the maximum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level of the encoding unit.
  • the higher level may be, for example, a sequence level, a picture level, a slice level, or the like.
  • Information on the maximum size (binary tree maximum size) of the encoding unit corresponding to each node of the binary tree can be determined based on the size of the encoding tree unit and the difference information.
  • the maximum size of the encoding unit corresponding to each node of the triplet tree may have different values depending on the type of the slice. For example, in the case of an in-screen slice, the maximum size of the triplet tree may be 32x32.
  • the maximum size of the triplet tree may be 128x128.
  • the minimum size (minimum tree size of the binary tree) of the encoding unit corresponding to each node of the binary tree and / or the minimum size of the encoding unit corresponding to each node of the triplet tree Size can be set.
  • the binary tree maximum size and / or the triplet tree maximum size may be signaled or determined at the slice level.
  • the binary tree minimum size and / or triplet tree minimum size may be signaled or determined at the slice level.
  • the quad partition information, the partition information of the hybrid type tree, the partition tree information and / or the partition direction information may or may not exist in the bit stream.
  • the encoding unit does not include the quad-partition information, and the quad-partition information can be inferred as the second value.
  • the size (horizontal and vertical) of the encoding unit corresponding to a node of the hybrid tree is larger than the binary tree maximum size (horizontal and vertical) and / or the triplet tree maximum size (horizontal and vertical) Binary tree segmentation and / or triple segmentation tree segmentation. Accordingly, the division information of the hybrid type tree is not signaled and can be inferred as a second value.
  • the encoding unit may not be binary tree segmented and / or tri-segmented tree segmented. Accordingly, the division information of the hybrid type tree is not signaled and can be inferred as a second value. This is because, when the encoding unit is subjected to binary tree segmentation and / or triple segmentation, encoding units smaller than the minimum size of the binary tree and / or the minimum size of the triplet tree are generated.
  • the encoding unit may not be binary tree segmented and / or tri-segmented tree segmented. Accordingly, the division information of the hybrid type tree is not signaled and can be inferred as a second value.
  • the encoding unit corresponding to the node of the hybrid tree It is possible to signal whether the tree is divided or not. Otherwise, the encoding unit may not be binary tree segmented and / or tri-segmented tree segmented. Accordingly, the division information of the hybrid type tree is not signaled and can be inferred as a second value.
  • the dividing direction information can be signaled. Otherwise, the division direction information is not signaled and can be inferred as a value indicating a direction in which division is possible.
  • the partitioning tree information is not signaled and can be inferred as a value indicating a partitionable tree.
  • a quantized level can be generated by performing a conversion and / or a quantization process on the residual signal generated after intra-picture or inter-picture prediction.
  • the residual signal may be generated as a difference between the original block and the prediction block (intra prediction block or inter prediction block).
  • the prediction block may be a block generated by intra-picture prediction or inter-picture prediction.
  • the prediction block may be a block generated by combining at least one of intra-picture prediction and inter-picture prediction.
  • the transformation may include at least one of a primary transformation and a secondary transformation. When the primary conversion is performed on the residual signal, the conversion coefficient can be generated, and the secondary conversion coefficient can be generated by performing the secondary conversion on the conversion coefficient.
  • the residual signal can be converted into the frequency domain through a conversion process as part of the quantization process.
  • various DCT and DST kernels can be used in addition to DCT type 2 (DCT-II), and these conversion kernels can perform one-dimensional transform (1D transform) on the horizontal and / A conversion may be performed to a separable transform that performs each of them, or a conversion to a 2D Non-separable transform may be performed.
  • the DCT and DST types used in the conversion can be obtained by converting at least one of DCT-V, DCT-VIII, DST-I, and DST-based transformations such as DCT- Can be used adaptively and can derive the DCT or DST type used in the transformation, for example, by constructing a transform set as in the example of Tables 1 to 2.
  • the intra-picture prediction mode of the current encoding / decoding target block in the encoder / And perform the transform and / or inverse transform using the transform included in the corresponding transform set.
  • the transform set is not entropy-encoded / decoded but may be defined according to the same rules in the encoder / decoder.
  • one of the transformations belonging to the transform set may be entropy coded / decoded indicating which transform is used.
  • a total of three transform sets are constructed according to the intra-picture prediction mode as shown in Table 2, and three transforms are used for the horizontal transform and the vertical transform
  • the encoding efficiency can be improved by encoding / decoding the residual signal using an optimal conversion method after performing a total of 9 multiple conversion methods in combination.
  • truncated unary binarization may be used to entropy encode / decode information on which one of the three transforms belonging to one transform set is used.
  • information indicating which one of the transforms belonging to the transform set is used for at least one of the vertical transform and the horizontal transform can be entropy encoded / decoded.
  • the encoder may perform a secondary transformation to increase the energy concentration for the transformed coefficients as in the example of FIG.
  • the quadratic transformation may also perform a separate transform that performs one-dimensional transforms for each of the horizontal and / or vertical directions, or may perform a two-dimensional undivided transform, and the transformed information used may be signaled, May be implicitly derived in the encoder / decoder according to the encoding information.
  • a transform set for a second transform can be defined, such as a first transform, and the transform set can be defined according to the same rules in the encoder / decoder as opposed to entropy encoding / decoding.
  • information indicating which transformations were used among the transformations belonging to the transform set may be signaled, and may be applied to at least one of residual signals through intra-picture or inter-picture prediction.
  • At least one of the number or type of the transform candidates differs according to the transform set, and at least one of the number or types of transform candidates is the position, size, shape, and prediction mode of the block (CU, PU, TU, / inter mode) or the directional / non-directional of the intra-picture prediction mode may be variably determined.
  • the decoder can perform the second-order inverse transformation according to whether the second-order inverse transformation is performed, and perform the first-order inverse transformation according to whether the first inverse transformation is performed on the result of the second inverse transformation.
  • the above-described primary conversion and secondary conversion may be applied to at least one signal component of the luminance / chrominance components or may be applied according to an arbitrary coding block size / / 2 < / RTI > transformation, may be implicitly derived by the encoder / decoder in accordance with at least one of entropy encoding / decoding or current /
  • a quantized level can be generated by performing quantization on the result of performing the primary conversion and / or the secondary conversion or the residual signal.
  • the quantized level may be scanned according to at least one of upper right diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan based on at least one of an intra-picture prediction mode or a block size / shape.
  • an up-right diagonal scan can be used to change the block coefficients into a one-dimensional vector or array.
  • a vertical scan in which two-dimensional block type coefficients are scanned in the column direction instead of the upper-right diagonal scan in accordance with the size of a conversion block and / or an intra-frame prediction mode, and a horizontal scan in which a two-dimensional block type coefficient is scanned in a row direction may be used .
  • the scanned quantized levels may be entropy encoded and included in the bitstream.
  • the decoder can generate a quantized level by entropy decoding the bitstream.
  • the quantized levels of the one-dimensional vector or the array form can be inversely scanned and arranged in a two-dimensional block form. At this time, at least one of upper right diagonal scanning, vertical scanning, and horizontal scanning may be performed as a method of inverse scanning.
  • a residual signal may be generated.
  • the residual signal for the 8x8 block is divided into three 4x4 sub-blocks according to the three scanning scanning methods shown in FIG. 6
  • the quantized transform coefficients can be entropy encoded while scanning the transform coefficients.
  • entropy decoding can be performed while inversely scanning the quantized transform coefficients.
  • the inverse-scanned quantized transform coefficients become transform coefficients after inverse quantization, and at least one of a second-order inverse transform or a first-order inverse transform can be performed to generate a reconstructed residual signal.
  • FIG. 7 a method of scanning a transform coefficient according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 18.
  • FIG. 7 a method of scanning a transform coefficient according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 18.
  • one or more of the transform coefficients generated as a result of the first transform on the residual signal of the current block, the transform coefficients generated by additionally performing the second transform on the first transform result, Can be scanned based on a scanning unit and a scanning order.
  • the output of the primary conversion, the output of the secondary conversion, the output of the quantization, the output of the primary and secondary conversion, the output of the primary conversion and quantization, the output of the primary and secondary conversion It can be called collectively.
  • the coefficient that is the result of performing only quantization without conversion is also referred to as a conversion coefficient for the sake of convenience.
  • the entropy-decoded transform coefficients may be inverse scanned based on one or more scanning units and a scanning order before inverse transformation.
  • the transform coefficients may be entropy-coded and / or de-quantized transform coefficients.
  • the scanning unit and the scanning order of the transform coefficients are described below based on the encoder, the inverse scanning unit and the inverse scanning order of the transform coefficients can be described in the decoder in the same manner as in the encoder.
  • the transform coefficients can be quantized and scanned. At this time, the scanned transform coefficients can be entropy-encoded in the encoder.
  • entropy-decoded transform coefficients can be rearranged in a block form by inverse scan.
  • the transform coefficients arranged in block form can be subjected to inverse quantization, quadratic inverse transform, quadratic inverse transform, first order inverse transform or first order inverse transform.
  • the transform coefficients arranged in block form can be inversely quantized and then inversely transformed (second-order inverse transform and / or first-order inverse transform).
  • the inverse transformed transform coefficient may be the restored residual signal of the current block.
  • the input of the dequantization, the input of the second order inverse transformation, the input of the first order inverse transformation, the input of the first and second order inverse transform, the input of the dequantization and first order inverse transformation, the dequantization and the input of the first and second inverse transform Can be collectively referred to as a conversion coefficient.
  • the coefficient as the input of the inverse quantization without conversion is also referred to as a conversion coefficient for the sake of convenience.
  • a scan or a scanning may be a scan or a reverse scan in the encoder / decoder.
  • the reverse scan in the decoder may be referred to as a scan.
  • the scanning order may be a scanning method. At this time, the scanning order may indicate at least one of a diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan.
  • the scanning order is not limited to the scanning.
  • the scanning order is not limited to the scanning.
  • the scanning order is not limited to the scanning.
  • the scanning order is not limited to the scanning.
  • the scanning order may be a first vertical first scan for preferentially scanning the first column, A first horizontal priority scan for scanning prior to other rows, a second horizontal priority scan for preferentially scanning the first row and the second row over other rows, an up-right diagonal scan, a down-left diagonal scan, And the like.
  • the individual coefficient may mean each of the transform coefficients.
  • the first vertical priority scanning, the second vertical priority scanning, the first horizontal priority scanning, and the second horizontal priority scanning correspond to the first vertical priority scanning order, the second vertical priority scanning order, the first horizontal priority scanning order , And a second horizontal priority scanning sequence.
  • first (or second) vertical priority scan is not limited to preferentially scanning the first column (or the first column and the second column), and the selected one (or two) columns can be preferentially scanned.
  • the first (or second) horizontal priority scan is not limited to scanning the first row (or the first row and the second row) preferentially, and the selected one (or two) rows can be preferentially scanned.
  • the selection of columns or rows to be preferentially scanned can be performed based on at least one of information to be signaled by the bit stream, information promised in the encoder / decoder, encoding parameters, and a look-up table.
  • any selected N rows or columns may be scanned prior to other rows or columns, or scanned to another row or column.
  • the starting position and the ending position of the scanning sequence can be defined as upper left and lower right of the block, respectively.
  • the starting position and the ending position of the scanning sequence may be defined as the lower right and upper left positions of the block, respectively.
  • a scanning order in which a top left position is a start position and a bottom right position is an end position in a block is defined.
  • scanning is performed in a reverse order of the scanning order Can be performed.
  • a scanning order starting from the lower right end position in the block and ending with the upper left end position is defined.
  • scanning is performed in the reverse order of the scanning order Can be performed.
  • the starting position and the ending position of the scanning sequence according to the present invention are not limited to the above example, and the positions of any two pixels in the block may be determined as the starting position and the ending position of the scanning order.
  • at least one of the two arbitrary pixels may be a corner pixel.
  • Coefficients belonging to a fixed size (for example, a 4x4 square sub-block) in the current block can be determined as one coefficient group (CG). That is, a coefficient group including N coefficients in the current block as a group can be defined for entropy encoding / decoding the transform coefficients.
  • N may be a positive integer of 0 or more.
  • the size of the coefficient group may have a size of JxK, and a total of JxK coefficients may be included in one coefficient group.
  • J and K may be positive integers and may have different values or have the same value.
  • at least one of J and K may be information signaled to the decoder in the encoder or may be a predetermined value in the encoder / decoder.
  • a flag and / or a syntax element for entropy encoding / decoding the transform coefficients may be determined for each coefficient group unit or each individual coefficient unit. That is, at least one or more of the flags and / or syntax elements for the transform coefficients may be entropy encoded / decoded in the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • flag and / or the syntax element may include at least one of coded_sub_block_flag (hereinafter, CSBF), sig_coeff_flag, coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag, coeff_abs_level_greater3_flag, coeff_abs_level_greater4_flag, coeff_abs_level_greater5_flag, coeff_sign_flag, coeff_abs_level_remaining_value.
  • CSBF coded_sub_block_flag
  • coded_sub_block_flag may be a syntax element indicating whether there is any non-zero transform coefficient in each CG.
  • sig_coeff_flag may be a syntax element indicating whether the transform coefficient is 0 or not.
  • coeff_abs_level_greater1_flag may be a syntax element indicating whether the absolute value of the transform coefficient is greater than one or not.
  • coeff_abs_level_greater2_flag may be a syntax element indicating whether the absolute value of the transform coefficient is greater than 2 or not.
  • coeff_abs_level_greater3_flag may be a syntax element indicating whether the absolute value of the transform coefficient is greater than 3 or not.
  • coeff_abs_level_greater4_flag may be a syntax element indicating whether the absolute value of the transform coefficient is greater than 4 or not.
  • coeff_abs_level_greater5_flag may be a syntax element indicating whether the absolute value of the transform coefficient is greater than 5 or not.
  • coeff_sign_flag may be a syntax element indicating a sign of the transform coefficient.
  • coeff_abs_level_remaining_value may be a syntax element indicating a value obtained by subtracting N from the absolute value of the transform coefficient when the absolute value of the transform coefficient is greater than N. [
  • N may be a positive integer.
  • the coeff_abs_level_remaining_value may be a syntax element indicating a value obtained by subtracting 3 from the absolute value of the transform coefficient when the absolute value of the transform coefficient is greater than 3.
  • coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag, coeff_abs_level_greater3_flag, coeff_abs_level_greater4_flag and coeff_abs_level_greater5_flag are entropy-encoded / decoded
  • the coeff_abs_level_remaining_value is a syntax element indicating a value obtained by subtracting 6 from the absolute value of the transform coefficient when the absolute value of the transform coefficient is greater than 6 .
  • At least one of the flags and syntax elements for entropy encoding / decoding the transform coefficients may be entropy encoded / decoded while scanning the current intra-block transform coefficients using the scanning procedure described below.
  • At least one or more of the flags and syntax elements for entropy encoding / decoding the transform coefficients may be scanned and entropy-encoded or entropy-decoded in accordance with a different scanning order. At this time, at least one of the flags and syntax elements for entropy encoding / decoding the transform coefficients may be determined based on the encoding parameters of the current block.
  • the transform coefficient to be scanned may mean at least one of a quantized transformed coefficient level, a transform coefficient, a quantized level, and a residual signal coefficient.
  • scanning can be performed on a quantization matrix (a quantization matrix or a scaling list) by using at least one of the scanning orders for the transform coefficients.
  • the scanning order applied to the transform coefficients and the scanning order applied to the quantization matrix may correspond to each other. That is, one of the two scanning sequences may be derived based on the other. For example, they may be different by being derived by the same or a predetermined method.
  • a method of performing a scan in an encoder will be described for convenience, but the present invention is not limited thereto, and a reverse scan may be performed according to a method of performing a scan in an encoder in a decoder.
  • the transform coefficients may be scanned in one or more scanning units.
  • the scanning unit of the transform coefficients may be any one of an area unit, a coefficient group unit, an individual coefficient unit, and a mixture unit.
  • scanning on a region-by-region basis may mean that scanning is performed on each of the intra-region transform coefficients including at least one of the blocks including the current block.
  • the size of the area may be greater than or equal to the size of the current block.
  • scanning when scanning is performed on a region-by-region basis, scanning may be performed between each coefficient group after dividing the coefficient groups into regions, and the transform coefficients may be performed on the transform coefficients existing in each coefficient group.
  • Scanning in units of a coefficient group means that the current block is divided into at least one coefficient group, and scanning can be performed between each coefficient group, and scanning is performed on the transform coefficients existing in each coefficient group.
  • the unit group scanning of the coefficient group means that scanning can be performed between the coefficient groups and the scanning can be performed on the conversion coefficients in the coefficient group.
  • the scanning in the individual coefficient unit may mean that the scanning is performed for each of the current intra-block transform coefficients without using the coefficient group.
  • the transform coefficients in the current block may be one of a size or a form (2Nx2N, 2NxN, Nx2N, 3NxN, Nx3N, 3Nx2N, 2Nx3N, 4NxN, Nx4N, 4Nx3N, 3Nx4N, 8NxN, Nx8N, 8Nx7N, 7Nx8N Or more, or may be scanned in units of individual coefficients.
  • the shape may mean at least one of the shape of the block is a square, a non-square, a non-square having a long length in a longitudinal direction, and a non-square having a long length in a transverse direction.
  • the scanning unit may be determined based on the size of the current block.
  • the scanning unit may be determined based on a comparison between the size of the current block and a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value may mean a reference size for determining a scanning unit, and may be expressed in at least one of a minimum value and a maximum value.
  • the predetermined threshold value may be a fixed value pre-assigned to the encoder / decoder, and may include a coding / decoding related parameter of the current block (for example, prediction mode (inter picture prediction or intra picture prediction) (E.g., a sequence, a picture, a slice, a tile, a CTU, or a bitstream) based on at least one of a first mode, a first mode and a second mode, Block level, etc.).
  • prediction mode inter picture prediction or intra picture prediction
  • a block with a minimum length M and a length M equal to or larger than M may be scanned in units of a coefficient group, and a block that is not yet scanned may be scanned in units of individual coefficients.
  • M a minimum length
  • M a length M equal to or larger than M
  • the present invention is not limited to the above example.
  • a block having a threshold value (N or M) or less may be scanned in a unit of a coefficient group, and a block other than the threshold may be scanned in a unit of individual coefficients.
  • the scanning unit can be determined based on the type of the current block.
  • the current block when the current block is rectangular, it can be scanned in discrete units of measure.
  • the current block when it is in the form of a square, it can be scanned on a coefficient group basis.
  • the present invention is not limited to the above example.
  • a current block in a rectangular shape may be scanned in a unit of a coefficient group, and a current block in a square form may be scanned in a separate coefficient unit.
  • the determination of the scanning unit can be determined based on the intra-picture prediction mode of the current block.
  • the value of the intra-picture prediction mode itself may be considered, and whether the intra-picture prediction mode is the non-directional mode (DC mode or Planar mode) or the directionality (e.g., vertical direction or horizontal direction) May be considered.
  • the scan can be performed in units of a coefficient group.
  • the intra-picture prediction mode of the current block when the intra-picture prediction mode of the current block is the vertical mode, it can be scanned in the individual coefficient unit.
  • the intra-picture prediction mode of the current block when the intra-picture prediction mode of the current block is the horizontal mode, it can be scanned in the individual coefficient unit.
  • the present invention is not limited to the above example.
  • the unit in the case of the non-directional mode, the unit may be scanned in units of individual coefficients.
  • the vertical mode or the horizontal mode In the case of the vertical mode or the horizontal mode,
  • the information about the scanning unit can be signaled from the encoder to the decoder. Accordingly, the decoder may determine the scanning unit of the current block using the information on the signaling scanning unit.
  • FIG. 7 to 9 are views for explaining a scanning unit according to an embodiment of the present invention.
  • the scanning unit may be determined in units of a fixed-size coefficient group or a separate coefficient unit that are pre-defined according to the size and / or shape of the current block. For example, a single group of coefficients having the same aspect ratio as the current block may be used.
  • the size of the coefficient group unit can be determined based on the width / height ratio of the current block.
  • the transform coefficients in the current block can be scanned in the same coefficient group unit.
  • the same coefficient group unit may mean that at least one of the size of the coefficient group unit and the form of the coefficient group unit is the same.
  • the transform coefficients in the current block of 16x16 size can be scanned in the same coefficient group unit of 8x8.
  • the transform coefficients in the current block of 8x16 size can be scanned in the same coefficient group unit of 4x8.
  • the 16x8 current transform coefficients in the block can be scanned in the same coefficient group of 8x4.
  • the transform coefficients in the current block of 16x16 size can be scanned in the same coefficient group unit of 4x4.
  • the transform coefficients in the current block having the size of 8x16 can be scanned in units of the same coefficient group of 2x4.
  • the transform coefficients in the current block having the size of 16x8 can be scanned in units of the same coefficient group of 4x2.
  • the transform coefficients in the current block may be scanned in different coefficient group units.
  • the different coefficient group unit may mean that at least one of the size of the coefficient group unit and the form of the coefficient group unit is different.
  • the 8x16 current-block transform coefficients can be divided into one 8x8 coefficient group, two 4x4 coefficient groups, and eight 2x2 coefficient groups.
  • the coefficient group unit size information can be signaled from the encoder to the decoder. Accordingly, the decoder may determine the scanning unit of the current block using the signaled coefficient group unit size information.
  • the transform coefficients in the current block can be scanned in individual coefficient units.
  • the meaning of scanning in the individual coefficient unit may mean that the conversion coefficient for the entire current block is scanned without dividing the current block into coefficient groups.
  • the transform coefficients in the current block of 16x8 size can be scanned in the individual coefficient unit.
  • the transform coefficients in the current block can be scanned in a mixed unit.
  • the meaning of scanning in the mixed unit means that the coefficients belonging to some of the conversion coefficients in the current block are scanned in units of the coefficient group, and the remaining regions are scanned in the individual coefficient unit.
  • the transform coefficients belonging to the upper left 4x4 region among the transform coefficients in the current block having the size of 16x8 can be scanned in units of 4x4 coefficient groups, and the remaining regions can be scanned in the individual coefficient units.
