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WO2020141879A1 - 영상 코딩 시스템에서 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 사용하는 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 사용하는 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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WO2020141879A1
WO2020141879A1 PCT/KR2020/000016 KR2020000016W WO2020141879A1 WO 2020141879 A1 WO2020141879 A1 WO 2020141879A1 KR 2020000016 W KR2020000016 W KR 2020000016W WO 2020141879 A1 WO2020141879 A1 WO 2020141879A1
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WO
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block
sub
blocks
current block
candidate
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/000016
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English (en)
French (fr)
Inventor
장형문
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US17/420,241 priority Critical patent/US11627310B2/en
Publication of WO2020141879A1 publication Critical patent/WO2020141879A1/ko
Priority to US18/126,743 priority patent/US12034917B2/en
Priority to US18/734,752 priority patent/US20240323357A1/en

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    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques

Definitions

  • This document relates to an image coding technique, and more particularly, an image decoding method and apparatus based on affine motion prediction using an affine merge candidate list including a sub-block based temporal merge candidate in an image coding system It is about.
  • a high-efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high-resolution, high-quality image information.
  • the technical problem of this document is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another technical task of the present document is to construct an affine merge candidate list of a current block including a sub-block based temporal merge candidate derived based on a left neighboring block, and based on the configured affine merge candidate list, for the current block.
  • an image decoding method and apparatus for performing prediction is disclosed.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus includes deriving reference sub-blocks in a reference picture based on a motion vector of a left neighboring block of a current block, and based on motion information of the reference sub-blocks, a sub-block-based temporal merge candidate for the current block (subblock-) deriving a temporal temporal merging candidate), constructing an affine merge candidate list for the current block including the sub-block based temporal merge candidate, based on the affine merge candidate list Deriving motion information of sub-blocks of the current block, deriving prediction samples for the current block based on motion information of the sub-blocks, and generating a reconstructed picture based on the prediction samples. It is characterized by.
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus derives reference sub-blocks in a reference picture based on a motion vector of a left neighboring block of the current block, and based on motion information of the reference sub-blocks, a sub-block-based temporal merge candidate for the current block (subblock-) based temporal merging candidate), an affine merge candidate list for the current block including the sub-block based temporal merge candidate, and based on the affine merge candidate list
  • a prediction unit for deriving motion information of sub-blocks of a block and deriving prediction samples for the current block based on the motion information of the sub-blocks, and an adder for generating a reconstructed picture based on the prediction samples. It is characterized by.
  • a video encoding method performed by an encoding device includes deriving reference sub-blocks in a reference picture based on a motion vector of a left neighboring block of a current block, and based on motion information of the reference sub-blocks, a sub-block-based temporal merge candidate for the current block (subblock-) deriving a temporal temporal merging candidate), constructing an affine merge candidate list for the current block including the sub-block based temporal merge candidate, based on the affine merge candidate list Deriving motion information of sub-blocks of the current block, deriving prediction samples for the current block based on motion information of the sub-blocks, and encoding image information including prediction information for the current block It characterized in that it comprises a step.
  • a video encoding apparatus derives reference sub-blocks in a reference picture based on a motion vector of a left neighboring block of the current block, and based on motion information of the reference sub-blocks, a sub-block-based temporal merge candidate for the current block (subblock-) based temporal merging candidate), an affine merge candidate list for the current block including the sub-block based temporal merge candidate, and based on the affine merge candidate list
  • the computational complexity of the affine merge mode can be reduced, thereby improving the overall image coding efficiency.
  • a sub-block based temporal merge candidate can be derived by referring only to a motion vector of a left peripheral block among the neighboring blocks of the current block, and through this, a process of deriving a sub-block based temporal merge candidate and an affine merge candidate It is possible to reduce the computational complexity of the process of constructing the list and improve the coding efficiency.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/image coding system to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video encoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • 5 exemplarily shows the affine motion model in which motion vectors for three control points are used.
  • FIG. 6 exemplarily shows the affine motion model in which motion vectors for two control points are used.
  • FIG. 7 exemplarily shows a method of deriving a motion vector in units of sub-blocks based on the affine motion model.
  • FIG. 8 exemplarily shows a flowchart of an affine motion prediction method according to an embodiment of the present document.
  • 11 exemplarily shows neighboring blocks of the current block for deriving the constructed affine candidate.
  • FIG. 13 exemplarily shows a left peripheral block of the current block used to derive the sub-block based temporal merge candidate.
  • FIG. 16 schematically shows an encoding apparatus that performs a video encoding method according to the present document.
  • FIG. 17 schematically shows an image decoding method by a decoding apparatus according to the present document.
  • FIG. 19 exemplarily shows a structure diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • each configuration in the drawings described in this document is independently shown for convenience of description of different characteristic functions, and does not mean that each configuration is implemented with separate hardware or separate software.
  • two or more components of each component may be combined to form a single component, or one component may be divided into a plurality of components.
  • Embodiments in which each component is integrated and/or separated are also included in the scope of this document as long as they do not depart from the nature of this document.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/image coding system to which embodiments of the present document can be applied.
  • a video/image coding system may include a first device (source device) and a second device (receiving device).
  • the source device may transmit the encoded video/image information or data to a receiving device through a digital storage medium or network in the form of a file or streaming.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding apparatus, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/video encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/video decoding device.
  • the transmitter can be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire a video/image through a capture, synthesis, or generation process of the video/image.
  • the video source may include a video/image capture device and/or a video/image generation device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capture process may be replaced by a process in which related data is generated.
  • the encoding device can encode the input video/video.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/image information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmitting unit may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to a receiving unit of a receiving device through a digital storage medium or a network in a file or streaming format.
  • the digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver may receive/extract the bitstream and deliver it to a decoding device.
  • the decoding apparatus may decode a video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus.
  • the renderer can render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • VVC versatile video coding
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/ It can be applied to the method disclosed in the video coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • video may mean a set of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • the slice/tile may include one or more coding tree units (CTUs).
  • CTUs coding tree units
  • One picture may be composed of one or more slices/tiles.
  • One picture may be composed of one or more tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • the brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture. Tiles can be partitioned into multiple bricks, and each brick can be composed of one or more CTU rows in the tile (A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile ).
  • a tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick.
  • a brick scan can indicate a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture, the CTUs can be aligned with a CTU raster scan within a brick, and the bricks in a tile can be aligned sequentially with a raster scan of the bricks of the tile.
  • A, and tiles in a picture can be sequentially aligned with a raster scan of the tiles of the picture
  • a brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick , bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile column is a rectangular area of CTUs, the rectangular area has a height equal to the height of the picture, and the width can be specified by syntax elements in a picture parameter set (The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set).
  • the tile row is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a width specified by syntax elements in a picture parameter set, and the height can be the same as the height of the picture (The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture).
  • a tile scan can indicate a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture, the CTUs can be successively aligned with a CTU raster scan in a tile, and the tiles in a picture can be successively aligned with a raster scan of the tiles of the picture.
  • a tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a slice may include an integer number of bricks of a picture, and the integer number of bricks may be included in one NAL unit (A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). A slice may consist of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile ).
  • Tile groups and slices are used interchangeably in this document. For example, the tile group/tile group header in this document may be referred to as a slice/slice header.
  • a pixel or a pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image). Also, as a term corresponding to a pixel,'sample' may be used.
  • the sample may generally represent a pixel or a pixel value, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • the unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of a picture and information related to the region.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or area in some cases.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) of M columns and N rows or a set (or array) of transform coefficients.
  • the video encoding device may include a video encoding device.
  • the encoding apparatus 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, and an entropy encoder 240. It may be configured to include an adder (250), a filtering unit (filter, 260) and a memory (memory, 270).
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222.
  • the residual processing unit 230 may include a transform unit 232, a quantizer 233, a dequantizer 234, and an inverse transformer 235.
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231.
  • the adder 250 may be referred to as a reconstructor or a recontructged block generator.
  • the above-described image segmentation unit 210, prediction unit 220, residual processing unit 230, entropy encoding unit 240, adding unit 250, and filtering unit 260 may include one or more hardware components (for example, it may be configured by an encoder chipset or processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB), or may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include a memory 270 as an internal/external component.
  • the image division unit 210 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit is recursively divided according to a quad-tree binary-tree ternary-tree (QTBTTT) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary structure may be applied later.
  • a binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to this document may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be directly used as the final coding unit based on coding efficiency according to image characteristics, or the coding unit may be recursively divided into coding units having a lower depth than optimal if necessary.
  • the coding unit of the size of can be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include procedures such as prediction, transformation, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be partitioned or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transformation unit may be a unit for deriving a transform coefficient and/or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or area in some cases.
  • the MxN block may represent samples of M columns and N rows or a set of transform coefficients.
  • the sample may generally represent a pixel or a pixel value, and may indicate only a pixel/pixel value of a luma component or only a pixel/pixel value of a saturation component.
  • the sample may be used as a term for one picture (or image) corresponding to a pixel or pel.
  • the encoding device 200 subtracts a prediction signal (a predicted block, a prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input image signal (original block, original sample array).
  • a signal residual signal, residual block, residual sample array
  • the prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU. As described later in the description of each prediction mode, the prediction unit may generate various information about prediction, such as prediction mode information, and transmit it to the entropy encoding unit 240.
  • the prediction information may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 222 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart depending on a prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes depending on the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using a prediction mode applied to neighboring blocks.
  • the inter prediction unit 221 may derive the predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to by a name such as a collocated reference block or a colCU, and a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive the motion vector and/or reference picture index of the current block. Can be created. Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of the skip mode and the merge mode, the inter prediction unit 221 may use motion information of neighboring blocks as motion information of the current block.
  • the residual signal may not be transmitted.
  • the motion vector of the current block is obtained by using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor and signaling a motion vector difference. I can order.
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods described below.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction as well as intra prediction and inter prediction at the same time for prediction for one block. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for prediction of a block.
  • the IBC prediction mode or palette mode may be used for content video/video coding such as a game, such as screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived in the current picture. That is, the IBC can use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be regarded as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, a sample value in a picture may be signaled based on information on the palette table and palette index.
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal. For example, at least one of a DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform) It can contain.
  • GBT means a transformation obtained from this graph when it is said that the relationship information between pixels is graphically represented.
  • CNT means a transform obtained by generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels and based on it.
  • the transform process may be applied to pixel blocks having the same size of a square, or may be applied to blocks of variable sizes other than squares.
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits them to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 encodes a quantized signal (information about quantized transform coefficients) and outputs it as a bitstream. have. Information about the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange block-type quantized transform coefficients into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and quantize the quantized transform coefficients based on the one-dimensional vector form. Information regarding transform coefficients may be generated.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods, such as exponential Golomb (CAVLC), context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • CAVLC exponential Golomb
  • CAVLC context-adaptive variable length coding
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy encoding unit 240 may encode information necessary for video/image reconstruction (eg, a value of syntax elements, etc.) together with the quantized transform coefficients together or separately.
  • the encoded information (ex. encoded video/video information) may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of a bitstream.
  • NAL network abstraction layer
  • the video/video information may further include information regarding various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from an encoding device to a decoding device may be included in video/video information.
  • the video/video information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream can be transmitted over a network or stored on a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD.
  • the signal output from the entropy encoding unit 240 may be configured as an internal/external element of the encoding device 200 by a transmitting unit (not shown) and/or a storing unit (not shown) for storing, or the transmitting unit It may be included in the entropy encoding unit 240.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the adder 250 adds the reconstructed residual signal to the predicted signal output from the inter predictor 221 or the intra predictor 222, so that the reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array) Can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the adder 250 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, or may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 260 may generate a modified restoration picture by applying various filtering methods to the restoration picture, and the modified restoration picture may be a DPB of the memory 270, specifically, the memory 270. Can be stored in.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate various pieces of information regarding filtering as described later in the description of each filtering method, and transmit them to the entropy encoding unit 240.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • inter prediction When the inter prediction is applied through the encoding apparatus, prediction mismatches in the encoding apparatus 200 and the decoding apparatus 300 can be avoided, and encoding efficiency can be improved.
  • the memory 270 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the memory 270 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that has already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 221 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of blocks reconstructed in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 222.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • the decoding apparatus 300 includes an entropy decoder (310), a residual processor (320), a prediction unit (predictor, 330), an adder (340), and a filtering unit (filter, 350) and memory (memory, 360).
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332.
  • the residual processing unit 320 may include a deequantizer (321) and an inverse transformer (321).
  • the entropy decoding unit 310, the residual processing unit 320, the prediction unit 330, the adding unit 340, and the filtering unit 350 described above may include one hardware component (eg, a decoder chipset or processor) according to an embodiment. ).
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB), or may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include a memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding apparatus 300 may restore an image corresponding to a process in which the video/image information is processed in the encoding apparatus of FIG. 2.
  • the decoding apparatus 300 may derive units/blocks based on block partitioning related information obtained from the bitstream.
  • the decoding apparatus 300 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided along a quad tree structure, a binary tree structure and/or a ternary tree structure from a coding tree unit or a largest coding unit.
  • One or more transform units can be derived from the coding unit. Then, the decoded video signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through the reproduction device.
  • the decoding apparatus 300 may receive the signal output from the encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/image information) necessary for image reconstruction (or picture reconstruction).
  • the video/video information may further include information regarding various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may decode a picture further based on the information on the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaling/receiving information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and quantizes a value of a syntax element required for image reconstruction and a transform coefficient for residual.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC
  • the CABAC entropy decoding method receives bins corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information to be decoded and decoding information of neighboring and decoding target blocks or symbol/bin information decoded in the previous step.
  • the context model is determined by using, and the probability of occurrence of the bin is predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin is performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using the decoded symbol/bin information for the next symbol/bin context model after determining the context model.
  • prediction information is provided to a prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and the entropy decoding unit 310 performs entropy decoding.
  • the dual value, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320.
  • the residual processor 320 may derive a residual signal (residual block, residual samples, residual sample array). Also, information related to filtering among information decoded by the entropy decoding unit 310 may be provided to the filtering unit 350. Meanwhile, a receiving unit (not shown) receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an internal/external element of the decoding device 300, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding device may be called a video/picture/picture decoding device, and the decoding device may be classified into an information decoder (video/picture/picture information decoder) and a sample decoder (video/picture/picture sample decoder). It might be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoder may include the inverse quantization unit 321, an inverse transformation unit 322, an addition unit 340, a filtering unit 350, and a memory 360 ), at least one of an inter prediction unit 332 and an intra prediction unit 331.
  • the inverse quantization unit 321 may inverse quantize the quantized transform coefficients to output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on the quantized transform coefficients by using a quantization parameter (for example, quantization step size information), and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transform unit 322 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction is applied to the current block or inter prediction is applied based on the information on the prediction output from the entropy decoding unit 310, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods described below.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction as well as intra prediction and inter prediction at the same time for prediction for one block. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for prediction of a block.
  • the IBC prediction mode or palette mode may be used for content video/video coding such as a game, such as screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived in the current picture. That is, the IBC can use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be regarded as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information on the palette table and palette index may be signaled by being included in the video/image information.
  • the intra prediction unit 331 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart depending on a prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block using a prediction mode applied to neighboring blocks.
  • the inter prediction unit 332 may derive the predicted block for the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the inter prediction unit 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter-prediction may be performed based on various prediction modes, and information on the prediction may include information indicating a mode of inter-prediction for the current block.
  • the adder 340 reconstructs the obtained residual signal by adding it to the predicted signal (predicted block, predicted sample array) output from the predictor (including the inter predictor 332 and/or the intra predictor 331) A signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the adding unit 340 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, may be output through filtering as described below, or may be used for inter prediction of a next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may apply subjective/objective filtering to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 350 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be a DPB of the memory 360, specifically, the memory 360 Can be transferred to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (corrected) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332.
  • the memory 360 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that has already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of blocks reconstructed in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 331.
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding device 200 are respectively the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding device 300.
  • the unit 332 and the intra prediction unit 331 may be applied to the same or corresponding.
  • an inter prediction method considering distortion of an image has been proposed.
  • an affine motion model that efficiently derives a motion vector for sub-blocks or sample points of a current block and improves inter prediction accuracy despite variations such as rotation, zoom-in or zoom-out of an image has been proposed.
  • an affine motion model for deriving a motion vector for sub-blocks or sample points of a current block has been proposed.
  • Prediction using the affine motion model may be called affine inter prediction or affine motion prediction.
  • the affine inter prediction using the affine motion model can efficiently express four movements, that is, four transformations as described later, as described later.
  • movements that can be expressed through the affine movement model may include translation movements, scale movements, rotate movements, and shear movements. That is, as well as a translational movement in which the image (part) is planarly moved according to the passage of time shown in FIG. 4, as well as a scale movement in which the image (part) is scaled according to the passage of time, according to the passage of time.
  • the rotational motion in which the image (part of) is rotated, and the shear motion in which the image (part of) is deformed in an equilibrium quadrature over time can be efficiently expressed through the affine inter prediction.
  • the encoding device/decoding device may predict the distortion form of the image based on motion vectors at control points (CPs) of the current block through the affine inter prediction, thereby increasing prediction accuracy. It is possible to improve the compression performance of the image.
  • a motion vector for at least one control point of the current block may be derived by using a motion vector of a neighboring block of the current block, thereby reducing the burden of data amount for additional information and improving inter prediction efficiency. It can be improved significantly.
  • motion information at three control points that is, three reference points may be required.
  • 5 exemplarily shows the affine motion model in which motion vectors for three control points are used.
  • Equations for the affine motion model may be derived using the above-described respective control points and motion vectors for the corresponding control points.
  • the equation for the affine motion model can be expressed as follows.
  • w represents the width of the current block 400
  • h represents the height of the current block 500
  • v 0x and v 0y are the x components of the motion vector of CP0
  • y Component v 1x and v 1y denote the x component and y component of the CP1 motion vector, respectively
  • v 2x and v 2y denote the x component and y component of the CP2 motion vector, respectively.
  • x represents the x component of the position of the target sample in the current block 500
  • y represents the y component of the position of the target sample in the current block 500
  • v x is the current block 500
  • a motion vector according to the sample position in the current block may be derived based on Equation (1). That is, according to the affine motion model, motion vectors v0 (v 0x , v 0y ) at the control points based on a distance ratio between the coordinates (x, y) of the target sample and three control points, Since v1(v 1x , v 1y ), v2(v 2x , v 2y ) is scaled, a motion vector of the target sample according to the target sample position may be derived.
