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WO2020184990A1 - Image encoding/decoding method and apparatus using ibc prediction, and method for transmitting bitstream - Google Patents

Image encoding/decoding method and apparatus using ibc prediction, and method for transmitting bitstream Download PDF

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Publication number
WO2020184990A1
WO2020184990A1 PCT/KR2020/003409 KR2020003409W WO2020184990A1 WO 2020184990 A1 WO2020184990 A1 WO 2020184990A1 KR 2020003409 W KR2020003409 W KR 2020003409W WO 2020184990 A1 WO2020184990 A1 WO 2020184990A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motion vector
current block
block
prediction
candidate
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/003409
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
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
Publication of WO2020184990A1 publication Critical patent/WO2020184990A1/en

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    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
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    • H04N19/593Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques

Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method and apparatus, and more particularly, a method and apparatus for encoding/decoding an image using IBC prediction, and transmitting a bitstream generated by the image encoding method/apparatus of the present disclosure. It's about how to do it.
  • An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an image using IBC prediction.
  • the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus for performing IBC prediction by using a block of a reconstructed region as a prediction block when a prediction block overlaps a current block and thus cannot be used as a prediction block during IBC prediction. The purpose.
  • an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • An image decoding method includes an image decoding method performed by an image decoding apparatus, comprising: determining a prediction mode of the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream; When the prediction mode of the current block is an intra block copy (IBC) mode, determining a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block; Determining a prediction block of the current block based on the motion vector; And generating a reconstructed block of the current block by using the prediction block.
  • the motion vector of the current block may be determined based on the motion vector candidate and information on the size of the current block.
  • the motion vector of the current block may be determined based on an x component of the motion vector candidate, a y component of the motion vector candidate, a width of the current block, and a height of the current block.
  • the determining of the motion vector of the current block may include, if the absolute value of the x component of the motion vector candidate is less than the width of the current block, and the absolute value of the y component of the motion vector candidate is less than the height of the current block, the Modifying the motion vector candidate; And determining a motion vector of the current block based on the modified motion vector candidate.
  • the step of modifying the motion vector candidate may be performed based on at least one of a height and a width of the current block.
  • the step of modifying the motion vector candidate is performed by replacing the absolute value of the x component of the motion vector candidate with a predetermined value equal to or greater than the width of the current block, or the absolute value of the y component of the motion vector candidate is the current block.
  • the absolute value of the x component of the motion vector candidate is replaced with a predetermined value equal to or greater than the width of the current block, and the absolute value of the y component of the motion vector candidate is the height of the current block. This can be done by substituting the above predetermined values.
  • the step of modifying the motion vector candidate is performed by applying the same scaling factor to the x component and the y component of the motion vector candidate, and the scaling factor is an absolute value of the x component of the modified motion vector candidate. It may be set to have a value equal to or greater than the width of the current block or an absolute value of the y component of the modified motion vector candidate equal to or greater than the height of the current block.
  • the sum of the upper left x coordinate of the candidate reference block indicated by the motion vector candidate and the width of the current block is greater than the upper left x coordinate of the current block, and the If the sum of the upper left y-coordinate of the candidate reference block and the height of the current block is greater than the upper-left y-coordinate of the current block, modifying the motion vector candidate; And determining a motion vector of the current block based on the modified motion vector candidate.
  • the determining of the motion vector of the current block may include constructing a motion vector candidate list using the motion vector candidate; And for each of the motion vector candidates included in the motion vector candidate list, modifying the motion vector candidate based on information about the motion vector candidate and the size of the current block.
  • the determining of the motion vector of the current block may include: modifying the motion vector candidate based on information on the motion vector candidate and the size of the current block; Constructing a motion vector candidate list using the modified motion vector candidate; And determining a motion vector of the current block based on the motion vector candidate list.
  • the modified motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.
  • an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor includes the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream.
  • a prediction mode of is determined, and when the prediction mode of the current block is an Intra Block Copy (IBC) mode, a motion vector of the current block is determined based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block, and the A prediction block of the current block is determined based on a motion vector, and a reconstructed block of the current block is generated using the prediction block, wherein the motion vector of the current block is the motion vector candidate and the size of the current block. It can be determined based on information.
  • IBC Intra Block Copy
  • an image encoding method performed by an image encoding apparatus may include selecting a prediction mode of a current block; When the prediction mode of the current block is an Inter Block Copy (IBC) mode, generating a motion vector of the current block and a prediction block of the current block; And encoding the current block based on the prediction block, and encoding a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block, wherein the motion vector of the current block is It may be encoded based on the motion vector candidate and information on the size of the current block.
  • IBC Inter Block Copy
  • a transmission method may transmit a bitstream generated by the image encoding apparatus or image encoding method of the present disclosure.
  • a computer-readable recording medium may store a bitstream generated by the image encoding method or image encoding apparatus of the present disclosure.
  • an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
  • a method and apparatus for encoding/decoding an image by using a block of a reconstructed region as a prediction block when a prediction block overlaps a current block and cannot be used as a prediction block during IBC prediction can be provided.
  • a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram showing a block division type according to a multi-type tree structure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a video/video encoding method based on inter prediction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit 180 according to the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a video/video decoding method based on inter prediction.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an inter prediction unit 260 according to the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a merge candidate list according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a motion vector predictor candidate list according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a syntax structure for transmitting MVD from an image encoding device to an image decoding device according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video encoding method.
  • 15 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video encoding method according to the present disclosure.
  • 16 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video decoding method.
  • 17 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video decoding method according to the present disclosure.