  • the present invention is not limited to the above example, and the size and / or shape of some areas may be derived based on the size and / or shape of the current block. For example, if the current block is a 16x8 block, the partial area may be an 8x4 block.
  • At least one of a transverse length and a transverse length of a region may be derived based on at least one of a transverse length and a transverse length of the current block.
  • information indicating the size and / or shape of some areas may be entropy encoded / decoded.
  • the size and / or shape of some regions may be derived from information of the current block and / or at least one neighboring block.
  • the position of some area is not limited to the upper left of the current block, and may be any position of the current block.
  • some areas may be located at the lower left corner, the upper right corner, or the lower right corner of the current block.
  • the position of some area may be derived based on at least one of coding parameters including the size, shape, depth of a current block, prediction mode, intra prediction mode, and the like.
  • information about the location of some of the areas may be signaled to the decoder in the encoder or derived from information in the current block and / or the at least one neighboring block.
  • the transform coefficients may be scanned in accordance with one or more scanning orders.
  • scanning the conversion coefficient group unit and / or the individual coefficient unit it is possible to perform inter-coefficient group scanning and / or intra-coefficient group scanning for the intra-block conversion coefficients in accordance with at least one scanning order. At this time, scanning can be performed on all or a part of the transform coefficients in the current block.
  • the scanning order of the transform coefficients includes a diagonal scan order, a horizontal scan order, a vertical scan order, and a vertical scan order shown in FIG. 6,
  • the scanning order can be used to scan the transform coefficients in discrete coefficients and / or in groups of transform coefficients.
  • the diagonal scan order shown in FIG. 6 may mean the upper right corner diagonal scan order.
  • the scanning order can be determined based on the type of the current block (square or non-square).
  • the shape of the current block can be expressed by the width-to-height ratio of the current block. That is, the scanning order can be determined based on the comparison of the horizontal length and the vertical length of the current block. At this time, scanning can be performed on all or a part of the transform coefficients in the current block.
  • the scan is performed in either the upper right diagonal scanning order or the lower left diagonal scanning order. If the block is larger than the horizontal length, the vertical scanning order, the first vertical priority scanning order, 2 vertical scanning order, and in the case of a block having a vertical length smaller than the horizontal length, it can be scanned in either the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, or the second horizontal priority scanning order.
  • the block is scanned in either the upper right diagonal scanning order or the lower left diagonal scanning order.
  • the block is a block having a larger vertical length than the horizontal length, the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, The second vertical priority scanning order, the second vertical priority scanning order, and the second horizontal priority scanning order, and when the vertical length is smaller than the horizontal length, the vertical scanning order, the first vertical priority scanning order, or the second vertical priority scanning order.
  • the present invention is not limited to the above example.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be classified into a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, Order, and a second vertical priority scanning sequence.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to at least one of the upper-right diagonal scanning order and the lower-left diagonal scanning order.
  • the present invention is not limited to the above example.
  • the available scanning sequence in the case where the current block is a rectangular shape and the available scanning sequence in the case where the current block is a square shape may be reversed or different from the above example .
  • FIGS. 11 to 13 are diagrams for explaining the relationship between the scanning in the coefficient group and the scanning in the coefficient group in unit group scanning. Scanning can be done using the same scanning sequence for intra-coefficient group scanning and inter-coefficient group scanning at the time of unit group scanning.
  • the coefficients in the coefficient group and the coefficient group units can be scanned according to the upper-right diagonal scanning order.
  • the coefficients in the coefficient group and the coefficient group units can be scanned according to the vertical scanning order.
  • the coefficients in the coefficient group and the coefficient group units can be scanned according to the horizontal scanning order.
  • the coefficients in the coefficient group and the coefficient group units can be scanned according to the lower left diagonal scanning order.
  • the coefficients in the coefficient group and the coefficient group units can be scanned according to the first vertical priority scanning order.
  • scanning in a unit of a unit group scanning in a coefficient group and scanning in a coefficient group may be performed using different kinds of scanning sequences.
  • coefficients in the coefficient group can be scanned according to the upper-right diagonal scanning order, and the coefficient group units can be scanned according to the horizontal or vertical scanning order.
  • the coefficients in the coefficient group can be scanned according to the vertical scanning order and the coefficient group units can be scanned according to the upper-right diagonal or horizontal scanning order.
  • coefficients in the coefficient group can be scanned according to the horizontal scanning order and the coefficient group units can be scanned according to the upper right diagonal or vertical scanning order.
  • the intra-coefficient group coefficients may be scanned according to the lower left diagonal scanning sequence, and the coefficient group units may be scanned according to the upper-right diagonal scanning sequence.
  • coefficients in the coefficient group are scanned according to the first vertical priority scanning or the second vertical priority scanning sequence, and the upper left diagonal or lower left diagonal scanning sequence
  • the unit of measure group can be scanned.
  • coefficients in the coefficient group are scanned according to the first horizontal priority scanning or the second horizontal priority scanning sequence, and the upper left diagonal or lower left diagonal scanning sequence
  • the unit of measure group can be scanned.
  • the upper level unit may be at least one of a video parameter set (VPS), a sequence parameter set (SPS), a picture parameter set (PPS) tile, a slice, a tile, and a CTU.
  • VPS video parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • entropy-encode / decode information on whether or not different kinds of scanning sequences are used in block units such as a coding tree unit, a coding unit, a prediction unit, a conversion unit, and the like.
  • information indicating whether different scanning sequences can be used for scanning within the coefficient group and for scanning between the coefficient groups at the time of scanning the coefficient group can be expressed in the form of a flag.
  • all or a part of the transform coefficients in the current block may be scanned in accordance with one scanning order when individual counting unit scanning is performed.
  • the scanning order can be determined based on the shape of the current block even in the case of individual counting unit scans.
  • the shape of the current block can be expressed by the width-to-height ratio of the current block. That is, the scanning order can be determined based on the comparison of the horizontal length and the vertical length of the current block.
  • the transform coefficients in the current block of 8x8 size are scanned in the individual coefficient unit using either the upper-left diagonal scanning order or the lower-left diagonal scanning order as shown in FIG. 14 (a)
  • the intra-block conversion coefficients of the 4x8 size are scanned in the individual coefficient unit by using either the vertical scanning order, the first vertical first scanning order, or the second vertical first scanning order
  • the 8x4 size Can be scanned in the individual coefficient unit using either the horizontal scan order, the first horizontal priority scan order, or the second horizontal priority scan order.
  • the transform coefficients in the current block are scanned in the individual coefficient unit using either the upper-left diagonal scanning order or the lower-left diagonal scanning order.
  • the transform coefficients in the current block are scanned in the individual coefficient unit by using either the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, or the second horizontal priority scanning order.
  • the transform coefficients in the current block can be scanned in the individual coefficient unit using either the vertical scan order, the first vertical first scan order, or the second vertical priority scan order.
  • the scanning order mapped according to the size and / or shape of the current block may be used when scanning the transform coefficient.
  • the shape may be a square, whether it is a non-square having a long length in the horizontal direction or a non-square having a long length in a vertical direction.
  • the scanning order can be determined based on the size of the current block.
  • the scanning order can be determined based on a comparison between the size of the current block and a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value may mean a reference size for determining a scanning unit, and may be expressed in at least one of a minimum value and a maximum value.
  • the predetermined threshold value may be a fixed value pre-assigned to the encoder / decoder, and may be set to a coding / decoding related parameter (e.g., a prediction mode, an intra prediction mode, a conversion type, a scanning order, (E.g., a sequence, a picture, a slice, a tile, a CTU, a block level, etc.). At this time, scanning can be performed on all or a part of the transform coefficients in the current block.
  • a coding / decoding related parameter e.g., a prediction mode, an intra prediction mode, a conversion type, a scanning order, (E.g., a sequence, a picture, a slice, a tile, a CTU, a block level, etc.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is scanned according to either the upper right diagonal scanning order or the lower left diagonal scanning order.
  • the individual coefficients may be scanned in any one of the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, the second horizontal priority scanning order, the vertical scanning order, the first vertical priority scanning order, or the second vertical priority scanning order.
  • the threshold value to be compared with the product of the horizontal length and the vertical length is not limited to 256.
  • the threshold value may be any positive integer, for example.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is scanned according to either the upper right corner diagonal scanning order or the lower left diagonal scanning order
  • the coefficient group or individual coefficient may be scanned either in the horizontal scanning order, in the first horizontal first scanning order, or in the second horizontal first scanning order, or in the vertical scanning order, the first vertical first scanning order, or the second vertical priority scanning order have.
  • the threshold value compared with the minimum length of the horizontal and vertical lengths is not limited to eight.
  • the threshold value may be, for example, any positive integer.
  • a predetermined scanning order can be applied.
  • the predetermined scanning order may be, for example, an upper-left diagonal scanning or a lower-left diagonal scanning sequence.
  • the information on the minimum block size may be signaled in units of at least one of VPS, SPS, PPS, slice, tile, CTU, and block.
  • the scanning order can be determined based on the depth of the current block.
  • the scanning order can be determined based on a comparison between the depth of the current block and a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value refers to a reference size or depth for determining the scanning order. It can be expressed in the form of at least one of a minimum value and a maximum value.
  • the predetermined threshold value may be a fixed value predefined in the encoder / decoder and may be a variable value based on coding / decoding parameters (e.g., prediction mode, intra prediction mode, conversion type, scanning order, Or may be signaled through a bitstream (e.g., sequence, picture, slice, tile, CTU, block level, etc.). At this time, scanning can be performed on all or a part of the transform coefficients in the current block.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients are scanned according to the upper-left diagonal scanning order or the lower-left diagonal scanning sequence. If the depth of the current block is not 0, May be scanned in at least one of a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, a first vertical priority scanning order, and a second vertical priority scanning order.
  • the transform coefficient group or individual coefficients are scanned according to the upper-left diagonal scanning order or the lower-left diagonal scanning sequence, and when the depth of the current block is greater than 1,
  • the individual coefficients may be scanned in any one of a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, a first vertical priority scanning order, and a second vertical priority scanning order.
  • the threshold value to be compared with the depth of the current block is not limited to 0 or 1.
  • the threshold value may be a positive integer equal to or greater than zero, for example.
  • N is a positive integer
  • the scanning order corresponding to the section to which the current block belongs in N + 1 sections may be applied to the current block.
  • a predetermined scanning order can be applied.
  • the predetermined scanning order may be, for example, a diagonal scanning order.
  • the information on the maximum division depth may be signaled in at least one unit of, for example, VPS, SPS, PPS, slice, tile CTU, or block.
  • the scanning order can be determined based on the intra-picture prediction mode of the current block.
  • the value of the intra-picture prediction mode itself may be considered, and the intra-picture prediction mode may be considered to be the non-directional mode or the directionality (e.g., vertical or horizontal) of the intra-picture prediction mode.
  • scanning can be performed on all or a part of the transform coefficients in the current block.
  • the transform coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the upper-left diagonal scanning order or the lower-left diagonal scanning sequence.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, Order, and the second vertical priority scanning order.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, The scanning order, and the second vertical priority scanning order.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients may be scanned according to one or more of the upper-right diagonal scanning order and the lower-left diagonal scanning order.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is scanned according to at least one of the horizontal scanning order and the lower left diagonal scanning order .
  • K may be a positive integer of 1 or more.
  • the K modes adjacent to the vertical mode or the horizontal mode may be an intra-picture prediction mode corresponding to a value obtained by adding a value of -K / 2 to K / 2 to a specific intra-picture prediction mode value indicated by the vertical mode or the horizontal mode have.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, , The vertical scanning order, the first vertical priority scanning order, and the second vertical priority scanning order.
  • K may be a positive integer of 1 or more.
  • the K modes adjacent to the vertical mode or the horizontal mode may be an intra-picture prediction mode corresponding to a value obtained by adding a value of -K / 2 to K / 2 to a specific intra-picture prediction mode value indicated by the vertical mode or the horizontal mode have.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to one or more of the upper-right diagonal scanning order and the lower-left diagonal scanning order. If the intra-picture prediction mode of the current block is an odd number, the transform coefficient group or the individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, 2 vertical first scanning order, and bottom left diagonal scanning order.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients can be scanned according to either the upper-right diagonal scanning order or the lower-left diagonal scanning sequence.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, a first vertical priority scanning order, The second vertical priority scanning order, and the lower left end diagonal scanning order.
  • the transform coefficient group or individual coefficients can be scanned according to either the top-left diagonal scanning sequence or the bottom-left diagonal scanning sequence.
  • the modulo operation may mean a mathematical operation that calculates the remainder of the division. That is, at least one of the scanning sequences may be determined according to the value of (IPM MOD M). If IPM is 0, it means planar mode, and if IPM is 1, it means DC mode.
  • (IPM-2) MOD 2) is zero, the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to the top-left diagonal scanning order. Also, when (IPM-2) MOD 2) is 1, the conversion coefficient group or the individual coefficients can be scanned according to the left-to-end diagonal scanning order.
  • (IPM-2) MOD 4) is zero, then the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to the top-left diagonal scanning order. Also, when (IPM-2) MOD 4) is 1, the conversion coefficient group or the individual coefficients can be scanned according to the left-to-end diagonal scanning order. Also, when (IPM-2) MOD 4) is 2, the conversion coefficient group or individual coefficients can be scanned in the vertical scanning order. Further, when (IPM-2) MOD 4) is 3, the conversion coefficient group or individual coefficients can be scanned according to the horizontal scanning order.
  • a predetermined number of directional prediction modes may be grouped into one group, and the scanning order corresponding to the group may be determined as the scanning order of the current block, based on which group the intra-picture prediction mode of the current block belongs to.
  • the number of directional prediction modes included in the group may be equal to or different from the number of directional prediction modes included in the other groups.
  • the grouping may be performed based on the degree of similarity of the directions or directions of the directional prediction modes.
  • a predetermined number of modes adjacent to the first mode may be classified into a first mode group, and a scanning order corresponding to the first mode group may be applied to a current block having an intra-picture prediction mode included in the first mode group have.
  • the first mode may be a vertical mode, a horizontal mode, a diagonal mode, or the like.
  • the grouping may be performed based on a modulo operation of a value indicating a directional prediction mode.
  • the divisor used for the modulo operation may be determined based on the size, shape, or depth of the current block. The larger the current block size, the larger the divisor (or a smaller divisor) can be used. The larger the divisor, the larger the number of groups by modulo arithmetic, so that a more precise scanning order can be determined
  • a plurality of (for example, N pieces of, N is a positive number of 2 or more) scanning orders can be determined based on the intra-picture prediction mode (direction) of the current block.
  • the N scanning sequences may be a plurality of scanning sequences set in accordance with the intra prediction mode in the encoder / decoder. N different scanning sequences may be determined according to the intra prediction mode.
  • the N scanning sequences may be at least one of a diagonal scan, a vertical scan, a horizontal scan, a top right diagonal scan, a bottom left diagonal scan, a first vertical priority scan, a second vertical priority scan, And may include one or more scans.
  • the transform coefficient group or the individual coefficient may be calculated for the scanning order among the two scanning sequences (the upper-left diagonal scanning sequence and the lower- Can be scanned according to the information.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients can be scanned according to the information on the scanning order among the two scanning sequences (the horizontal scanning order and the lower-left diagonal scanning order) have.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is used for the scanning order among the two scanning sequences (the horizontal scanning order and the lower left diagonal scanning order) Can be scanned according to the information.
  • K may be a positive integer of 1 or more.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is divided into three scanning sequences (the horizontal scanning order, the lower left diagonal scanning order, The scanning order may be scanned according to the information on the scanning order.
  • K may be a positive integer of 1 or more.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients can be scanned according to the information on the scanning order among the two scanning orders (the vertical scanning order and the upper-right diagonal scanning order) .
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is information on the scanning order in the two scanning sequences (vertical scanning order and upper-right diagonal scanning order) As shown in FIG.
  • K may be a positive integer of 1 or more.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is divided into three scanning sequences (vertical scanning order, upper- Order of the scanning sequence.
  • K may be a positive integer of 1 or more.
  • the K modes adjacent to the vertical mode or the horizontal mode may have a specific intra-picture prediction mode value indicated by the vertical mode or the horizontal mode, Picture prediction mode corresponding to a value obtained by adding K / 2 to K / 2.
  • the decoder may determine the scanning order of the current block using information on the signaled scanning order.
  • the information about the scanning order may include a diagonal scan order, a vertical scan order, a horizontal scan order, a first mixed diagonal scan order, a second mixed diagonal scan order, a right upper order diagonal scan order, A scan order, a second vertical priority scan order, a first horizontal priority scan order, and a second horizontal priority scan order.
  • the information on the scanning order can be entropy encoded / decoded in the form of a flag or an index.
  • the scanning order of the current block can be determined based on the scanning order used in the neighboring block adjacent to the current block or the encoding parameter of the current block.
  • the current intra-block transform coefficients may be scanned in the same scanning order as used in at least one of the left block, the right block, the upper block, and the lower block adjacent to the current block.
  • a list including at least one scanning order of the neighboring blocks may be constructed, and the scanning order of the current block may be derived using the index for the list.
  • the index may be entropy encoded / decoded.
  • the scanning order corresponding to at least one of an average value, a weighted average value, a minimum value, a maximum value, a mode value, and an intermediate value of values indicating a scanning order can be determined in the scanning order of the current block.
  • the transform coefficient scanning order in the current coefficient group in the current block can be determined based on the scanning order used in the neighbor coefficient group adjacent to the current coefficient group.
  • the transform coefficients in the current coefficient group can be scanned in the same manner as the scanning order in the coefficient group used in at least one of the left coefficient group, the right coefficient group, the upper coefficient group, and the lower coefficient group adjacent to the current coefficient group .
  • the information on the scanning order may be entropy-encoded / decoded by information on at least one of the inter-coefficient group scanning order and the intra-coefficient group scanning order. That is, the inter-coefficient group scanning order information and the intra-coefficient group scanning order information can be entropy-encoded / decoded, respectively. Or the scanning order information between the inter-coefficient groups and the scanning order information in the coefficient group may be entropy-encoded / decoded as one piece of information.
  • a scanning order of a neighboring block to which a prediction mode identical to the intra-prediction mode of the current block is applied may be selectively used.
  • the scanning order of the current block can be determined by performing the composition of the list and the application of the index as described above.
  • At least one of the scanning unit and the scanning order of the conversion coefficients described above may include at least one of a type of conversion applied to the current block, a position of the conversion, a region to which the conversion is applied, whether or not the conversion is performed, whether or not the primary conversion is performed, The size of the block, the shape of the block, and the intra-picture prediction mode (or direction).
  • at least one of the scanning unit and the scanning order may be entropy-encoded / decoded.
  • the position of the transform may be information indicating whether a particular transform is used for a vertical transform or whether a particular transform is used for a horizontal transform.
  • the execution of the conversion may indicate whether at least one of the primary conversion and the secondary conversion is performed.
  • the types of transforms are not limited to the types of transformations based on at least one of the DCT-based transformations and the DST-based transformations such as DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST- A Karhunen-Loeve Transform, a Directional Transform, and the like.
  • An identity transform can be performed with a first-order transformation. At this time, the identity transformation can be applied to at least one of horizontal conversion and vertical conversion.
  • the current block may be the same as no transform is performed.
  • the current block may be the same as the one-dimensional horizontal transform only performed, and if the identity transform is used for the horizontal transform, Conversion may be the same as that performed.
  • identity transform for the primary block and perform the secondary conversion for the current block. In this case, it may be the same as performing only the second transformation on the current block.
  • Whether or not to use identity transforms for horizontal and vertical transforms can be determined based on at least one of the encoding parameters of the current block, such as a prediction mode, an intra prediction mode (direction), a block size, a block type, and the like.
  • deblocking filtering may not be performed on the block on which identity transform is performed.
  • the order of scanning may be determined according to the transformation position where identity transformations are used.
  • the identity transformation may be a matrix having a main diagonal line (diagonal line from upper left to lower right) all having a value of 1 and the remaining elements having a value, such as I n , which is the nxn matrix of Equation 1 below.
  • DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VI, and DST-VII transformations are used for horizontal transforms and vertical transforms.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to either the vertical scanning order, the first vertical first scanning order, or the second vertical first scanning order .
  • Another example is to use at least one of the DCT-based and DST-based transformations such as DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, or the second horizontal priority scanning order.
  • Another example is to use at least one of DCT-based and DST-based transformations such as DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-
  • DCT-based and DST-based transformations such as DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, or the second horizontal priority scanning order.
  • Another example is to use at least one of the DCT-based and DST-based transformations such as DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-
  • the conversion coefficient group or individual coefficient may be scanned according to either the vertical scanning order, the first vertical priority scanning order, or the second vertical priority scanning order.
  • the transform coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the upper-right diagonal scan or the lower-left diagonal scan
  • the scanning order may be determined based on whether identity transformation is performed or not.
  • the scanning order can be determined according to whether the DCT-based transform or the DST-based transform is used as the vertical transform or the horizontal transform.
  • the DCT-based transform may mean at least one of DCT-II, DCT-V, and DCT-VIII.
  • the DST-based conversion may mean at least one of DST-I, DST-VI, and DST-VII conversion.
  • the DCT-based transform and the DST-based transform may be DCT transform and DST transform, respectively.
  • the transform coefficient group or the individual coefficient may be either a vertical scanning order, a first vertical first scanning order, or a second vertical priority scanning order Can be scanned according to one.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be either the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, or the second horizontal priority scanning order Can be scanned according to one.
  • the transform coefficient group or the individual coefficients may be either the horizontal scanning order, the first horizontal priority scanning order, or the second horizontal priority scanning order Can be scanned according to one.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be either the vertical scanning order, the first vertical first scanning order, or the second vertical priority scanning order Can be scanned according to one.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the upper right diagonal scanning order or the lower left diagonal scanning order.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient is scanned according to either the upper right diagonal scanning or the lower left diagonal scanning Be able to
  • the scanning order can be determined according to information such as a flag or an index indicating at least one of DCT conversion and DST conversion.