  • motion vectors of each sample in the current block may be derived based on motion vectors of the control points.
  • a set of motion vectors of samples in the current block derived according to the affine motion model may be represented as an affine motion vector field (MVF).
  • Equation 1 may be represented by a, b, c, d, e, f as in the following equation, and the equation for the affine motion model represented by the six parameters is Can be equal to
  • w represents the width of the current block 500
  • h represents the height of the current block 500
  • v 0x and v 0y are the x components of the motion vector of CP0
  • y Component v 1x and v 1y denote the x component and y component of the CP1 motion vector, respectively
  • v 2x and v 2y denote the x component and y component of the CP2 motion vector, respectively.
  • x represents the x component of the position of the target sample in the current block 500
  • y represents the y component of the position of the target sample in the current block 500
  • v x is the current block 500
  • the affine motion model or the affine inter prediction using the six parameters may be represented as a six-parameter affine motion model or AF6.
  • motion information at two control points that is, two reference points may be required.
  • the affine motion model using two control points can express three movements including translational movement, scale movement, and rotational movement.
  • the affine motion model representing the three motions may also be referred to as a simplicity affine motion model or a simplified affine motion model.
  • control points can be set.
  • the control point of the (0,0) sample position is CP0
  • the control point of the (w, 0) sample position is CP1.
  • Equations for the affine motion model may be derived using the above-described respective control points and motion vectors for the corresponding control points.
  • the equation for the affine motion model can be expressed as follows.
  • w denotes the width of the current block 600
  • v 0x and v 0y denote the x component and y component of the CP0 motion vector, respectively
  • v 1x and v 1y denote the motion vector of CP1, respectively.
  • It represents x component and y component.
  • x represents the x component of the position of the target sample in the current block 600
  • y represents the y component of the position of the target sample in the current block 600
  • v x is the current block 600
  • v y represents the y component of the motion vector of the target sample in the current block 600.
  • Equation 3 the four parameters for Equation 3 may be represented by a, b, c, d as in the following equation, and the equation for the affine motion model represented by the four parameters may be as follows. .
  • w denotes the width of the current block 600
  • v 0x and v 0y denote the x component and y component of the CP0 motion vector, respectively
  • v 1x and v 1y denote the motion vector of CP1, respectively.
  • It represents x component and y component.
  • x represents the x component of the position of the target sample in the current block 600
  • y represents the y component of the position of the target sample in the current block 600
  • v x is the current block 600
  • v y represents the y component of the motion vector of the target sample in the current block 600.
  • the affine motion model using the two control points can be represented by four parameters a, b, c, and d as in Equation 4, and the affine motion model using the four parameters
  • the affine inter prediction may be represented by a 4-parameter affine motion model or AF4. That is, according to the affine motion model, motion vectors of each sample in the current block may be derived based on motion vectors of the control points. Meanwhile, a set of motion vectors of samples in the current block derived according to the affine motion model may be represented as an affine motion vector field (MVF).
  • MVF affine motion vector field
  • 7 exemplarily shows a method of deriving a motion vector in units of sub-blocks based on the affine motion model.
  • 7 exemplarily shows a case in which the size of the current block is 16 ⁇ 16 and motion vectors are derived in units of 4 ⁇ 4 sub-blocks.
  • the sub-block may be set to various sizes, for example, when the sub-block is set to an n ⁇ n size (n is a positive integer, ex, n is 4), the current block based on the affine motion model
  • Motion vectors may be derived in units of n ⁇ n sub-blocks, and various methods for deriving motion vectors representing each sub-block may be applied.
  • a motion vector of each sub-block may be derived using the center or lower right-side sample position of each sub-block as representative coordinates.
  • the center lower right position may represent a sample position located at the lower right of the four samples located at the center of the sub-block.
  • n odd
  • one sample may be located at the center of the sub-block, and in this case, a center sample position may be used to derive a motion vector of the sub-block.
  • n is even
  • four samples may be located adjacent to the center of the sub-block, and in this case, the lower right sample position may be used to derive the motion vector.
  • representative coordinates of each sub-block may be derived from (2, 2), (6, 2), (10, 2),..., (14, 14), and encoding
  • the apparatus/decoding apparatus may derive a motion vector of each sub-block by substituting each of the representative coordinates of the sub-blocks into Equation 1 or 3 described above.
  • Motion vectors of sub-blocks in the current block derived through the affine motion model may be represented as affine MVF.
  • the size of a sub-block in the current block may be derived based on the following equation.
  • M represents the width of the sub-block
  • N represents the height of the sub-block
  • v 0x, v 0y denotes an x component, y component of CPMV0 of the current block, respectively
  • v 0x, v 0y are each the current represents the CPMV1 x component
  • y component of the block w is in the current block
  • the width represents h
  • the height of the current block and MvPre represents motion vector fraction accuracy.
  • the motion vector fractional accuracy may be set to 1/16.
  • the affine motion mode may have an affine merge mode (AF_MERGE) and an affine inter mode (AF_INTER).
  • AF_MERGE affine merge mode
  • AF_INTER affine inter mode
  • the affine inter mode may be referred to as affine MVP vector (affine motion vector prediction mode, AF_MVP).
  • the affine merge mode is similar to the existing merge mode in that the MVD for the motion vectors of the control points is not transmitted. That is, the affine merge mode is similar to a conventional skip/merge mode without coding for a motion vector difference (MVD) for each of two or three control points from neighboring blocks of the current block.
  • An encoding/decoding method for performing prediction by deriving CPMV may be represented.
  • MVs ie, CPMV0 and CPMV1
  • CPMV0 and CPMV1 may be derived from a neighboring block to which an affine mode is applied among neighboring blocks of the current block. That is, CPMV0 and CPMV1 of the neighboring block to which the affine mode is applied may be derived as merge candidates, and the merge candidate may be derived as CPMV0 and CPMV1 for the current block.
  • the affine inter mode derives a motion vector predictor (MVP) for the motion vectors of the control points, and derives motion vectors of the control points based on the received motion vector difference (MVD) and the MVP, and the control An inter-prediction that performs prediction based on the affine MVF may be represented by deriving the affine MVF of the current block based on a motion vector of points.
  • the motion vector of the control point is CPMV (Control Point Motion Vector)
  • the MVP of the control point is CPMVP (Control Point Motion Vector Predictor)
  • the MVD of the control point is CPMVD (Control Point Motion Vector Difference).
  • the encoding device may derive a control point point motion vector predictor (CPMVP) and a control point point motion vector (CPMVP) for CP0 and CP1 (or CP0, CP1 and CP2), respectively, and the CPMVP Information and/or CPMVD, which is a difference between the CPMVP and CPMV, may be transmitted or stored.
  • CPMVP control point point motion vector predictor
  • CPMVP control point point motion vector predictor
  • CPMVP control point point motion vector
  • the encoding device/decoding device may construct an affine MVP candidate list based on neighboring blocks of the current block, and the affine MVP candidate is a CPMVP pair ) May be referred to as a candidate, and the list of affine MVP candidates may be referred to as a CPMVP candidate list.
  • each affine MVP candidate may mean a combination of CP0 and CPMVP of CP1 in a four-parameter affine motion model, and CP0 in a six-parameter affine motion model.
  • CP1 and CP2 may mean a combination of CPMVP.
  • FIG. 8 exemplarily shows a flowchart of an affine motion prediction method according to an embodiment of the present document.
  • the affine motion prediction method can be largely represented as follows.
  • a CPMV pair may be first obtained (S800 ).
  • the CPMV pair may include CPMV0 and CPMV1 when using a 4-parameter affine model.
  • affine motion compensation may be performed based on the CPMV pair (S810 ), and affine motion prediction may be terminated.
  • two affine prediction modes may exist to determine the CPMV0 and the CPMV1.
  • the two affine prediction modes may include affine inter mode and affine merge mode.
  • the affine inter-mode can clearly determine CPMV0 and CPMV1 by signaling two motion vector difference (MVD) information for CPMV0 and CPMV1.
  • the affine merge mode can derive a CPMV pair without MVD information signaling.
  • the affine merge mode can derive the CPMV of the current block by using the CPMV of the neighboring block coded in the affine mode.
  • the affine merge mode is a subblock merge It can also be referred to as a mode.
  • the encoding device may signal the index of the neighboring block coded in the affine mode to derive the CPMV of the current block to the decoding device, and further add the difference between the CPMV of the neighboring block and the CPMV of the current block. You can also signal.
  • the affine merge mode may construct an affine merge candidate list based on the neighboring blocks, and the index for the neighboring block may indicate a neighboring block to be referenced to derive the CPMV of the current block among the affine merge candidate lists. .
  • the affine merge candidate list may be referred to as a subblock merge candidate list.
  • the affine inter mode may also be referred to as affine MVP mode.
  • the CPMV of the current block may be derived based on a Control Point Motion Vector Predictor (CPMVP) and a Control Point Motion Vector Difference (CPMVD).
  • CPMVP Control Point Motion Vector Predictor
  • CPMVD Control Point Motion Vector Difference
  • the encoding device may determine CPMVP for the CPMV of the current block, and derive CPMVD, which is a difference between CPMV and CPMVP of the current block, to signal information about CPMVP and information about CPMVD to the decoding device.
  • the affine MVP mode may construct an affine MVP candidate list based on a neighboring block, and information on CPMVP is a neighboring block to be referenced to derive a CPMVP for the CPMV of the current block among the affine MVP candidate lists.
  • the affine MVP candidate list may be referred to as a control point motion vector predictor candidate list.
  • the current block may be coded as described below.
  • the encoding device/decoding device may construct an affine merge candidate list including affine merge candidates for the current block, and based on one of the affine merge candidates of the affine merge candidate list, the Control Point Motion Vectors (CPMVs) for CPs (Control Points) of the current block may be derived.
  • the encoding device/decoding device may derive prediction samples for the current block based on the CPMVs, and generate a reconstructed picture for the current block based on the derived prediction samples.
  • the affine merge candidate list may be configured as follows.
  • the encoding apparatus may add a subblock-based temporal merging candidate to the affine merge candidate list (S900).
  • the encoding device/decoding device may be derived based on collocated sub-blocks of a collocated block in a reference picture.
  • the sub-block-based temporal merge candidate may include sub-block unit motion information derived based on motion information of the co-located sub-blocks.
  • the sub-block based temporal merge candidate may also be referred to as a subblock-based temporal motion vector prediction candidate (SbTMVP) candidate.
  • the reference picture including the co-located block may be referred to as a collocated picture (colPic). Meanwhile, a specific method of deriving the temporal merge candidate based on the sub-block will be described later.
  • the encoding/decoding device may add the inherited affine candidate to the affine merge candidate list (S910).
  • the encoding device/decoding device may derive an inherited affine candidate based on neighboring blocks of the current block.
  • the neighboring blocks may include a block around the lower left corner of the current block A0, a block around the left side A1, a block around the upper side B0, a block around the upper right corner block B1, and a block around the upper left corner block B2.
  • the neighboring blocks of the current block are the lower left corner peripheral block A0 of the current block, the left peripheral block A1 of the current block, the upper peripheral block B0 of the current block, and the upper right corner peripheral block of the current block. B1, and a block B2 around the upper left corner of the current block.
  • the left peripheral block is (-1, H-1).
  • a block containing a sample of coordinates the upper peripheral block is a block containing samples of (W-1, -1) coordinates, and the block around the upper right corner comprises a sample of (W, -1) coordinates.
  • a block, and the block around the lower left corner may be a block including samples of (-1, H) coordinates, and the block around the upper left corner may be a block including samples of (-1, -1) coordinates.
  • the inherited affine candidate may be derived based on an effective peripheral reconstruction block coded in the affine mode.
  • the encoding device/decoding device may sequentially check the neighboring blocks A0, A1, B0, B1, and B2, and when the neighboring block is coded in the affine mode (ie, the neighboring block is affine motion) 2CPMVs or 3CPMVs for the current block may be derived based on the affine motion model of the neighboring block, when the neighboring block is effectively reconstructed using a model, and the CPMVs are the current block Can be derived as an inherited affine candidate.
  • up to five successive affine candidates may be added to the affine merge candidate list. That is, up to five successive affine candidates may be derived based on the neighboring blocks.
  • the encoding device/decoding device may add a constructed candidate to the list of affine merge candidates (S920 ).
  • the constructed affine candidate may be added to the affiliation merge candidate list.
  • the constructed affine candidate may indicate an affine candidate generated by combining surrounding motion information (ie, a motion vector and a reference picture index of a neighboring block) for each of the CPs of the current block.
  • Motion information for each CP may be derived based on a spatial neighboring block or temporal neighboring block for the corresponding CP.
  • the motion information for each of the CPs may be represented as a candidate motion vector for the CP.
  • 11 exemplarily shows neighboring blocks of the current block for deriving the constructed affine candidate.
  • the neighboring blocks may include spatial neighboring blocks and temporal neighboring blocks.
  • the spatial peripheral blocks may include peripheral blocks A0, peripheral blocks A1, peripheral blocks A2, peripheral blocks B0, peripheral blocks B1, peripheral blocks B2, and peripheral blocks B3.
  • the peripheral block T illustrated in FIG. 11 may represent the temporal peripheral block.
  • the neighboring block B2 may indicate a neighboring block located in the upper left corner of the upper left sample position of the current block, and the neighboring block B3 may indicate a neighboring block located above the upper left sample position of the current block,
  • the neighboring block A2 may indicate a neighboring block located at the left end of the upper left sample position of the current block.
  • the neighboring block B1 may indicate a neighboring block located at the top of the upper right sample position of the current block, and the neighboring block B0 may indicate a neighboring block located at the upper right of the upper right sample position of the current block.
  • the neighboring block A1 may indicate a neighboring block located at the left end of the lower left sample position of the current block, and the neighboring block A0 indicates a neighboring block located at the lower left of the current block's lower sample position.
  • the CPs of the current block may include CP1, CP2, CP3 and/or CP4.
  • CP1 may indicate the upper left position of the current block
  • CP2 may indicate the upper right position of the current block
  • CP3 may indicate the lower left position of the current block
  • CP4 may indicate the right position of the current block It can indicate the bottom position.
  • the CP1 indicates the position of (0, 0) coordinates.
  • the CP2 may indicate the location of the (W, 0) coordinate
  • the CP3 may indicate the location of the (0, H) coordinate
  • the CP4 may indicate the location of the (W, H) coordinate.
  • the CP1 illustrated in FIG. 11 may represent CP0 described above
  • the CP2 illustrated in FIG. 11 may represent CP1 described above
  • the CP3 illustrated in FIG. 11 may represent CP2 described above.
  • the candidate motion vector for each of the above-described CPs can be derived as follows.
  • the encoding device/decoding device may check whether the neighboring blocks in the first group are available according to the first order, and the motion vector of the available neighboring blocks first identified in the checking process may be candidates for the CP1.
  • the availability may indicate that there is a motion vector of the surrounding block. That is, the available neighboring blocks may be blocks coded by inter prediction (ie, blocks to which inter prediction is applied).
  • the first group may include the peripheral block B2, the peripheral block B3, and the peripheral block A2.
  • the first order may be an order from the peripheral block B2 in the first group to the peripheral block B3 and the peripheral block A2.
  • the motion vector of the neighboring block B2 may be derived as a candidate motion vector for the CP1, when the neighboring block B2 is not available, and when the neighboring block B3 is available . If the motion vector of the neighboring block B3 can be derived as a candidate motion vector for the CP1, when the neighboring block B2 and the neighboring block B3 are not available and the neighboring block A2 is available, the neighboring block A2 A motion vector may be derived as a candidate motion vector for CP1.
  • the encoding device/decoding device may check whether the neighboring blocks in the second group are available according to the second order, and the motion vector of the available neighboring blocks first identified in the checking process to the CP2. It can be derived as a candidate motion vector for. That is, the candidate motion vector for the CP2 may be a motion vector of available neighboring blocks first identified by checking neighboring blocks in the second group according to a second order. The availability may indicate that there is a motion vector of the surrounding block. That is, the available neighboring blocks may be blocks coded by inter prediction (ie, blocks to which inter prediction is applied).
  • the second group may include the peripheral block B1 and the peripheral block B0.
  • the second order may be an order from the neighboring block B1 in the second group to the neighboring block B0.
  • a motion vector of the neighboring block B1 may be derived as a candidate motion vector for the CP2
  • the motion vector of the neighboring block B0 may be derived as a candidate motion vector for the CP2.
  • the encoding device/decoding device may check whether the neighboring blocks in the third group are available according to a third order, and the motion vector of the available neighboring blocks first identified in the checking process to the CP3. It can be derived as a candidate motion vector for. That is, the candidate motion vector for the CP3 may be a motion vector of available neighboring blocks first identified by checking neighboring blocks in the third group according to a third order. The availability may indicate that there is a motion vector of the surrounding block. That is, the available neighboring blocks may be blocks coded by inter prediction (ie, blocks to which inter prediction is applied).
  • the third group may include the peripheral block A1 and the peripheral block A0.
  • the third order may be an order from the neighboring block A1 in the third group to the neighboring block A0.
  • the motion vector of the neighboring block A1 may be derived as a candidate motion vector for the CP3
  • the motion vector of the neighboring block A0 may be derived as a candidate motion vector for the CP3.
  • the encoding device/decoding device may check whether the temporal neighboring block (ie, the neighboring block T) is available, and when the temporal neighboring block (ie, the neighboring block T) is available, the The motion vector of the temporal neighboring block (ie, the neighboring block T) may be derived as a candidate motion vector for the CP4.
  • the combination of the candidate motion vector for CP1, the candidate motion vector for CP2, the candidate motion vector for CP3 and/or the candidate motion vector for CP4 may be derived as a constructed affine candidate.
  • the 6 affine model requires motion vectors of 3 CPs.
  • Three CPs among the CP1, the CP2, the CP3, and the CP4 for the 6 affine model may be selected.
  • the CPs may be selected from among ⁇ CP1, CP2, CP4 ⁇ , ⁇ CP1, CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP2, CP3, CP4 ⁇ , ⁇ CP1, CP3, CP4 ⁇ .
  • the six affine model may be configured using CP1, CP2, and CP3.
  • the CPs may be represented as ⁇ CP1, CP2, CP3 ⁇ .