  • 18 is a diagram illustrating an example of a current block and a candidate reference block, which are decoding target blocks.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an embodiment in which a motion vector candidate of a current block is modified.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a method of performing decoding by updating a candidate reference block by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 21 is a flowchart illustrating a method of determining availability of a candidate reference block by comparing a lower right position of a candidate reference block and an upper left position of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a method of determining the availability of a candidate reference block based on information about a motion vector candidate and a size of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an embodiment of updating a candidate reference block in a horizontal direction.
  • 24 is a diagram illustrating an embodiment of updating a candidate reference block in a vertical direction.
  • 25 is a diagram illustrating an embodiment of updating a candidate reference block in a diagonal direction.
  • 26 and 27 are diagrams for explaining an embodiment of updating a candidate reference block in a direction indicated by a motion vector candidate.
  • 28 is a diagram illustrating an embodiment of performing decoding by applying an update of a motion vector candidate.
  • 29 is a flowchart illustrating a method of constructing a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating a method of updating a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate included in the motion vector candidate list by the decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a method of encoding an image using updating of a candidate reference block or a motion vector candidate by an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise stated. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is a first component in another embodiment. It can also be called.
  • components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to be formed in one hardware or software unit, or one component may be distributed in a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • the components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
  • a “picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture
  • one picture is one It may be composed of more than one slice/tile.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • pixel or "pel” may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as “sample array”, “block”, or “area” depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • current block may mean one of “current coding block”, “current coding unit”, “coding object block”, “decoding object block”, or “processing object block”.
  • current block may mean “current prediction block” or “prediction target block”.
  • transformation inverse transformation
  • quantization inverse quantization
  • current block may mean “current transform block” or “transform target block”.
  • filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
  • current block may mean “a luma block of the current block” unless explicitly stated as a chroma block.
  • the "chroma block of the current block” may be expressed by including an explicit description of a chroma block, such as “chroma block” or "current chroma block”.
  • FIG. 1 shows a video coding system according to this disclosure.
  • a video coding system may include an encoding device 10 and a decoding device 20.
  • the encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
  • the encoding apparatus 10 may include a video source generator 11, an encoder 12, and a transmission unit 13.
  • the decoding apparatus 20 may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23.
  • the encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder.
  • the transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12.
  • the receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22.
  • the rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source generator 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoder 12 may encode an input video/image.
  • the encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency.
  • the encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in a bitstream format.
  • the transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the receiving unit 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit 13 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 receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
  • the decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12.
  • the rendering unit 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transform unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transform unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190.
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image dividing unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively.
  • 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 tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later.
  • the coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided.
  • the largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration described later.
  • the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • Each of the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique.
  • the intra 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 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different from each other.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), or the like.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • motion vector prediction (MVP) mode motion vectors of neighboring blocks are used as motion vector predictors, and indicators for motion vector difference and motion vector predictors ( indicator) to signal the motion vector of the current block.
  • the motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later. For example, the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction. A prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of a current block may be called combined inter and intra prediction (CIIP). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block. The intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC). IBC is a method of predicting a current block by using a reference block in a current picture at a distance from the current block by a predetermined distance.
  • CIIP combined inter and intra prediction
  • IBC intra block copy
  • the intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • IBC is a method of predicting a current block by using a reference
  • the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance.
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure.
  • 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 subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created.
  • the generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an inner/outer element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • inverse quantization and inverse transform residual transforms
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated.
  • a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array).
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 160 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture modified to be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the memory 170 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a DPB and may be implemented by a digital storage medium.
  • the image decoding apparatus 200 having received a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2.
  • the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit.
  • the coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproduction device (not shown).
  • the image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream.
  • the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image.
  • the signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 210 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on the syntax element to be decoded, information on decoding information of a neighboring block and a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step
  • the context model is determined by using and, according to the determined context model, the probability of occurrence of bins is predicted to perform arithmetic decoding of bins to generate symbols corresponding to the values of each syntax element. I can.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • the entropy decoding unit 210 Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiving unit for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
  • the video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
  • the inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 may inversely transform 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 or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
  • the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
  • the inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information about the prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235.
  • the addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 240 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically the DPB of the memory 250. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260.
  • the memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
  • embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied.
  • the coding unit is obtained by recursively dividing a coding tree unit (CTU) or a maximum coding unit (LCU) according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure.
  • CTU coding tree unit
  • LCU maximum coding unit
  • QT/BT/TT Quad-tree/binary-tree/ternary-tree
  • the CTU may be first divided into a quadtree structure. Thereafter, leaf nodes of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
  • the division according to the quadtree means division in which the current CU (or CTU) is divided into four. By partitioning according to the quadtree, the current CU can be divided into four CUs having the same width and the same height.
  • the current CU corresponds to a leaf node of the quadtree structure.
  • the CU corresponding to the leaf node of the quadtree structure is no longer divided and may be used as the above-described final coding unit.
  • a CU corresponding to a leaf node of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
  • the division according to the multi-type tree structure may include two divisions according to a binary tree structure and two divisions according to a ternary tree structure.
  • the two divisions according to the binary tree structure may include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER) and horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR).
  • the vertical binary division (SPLIT_BT_VER) means division in which the current CU is divided into two in the vertical direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of half the width of the current CU may be generated by vertical binary division.
  • the horizontal binary division means division in which the current CU is divided into two in the horizontal direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height of half the height of the current CU and a width equal to the width of the current CU may be generated by horizontal binary division.