  • the scanning order may be determined according to information such as a flag or an index indicating whether or not at least one of the DCT conversion and the DST conversion is used.
  • the order of scanning may be determined based on whether or not DCT or DST is performed in the primary conversion.
  • the scanning order can be determined according to the reordering format of the residual signals.
  • the reordering of the residual signals means that the residual signal is not flipped, flipped horizontally, flipped vertically, flipped horizontally and vertically, etc. .
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to either the upper right diagonal scan or the lower left diagonal scan.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to the upper-right diagonal scan.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to the lower left diagonal scan.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the upper right diagonal scan or the lower left diagonal scan.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient can be scanned according to either the upper right diagonal scanning or the lower left diagonal scanning.
  • the conversion coefficient group or the individual coefficient may be scanned according to either the upper right diagonal scanning or the lower left diagonal scanning.
  • the scanning order can be determined based on whether or not DST conversion is performed with 1-to-1 conversion.
  • the scanning order can be determined according to the rotation angle.
  • the scanning order can be determined according to information such as an index indicating the rotation angle.
  • either the vertical scan, the first vertical priority scan, or the second vertical priority scan can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle is 90 degrees, any one of the horizontal scan, the first horizontal priority scan, and the second horizontal priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle is 180 degrees, any one of the vertical scan, the first vertical priority scan, and the second vertical priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle is 270 degrees, any one of the horizontal scan, the first horizontal priority scan, and the second horizontal priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • either the horizontal scanning, the first horizontal priority scanning or the second horizontal priority scanning can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle is 90 degrees, either the vertical scan, the first vertical priority scan or the second vertical priority scan can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle is 180 degrees, any one of the horizontal scan, the first horizontal priority scan, and the second horizontal priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle is 270 degrees, either the vertical scan, the first vertical priority scan or the second vertical priority scan can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the conversion when the conversion is performed using the rotation transformation by the second conversion, the conversion may be performed according to at least one of the upper right diagonal scanning and the lower left diagonal scanning.
  • the scan can be performed according to at least one of the upper right diagonal scan and the lower left diagonal scan.
  • the scan may be performed according to at least one of the upper right diagonal scan and the lower left diagonal scan.
  • the scanning order can be determined based on whether or not the secondary conversion is performed, whether rotation conversion is performed by the secondary conversion, and whether the secondary conversion is performed after the primary conversion.
  • the scanning order can be determined according to the rotation angle? (Theta).
  • the scanning order can be determined according to information such as an index indicating the rotation angle.
  • the Given transform or hyper-Given transform matrix G (m, n,?) May be defined based on the representative definition shown in Equation (2) below.
  • any one of the vertical scan, the first vertical priority scan, and the second vertical priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle? (Theta) is 90 degrees
  • any one of the horizontal scan, the first horizontal priority scan, and the second horizontal priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle? (Theta) is 180 degrees, either the vertical scan, the first vertical priority scan or the second vertical priority scan can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle? (Theta) is 270 degrees, any one of the horizontal scan, the first horizontal priority scan, and the second horizontal priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle [theta] (Theta) is 0 degree
  • either the horizontal scan, the first horizontal priority scan, or the second horizontal priority scan can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle? (Theta) is 90 degrees
  • either the vertical scan, the first vertical priority scan or the second vertical priority scan can be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle Theta is 180 degrees
  • any one of the horizontal scan, the first horizontal priority scan, and the second horizontal priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the rotation angle? (Theta) is 270 degrees
  • any one of the vertical scan, the first vertical priority scan, and the second vertical priority scan may be used for the coefficient group unit or the individual coefficient unit.
  • the conversion when the conversion is performed using the Given or Hyper-Given conversion in the second conversion, it can be scanned according to either the upper right diagonal scanning or the lower left diagonal scanning.
  • the scanning order can be determined on the basis of whether the secondary conversion or the hyper-Given conversion is performed.
  • the current block may include at least one of a region where conversion is skipped (only a quantization is performed without performing conversion), a region where only a primary conversion is performed, or a region where both primary and secondary conversion are performed. In this case, they may be scanned in a predetermined scanning order according to each area. In the case where the secondary transformation is additionally performed in only a part of the primary transformation result of the current block, the transformation coefficients can be scanned by dividing the region according to whether each transformation is applied or not. At this time, scanning can be performed on all or a part of the transform coefficients in the current block.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to either the top-left diagonal scanning sequence or the bottom-left diagonal scanning sequence. If the current block is not a block or an area that is skipped, the transform coefficient group or individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, a first vertical priority scanning order, And may be scanned according to any one of the second vertical priority scanning order.
  • the transform coefficient group or individual coefficients may include a horizontal scanning order, a first horizontal priority scanning order, a second horizontal priority scanning order, a vertical scanning order, , And a second vertical priority scanning sequence. If the current block is not a block or region that is skipped, the transform coefficient group or individual coefficients may be scanned according to either the top-left diagonal scanning sequence or the bottom-left diagonal scanning sequence.
  • the scanning order determined based on whether or not the current block is a conversion skipped block is not limited to the above example, and may be determined in any scanning order selected among the various scanning orders according to the present disclosure.
  • FIG. 15 shows a case where a quadratic transformation is performed on an 8x8 current block, and then a quadratic transformation is performed only on a partial region (for example, a top left 4x4 region (gray region)).
  • the transform coefficients can be scanned by dividing the region subjected to the first-order conversion and the region subjected to the first-order conversion and the second-order conversion into the region A and the region B, respectively.
  • a unit group of the same or different size may be used, and the same or different scanning order may be used between the areas.
  • a 4x4 coefficient group unit scan may be used for area A and area B in the same way, and an upper-right diagonal scanning sequence or a lower-left diagonal scanning sequence may be used for all areas.
  • the area A uses 4x4 coefficient group unit scanning
  • the area B uses 2x2 coefficient group unit scanning
  • the coefficient units in area A use a vertical scanning order or a horizontal scanning order
  • the coefficient units in area B Upper right diagonal scanning or left lower diagonal scanning sequence may be used.
  • region A may use 4x4 coefficient group unit scanning
  • region B may use 2x2 coefficient group unit scanning
  • all regions may use upper-left diagonal scanning or lower-left diagonal scanning sequence.
  • the 4x4 coefficient group unit scanning is used for the area A and the area B as shown in FIG. 16, and the upper left corner diagonal scanning sequence or the lower left corner diagonal scanning sequence is used for the coefficient group units in the area A, Vertical scan order can be used.
  • FIG. 17 shows a case where a quadratic transformation is performed on a 16x16 current block and then a quadratic transformation is performed only on a partial region (for example, the upper left 8x8 region (gray region)).
  • the transform coefficients can be scanned by dividing the region subjected to the first-order conversion and the region subjected to the first-order conversion and the second-order conversion into the region A and the region B, respectively.
  • a unit group of the same or different size may be used, and the same or different scanning order may be used between the areas.
  • a 4x4 coefficient group unit scan may be used for area A and area B in the same way, and an upper-right diagonal scanning sequence or a lower-left diagonal scanning sequence may be used for all areas.
  • region A uses 8x8 coefficient group unit scanning
  • region B uses 4x4 coefficient group unit scanning
  • coefficient units in region A use vertical scanning order or horizontal scanning order
  • coefficient units in region B Upper right diagonal scanning or left lower diagonal scanning sequence may be used.
  • the 4x4 coefficient group unit scanning is used for the area A and the area B as shown in Fig. 18, the vertical scanning order is used for the coefficient group units in the area A, and the area B uses the upper right diagonal scanning order .
  • 4x4 and 8x8 coefficient unit scans may be used for area A and area B, respectively, and the coefficient units in area A may use the vertical scanning order, and area B may use the upper right diagonal scanning order.
  • the scanning order of the area subjected to only the primary conversion can be determined based on the intra-picture prediction mode of the current block and the size of the current block.
  • the scanning order of the area in which the primary conversion and the secondary conversion are performed may be determined based on the type of the current block, or a predefined scanning order may be applied.
  • the predefined scanning order may be a scanning order set in common to the encoder / decoder.
  • the information on the predefined scanning order of the area in which the primary transformation and the secondary transformation are performed can be signaled to the decoder in the encoder.
  • At least one of the above-described scanning sequences may be pre-set or stored in the encoder / decoder in a scanning order for a specific block size.
  • the scanning order for a specific block size can be derived by subsampling or upsampling.
  • the encoder / decoder is stored in the top-left scanning order with respect to the 32x32 block size, in order to derive the scanning order for the block of 16x16 block size, it corresponds to the 16x16 upper-left scanning order in the 32x32 upper-
  • the scanning order for the 16x16 block size can be derived by extracting (or sub-sampling) only the scanning order value of the position.
  • the encoder / decoder when the encoder / decoder is stored in the left-bottom scanning order with respect to the 8x8 block size, in order to derive the scanning order for blocks of 16x16 block size, a 16x16 upper-left scanning sequence in an 8x8- (Or interpolation) of the scanning order value at the position corresponding to the 16x16 block size.
  • the coefficient groups in the current block can be rearranged in a square shape, and the transform coefficients in the reordered coefficient groups can be scanned and entropy-encoded / decoded.
  • at least one of the embodiments of the scanning order of the present invention can be used as the reordering method.
  • the coefficient groups are rearranged into 16x16 blocks of square form using at least one scanning order among the intergroup group scanning orders, Lt; / RTI >
  • the scanning order for the color difference signal can be determined in the same manner as the scanning order used in the luminance signal.
  • the scanning order for the color difference signal may use at least one of the embodiments of the scanning order of the present invention.
  • the scanning order for the color difference signal corresponding to the scanning order for the luminance signal may be predefined.
  • the encoder / decoder may refer to a predefined look-up table to derive a scanning order for the color difference signal from the scanning order for the luminance signal.
  • the scanning order for the luminance signal may be determined using at least one of various methods according to the present invention.
  • the bitstream may be subjected to entropy encoding / decoding by scanning using at least one of the embodiments of the scanning order of the present invention for each bit plane.
  • the quadratic transformation may be performed using at least one of the embodiments of the scanning order of the present invention. That is, the transform coefficient generated after the first-order transformation can be replaced with the second-order transformation by performing the scanning. By replacing the quadratic transformation with scanning, the coding efficiency can be improved by rearranging the transform coefficients.
  • 19 is a flowchart illustrating a video decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder may obtain the transform coefficients of the current block from the bitstream (S1910).
  • the decoder can determine the scanning unit of the current block and the scanning order (S1920).
  • the transform coefficients of the current block may be any one of the input of the inverse quantization, the input of the second-order inverse transform, or the input of the first-order inverse transform.
  • the scanning order includes a vertical scanning order, a horizontal scanning order, a first vertical priority scanning order in which the first column is preferentially scanned over the other columns, a second vertical priority scanning order in which the first and second columns are preferentially scanned over the other columns, A first horizontal priority scanning order in which the first row is preferentially scanned over the other rows, a second horizontal priority scanning order in which the first row and the second row are preferentially scanned with respect to the other rows, the upper-left diagonal scanning and the lower- .
  • the scanning unit may be determined as any one of the coefficient group unit, the individual coefficient unit and the mixing unit.
  • the scanning unit and the scanning order of the current block may be determined based on at least one of a scanning unit and a scanning order of neighboring blocks of the current block.
  • the scanning order of the conversion coefficients in the coefficient group unit can be determined based on the scanning order of the neighboring coefficient groups adjacent to the current coefficient group.
  • the scanning order of the current block can be determined based on the depth of the current block.
  • the scanning unit and the scanning order of the chrominance component of the current block can be determined based on the scanning unit of the luminance component of the current block and the scanning order.
  • the scanning order of the quantization matrix of the current block can be derived based on the determined scanning order.
  • the decoder may scan and sort the transform coefficients of the current block based on the determined scanning unit and the scanning order (S1930).
  • the decoder may then perform at least one of inverse quantization, quadratic inverse transform, or first order inverse transform on the ordered transform coefficients.
  • 20 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder can obtain the transform coefficients of the current block from the residual block of the current block (S2010).
  • the encoder can determine the scanning unit of the current block and the scanning order (S2020).
  • the transform coefficients of the current block may be any one of an output of a primary transformation, an output of a quadratic transformation, or an output of a quantization.
  • the scanning order includes a vertical scanning order, a horizontal scanning order, a first vertical priority scanning order in which the first column is preferentially scanned over the other columns, a second vertical priority scanning order in which the first and second columns are preferentially scanned over the other columns, A first horizontal priority scanning order in which the first row is preferentially scanned over the other rows, a second horizontal priority scanning order in which the first row and the second row are preferentially scanned with respect to the other rows, the upper-left diagonal scanning and the lower- .
  • the scanning unit may be determined as any one of the coefficient group unit, the individual coefficient unit and the mixing unit.
  • the step S2020 of determining the scanning unit and the scanning order of the current block may determine the scanning unit and the scanning order of the current block based on at least one of a scanning unit and a scanning order of neighboring blocks of the current block.
  • the scanning order of the conversion coefficients in the coefficient group unit can be determined based on the scanning order of the neighboring coefficient groups adjacent to the current coefficient group.
  • the scanning order of the current block can be determined based on the depth of the current block.
  • the scanning unit and the scanning order of the chrominance component of the current block can be determined based on the scanning unit of the luminance component of the current block and the scanning order.
  • the scanning order of the quantization matrix of the current block can be derived based on the determined scanning order.
  • the encoder scans the transform coefficients of the current block based on the determined scanning unit and scanning order, and entropy-encodes the transform coefficients (S2030).
  • the order of applying the embodiment may be different between the encoder and the decoder, and the order of applying the embodiment may be the same in the encoder and the decoder.
  • the embodiment can be performed for each of the luminance and chrominance signals, and the embodiments of the luminance and chrominance signals can be performed in the same manner.
  • the shape of the block to which the embodiments of the present invention are applied may have a square shape or a non-square shape.
  • the embodiments of the present invention can be applied to at least one of a size of at least one of an encoding block, a prediction block, a transform block, a block, a current block, an encoding unit, a prediction unit, a conversion unit,
  • the size may be defined as a minimum size and / or a maximum size for applying the embodiments, or may be defined as a fixed size to which the embodiment is applied.
  • the first embodiment may be applied to the first embodiment at the first size
  • the second embodiment may be applied at the second size. That is, the embodiments can be applied in combination according to the size.
  • the above embodiments of the present invention may be applied only when the minimum size is larger than the maximum size. That is, the embodiments may be applied only when the block size is within a certain range.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 8x8 or more.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 4x4.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 16x16 or less.
  • the above embodiments can be applied only when the size of the current block is 16x16 or more and 64x64 or less.
  • the embodiments of the present invention may be applied according to a temporal layer.
  • a separate identifier may be signaled to identify the temporal hierarchy to which the embodiments are applicable and the embodiments may be applied to the temporal hierarchy specified by the identifier.
  • the identifier may be defined as a lowest hierarchical layer and / or a highest hierarchical layer to which the embodiment is applicable, or may be defined as indicating a specific hierarchical layer to which the embodiment is applied.
  • a fixed temporal layer to which the above embodiment is applied may be defined.
  • the embodiments may be applied only when the temporal layer of the current image is the lowest layer.
  • the embodiments may be applied only when the temporal layer identifier of the current image is 1 or more.
  • the embodiments may be applied only when the temporal layer of the current image is the highest layer.
  • the slice type to which the embodiments of the present invention are applied is defined and the embodiments of the present invention can be applied according to the slice type.
  • At least one of the flags and indexes entropy-encoded in the encoder and entropy-decoded in the decoder may use at least one of the following binarization methods.
  • the embodiments of the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be those known and used by those skilled in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.
  • the present invention can be applied to an apparatus for encoding / decoding an image.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 영상 부호화 및 복호화 방법에 관한 것이다. 이를 위한 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계, 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계 및 상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
본 발명은 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 변환 계수의 스캐닝 방법을 적응적으로 결정할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 고효율 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.
영상 압축 기술로 현재 픽처의 이전 또는 이후 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 잔여 신호의 에너지를 압축하기 위한 변환 및 양자화 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
종래의 영상 부호화/복호화 방법 및 장치는 1차 변환 및 2차 변환 수행 여부에 관계 없이 변환 계수 스캐닝을 수행하므로 부호화 효율 향상에 한계가 있다.
본 발명은 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시키기 위해 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나의 수행 여부에 따라 변환 계수 스캐닝을 수행하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시키기 위해 변환 계수의 스캐닝 방법을 적응적으로 결정할 수 있는 영상 복호화/부호화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른, 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계 및 상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 변환 계수들은, 역양자화의 입력, 2차 역변환의 입력 또는 1차 역변환의 입력 중 어느 하나일 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 스캐닝 순서는, 수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔 순서, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 스캐닝 단위는, 계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계는, 상기 현재 블록의 주변 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 스캐닝 단위가 계수 그룹 단위로 결정된 경우, 상기 계수 그룹 단위 내의 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹의 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 스캐닝 순서는, 상기 현재 블록의 깊이에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 색차 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서는, 상기 현재 블록의 휘도 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 결정된 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 양자화 행렬의 스캐닝 순서를 유도할 수 있다.
상기 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 정렬된 변환 계수들에 역양자화, 2차 역변환 또는 1차 역변환 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 잔차 블록으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 엔트로피 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 변환 계수들은, 1차 변환의 출력, 2차 변환의 출력 또는 양자화의 출력 중 어느 하나일 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 스캐닝 순서는, 수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔 순서, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 스캐닝 단위는, 계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계는, 상기 현재 블록의 주변 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 스캐닝 단위가 계수 그룹 단위로 결정된 경우, 상기 계수 그룹 단위 내의 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹의 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 스캐닝 순서는, 상기 현재 블록의 깊이에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 색차 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서는, 상기 현재 블록의 휘도 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 결정된 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 양자화 행렬의 스캐닝 순서를 유도할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기록 매체는, 현재 블록의 잔차 블록으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 엔트로피 부호화하는 단계를 포함하는 부호화 방법으로 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상의 부호화/복호화 효율을 향상시키기 위해 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나의 수행 여부에 따라 변환 계수 스캐닝을 수행하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 변환 계수의 스캐닝 방법을 적응적으로 결정할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상의 부호화 및 복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상의 부호화기 및 복호화기의 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 화면 내 예측 모드에 따른 변환 세트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 변환 및 양자화의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 양자화된 변환 계수의 스캐닝을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐닝 단위를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 혼합 대각 스캔 순서 및 제2 혼합 대각 스캔 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 13은 계수 그룹 단위 스캐닝시 계수 그룹 내 스캐닝과 계수 그룹간의 스캐닝의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 현재 블록의 형태에 기초하여 스캐닝 순서를 결정하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 18은 변환이 수행되는 영역에 기초하여 스캐닝 순서를 결정하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
본 발명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명의 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하고, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하에서 영상은 동영상(video)을 구성하는 하나의 픽처(picture)를 의미할 수 있으며, 동영상 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "동영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "동영상을 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다.
이하에서, 용어들 "동영상" 및 "비디오"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 대상 영상은 부호화의 대상인 부호화 대상 영상 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상은 부호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있고, 복호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있다. 여기서, 대상 영상은 현재 영상과 동일한 의미를 가질 수 있다.
이하에서, 용어들 "영상", "픽처", "프레임(frame)" 및 "스크린(screen)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 대상 블록은 부호화의 대상인 부호화 대상 블록 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 블록일 수 있다. 또한, 대상 블록은 현재 부호화 및/또는 복호화의 대상인 현재 블록일 수 있다. 예를 들면, 용어들 "대상 블록" 및 "현재 블록"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 용어들 "블록" 및 "유닛"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 또는 "블록"은 특정한 유닛을 나타낼 수 있다.
이하에서, 용어들 "영역(region)" 및 "세그먼트(segment)"는 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, 특정한 신호는 특정한 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예를 들면, 원(original) 신호는 대상 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예측(prediction) 신호는 예측 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 잔여(residual) 신호는 잔여 블록(residual block)을 나타내는 신호일 수 있다.
실시예들에서, 특정된 정보, 데이터, 플래그(flag), 색인(index) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 각각은 값을 가질 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 색인 및 요소, 속성 등의 값 "0"은 논리 거짓(logical false) 또는 제1 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "0", 거짓, 논리 거짓 및 제1 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 색인 및 요소, 속성 등의 값 "1"은 논리 참(logical true) 또는 제2 기정의된 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "1", 참, 논리 참 및 제2 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다.
행, 열 또는 색인(index)을 나타내기 위해 i 또는 j 등의 변수가 사용될 때, i의 값은 0 이상의 정수일 수 있으며, 1 이상의 정수일 수도 있다. 말하자면, 실시예들에서 행, 열 및 색인 등은 0에서부터 카운트될 수 있으며, 1에서부터 카운트될 수 있다.
용어 설명
부호화기(Encoder): 부호화(Encoding)를 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 부호화 장치를 의미할 수 있다.
복호화기(Decoder): 복호화(Decoding)를 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 복호화 장치를 의미할 수 있다.
블록(Block): 샘플(Sample)의 MxN 배열이다. 여기서 M과 N은 양의 정수 값을 의미할 수 있으며, 블록은 흔히 2차원 형태의 샘플 배열을 의미할 수 있다. 블록은 유닛을 의미할 수 있다. 현재 블록은 부호화 시 부호화의 대상이 되는 부호화 대상 블록, 복호화 시 복호화의 대상이 되는 복호화 대상 블록을 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록은 부호화 블록, 예측 블록, 잔여 블록, 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다.
샘플(Sample): 블록을 구성하는 기본 단위이다. 비트 깊이 (bit depth, Bd)에 따라 0부터 2Bd - 1까지의 값으로 표현될 수 있다. 본 발명에서 샘플은 화소 또는 픽셀과 같은 의미로 사용될 수 있다. 즉, 샘플, 화소, 픽셀은 서로 같은 의미를 가질 수 있다.