  • a 4-affine model requires motion vectors of two CPs.
  • Two CPs among the CP1, the CP2, the CP3, and the CP4 for the 4 affine model may be selected.
  • the CPs may be selected from among ⁇ CP1, CP4 ⁇ , ⁇ CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP1, CP2 ⁇ , ⁇ CP2, CP4 ⁇ , ⁇ CP1, CP3 ⁇ , ⁇ CP3, CP4 ⁇ .
  • the four affine model may be configured using CP1 and CP2.
  • the CPs may be represented as ⁇ CP1, CP2 ⁇ .
  • Constructed affine candidates which are combinations of candidate motion vectors, may be added to the affine merge candidate list in the following order. That is, after candidate motion vectors for the CPs are derived, the constructed affine candidate may be derived in the following order.
  • constructed affine candidate including a candidate motion vector for CP4 a candidate motion vector for CP1, a candidate motion vector for CP3, a constructed affine candidate including a candidate motion vector for CP4
  • Constructed affine candidates including the candidate motion vector for CP3 and the candidate motion vector for CP4 may be added to the affine merge candidate list in order.
  • the encoding/decoding apparatus may add 0 motion vectors to the affine merge candidate list as an affine candidate (S930).
  • a zero motion vector is added to the affine merge candidate list until the affine merge candidate list is configured with the maximum number of affine candidates. Affine candidates including those may be added. The maximum number of affine candidates may be five. Also, the zero motion vector may represent a motion vector having a vector value of zero.
  • sub-block based temporal merge candidate may be derived as follows.
  • the encoding device/decoding device may select one of motion vectors of (spatial) neighboring blocks of the current block.
  • the motion vectors may be candidates included in a merge candidate list of existing inter prediction.
  • a merge candidate list of the existing inter prediction may be derived.
  • the process of checking whether the neighboring blocks are available is performed in the order of the left neighboring block A1, the upper neighboring block B1, the upper right corner neighboring block B0, and the lower left corner neighboring block A0 in the order of the current block. Can be.
  • the (spatial) neighboring blocks may include a left peripheral block, a lower left corner peripheral block, an upper peripheral block, and a right upper corner peripheral block of the current block.
  • the left peripheral block is (a-1, b+H) -1)
  • the upper peripheral block is a block containing samples of (a+W-1, b-1) coordinates
  • the block around the upper right corner is (a+W, b) -1)
  • the block around the lower left corner may be a block including samples of (a-1, b+H) coordinates.
  • the encoding device/decoding device may derive a merge candidate list based on the neighboring blocks, and select a motion vector from the merge candidate list. Thereafter, the encoding device/decoding device may derive a reference block of the modified position as the same position block based on the selected motion vector in the same position picture (colPic).
  • the corrected position may be derived by adding the motion vector to the coordinates of the upper left position of the current block.
  • deriving the corrected position by adding the motion vector to coordinates indicating the position of the current block may be represented as a motion shift.
  • the encoding device/decoding device may derive the reference block in the co-located picture at the position derived by applying a motion shift based on the motion vector at the position of the current block as the co-located block, and the same position
  • the temporal merge candidate based on the sub-block may be derived based on motion information of sub-blocks within the block.
  • the encoding device/decoding device derives the temporal merge candidate based on the sub-block based on the motion information of the sub-blocks of the same position of the positions derived based on the motion vector of the selected neighboring block from the positions of the sub-blocks of the current block. Can.
  • a process of deriving a merge candidate list by checking a plurality of neighboring blocks as described above may be performed.
  • the complexity of the process of deriving the temporal merge candidate based on the sub-block can be greatly increased.
  • the computational complexity of the process of deriving the temporal merge candidate based on the sub-block may be greatly increased. Accordingly, in the embodiment of the present document, instead of considering the plurality of neighboring blocks, a method of stably using one neighboring block in the process of deriving the temporal merge candidate based on the sub-block is proposed. That is, in the method proposed in the embodiment of the present document, the temporal merge candidate based on the sub-block may be derived by referring to one fixed neighboring block in order to reduce complexity in the worst case.
  • a method of using the left neighboring block of the current block fixedly in the process of deriving the sub-block based temporal merge candidate may be proposed. Through this, a process of deriving a sub-block based temporal merge candidate from neighboring blocks other than the left neighboring block may be eliminated.
  • the left peripheral block is (a-1, b+ H-1) It may be a block including a sample of coordinates.
  • the encoding device/decoding device may derive co-located sub-blocks in the co-located picture with a motion shift set through a motion vector of a block around the left side of the current block, and based on the co-located sub-blocks
  • Sub-block based temporal merge candidates may be derived.
  • the sub-block based temporal merge candidate may include a sub-block unit motion vector and a reference picture index.
  • FIG. 15 schematically shows a video encoding method by an encoding device according to the present document.
  • the method disclosed in FIG. 15 may be performed by the encoding device disclosed in FIG. 2.
  • S1500 to S1560 of FIG. 15 may be performed by the prediction unit of the encoding device
  • S1570 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding device.
  • the process of deriving the residual sample for the current block based on the original sample and the prediction sample for the current block may be performed by the subtraction unit of the encoding device, and the current block
  • the process of deriving reconstructed samples for the current block based on residual samples and prediction samples for the current block may be performed by an adder of the encoding apparatus, and the residual for the current block based on the residual sample
  • the process of generating information may be performed by the conversion unit of the encoding device, and the process of encoding the residual information may be performed by the entropy encoding unit of the encoding device.
  • the encoding device derives reference sub-blocks in the reference picture based on the motion vector of the left peripheral block of the current block (S1500).
  • the reference picture may be referred to as a collocated picture (colPic), and the reference sub-blocks may be referred to as collocated sub-blocks.
  • the co-located picture described later may represent the reference picture, and the co-located sub-blocks may represent the reference sub-blocks.
  • the encoding apparatus may derive the co-located sub-blocks in the co-located picture based on the motion vector of the left peripheral block.
  • the left peripheral block coordinates (a-1, b+H-1) It may be a block containing a sample of.
  • the encoding apparatus may derive blocks of positions of the sub-blocks of the current block and positions derived based on the motion vector, into the same-position sub-blocks.
  • the current block may include at least one sub-block.
  • the positions of the co-located sub-blocks in the co-located picture may be derived by adding the motion vector to the positions of the sub-blocks. That is, the x-coordinate of the position of the co-located sub-block with respect to the target sub-block in the co-located picture may be derived by adding the x coordinate of the position of the target sub-block and the x component of the motion vector of the left peripheral block.
  • the y-coordinate of the position of the co-located sub-block with respect to the target sub-block in the co-located picture is derived by adding the y-coordinate of the position of the target sub-block and the y component of the motion vector of the left peripheral block. Can be.
  • a process of deriving the co-located sub-blocks in the co-located picture may not be performed based on a motion vector of the left peripheral block among the neighboring blocks of the current block. That is, the motion vector for deriving the positions of the reference sub-blocks may be fixed as the motion vector of the left peripheral block. Therefore, a candidate list including motion vectors of spatial neighboring blocks other than the left neighboring blocks for deriving a sub-block based temporal merge candidate may not be configured.
  • the encoding device derives a subblock-based temporal merging candidate for the current block based on the motion information of the reference subblocks (S1510).
  • the encoding apparatus may derive the sub-block based temporal merge candidate for the current block based on the motion information of the co-located sub-blocks.
  • the sub-block based temporal merge candidate may include motion information of the co-located sub-blocks.
  • the motion information of the co-located sub-block may include a motion vector and a reference picture index.
  • the encoding apparatus configures an affine merge candidate list for the current block including the sub-block-based temporal merge candidate (S1520).
  • the encoding apparatus may configure the affine merge candidate list for the current block.
  • the affine merge candidate list may include at least one candidate.
  • the encoding apparatus may configure the affine merge candidate list for the current block including the sub-block-based temporal merge candidate.
  • the affine merge candidate list may include the sub-block-based temporal merge candidate as a first candidate. That is, when the affine merge candidate list includes a plurality of candidates, the affine merge candidate list may include the sub-block-based temporal merge candidate as a candidate in the earliest order.
  • the encoding apparatus inherits affine candidates and/or constructed affine candidates inherited from the affine merge candidate list (constructed affine candidate) can be added. That is, the affine merge candidate list may include the inherited affine candidate and/or a constructed affine candidate.
  • the inherited affine candidate may be derived based on neighboring blocks of the current block, and the maximum number of the inherited affine candidate may be 2.
  • the inherited affine candidates may include a first inherited affine candidate and a second inherited affine candidate.
  • the first inherited affine candidate is a left block group including a bottom-left corner neighboring block and a left neighboring block of the current block. Can be derived based. For example, neighboring blocks in the left block group may be checked in a first order, and the first inherited affine candidate may be derived based on a neighboring block coded with the first checked affine motion model. .
  • the first order may be an order from the block around the lower left corner to the block around the left.
  • the second successive affine candidate is a top-right corner neighboring block, a top neighboring block, and a top-left corner neighboring block of the current block.
  • neighboring blocks in the upper block group may be checked in a second order, and the second inherited affine candidate may be derived based on a neighboring block coded with the first checked affine motion model.
  • the second order may be an order from the upper right corner peripheral block to the upper peripheral block, and the upper left corner peripheral block.
  • the block around the lower left corner is of (a-1, b+H) coordinates. It may be a block including a sample, the left peripheral block may be a block including a sample of (a-1, b+H-1) coordinates, and the block around the upper right corner may be (a+W, b- 1) may be a block including a sample of coordinates, the upper peripheral block may be a block including a sample of (a+W-1, b-1) coordinates, and the block around the upper left corner may be (a- 1, b-1) It may be a block including samples of coordinates. That is, the left peripheral block may be a left peripheral block located at the bottom of the left peripheral blocks of the current block, and the upper peripheral block may be an upper peripheral block located at the leftmost of the upper peripheral blocks of the current block. Can be
  • the succeeded affine candidate may be derived based on a neighboring block of the current block, and the maximum number of inherited affine candidates may be 1.
  • the neighboring blocks may be checked in a specific order, and the inherited affine candidate may be derived based on a neighboring block coded with the first checked affine motion model.
  • the peripheral blocks may include a block around the left side of the current block, a block around the top side, a block around the bottom left corner, a block around the top right corner, and a block around the top left corner.
  • the specific order may be an order from the left peripheral block to the upper peripheral block, the lower left corner peripheral block, the upper right corner peripheral block, and the upper left corner peripheral block.
  • the inherited affine candidates may be derived based on neighboring blocks of the current block, and reference picture indices of the inherited affine candidates may indicate different reference pictures.
  • the neighboring blocks may be checked in a specific order, and a first inherited affine candidate may be derived based on the first neighboring block coded by the affine motion model. Then, when the reference picture index of the second neighboring block coded by the affine motion model following the first neighboring block in the specific order indicates a reference picture different from the reference picture index of the first neighboring block, the second A second successive affine candidate may be derived based on the neighboring block. When the reference picture index of the second neighboring block represents the same reference picture as the reference picture index of the first neighboring block, an affine candidate inherited based on the second neighboring block may not be derived.
  • the constructed apartment candidate may be derived based on neighboring blocks of the current block.
  • candidate motion vectors for CPs (Control Points) of the current block may be derived based on the neighboring blocks.
  • the CPs may include CP0, CP1, and CP2.
  • the CP0 may indicate the upper left position of the current block
  • the CP1 may indicate the upper right position of the current block
  • the CP2 may indicate the lower left position of the current block.
  • the neighboring blocks may include a neighboring block A, a neighboring block B, a neighboring block C, a neighboring block D, a neighboring block E, a neighboring block F, and a neighboring block G of the current block.
  • the neighboring block A is of (a-1, b-1) coordinates. It may be a block including a sample, the peripheral block B may be a block including a sample of (a, b-1) coordinates, and the peripheral block C may include a sample of (a-1, b) coordinates.
  • the block may be a block, and the peripheral block D may be a block including samples of (a+W-1, b-1) coordinates, and the peripheral block E may contain samples of (a+W, b-1) coordinates.
  • the neighboring block F may be a block including a sample of (a-1, b+H-1) coordinates, the neighboring block G of (a-1, b+H) coordinates It may be a block containing a sample.
  • the neighboring block A may be a block around the upper left corner of the current block
  • the neighboring block B may be an upper neighboring block located at the leftmost of the upper neighboring blocks of the current block
  • the neighboring block C May be a left peripheral block located at the top of the left peripheral blocks of the current block
  • the peripheral block D may be an upper peripheral block located at the rightmost of the upper peripheral blocks of the current block
  • the peripheral Block E may be a block around the upper-right corner of the current block
  • the peripheral block F may be a left peripheral block located at the bottom of the left peripheral blocks of the current block
  • the peripheral block G is the current block It may be a block around the lower left corner of the.
  • the motion vector of the first neighboring block determined to be available for the first time may be derived as a candidate motion vector for the CP0. have. That is, the candidate motion vector for the CP0 may be derived as a motion vector of the first neighboring block that is determined to be available for the first time by checking whether neighboring blocks in the first group are available in the first order.
  • the availability may indicate that the neighboring blocks are coded with inter prediction. That is, the available neighboring blocks may be blocks to which inter prediction is applied.
  • the first group may include the peripheral block A, the peripheral block B, and the peripheral block C.
  • the first order may be an order from the neighboring block A to the neighboring block B and the neighboring block C in the first group.
  • the motion vector of the neighboring block A may be derived as a candidate motion vector for the CP0
  • the neighboring block A is not available and the neighboring block B is available
  • the neighboring block C A motion vector can be derived as a candidate motion vector for the CP0.
  • the motion vector of the second neighboring block determined to be available for the first time may be derived as a candidate motion vector for the CP1.
  • the candidate motion vector for CP1 may be derived as a motion vector of a second neighboring block that is determined to be available for the first time by checking whether neighboring blocks in the second group are available in a second order.
  • the availability may indicate that the neighboring blocks are coded with inter prediction. That is, the available neighboring blocks may be blocks to which inter prediction is applied.
  • the second group may include the peripheral block D and the peripheral block E.
  • the second order may be an order from the neighboring block D to the neighboring block E in the second group.
  • the motion vector of the neighboring block D may be derived as a candidate motion vector for the CP1
  • the motion vector of the neighboring block E may be derived as a candidate motion vector for CP1.
  • the motion vector of the third neighboring block determined to be available for the first time may be derived as a candidate motion vector for the CP2.
  • the candidate motion vector for CP2 may be derived as a motion vector of a third neighboring block that is determined to be available for the first time by checking whether neighboring blocks in the third group are available in a third order.
  • the availability may indicate that the neighboring blocks are coded with inter prediction. That is, the available neighboring blocks may be blocks to which inter prediction is applied.
  • the third group may include the peripheral block F and the peripheral block G.
  • the third order may be an order from the neighboring block F to the neighboring block G in the third group.
  • the motion vector of the neighboring block F may be derived as a candidate motion vector for the CP2
  • the motion vector of the neighboring block G may be derived as a candidate motion vector for the CP2.
  • the constructed affine candidate may be derived based on the candidate motion vectors of the CPs.
  • the constructed affine candidate is a candidate for the CP1
  • a first constructed affine candidate including a motion vector, a candidate motion vector for the CP2, and a candidate motion vector for the CP3 may be included.
  • constructed affine candidates are assigned to the first context.
  • a second constructed candidate that includes a candidate candidate for the CP0 and a candidate motion vector for the CP0 and a candidate motion vector for the CP1.
  • the constructed affine candidates are the first It may include a constructed affine candidate and the second constructed affine candidate, and a third constructed affine candidate including a candidate motion vector for the CP0 and a candidate motion vector for the CP2.
  • the constructed affine candidates are the first A fourth construct comprising a constructed affine candidate, the second constructed affine candidate and the third constructed affine candidate, a candidate motion vector for the CP1 and a candidate motion vector for the CP2. Tied Appain candidates.
  • the constructed affine candidates are candidate motion vectors for the CP0 and candidates for the CP1
  • the second constructed affine candidate including a motion vector may be included.
  • the constructed affine candidates are candidate motion vectors for the CP0 and candidates for the CP2 And a third constructed affine candidate including a motion vector.
  • the constructed affine candidates are candidate motion vectors for the CP1 and candidates for the CP2 And a fourth constructed affine candidate including a motion vector.
  • the affine merge candidate list may include zero candidates.
  • the zero candidate may include candidate motion vectors having a value of 0 for the CPs and a reference picture index having a value of 0. Or, for example, if the number of derived candidates is less than the maximum number of candidates, the number of affine candidates in the affine merge candidate list is added to the affiliated merge candidate list until the maximum number of candidates is reached.
  • the first zero candidate may include candidate motion vectors with a value of 0 and a list reference index of L0 (list 0) and a reference picture index of L1 (list 1) with a value of 0, and the second zero.
  • the candidate may include candidate motion vectors having a value of 0, an L0 reference picture index having a value of 0, and an L1 reference picture index having a value of 1, and the third zero candidate is candidate motion vectors having a value of 0, a value.
  • a L0 reference picture index of 1 and a L1 reference picture index of 0 may be included, and the fourth zero candidate is candidate motion vectors having a value of 0, a L0 reference picture index having a value of 1, and a value of 1 It may include an L1 reference picture index.
  • the reference picture indices of the neighboring block A, the neighboring block B, the neighboring block C, the neighboring block D, the neighboring block E, the neighboring block F, and the neighboring block G are in order of high frequency. It may be included in the first zero candidate to the n-th zero candidate.
  • the first zero candidate may include candidate motion vectors having a value of 0 and a reference picture index having the same value as a reference picture index of the left neighboring block of the current block
  • the second zero The candidate may include candidate motion vectors having a value of 0 and a reference picture index having the same value as a reference picture index of the upper neighboring block of the current block
  • the third zero candidate is candidate motion vectors with a value of 0.
  • a reference picture index having the same value as a reference picture index of the block around the lower left corner of the current block wherein the fourth zero candidate is candidate motion vectors with a value of 0 and the upper right side of the current block.
  • a reference picture index having the same value as a reference picture index of a corner periphery block may be included, and a fifth zero candidate may be equal to a candidate motion vectors having a value of 0 and a reference picture index of the block around the upper left corner of the current block.
  • a reference picture index of a value may be included.
  • the encoding device derives motion information of sub-blocks of the current block based on the affine merge candidate list (S1530).