  • the two divisions according to the ternary tree structure may include vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and horizontal ternary splitting (hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR).
  • Vertical ternary division (SPLIT_TT_VER) divides the current CU in a vertical direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by vertical ternary division, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of 1/4 of the width of the current CU, and a current CU having a height equal to the height of the current CU A CU with a width of half the width of can be created.
  • the horizontal ternary division divides the current CU horizontally at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by horizontal ternary division, two CUs having a height of 1/4 of the height of the current CU and having the same width as the width of the current CU and a height of half the height of the current CU One CU can be created with a width equal to the width of the CU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
  • the CTU is treated as the root node of a quadtree, and is first partitioned into a quadtree structure.
  • Information eg, qt_split_flag
  • qt_split_flag a first value (eg, “1”)
  • the current CU may be quadtree split.
  • qt_split_flag is a second value (eg, "0")
  • the current CU is not divided into a quadtree, but becomes a leaf node (QT_leaf_node) of the quadtree.
  • the leaf nodes of each quadtree can then be further partitioned into a multitype tree structure. That is, a leaf node of a quad tree may be a node (MTT_node) of a multi-type tree.
  • a first flag eg, mtt_split_cu_flag
  • a second flag (ex.mtt_split_cu_verticla_flag) may be signaled to indicate the splitting direction.
  • the division direction may be a vertical direction
  • the second flag is 0, the division direction may be a horizontal direction.
  • a third flag (eg, mtt_split_cu_binary_flag) may be signaled to indicate whether the division type is a binary division type or a ternary division type.
  • the division type may be a binary division type
  • the third flag when the third flag is 0, the division type may be a ternary division type.
  • Nodes of a multitype tree obtained by binary division or ternary division may be further partitioned into a multitype tree structure.
  • nodes of a multitype tree cannot be partitioned into a quadtree structure.
  • the first flag is 0, the corresponding node of the multitype tree is no longer divided and becomes a leaf node (MTT_leaf_node) of the multitype tree.
  • the CU corresponding to the leaf node of the multitype tree may be used as the above-described final coding unit.
  • a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of the CU may be derived as shown in Table 1.
  • One CTU may include a coding block of luma samples (hereinafter, referred to as a “luma block”) and two coding blocks of chroma samples corresponding thereto (hereinafter referred to as a “chroma block”).
  • the above-described coding tree scheme may be applied equally to the luma block and the chroma block of the current CU, or may be applied separately.
  • a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into the same block tree structure, and the tree structure in this case may be represented as a single tree (SINGLE_TREE).
  • a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into individual block tree structures, and the tree structure in this case may be represented as a dual tree (DUAL_TREE). That is, when the CTU is divided into a dual tree, a block tree structure for a luma block and a block tree structure for a chroma block may exist separately.
  • the block tree structure for the luma block may be referred to as a dual tree luma (DUAL_TREE_LUMA)
  • the block tree structure for the chroma block may be referred to as a dual tree chroma (DUAL_TREE_CHROMA).
  • luma blocks and chroma blocks in one CTU may be limited to have the same coding tree structure.
  • luma blocks and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If an individual block tree structure is applied, a luma coding tree block (CTB) may be divided into CUs based on a specific coding tree structure, and the chroma CTB may be divided into chroma CUs based on a different coding tree structure.
  • CTB luma coding tree block
  • a CU in an I slice/tile group to which an individual block tree structure is applied is composed of a coding block of a luma component or coding blocks of two chroma components
  • a CU of a P or B slice/tile group has three color components (luma component And it may mean that it may be composed of blocks of two chroma components).
  • the structure in which the CU is divided is not limited thereto.
  • the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in the Multiple Partitioning Tree (MPT) structure, and the CU may be interpreted as being divided through the QT structure and the MPT structure.
  • MPT Multiple Partitioning Tree
  • a syntax element e.g., MPT_split_type
  • MPT_split_mode a syntax element including information on which direction of splitting between horizontal and horizontal.
  • the CU may be divided in a different way from the QT structure, BT structure, or TT structure. That is, according to the QT structure, the CU of the lower depth is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. Unlike CUs of lower depth are divided into 1/4 or 1/2 of CUs of higher depth, CUs of lower depth are 1/5, 1/3, 3/8, 3 of CUs of higher depth depending on the case. It may be divided into /5, 2/3, or 5/8 size, and the method of dividing the CU is not limited thereto.
  • the prediction unit of the video encoding apparatus/video decoding apparatus may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units.
  • Inter prediction may represent prediction derived by a method dependent on data elements (e.g. sample values, motion information, etc.) of a picture(s) other than the current picture.
  • motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a collocated CU (colCU), a collocated block, and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block is a collocated picture. It may be called by a name such as picture, colPic), or colPicture.
  • a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block Alternatively, index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled.
  • the motion vector of the current block may be derived by using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • the MVP mode may have the same meaning as AMVP (Advanced Motion Vector Prediction).
  • the motion information may include L0 motion information and/or L1 motion information according to an inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • the motion vector in the L0 direction may be referred to as an L0 motion vector or MVL0
  • the motion vector in the L1 direction may be referred to as an L1 motion vector or MVL1.
  • the prediction based on the L0 motion vector may be referred to as L0 prediction
  • the prediction based on the L1 motion vector may be referred to as the L1 prediction
  • the prediction based on both the L0 motion vector and the L1 motion vector may be referred to as a pair (Bi) prediction.
  • I can.
  • the motion vector L0 may represent a motion vector associated with the reference picture list L0 (L0), and the motion vector L1 may represent a motion vector associated with the reference picture list L1 (L1).