유닛(Unit): 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상을 분할한 영역일 수 있다. 또한, 유닛은 하나의 영상을 세분화 된 유닛으로 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미할 수 있다. 즉, 하나의 영상은 복수의 유닛들로 분할될 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛 별로 기정의된 처리가 수행될 수 있다. 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다. 기능에 따라서, 유닛은 블록(Block), 매크로블록(Macroblock), 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit), 부호화 트리 블록(Coding Tree Block), 부호화 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 잔여 유닛(Residual Unit), 잔여 블록(Residual Block), 변환 유닛(Transform Unit), 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 또한, 유닛은 블록과 구분하여 지칭하기 위해 휘도(Luma) 성분 블록과 그에 대응하는 색차(Chroma) 성분 블록 그리고 각 블록에 대한 구문 요소를 포함한 것을 의미할 수 있다. 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 유닛의 형태는 정사각형뿐만 아니라 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현될 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다. 또한, 유닛 정보는 부호화 유닛, 예측 유닛, 잔여 유닛, 변환 유닛 등을 가리키는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 및 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit): 하나의 휘도 성분(Y) 부호화 트리 블록과 관련된 두 색차 성분(Cb, Cr) 부호화 트리 블록들로 구성된다. 또한, 상기 블록들과 각 블록에 대한 구문 요소를 포함한 것을 의미할 수도 있다. 각 부호화 트리 유닛은 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드트리(quad tree), 이진트리(binary tree), 3분할트리(ternary tree) 등 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 입력 영상의 분할처럼 영상의 복/부호화 과정에서 처리 단위가 되는 샘플 블록을 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다. 여기서, 쿼드트리는 4분할트리(quarternary tree)를 의미할 수 있다.
부호화 트리 블록(Coding Tree Block): Y 부호화 트리 블록, Cb 부호화 트리 블록, Cr 부호화 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
주변 블록(Neighbor block): 현재 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 현재 블록에 인접한 블록은 현재 블록에 경계가 맞닿은 블록 또는 현재 블록으로부터 소정의 거리 내에 위치한 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 현재 블록의 꼭지점에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 여기에서, 현재 블록의 꼭지점에 인접한 블록이란, 현재 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 현재 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록을 의미할 수도 있다.
복원된 주변 블록(Reconstructed Neighbor Block): 현재 블록 주변에 공간적(Spatial)/시간적(Temporal)으로 이미 부호화 혹은 복호화된 주변 블록을 의미할 수 있다. 이때, 복원된 주변 블록은 복원된 주변 유닛을 의미할 수 있다. 복원된 공간적 주변 블록은 현재 픽처 내의 블록이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 복원된 블록일 수 있다. 복원된 시간적 주변 블록은 참조 영상 내에서 현재 픽처의 현재 블록과 대응하는 위치의 복원된 블록 또는 그 주변 블록일 수 있다.
유닛 깊이(Depth): 유닛이 분할된 정도를 의미할 수 있다. 트리 구조(Tree Structure)에서 가장 상위 노드(Root Node)는 분할되지 않은 최초의 유닛에 대응할 수 있다. 가장 상위 노드는 루트 노드로 칭해질 수 있다. 또한, 가장 상위 노드는 최소의 깊이 값을 가질 수 있다. 이 때, 가장 상위 노드는 레벨(Level) 0의 깊이를 가질 수 있다. 레벨 1의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 한 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 2의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 두 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 n의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 n번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 리프 노드(Leaf Node)는 가장 하위의 노드일 수 있으며, 더 분할될 수 없는 노드일 수 있다. 리프 노드의 깊이는 최대 레벨일 수 있다. 예를 들면, 최대 레벨의 기정의된 값은 3일 수 있다. 루트 노드는 깊이가 가장 얕고, 리프 노드는 깊이가 가장 깊다고 할 수 있다. 또한, 유닛을 트리 구조로 표현했을 때 유닛이 존재하는 레벨이 유닛 깊이를 의미할 수 있다.
비트스트림(Bitstream): 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.
파라미터 세트(Parameter Set): 비트스트림 내의 구조 중 헤더(header) 정보에 해당한다. 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 적응 파라미터 세트(adaptation parameter set) 중 적어도 하나가 파라미터 세트에 포함될 수 있다. 또한, 파라미터 세트는 슬라이스(slice) 헤더 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함할 수도 있다.
파싱(Parsing): 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 구문 요소(Syntax Element)의 값을 결정하는 것을 의미하거나, 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.
심볼(Symbol): 부호화/복호화 대상 유닛의 구문 요소, 부호화 파라미터(coding parameter), 변환 계수(Transform Coefficient)의 값 등 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 심볼은 엔트로피 부호화의 대상 혹은 엔트로피 복호화의 결과를 의미할 수 있다.
예측 모드(Prediction Mode): 화면 내 예측으로 부호화/복호화되는 모드 또는 화면 간 예측으로 부호화/복호화되는 모드를 지시하는 정보일 수 있다.
예측 유닛(Prediction Unit): 화면 간 예측, 화면 내 예측, 화면 간 보상, 화면 내 보상, 움직임 보상 등 예측을 수행할 때의 기본 단위를 의미할 수 있다. 하나의 예측 유닛은 더 작은 크기를 가지는 복수의 파티션(Partition) 또는 복수의 하위 예측 유닛들로 분할 될 수도 있다. 복수의 파티션들 또한 예측 또는 보상의 수행에 있어서의 기본 단위일 수 있다. 예측 유닛의 분할에 의해 생성된 파티션 또한 예측 유닛일 수 있다.
예측 유닛 파티션(Prediction Unit Partition): 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.
참조 영상 리스트(Reference Picture List): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상들을 포함하는 리스트를 의미할 수 있다. 참조 영상 리스트의 종류는 LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3) 등이 있을 수 있으며, 화면 간 예측에는 1개 이상의 참조 영상 리스트들이 사용될 수 있다.
화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator): 현재 블록의 화면 간 예측 방향(단방향 예측, 쌍방향 예측 등)을 의미할 수 있다. 또는, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 때 사용되는 참조 영상의 개수를 의미할 수 있다. 또는, 현재 블록에 대해 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 때 사용되는 예측 블록의 개수를 의미할 수 있다.
예측 리스트 활용 플래그(prediction list utilization flag): 특정 참조 영상 리스트 내 적어도 하나의 참조 영상을 이용하여 예측 블록을 생성하는지 여부를 나타낸다. 예측 리스트 활용 플래그를 이용하여 화면 간 예측 지시자를 도출할 수 있고, 반대로 화면 간 예측 지시자를 이용하여 예측 리스트 활용 플래그를 도출할 수 있다. 예를 들어, 예측 리스트 활용 플래그가 제1 값인 0을 지시하는 경우, 해당 참조 영상 리스트 내 참조 영상을 이용하여 예측 블록을 생성하지 않는 것을 나타낼 수 있고, 제2 값인 1을 지시하는 경우, 해당 참조 영상 리스트를 이용하여 예측 블록을 생성할 수 있는 것을 나타낼 수 있다.
참조 영상 색인(Reference Picture Index): 참조 영상 리스트에서 특정 참조 영상을 지시하는 색인을 의미할 수 있다.
참조 영상(Reference Picture): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 위해서 특정 블록이 참조하는 영상을 의미할 수 있다. 또는, 참조 영상은 화면 간 예측 또는 움직임 보상을 위해 현재 블록이 참조하는 참조 블록을 포함하는 영상일 수 있다. 이하, 용어 "참조 픽처" 및 "참조 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
움직임 벡터(Motion Vector): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 부호화/복호화 대상 블록과 참조 블록 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어, (mvX, mvY)는 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. mvX는 수평(horizontal) 성분, mvY는 수직(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.
탐색 영역(Search Range): 탐색 영역은 화면 간 예측 중 움직임 벡터에 대한 탐색이 이루어지는 2차원의 영역일 수 있다. 예를 들면, 탐색 영역의 크기는 MxN일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다.
움직임 벡터 후보(Motion Vector Candidate): 움직임 벡터를 예측할 때 예측 후보가 되는 블록 혹은 그 블록의 움직임 벡터를 의미할 수 있다. 또한, 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다.
움직임 벡터 후보 리스트(Motion Vector Candidate List): 하나 이상의 움직임 벡터 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
움직임 벡터 후보 색인(Motion Vector Candidate Index): 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 움직임 벡터 예측기(Motion Vector Predictor)의 색인(index)일 수 있다.
움직임 정보(Motion Information): 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 지시자 뿐만 아니라 예측 리스트 활용 플래그, 참조 영상 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 색인, 머지 후보, 머지 색인 등 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.
머지 후보 리스트(Merge Candidate List): 하나 이상의 머지 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.
머지 후보(Merge Candidate): 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합 양예측 머지 후보, 제로 머지 후보 등을 의미할 수 있다. 머지 후보는 화면 간 예측 지시자, 각 리스트에 대한 참조 영상 색인, 움직임 벡터, 예측 리스트 활용 플래그, 화면 간 예측 지시자 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.
머지 색인(Merge Index): 머지 후보 리스트 내 머지 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 또한, 머지 색인은 공간적/시간적으로 현재 블록과 인접하게 복원된 블록들 중 머지 후보를 유도한 블록을 지시할 수 있다. 또한, 머지 색인은 머지 후보가 가지는 움직임 정보 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
변환 유닛(Transform Unit): 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화/복호화와 같이 잔여 신호(residual signal) 부호화/복호화를 수행할 때의 기본 단위를 의미할 수 있다. 하나의 변환 유닛은 분할되어 더 작은 크기를 가지는 복수의 하위 변환 유닛들로 분할될 수 있다. 여기서, 변환/역변환은 1차 변환/역변환 및 2차 변환/역변환 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
스케일링(Scaling): 양자화된 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있다. 양자화된 레벨에 대한 스케일링의 결과로 변환 계수를 생성할 수 있다. 스케일링을 역양자화(dequantization)라고도 부를 수 있다.
양자화 매개변수(Quantization Parameter): 양자화에서 변환 계수를 이용하여 양자화된 레벨(quantized level)을 생성할 때 사용하는 값을 의미할 수 있다. 또는, 역양자화에서 양자화된 레벨을 스케일링하여 변환 계수를 생성할 때 사용하는 값을 의미할 수도 있다. 양자화 매개변수는 양자화 스텝 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.
잔여 양자화 매개변수(Delta Quantization Parameter): 예측된 양자화 매개변수와 부호화/복호화 대상 유닛의 양자화 매개변수의 차분(difference) 값을 의미할 수 있다.
스캔(Scan): 유닛, 블록 혹은 행렬 내 계수의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있다. 예를 들어, 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 한다. 또는, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 혹은 역 스캔(Inverse Scan)이라고 부를 수 있다.
변환 계수(Transform Coefficient): 부호화기에서 변환을 수행하고 나서 생성된 계수 값을 의미할 수 있다. 또는, 복호화기에서 엔트로피 복호화 및 역양자화 중 적어도 하나를 수행하고 나서 생성된 계수 값을 의미할 수도 있다. 변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 적용한 양자화된 레벨 또는 양자화된 변환 계수 레벨도 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.
양자화된 레벨(Quantized Level): 부호화기에서 변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 수행하여 생성된 값을 의미할 수 있다. 또는, 복호화기에서 역양자화를 수행하기 전 역양자화의 대상이 되는 값을 의미할 수도 있다. 유사하게, 변환 및 양자화의 결과인 양자화된 변환 계수 레벨도 양자화된 레벨의 의미에 포함될 수 있다.
넌제로 변환 계수(Non-zero Transform Coefficient): 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 혹은 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨 혹은 양자화된 레벨을 의미할 수 있다.
양자화 행렬(Quantization Matrix): 영상의 주관적 화질 혹은 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 혹은 역양자화 과정에서 이용하는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬을 스케일링 리스트(scaling list)라고도 부를 수 있다.
양자화 행렬 계수(Quantization Matrix Coefficient): 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수를 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 할 수 있다.
기본 행렬(Default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되어 있는 소정의 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
비 기본 행렬(Non-default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되지 않고, 사용자에 의해서 시그널링되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.
통계값(statistic value): 연산 가능한 특정 값들을 가지는 변수, 부호화 파라미터, 상수 등 적어도 하나에 대한 통계값은 해당 특정 값들의 평균값, 가중평균값, 가중합값, 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 보간값 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
부호화 장치(100)는 인코더, 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 하나 이상의 영상들을 순차적으로 부호화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라 모드 및/또는 인터 모드로 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대한 부호화를 통해 부호화된 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다. 생성된 비트스트림은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장될 수 있거나, 유/무선 전송 매체를 통해 스트리밍될 수 있다. 예측 모드로 인트라 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있고, 예측 모드로 인터 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다. 여기서 인트라 모드는 화면 내 예측 모드를 의미할 수 있으며, 인터 모드는 화면 간 예측 모드를 의미할 수 있다. 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 입력 블록 및 예측 블록의 차분(residual)을 사용하여 잔여 블록을 부호화할 수 있다. 입력 영상은 현재 부호화의 대상인 현재 영상으로 칭해질 수 있다. 입력 블록은 현재 부호화의 대상인 현재 블록 혹은 부호화 대상 블록으로 칭해질 수 있다.
예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록의 주변에 이미 부호화/복호화된 블록의 샘플을 참조 샘플로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 샘플을 이용하여 현재 블록에 대한 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 입력 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측은 화면 내 예측을 의미할 수 있다.
예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 이때, 상기 영역으로 탐색 영역을 사용할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 여기서, 참조 영상에 대한 부호화/복호화가 처리되었을 때 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측은 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 의미할 수 있다.
상기 움직임 예측부(111)과 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 예측 및 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge Mode), 향상된 움직임 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction; AMVP) 모드, 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록 및 예측 블록의 차분을 사용하여 잔여 블록을 생성할 수 있다. 잔여 블록은 잔여 신호로 칭해질 수도 있다. 잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform)하거나, 양자화하거나, 또는 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔여 블록은 블록 단위의 잔여 신호일 수 있다.
변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성할 수 있고, 생성된 변환 계수를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔여 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다. 변환 생략(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔여 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.
변환 계수 또는 잔여 신호에 양자화를 적용함으로써 양자화된 레벨(quantized level)이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.
양자화부(140)는 변환 계수 또는 잔여 신호를 양자화 매개변수에 따라 양자화함으로써 양자화된 레벨을 생성할 수 있고, 생성된 양자화된 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터(Coding Parameter) 값들 등에 대하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있고, 비트스트림을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 영상의 샘플에 관한 정보 및 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 구문 요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 가변 길이 부호화(Variable Length Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법, 확률 모델, 문맥 모델(Context Model)을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.
엔트로피 부호화부(150)는 변환 계수 레벨(양자화된 레벨)을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태(form) 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다.
부호화 파라미터(Coding Parameter)는 구문 요소와 같이 부호화기에서 부호화되어 복호화기로 시그널링되는 정보(플래그, 색인 등)뿐만 아니라, 부호화 과정 혹은 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있으며, 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 유닛/블록 크기, 유닛/블록 깊이, 유닛/블록 분할 정보, 유닛/블록 형태, 유닛/블록 분할 구조, 쿼드트리 형태의 분할 여부, 이진트리 형태의 분할 여부, 이진트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 이진트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 3분할트리 형태의 분할 여부, 3분할트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 3분할트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 복합형트리 형태의 분할 여부, 복합형트리 형태의 분할 방향(가로 방향 혹은 세로 방향), 복합형트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 혹은 비대칭 분할), 복합형트리 형태의 분할 트리(이진트리 혹은 3분할 트리), 예측 모드(화면 내 예측 또는 화면 간 예측), 화면 내 휘도 예측 모드/방향, 화면 내 색차 예측 모드/방향, 화면 내 분할 정보, 화면 간 분할 정보, 부호화 블록 분할 플래그, 예측 블록 분할 플래그, 변환 블록 분할 플래그, 참조 샘플 필터링 방법, 참조 샘플 필터 탭, 참조 샘플 필터 계수, 예측 블록 필터링 방법, 예측 블록 필터 탭, 예측 블록 필터 계수, 예측 블록 경계 필터링 방법, 예측 블록 경계 필터 탭, 예측 블록 경계 필터 계수, 화면 내 예측 모드, 화면 간 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 움직임 벡터 차분, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 방향, 화면 간 예측 지시자, 예측 리스트 활용 플래그, 참조 영상 리스트, 참조 영상, 움직임 벡터 예측 색인, 움직임 벡터 예측 후보, 움직임 벡터 후보 리스트, 머지 모드 사용 여부, 머지 색인, 머지 후보, 머지 후보 리스트, 스킵(skip) 모드 사용 여부, 보간 필터 종류, 보간 필터 탭, 보간 필터 계수, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 종류, 변환 크기, 1차 변환 사용 여부 정보, 2차 변환 사용 여부 정보, 1차 변환 색인, 2차 변환 색인, 잔여 신호 유무 정보, 부호화 블록 패턴(Coded Block Pattern), 부호화 블록 플래그(Coded Block Flag), 양자화 매개변수, 잔여 양자화 매개변수, 양자화 행렬, 화면 내 루프 필터 적용 여부, 화면 내 루프 필터 계수, 화면 내 루프 필터 탭, 화면 내 루프 필터 모양/형태, 디블록킹 필터 적용 여부, 디블록킹 필터 계수, 디블록킹 필터 탭, 디블록킹 필터 강도, 디블록킹 필터 모양/형태, 적응적 샘플 오프셋 적용 여부, 적응적 샘플 오프셋 값, 적응적 샘플 오프셋 카테고리, 적응적 샘플 오프셋 종류, 적응적 루프 필터 적용 여부, 적응적 루프 필터 계수, 적응적 루프 필터 탭, 적응적 루프 필터 모양/형태, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델 결정 방법, 문맥 모델 업데이트 방법, 레귤러 모드 수행 여부, 바이패스 모드 수행 여부, 문맥 빈, 바이패스 빈, 중요 계수 플래그, 마지막 중요 계수 플래그, 계수 그룹 단위 부호화 플래그, 마지막 중요 계수 위치, 계수 값이 1보다 큰지에 대한 플래그, 계수 값이 2보다 큰지에 대한 플래그, 계수 값이 3보다 큰지에 대한 플래그, 나머지 계수 값 정보, 부호(sign) 정보, 복원된 휘도 샘플, 복원된 색차 샘플, 잔여 휘도 샘플, 잔여 색차 샘플, 휘도 변환 계수, 색차 변환 계수, 휘도 양자화된 레벨, 색차 양자화된 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 영역의 크기, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 영역의 형태, 복호화기 측면 움직임 벡터 탐색 횟수, CTU 크기 정보, 최소 블록 크기 정보, 최대 블록 크기 정보, 최대 블록 깊이 정보, 최소 블록 깊이 정보, 영상 디스플레이/출력 순서, 슬라이스 식별 정보, 슬라이스 타입, 슬라이스 분할 정보, 타일 식별 정보, 타일 타입, 타일 분할 정보, 픽처 타입, 입력 샘플 비트 심도, 복원 샘플 비트 심도, 잔여 샘플 비트 심도, 변환 계수 비트 심도, 양자화된 레벨 비트 심도, 휘도 신호에 대한 정보, 색차 신호에 대한 정보 중 적어도 하나의 값 또는 조합된 형태가 부호화 파라미터에 포함될 수 있다.
여기서, 플래그 혹은 색인을 시그널링(signaling)한다는 것은 인코더에서는 해당 플래그 혹은 색인을 엔트로피 부호화(Entropy Encoding)하여 비트스트림(Bitstream)에 포함하는 것을 의미할 수 있고, 디코더에서는 비트스트림으로부터 해당 플래그 혹은 색인을 엔트로피 복호화(Entropy Decoding)하는 것을 의미할 수 있다.
부호화 장치(100)가 인터 예측을 통한 부호화를 수행할 경우, 부호화된 현재 영상은 이후에 처리되는 다른 영상에 대한 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 현재 영상을 다시 복원 또는 복호화할 수 있고, 복원 또는 복호화된 영상을 참조 영상으로 참조 픽처 버퍼(190)에 저장할 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(160)에서 역양자화(dequantization)될 수 있고. 역변환부(170)에서 역변환(inverse transform)될 수 있다. 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및/또는 역변환된 계수와 예측 블록을 합함으로써 복원 블록(reconstructed block)이 생성될 수 있다. 여기서, 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 역양자화 및 역변환 중 적어도 하나 이상이 수행된 계수를 의미하며, 복원된 잔여 블록을 의미할 수 있다.
복원 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 등 적어도 하나를 복원 샘플, 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 루프내 필터(in-loop filter)로 칭해질 수도 있다.
디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에서 발생한 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 샘플을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 서로 다른 필터를 적용할 수 있다.
샘플 적응적 오프셋을 이용하여 부호화 에러를 보상하기 위해 샘플 값에 적정 오프셋(offset) 값을 더할 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 디블록킹을 수행한 영상에 대해 샘플 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 영상에 포함된 샘플을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 샘플의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
적응적 루프 필터는 복원 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 샘플을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. 적응적 루프 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 부호화 유닛(Coding Unit, CU) 별로 시그널링될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 적응적 루프 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다.
필터부(180)를 거친 복원 블록 또는 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 영상의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 영상은 필터부(180)를 거친 복원 블록들로 구성된 복원 영상일 수 있다. 저장된 참조 영상은 이후 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
복호화 장치(200)는 디코더, 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 비트스트림을 수신하거나, 유/무선 전송 매체를 통해 스트리밍되는 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 복원된 영상 또는 복호화된 영상을 생성할 수 있고, 복원된 영상 또는 복호화된 영상을 출력할 수 있다.
복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다.
복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림을 복호화하여 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 복원된 잔여 블록과 및 예측 블록을 더함으로써 복호화 대상이 되는 복원 블록을 생성할 수 있다. 복호화 대상 블록은 현재 블록으로 칭해질 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 따른 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 레벨 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 변환 계수 레벨(양자화된 레벨)을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝 방법을 통해 1차원의 벡터 형태 계수를 2차원의 블록 형태로 변경할 수 있다.