  • the encoding apparatus may derive motion information of sub-blocks of the current block based on the affine merge candidate list. For example, the encoding device may select one of candidates from the affine merge candidate list, and may derive motion information of sub-blocks of the current block based on the selected candidate.
  • the encoding device may select the temporal merge candidate based on the sub-block from the list of affine merge candidates, and derive motion information of the sub-blocks of the current block based on the temporal merge candidate based on the sub-block.
  • motion information of each sub-block of the sub-blocks may be derived based on motion information of a co-located sub-block for each sub-block included in the sub-block based temporal merge candidate. That is, motion information of a target sub-block among the sub-blocks of the current block may be derived based on motion information of a co-located sub-block for the target sub-block included in the sub-block based temporal merge candidate.
  • the motion vector and reference picture index of the target sub-block of the current block are derived based on the motion vector and reference picture index of the co-located sub-block for the target sub-block included in the temporal merge candidate based on the sub-block.
  • the co-located sub-block for the target sub-block may be a co-located sub-block of a position derived based on the position of the target sub-block and the motion vector of the left peripheral block.
  • the encoding apparatus may select the inherited affine candidate or the constructed affine candidate from the affine merge candidate list, and a CP (control point, CP) of the current block based on the selected candidate
  • the control point motion vectors (CPMVs) for CPMVs can be derived.
  • the candidate motion vector for the CP0 of the selected candidate may be derived as the CPMV of the CP0, and the selected candidate The candidate motion vector for the candidate CP1 can be derived as the CPMV of the CP1.
  • the candidate motion vector for CP0 of the selected candidate may be derived as the CPMV of CP0.
  • the candidate motion vector for CP1 of the selected candidate may be derived as CPMV of CP1, and the candidate motion vector for CP2 of the selected candidate may be derived as CPMV of CP2.
  • the candidate motion vector for CP0 of the selected candidate may be derived as the CPMV of the CP0, and the CP2 of the selected candidate
  • the candidate motion vector for can be derived from the CPMV of CP2.
  • the encoding device may derive motion vectors of sub-blocks of the current block based on the CPMVs. That is, the encoding apparatus may derive a motion vector of each sub-block of the current block based on the CPMVs.
  • the motion vectors of the sub-blocks may be derived based on Equation 1 or Equation 3 described above.
  • the motion vectors may be represented as an affine motion vector field (MVF) or a motion vector array.
  • the encoding device may select one of the candidates from the affine candidates included in the affine merge candidate list based on a rate-distortion (RD) (or RDO), and a candidate indicating the candidate
  • RD rate-distortion
  • the index can be encoded.
  • the candidate index may indicate one candidate among candidates included in the affine merge candidate list for the current block.
  • the image information may include prediction information for the current block, and the prediction information may include the candidate index.
  • the encoding device derives prediction samples for the current block based on the motion information of the sub-blocks (S1540).
  • the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block based on motion information of the sub-blocks.
  • the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block by performing prediction based on motion information of the sub-blocks. That is, the encoding device may derive a reference area in a reference picture based on the motion information of the sub-blocks, and generate a predictive sample for the sub-blocks of the current block based on the reconstructed sample in the reference area. can do.
  • the encoding device encodes video information including prediction information for the current block (S1550).
  • the encoding device may encode image information including prediction mode information for the current chroma block, and signal through a bitstream. That is, the encoding device may output image information including prediction information for the current block in the form of a bitstream.
  • the prediction information may include the candidate index.
  • the encoding device may determine a prediction mode of the current block, and encode prediction mode information indicating the prediction mode. For example, the prediction mode information may indicate that affine prediction is applied to the current block. Prediction information for the current block may include the prediction mode information.
  • the encoding apparatus may derive residual samples for the current block based on original samples and prediction samples for the current block, and for the current block based on the residual samples Residual information may be generated and the residual information may be encoded.
  • the image information may include the residual information.
  • the encoding apparatus may generate reconstruction samples for the current chroma block based on the prediction samples and the residual samples for the current block.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or (digital) storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD.
  • FIG. 16 schematically shows an encoding apparatus that performs a video encoding method according to the present document.
  • the method disclosed in FIG. 15 may be performed by the encoding device disclosed in FIG. 16.
  • the prediction unit of the encoding device of FIG. 16 may perform S1500 to S1540 of FIG. 15, and the entropy encoding unit of the encoding device of FIG. 16 may perform S1550 of FIG. 15.
  • a process of deriving residual samples for the current block based on original samples and prediction samples for the current block may be performed by the subtraction unit of the encoding apparatus of FIG.
  • the process of deriving reconstructed samples for the current block based on prediction samples and residual samples for the current block may be performed by an adder of the encoding apparatus of FIG. 16, and based on the residual samples
  • the process of generating residual information for the current block may be performed by the conversion unit of the encoding apparatus of FIG. 16, and the process of encoding the residual information may be performed by the entropy encoding unit of the encoding apparatus of FIG. 16. Can be performed.
  • FIG. 17 schematically shows an image decoding method by a decoding apparatus according to the present document.
  • the method disclosed in FIG. 17 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 3.
  • S1700 to S1740 of FIG. 17 may be performed by the prediction unit of the decoding apparatus
  • S1750 may be performed by the addition unit of the decoding apparatus.
  • the process of obtaining residual information of the current block through a bitstream may be performed by the entropy decoding unit of the decoding apparatus, and the residual for the current block based on the residual information
  • the process of deriving the dual samples may be performed by the inverse transform unit of the decoding device.
  • the decoding apparatus derives reference sub-blocks in the reference picture based on the motion vector of the left neighboring block of the current block (S1700).
  • the reference picture may be referred to as a collocated picture (colPic), and the reference sub-blocks may be referred to as collocated sub-blocks.
  • the co-located picture described later may represent the reference picture, and the co-located sub-blocks may represent the reference sub-blocks.
  • the decoding apparatus may derive the co-located sub-blocks in the co-located picture based on the motion vector of the left peripheral block.
  • the left peripheral block coordinates (a-1, b+H-1) It may be a block containing a sample of.
  • the decoding apparatus may derive blocks of positions of the sub-blocks of the current block and positions derived based on the motion vector into the same-position sub-blocks.
  • the current block may include at least one sub-block.
  • the positions of the co-located sub-blocks in the co-located picture may be derived by adding the motion vector to the positions of the sub-blocks. That is, the x-coordinate of the position of the co-located sub-block with respect to the target sub-block in the co-located picture may be derived by adding the x coordinate of the position of the target sub-block and the x component of the motion vector of the left peripheral block.
  • the y-coordinate of the position of the co-located sub-block with respect to the target sub-block in the co-located picture is derived by adding the y-coordinate of the position of the target sub-block and the y component of the motion vector of the left peripheral block. Can be.
  • a process of deriving the co-located sub-blocks in the co-located picture may not be performed based on a motion vector of the left peripheral block among the neighboring blocks of the current block. That is, the motion vector for deriving the positions of the reference sub-blocks may be fixed as the motion vector of the left peripheral block. Therefore, a candidate list including motion vectors of spatial neighboring blocks other than the left neighboring blocks for deriving a sub-block based temporal merge candidate may not be configured.
  • the decoding device derives a subblock-based temporal merging candidate for the current block based on the motion information of the reference subblocks (S1710).
  • the decoding apparatus may derive the temporal merge candidate based on the sub-block for the current block based on the motion information of the co-located sub-blocks.
  • the sub-block based temporal merge candidate may include motion information of the co-located sub-blocks.
  • the motion information of the co-located sub-block may include a motion vector and a reference picture index.
  • the decoding apparatus configures an affine merge candidate list for the current block including the sub-block-based temporal merge candidate (S1720).
  • the decoding apparatus may construct the affine merge candidate list for the current block.
  • the affine merge candidate list may include at least one candidate.
  • the decoding apparatus may configure the affine merge candidate list for the current block including the sub-block-based temporal merge candidate.
  • the affine merge candidate list may include the sub-block-based temporal merge candidate as a first candidate. That is, when the affine merge candidate list includes a plurality of candidates, the affine merge candidate list may include the sub-block-based temporal merge candidate as a candidate in the earliest order.
  • the decoding apparatus inherits affine candidates and/or constructed affine candidates inherited from the affine merge candidate list (constructed affine candidate) can be added. That is, the affine merge candidate list may include the inherited affine candidate and/or a constructed affine candidate.
  • the inherited affine candidate may be derived based on neighboring blocks of the current block, and the maximum number of the inherited affine candidate may be 2.
  • the inherited affine candidates may include a first inherited affine candidate and a second inherited affine candidate.
  • the first inherited affine candidate is a left block group including a bottom-left corner neighboring block and a left neighboring block of the current block. Can be derived based. For example, neighboring blocks in the left block group may be checked in a first order, and the first inherited affine candidate may be derived based on a neighboring block coded with the first checked affine motion model. .
  • the first order may be an order from the block around the lower left corner to the block around the left.
  • the second successive affine candidate is a top-right corner neighboring block, a top neighboring block, and a top-left corner neighboring block of the current block.
  • neighboring blocks in the upper block group may be checked in a second order, and the second inherited affine candidate may be derived based on a neighboring block coded with the first checked affine motion model.
  • the second order may be an order from the upper right corner peripheral block to the upper peripheral block, and the upper left corner peripheral block.
  • the block around the lower left corner is of (a-1, b+H) coordinates. It may be a block including a sample, the left peripheral block may be a block including a sample of (a-1, b+H-1) coordinates, and the block around the upper right corner may be (a+W, b- 1) may be a block including a sample of coordinates, the upper peripheral block may be a block including a sample of (a+W-1, b-1) coordinates, and the block around the upper left corner may be (a- 1, b-1) It may be a block including samples of coordinates. That is, the left peripheral block may be a left peripheral block located at the bottom of the left peripheral blocks of the current block, and the upper peripheral block may be an upper peripheral block located at the leftmost of the upper peripheral blocks of the current block. Can be
  • the succeeded affine candidate may be derived based on a neighboring block of the current block, and the maximum number of inherited affine candidates may be 1.
  • the neighboring blocks may be checked in a specific order, and the inherited affine candidate may be derived based on a neighboring block coded with the first checked affine motion model.
  • the peripheral blocks may include a block around the left side of the current block, a block around the top side, a block around the bottom left corner, a block around the top right corner, and a block around the top left corner.
  • the specific order may be an order from the left peripheral block to the upper peripheral block, the lower left corner peripheral block, the upper right corner peripheral block, and the upper left corner peripheral block.
  • the inherited affine candidates may be derived based on neighboring blocks of the current block, and reference picture indices of the inherited affine candidates may indicate different reference pictures.
  • the neighboring blocks may be checked in a specific order, and a first inherited affine candidate may be derived based on the first neighboring block coded by the affine motion model. Then, when the reference picture index of the second neighboring block coded by the affine motion model following the first neighboring block in the specific order indicates a reference picture different from the reference picture index of the first neighboring block, the second A second successive affine candidate may be derived based on the neighboring block. When the reference picture index of the second neighboring block represents the same reference picture as the reference picture index of the first neighboring block, an affine candidate inherited based on the second neighboring block may not be derived.
  • the constructed apartment candidate may be derived based on neighboring blocks of the current block.
  • candidate motion vectors for CPs (Control Points) of the current block may be derived based on the neighboring blocks.
  • the CPs may include CP0, CP1, and CP2.
  • the CP0 may indicate the upper left position of the current block
  • the CP1 may indicate the upper right position of the current block
  • the CP2 may indicate the lower left position of the current block.
  • the neighboring blocks may include a neighboring block A, a neighboring block B, a neighboring block C, a neighboring block D, a neighboring block E, a neighboring block F, and a neighboring block G of the current block.
  • the neighboring block A is of (a-1, b-1) coordinates. It may be a block including a sample, the peripheral block B may be a block including a sample of (a, b-1) coordinates, and the peripheral block C may include a sample of (a-1, b) coordinates.
  • the block may be a block, and the peripheral block D may be a block including samples of (a+W-1, b-1) coordinates, and the peripheral block E may contain samples of (a+W, b-1) coordinates.
  • the neighboring block F may be a block including a sample of (a-1, b+H-1) coordinates, the neighboring block G of (a-1, b+H) coordinates It may be a block containing a sample.
  • the neighboring block A may be a block around the upper left corner of the current block
  • the neighboring block B may be an upper neighboring block located at the leftmost of the upper neighboring blocks of the current block
  • the neighboring block C May be a left peripheral block located at the top of the left peripheral blocks of the current block
  • the peripheral block D may be an upper peripheral block located at the rightmost of the upper peripheral blocks of the current block
  • the peripheral Block E may be a block around the upper-right corner of the current block
  • the peripheral block F may be a left peripheral block located at the bottom of the left peripheral blocks of the current block
  • the peripheral block G is the current block It may be a block around the lower left corner of the.
  • the motion vector of the first neighboring block determined to be available for the first time may be derived as a candidate motion vector for the CP0. have. That is, the candidate motion vector for the CP0 may be derived as a motion vector of the first neighboring block that is determined to be available for the first time by checking whether neighboring blocks in the first group are available in the first order.
  • the availability may indicate that the neighboring blocks are coded with inter prediction. That is, the available neighboring blocks may be blocks to which inter prediction is applied.
  • the first group may include the peripheral block A, the peripheral block B, and the peripheral block C.
  • the first order may be an order from the neighboring block A to the neighboring block B and the neighboring block C in the first group.
  • the motion vector of the neighboring block A may be derived as a candidate motion vector for the CP0
  • the neighboring block A is not available and the neighboring block B is available
  • the neighboring block C A motion vector can be derived as a candidate motion vector for the CP0.
  • the motion vector of the second neighboring block determined to be available for the first time may be derived as a candidate motion vector for the CP1.
  • the candidate motion vector for CP1 may be derived as a motion vector of a second neighboring block that is determined to be available for the first time by checking whether neighboring blocks in the second group are available in a second order.
  • the availability may indicate that the neighboring blocks are coded with inter prediction. That is, the available neighboring blocks may be blocks to which inter prediction is applied.
  • the second group may include the peripheral block D and the peripheral block E.
  • the second order may be an order from the neighboring block D to the neighboring block E in the second group.
  • the motion vector of the neighboring block D may be derived as a candidate motion vector for the CP1
  • the motion vector of the neighboring block E may be derived as a candidate motion vector for CP1.
  • the motion vector of the third neighboring block determined to be available for the first time may be derived as a candidate motion vector for the CP2.
  • the candidate motion vector for CP2 may be derived as a motion vector of a third neighboring block that is determined to be available for the first time by checking whether neighboring blocks in the third group are available in a third order.
  • the availability may indicate that the neighboring blocks are coded with inter prediction. That is, the available neighboring blocks may be blocks to which inter prediction is applied.
  • the third group may include the peripheral block F and the peripheral block G.
  • the third order may be an order from the neighboring block F to the neighboring block G in the third group.
  • the motion vector of the neighboring block F may be derived as a candidate motion vector for the CP2
  • the motion vector of the neighboring block G may be derived as a candidate motion vector for the CP2.
  • the constructed affine candidate may be derived based on the candidate motion vectors of the CPs.
  • the constructed affine candidate is a candidate for the CP1
  • a first constructed affine candidate including a motion vector, a candidate motion vector for the CP2, and a candidate motion vector for the CP3 may be included.
  • constructed affine candidates are assigned to the first context.
  • a second constructed candidate that includes a candidate candidate for the CP0 and a candidate motion vector for the CP0 and a candidate motion vector for the CP1.
  • the constructed affine candidates are the first It may include a constructed affine candidate and the second constructed affine candidate, and a third constructed affine candidate including a candidate motion vector for the CP0 and a candidate motion vector for the CP2.
  • the constructed affine candidates are the first A fourth construct comprising a constructed affine candidate, the second constructed affine candidate and the third constructed affine candidate, a candidate motion vector for the CP1 and a candidate motion vector for the CP2. Tied Appain candidates.
  • the constructed affine candidates are candidate motion vectors for the CP0 and candidates for the CP1
  • the second constructed affine candidate including a motion vector may be included.
  • the constructed affine candidates are candidate motion vectors for the CP0 and candidates for the CP2 And a third constructed affine candidate including a motion vector.
  • the constructed affine candidates are candidate motion vectors for the CP1 and candidates for the CP2 And a fourth constructed affine candidate including a motion vector.
  • the affine merge candidate list may include zero candidates.
  • the zero candidate may include candidate motion vectors having a value of 0 for the CPs and a reference picture index having a value of 0. Or, for example, if the number of derived candidates is less than the maximum number of candidates, the number of affine candidates in the affine merge candidate list is added to the affiliated merge candidate list until the maximum number of candidates is reached.
  • the first zero candidate may include candidate motion vectors with a value of 0 and a list reference index of L0 (list 0) and a reference picture index of L1 (list 1) with a value of 0, and the second zero.
  • the candidate may include candidate motion vectors having a value of 0, an L0 reference picture index having a value of 0, and an L1 reference picture index having a value of 1, and the third zero candidate is candidate motion vectors having a value of 0, a value.
  • the L0 reference picture index of 1 and the L1 reference picture index of 0 may be included, and the fourth zero candidate is candidate motion vectors with a value of 0, L0 reference picture index with a value of 1, and a value of 1 It may include an L1 reference picture index. Or, for example, the reference picture indices of the neighboring block A, the neighboring block B, the neighboring block C, the neighboring block D, the neighboring block E, the neighboring block F, and the neighboring block G are in order of high frequency. It may be included in the first zero candidate to the n-th zero candidate.
  • the first zero candidate may include candidate motion vectors having a value of 0 and a reference picture index having the same value as a reference picture index of the left neighboring block of the current block
  • the second zero The candidate may include zero-valued candidate motion vectors and a reference picture index having the same value as a reference picture index of the upper neighboring block of the current block
  • the third zero candidate is zero-valued candidate motion vectors.
  • a reference picture index having the same value as a reference picture index of the block around the lower left corner of the current block wherein the fourth zero candidate is candidate motion vectors with a value of 0 and the upper right side of the current block.
  • a reference picture index having the same value as a reference picture index of a corner periphery block may be included, and a fifth zero candidate may be equal to a candidate motion vectors having a value of 0 and a reference picture index of the block around the upper left corner of the current block.
  • a reference picture index of a value may be included.
  • the decoding apparatus derives motion information of sub-blocks of the current block based on the affine merge candidate list (S1730).