  • the reference picture list L0 may include pictures prior to the current picture in output order as reference pictures, and the reference picture list L1 may include pictures after the current picture in output order.
  • the previous pictures may be referred to as forward (reference) pictures, and the subsequent pictures may be referred to as reverse (reference) pictures.
  • the reference picture list L0 may further include pictures later in output order than the current picture as reference pictures. In this case, the previous pictures in the reference picture list L0 may be indexed first, and the subsequent pictures may be indexed next.
  • the reference picture list L1 may further include pictures preceding the current picture in an output order as reference pictures.
  • the subsequent pictures may be indexed first, and the previous pictures may be indexed next.
  • the output order may correspond to a picture order count (POC) order.
  • POC picture order count
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a video/video encoding method based on inter prediction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit 180 according to the present disclosure.
  • the encoding method of FIG. 6 may be performed by the video encoding apparatus of FIG. 2. Specifically, step S610 may be performed by the inter prediction unit 180, and step S620 may be performed by the residual processing unit. Specifically, step S620 may be performed by the subtraction unit 115. Step S630 may be performed by the entropy encoding unit 190.
  • the prediction information of step S630 may be derived by the inter prediction unit 180, and the residual information of step S630 may be derived by the residual processing unit.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the image encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130.
  • Information about the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
  • the image encoding apparatus may perform inter prediction on the current block (S610).
  • the image encoding apparatus may derive the inter prediction mode and motion information of the current block and generate prediction samples of the current block.
  • the procedure of determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the inter prediction unit 180 of the image encoding apparatus may include a prediction mode determination unit 181, a motion information derivation unit 182, and a prediction sample derivation unit 183. have.
  • a prediction mode determination unit 181 determines a prediction mode for the current block
  • a motion information derivation unit 182 derives motion information of the current block
  • a prediction sample derivation unit 183 predicts the current block Samples can be derived.
  • the inter prediction unit 180 of the video encoding apparatus searches for a block similar to the current block within a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and a difference between the current block and the current block. It is possible to derive a reference block that is less than the minimum or a certain criterion. Based on this, a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block.
  • the image encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among various prediction modes.
  • the image encoding apparatus may compare rate-distortion (RD) costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
  • RD rate-distortion
  • the method of determining the prediction mode for the current block by the image encoding apparatus is not limited to the above example, and various methods may be used.
  • the video encoding apparatus may derive merge candidates from neighboring blocks of the current block and construct a merge candidate list using the derived merge candidates.
  • the apparatus for encoding an image may derive a reference block in which a difference from a current block is a minimum or a predetermined reference or less among reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list.
  • a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the image decoding apparatus.
  • Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
  • the video encoding apparatus when the MVP mode is applied to the current block, the video encoding apparatus derives motion vector predictor (mvp) candidates from neighboring blocks of the current block, and constructs an mvp candidate list using the derived mvp candidates.
  • the image encoding apparatus may use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by motion estimation described above may be used as a motion vector of the current block, and the difference between the motion vector of the current block among the mvp candidates is the smallest.
  • An mvp candidate having a motion vector may be the selected mvp candidate.
  • a motion vector difference (MVD) which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block may be derived.
  • index information indicating the selected mvp candidate and information about the MVD may be signaled to the video decoding apparatus.
  • the value of the reference picture index may be composed of reference picture index information and may be separately signaled to the video decoding apparatus.
  • the image encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples (S620).
  • the image encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples. For example, the residual sample may be derived by subtracting a corresponding prediction sample from an original sample.
  • the image encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information (S630).
  • the image encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and may include information on prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index) and motion information.
  • the skip flag is information indicating whether the skip mode is applied to the current block
  • the merge flag is information indicating whether the merge mode is applied to the current block.
  • the prediction mode information may be information indicating one of a plurality of prediction modes, such as a mode index. When the skip flag and the merge flag are each 0, it may be determined that the MVP mode is applied to the current block.
  • the information on the motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag or mvp index) that is information for deriving a motion vector.
  • the merge index may be signaled when a merge mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of merge candidates included in the merge candidate list.
  • the mvp flag or mvp index may be signaled when the MVP mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of mvp candidates included in the mvp candidate list.
  • the information on the motion information may include information on the MVD and/or reference picture index information described above.
  • the information on the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or pair (Bi) prediction is applied.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to an image decoding device, or may be transmitted to an image decoding device through a network.
  • the image encoding apparatus may generate a reconstructed picture (a picture including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the video encoding apparatus derives the same prediction result as that performed by the video decoding apparatus, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the apparatus for encoding an image may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a video/video decoding method based on inter prediction.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an inter prediction unit 260 according to the present disclosure.
  • the image decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the image encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus may perform prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
  • the decoding method of FIG. 8 may be performed by the video decoding apparatus of FIG. 3.
  • Dean systems S810 to S830 may be performed by the inter prediction unit 260, and the prediction information of step S810 and the residual information of step S840 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210.
  • the residual processing unit of the image decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information (S840).
  • the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information
  • the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients.
  • Step S850 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit.
  • the image decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S810).
  • the video decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
  • the skip mode may be applied to the current block based on the skip flag.
  • one of various inter prediction mode candidates may be selected based on the mode index.
  • the inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode and/or an MVP mode, or may include various inter prediction modes to be described later.
  • the video decoding apparatus may derive motion information of the current block based on the determined inter prediction mode (S820). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (merge index). Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate. For example, motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
  • the video decoding apparatus may configure an mvp candidate list and use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block. have.