양자화된 레벨은 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있고, 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 양자화된 레벨은 역양자화 및/또는 역변환이 수행된 결과로서, 복원된 잔여 블록으로 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 양자화된 레벨에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 복호화 대상 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 샘플 값을 이용하는 공간적 예측을 현재 블록에 대해 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 현재 블록에 대해 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 보상 방법이 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드, 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다.
가산기(255)는 복원된 잔여 블록 및 예측 블록을 가산하여 복원 블록을 생성할 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋 및 적응적 루프 필터 등 적어도 하나를 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 블록 또는 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다. 필터부(260)를 거친 복원 블록은 참조 영상의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 영상은 필터부(260)를 거친 복원 블록들로 구성된 복원 영상일 수 있다. 저장된 참조 영상은 이후 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용될 수 있다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛으로 분할되는 실시예를 개략적으로 나타낸다.
영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 부호화 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 영상 부호화/복호화의 기본 단위로서 부호화 유닛이 사용될 수 있다. 또한, 영상 부호화/복호화 시 화면 내 예측 모드 및 화면 간 예측 모드가 구분되는 단위로 부호화 유닛을 사용할 수 있다. 부호화 유닛은 예측, 변환, 양자화, 역변환, 역양자화, 또는 변환 계수의 부호화/복호화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 부호화 유닛(Largest Coding Unit; LCU) 단위로 순차적으로 분할되고, LCU 단위로 분할 구조가 결정된다. 여기서, LCU는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 유닛의 분할은 유닛에 해당하는 블록의 분할을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보에는 유닛의 깊이(depth)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)를 기초로 깊이 정보를 가지고 계층적으로 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다. 말하자면, 유닛 및 상기의 유닛의 분할에 의해 생성된 하위 유닛은 노드 및 상기의 노드의 자식 노드에 각각 대응할 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있고, 각 CU마다 저장될 수 있다. 유닛 깊이는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 하위 유닛의 분할 정보는 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
분할 구조는 CTU(310) 내에서의 부호화 유닛(Coding Unit; CU)의 분포를 의미할 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수(2, 4, 8, 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수)의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정할 수 있다. 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반이거나, 분할된 개수에 따라 분할 전의 CU의 가로 크기보다 작은 크기 및 세로 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. CU는 복수의 CU로 재귀적으로 분할될 수 있다. 재귀적 분할에 의해, 분할된 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나의 크기가 분할 전의 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나에 비해 감소될 수 있다. CU의 분할은 기정의된 깊이 또는 기정의된 크기까지 재귀적으로 이루어질 수 있다. 예컨대, CTU의 깊이는 0일 수 있고, 최소 부호화 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, CTU는 상술된 것과 같이 최대의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있고, SCU는 최소의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있다. CTU(310)로부터 분할이 시작되고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및/또는 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가한다. 예를 들면, 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 또한, 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소할 수 있다.
또한, CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분할 정보의 값이 제1 값이면, CU가 분할되지 않을 수 있고, 분할 정보의 값이 제2 값이면, CU가 분할될 수 있다.
도 3을 참조하면, 깊이가 0인 CTU는 64x64 블록일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 블록일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 32x32 블록 및 16x16 블록의 CU는 각각 깊이 1 및 깊이 2로 표현될 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할(쿼드트리 분할, quad-tree partition)되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 8x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 8x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할(이진트리 분할, binary-tree partition)되었다고 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기를 1:2:1의 비율로 분할함으로써, 3개의 부호화 유닛으로 분할 할 수 있다. 일 예로, 16x32 크기의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 3개의 부호화 유닛은 상측부터 각각 16x8, 16x16 및 16x8의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 3개의 부호화 유닛은 좌측부터 각각 8x32, 16x32 및 8x32의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 3개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 3분할트리(ternary-tree) 형태로 분할(3분할트리 분할, ternary-tree partition)되었다고 할 수 있다.
도 3의 CTU(320)는 쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및 3분할트리 분할이 모두 적용된 CTU의 일 예이다.
전술한 바와 같이, CTU를 분할하기 위해, 쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및 3분할트리 분할 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 각각의 분할은 소정의 우선 순위에 기초하여 적용될 수 있다. 예컨대, CTU에 대해 쿼드트리 분할이 우선적으로 적용될 수 있다. 더 이상 쿼드트리 분할될 수 없는 부호화 유닛은 쿼드트리의 리프 노드에 해당될 수 있다. 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 및/또는 3분할트리의 루트 노드가 될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 분할되거나 3분할트리 분할되거나 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 이 때, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛을 이진트리 분할하거나 3분할트리 분할하여 생성된 부호화 유닛에 대해서는 다시 쿼드트리 분할이 수행되지 않도록 함으로써, 블록의 분할 및/또는 분할 정보의 시그널링을 효과적으로 수행할 수 있다.
쿼드트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할은 쿼드 분할 정보를 이용하여 시그널링될 수 있다. 제1값(예컨대, '1')을 갖는 쿼드 분할 정보는 해당 부호화 유닛이 쿼드트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 쿼드 분할 정보는 해당 부호화 유닛이 쿼드트리 분할되지 않음을 지시할 수 있다. 쿼드 분할 정보는 소정의 길이(예컨대, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
이진트리 분할과 3분할트리 분할 사이에는 우선순위가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 이진트리 분할되거나 3분할트리 분할될 수 있다. 또한, 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할에 의해 생성된 부호화 유닛은 다시 이진트리 분할 또는 3분할트리 분할되거나 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다.
이진트리 분할과 3분할트리 분할 사이에 우선순위가 존재하지 않는 경우의 분할은 복합형트리 분할(multi-type tree partition)이라고 호칭할 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛은 복합형트리(multi-type tree)의 루트 노드가 될 수 있다. 복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할은 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 시그널링될 수 있다. 상기 복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 분할을 위해 순차적으로 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보가 시그널링될 수도 있다.
제1값(예컨대, '1')을 갖는 복합형트리의 분할 여부 정보는 해당 부호화 유닛이 복합형트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 복합형트리의 분할 여부 정보는 해당 부호화 유닛이 복합형트리 분할되지 않음을 지시할 수 있다.
복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛이 복합형트리 분할되는 경우, 해당 부호화 유닛은 분할 방향 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 방향 정보는 복합형트리 분할의 분할 방향을 지시할 수 있다. 제1값(예컨대, '1')을 갖는 분할 방향 정보는 해당 부호화 유닛이 세로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 분할 방향 정보는 해당 부호화 유닛이 가로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다.
복합형트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛이 복합형트리 분할되는 경우, 해당 부호화 유닛은 분할 트리 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 트리 정보는 복합형트리 분할을 위해 사용된 트리를 지시할 수 있다. 제1값(예컨대, '1')을 갖는 분할 트리 정보는 해당 부호화 유닛이 이진트리 분할됨을 지시할 수 있다. 제2값(예컨대, '0')을 갖는 분할 트리 정보는 해당 부호화 유닛이 3분할트리 분할됨을 지시할 수 있다.
분할 여부 정보, 분할 트리 정보 및 분할 방향 정보는 각각 소정의 길이(예컨대, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.
쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다. 상기 정보들의 엔트로피 부호화/복호화를 위해, 현재 부호화 유닛에 인접한 주변 부호화 유닛의 정보가 이용될 수 있다. 예컨대, 좌측 부호화 유닛 및/또는 상측 부호화 유닛의 분할 형태(분할 여부, 분할 트리 및/또는 분할 방향)는 현재 부호화 유닛의 분할 형태와 유사할 확률이 높다. 따라서, 주변 부호화 유닛의 정보에 기초하여, 현재 부호화 유닛의 정보의 엔트로피 부호화/복호화를 위한 컨텍스트 정보를 유도할 수 있다. 이때, 주변 부호화 유닛의 정보에는 해당 부호화 유닛의 쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
다른 실시예로서, 이진트리 분할과 3분할트리 분할 중, 이진트리 분할이 우선적으로 수행될 수 있다. 즉, 이진트리 분할이 먼저 적용되고, 이진트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛을 3분할트리의 루트 노드로 설정할 수도 있다. 이 경우, 3분할트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해서는 쿼드트리 분할 및 이진트리 분할이 수행되지 않을 수 있다.
쿼드트리 분할, 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할에 의해 더 이상 분할되지 않는 부호화 유닛은 부호화, 예측 및/또는 변환의 단위가 될 수 있다. 즉, 예측 및/또는 변환을 위해 부호화 유닛이 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 따라서, 부호화 유닛을 예측 유닛 및/또는 변환 유닛으로 분할하기 위한 분할 구조, 분할 정보 등이 비트스트림에 존재하지 않을 수 있다.
다만, 분할의 단위가 되는 부호화 유닛의 크기가 최대 변환 블록의 크기보다 큰 경우, 해당 부호화 유닛은 최대 변환 블록의 크기와 같거나 또는 작은 크기가 될 때까지 재귀적으로 분할될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 크기가 64x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, 상기 부호화 유닛은 변환을 위해, 4개의 32x32 블록으로 분할될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 크기가 32x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, 상기 부호화 유닛은 변환을 위해, 2개의 32x32 블록으로 분할될 수 있다. 이 경우, 변환을 위한 부호화 유닛의 분할 여부는 별도로 시그널링되지 않고, 상기 부호화 유닛의 가로 또는 세로와 최대 변환 블록의 가로 또는 세로의 비교에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 가로가 최대 변환 블록의 가로보다 큰 경우, 부호화 유닛은 세로로 2등분 될 수 있다. 또한, 부호화 유닛의 세로가 최대 변환 블록의 세로보다 큰 경우, 부호화 유닛은 가로로 2등분 될 수 있다.
부호화 유닛의 최대 및/또는 최소 크기에 관한 정보, 변환 블록의 최대 및/또는 최소 크기에 관한 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 예컨대, 부호화 유닛의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 최대 크기는 64x64로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다.
쿼드트리의 리프 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(쿼드트리 최소 크기)에 관한 정보 및/또는 복합형트리의 루트 노드에서 리프 노드에 이르는 최대 깊이(복합형트리 최대 깊이)에 관한 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 상기 쿼드트리 최소 크기에 관한 정보 및/또는 상기 복합형트리 최대 깊이에 관한 정보는 화면 내 슬라이스와 화면 간 슬라이스의 각각에 대해 시그널링되거나 결정될 수 있다.
CTU의 크기와 변환 블록의 최대 크기에 대한 차분 정보는 부호화 유닛의 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 상기 상위 레벨은 예컨대, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 이진트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최대 크기(이진트리 최대 크기)에 관한 정보는 부호화 트리 유닛의 크기와 상기 차분 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 3분할트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최대 크기(3분할트리 최대 크기)는 슬라이스의 타입에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 예컨대, 화면 내 슬라이스인 경우, 3분할트리 최대 크기는 32x32일 수 있다. 또한, 예컨대, 화면 간 슬라이스인 경우, 3분할 트리 최대 크기는 128x128일 수 있다. 예컨대, 이진트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(이진트리 최소 크기) 및/또는 3분할트리의 각 노드에 해당하는 부호화 유닛의 최소 크기(3분할트리 최소 크기)는 부호화 블록의 최소 크기로 설정될 수 있다.
또 다른 예로, 이진트리 최대 크기 및/또는 3분할트리 최대 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 또한, 이진트리 최소 크기 및/또는 3분할트리 최소 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다.
전술한 다양한 블록의 크기 및 깊이 정보에 기초하여, 쿼드 분할 정보, 복합형트리의 분할 여부 정보, 분할 트리 정보 및/또는 분할 방향 정보 등이 비트스트림에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.
예컨대, 부호화 유닛의 크기가 쿼드트리 최소 크기보다 크지 않으면, 상기 부호화 유닛은 쿼드 분할 정보를 포함하지 않고, 해당 쿼드 분할 정보는 제2값으로 추론될 수 있다.
예컨대, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 이진트리 최대 크기(가로 및 세로) 및/또는 3분할트리 최대 크기(가로 및 세로)보다 큰 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 이진트리 최소 크기(가로 및 세로)와 동일하거나, 부호화 유닛의 크기(가로 및 세로)가 3분할트리 최소 크기(가로 및 세로)의 두 배와 동일한 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다. 왜냐하면, 상기 부호화 유닛을 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할할 경우, 이진트리 최소 크기 및/또는 3분할트리 최소 크기보다 작은 부호화 유닛이 생성되기 때문이다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛의 복합형트리 내의 깊이가 복합형트리 최대 깊이와 동일한 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할, 수평 방향 이진트리 분할, 수직 방향 3분할트리 분할 및 수평 방향 3분할트리 분할 중 적어도 하나가 가능한 경우에만, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 부호화 유닛은 이진트리 분할 및/또는 3분할트리 분할되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 복합형트리의 분할 여부 정보는 시그널링되지 않고, 제2값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할과 수평 방향 이진트리 분할이 모두 가능하거나, 수직 방향 3분할트리 분할과 수평 방향 3분할트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 상기 분할 방향 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 분할 방향 정보는 시그널링되지 않고, 분할이 가능한 방향을 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
또는, 복합형트리의 노드에 해당하는 부호화 유닛에 대해 수직 방향 이진트리 분할과 수직 방향 3분할트리 분할이 모두 가능하거나, 수평 방향 이진트리 분할과 수평 방향 3분할트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 상기 분할 트리 정보를 시그널링할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 분할 트리 정보는 시그널링되지 않고, 분할이 가능한 트리를 지시하는 값으로 추론될 수 있다.
상술한 사항을 바탕으로, 본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
아래에서는, 본 발명에 따른 변환 및 양자화의 과정을 설명한다.
화면 내 또는 화면 간 예측 이후 생성된 잔여 신호에 변환 및/또는 양자화 과정을 수행하여 양자화된 레벨이 생성될 수 있다. 상기 잔여 신호는 원본 블록과 예측 블록(화면 내 예측 블록 혹은 화면 간 예측 블록) 간의 차분으로 생성될 수 있다. 여기에서, 예측 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측에 의해 생성된 블록일 수 있다. 또한, 상기 예측 블록은 화면 내 예측 및 화면 간 예측 중 적어도 하나 혹은 적어도 하나의 조합에 의해 생성된 블록일 수 있다. 여기서, 변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 잔여 신호에 대해서 1차 변환을 수행하면 변환 계수가 생성될 수 있고, 변환 계수에 2차 변환을 수행하여 2차 변환 계수를 생성할 수 있다.
한편, 잔여 신호는 양자화 과정의 일환으로 변환 과정을 통해 주파수 도메인으로 변환할 수 있다. 이때 수행하는 1차 변환은 DCT type 2 (DCT-II)외에 다양한 DCT, DST 커널을 사용할 수 있으며, 이러한 변환 커널들은 잔여 신호에 대해 수평 및/또는 수직방향에 대해 1차원 변환(1D transform)을 각각 수행하는 분리 변환(Separable transform)으로 변환이 수행될 수도 있고, 또는 2차원 비분리 변환(2D Non-separable transform)으로 변환이 수행될 수 있다.
일예로 변환에 사용되는 DCT, DST type은 아래 표에서와 같이 DCT-II 외에 DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VII 등 DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환 중 적어도 하나를 1D 변환 시 적응적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어, 표 1 내지 표 2의 예와 같이 변환 세트(Transform set)을 구성하여 변환에 사용된 DCT 또는 DST 타입을 유도할 수 있다.
변환세트 변환
0 DST_VII, DCT-VIII
1 DST-VII, DST-I
2 DST-VII, DCT-V
변환세트 변환
0 DST_VII, DCT-VIII, DST-I
1 DST-VII, DST-I, DCT-VIII
2 DST-VII, DCT-V, DST-I
예를 들어, 도 4와 같이 화면 내 예측 모드에 따라 수평 또는 수직방향에 대해 서로 다른 변환 세트(Transform set)를 정의한 후, 부호화기/복호화기에서 현재 부호화/복호화 대상 블록의 화면 내 예측 모드 및 이에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 변환 및/또는 역변환을 수행할 수 있다.
이 경우, 변환 세트는 엔트로피 부호화/복호화되는 것이 아니라 부호화기/복호화기에서 동일한 규칙에 따라 정의될 수 있다. 이 경우, 해당 변환 세트에 속한 변환들 중에서 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
예를 들어, 블록의 크기가 32x32 이하인 경우, 화면 내 예측 모드에 따라 표 2의 예와 같이 총 3가지의 변환 세트를 구성하고, 수평 방향 변환과 수직 방향 변환으로 각 3가지의 변환을 이용해서 총 9개의 다중 변환 방법을 조합해서 수행한 후 최적의 변환 방법으로 잔여 신호를 부호화/복호화함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 하나의 변환 세트에 속한 3가지의 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지에 대한 정보를 엔트로피 부호화/복호화하기 위해 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화(Binarization)를 사용할 수도 있다. 이때, 수직 변환 및 수평 변환 중 적어도 하나 이상에 대해 변환 세트에 속한 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
부호화기에서는 상기 전술한 1차 변환이 완료된 이후, 도 5의 예와 같이 변환 계수 (Transformed coefficients)에 대한 에너지 집중도를 높이기 위해 2차 변환 (Secondary transform)을 수행할 수 있다. 2차 변환 역시 수평 및/또는 수직방향에 대해 1차원 변환을 각각 수행하는 분리 변환을 수행할 수도 있고, 또는 2차원 비분리 변환을 수행할 수 있으며, 사용된 변환 정보가 시그널링되거나 또는 현재 및 주변 부호화 정보에 따라 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도될 수 있다. 예를 들어, 1차 변환과 같이 2차 변환에 대한 변환 세트를 정의할 수 있으며, 변환 세트는 엔트로피 부호화/복호화되는 것이 아니라 부호화기/복호화기에서 동일한 규칙에 따라 정의될 수 있다. 이 경우, 해당 변환 세트에 속한 변환 중에서 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 정보가 시그널링될 수 있으며, 화면 내 또는 화면 간 예측을 통한 잔여 신호 중 적어도 하나 이상에 적용될 수 있다.
변환 세트 별로 변환 후보(transform candidate)의 개수 또는 종류 중 적어도 하나는 상이하며, 변환 후보의 개수 또는 종류 중 적어도 하나는 블록(CU, PU, TU 등)의 위치, 크기, 형태, 예측 모드(intra/inter mode) 또는 화면 내 예측 모드의 방향성/비방향성 중 적어도 하나를 고려하여 가변적으로 결정될 수도 있다.
복호화기에서는 2차 역변환 수행 여부에 따라 2차 역변환을 수행할 수 있고, 2차 역변환이 수행된 결과에 1차 역변환 수행 여부에 따라 1차 역변환을 수행할 수 있다.
상기 전술한 1차 변환 및 2차 변환은 휘도/색차 성분 중 적어도 하나 이상의 신호 성분에 적용되거나 임의의 부호화 블록 크기/형태에 따라 적용될 수 있으며, 임의의 부호화 블록에서 사용여부 및 사용된 1차 변환/2차 변환을 가르키는 인덱스를 엔트로피 부호화/복호화하거나 또는 현재/주변 부호화 정보 중 적어도 하나 이상에 따라 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도할 수 있다.
1차 변환 및/또는 2차 변환이 수행된 결과 또는 잔여 신호에 양자화를 수행하여 양자화된 레벨을 생성할 수 있다. 양자화된 레벨은 화면 내 예측 모드 또는 블록 크기/형태 중 적어도 하나를 기준으로 우상단 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나에 따라 스캐닝(scanning) 될 수 있다. 예를 들어, 우상단(up-right) 대각 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 1차원 벡터 혹은 배열 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 블록의 크기 및/또는 화면 내 예측 모드에 따라 우상단 대각 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 스캐닝된 양자화된 레벨은 엔트로피 부호화되어 비트스트림에 포함될 수 있다.
복호화기에서는 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 양자화된 레벨을 생성할 수 있다. 1차원 벡터 혹은 배열 형태의 양자화된 레벨은 역 스캐닝(Inverse Scanning)되어 2차원의 블록 형태로 정렬될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로 우상단 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
양자화된 레벨에 역양자화를 수행할 수 있고, 2차 역변환 수행 여부에 따라 2차 역변환을 수행할 수 있고, 2차 역변환이 수행된 결과에 1차 역변환 수행 여부에 따라 1차 역변환을 수행하여 복원된 잔여 신호가 생성될 수 있다.
일예로, 현재 부호화 블록의 크기가 8x8일 때, 8x8 블록에 대한 잔여 신호는 1차, 2차 변환 및 양자화 이후, 4개의 4x4 서브 블록별로 도 6에 도시된 3가지 스캐닝 순서(Scanning order) 방법 중 적어도 하나에 따라 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하면서 엔트로피 부호화할 수 있다. 또한 양자화된 변환 계수를 역 스캐닝하면서 엔트로피 복호화할 수 있다. 역 스캐닝된 양자화된 변환 계수는 역양자화 이후 변환 계수가 되고, 2차 역변환 또는 1차 역변환 중 적어도 하나가 수행되어 복원된 잔여 신호가 생성될 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 18을 참고하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변환 계수의 스캐닝 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
부호화기에서는 현재 블록의 잔여 신호에 대한 1차 변환의 결과로 생성되는 변환 계수들, 1차 변환 결과에 2차 변환을 추가적으로 수행함으로써 생성되는 변환 계수들 또는 양자화를 수행함으로써 생성되는 계수들 중 하나 이상을 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 스캔(Scan)할 수 있다.
본 명세서에서는 1차 변환의 출력, 2차 변환의 출력, 양자화의 출력, 1차 및 2차 변환의 출력, 1차 변환 및 양자화의 출력, 1차 및 2차 변환 및 양자화의 출력을 변환 계수로 통칭할 수 있다. 여기서, 변환 없이 양자화만 수행된 결과인 계수에 대해서도 편의상 변환 계수로 통칭한다.
복호화기에서는 엔트로피 복호화된 변환 계수들을 역변환 수행 전에 하나 이상의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 역 스캔(Inverse Scan)할 수 있다. 여기서, 변환 계수들은 엔트로피 복호화 및/또는 역양자화된 변환 계수일 수 있다.
아래에서는 부호화기를 기준으로 변환 계수들의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 대해 설명하지만, 복호화기에서도 부호화기와 동일한 방법으로 변환 계수들의 역 스캐닝 단위 및 역 스캐닝 순서가 설명될 수 있다.