  • the decoding apparatus may derive motion information of sub-blocks of the current block based on the affine merge candidate list. For example, the decoding apparatus may select one of candidates from the affine merge candidate list, and may derive motion information of sub-blocks of the current block based on the selected candidate.
  • the decoding apparatus may select the temporal merge candidate based on the sub-block from the list of affine merge candidates, and may derive motion information of the sub-blocks of the current block based on the temporal merge candidate based on the sub-block.
  • motion information of each sub-block of the sub-blocks may be derived based on motion information of a co-located sub-block for each sub-block included in the sub-block based temporal merge candidate. That is, motion information of a target sub-block among the sub-blocks of the current block may be derived based on motion information of a co-located sub-block for the target sub-block included in the sub-block based temporal merge candidate.
  • the motion vector and reference picture index of the target sub-block of the current block are derived based on the motion vector and reference picture index of the co-located sub-block for the target sub-block included in the temporal merge candidate based on the sub-block.
  • the co-located sub-block for the target sub-block may be a co-located sub-block of a position derived based on the position of the target sub-block and the motion vector of the left peripheral block.
  • the decoding apparatus may select the inherited affine candidate or the constructed affine candidate from the affine merge candidate list, and a CP (control point, CP) of the current block based on the selected candidate
  • the control point motion vectors (CPMVs) for CPMVs can be derived.
  • the candidate motion vector for the CP0 of the selected candidate may be derived as the CPMV of the CP0, and the selected candidate The candidate motion vector for the candidate CP1 can be derived as the CPMV of the CP1.
  • the candidate motion vector for CP0 of the selected candidate may be derived as the CPMV of CP0.
  • the candidate motion vector for CP1 of the selected candidate may be derived as CPMV of CP1, and the candidate motion vector for CP2 of the selected candidate may be derived as CPMV of CP2.
  • the candidate motion vector for CP0 of the selected candidate may be derived as the CPMV of the CP0, and the CP2 of the selected candidate
  • the candidate motion vector for can be derived from the CPMV of CP2.
  • the decoding apparatus may derive motion vectors of sub-blocks of the current block based on the CPMVs. That is, the decoding apparatus may derive a motion vector of each sub-block of the current block based on the CPMVs.
  • the motion vectors of the sub-blocks may be derived based on Equation 1 or Equation 3 described above.
  • the motion vectors may be represented as an affine motion vector field (MVF) or a motion vector array.
  • the decoding apparatus may obtain a candidate index for the current block from a bitstream, and may select a candidate indicated by the candidate index among the candidates included in the affine merge candidate list.
  • the decoding apparatus may acquire image information from the bitstream, and the image information may include prediction information for the current block.
  • the prediction information may include the candidate index.
  • the decoding apparatus derives prediction samples for the current block based on the motion information of the sub-blocks (S1740).
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the current block based on motion information of the sub-blocks.
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the current block by performing prediction based on motion information of the sub-blocks. That is, the decoding apparatus may derive a reference region in a reference picture based on the motion information of the sub-blocks, and generate a predictive sample for the sub-blocks of the current block based on the restored sample in the reference region. can do.
  • the decoding apparatus generates a reconstructed picture based on the prediction samples (S1750).
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the prediction samples.
  • the decoding apparatus may receive residual information on the current block from the bitstream.
  • the residual information may include transform coefficients for residual samples.
  • the decoding apparatus may derive the residual sample (or residual sample array) for the current block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate the reconstructed samples based on the predicted samples and the residual samples.
  • the decoding apparatus may derive a reconstructed block or reconstructed picture based on the reconstructed samples.
  • the decoding apparatus may apply deblocking filtering and/or in-loop filtering procedures, such as SAO procedures, to the reconstructed picture to improve subjective/objective image quality, if necessary.
  • FIG. 18 schematically shows a decoding apparatus performing an image decoding method according to the present document.
  • the method disclosed in FIG. 17 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 18.
  • the prediction unit of the decoding apparatus of FIG. 18 may perform S1700 to S1740 of FIG. 17, and the adder of the decoding apparatus of FIG. 18 may perform S1750 of FIG. 17.
  • a process of obtaining image information including residual information of a current block through a bitstream may be performed by the entropy decoding unit of the decoding apparatus of FIG. 18, and based on the residual information
  • the process of deriving the residual samples for the current block may be performed by the inverse transform unit of the decoding apparatus of FIG. 18.
  • the overall image/video compression efficiency can be improved.
  • a sub-block based temporal merge candidate can be derived by referring only to a motion vector of a left peripheral block among the neighboring blocks of the current block, and through this, a process and affine of deriving a sub-block based temporal merge candidate It is possible to reduce the computational complexity of the process of constructing the merge candidate list and improve coding efficiency.
  • the embodiments described in this document may be implemented and implemented on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units shown in each figure may be implemented and implemented on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • information for implementation (ex. information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • the decoding device and the encoding device to which the embodiments of the present document are applied include a multimedia broadcast transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video communication device, and a real time communication device such as video communication , Mobile Streaming Device, Storage Media, Camcorder, Video On Demand (VoD) Service Provider, OTT Video (Over the top video) Device, Internet Streaming Service Provider, 3D (3D) Video Device, Video Phone Video Device, Transportation It may be included in a terminal (ex. vehicle terminal, airplane terminal, ship terminal, etc.) and a medical video device, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • the OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • the processing method to which the embodiments of the present document is applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to this document can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray Disc (BD), Universal Serial Bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk and optical. It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission via the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • embodiments of the present document may be implemented as computer program products using program codes, and the program codes may be executed on a computer according to embodiments of the present document.
  • the program code can be stored on a computer readable carrier.
  • FIG. 19 exemplarily shows a structure diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • the content streaming system to which the embodiments of the present document are applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to compress a content input from multimedia input devices such as a smartphone, a camera, and a camcorder into digital data to generate a bitstream and transmit it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as a smart phone, a camera, and a camcorder directly generate a bitstream
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which embodiments of the present document are applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in the process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as an intermediary to inform the user of the service.
  • the web server delivers it to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, in which case the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a terminal for digital broadcasting, a personal digital assistants (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, a slate PC, Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, e.g., smartwatches, smart glass, head mounted display (HMD), digital TV, desktop Computers, digital signage, and the like.
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • HMD head mounted display
  • Each server in the content streaming system can be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server can be distributed.

Landscapes

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

Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하는 단계, 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 단계, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하는 단계, 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 사용하는 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 장치
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 사용하는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction)에 기반한 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 좌측 주변 블록을 기반으로 도출된 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 현재 블록의 어파인 머지 후보 리스트를 구성하고, 구성된 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 영상 디코딩 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하는 단계, 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하는 단계, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하는 단계, 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하는 단계, 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하고, 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하고, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하고, 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하고, 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부, 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하는 단계, 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하는 단계, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하는 단계, 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하는 단계, 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하고, 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하고, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하고, 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하고, 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부, 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 어파인 머지 모드의 연산 복잡도를 줄일 수 있고, 이를 통하여 전반적인 영상 코딩의 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 좌측 주변 블록의 움직임 벡터만을 참조하여 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있고, 이를 통하여 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정 및 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 과정의 연산 복잡도를 줄이고 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 표현되는 움직임을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 3개의 컨트롤 포인트들에 대한 움직임 벡터들이 사용되는 상기 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 2개의 컨트롤 포인트들에 대한 움직임 벡터들이 사용되는 상기 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.
도 7은 상기 어파인 움직임 모델을 기반으로 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 문서의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 예측 방법의 순서도를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 현재 블록의 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 일 예를 나타낸다.
도 10은 상기 계승된 어파인 후보를 도출하기 위한 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다.
도 11은 상기 컨스트럭티드 어파인 후보를 도출하기 위한 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다.
도 12는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위한 주변 블록들을 체크하는 과정을 예시적으로 나타낸다.
도 13은 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위하여 사용되는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록을 예시적으로 나타낸다.
도 14는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 17은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 18은 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 19는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서의 실시예들을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면 상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면 상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
이 문서에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"로 해석되고, "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석된다. 추가적으로, "A/B/C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 또한, "A, B, C"도 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. (In this document, the term "/" and "," should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B." Further, "A, B" may mean "A and/or B." Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C." Also, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C.")
추가적으로, 본 문서에서 "또는"는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A 또는 B"은, 1) "A" 만을 의미하고, 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term "or" should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A or B" may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term "or" in this document should be interpreted to indicate "additionally or alternatively.")
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치(300)에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memory, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
한편, 인터 예측의 경우, 영상의 왜곡을 고려한 인터 예측 방법이 제안되고 있다. 구체적으로, 현재 블록의 서브 블록들 또는 샘플 포인트들에 대한 움직임 벡터를 효율적으로 도출하고, 영상의 회전, 줌인 또는 줌아웃 등의 변형에도 불구하고 인터 예측의 정확도를 높이는 어파인 움직임 모델이 제안되고 있다. 즉, 현재 블록의 서브 블록들 또는 샘플 포인트들에 대한 움직임 벡터를 도출하는 어파인 움직임 모델이 제안되고 있다. 상기 어파인 움직임 모델을 사용하는 예측은 어파인 인터 예측(affine inter prediction) 또는 어파인 모션 예측(affine motion prediction)이라고 불릴 수 있다.
예를 들어, 상기 어파인 움직임 모델을 사용하는 상기 어파인 인터 예측은 후술하는 내용과 같이 4가지 움직임, 즉, 후술하는 내용과 같은 4가지 변형을 효율적으로 표현할 수 있다.
도 4는 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 표현되는 움직임을 예시적으로 나타낸다. 도 4를 참조하면 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 표현될 수 있는 움직임은 병진(translate) 움직임, 스케일(scale) 움직임, 회전(rotate) 움직임 및 전단(shear) 움직임을 포함할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 평면 이동하는 병진 움직임뿐만 아니라, 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 스케일(scale)되는 스케일 움직임, 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 회전하는 회전 움직임, 시간의 흐름에 따라 영상(의 일부)이 평형 사변형 변형되는 전단 움직임을 상기 어파인 인터 예측을 통하여 효율적으로 표현할 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 어파인 인터 예측을 통하여 현재 블록의 컨트롤 포인트(control point, CP)들에서의 움직임 벡터들을 기반으로 상기 영상의 왜곡 형태를 예측할 수 있고, 이를 통하여 예측의 정확도를 높임으로서 영상의 압축 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 적어도 하나의 컨트롤 포인트에 대한 움직임 벡터가 유도될 수 있는바, 추가되는 부가 정보에 대한 데이터량 부담을 줄이고, 인터 예측 효율을 상당히 향상시킬 수 있다.
상기 어파인 인터 예측의 일 예로, 3개의 컨트롤 포인트, 즉 3개의 기준점에서의 움직임 정보를 필요로 할 수 있다.
도 5는 3개의 컨트롤 포인트들에 대한 움직임 벡터들이 사용되는 상기 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.
현재 블록(500) 내의 좌상단(top-left) 샘플 위치(position)를 (0,0)이라고 할 경우, 상기 도 5에 도시된 것과 같이 (0,0), (w, 0), (0, h) 샘플 포지션들을 상기 컨트롤 포인트들로 정할 수 있다. 이하 (0,0) 샘플 포지션의 컨트롤 포인트는 CP0, (w, 0) 샘플 포지션의 컨트롤 포인트는 CP1, (0, h) 샘플 포지션의 컨트롤 포인트는 CP2라고 나타낼 수 있다.
상술한 각 컨트롤 포인트와 해당 컨트롤 포인트에 대한 움직임 벡터를 이용하여 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식이 도출될 수 있다. 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020000016-appb-M000001
여기서, w는 상기 현재 블록(400)의 폭(width)을 나타내고, h는 상기 현재 블록(500)의 높이(height)를 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v2x, v2y는 각각 CP2의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록(500) 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록(500) 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록(500) 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록(500) 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다.
상기 CP0의 움직임 벡터, 상기 CP1의 움직임 벡터 및 상기 CP2의 움직임 벡터는 알고 있으므로, 상기 수학식 1을 기반으로 현재 블록 내 샘플 위치에 따른 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 즉, 상기 어파인 움직임 모델에 따르면 대상 샘플의 좌표 (x, y)와 3개의 컨트롤 포인트들과의 거리비를 기반으로, 상기 컨트롤 포인트들에서의 움직임 벡터들 v0(v0x, v0y), v1(v1x, v1y), v2(v2x, v2y)가 스케일링 되어 상기 대상 샘플 위치에 따른 상기 대상 샘플의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 즉, 상기 어파인 움직임 모델에 따르면 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터들을 기반으로 상기 현재 블록 내 각 샘플의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 한편, 상기 어파인 움직임 모델에 따라서 도출된 상기 현재 블록 내 샘플들의 움직임 벡터들의 집합은 어파인 움직임 벡터 필드(affine Motion Vector Field, MVF)라고 나타낼 수 있다.
한편, 상기 수학식 1에 대한 6개의 파라미터들은 다음의 수학식과 같이 a, b, c, d, e, f 로 나타낼 수 있고, 상기 6개의 파라미터들로 나타낸 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식은 다음과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020000016-appb-M000002
여기서, w는 상기 현재 블록(500)의 폭(width)을 나타내고, h는 상기 현재 블록(500)의 높이(height)를 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v2x, v2y는 각각 CP2의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록(500) 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록(500) 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록(500) 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록(500) 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다.
상기 6개의 파라미터들을 사용하는 상기 어파인 움직임 모델 또는 상기 어파인 인터 예측은 6 파라미터 어파인 움직임 모델 또는 AF6 라고 나타낼 수 있다.
또한, 상기 어파인 인터 예측의 일 예로, 2개의 컨트롤 포인트, 즉 2개의 기준점에서의 움직임 정보를 필요로 할 수 있다.
도 6은 2개의 컨트롤 포인트들에 대한 움직임 벡터들이 사용되는 상기 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다. 2개의 컨트롤 포인트를 사용하는 상기 어파인 움직임 모델은 병진 움직임, 스케일 움직임, 회전 움직임을 포함하는 3가지 움직임을 표현할 수 있다. 3가지 움직임을 표현하는 상기 어파인 움직임 모델은 시밀러리티 어파인 움직임 모델(similarity affine motion model) 또는 심플리파이드 어파인 움직임 모델(simplified affine motion model)이라고 나타낼 수도 있다.
현재 블록(600) 내의 좌상단(top-left) 샘플 위치(position)를 (0,0)이라고 할 경우, 상기 도 6에 도시된 것과 같이 (0,0), (w, 0) 샘플 포지션들을 상기 컨트롤 포인트들로 정할 수 있다. 이하 (0,0) 샘플 포지션의 컨트롤 포인트는 CP0, (w, 0) 샘플 포지션의 컨트롤 포인트는 CP1 라고 나타낼 수 있다.
상술한 각 컨트롤 포인트와 해당 컨트롤 포인트에 대한 움직임 벡터를 이용하여 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식이 도출될 수 있다. 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020000016-appb-M000003
여기서, w는 상기 현재 블록(600)의 폭(width)을 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록(600) 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록(600) 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록(600) 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록(600) 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다.
한편, 상기 수학식 3에 대한 4개의 파라미터들은 다음의 수학식과 같이 a, b, c, d 로 나타낼 수 있고, 상기 4개의 파라미터들로 나타낸 상기 어파인 움직임 모델에 대한 수학식은 다음과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020000016-appb-M000004
여기서, w는 상기 현재 블록(600)의 폭(width)을 나타내고, v0x, v0y는 각각 CP0의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타내고, v1x, v1y은 각각 CP1의 움직임 벡터의 x성분, y성분을 나타낸다. 또한, x는 상기 현재 블록(600) 내 대상 샘플의 위치의 x 성분을 나타내고, y는 상기 현재 블록(600) 내 상기 대상 샘플의 상기 위치의 y 성분을 나타내고, vx는 상기 현재 블록(600) 내 상기 대상 샘플의 움직임 벡터의 x성분, vy는 현재 블록(600) 내 상기 대상 샘플의 상기 움직임 벡터의 y성분을 나타낸다. 상기 2개의 컨트롤 포인트를 사용하는 상기 어파인 움직임 모델은 상기 수학식 4와 같이 4개의 파라미터들 a, b, c, d 로 표현될 수 있는바, 상기 4개의 파라미터들을 사용하는 상기 어파인 움직임 모델 또는 상기 어파인 인터 예측은 4 파라미터 어파인 움직임 모델 또는 AF4 라고 나타낼 수 있다. 즉, 상기 어파인 움직임 모델에 따르면 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터들을 기반으로 상기 현재 블록 내 각 샘플의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 한편, 상기 어파인 움직임 모델에 따라서 도출된 상기 현재 블록 내 샘플들의 움직임 벡터들의 집합은 어파인 움직임 벡터 필드(Motion Vector Field, MVF)라고 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 샘플 단위의 움직임 벡터가 도출될 수 있으며, 이를 통하여 인터 예측의 정확도가 상당히 향상될 수 있다. 다만, 이 경우, 움직임 보상(motion compensation) 과정에서의 복잡도가 크게 증가될 수도 있다.
이에, 샘플 단위의 움직임 벡터가 도출되는 대신 상기 현재 블록 내 서브 블록 단위의 움직임 벡터가 도출되도록 제한할 수 있다.
도 7은 상기 어파인 움직임 모델을 기반으로 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 유도하는 방법을 예시적으로 나타낸다. 도 7은 상기 현재 블록의 사이즈가 16×16이고, 4×4 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도되는 경우를 예시적으로 나타낸다. 상기 서브 블록은 다양한 사이즈로 설정될 수 있으며, 예를 들어, 서브 블록이 n×n 사이즈(n은 양의 정수, ex, n은 4)로 설정된 경우, 상기 어파인 움직임 모델을 기반으로 현재 블록 내 n×n 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 도출될 수 있으며, 각 서브 블록을 대표하는 움직임 벡터를 유도하기 위한 다양한 방법이 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면 각 서브 블록의 센터 또는 센터 우하측(lower right side) 샘플 포지션을 대표 좌표로 하여 각 서브 블록의 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 여기서 센터 우하측 포지션이라 함은 서브 블록의 센터에 위치하는 4개의 샘플들 중 우하측에 위치하는 샘플 포지션을 나타낼 수 있다. 예를 들어, n이 홀수인 경우, 서브 블록의 정중앙에는 하나의 샘플이 위치할 수 있고, 이 경우 센터 샘플 포지션이 상기 서브 블록의 움직임 벡터의 도출을 위하여 사용될 수 있다. 그러나, n이 짝수인 경우 서브 블록의 중앙에는 4개의 샘플들이 인접하게 위치할 수 있고, 이 경우 우하측 샘플 포지션이 상기 움직임 벡터의 도출을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면 각 서브 블록별 대표 좌표는 (2, 2), (6, 2), (10, 2),..., (14, 14)로 도출될 수 있고, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 서브 블록들의 대표 좌표들 각각을 상술한 수학식 1 또는 3에 대입하여, 각 서브 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 상기 어파인 움직임 모델을 통하여 도출된 현재 블록 내 서브 블록들의 움직임 벡터들은 어파인 MVF 라고 나타낼 수 있다.