  • the selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (mvp flag or mvp index).
  • the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD
  • a motion vector of the current block may be derived based on the mvp of the current block and the MVD.
  • a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information.
  • a picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
  • the image decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion information of the current block (S830).
  • the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and prediction samples of the current block may be derived using samples of a reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block.
  • a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
  • the inter prediction unit 260 of the image decoding apparatus may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263. have.
  • the inter prediction unit 260 of the video decoding apparatus determines a prediction mode for the current block based on the prediction mode information received from the prediction mode determination unit 261, and motion information received from the motion information derivation unit 262
  • the motion information (motion vector and/or reference picture index, etc.) of the current block may be derived based on the information about, and prediction samples of the current block may be derived by the prediction sample deriving unit 263.
  • the image decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information (S840).
  • the image decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on the prediction samples (S850). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the inter prediction procedure may include determining an inter prediction mode, deriving motion information according to the determined prediction mode, and performing prediction based on the derived motion information (generating a prediction sample).
  • the inter prediction procedure may be performed in an image encoding apparatus and an image decoding apparatus.
  • inter prediction may be performed using motion information of a current block.
  • the video encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the image encoding apparatus may search for a similar reference block with high correlation using the original block in the original picture for the current block in units of fractional pixels within a predetermined search range within the reference picture, and derive motion information through this. can do.
  • the similarity of blocks can be calculated based on the sum of absolute differences (SAD) between the current block and the reference block.
  • SAD sum of absolute differences
  • motion information may be derived based on the reference block having the smallest SAD in the search area.
  • the derived motion information may be signaled to the video decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
  • motion information of the current block is not directly transmitted, and motion information of the current block is derived using motion information of neighboring blocks. Accordingly, motion information of the current prediction block may be indicated by transmitting flag information indicating that the merge mode has been used and candidate selection information indicating which neighboring blocks are used as merge candidates (eg, merge index).
  • candidate selection information indicating which neighboring blocks are used as merge candidates (eg, merge index).
  • the current block since the current block is a unit for performing prediction, the current block is used in the same meaning as the current prediction block, and the neighboring block may be used in the same meaning as the neighboring prediction block.
  • the video encoding apparatus may search for a merge candidate block used to induce motion information of a current block. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the number of merge candidate blocks is not limited thereto. The maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header or a tile group header, but is not limited thereto.
  • the image encoding apparatus may generate a merge candidate list, and among them, a merge candidate block having the smallest RD cost may be selected as a final merge candidate block.
  • the present disclosure provides various embodiments of a merge candidate block constituting the merge candidate list.
  • the merge candidate list may use, for example, five merge candidate blocks.
  • four spatial merge candidates and one temporal merge candidate can be used.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a merge candidate list according to an example of the present disclosure.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may insert spatial merge candidates derived by searching for spatial neighboring blocks of the current block into the merge candidate list (S1110).
  • the spatial neighboring blocks are a block around the lower left corner of the current block (A 0 ), a neighboring block on the left (A 1 ), a block around the upper right corner (B 0 ), as shown in FIG. It may include a neighboring block B 1 and a neighboring block B 2 of the upper left corner.
  • additional neighboring blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a right lower peripheral block may be further used as the spatial neighboring blocks.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may detect available blocks by searching for the spatial neighboring blocks based on priority, and derive motion information of the detected blocks as the spatial merge candidates. For example, the video encoding apparatus/video decoding apparatus searches the five blocks shown in FIG. 10 in the order of A 1 , B 1 , B 0 , A 0 , and B 2 and sequentially indexes the available candidates. You can build a list.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may insert a temporal merge candidate derived by searching for a temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S1120).
  • the temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located.
  • the reference picture in which the temporal neighboring block is located may be referred to as a collocated picture or a col picture.
  • the temporal neighboring block may be searched in the order of a lower-right corner neighboring block and a lower-right center block of a co-located block with respect to the current block on the col picture. Meanwhile, when motion data compression is applied to reduce the memory load, specific motion information for the col picture may be stored as representative motion information for each predetermined storage unit.
  • the predetermined storage unit may be previously determined as, for example, a 16x16 sample unit or an 8x8 sample unit, or size information on the predetermined storage unit may be signaled from an image encoding apparatus to an image decoding apparatus.
  • motion information of the temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of the predetermined storage unit in which the temporal neighboring block is located.
  • the temporal merge candidate may be derived based on motion information of a covered prediction block.
  • the coordinates of the temporally neighboring blocks (xTnb, yTnb) If la, the ((xTnb >> n) ⁇ n ) the modified position, ( Motion information of a prediction block located at yTnb>>n) ⁇ n)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the predetermined storage unit is a 16x16 sample unit
  • the modified positions ((xTnb>>4) ⁇ 4), (yTnb The motion information of the prediction block located at >>4) ⁇ 4)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the predetermined storage unit is an 8x8 sample unit
  • the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb)
  • the modified positions ((xTnb>>3) ⁇ 3), (yTnb> Motion information of the prediction block located at >3) ⁇ 3)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may check whether the number of current merge candidates is smaller than the number of maximum merge candidates (S1130).
  • the number of the maximum merge candidates may be defined in advance or may be signaled from the image encoding apparatus to the image decoding apparatus.
  • the image encoding apparatus may generate information on the number of the maximum merge candidates, encode, and transmit the information to the image decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • a subsequent candidate addition process (S1140) may not proceed.
  • step S1130 if the number of the current merge candidates is smaller than the number of the maximum merge candidates, the video encoding apparatus/video decoding apparatus may derive an additional merge candidate according to a predetermined method and then insert it into the merge candidate list. Yes (S1140).