부호화기에서 변환 계수는 양자화되어 스캔될 수 있다. 이때, 스캔된 변환 계수는 부호화기에서 엔트로피 부호화할 수 있다.
복호화기에서는 엔트로피 복호화된 변환 계수를 역 스캔(Inverse Scan)하여 블록 형태로 정렬할 수 있다. 블록 형태로 정렬된 변환 계수에는 역양자화, 2차 역변환, 2차 역변환 후 1차 역변환 또는 1차 역변환이 수행할 수 있다. 이때, 블록 형태로 정렬된 변환 계수는 역양자화된 후 역변환(2차 역변환 및/또는 1차 역변환)이 수행될 수 있다. 역변환된 변환 계수는 현재 블록의 복원된 잔여 신호가 될 수 있다.
본 명세서에서는 역양자화의 입력, 2차 역변환의 입력, 1차 역변환의 입력, 1차 및 2차 역변환의 입력, 역양자화 및 1차 역변환의 입력, 역양자화 및 1차 및 2차 역변환의 입력을 변환 계수로 통칭할 수 있다. 여기서, 변환 없이 역양자화의 입력인 계수에 대해서도 편의상 변환 계수로 통칭한다.
아래에서, 스캔(scan) 또는 스캐닝(scanning)은 부호화기/복호화기에서 스캔 혹은 역 스캔하는 것을 의미하는 것일 수 있다. 또한, 복호화기에서의 역 스캔을 스캔이라고 표현할 수도 있다. 그리고, 스캐닝 순서는 스캐닝 방법을 의미하는 것일 수 있다. 이때, 스캐닝 순서는 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔 중 적어도 하나 이상의 스캔을 지시할 수 있다. 또한, 스캐닝 순서는 상기 스캔으로 한정되는 것은 아니고, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔, 우상단(up-right) 대각 스캔, 좌하단(down-left) 대각 스캔 등 중 적어도 하나 이상의 스캔을 포함할 수 있다.
또한, 개별 계수는 변환 계수 각각을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 제1 수직 우선 스캔, 제2 수직 우선 스캔, 제1 수평 우선 스캔, 제2 수평 우선 스캔은 각각 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제1 (또는 제2) 수직 우선 스캔은 첫번째 열(또는 첫번째 열과 두번째 열)을 우선적으로 스캔하는 것에 한정되지 않으며, 선택된 하나(또는 두개의) 열을 우선적으로 스캔할 수 있다.
또한, 상기 제1(또는 제2) 수평 우선 스캔은 첫번째 행(또는 첫번째 행과 두번째 행)을 우선적으로 스캔하는 것에 한정되지 않으며, 선택된 하나(또는 두개의) 행을 우선적으로 스캔할 수 있다. 여기서, 우선적으로 스캐닝되는 열 또는 행의 선택은 비트스트림에 의해 시그널링되는 정보, 부호화기/복호화기에서 기약속된 정보, 부호화 파라미터 및 룩업테이블 중 적어도 하나 이상에 기초하여 수행될 수 있다. 또는, 선택된 임의의 N개의 행 또는 열을 다른 행 또는 열에 우선하여 스캔하거나, 다른 행 또는 열의 후순위로 스캔할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 순서의 시작 위치 및 종료 위치는 각각 블록의 좌상단 및 우하단으로 정의할 수 있다. 또는, 그 반대로 스캐닝 순서의 시작 위치 및 종료 위치는 각각 블록의 우하단 및 좌상단으로 정의할 수도 있다. 예를 들어, 부호화기와 복호화기에서 블록 내에서 좌상단 위치를 시작 위치로 하고 우하단 위치를 종료 위치로 하는 스캐닝 순서를 정의하되, 변환 계수의 엔트로피 부호화/복호화 시에서는 해당 스캐닝 순서의 역순으로 스캐닝을 수행할 수 있다. 이와 마찬가지로, 예를 들어, 부호화기와 복호화기에서 블록 내에서 우하단 위치를 시작으로 하고 좌상단 위치를 끝으로 하는 스캐닝 순서를 정의하되, 변환 계수의 엔트로피 부호화/복호화 시에서는 해당 스캐닝 순서의 역순으로 스캐닝을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 스캐닝 순서의 시작 위치 및 종료 위치는 상기 예에 한정되지 않으며, 블록 내의 임의의 두 개의 픽셀의 위치를 스캐닝 순서의 시작 위치 및 마지막 위치로 결정할 수도 있다. 일 예로 상기 임의의 두 개의 픽셀 중 적어도 하나는 코너 픽셀일 수 있다.
현재 블록 내 고정된 크기(예컨대, 4x4의 정사각형 서브 블록)에 속하는 계수들은 하나의 계수 그룹(Coefficient Group, CG)으로 결정될 수 있다. 즉, 변환 계수들을 엔트로피 부호화/복호화하기 위해 현재 블록 내의 N 개의 계수들을 하나의 그룹으로 하는 계수 그룹을 정의할 수 있다. 이때, N은 0 이상의 양의 정수일 수 있다. 예컨대, N은 16일 수 있다. 또한, 상기 계수 그룹의 크기는 JxK의 크기를 가질 수 있으며 총 JxK개의 계수들이 하나의 계수 그룹에 포함될 수 있다. 여기서, J 및 K는 양의 정수일 수 있고, 서로 다른 값을 가지거나 같은 값을 가질 수도 있다. 또한, 상기 J 및 K 중 적어도 하나는 부호화기에서 복호화기로 시그널링되는 정보이거나, 부호화기/복호화기에서 기설정된 값일 수 있다.
한편, 변환 계수들을 엔트로피 부호화/복호화하기 위한 플래그(Flag) 및/또는 구문 요소(Syntax element)가 계수 그룹 단위 또는 개별 계수 단위별로 결정될 수 있다. 즉, 변환 계수에 대한 플래그 및/또는 구문 요소 중 적어도 하나 이상은 계수 그룹 단위 또는 개별 계수 단위로 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
여기서, 플래그 및/또는 구문 요소는 coded_sub_block_flag (이하, CSBF), sig_coeff_flag, coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag, coeff_abs_level_greater3_flag, coeff_abs_level_greater4_flag, coeff_abs_level_greater5_flag, coeff_sign_flag, coeff_abs_level_remaining_value 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
coded_sub_block_flag은 각 CG에 0이 아닌 변환 계수가 하나라도 존재하는지에 대해 지시하는 구문 요소일 수 있다.
sig_coeff_flag는 변환 계수가 0인지 아닌지를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_abs_level_greater1_flag는 변환 계수의 절대값이 1보다 큰지 아닌지를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_abs_level_greater2_flag는 변환 계수의 절대값이 2보다 큰지 아닌지를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_abs_level_greater3_flag는 변환 계수의 절대값이 3보다 큰지 아닌지를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_abs_level_greater4_flag는 변환 계수의 절대값이 4보다 큰지 아닌지를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_abs_level_greater5_flag는 변환 계수의 절대값이 5보다 큰지 아닌지를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_sign_flag는 변환 계수의 부호(sign)를 지시하는 구문 요소일 수 있다.
coeff_abs_level_remaining_value는 변환 계수의 절대값이 N보다 클 경우 변환 계수의 절대값에서 N을 감산한 값을 지시하는 구문 요소일 수 있다. 여기서, N은 양의 정수일 수 있다.
예를 들어, coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag가 엔트로피 부호화/복호화되는 경우 상기 coeff_abs_level_remaining_value는 변환 계수의 절대값이 3보다 클 경우 변환 계수의 절대값에서 3을 감산한 값을 지시하는 구문 요소일 수 있다.
또 다른 예로, coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag, coeff_abs_level_greater3_flag, coeff_abs_level_greater4_flag, coeff_abs_level_greater5_flag가 엔트로피 부호화/복호화되는 경우 상기 coeff_abs_level_remaining_value는 변환 계수의 절대값이 6보다 클 경우 변환 계수의 절대값에서 6을 감산한 값을 지시하는 구문 요소일 수 있다.
한편, 이하에서 설명하는 스캐닝 순서를 이용하여 현재 블록 내 변환 계수들을 스캐닝하면서 변환 계수들을 엔트로피 부호화/복호화하기 위한 플래그 및 구문 요소들 중 적어도 하나 이상이 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
그리고, 변환 계수들을 엔트로피 부호화/복호화하기 위한 플래그 및 구문 요소들 중 적어도 하나 이상은 서로 다른 스캐닝 순서에 따라 스캐닝되어 엔트로피 부호화되거나 또는 엔트로피 복호화되어 스캐닝될 수도 있다. 이때, 변환 계수들을 엔트로피 부호화/복호화하기 위한 플래그 및 구문 요소들 중 적어도 하나 이상의 스캐닝 순서는 현재 블록의 부호화 파라미터에 기반하여 결정될 수 있다.
한편, 스캐닝의 대상이 되는 변환 계수는 양자화된 변환 계수 레벨(Quantized Transformed Coefficient Level), 변환 계수(Transform Coefficient), 양자화된 레벨(Quantized Level), 잔여 신호 계수 중 적어도 하나 이상을 의미할 수 있다.
또한, 변환 계수에 대한 스캐닝 순서 중 적어도 하나 이상을 이용하여 양자화 행렬(Quantization Matrix 혹은 Scaling List)에 대해서도 스캐닝을 수행할 수 있다. 이 경우, 변환 계수에 적용되는 스캐닝 순서와 양자화 행렬에 적용되는 스캐닝 순서는 서로 대응될 수 있다. 즉, 상기 두 개의 스캐닝 순서들 중 하나는 나머지 하나에 기초하여 유도될 수 있다. 예컨대, 양자는 동일하거나 소정의 방법에 의해 유도됨으로써 상이할 수 있다.
또한, 아래에서는 편의상 부호화기에서 스캔을 수행하는 방법을 설명하되, 이에 한정되는 것은 아니고 복호화기에서도 부호화기에서 스캔을 수행하는 방법에 따라 역 스캔을 수행할 수 있다.
다음으로, 스캐닝 단위에 대해 설명하도록 한다.
변환 계수들은 하나 이상의 스캐닝 단위로 스캔될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 변환 계수들의 스캐닝 단위는 영역 단위, 계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나일 수 있다. 여기서, 영역 단위로 스캐닝이 되는 것은 현재 블록을 포함한 블록들 중 적어도 하나가 포함된 영역 내 변환 계수들 각각에 대해 스캐닝이 수행되는 것을 의미할 수 있다. 이때, 영역의 크기는 현재 블록의 크기보다 크거나 같을 수 있다. 이때, 영역 단위로 스캐닝을 수행할 때 영역 내에서 계수 그룹 단위로 구분한 뒤, 각 계수 그룹 간에 스캐닝이 수행될 수 있고 각 계수 그룹 내에 존재하는 변환 계수들에 대해 수행될 수도 있다. 계수 그룹 단위로 스캐닝이 되는 것은 현재 블록을 적어도 하나 이상의 계수 그룹으로 구분한 뒤, 각 계수 그룹 간에 스캐닝이 수행될 수 있고 각 계수 그룹 내에 존재하는 변환 계수들에 대해 스캐닝이 수행되는 것을 의미할 수 있다. 즉, 계수 그룹 단위 스캐닝은 계수 그룹 간에 스캐닝을 수행할 수 있고, 계수 그룹 내 변환 계수에 대해 스캐닝을 수행할 수 있는 것을 의미한다. 그리고, 개별 계수 단위로 스캐닝이 되는 것은 계수 그룹을 사용하지 않고 현재 블록 내 변환 계수들 각각에 대해 스캐닝이 수행되는 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 현재 블록 내의 변환 계수들은 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, 3NxN, Nx3N, 3Nx2N, 2Nx3N, 4NxN, Nx4N, 4Nx3N, 3Nx4N, 8NxN, Nx8N, 8Nx7N, 7Nx8N (N은 1 이상의 정수) 크기 또는 형태 중 하나 이상의 계수 그룹 단위로 스캔 되거나, 개별 계수 단위로 스캔 될 수 있다. 여기서, 형태는 블록의 형태가 정방형, 비정방형, 세로 방향으로 길이가 긴 비정방형 및 가로 방향으로 길이가 긴 비정방형 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
스캐닝 단위는 현재 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다.
구체적으로, 스캐닝 단위는 현재 블록의 크기와 소정의 문턱값과의 비교에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 소정의 문턱값은 스캐닝 단위를 결정하는 기준 크기를 의미할 수 있으며, 최소값 또는 최대값 중 적어도 하나의 형태로 표현될 수 있다.
한편, 소정의 문턱값은 부호화기/복호화기에 기-약속된 고정된 값일 수도 있고, 현재 블록의 부호화/복호화 관련 파라미터(예를 들어, 예측 모드(화면 간 예측 또는 화면 내 예측 등), 화면 내 예측 모드, 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나의 수행 여부, 변환 타입, 스캐닝 순서 등)에 기반하여 가변적으로 유도될 수도 있고, 비트스트림(예를 들어, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU, 블록 레벨 등)을 통해 시그널링될 수도 있다.
일 예로, 가로와 세로 길이의 곱이 N(예컨대, N = 256) 이상인 블록은 계수 그룹 단위로 스캔하고, 그렇지 않은 블록은 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
다른 예로, 가로와 세로 길이 중 최소인 길이가 M(예컨대, M = 8) 이상인 블록은 계수 그룹 단위로 스캔하고 그렇지 않은 블록은 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다. 그러나, 상기 예에 한정되지 않으며, 예컨대, 상기 문턱값(N 또는 M) 이하인 블록을 계수 그룹 단위로 스캔하고, 그렇지 않은 블록은 개별 계수 단위로 스캔할 수도 있다.
한편, 스캐닝 단위는 현재 블록의 형태에 기반하여 결정될 수 있다.
일 예로, 현재 블록이 직사각형 형태일 때, 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
다른 예로, 현재 블록이 정사각형 형태일 때, 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다. 그러나, 상기 예에 한정되지 않으며, 예컨대, 직사각형 형태의 현재 블록을 계수 그룹 단위로 스캔하고, 정사각형 형태의 현재 블록을 개별 계수 단위로 스캔할 수도 있다.
한편, 스캐닝 단위의 결정은 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 기반하여 결정 될 수 있다. 이때, 화면 내 예측 모드의 값 자체가 고려될 수도 있고, 화면 내 예측 모드가 비방향성 모드(DC 모드 혹은 Planar 모드)인지 여부 또는 화면 내 예측 모드의 방향성(예를 들어, 수직 방향 혹은 수평 방향)이 고려될 수도 있다.
일 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 DC 모드 및 Planar 모드 중 적어도 하나 이상일 경우, 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드일 경우, 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수평 모드일 경우, 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다. 그러나, 상기 예에 한정되지 않으며, 예컨대, 비방향성 모드의 경우 개별 계수 단위로 스캔하고, 수직 모드 또는 수평 모드의 경우, 계수 그룹 단위로 스캔할 수도 있다.
한편, 스캐닝 단위에 관한 정보는 부호화기에서 복호화기로 시그널링될 수 있다. 이에 따라, 복호화기는 시그널링된 스캐닝 단위에 관한 정보를 이용하여 현재 블록의 스캐닝 단위를 결정할 수도 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐닝 단위를 설명하기 위한 도면이다.
스캐닝 단위는 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 따라 기-정의된 고정된 크기의 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위로 결정될 수도 있다. 예를 들어 현재 블록과 같은 가로:세로 비율을 갖는 단일 계수 그룹이 사용될 수 있다.
계수 그룹 단위의 크기는 현재 블록의 가로:세로 비율에 기반하여 결정될 수 있다. 그리고, 현재 블록내의 변환 계수들은 동일한 계수 그룹 단위로 스캔될 수 있다. 여기서, 동일한 계수 그룹 단위라 함은 계수 그룹 단위의 크기 및 계수 그룹 단위의 형태 중 적어도 하나가 동일한 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 16x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 8x8의 동일한 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
일 예로, 8x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x8의 동일한 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
일 예로, 16x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 8x4의 동일한 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
일 예로, 도 7의 (a)와 같이 16x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4의 동일한 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
일 예로, 도 7의 (b)와 같이 8x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 2x4의 동일한 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
일 예로, 도 7의 (c)와 같이 16x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x2의 동일한 계수 그룹 단위로 스캔할 수 있다.
한편, 현재 블록내의 변환 계수들은 상이한 계수 그룹 단위로도 스캔될 수 있다. 여기서, 상이한 계수 그룹 단위라 함은 계수 그룹 단위의 크기 및 계수 그룹 단위의 형태 중 적어도 하나가 상이한 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 도 8과 같이 8x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 한 개의 8x8 계수 그룹, 두 개의 4x4 계수 그룹, 여덟 개의 2x2 계수 그룹으로 분할하여 스캔할 수 있다.
한편, 계수 그룹 단위 크기 정보는 부호화기에서 복호화기로 시그널링될 수 있다. 이에 따라, 복호화기는 시그널링된 계수 그룹 단위 크기 정보를 이용하여 현재 블록의 스캐닝 단위를 결정할 수도 있다.
한편, 현재 블록내의 변환 계수들은 개별 계수 단위로 스캔될 수 있다. 여기서, 개별 계수 단위로 스캔된다는 것의 의미는 현재 블록을 계수 그룹으로 분할하지 않고, 현재 블록 전체에 대한 변환 계수를 스캔하는 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 도 9의 (a)와 같이 16x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 모두 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
한편, 현재 블록 내의 변환 계수들은 혼합 단위로 스캔될 수 있다. 여기서, 혼합 단위로 스캔된다는 것의 의미는 현재 블록 내의 변환 계수들 중 일부 영역에 속한 계수들은 계수 그룹 단위로 스캔 되고 나머지 영역은 개별 계수 단위로 스캔 되는 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 도 9의 (b)와 같이 16x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들 중 좌상단 4x4 영역에 속한 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캔하고 나머지 영역은 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
그러나, 상기 예에 한정되지 않으며, 일부 영역의 크기 및/또는 형태는 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 기초하여 유도될 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 16x8 블록인 경우, 상기 일부 영역은 8x4 블록일 수 있다.
또는, 일부 영역의 가로 길이 및 세로 길이 중 적어도 하나가 현재 블록의 가로 길이 및 세로 길이 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있다.
또는, 일부 영역의 크기 및/또는 형태를 지시하는 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
또는, 일부 영역의 크기 및/또는 형태는 현재 블록 및/또는 적어도 하나의 주변 블록의 정보로부터 유도될 수 있다.
또한, 일부 영역의 위치는 현재 블록의 좌상단으로 한정되지 않으며, 현재 블록의 임의의 위치일 수 있다. 일 예로, 일부 영역은 현재 블록의 좌하단, 우상단 또는 우하단 등의 코너에 위치할 수 있다.
한편, 일부 영역의 위치는 현재 블록의 크기, 형태, 깊이, 예측 모드, 화면 내 예측 모드 등을 포함하는 부호화 파라미터 중 적어도 하나 이상에 기초하여 유도될 수 있다. 또는, 일부 영역의 위치에 관한 정보는 부호화기에서 복호화기로 시그널링되거나 현재 블록 및/또는 적어도 하나의 주변 블록의 정보로부터 유도될 수 있다.
다음으로, 스캐닝 순서에 대해 설명하도록 한다.
변환 계수들은 하나 이상의 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다. 변환 계수 그룹 단위 및/또는 개별 계수 단위 스캐닝 시, 적어도 하나 이상의 스캐닝 순서에 따라 현재 블록 내 변환 계수들에 대해 계수 그룹 간 스캐닝 및/또는 계수 그룹 내 스캐닝을 수행할 수 있다. 이때, 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 변환 계수들의 스캐닝 순서(Scaning order)는 도 6에서 도시한 대각(diagonal) 스캔 순서, 수평(horizontal) 스캔 순서, 수직(vertical) 스캔 순서, 그리고 도 10에 도시한 제1 혼합 대각 스캔 순서, 제2 혼합 대각 스캔 순서, 좌하단 대각 스캔 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서, 제2 수직 우선 스캔 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 및 제2 수평 우선 스캔 순서 중 하나 이상의 스캐닝 순서를 사용하여 개별 계수 및/또는 변환 계수 그룹 단위로 변환 계수들을 스캔할 수 있다. 여기서, 도 6에서 도시한 대각 스캔 순서는 우상단 대각 스캔 순서를 의미할 수 있다.
스캐닝 순서는 현재 블록의 형태(정방형 또는 비정방형)에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, 현재 블록의 형태는 현재 블록의 가로:세로 비율로 표현될 수 있다. 즉, 현재 블록의 가로 길이와 세로 길이의 비교에 기초하여 스캐닝 순서를 결정할 수 있다. 이때, 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
일 예로, 현재 블록이 정방형 형태일 경우, 우상단 대각 스캔 순서 또는 좌하단 대각 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔하고, 가로 길이보다 세로 길이가 큰 블록인 경우, 수직 스캔 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서 또는 제2 수직 우선 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔하고, 가로 길이보다 세로 길이가 작은 블록인 경우, 수평 스캔 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 또는 제2 수평 우선 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔할 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록이 정방형 형태일 경우, 우상단 대각 스캔 순서 또는 좌하단 대각 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔하고, 가로 길이보다 세로 길이가 큰 블록인 경우, 수평 스캔 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 또는 제2 수평 우선 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔하고, 가로 길이보다 세로 길이가 작은 블록인 경우, 수직 스캔 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서 또는 제2 수직 우선 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔할 수 있다. 한편, 상기 예에 한정되지 않으며, 예컨대, 현재 블록이 비정방형(직사각형 형태)인 경우의 가용한 스캐닝 순서와 현재 블록이 정방형(정사각형 형태)인 경우의 가용한 스캐닝 순서는 상기 예와 반대가 되거나, 상기 예와 상이할 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록이 직사각형(비정방형) 형태인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 적어도 하나 이상에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록이 정사각형(정방형) 형태일 때, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 적어도 하나 이상에 따라 스캔될 수 있다. 그러나 상기 예에 한정되지 않으며, 예컨대, 현재 블록이 직사각형 형태인 경우의 가용한 스캐닝 순서와 현재 블록이 정사각형 형태인 경우의 가용한 스캐닝 순서는 상기 예와 반대가 되거나, 상기 예와 상이할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 계수 그룹 단위 스캐닝시 계수 그룹 내 스캐닝과 계수 그룹간의 스캐닝의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 계수 그룹 단위 스캐닝 시 계수 그룹 내 스캐닝과 계수 그룹 간 스캐닝에 동일한 스캐닝 순서를 사용하여 스캔할 수 있다.