한편, 일 예로, 상기 현재 블록 내 서브 블록의 사이즈는 다음과 같은 수학식을 기반으로 도출될 수도 있다.
Figure PCTKR2020000016-appb-M000005
여기서, M 은 서브 블록의 폭(width)을 나타내고, N 은 서브 블록의 높이(height)를 나타낸다. 또한, v0x, v0y 는 각각 상기 현재 블록의 CPMV0 의 x 성분, y 성분을 나타내고, v0x, v0y 는 각각 상기 현재 블록의 CPMV1 의 x 성분, y 성분을 나타내고, w 는 상기 현재 블록의 폭을 나타내고, h 는 상기 현재 블록의 높이를 나타내고, MvPre 는 움직임 벡터 분수 정확도(motion vector fraction accuracy)를 나타낸다. 예를 들어, 상기 움직임 벡터 분수 정확도는 1/16으로 설정될 수 있다.
한편, 상술한 어파인 움직임 모델을 사용한 인터 예측, 즉, 어파인 움직임 예측은 어파인 머지 모드(affine merge mode, AF_MERGE)와 어파인 인터 모드(affine inter mode, AF_INTER)가 존재할 수 있다. 여기서, 상기 어파인 인터 모드는 어파인 MVP 모드(affine motion vector prediction mode, AF_MVP)라고 나타낼 수도 있다.
상기 어파인 머지 모드에서는 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터에 대한 MVD를 전송하지 않는다는 측면에서 기존의 머지 모드와 유사하다. 즉, 상기 어파인 머지 모드는 기존의 스킵(skip)/머지(merge) 모드와 유사하게 MVD(motion vector difference)에 대한 코딩없이 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 2개 또는 3개의 컨트롤 포인트 각각에 대한 CPMV를 유도하여 예측을 수행하는 인코딩/디코딩 방법을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 상기 AF_MRG 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 주변 블록 중 어파인 모드가 적용된 주변 블록으로부터 CP0 및 CP1에 대한 MV(즉, CPMV0 및 CPMV1)을 도출될 수 있다. 즉, 상기 어파인 모드가 적용된 상기 주변 블록의 CPMV0 및 CPMV1가 머지 후보로 도출될 수 있고, 상기 머지 후보가 상기 현재 블록에 대한 CPMV0 및 CPMV1로 도출될 수 있다.
상기 어파인 인터 모드는 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터에 대한 MVP(motion vector predictor)를 도출하고, 수신된 MVD(motion vector difference) 및 상기 MVP 를 기반으로 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터를 도출하고, 상기 컨트롤 포인트들의 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 어파인 MVF 를 도출하여 어파인 MVF 를 기반으로 예측을 수행하는 인터 예측을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 컨트롤 포인트의 움직임 벡터는 CPMV(Control Point Motion Vector), 상기 컨트롤 포인트의 MVP는 CPMVP(Control Point Motion Vector Predictor), 상기 컨트롤 포인트의 MVD는 CPMVD(Control Point Motion Vector Difference) 라고 나타낼 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 인코딩 장치는 CP0 및 CP1 (또는 CP0, CP1 및 CP2) 각각에 대한 CPMVP(control point point motion vector predictor)와 CPMV(control point point motion vector)를 도출할 수 있고, 상기 CPMVP에 대한 정보 및/또는 상기 CPMVP 와 CPMV 의 차이값인 CPMVD 를 전송 또는 저장할 수 있다.
여기서, 현재 블록에 상기 어파인 인터 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있으며, 어파인 MVP 후보는 CPMVP 페어(pair) 후보로 지칭할 수 있고, 어파인 MVP 후보 리스트는 CPMVP 후보 리스트로 지칭할 수도 있다.
또한, 각 어파인 MVP 후보는 4 파라미터 어파인 움직임 모델(foul parameter affine motion model)에서는 CP0와 CP1의 CPMVP의 조합을 의미할 수 있고, 6 파라미터 어파인 움직임 모델(six parameter affine motion model)에서는 CP0, CP1 및 CP2의 CPMVP의 조합을 의미할 수 있다.
도 8은 본 문서의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 예측 방법의 순서도를 예시적으로 나타낸다.
도 8을 참조하면, 어파인 움직임 예측 방법은 크게 다음과 같이 나타낼 수 있다. 어파인 움직임 예측 방법이 시작되면, 우선 CPMV 페어(pair)가 획득될 수 있다(S800). 여기서 CPMV 페어는 4 파라미터 어파인 모델을 이용하는 경우 CPMV0 및 CPMV1을 포함할 수 있다.
이후, CPMV 페어를 기반으로 어파인 움직임 보상이 수행될 수 있고(S810), 어파인 움직임 예측이 종료될 수 있다.
또한, 상기 CPMV0 및 상기 CPMV1을 결정하기 위해 2개의 어파인 예측 모드들이 존재할 수 있다. 여기서, 2개의 어파인 예측 모드는 어파인 인터 모드 및 어파인 머지 모드를 포함할 수 있다. 어파인 인터 모드는 CPMV0 및 CPMV1에 대한 2개의 움직임 벡터 차분(MVD, Motion Vector Difference) 정보를 시그널링하여 명확하게 CPMV0 및 CPMV1를 결정할 수 있다. 반면, 어파인 머지 모드는 MVD 정보 시그널링 없이 CPMV 페어를 도출할 수 있다.
다시 말해, 어파인 머지 모드는 어파인 모드로 코딩된 주변 블록의 CPMV를 이용하여 현재 블록의 CPMV를 도출할 수 있으며, 움직임 벡터를 서브 블록 단위로 결정하는 경우, 어파인 머지 모드는 서브블록 머지 모드라고 지칭할 수도 있다.
어파인 머지 모드에서 인코딩 장치는 현재 블록의 CPMV를 도출하기 위한 어파인 모드로 코딩된 주변 블록에 대한 인덱스를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있으며, 주변 블록의 CPMV 및 현재 블록의 CPMV 간의 차분값을 더 시그널링할 수도 있다. 여기서 어파인 머지 모드는 주변 블록을 기반으로 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있으며, 주변 블록에 대한 인덱스는 어파인 머지 후보 리스트 중 현재 블록의 CPMV를 도출하기 위해 참조할 주변 블록을 나타낼 수 있다. 어파인 머지 후보 리스트는 서브블록 머지 후보 리스트라고 지칭할 수도 있다.
어파인 인터 모드는 어파인 MVP 모드라고 지칭할 수도 있다. 어파인 MVP 모드에서 현재 블록의 CPMV는 CPMVP(Control Point Motion Vector Predictor) 및 CPMVD(Control Point Motion Vector Difference)를 기반으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 인코딩 장치는 현재 블록의 CPMV에 대하여 CPMVP를 결정하고, 현재 블록의 CPMV와 CPMVP의 차분값인 CPMVD를 도출하여 CPMVP에 대한 정보 및 CPMVD에 대한 정보를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서, 상기 어파인 MVP 모드는 주변 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있으며, CPMVP에 대한 정보는 어파인 MVP 후보 리스트 중 현재 블록의 CPMV에 대한 CPMVP를 도출하기 위해 참조할 주변 블록을 나타낼 수 있다. 어파인 MVP 후보 리스트는 컨트롤 포인트 움직임 벡터 예측자 후보 리스트라고 지칭할 수도 있다.
한편, 예를 들어, 현재 블록에 어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 바와 같이 상기 현재 블록이 코딩될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보들을 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있고, 상기 어파인 머지 후보 리스트의 어파인 머지 후보들 중 하나를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들에 대한 CPMV들(Control Point Motion Vectors)을 도출할 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 픽처를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 9는 현재 블록의 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면 인코딩 장치는 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 어파인 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다(S900). 구체적으로, 인코딩 장치/디코딩 장치는 참조 픽처 내 동일 위치 블록(collocated block)의 동일 위치 서브 블록들(collocated sub-blocks)을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보은 상기 동일 위치 서브 블록들의 움직임 정보들을 기반으로 도출된 서브 블록 단위 움직임 정보들을 포함할 수 있다. 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보는 SbTMVP (subblock-based temporal motion vector prediction candidate) 후보라고 나타낼 수도 있다. 또한, 상기 동일 위치 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 한편, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 구체적인 방안은 후술한다.
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 계승된(inherited) 어파인 후보를 어파인 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다(S910).
구체적으로, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 계승된 어파인 후보를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록 A0, 좌측 주변 블록 A1, 상측 주변 블록 B0, 우상측 코너 주변 블록 B1 및 좌상측 코너 주변 블록 B2을 포함할 수 있다.
도 10은 상기 계승된 어파인 후보를 도출하기 위한 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다. 도 10을 참조하면 상기 현재 블록의 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록 A0, 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록 A1, 상기 현재 블록의 상측 주변 블록 B0, 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록 B1, 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록 B2를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (-1, H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 상측 주변 블록은 (W-1, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 우상측 코너 주변 블록은 (W, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌하측 코너 주변 블록은 (-1, H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌상측 코너 주변 블록은 (-1, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다.
상기 계승된 어파인 후보는 어파인 모드로 코딩된 유효 주변 복원 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 주변 블록들 A0, A1, B0, B1 및 B2 를 순차적으로 체크할 수 있고, 주변 블록이 어파인 모드로 코딩된 경우(즉, 상기 주변 블록이 어파인 움직임 모델을 사용하여 유효하게 복원된 주변 블록인 경우), 상기 주변 블록의 어파인 움직임 모델을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 2개의 CPMV들 또는 3개의 CPMV 들을 도출할 수 있고, 상기 CPMV들은 상기 현재 블록의 계승된 어파인 후보로 도출될 수 있다. 일 예로, 최대 5개의 계승된 어파인 후보가 상기 어파인 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 즉, 상기 주변 블록들을 기반으로 최대 5개의 계승된 어파인 후보가 도출될 수 있다.
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 컨스트럭티드(constructed) 어파인 후보를 어파인 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다(S920).
예를 들어, 상기 어파인 머지 후보 리스트의 어파인 후보들의 개수가 5개보다 작은 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트에 상기 컨스트럭티드 어파인 후보가 추가될 수 있다. 상기 컨스트럭티드 어파인 후보는 상기 현재 블록의 CP들 각각에 대한 주변 움직임 정보(즉, 주변 블록의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스)를 조합하여 생성된 어파인 후보를 나타낼 수 있다. 각 CP 들에 대한 움직임 정보는 해당 CP 에 대한 공간적 주변 블록 또는 시간적 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 CP들 각각에 대한 움직임 정보는 해당 CP에 대한 후보 움직임 벡터라고 나타낼 수 있다.
도 11은 상기 컨스트럭티드 어파인 후보를 도출하기 위한 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다.
도 11을 참조하면 상기 주변 블록들은 공간적 주변 블록들 및 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다. 상기 공간적 주변 블록들은 주변 블록 A0, 주변 블록 A1, 주변 블록 A2, 주변 블록 B0, 주변 블록 B1, 주변 블록 B2, 주변 블록 B3을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 주변 블록 T는 상기 시간적 주변 블록을 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 주변 블록 B2는 상기 현재 블록의 좌상단 샘플 포지션의 좌상단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있고, 상기 주변 블록 B3는 상기 현재 블록의 좌상단 샘플 포지션의 상단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있고, 상기 주변 블록 A2는 상기 현재 블록의 좌상단 샘플 포지션의 좌단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 주변 블록 B1는 상기 현재 블록의 우상단 샘플 포지션의 상단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있고, 상기 주변 블록 B0는 상기 현재 블록의 우상단 샘플 포지션의 우상단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 주변 블록 A1는 상기 현재 블록의 좌하단 샘플 포지션의 좌단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있고, 상기 주변 블록 A0는 상기 현재 블록의 좌하단 샘플 포지션의 좌하단에 위치하는 주변 블록을 나타낼 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면 상기 현재 블록의 상기 CP들은 CP1, CP2, CP3 및/또는 CP4를 포함할 수 있다. 상기 CP1은 상기 현재 블록의 좌상단 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP2은 상기 현재 블록의 우상단 위치를 나타낼 수 있고, CP3은 상기 현재 블록의 좌하단 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP4는 상기 현재 블록의 우하단 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 CP1은 (0, 0) 좌표의 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP2는 (W, 0) 좌표의 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP3은 (0, H) 좌표의 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP4는 (W, H) 좌표의 위치를 나타낼 수 있다. 한편, 도 11에 도시된 상기 CP1은 상술한 CP0을 나타낼 수 있고, 도 11에 도시된 상기 CP2는 상술한 CP1을 나타낼 수 있고, 도 11에 도시된 상기 CP3은 상술한 CP2를 나타낼 수 있다.
상술한 CP들 각각에 대한 후보 움직임 벡터는 다음과 같이 도출될 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 제1 그룹 내 주변 블록들을 제1 순서에 따라 가용한지 체크할 수 있고, 상기 체크 과정에서 처음으로 확인된 가용한 주변 블록의 움직임 벡터를 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출할 수 있다. 즉, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터는 제1 순서에 따라 상기 제1 그룹 내 주변 블록들을 체크하여 처음으로 확인된 가용한 주변 블록의 움직임 벡터일 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록의 움직임 벡터가 존재함을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측으로 코딩된 블록(즉, 인터 예측이 적용된 블록)일 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 제1 그룹은 상기 주변 블록 B2, 상기 주변 블록 B3 및 상기 주변 블록 A2을 포함할 수 있다. 상기 제1 순서는 상기 제1 그룹 내 주변 블록 B2에서 상기 주변 블록 B3, 상기 주변 블록 A2로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 B2 가 가용한 경우, 상기 주변 블록 B2의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 B2 가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 B3 가 가용한 경우, 상기 주변 블록 B3의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 B2 및 상기 주변 블록 B3 가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 A2 가 가용한 경우, 상기 주변 블록 A2의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 제2 그룹 내 주변 블록들을 제2 순서에 따라 가용한지 체크할 수 있고, 상기 체크 과정에서 처음으로 확인된 가용한 주변 블록의 움직임 벡터를 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출할 수 있다. 즉, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터는 제2 순서에 따라 상기 제2 그룹 내 주변 블록들을 체크하여 처음으로 확인된 가용한 주변 블록의 움직임 벡터일 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록의 움직임 벡터가 존재함을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측으로 코딩된 블록(즉, 인터 예측이 적용된 블록)일 수 있다. 여기서, 상기 제2 그룹은 상기 주변 블록 B1 및 상기 주변 블록 B0을 포함할 수 있다. 상기 제2 순서는 상기 제2 그룹 내 주변 블록 B1에서 상기 주변 블록 B0로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 B1 이 가용한 경우, 상기 주변 블록 B1의 움직임 벡터가 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 B1 이 가용하지 않고, 상기 주변 블록 B0 가 가용한 경우, 상기 주변 블록 B0의 움직임 벡터가 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 제3 그룹 내 주변 블록들을 제3 순서에 따라 가용한지 체크할 수 있고, 상기 체크 과정에서 처음으로 확인된 가용한 주변 블록의 움직임 벡터를 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터로 도출할 수 있다. 즉, 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터는 제3 순서에 따라 상기 제3 그룹 내 주변 블록들을 체크하여 처음으로 확인된 가용한 주변 블록의 움직임 벡터일 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록의 움직임 벡터가 존재함을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측으로 코딩된 블록(즉, 인터 예측이 적용된 블록)일 수 있다. 여기서, 상기 제3 그룹은 상기 주변 블록 A1 및 상기 주변 블록 A0을 포함할 수 있다. 상기 제3 순서는 상기 제3 그룹 내 주변 블록 A1에서 상기 주변 블록 A0로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 A1 가 가용한 경우, 상기 주변 블록 A1의 움직임 벡터가 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 A1 가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 A0 가 가용한 경우, 상기 주변 블록 A0의 움직임 벡터가 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 시간적 주변 블록(즉, 상기 주변 블록 T) 이 가용한지 체크할 수 있고, 상기 시간적 주변 블록(즉, 상기 주변 블록 T)이 가용한 경우, 상기 시간적 주변 블록(즉, 상기 주변 블록 T)의 움직임 벡터를 상기 CP4에 대한 후보 움직임 벡터로 도출할 수 있다.
상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터, 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터 및/또는 상기 CP4에 대한 후보 움직임 벡터의 조합은 컨스트럭티드 어파인 후보로 도출될 수 있다.
예를 들어, 상술한 내용과 같이 6 어파인 모델은 3개의 CP들의 움직임 벡터들이 필요하다. 상기 6 어파인 모델에 대한 상기 CP1, 상기 CP2, 상기 CP3, 상기 CP4 중 3개의 CP들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 CP들은 {CP1, CP2, CP4}, {CP1, CP2, CP3}, {CP2, CP3, CP4}, {CP1, CP3, CP4} 중 하나로 선택될 수 있다. 일 예로, 상기 6 어파인 모델은 CP1, CP2, CP3을 사용하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 CP들은 상기 {CP1, CP2, CP3} 라고 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상술한 내용과 같이 4 어파인 모델은 2개의 CP들의 움직임 벡터들이 필요하다. 상기 4 어파인 모델에 대한 상기 CP1, 상기 CP2, 상기 CP3, 상기 CP4 중 2개의 CP들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 CP들은 {CP1, CP4}, {CP2, CP3}, {CP1, CP2}, {CP2, CP4}, {CP1, CP3}, {CP3, CP4} 중 하나로 선택될 수 있다. 일 예로, 상기 4 어파인 모델은 CP1, CP2을 사용하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 CP들은 상기 {CP1, CP2} 라고 나타낼 수 있다.