  • the image encoding apparatus/video decoding apparatus may terminate the construction of the merge candidate list.
  • the image encoding apparatus may select an optimal merge candidate among merge candidates constituting the merge candidate list based on RD cost, and signals candidate selection information (ex. merge index) indicating the selected merge candidate to the image decoding apparatus. can do.
  • the video decoding apparatus may select the optimal merge candidate based on the merge candidate list and the candidate selection information.
  • motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block, and prediction samples of the current block may be derived based on the motion information of the current block.
  • the image encoding apparatus may derive residual samples of the current block based on the prediction samples, and may signal residual information about the residual samples to the image decoding apparatus.
  • the image decoding apparatus may generate reconstructed samples based on the residual samples derived based on the residual information and the prediction samples, and generate a reconstructed picture based on the residual samples.
  • motion information of the current block may be derived in the same manner as previously applied to the merge mode.
  • the skip mode is applied, the residual signal for the corresponding block is omitted, and thus prediction samples can be directly used as reconstructed samples.
  • a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block eg, a neighboring block shown in FIG. 10
  • a motion vector corresponding to a temporal neighboring block or Col block
  • a motion vector predictor (mvp) candidate list may be generated. That is, a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and/or a motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate of the current block.
  • an mvp candidate list for deriving L0 motion information and an mvp candidate list for deriving L1 motion information may be separately generated and used.
  • Prediction information (or information on prediction) for the current block is candidate selection information indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from among motion vector predictor candidates included in the mvp candidate list (ex. MVP flag or MVP index) It may include.
  • the prediction unit may select a motion vector predictor of the current block from among the motion vector predictor candidates included in the mvp candidate list using the candidate selection information.
  • the predictor of the video encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, encode the motion vector, and output it in the form of a bitstream. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • MVD motion vector difference
  • the prediction unit of the image decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the prediction information, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit of the video decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index indicating a reference picture from the prediction information.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a motion vector predictor candidate list according to an example of the present disclosure.
  • a spatial candidate block of the current block may be searched and an available candidate block may be inserted into the mvp candidate list (S1210). Thereafter, it is determined whether there are less than two mvp candidates included in the mvp candidate list (S1220), and if there are two, the construction of the mvp candidate list may be completed.
  • step S1220 when there are less than two available spatial candidate blocks, a temporal candidate block of the current block may be searched and an available candidate block may be inserted into the mvp candidate list (S1230).
  • the construction of the mvp candidate list may be completed by inserting a zero motion vector into the mvp candidate list (S1240).
  • a reference picture index may be explicitly signaled.
  • a reference picture index (refidxL0) for L0 prediction and a reference picture index (refidxL1) for L1 prediction may be classified and signaled.
  • refidxL0 when the MVP mode is applied and BI prediction is applied, both information on refidxL0 and information on refidxL1 may be signaled.
  • information on MVD derived from the video encoding apparatus may be signaled to the video decoding apparatus.
  • the information on the MVD may include, for example, information indicating the absolute value of the MVD and the x and y components of the sign. In this case, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 and greater than 1, and the rest of the MVD may be signaled in stages. For example, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 1 may be signaled only when a value of flag information indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 is 1.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a syntax structure for transmitting MVD from an image encoding device to an image decoding device according to an example of the present disclosure.
  • abs_mvd_greater0_flag[0] indicates whether the absolute value of the x component of MVD is greater than 0
  • abs_mvd_greater0_flag[1] indicates whether the absolute value of the y component of MVD is greater than 0.
  • abs_mvd_greater1_flag[0] indicates whether the absolute value of the x component of MVD is greater than 1
  • abs_mvd_greater1_flag[1] indicates whether the absolute value of the y component of MVD is greater than 1.
  • abs_mvd_greater1_flag can be transmitted only when abs_mvd_greater0_flag is 1.
  • abs_mvd_minus2 represents a value obtained by subtracting 2 from the absolute value of MVD
  • mvd_sign_flag represents whether the sign of the MVD is positive or negative.
  • MVD[compIdx] abs_mvd_greater0_flag[compIdx] *(abs_mvd_minus2[compIdx] + 2)*(1-2 * mvd_sign_flag[compIdx])
  • MVD (MVDL0) for L0 prediction and MVD (MVDL1) for L1 prediction may be differentiated and signaled, and the information on MVD may include information on MVDL0 and/or information on MVDL1.
  • the MVP mode is applied to the current block and BI prediction is applied, both the information on the MVDL0 and the information on the MVDL1 may be signaled.
  • the IBC prediction may be performed by a prediction unit of an image encoding apparatus/image decoding apparatus.
  • the IBC prediction can be simply called IBC.
  • the IBC may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • the IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure. For example, in IBC, at least one of the aforementioned methods of deriving motion information (motion vector) may be used. At least one of the inter prediction techniques may be partially modified and used in consideration of the IBC prediction.
  • the IBC may refer to the current picture, and thus may be referred to as CPR (current picture referencing).
  • the video encoding apparatus may derive an optimal block vector (or motion vector) for a current block (ex. CU) by performing block matching (BM).
  • the derived block vector (or motion vector) may be signaled to an image decoding apparatus through a bitstream using a method similar to signaling of motion information (motion vector) in the above-described inter prediction.
  • the video decoding apparatus may derive a reference block for the current block in the current picture through the signaled block vector (motion vector), and through this, a prediction signal (predicted block or prediction samples) for the current block.