일 예로, 도 11에 도시한 것과 같이 16x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 우상단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들과 계수 그룹 단위들의 스캐닝을 수행할 수 있다.
다른 예로, 도 12에 도시한 것과 같이 8x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 2x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 수직 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들과 계수 그룹 단위들의 스캐닝을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 도 13에 도시한 것과 같이 16x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x2 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 수평 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들과 계수 그룹 단위들의 스캐닝을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 8x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들과 계수 그룹 단위들의 스캐닝을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 4x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 제1 수직 우선 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들과 계수 그룹 단위들의 스캐닝을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 8x4 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x2 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 제1 수평 우선 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들과 계수 그룹 단위들 간의 스캐닝을 수행할 수 있다.
위와 반대로, 계수 그룹 단위 스캐닝시 계수 그룹 내 스캐닝과 계수 그룹 간 스캐닝에 서로 다른 종류의 스캐닝 순서를 사용하여 스캔할 수도 있다.
일 예로, 16x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 우상단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들을 스캔하고 수평 또는 수직 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 단위들을 스캔할 수 있다.
다른 예로, 8x16 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 2x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 수직 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들을 스캔하고 우상단 대각 또는 수평 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 단위들을 스캔할 수 있다.
또 다른 예로, 16x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x2 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 수평 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들을 스캔하고 우상단 대각 또는 수직 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 단위들을 스캔할 수 있다.
또 다른 예로, 8x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들을 스캔하고 우상단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 단위들을 스캔할 수 있다.
또 다른 예로, 4x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 제1 수직 우선 스캐닝 또는 제2 수직 우선 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들을 스캔하고 우상단 대각 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 단위들을 스캔할 수 있다.
또 다른 예로, 8x4 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 4x4 계수 그룹 단위로 스캐닝 하는 경우 제1 수평 우선 스캐닝 또는 제2 수평 우선 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 내 계수들을 스캔하고 우상단 대각 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 계수 그룹 단위들을 스캔할 수 있다.
한편, 계수 그룹 스캐닝시 계수 그룹 내 스캐닝과 계수 그룹간 스캐닝에 서로 다른 스캐닝 순서가 사용될 수 있는 여부를 지시하는 정보는 상위 레벨의 단위에서 부호화기에서 복호화기로 시그널링될 수 있다. 여기서, 상위 레벨의 단위는 예컨대, 비디오 파라미터 셋(VPS), 시퀀스 파라미터 셋(SPS), 픽쳐 파라미터 셋(PPS) 타일, 슬라이스, 타일, CTU 중 하나 이상일 수 있다. 또한, 코딩 트리 유닛, 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등의 블록 단위에서 서로 다른 종류의 스캐닝 순서가 사용되었는지 여부에 대한 정보를 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다. 일 예로, 계수 그룹 스캐닝시 계수 그룹 내 스캐닝과 계수 그룹간 스캐닝에 서로 다른 스캐닝 순서가 사용될 수 있는 여부를 지시하는 정보는 플래그 형식으로 표시될 수 있다.
한편, 개별 계수 단위 스캐닝 시 하나의 스캐닝 순서에 따라 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부가 스캔 될 수 있다.
개별 계수 단위 스캐닝 시에도 스캐닝 순서는 현재 블록의 형태에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, 현재 블록의 형태는 현재 블록의 가로:세로 비율로 표현될 수 있다. 즉, 현재 블록의 가로 길이와 세로 길이의 비교에 기초하여 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
다른 예로, 도 14의 (a)와 같이 8x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 우상단 대각 스캔 순서 또는 좌하단 대각 스캔 순서 중 어느 하나를 사용하여 개별 계수 단위로 스캔하고, 도 14의 (b)와 같이 4x8 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 수직 스캔 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서 또는 제2 수직 우선 스캔 순서 중 어느 하나를 사용하여 개별 계수 단위로 스캔하고, 도 14의 (c)와 같이 8x4 크기의 현재 블록 내 변환 계수들을 수평 스캔 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 또는 제2 수평 우선 스캔 순서 중 어느 하나를 이용하여 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
또한, 도 14에서는 나타내지 않았지만, 현재 블록이 정방형 형태인 경우 현재 블록 내 변환 계수들을 우상단 대각 스캔 순서 또는 좌하단 대각 스캔 순서 중 어느 하나를 사용하여 개별 계수 단위로 스캔하고, 현재 블록의 가로 길이보다 세로 길이가 큰 비정방형 형태인 경우 현재 블록 내 변환 계수들을 수평 스캔 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 또는 제2 수평 우선 스캔 순서 중 어느 하나를 이용하여 개별 계수 단위로 스캔하고, 현재 블록의 가로 길이보다 세로 길이가 작은 비정방형 형태인 경우 현재 블록 내 변환 계수들을 수직 스캔 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서 또는 제2 수직 우선 스캔 순서 중 어느 하나를 이용하여 개별 계수 단위로 스캔할 수 있다.
한편, 변환 계수 스캐닝 시 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 따라 매핑된 스캐닝 순서가 이용될 수도 있다. 여기서, 형태는 정방형인지 여부, 가로 방향으로 길이가 긴 비정방형 혹은 세로 방향으로 길이가 긴 비정방형인지 여부 등을 의미할 수 있다.
한편, 스캐닝 순서는 현재 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다.
구체적으로, 스캐닝 순서는 현재 블록의 크기와 소정의 문턱값과의 비교에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 소정의 문턱값은 스캐닝 단위를 결정하는 기준 크기를 의미할 수 있으며, 최소값 또는 최대값 중 적어도 하나의 형태로 표현될 수 있다.
한편, 소정의 문턱값은 부호화기/복호화기에 기-약속된 고정된 값일 수도 있고, 현재 블록의 부호화/복호화 관련 파라미터(예를 들어, 예측 모드, 화면 내 예측 모드, 변환 타입, 스캐닝 순서 등)에 기반하여 가변적으로 유도될 수도 있고, 비트스트림(예를 들어, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU, 블록 레벨 등)을 통해 시그널링될 수도 있다. 이때, 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
일 예로, 가로와 세로 길이의 곱이 256 이상인 블록인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔되고, 그렇지 않은 블록인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 또는 제2 수평 우선 스캔 순서 중 어느 하나 혹은 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서 또는 제2 수직 우선 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔될 수 있다. 한편, 가로와 세로 길이의 곱과 비교되는 문턱값은 256으로 한정되지 않는다. 여기서, 문턱값은 예컨대, 임의의 양의 정수일 수 있다. 또는 N(N은 양의 정수)개의 문턱값이 존재할 수 있다. N개의 문턱값이 존재하는 경우, N+1개의 구간 중 현재 블록이 속한 구간에 대응하는 스캐닝 순서가 현재 블록에 적용될 수 있다.
다른 예로, 가로와 세로 길이 중 최소인 길이가 8 이하인 블록인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔되고, 그렇지 않은 블록인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 또는 제2 수평 우선 스캔 순서 중 어느 하나 혹은 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서 또는 제2 수직 우선 스캔 순서 중 어느 하나로 스캔될 수 있다. 한편, 가로와 세로 길이 중 최소인 길이와 비교되는 문턱값은 8로 한정되지 않는다. 상기 문턱값은 예컨대, 임의의 양의 정수일 수 있다. 또는 N(N은 양의 정수)개의 문턱값이 존재할 수 있다. N개의 문턱값이 존재하는 경우, N+1개의 구간 중 현재 블록이 속한 구간에 대응하는 스캐닝 순서가 현재 블록에 적용될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 크기가 더 이상 분할될 수 없는 최소 블록 크기인 경우, 소정의 스캐닝 순서가 적용될 수 있다. 상기 소정의 스캐닝 순서는 예컨대, 우상단 대각 스캐닝 혹은 좌하단 대각 스캐닝 순서일 수 있다. 상기 최소 블록 크기에 관한 정보는 예컨대, VPS, SPS, PPS, 슬라이스, 타일, CTU, 블록 중 적어도 하나의 단위에서 시그널링될 수 있다.
한편, 현재 블록의 깊이에 기반하여 스캐닝 순서가 결정 될 수 있다.
스캐닝 순서는 현재 블록의 깊이와 소정의 문턱값과의 비교에 기초하여 결정될 수 있다. 소정의 문턱값은 스캐닝 순서를 결정하는 기준 크기 또는 깊이를 의미한다. 이는 최소값 및 최대값 중 적어도 하나의 형태로 표현될 수 있다. 소정의 문턱값은 부호화기/복호화기에 기-약속된 고정된 값일 수도 있고, 현재 블록의 부호화/복호화 파라미터(예를 들어, 예측 모드, 화면 내 예측 모드, 변환 타입, 스캐닝 순서 등)에 기반하여 가변적으로 유도될 수도 있고, 비트스트림(예를 들어, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU, 블록 레벨 등)을 통해 시그널링될 수도 있다. 이때, 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 깊이가 0인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 스캔되고, 현재 블록의 깊이가 0이 아닌 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 적어도 하나로 스캔될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 깊이가 1 보다 작거나 같을 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 스캔되고, 현재 블록의 깊이가 1 보다 클 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나로 스캔될 수 있다. 한편, 현재 블록의 깊이와 비교되는 문턱값은 상기 0 또는 1로 한정되지 않는다. 여기서, 문턱값은 예컨대, 0 이상의 양의 정수일 수 있다. 또는 N(N은 양의 정수)개의 문턱값이 존재할 수 있다. N개의 문턱값이 존재하는 경우, N+1개의 구간 중 현재 블록이 속한 구간에 대응하는 스캐닝 순서가 현재 블록에 적용될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 깊이가 더 이상 분할될 수 없는 최대 분할 깊이인 경우, 소정의 스캐닝 순서가 적용될 수 있다. 여기서, 소정의 스캐닝 순서는 예컨대, 대각 스캐닝 순서일 수 있다. 그리고, 최대 분할 깊이에 관한 정보는 예컨대, VPS, SPS, PPS, 슬라이스, 타일 CTU, 블록, 중 적어도 하나의 단위에서 시그널링될 수 있다.
한편, 스캐닝 순서는 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 기반하여 결정될 수 있다. 이때, 화면 내 예측 모드의 값 자체를 고려할 수도 있고, 화면 내 예측 모드가 비방향성 모드인지 여부 또는 화면 내 예측 모드의 방향성(예를 들어, 수직 방향 혹은 수평 방향)을 고려할 수도 있다. 이때, 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 DC 모드 및 Planar 모드 중 적어도 하나 이상일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수평 모드일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드 또는 수평 모드일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나 이상에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드 또는 수평 모드에 인접한 K개의 모드에 포함될 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나 이상에 따라 스캔될 수 있다. 여기서, K는 1 이상의 양수일 수 있다. 이 경우, 수직 모드 또는 수평 모드에 인접한 K개의 모드는 수직 모드 혹은 수평 모드가 지시하는 특정한 화면 내 예측 모드 값에 -K/2 ~ K/2 값을 더한 값에 해당하는 화면 내 예측 모드일 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드 또는 수평 모드에 인접한 K개의 모드에 포함될 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 및 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나 이상에 따라 스캔될 수 있다. 여기서, K는 1 이상의 양수일 수 있다. 이 경우, 수직 모드 또는 수평 모드에 인접한 K개의 모드는 수직 모드 혹은 수평 모드가 지시하는 특정한 화면 내 예측 모드 값에 -K/2 ~ K/2 값을 더한 값에 해당하는 화면 내 예측 모드일 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 짝수일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나 이상에 따라 스캔될 수 있다. 그리고 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 홀수일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서, 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 홀수일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다. 그리고, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 짝수일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서, 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 상관 없이 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드 값인 IPM에 대해 모듈로(modulo, MOD, %) 연산을 수행한 결과에 따라 우상단 대각 스캐닝 순서, 좌하단 대각 스캐닝 순서, 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나를 변환 계수 그룹 또는 개별 계수에 대한 스캐닝 순서로 결정할 수 있다. 여기서, 모듈로 연산은 나눗셈의 나머지를 계산하는 수학 연산을 의미할 수 있다. 즉, (IPM MOD M)의 값에 따라 상기 스캐닝 순서들 중 적어도 하나 이상을 결정할 수 있다. 아래에서 IPM이 0이면 플래너 모드(planar mode), IPM이 1이면 DC 모드를 지시하는 것을 의미할 수 있다.
예컨대, (IPM-2) MOD 2)가 0인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다. 또한, (IPM-2) MOD 2)가 1인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다.
예컨대, (IPM-2) MOD 4)가 0인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다. 또한, (IPM-2) MOD 4)가 1인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 좌하단 대각 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다. 또한, (IPM-2) MOD 4)가 2인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수직 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다. 또한, (IPM-2) MOD 4)가 3인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서에 따라 스캔될 수 있다.
또한, 소정 개수의 방향성 예측 모드들을 하나의 그룹으로 그룹핑하고, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 어느 그룹에 속하는지에 기초하여 해당 그룹에 대응하는 스캐닝 순서를 현재 블록의 스캐닝 순서로 결정할 수 있다. 이때, 상기 그룹에 포함된 방향성 예측 모드들의 개수는 다른 그룹에 포함된 방향성 예측 모드들의 개수와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 여기서, 그룹핑은 방향성 예측 모드들의 각도 또는 방향의 유사도에 기초하여 수행될 수 있다.
일 예로, 제1 모드에 인접한 소정 개수의 모드들은 제1 모드 그룹으로 분류되고, 제1 모드 그룹에 포함된 화면 내 예측 모드를 갖는 현재 블록에 대해 제1 모드 그룹에 대응하는 스캐닝 순서가 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 모드는 수직 모드, 수평 모드, 대각 모드 등일 수 있다.
한편, 그룹핑은 방향성 예측 모드를 지시하는 값의 모듈로 연산에 기초하여 수행될 수 있다. 여기서, 모듈로 연산에 사용되는 제수(divisor)는 현재 블록의 크기, 형태 또는 깊이 등에 기초하여 결정될 수 있다. 현재 블록의 크기가 클수록 큰 제수(또는 작은 제수)가 사용될 수 있다. 제수가 클수록, 모듈로 연산에 의한 그룹은 개수는 많아지므로, 보다 세밀한 스캐닝 순서의 결정이 가능해질 수 있다
또한, 현재 블록의 화면 내 예측 모드(방향)에 기반하여 복수개(예컨대, N개, N은 2 이상의 양수)의 스캐닝 순서가 결정 될 수 있다. 여기서, N개의 스캐닝 순서는 부호화기/복호화기에서 화면 내 예측 모드에 따라 기-설정된 복수개의 스캐닝 순서일 수 있다. 화면 내 예측 모드에 따라 서로 다른 N개의 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 여기서, N개의 스캐닝 순서는 대각 스캔, 수직 스캔, 수평 스캔, 우상단 대각 스캔, 좌하단 대각 스캔, 제1 수직 우선 스캔, 제2 수직 우선 스캔, 제1 수평 우선 스캔, 제2 수평 우선 스캔 중 적어도 하나 이상의 스캔을 포함할 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 DC 모드 및 Planar 모드 중 적어도 하나 이상일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 2개의 스캐닝 순서 (우상단 대각 스캐닝 순서와 좌하단 대각 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 2개의 스캐닝 순서 (수평 스캐닝 순서와 좌하단 대각 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드에 인접한 K개의 모드에 포함될 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 2개의 스캐닝 순서 (수평 스캐닝 순서와 좌하단 대각 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다. 여기서, K는 1 이상의 양수일 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수직 모드에 인접한 K개의 모드에 포함될 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 3개의 스캐닝 순서 (수평 스캐닝 순서, 좌하단 대각 스캐닝 순서, 및 제1 수평 우선 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다. 여기서, K는 1 이상의 양수일 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수평 모드일 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 2개의 스캐닝 순서 (수직 스캐닝 순서와 우상단 대각 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수평 모드에 인접한 K개의 모드에 포함될 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 2개의 스캐닝 순서 (수직 스캐닝 순서와 우상단 대각 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다. 여기서, K는 1 이상의 양수일 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 수평 모드에 인접한 K개의 모드에 포함될 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 3개의 스캐닝 순서 (수직 스캐닝 순서, 우상단 대각 스캐닝 순서, 및 제1 수직 우선 스캐닝 순서) 중 스캐닝 순서에 대한 정보에 따라 스캔될 수 있다. 여기서, K는 1 이상의 양수일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 수직 모드 혹은 수평 모드가 특정한 화면 내 예측 모드 값을 가진다면, 상기 수직 모드 또는 수평 모드에 인접한 K개의 모드는 상기 수직 모드 혹은 수평 모드가 지시하는 특정한 화면 내 예측 모드 값에 -K/2 ~ K/2 값을 더한 값에 해당하는 화면 내 예측 모드일 수 있다.
한편, 스캐닝 순서에 관한 정보는 부호화기에서 복호화기로 시그널링될 수 있다. 이에 따라, 복호화기는 시그널링된 스캐닝 순서에 관한 정보를 이용하여 현재 블록의 스캐닝 순서를 결정할 수도 있다. 일 예로, 스캐닝 순서에 관한 정보는 대각 스캔 순서, 수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 제1 혼합 대각 스캔 순서, 제2 혼합 대각 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 순서, 좌하단 대각 스캔 순서, 제1 수직 우선 스캔 순서, 제2 수직 우선 스캔 순서, 제1 수평 우선 스캔 순서 및 제2 수평 우선 스캔 순서 등을 지시하는 정보일 수 있다. 이 경우, 스캐닝 순서에 대한 정보는 플래그 또는 인덱스 형태로 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 순서는 현재 블록에 인접한 주변 블록에서 사용한 스캐닝 순서 또는 현재 블록의 부호화 파라미터에 기반하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에 인접한 좌측 블록, 우측 블록, 상단 블록, 하단 블록 중 적어도 하나 이상에서 사용한 스캐닝 순서와 동일한 스캐닝 순서로 현재 블록 내 변환 계수들을 스캐닝할 수 있다. 이때, 주변 블록들의 하나 이상의 스캐닝 순서를 포함하는 리스트를 구성하고, 상기 리스트에 대한 인덱스를 이용하여 현재 블록의 스캐닝 순서를 유도할 수 있다. 상기 인덱스는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
또는 주변 블록들에서 사용된 하나 이상의 스캐닝 순서들의 통계값이 이용될 수 있다. 예컨대, 스캐닝 순서를 지시하는 값들의 평균값, 가중 평균값, 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값 중 적어도 하나의 값에 해당하는 스캐닝 순서를 현재 블록의 스캐닝 순서로 결정할 수 있다.
한편, 계수 그룹 단위로 스캐닝이 수행될 경우, 현재 블록 내 현재 계수 그룹 내 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹에서 사용한 스캐닝 순서에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 계수 그룹에 인접한 좌측 계수 그룹, 우측 계수 그룹, 상단 계수 그룹, 하단 계수 그룹 중 적어도 하나 이상에서 사용한 계수 그룹 내 스캐닝 순서와 동일한 방법으로 현재 계수 그룹 내 변환 계수들을 스캐닝할 수 있다.
또한, 스캐닝 순서에 대한 정보는 계수 그룹 간 스캐닝 순서와 계수 그룹 내 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 대한 정보로 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다. 즉, 계수 그룹 간 스캐닝 순서 정보와 계수 그룹 내 스캐닝 순서 정보를 각각 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다. 또는 계수 그룹 간 스캐닝 순서 정보와 계수 그룹 내 스캐닝 순서 정보를 하나의 정보로서 엔트로피 부호화/복호화할 수도 있다.
또는 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일한 예측 모드가 적용된 주변 블록의 스캐닝 순서를 선택적으로 이용될 수도 있다. 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일한 예측 모드가 적용된 주변 블록이 복수인 경우, 전술한 바와 같이, 리스트의 구성 및 인덱스의 적용을 수행함으로써 현재 블록의 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
전술한 변환 계수들의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나는 현재 블록에 적용되는 변환의 종류, 변환의 위치, 변환이 적용되는 영역, 변환 수행 여부, 1차 변환 수행 여부, 2차 변환 수행 여부, 블록의 크기, 블록의 형태, 화면 내 예측 모드(또는 방향) 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, 상기 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.
여기서, 변환의 위치는 특정 변환이 수직 변환(vertical transform)에 사용되었는지 또는 특정 변환이 수평 변환(horizontal transform)에 사용되었는지를 지시하는 정보일 수 있다. 그리고, 변환 수행 여부는 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나 이상의 수행여부를 나타내는 것을 의미할 수 있다. 그리고, 변환의 종류는 DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VI, DST-VII 등 DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환 중 적어도 하나의 삼각함수 기반 변환의 종류뿐만 아니라 KLT(Karhunen-Loeve Transform), 방향성 변환(Directional Transform) 등 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
1차 변환으로 항등 변환(identity transform)을 수행할 수 있다. 이때, 항등 변환은 수평 변환 및 수직 변환 중 적어도 하나 이상에 적용될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에 대해 항등 변환이 수직 변환과 수평 변환 모두에 적용될 경우 현재 블록은 변환이 수행되지 않는 것과 동일할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에 대해 항등 변환이 수직 변환에 사용될 경우 현재 블록은 1차원 수평 변환만 수행된 것과 동일할 수 있고, 현재 블록에 대해 항등 변환이 수평 변환에 사용될 경우 현재 블록은 1차원 수직 변환만 수행된 것과 동일할 수 있다.
또한, 현재 블록에 대해 1차 변환으로 항등 변환을 사용하고, 2차 변환을 수행할 수 있다. 이러한 경우 현재 블록에 대해 2차 변환만 수행한 것과 동일할 수 있다.