후보 움직임 벡터의 조합들인 컨스트럭티드 어파인 후보는 다음과 같은 순서로 상기 어파인 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 즉, 상기 CP들에 대한 후보 움직임 벡터들이 도출된 이후, 컨스트럭티드 어파인 후보는 다음과 같은 순서로 도출될 수 있다.
{CP1, CP2, CP3}, {CP1, CP2, CP4}, {CP1, CP3, CP4}, {CP2, CP3, CP4}, {CP1, CP2}, {CP1, CP3}, {CP2, CP3}, {CP1, CP4}, {CP2, CP4}, {CP3, CP4}
즉, 예를 들어, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, CP2에 대한 후보 움직임 벡터, CP3에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, CP2에 대한 후보 움직임 벡터, CP4에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, CP3에 대한 후보 움직임 벡터, CP4에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터, CP3에 대한 후보 움직임 벡터, CP4에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, CP3에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터, CP3에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, CP4에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터, CP4에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터, CP4에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 컨스트럭티드 어파인 후보 순으로 상기 어파인 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다.
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 0 움직임 벡터들을 어파인 후보로 어파인 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다(S930).
예를 들어, 상기 어파인 머지 후보 리스트의 어파인 후보들의 개수가 5개보다 작은 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 최대 어파인 후보 개수로 구성될 때까지 상기 어파인 머지 후보 리스트에 0 움직임 벡터들을 포함하는 어파인 후보가 추가될 수 있다. 상기 최대 어파인 후보 개수는 5개일 수 있다. 또한, 상기 0 움직임 벡터는 벡터값이 0 인 움직임 벡터를 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보는 다음과 같이 도출될 수 있다.
먼저, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위하여, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 (공간적) 주변 블록들의 움직임 벡터들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 움직임 벡터들은 기존 인터 예측의 머지 후보 리스트에 포함된 후보들일 수 있다.
도 12는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위한 주변 블록들을 체크하는 과정을 예시적으로 나타낸다. 도 12를 참조하면 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위하여, 기존 인터 예측의 머지 후보 리스트가 도출될 수 있다. 상기 머지 후보 리스트를 구성하기 위하여 상기 주변 블록들이 가용한지 여부를 체크하는 과정은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록 A1, 상측 주변 블록 B1, 우상측 코너 주변 블록 B0, 좌하측 코너 주변 블록 A0 순으로 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면 상기 (공간적) 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록, 좌하측 코너 주변 블록, 상측 주변 블록 및 우상측 코너 주변 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 상측 주변 블록은 (a+W-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 우상측 코너 주변 블록은 (a+W, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌하측 코너 주변 블록은 (a-1, b+H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 주변 블록들을 기반으로 머지 후보 리스트를 도출할 수 있고, 상기 머지 후보 리스트에서 하나의 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 동일 위치 픽처(colPic) 내 상기 선택된 움직임 벡터를 기반으로 수정된 위치의 참조 블록을 동일 위치 블록으로 도출할 수 있다. 상기 수정된 위치는 상기 현재 블록의 좌상단 위치의 좌표에 상기 움직임 벡터를 더한 좌표로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 위치를 나타내는 좌표에 상기 움직임 벡터를 더하여 상기 수정된 위치를 도출하는 것은 모션 쉬프트(motion shift)라고 나타낼 수 있다. 즉, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 움직임 벡터를 기반으로 모션 쉬프트를 적용하여 도출된 위치의 상기 동일 위치 픽처 내 참조 블록을 상기 동일 위치 블록으로 도출할 수 있고, 상기 동일 위치 블록 내 서브 블록들의 움직임 정보들을 기반으로 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 서브 블록들의 위치들에서 상기 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출된 위치들의 동일 위치 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있다.
한편, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위한 기존의 방법에 따르면 상술한 내용과 같이 복수의 주변 블록들을 체크하여 머지 후보 리스트를 도출하는 과정이 수행될 수 있다. 하지만, 복수의 주변 블록들을 고려하면 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정의 복잡도를 크게 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 주변 블록들을 체크하는 과정에서 마지막 체크 순서의 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보가 도출되는 경우(즉, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보 과정의 워스트 케이스(worst case)), 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정의 계산 복잡도는 매우 크게 증가할 수 있다. 이에, 본 문서의 실시예에서는 상기 복수의 주변 블록들을 고려하는 대신 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정에서 하나의 주변 블록을 고정적으로 사용하는 방안을 제안한다. 즉, 본 문서의 실시예에서 제안되는 방안에서는 워스트 케이스에서의 복잡도를 줄이기 위하여 고정된 하나의 주변 블록을 참조하여 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보가 도출될 수 있다.
일 실시예로, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정에서 현재 블록의 좌측 주변 블록을 고정적으로 사용하는 방안이 제안될 수 있다. 이를 통하여 상기 좌측 주변 블록 이외의 주변 블록들로부터의 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정은 제거될 수 있다.
도 13은 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하기 위하여 사용되는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록을 예시적으로 나타낸다. 도 13을 참조하면 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다.
도 14는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 일 예를 나타낸다. 도 14를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 통하여 설정된 모션 쉬프트로 동일 위치 픽처 내 동일 위치 서브 블록들을 도출할 수 있고, 상기 동일 위치 서브 블록들을 기반으로 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있다. 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보는 서브 블록 단위의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
도 15는 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 15에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 15의 S1500 내지 S1560은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1570은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 인코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출한다(S1500). 여기서, 상기 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있고, 상기 참조 서브 블록들은 동일 위치 서브 블록들(collocated sub-blocks)라고 불릴 수 있다. 후술하는 상기 동일 위치 픽처는 상기 참조 픽처를 나타낼 수 있고, 상기 동일 위치 서브 블록들은 상기 참조 서브 블록들을 나타낼 수 있다.
인코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 서브 블록들을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 위치들 및 상기 움직임 벡터를 기반으로 도출된 위치들의 블록들을 상기 동일 위치 서브 블록들로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록은 적어도 하나의 서브 블록을 포함할 수 있다. 상기 서브 블록들의 위치들에 상기 움직임 벡터를 더하여 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 서브 블록들의 위치들이 도출될 수 있다. 즉, 대상 서브 블록의 위치의 x 좌표와 상기 좌측 주변 블록의 상기 움직임 벡터의 x성분을 더한 값으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대상 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 위치의 x 좌표가 도출될 수 있고, 상기 대상 서브 블록의 위치의 y 좌표와 상기 좌측 주변 블록의 상기 움직임 벡터의 y성분을 더한 값으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대상 서브 블록에 대한 상기 동일 위치 서브 블록의 위치의 y 좌표가 도출될 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 서브 블록들을 도출하는 과정은 수행되지 않을 수 있다. 즉, 상기 참조 서브 블록들의 위치들의 도출을 위한 상기 움직임 벡터는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터로 고정될 수 있다. 따라서, 서브 블록 기반 시간적 머지 후보의 도출을 위한 상기 좌측 주변 블록들 이외의 공간적 주변 블록들의 움직임 벡터를 포함하는 후보 리스트는 구성되지 않을 수 있다.
인코딩 장치는 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출한다(S1510).
인코딩 장치는 상기 동일 위치 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있다. 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보는 상기 동일 위치 서브 블록들의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성한다(S1520).
인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 상기 어파인 머지 후보 리스트는 적어도 하나의 후보를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 상기 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다.
한편, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 복수의 후보들을 포함하는 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 첫번째 후보로 포함할 수 있다. 즉, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 복수의 후보들을 포함하는 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 가장 앞선 순서의 후보로 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 복수의 후보들을 포함하는 경우, 인코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트에 계승된 어파인 후보(inherited affine candidate) 및/또는 컨스트럭티드 어파인 후보(constructed affine candidate)를 추가할 수 있다. 즉, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 상기 계승된 어파인 후보 및/또는 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보의 최대 개수는 2일 수 있다. 예를 들어, 계승된 어파인 후보들은 제1 계승된 어파인 후보 및 제2 계승된 어파인 후보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록(bottom-left corner neighboring block) 및 좌측 주변 블록(left neighboring block)을 포함하는 좌측 블록 그룹(left block group)을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 좌측 블록 그룹 내 주변 블록들이 제1 순서로 체크될 수 있고, 상기 제1 계승된 어파인 후보는 처음으로 체크된 어파인 움직임 모델로 코딩된 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 제1 순서는 상기 좌하측 코너 주변 블록에서 상기 좌측 주변 블록으로의 순서일 수 있다.
또한, 상기 제2 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록(top-right corner neighboring block), 상측 주변 블록(top neighboring block) 및 좌상측 코너 주변 블록(top-left corner neighboring block)을 포함하는 상측 블록 그룹(top block group)을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 상측 블록 그룹 내 주변 블록들이 제2 순서로 체크될 수 있고, 상기 제2 계승된 어파인 후보는 처음으로 체크된 어파인 움직임 모델로 코딩된 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 제2 순서는 상기 우상측 코너 주변 블록에서 상기 상측 주변 블록, 상기 좌상측 코너 주변 블록으로의 순서일 수 있다.
한편, 사이즈가 WxH 이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌하측 코너 주변 블록은 (a-1, b+H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 좌측 주변 블록은 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 우상측 코너 주변 블록은 (a+W, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 상측 주변 블록은 (a+W-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 좌상측 코너 주변 블록은 (a-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다. 즉, 상기 좌측 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중 가장 하측에 위치하는 좌측 주변 블록일 수 있고, 상기 상측 주변 블록은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중 가장 좌측에 위치하는 상측 주변 블록일 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보의 최대 개수는 1일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 주변 블록들이 특정 순서로 체크될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보는 처음으로 체크된 어파인 움직임 모델로 코딩된 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌하측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록 및 좌상측 코너 주변 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 특정 순서는 상기 좌측 주변 블록에서 상기 상측 주변 블록, 상기 좌하측 코너 주변 블록, 상기 우상측 코너 주변 블록, 상기 좌상측 코너 주변 블록으로의 순서일 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 계승된 어파인 후보들은 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보들의 참조 픽처 인덱스들은 서로 다른 참조 픽처를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 주변 블록들이 특정 순서로 체크될 수 있고, 어파인 움직임 모델로 코딩된 제1 주변 블록을 기반으로 제1 계승된 어파인 후보가 도출될 수 있다. 이후, 상기 특정 순서 상 상기 제1 주변 블록에 후행하는 어파인 움직임 모델로 코딩된 제2 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 상기 제1 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 다른 참조 픽처를 나타내는 경우, 상기 제2 주변 블록을 기반으로 제2 계승된 어파인 후보가 도출될 수 있다. 상기 제2 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 상기 제1 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 참조 픽처를 나타내는 경우, 상기 제2 주변 블록을 기반으로 계승된 어파인 후보가 도출되지 않을 수 있다.
또한, 일 예로, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들에 대한 후보 움직임 벡터들이 도출될 수 있다. 여기서, 상기 CP들은 CP0, CP1, CP2 를 포함할 수 있다. 상기 CP0은 상기 현재 블록의 좌상단 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP1은 상기 현재 블록의 우상단 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP2는 상기 현재 블록의 좌하단 위치를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 주변 블록 A, 주변 블록 B, 주변 블록 C, 주변 블록 D, 주변 블록 E, 주변 블록 F 및 주변 블록 G를 포함할 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 주변 블록 A는 (a-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 B는 (a, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 C는 (a-1, b) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 D는 (a+W-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 E는 (a+W, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 F는 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 G는 (a-1, b+H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다. 즉, 상기 주변 블록 A는 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 B는 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중 가장 좌측에 위치하는 상측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 C는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중 가장 상측에 위치하는 좌측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 D는 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중 가장 우측에 위치하는 상측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 E는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 F는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중 가장 하측에 위치하는 좌측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 G는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 제1 그룹 내 주변 블록들은 제1 순서로 가용한지 체크될 수 있고, 처음으로 가용하다고 확인된 제1 주변 블록의 움직임 벡터는 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 즉, 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터는 제1 그룹 내 주변 블록들을 제1 순서로 가용한지 체크하여 처음으로 가용하다고 확인된 제1 주변 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록이 인터 예측으로 코딩됨을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측이 적용된 블록일 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 제1 그룹은 상기 주변 블록 A, 상기 주변 블록 B 및 상기 주변 블록 C를 포함할 수 있다. 상기 제1 순서는 상기 제1 그룹 내 상기 주변 블록 A에서 상기 주변 블록 B, 상기 주변 블록 C로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 A가 가용한 경우, 상기 주변 블록 A의 움직임 벡터가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 A가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 B가 가용한 경우, 상기 주변 블록 B의 움직임 벡터가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 A 및 상기 주변 블록 B가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 C가 가용한 경우, 상기 주변 블록 C의 움직임 벡터가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제2 그룹 내 주변 블록들은 제2 순서로 가용한지 체크될 수 있고, 처음으로 가용하다고 확인된 제2 주변 블록의 움직임 벡터는 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 즉, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터는 제2 그룹 내 주변 블록들을 제2 순서로 가용한지 체크하여 처음으로 가용하다고 확인된 제2 주변 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록이 인터 예측으로 코딩됨을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측이 적용된 블록일 수 있다. 여기서, 상기 제2 그룹은 상기 주변 블록 D 및 상기 주변 블록 E를 포함할 수 있다. 상기 제2 순서는 상기 제2 그룹 내 상기 주변 블록 D에서 상기 주변 블록 E로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 D가 가용한 경우, 상기 주변 블록 D의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 D가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 E가 가용한 경우, 상기 주변 블록 E의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제3 그룹 내 주변 블록들은 제3 순서로 가용한지 체크될 수 있고, 처음으로 가용하다고 확인된 제3 주변 블록의 움직임 벡터는 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 즉, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터는 제3 그룹 내 주변 블록들을 제3 순서로 가용한지 체크하여 처음으로 가용하다고 확인된 제3 주변 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록이 인터 예측으로 코딩됨을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측이 적용된 블록일 수 있다. 여기서, 상기 제3 그룹은 상기 주변 블록 F 및 상기 주변 블록 G를 포함할 수 있다. 상기 제3 순서는 상기 제3 그룹 내 상기 주변 블록 F에서 상기 주변 블록 G로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 F가 가용한 경우, 상기 주변 블록 F의 움직임 벡터가 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 F가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 G가 가용한 경우, 상기 주변 블록 G의 움직임 벡터가 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
이후, 상기 CP들의 후보 움직임 벡터들을 기반으로 상기 컨스트럭티드 어파인 후보가 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보는 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제1 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 제1 컨스트럭티드 어파인 후보와, 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제2 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 제1 컨스트럭티드 어파인 후보 및 상기 제2 컨스트럭티드 어파인 후보와, 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제3 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 제1 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 제2 컨스트럭티드 어파인 후보 및 상기 제3 컨스트럭티드 어파인 후보와, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제4 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 상기 제2 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 상기 제3 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 상기 제4 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보, 상기 계승된 어파인 후보들 및 컨스트럭티드 어파인 후보들의 개수가 상기 어파인 머지 후보 리스트의 최대 후보 개수보다 작은 경우, 즉, 상기 도출된 어파인 후보들의 개수가 상기 최대 후보 개수보다 작은 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 제로 후보를 포함할 수 있다. 상기 제로 후보는 상기 CP들에 대한 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 값이 0인 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 도출된 어파인 후보들의 개수가 최대 후보 개수보다 작은 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트의 어파인 후보들의 개수가 상기 최대 후보 개수가 될 때까지 상기 어파인 머지 후보 리스트에 제1 제로 후보, 제2 제로 후보, 제3 제로 후보 ... 제n 제로 후보 순으로 추가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 값이 0인 L0(list 0) 참조 픽처 인덱스 및 L1(list 1) 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제2 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들, 값이 0인 L0 참조 픽처 인덱스 및 값이 1인 L1 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제3 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들, 값이 1인 L0 참조 픽처 인덱스 및 값이 0인 L1 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제4 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들, 값이 1인 L0 참조 픽처 인덱스 및 값이 1인 L1 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 주변 블록 A, 상기 주변 블록 B, 상기 주변 블록 C, 상기 주변 블록 D, 상기 주변 블록 E, 상기 주변 블록 F, 상기 주변 블록 G 의 참조 픽처 인덱스들이 빈도수가 높은 순으로 상기 제1 제로 후보 내지 상기 제n 제로 후보에 포함될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제2 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 상측 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제3 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 좌하측 코너 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제4 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 우상측 코너 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 제5 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 좌상측 코너 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출한다(S1530).
인코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트의 후보들 중 하나의 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출할 수 있다.
일 예로, 인코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트에서 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 선택할 수 있고, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 블록들의 각 서브 블록의 움직임 정보는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 각 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들 중 대상 서브 블록의 움직임 정보는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 대상 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 현재 블록의 대상 서브 블록의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 대상 서브 블록에 대한 상기 동일 위치 서브 블록의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 대상 서브 블록에 대한 상기 동일 위치 서브 블록은 상기 대상 서브 블록의 위치 및 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 위치의 동일 위치 서브 블록일 수 있다.
또는, 일 예로, 인코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트에서 상기 계승된 어파인 후보 또는 상기 컨스트럭티드 어파인 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(control point, CP)들에 대한 상기 CPMV(control point motion vector, CPMV)들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택된 후보가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 경우, 상기 선택된 후보의 CP0에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP0의 CPMV로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP1 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP1의 CPMV 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 선택된 후보가 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터, CP1에 대한 후보 움직임 벡터 및 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 경우, 상기 선택된 후보의 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP0의 CPMV 로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP1 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP1의 CPMV 로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP2 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP2의 CPMV 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 선택된 후보가 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터 및 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 경우, 상기 선택된 후보의 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP0의 CPMV 로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP2 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP2의 CPMV 로 도출될 수 있다.
이후, 인코딩 장치는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 벡터들을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 상기 서브 블록들의 움직임 벡터들은 상술한 수학식 1 또는 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 움직임 벡터들은 어파인 움직임 벡터 필드(Motion Vector Field, MVF) 또는 움직임 벡터 어레이라고 나타낼 수 있다.