  • the block vector (or motion vector) may represent a displacement from a current block to a reference block located in an already reconstructed area in the current picture.
  • the block vector (or motion vector) may be called a displacement vector.
  • the motion vector may correspond to the block vector or the displacement vector.
  • the motion vector of the current block may include a motion vector for a luma component (a luma motion vector) or a motion vector for a chroma component (a chroma motion vector).
  • the luma motion vector for the IBC coded CU may be in integer sample units (ie, integer precision).
  • the chroma motion vector can also be clipped in units of integer samples.
  • the IBC may use at least one of inter prediction techniques, and for example, the luma motion vector may be encoded/decoded using the merge mode or the MVP mode described above.
  • the merge candidate list for the luma IBC block may be configured similarly to the merge candidate list in the inter mode described with reference to FIG. 11.
  • a temporal neighboring block may not be used as a merge candidate.
  • the mvp candidate list for the luma IBC block may be configured similarly to the mvp candidate list in the inter mode described with reference to FIG. 12. However, in the case of a luma IBC block, a temporal candidate block may not be used as an mvp candidate.
  • the IBC derives a reference block from an already reconstructed area in the current picture.
  • a predefined area among the reconstructed areas in the current picture may be referenced.
  • the predefined area may include a current CTU including a current block.
  • An image encoding apparatus performing IBC may search for the predefined area to determine a reference block having the smallest RD cost, and derive a motion vector (block vector) based on the positions of the reference block and the current block.
  • IBC performance information Whether to apply IBC to the current block may be signaled as IBC performance information at the CU level.
  • Information on a signaling method (IBC MVP mode or IBC skip/merge mode) of the motion vector of the current block may be signaled.
  • the IBC performance information may be used to determine the prediction mode of the current block. Accordingly, the IBC performance information may be included in the information on the prediction mode of the current block.
  • a merge candidate index may be signaled and used to indicate a block vector to be used for prediction of a current luma block among block vectors included in the merge candidate list.
  • the merge candidate list may include neighboring blocks encoded with IBC.
  • the merge candidate list may include a spatial merge candidate and may be configured not to include a temporal merge candidate.
  • the merge candidate list may additionally include a history-based motion vector predictor (HMVP) candidate and/or a pairwise candidate.
  • HMVP history-based motion vector predictor
  • the block vector difference value may be encoded in the same manner as the motion vector difference value of the aforementioned inter mode.
  • the block vector prediction method may construct and use an mvp candidate list including two candidates as predictors, similar to the MVP mode of the inter mode.
  • One of the two candidates may be derived from a left neighboring block, and the other one may be derived from an upper neighboring block.
  • a candidate can be derived from the neighboring block only when the left or upper neighboring block is encoded by IBC. If the left or upper neighboring block is not available, for example, if it is not encoded by IBC, a default block vector may be included in the mvp candidate list as a predictor.
  • the mvp candidate list may include an HMVP candidate and/or a zero motion vector as a default block vector.
  • the HMVP candidate may be referred to as a history-based MVP candidate, and the MVP candidate, merge candidate, or block vector candidate used before encoding/decoding of the current block may be stored in the HMVP list as the HMVP candidate. Thereafter, when the merge candidate list or mvp candidate list of the current block does not include the maximum number of candidates, the candidates stored in the HMVP list may be added to the merge candidate list or mvp candidate list of the current block as HMVP candidates.
  • the pairwise candidate refers to a candidate derived by selecting two candidates according to a predetermined order among candidates already included in the merge candidate list of the current block and averaging the selected two candidates.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video encoding method.
  • 15 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video encoding method according to the present disclosure.
  • the encoding method of FIG. 14 may be performed by the video encoding apparatus of FIG. 2. Specifically, step S1410 may be performed by the prediction unit, and step S1420 may be performed by the residual processing unit. Specifically, step S1420 may be performed by the subtraction unit 115. Step S1430 may be performed by the entropy encoding unit 190.
  • the prediction information of step S1430 may be derived by the prediction unit, and the residual information of step S1430 may be derived by the residual processing unit.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the image encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130.
  • Information about the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
  • the image encoding apparatus may perform IBC prediction (IBC-based prediction) on the current block (S1410).
  • the image encoding apparatus may derive a prediction mode and a motion vector (block vector) of the current block, and generate prediction samples of the current block.
  • the prediction mode may include at least one of the aforementioned inter prediction modes.
  • a procedure for determining a prediction mode, deriving a motion vector, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed prior to another procedure.
  • a prediction unit of an image encoding apparatus that performs an IBC-based video/image encoding method may include a prediction mode determination unit, a motion vector derivation unit, and a prediction sample derivation unit.
  • a prediction mode determination unit may determine a prediction mode for the current block, a motion vector derivation unit may derive a motion vector of the current block, and a prediction sample derivation unit may derive prediction samples of the current block.
  • the prediction unit of the video encoding apparatus searches for a block similar to the current block within the reconstructed area (or a certain area (search area) of the reconstructed area) of the current picture, and the difference from the current block is minimal or Reference blocks below a certain standard can be derived.
  • the image encoding apparatus may derive a motion vector based on a difference in displacement between the reference block and the current block.
  • the image encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among various prediction modes.
  • the video encoding apparatus may compare rate-distortion costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
  • the method of determining the prediction mode for the current block by the image encoding apparatus is not limited to the above example, and various methods may be used.
  • the video encoding apparatus may derive merge candidates from neighboring blocks of the current block and construct a merge candidate list using the derived merge candidates.