수평 변환 및 수직 변환으로 항등 변환을 사용할지 여부는 현재 블록의 예측 모드, 화면 내 예측 모드(방향), 블록 크기, 블록 형태 등 부호화 파라미터의 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 항등 변환이 수행된 블록에는 디블록킹 필터링이 수행되지 않을 수 있다.
1차 변환으로 항등 변환(identity transform)과 다른 변환을 조합하여 변환을 수행할 경우, 항등 변환이 사용된 변환 위치에 따라서 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 여기서, 항등 변환은 아래의 수학식 1의 n x n 행렬인 In과 같이 주대각선(왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 가는 대각선)이 전부 1이고 나머지 원소는 0을 값으로 갖는 행렬일 수 있다.
일 예로, 수평 변환(horizontal transform)에 항등 변환을 사용하고 수직 변환(vertical transform)에 DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VI, DST-VII 등 DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환 중 적어도 하나의 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환에 DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VI, DST-VII 등 DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환 중 적어도 하나의 변환을 사용하고 수직 변환에 항등 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수평 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환에 항등 변환을 사용하고 수직 변환에 DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VI, DST-VII 등 DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환 중 적어도 하나의 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수평 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환에 DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VI, DST-VII 등 DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환 중 적어도 하나의 변환을 사용하고 수직 변환에 항등 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환 및 수직 변환 중 적어도 하나 이상에 항등 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다
또한, 항등 변환의 수행 여부에 기초하여 스캐닝 순서를 결정할 수도 있다.
한편, 1차 변환으로 변환 블록에 DCT 기반 변환 혹은 DST 기반 변환을 수행할 경우, DCT 기반 변환 혹은 DST 기반 변환 중 어떤 변환이 수직 변환 혹은 수평 변환으로 사용되었는지에 따라 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 여기서, DCT 기반 변환은 DCT-II, DCT-V, DCT-VIII 등 DCT 변환 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, DST 기반 변환은 DST-I, DST-VI, DST-VII 등 DST 변환 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 여기서, DCT 기반 변환 및 DST 기반 변환은 각각 DCT 변환 및 DST 변환을 의미할 수 있다.
일 예로, 수평 변환에 DCT 변환을 사용하고 수직 변환에 DST 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환에 DST 변환을 사용하고 수직 변환에 DCT 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수평 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환에 DCT 변환을 사용하고 수직 변환에 DST 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수평 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
다른 예로, 수평 변환에 DST 변환을 사용하고 수직 변환에 DCT 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서 또는 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
또 다른 예로, 1차 변환으로 변환 블록에 DCT 혹은 DST 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 순서 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다.
또 다른 예로, 1차 변환으로 수평 변환에 DCT 혹은 DST 변환을 사용하고 수직 변환에 DCT 혹은 DST 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔 될 수 있다
또한, DCT 변환 및 DST 변환 중 적어도 하나를 지시하는 플래그 또는 인덱스 등의 정보에 따라 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 그리고, DCT 변환 및 DST 변환 중 적어도 하나의 사용 여부를 지시하는 플래그 또는 인덱스 등의 정보에 따라 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 또는 1차 변환으로 DCT 혹은 DST의 수행 여부에 기초하여 스캐닝 순서가 결정될 수 있다.
한편, 1차 변환으로 변환 블록에 DST 변환을 수행할 경우, 잔여 신호가 재정렬된 형태에 따라 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 이때, 잔여 신호가 재정렬된 형태는 잔여 신호가 플리핑(flipping)되지 않은 형태, 가로 방향으로 플리핑된 형태, 세로 방향으로 플리핑된 형태, 가로 및 세로 방향으로 플리핑된 형태 등을 의미할 수 있다.
일 예로, 잔여 신호가 플리핑되지 않은 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
다른 예로, 잔여 신호가 가로 방향으로 플리핑된 형태인 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 잔여 신호가 세로 방향으로 플리핑된 형태인 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 좌하단 대각 스캔에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 잔여 신호가 가로 및 세로 방향으로 플리핑된 형태인 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 1차 변환으로 변환 블록에 DST 변환을 수행한 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 1차 변환으로 변환 블록에 DST 변환을 수행하지 않은 경우 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또한, 1찬 변환으로 DST 변환의 수행 여부에 기초하여 스캐닝 순서가 결정될 수 있다.
한편, 2차 변환으로 회전 변환(rotational transform)을 사용하여 변환을 수행한 경우, 회전 각도에 따라서 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 또한, 상기 회전 각도를 지시하는 인덱스 등의 정보에 따라 스캐닝 순서가 결정될 수 있다.
일 예로, 회전 각도가 0도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각도가 90도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각도가 180도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각도가 270도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
다른 예로, 회전 각도가 0도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각도가 90도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각도가 180도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각도가 270도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
일 예로, 2차 변환으로 회전 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 적어도 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 2차 변환을 수행한 경우 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 적어도 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또 다른 예로, 1차 변환으로 상기 DCT 변환 혹은 DST 변환을 수행하고, 2차 변환을 수행한 경우 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 적어도 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또는, 2차 변환의 수행 여부, 2차 변환으로 회전 변환의 수행 여부, 1차 변환 후 2차 변환의 수행 여부에 기초하여 스캐닝 순서가 결정될 수 있다.
한편, 2차 변환으로 기븐 변환(Givens transform) 또는 하이퍼-기븐 변환(Hyper-Givens transform)을 사용하여 변환을 수행한 경우, 회전 각 θ (Theta)에 따라서 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 또한, 상기 회전 각도를 지시하는 인덱스 등의 정보에 따라 스캐닝 순서가 결정될 수 있다. 여기서, 기븐 변환 또는 하이퍼-기븐 변환 행렬 G(m, n, θ)는 아래의 수학식 2에 나타낸 대표적인 정의에 기반하여 정의된 것일 수 있다.
Figure PCTKR2018008714-appb-M000002
일 예로, 회전 각 θ (Theta)가 0도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각 θ (Theta)가 90도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각 θ (Theta)가 180도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각 θ (Theta)가 270도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
다른 예로, 회전 각 θ (Theta)가 0도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각 θ (Theta)가 90도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각 θ (Theta)가 180도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수평 스캔, 제1 수평 우선 스캔 또는 제2 수평 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고, 회전 각 θ (Theta)가 270도일 경우, 계수 그룹 단위 혹은 개별 계수 단위에 수직 스캔, 제1 수직 우선 스캔 또는 제2 수직 우선 스캔 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 2차 변환으로 기븐 변환 또는 하이퍼-기븐 변환을 사용하여 변환을 수행한 경우 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
또는, 2차 변환으로 기븐 변환 또는 하이퍼-기븐 변환의 수행 여부에 기초하여 스캐닝 순서가 결정될 수 있다.
현재 블록은 변환 스킵된 영역(변환 수행 없이 양자화만 수행), 1차 변환만 수행된 영역 또는 1차 및 2차 변환 모두 수행된 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 각 영역에 따라 소정의 스캐닝 순서로 스캔될 수 있다. 현재 블록의 1차 변환 결과 중 일부 영역에만 2차 변환을 추가적으로 수행하는 경우 변환 계수들은 각 변환의 적용 여부에 따라 영역을 구분하여 스캔 될 수 있다. 이때, 현재 블록 내 변환 계수 전부 또는 일부에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
일 예로, 현재 블록이 변환 스킵된 블록 또는 영역인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다. 그리고 현재 블록이 변환 스킵된 블록 또는 영역이 아닌 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록이 변환 스킵된 블록 또는 영역인 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 수평 스캐닝 순서, 제1 수평 우선 스캐닝 순서, 제2 수평 우선 스캐닝 순서, 수직 스캐닝 순서, 제1 수직 우선 스캐닝 순서, 제2 수직 우선 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다. 그리고 현재 블록이 변환 스킵된 블록 또는 영역이 아닌 경우, 변환 계수 그룹 또는 개별 계수는 우상단 대각 스캐닝 순서 및 좌하단 대각 스캐닝 순서 중 어느 하나에 따라 스캔될 수 있다. 한편, 현재 블록이 변환 스킵된 블록인지에 기초하여 결정되는 스캐닝 순서는 상기 예로 한정되지 않으며, 본 개시에 따른 다양한 스캐닝 순서 중에서 선택된 임의의 스캐닝 순서로 결정될 수 있다.
도 15는 8x8 현재 블록에 1차 변환을 수행한 다음 일부 영역(예컨대, 좌상단 4x4 영역(회색 영역))에 대해서만 2차 변환을 수행한 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 1차 변환만 수행된 영역과 1차 변환 및 2차 변환이 수행된 영역을 각각 영역 A와 영역 B로 구분하여 변환 계수들을 스캐닝 할 수 있다. 영역 A와 영역 B에는 같거나 혹은 서로 다른 크기의 계수 그룹 단위가 사용될 수 있고 영역 간에 같거나 혹은 서로 다른 스캐닝 순서가 사용될 수 있다.
일 예로, 영역 A와 영역 B에 동일하게 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고 모든 영역에 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용할 수 있다.
다른 예로, 영역 A는 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 영역 B는 2x2 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 영역 A 내 계수 단위들은 수직 스캔 순서 혹은 수평 스캔 순서를 사용하고, 영역 B 내 계수 단위들은 우상단 대각 스캐닝 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 영역 A는 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 영역 B는 2x2 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 모든 영역에 우상단 대각 스캐닝 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 도 16에 도시한 것처럼 영역 A와 영역 B에 동일하게 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고 영역 A 내 계수 그룹 단위들은 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용하고, 영역 B는 수직 스캔 순서를 사용할 수 있다.
도 17은 16x16 현재 블록에 1차 변환을 수행한 다음 일부 영역(예컨대, 좌상단 8x8 영역(회색 영역))에 대해서만 2차 변환을 수행한 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 1차 변환만 수행된 영역과 1차 변환 및 2차 변환이 수행된 영역을 각각 영역 A와 영역 B로 구분하여 변환 계수들을 스캐닝 할 수 있다. 영역 A와 영역 B에는 같거나 혹은 서로 다른 크기의 계수 그룹 단위가 사용될 수 있고 영역 간에 같거나 혹은 서로 다른 스캐닝 순서가 사용될 수 있다.
일 예로, 영역 A와 영역 B에 동일하게 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고 모든 영역에 우상단 대각 스캐닝 순서 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용할 수 있다.
다른 예로, 영역 A는 8x8 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 영역 B는 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 영역 A 내 계수 단위들은 수직 스캔 순서 혹은 수평 스캔 순서를 사용하고, 영역 B 내 계수 단위들은 우상단 대각 스캐닝 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 영역 A와 영역 B에 동일하게 8x8 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 모든 영역에 우상단 대각 스캐닝 또는 좌하단 대각 스캐닝 순서를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 도 18에 도시한 것처럼 영역 A와 영역 B에 동일하게 4x4 계수 그룹 단위 스캐닝을 사용하고, 영역 A 내 계수 그룹 단위들은 수직 스캐닝 순서를 사용하고, 영역 B는 우상단 대각 스캔 순서를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 영역 A와 영역 B에 각각 4x4 및 8x8 계수 단위 스캐닝을 사용하고 영역 A 내 계수 단위들은 수직 스캐닝 순서를 사용하고, 영역 B는 우상단 대각 스캔 순서를 사용할 수 있다.
한편, 1차 변환만 수행된 영역의 스캐닝 순서는 현재 블록의 화면 내 예측 모드 및 현재 블록의 크기에 기초하여 결정될 수 있다.
그리고, 1차 변환 및 2차 변환이 수행된 영역의 스캐닝 순서는 현재 블록의 형태에 기초하여 결정되거나, 기 정의된 스캐닝 순서가 적용될 수 있다. 여기서, 기 정의된 스캐닝 순서는 부호화기/복호화기에 공통적으로 설정된 스캐닝 순서일 수 있다. 한편, 1차 변환 및 2차 변환이 수행된 영역의 기 정의된 스캐닝 순서에 관한 정보는 부호화기에서 복호화기로 시그널링될 수 있다.
한편, 위에서 설명한 스캐닝 순서 중 적어도 하나 이상은 특정 블록 크기에 대한 스캐닝 순서로 부호화기/복호화기에 기-설정 혹은 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 특정 블록 크기 미만의 블록에서 스캐닝 순서를 결정할 때는 특정 블록 크기에 대한 스캐닝 순서를 서브샘플링(subsampling) 혹은 업샘플링(upsampling)하여 유도할 수 있다.
일 예로, 부호화기/복호화기에서 32x32 블록 크기에 대해 우상단 스캐닝 순서로 저장되어 있는 경우, 16x16 블록 크기의 블록에 대한 스캐닝 순서 유도를 위해 32x32 크기의 우상단 스캐닝 순서에서 16x16 크기의 우상단 스캐닝 순서에 대응하는 위치의 스캐닝 순서 값만 추출(또는 서브샘플링)하여 16x16 블록 크기에 대한 스캐닝 순서를 유도할 수 있다.
또 다른 예로, 부호화기/복호화기에서 8x8 블록 크기에 대해 좌하단 스캐닝 순서로 저장되어 있는 경우, 16x16 블록 크기의 블록에 대한 스캐닝 순서 유도를 위해 8x8 크기의 좌하단 스캐닝 순서에서 16x16 크기의 우상단 스캐닝 순서에 대응하는 위치의 스캐닝 순서 값을 업샘플링(혹은 보간)하여 16x16 블록 크기에 대한 스캐닝 순서를 유도할 수 있다.
한편, 현재 블록이 비정방형 형태를 가질 경우, 현재 블록 내 계수 그룹을 정방형 형태로 재정렬한 후, 재정렬된 계수 그룹들 내 변환 계수들을 스캐닝하여 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다. 이때, 재정렬 방법으로 본 발명의 스캐닝 순서에 대한 실시예들 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록이 비정방형 형태인 32x8 크기일 경우, 상기 계수 그룹 간 스캐닝 순서 중 적어도 하나 이상의 스캐닝 순서를 이용하여 정방형 형태인 16x16 크기의 블록으로 계수 그룹들을 재정렬한 후 재정렬된 계수 그룹들 내의 변환 계수들을 스캐닝할 수 있다.
색차 신호에 대한 스캐닝 순서는 휘도 신호에서 사용한 스캐닝 순서와 동일하게 결정될 수 있다. 이때, 색차 신호에 대한 스캐닝 순서는 본 발명의 스캐닝 순서에 대한 실시예들 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다. 또는, 휘도 신호에 대한 스캐닝 순서에 대응하는 색차 신호에 대한 스캐닝 순서가 미리 정의될 수 있다.
일 예로, 부호화기/복화화기는 미리 정의된 룩업테이블을 참조하여, 휘도 신호에 대한 스캐닝 순서로부터 색차 신호에 대한 스캐닝 순서를 유도할 수 있다. 또는 휘도 신호에 대한 스캐닝 순서를 결정하는 본 발명에 따른 다양한 방법들 중 적어도 하나 이상을 이용하여 색차 신호에 대한 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
한편, 변환 계수의 값이 비트 플레인(bit plane) 형태로 표현되는 경우, 각 비트 플레인 별로 본 발명의 스캐닝 순서에 대한 실시예들 중 적어도 하나 이상을 이용하여 스캐닝하여 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다.
한편, 2차 변환은 본 발명의 스캐닝 순서에 대한 실시예들 중 적어도 하나 이상의 스캐닝 순서를 이용하여 수행될 수 있다. 즉, 1차 변환 후 생성된 변환 계수에 대해서 스캐닝을 수행하여 2차 변환을 대체할 수 있다. 2차 변환을 스캐닝으로 대체함으로써, 변환 계수를 재정렬하여 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 19를 참고하면, 복호화기는 비트스트림으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득할 수 있다(S1910).
그리고, 복호화기는 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정할 수 있다(S1920).
여기서, 현재 블록의 변환 계수들은, 역양자화의 입력, 2차 역변환의 입력 또는 1차 역변환의 입력 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 스캐닝 순서는, 수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔 순서, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 스캐닝 단위는, 계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계(S1920)는, 현재 블록의 주변 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 단위가 계수 그룹 단위로 결정된 경우, 계수 그룹 단위 내의 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹의 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 순서는, 현재 블록의 깊이에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 색차 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서는, 현재 블록의 휘도 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 결정된 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 양자화 행렬의 스캐닝 순서가 유도될 수 있다.
그리고, 복호화기는 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 정렬할 수 있다(S1930).
그리고, 복호화기는 상기 정렬된 변환 계수들에 역양자화, 2차 역변환 또는 1차 역변환 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20를 참고하면, 부호화기는 현재 블록의 잔차 블록으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득할 수 있다(S2010).
그리고, 부호화기는 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정할 수 있다(S2020).
여기서, 상기 현재 블록의 변환 계수들은, 1차 변환의 출력, 2차 변환의 출력 또는 양자화의 출력 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 스캐닝 순서는, 수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔 순서, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 스캐닝 단위는, 계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계(S2020)는, 현재 블록의 주변 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정할 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 단위가 계수 그룹 단위로 결정된 경우, 계수 그룹 단위 내의 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹의 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 스캐닝 순서는, 현재 블록의 깊이에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 색차 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서는, 현재 블록의 휘도 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 결정된 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 양자화 행렬의 스캐닝 순서가 유도될 수 있다.
그리고, 부호화기는 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 엔트로피 부호화할 수 있다(S2030).
상기의 실시예들은 부호화기 및 복호화기에서 같은 방법으로 수행될 수 있다.
상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 상이할 수 있고, 상기 실시예를 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 동일할 수 있다.
휘도 및 색차 신호 각각에 대하여 상기 실시예를 수행할 수 있고, 휘도 및 색차 신호에 대한 상기 실시예를 동일하게 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 혹은 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 부호화 블록, 예측 블록, 변환 블록, 블록, 현재 블록, 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛, 유닛, 현재 유닛 중 적어도 하나의 크기에 따라 적용될 수 있다. 여기서의 크기는 상기 실시예들이 적용되기 위해 최소 크기 및/또는 최대 크기로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 고정 크기로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예들은 제1 크기에서는 제1의 실시예가 적용될 수도 있고, 제2 크기에서는 제2의 실시예가 적용될 수도 있다. 즉, 상시 실시예들은 크기에 따라 복합적으로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시예들은 최소 크기 이상 및 최대 크기 이하일 경우에만 적용될 수도 있다. 즉, 상기 실시예들을 블록 크기가 일정한 범위 내에 포함될 경우에만 적용될 수도 있다.
예를 들어, 현재 블록의 크기가 8x8 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 4x4일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기가 16x16 이상이고 64x64 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 시간적 계층(temporal layer)에 따라 적용될 수 있다. 상기 실시예들이 적용 가능한 시간적 계층을 식별하기 위해 별도의 식별자(identifier)가 시그널링되고, 해당 식별자에 의해 특정된 시간적 계층에 대해서 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기 실시예가 적용 가능한 최하위 계층 및/또는 최상위 계층으로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하는 것으로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예가 적용되는 고정된 시간적 계층이 정의될 수도 있다.
예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 슬라이스 종류(slice type)이 정의되고, 해당 슬라이스 종류에 따라 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다.
상기 부호화기에서 엔트로피 부호화되고 복호화기에서 엔트로피 복호화되는 플래그 및 인덱스 중 적어도 하나 이상은 아래의 이진화(binarization) 방법 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다.
절삭된 라이스(Truncated Rice) 이진화 방법
K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법
제한된 K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법
고정 길이(Fixed-length) 이진화 방법
단항(Unary) 이진화 방법
절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화 방법
상기 실시예들 중 어느 하나의 실시예로만 한정되어 현재 블록의 부호화/복호화 과정에 적용되지 않고, 특정 실시예 혹은 상기 실시예들의 적어도 하나의 조합이 현재 블록의 부호화/복호화 과정에 적용될 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화하는 장치에 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 영상 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 정렬하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 변환 계수들은,
    역양자화의 입력, 2차 역변환의 입력 또는 1차 역변환의 입력 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스캐닝 순서는,
    수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔 순서, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스캐닝 단위는,
    계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록의 주변 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위가 계수 그룹 단위로 결정된 경우,
    상기 계수 그룹 단위 내의 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹의 스캐닝 순서에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 스캐닝 순서는,
    상기 현재 블록의 깊이에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 색차 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서는,
    상기 현재 블록의 휘도 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 양자화 행렬의 스캐닝 순서를 유도하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 정렬된 변환 계수들에 역양자화, 2차 역변환 또는 1차 역변환 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  11. 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 블록의 잔차 블록으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 엔트로피 부호화하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 변환 계수들은,
    1차 변환의 출력, 2차 변환의 출력 또는 양자화의 출력 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스캐닝 순서는,
    수직 스캔 순서, 수평 스캔 순서, 첫번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제1 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 열과 두번째 열을 다른 열보다 우선적으로 스캔하는 제2 수직 우선 스캔 순서, 첫번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제1 수평 우선 스캔 순서, 첫번째 행과 두번째 행을 다른 행보다 우선적으로 스캔하는 제2 수평 우선 스캔 순서, 우상단 대각 스캔 및 좌하단 대각 스캔 순서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 스캐닝 단위는,
    계수 그룹 단위, 개별 계수 단위 및 혼합 단위 중 어느 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록의 주변 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위가 계수 그룹 단위로 결정된 경우,
    상기 계수 그룹 단위 내의 변환 계수 스캐닝 순서는 현재 계수 그룹에 인접한 주변 계수 그룹의 스캐닝 순서에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 스캐닝 순서는,
    상기 현재 블록의 깊이에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 색차 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서는,
    상기 현재 블록의 휘도 성분의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 양자화 행렬의 스캐닝 순서를 유도하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  20. 기록 매체에 있어서,
    현재 블록의 잔차 블록으로부터 현재 블록의 변환 계수들을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록의 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 스캐닝 단위 및 스캐닝 순서에 기초하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 스캐닝하여 엔트로피 부호화하는 단계를 포함하는 부호화 방법으로 생성된 비트스트림을 저장하는 기록 매체.
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