한편, 예를 들어, 인코딩 장치는 RD 코스트(Rate-distortion cost)(또는 RDO)를 기반으로 어파인 머지 후보 리스트에 포함된 어파인 후보들 중 상기 하나의 후보를 선택할 수 있고, 상기 후보를 가리키는 후보 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 후보 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트에 포함된 후보들 중 상기 하나의 후보를 가리킬 수 있다. 영상 정보는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함할 수 있고, 상기 예측 정보는 상기 후보 인덱스를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S1540). 인코딩 장치는 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 서브 블록들의 상기 움직임 정보를 기반으로 참조 픽처 내의 참조 영역을 도출할 수 있으며, 상기 참조 영역 내의 복원된 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1550). 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 시그널링할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함하는 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 후보 인덱스를 포함할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있고, 상기 예측 모드를 나타내는 예측 모드 정보를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 모드 정보는 상기 현재 블록에 어파인 예측이 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 예측 정보는 상기 예측 모드 정보를 포함할 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 생성할 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 16은 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 15에서 개시된 방법은 도 16에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 16의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 15의 S1500 내지 S1540을 수행할 수 있고, 도 16의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 15의 S1550을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 16의 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 도출하는 과정은 도 16의 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 생성하는 과정은 도 16의 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 인코딩하는 과정은 도 16의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
도 17은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 17에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 17의 S1700 내지 S1740은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1750은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들(collocated sub-blocks)을 도출한다(S1700). 여기서, 상기 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있고, 상기 참조 서브 블록들은 동일 위치 서브 블록들(collocated sub-blocks)라고 불릴 수 있다. 후술하는 상기 동일 위치 픽처는 상기 참조 픽처를 나타낼 수 있고, 상기 동일 위치 서브 블록들은 상기 참조 서브 블록들을 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 서브 블록들을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 위치들 및 상기 움직임 벡터를 기반으로 도출된 위치들의 블록들을 상기 동일 위치 서브 블록들로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록은 적어도 하나의 서브 블록을 포함할 수 있다. 상기 서브 블록들의 위치들에 상기 움직임 벡터를 더하여 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 서브 블록들의 위치들이 도출될 수 있다. 즉, 대상 서브 블록의 위치의 x 좌표와 상기 좌측 주변 블록의 상기 움직임 벡터의 x성분을 더한 값으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대상 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 위치의 x 좌표가 도출될 수 있고, 상기 대상 서브 블록의 위치의 y 좌표와 상기 좌측 주변 블록의 상기 움직임 벡터의 y성분을 더한 값으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대상 서브 블록에 대한 상기 동일 위치 서브 블록의 위치의 y 좌표가 도출될 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 서브 블록들을 도출하는 과정은 수행되지 않을 수 있다. 즉, 상기 참조 서브 블록들의 위치들의 도출을 위한 상기 움직임 벡터는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터로 고정될 수 있다. 따라서, 서브 블록 기반 시간적 머지 후보의 도출을 위한 상기 좌측 주변 블록들 이외의 공간적 주변 블록들의 움직임 벡터를 포함하는 후보 리스트는 구성되지 않을 수 있다.
디코딩 장치는 상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출한다(S1710).
디코딩 장치는 상기 동일 위치 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있다. 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보는 상기 동일 위치 서브 블록들의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성한다(S1720).
디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 상기 어파인 머지 후보 리스트는 적어도 하나의 후보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 상기 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다.
한편, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 복수의 후보들을 포함하는 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 첫번째 후보로 포함할 수 있다. 즉, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 복수의 후보들을 포함하는 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 가장 앞선 순서의 후보로 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 어파인 머지 후보 리스트가 복수의 후보들을 포함하는 경우, 디코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트에 계승된 어파인 후보(inherited affine candidate) 및/또는 컨스트럭티드 어파인 후보(constructed affine candidate)를 추가할 수 있다. 즉, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 상기 계승된 어파인 후보 및/또는 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보의 최대 개수는 2일 수 있다. 예를 들어, 계승된 어파인 후보들은 제1 계승된 어파인 후보 및 제2 계승된 어파인 후보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록(bottom-left corner neighboring block) 및 좌측 주변 블록(left neighboring block)을 포함하는 좌측 블록 그룹(left block group)을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 좌측 블록 그룹 내 주변 블록들이 제1 순서로 체크될 수 있고, 상기 제1 계승된 어파인 후보는 처음으로 체크된 어파인 움직임 모델로 코딩된 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 제1 순서는 상기 좌하측 코너 주변 블록에서 상기 좌측 주변 블록으로의 순서일 수 있다.
또한, 상기 제2 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록(top-right corner neighboring block), 상측 주변 블록(top neighboring block) 및 좌상측 코너 주변 블록(top-left corner neighboring block)을 포함하는 상측 블록 그룹(top block group)을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 상측 블록 그룹 내 주변 블록들이 제2 순서로 체크될 수 있고, 상기 제2 계승된 어파인 후보는 처음으로 체크된 어파인 움직임 모델로 코딩된 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 제2 순서는 상기 우상측 코너 주변 블록에서 상기 상측 주변 블록, 상기 좌상측 코너 주변 블록으로의 순서일 수 있다.
한편, 사이즈가 WxH 이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌하측 코너 주변 블록은 (a-1, b+H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 좌측 주변 블록은 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 우상측 코너 주변 블록은 (a+W, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 상측 주변 블록은 (a+W-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 좌상측 코너 주변 블록은 (a-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다. 즉, 상기 좌측 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중 가장 하측에 위치하는 좌측 주변 블록일 수 있고, 상기 상측 주변 블록은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중 가장 좌측에 위치하는 상측 주변 블록일 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보의 최대 개수는 1일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 주변 블록들이 특정 순서로 체크될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보는 처음으로 체크된 어파인 움직임 모델로 코딩된 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌하측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록 및 좌상측 코너 주변 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 특정 순서는 상기 좌측 주변 블록에서 상기 상측 주변 블록, 상기 좌하측 코너 주변 블록, 상기 우상측 코너 주변 블록, 상기 좌상측 코너 주변 블록으로의 순서일 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 계승된 어파인 후보들은 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 계승된 어파인 후보들의 참조 픽처 인덱스들은 서로 다른 참조 픽처를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 주변 블록들이 특정 순서로 체크될 수 있고, 어파인 움직임 모델로 코딩된 제1 주변 블록을 기반으로 제1 계승된 어파인 후보가 도출될 수 있다. 이후, 상기 특정 순서 상 상기 제1 주변 블록에 후행하는 어파인 움직임 모델로 코딩된 제2 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 상기 제1 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 다른 참조 픽처를 나타내는 경우, 상기 제2 주변 블록을 기반으로 제2 계승된 어파인 후보가 도출될 수 있다. 상기 제2 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 상기 제1 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 참조 픽처를 나타내는 경우, 상기 제2 주변 블록을 기반으로 계승된 어파인 후보가 도출되지 않을 수 있다.
또한, 일 예로, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록의 CP(Control Point)들에 대한 후보 움직임 벡터들이 도출될 수 있다. 여기서, 상기 CP들은 CP0, CP1, CP2 를 포함할 수 있다. 상기 CP0은 상기 현재 블록의 좌상단 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP1은 상기 현재 블록의 우상단 위치를 나타낼 수 있고, 상기 CP2는 상기 현재 블록의 좌하단 위치를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 주변 블록 A, 주변 블록 B, 주변 블록 C, 주변 블록 D, 주변 블록 E, 주변 블록 F 및 주변 블록 G를 포함할 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 주변 블록 A는 (a-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 B는 (a, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 C는 (a-1, b) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 D는 (a+W-1, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 E는 (a+W, b-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 F는 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 G는 (a-1, b+H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다. 즉, 상기 주변 블록 A는 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 B는 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중 가장 좌측에 위치하는 상측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 C는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중 가장 상측에 위치하는 좌측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 D는 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들 중 가장 우측에 위치하는 상측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 E는 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 F는 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들 중 가장 하측에 위치하는 좌측 주변 블록일 수 있고, 상기 주변 블록 G는 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 제1 그룹 내 주변 블록들은 제1 순서로 가용한지 체크될 수 있고, 처음으로 가용하다고 확인된 제1 주변 블록의 움직임 벡터는 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 즉, 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터는 제1 그룹 내 주변 블록들을 제1 순서로 가용한지 체크하여 처음으로 가용하다고 확인된 제1 주변 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록이 인터 예측으로 코딩됨을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측이 적용된 블록일 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 제1 그룹은 상기 주변 블록 A, 상기 주변 블록 B 및 상기 주변 블록 C를 포함할 수 있다. 상기 제1 순서는 상기 제1 그룹 내 상기 주변 블록 A에서 상기 주변 블록 B, 상기 주변 블록 C로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 A가 가용한 경우, 상기 주변 블록 A의 움직임 벡터가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 A가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 B가 가용한 경우, 상기 주변 블록 B의 움직임 벡터가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 A 및 상기 주변 블록 B가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 C가 가용한 경우, 상기 주변 블록 C의 움직임 벡터가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제2 그룹 내 주변 블록들은 제2 순서로 가용한지 체크될 수 있고, 처음으로 가용하다고 확인된 제2 주변 블록의 움직임 벡터는 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 즉, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터는 제2 그룹 내 주변 블록들을 제2 순서로 가용한지 체크하여 처음으로 가용하다고 확인된 제2 주변 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록이 인터 예측으로 코딩됨을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측이 적용된 블록일 수 있다. 여기서, 상기 제2 그룹은 상기 주변 블록 D 및 상기 주변 블록 E를 포함할 수 있다. 상기 제2 순서는 상기 제2 그룹 내 상기 주변 블록 D에서 상기 주변 블록 E로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 D가 가용한 경우, 상기 주변 블록 D의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 D가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 E가 가용한 경우, 상기 주변 블록 E의 움직임 벡터가 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제3 그룹 내 주변 블록들은 제3 순서로 가용한지 체크될 수 있고, 처음으로 가용하다고 확인된 제3 주변 블록의 움직임 벡터는 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 즉, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터는 제3 그룹 내 주변 블록들을 제3 순서로 가용한지 체크하여 처음으로 가용하다고 확인된 제3 주변 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 상기 가용함은 상기 주변 블록이 인터 예측으로 코딩됨을 나타낼 수 있다. 즉, 가용한 주변 블록은 인터 예측이 적용된 블록일 수 있다. 여기서, 상기 제3 그룹은 상기 주변 블록 F 및 상기 주변 블록 G를 포함할 수 있다. 상기 제3 순서는 상기 제3 그룹 내 상기 주변 블록 F에서 상기 주변 블록 G로의 순서일 수 있다. 일 예로, 상기 주변 블록 F가 가용한 경우, 상기 주변 블록 F의 움직임 벡터가 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있고, 상기 주변 블록 F가 가용하지 않고, 상기 주변 블록 G가 가용한 경우, 상기 주변 블록 G의 움직임 벡터가 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터로 도출될 수 있다.
이후, 상기 CP들의 후보 움직임 벡터들을 기반으로 상기 컨스트럭티드 어파인 후보가 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보는 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터, 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP3에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제1 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 제1 컨스트럭티드 어파인 후보와, 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제2 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 제1 컨스트럭티드 어파인 후보 및 상기 제2 컨스트럭티드 어파인 후보와, 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제3 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 제1 컨스트럭티드 어파인 후보, 상기 제2 컨스트럭티드 어파인 후보 및 상기 제3 컨스트럭티드 어파인 후보와, 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 제4 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 상기 제2 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제1 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 상기 제3 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제2 주변 블록에 대한 참조 픽처 및 상기 제3 주변 블록에 대한 참조 픽처가 동일한 경우, 상기 컨스트럭티드 어파인 후보들은 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 상기 제4 컨스트럭티드 어파인 후보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보, 상기 계승된 어파인 후보들 및 컨스트럭티드 어파인 후보들의 개수가 상기 어파인 머지 후보 리스트의 최대 후보 개수보다 작은 경우, 즉, 상기 도출된 어파인 후보들의 개수가 상기 최대 후보 개수보다 작은 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트는 제로 후보를 포함할 수 있다. 상기 제로 후보는 상기 CP들에 대한 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 값이 0인 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 도출된 어파인 후보들의 개수가 최대 후보 개수보다 작은 경우, 상기 어파인 머지 후보 리스트의 어파인 후보들의 개수가 상기 최대 후보 개수가 될 때까지 상기 어파인 머지 후보 리스트에 제1 제로 후보, 제2 제로 후보, 제3 제로 후보 ... 제n 제로 후보 순으로 추가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 값이 0인 L0(list 0) 참조 픽처 인덱스 및 L1(list 1) 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제2 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들, 값이 0인 L0 참조 픽처 인덱스 및 값이 1인 L1 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제3 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들, 값이 1인 L0 참조 픽처 인덱스 및 값이 0인 L1 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제4 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들, 값이 1인 L0 참조 픽처 인덱스 및 값이 1인 L1 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 주변 블록 A, 상기 주변 블록 B, 상기 주변 블록 C, 상기 주변 블록 D, 상기 주변 블록 E, 상기 주변 블록 F, 상기 주변 블록 G 의 참조 픽처 인덱스들이 빈도수가 높은 순으로 상기 제1 제로 후보 내지 상기 제n 제로 후보에 포함될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제2 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 상측 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제3 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 좌하측 코너 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 제4 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 우상측 코너 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 제5 제로 후보는 값이 0 인 후보 움직임 벡터들 및 상기 현재 블록의 상기 좌상측 코너 주변 블록의 참조 픽처 인덱스와 동일한 값의 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출한다(S1730).
디코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트의 후보들 중 하나의 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출할 수 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트에서 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 선택할 수 있고, 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 블록들의 각 서브 블록의 움직임 정보는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 각 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들 중 대상 서브 블록의 움직임 정보는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 대상 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 현재 블록의 대상 서브 블록의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 대상 서브 블록에 대한 상기 동일 위치 서브 블록의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 대상 서브 블록에 대한 상기 동일 위치 서브 블록은 상기 대상 서브 블록의 위치 및 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 위치의 동일 위치 서브 블록일 수 있다.
또는, 일 예로, 디코딩 장치는 상기 어파인 머지 후보 리스트에서 상기 계승된 어파인 후보 또는 상기 컨스트럭티드 어파인 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(control point, CP)들에 대한 상기 CPMV(control point motion vector, CPMV)들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택된 후보가 상기 CP0에 대한 후보 움직임 벡터 및 상기 CP1에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 경우, 상기 선택된 후보의 CP0에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP0의 CPMV로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP1 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP1의 CPMV 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 선택된 후보가 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터, CP1에 대한 후보 움직임 벡터 및 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 경우, 상기 선택된 후보의 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP0의 CPMV 로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP1 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP1의 CPMV 로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP2 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP2의 CPMV 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 선택된 후보가 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터 및 CP2에 대한 후보 움직임 벡터를 포함하는 경우, 상기 선택된 후보의 CP0 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP0의 CPMV 로 도출될 수 있고, 상기 선택된 후보의 CP2 에 대한 후보 움직임 벡터는 상기 CP2의 CPMV 로 도출될 수 있다.
이후, 디코딩 장치는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 벡터들을 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 상기 서브 블록들의 움직임 벡터들은 상술한 수학식 1 또는 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 움직임 벡터들은 어파인 움직임 벡터 필드(Motion Vector Field, MVF) 또는 움직임 벡터 어레이라고 나타낼 수 있다.
한편, 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 후보 인덱스를 획득할 수 있고, 상기 어파인 머지 후보 리스트에 포함된 상기 후보들 중 상기 후보 인덱스가 가리키는 후보를 선택할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 영상 정보를 획득할 수 있고, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 후보 인덱스를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S1740). 디코딩 장치는 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 서브 블록들의 상기 움직임 정보를 기반으로 참조 픽처 내의 참조 영역을 도출할 수 있으며, 상기 참조 영역 내의 복원된 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성한다(S1750). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 수신할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 이 경우 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 복원 샘플들을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 18은 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 17에서 개시된 방법은 도 18에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 18의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 17의 S1700 내지 S1740을 수행할 수 있고, 도 18의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 17의 S1750을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 도 18의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 18의 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
상술한 본 문서에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 어파인 머지 모드의 연산 복잡도를 줄일 수 있고, 이를 통하여 전반적인 영상 코딩의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 좌측 주변 블록의 움직임 벡터만을 참조하여 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출할 수 있고, 이를 통하여 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 도출하는 과정 및 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 과정의 연산 복잡도를 줄이고 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 19는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하는 단계;
    상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하는 단계;
    상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하는 단계;
    상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하는 단계;
    상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌측 주변 블록 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서브 블록들의 위치들에 상기 움직임 벡터를 더하여 상기 참조 서브 블록들의 위치들이 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 참조 서브 블록들의 위치들의 도출을 위한 상기 움직임 벡터는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터로 고정되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 상기 움직임 정보를 도출하는 단계는,
    상기 어파인 머지 후보 리스트에서 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 선택하는 단계; 및
    상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 상기 움직임 정보를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서브 블록들 중 대상 서브 블록의 움직임 정보는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 대상 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 어파인 머지 후보 리스트는 계승된 어파인 후보(inherited affine candidate) 및 컨스트럭티드 어파인 후보(constructed affine candidate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하는 단계;
    상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하는 단계;
    상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하는 단계;
    상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하는 단계;
    상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 a 및 y성분이 b인 경우, 상기 좌측 주변 블록 (a-1, b+H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 서브 블록들의 위치들에 상기 움직임 벡터를 더하여 상기 참조 서브 블록들의 위치들이 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 참조 서브 블록들의 위치들의 도출을 위한 상기 움직임 벡터는 상기 좌측 주변 블록의 움직임 벡터로 고정되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 상기 움직임 정보를 도출하는 단계는,
    상기 어파인 머지 후보 리스트에서 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 선택하는 단계; 및
    상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 서브 블록들의 상기 움직임 정보를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서브 블록들 중 대상 서브 블록의 움직임 정보는 상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보에 포함된 상기 대상 서브 블록에 대한 동일 위치 서브 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 어파인 머지 후보 리스트는 계승된 어파인 후보(inherited affine candidate) 및 컨스트럭티드 어파인 후보(constructed affine candidate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체로서, 디코딩 장치로 하여금,
    현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 참조 픽처 내 참조 서브 블록들을 도출하는 단계;
    상기 참조 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(subblock-based temporal merging candidate)를 도출하는 단계;
    상기 서브 블록 기반 시간적 머지 후보를 포함하는 상기 현재 블록에 대한 어파인 머지 후보 리스트(affine merge candidate list)를 구성하는 단계;
    상기 어파인 머지 후보 리스트를 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록들의 움직임 정보를 도출하는 단계;
    상기 서브 블록들의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 동작들을 수행하도록 하는, 명령들에 대한 영상 정보를 저장하는 디지털 저장 매체.
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