  • the image encoding apparatus may derive a reference block in which a difference between the current block and the current block among reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list is a minimum or less than a predetermined reference.
  • a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the image decoding apparatus.
  • the motion vector of the current block may be derived by using the motion vector of the selected merge candidate.
  • the video encoding apparatus when the MVP mode is applied to the current block, the video encoding apparatus derives motion vector predictor (mvp) candidates from neighboring blocks of the current block, and constructs an mvp candidate list using the derived mvp candidates.
  • the image encoding apparatus may use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by motion estimation described above may be used as a motion vector of the current block, and the difference between the motion vector of the current block among the mvp candidates is the smallest.
  • An mvp candidate having a motion vector may be the selected mvp candidate.
  • a motion vector difference (MVD) which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block may be derived.
  • index information indicating the selected mvp candidate and information about the MVD may be signaled to the video decoding apparatus.
  • the image encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples (S1420).
  • the image encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples. For example, the residual sample may be derived by subtracting a corresponding prediction sample from an original sample.
  • the image encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information (S1430).
  • the image encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and may include prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index, etc.) and information on a motion vector.
  • the prediction mode information e.g, skip flag, merge flag or mode index, etc.
  • the skip flag is information indicating whether the skip mode is applied to the current block
  • the merge flag is information indicating whether the merge mode is applied to the current block.
  • the prediction mode information may be information indicating one of a plurality of prediction modes, such as a mode index. When the skip flag and the merge flag are each 0, it may be determined that the MVP mode is applied to the current block.
  • the information on the motion vector may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag or mvp index) that is information for deriving a motion vector.
  • candidate selection information eg, merge index, mvp flag or mvp index
  • the merge index may be signaled when a merge mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of merge candidates included in the merge candidate list.
  • the mvp flag or mvp index may be signaled when the MVP mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of mvp candidates included in the mvp candidate list.
  • the information on the motion vector may include information on the above-described MVD.
  • the information on the motion vector may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or bi prediction is applied.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to an image decoding device, or may be transmitted to an image decoding device through a network.
  • the image encoding apparatus may generate a reconstructed picture (a picture including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the video encoding apparatus derives the same prediction result as that performed by the video decoding apparatus, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the apparatus for encoding an image may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • 16 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video decoding method.
  • 17 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video decoding method according to the present disclosure.
  • the image decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the image encoding apparatus.
  • the image decoding apparatus may perform IBC prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
  • the decoding method of FIG. 16 may be performed by the video decoding apparatus of FIG. 3.
  • Dean systems S1610 to S1630 may be performed by the prediction unit, and the prediction information of step S1610 and the residual information of step S1640 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210.
  • the residual processing unit of the image decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information (S1640).
  • the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information
  • the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients.
  • Step S1650 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit.
  • the image decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S1610).
  • the video decoding apparatus may determine which prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
  • the prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode and/or an MVP mode, or may include the aforementioned various inter prediction modes.
  • the image decoding apparatus may derive a motion vector of the current block based on the determined prediction mode (S1620). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure the above-described merge candidate list and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (merge index).
  • the motion vector of the current block may be derived by using the motion vector of the selected merge candidate. For example, the motion vector of the selected merge candidate may be used as the motion vector of the current block.
  • the video decoding apparatus may configure an mvp candidate list and use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block. have.
  • the selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (mvp flag or mvp index).
  • the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD, and a motion vector of the current block may be derived based on the mvp of the current block and the MVD.
  • the image decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion vector of the current block (S1630). Predictive samples of the current block may be derived using samples of a reference block indicated by the motion vector of the current block on the current picture. In some cases, a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
  • a prediction unit of an image decoding apparatus may include a prediction mode determination unit, a motion vector derivation unit, and a prediction sample derivation unit.
  • the prediction unit of the video decoding apparatus determines a prediction mode for the current block based on the prediction mode information received from the prediction mode determination unit, and moves the current block based on the information on the motion vector received from the motion vector derivation unit.
  • a vector may be derived, and a prediction sample deriving unit may derive prediction samples of the current block.
  • the image decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information (S1640).
  • the image decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on the prediction samples. (S1650). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • one unit may include a luma block (a luma coding block (CB)) and a chroma block (chroma CB).
  • the luma block and the corresponding chroma block may have the same motion information (eg, a motion vector) or different motion information.
  • the motion information of the chroma block is derived based on the motion information of the luma block, so that the luma block and the corresponding chroma block may have the same motion information.
  • the encoding apparatus can encode a motion vector for a prediction block similarly to the operation of the decoding apparatus described later, the following decoding apparatus will be mainly described, and then the description of the encoding apparatus will be described later.
  • the candidate reference block 1820 is a diagram illustrating a current block 1810 and a candidate reference block 1820 which are decoding target blocks.
  • the candidate reference block 1820 may be indicated by a motion vector candidate 1811 derived from a neighboring block of the current block 1810.
  • the candidate reference block 1820 is located in the same picture as the current block 1810.
  • an overlapping region 1822 in which a portion of the candidate reference block 1820 overlaps the current block 1810 may exist.
  • the overlapping area is shown by hatching in FIG. 18.
  • the sample values of the candidate reference block 1820 may not be reconstructed with respect to the overlapping area 1822. Accordingly, there occurs a problem that the current block 1810 cannot be reconstructed using the candidate reference block 1820.
  • the motion vector candidate 1911 of the current block may be modified.
  • 19 is a diagram illustrating an embodiment in which a motion vector candidate 1911 of a current block is modified.
  • the motion vector candidate 1911 may be modified to refer to the candidate reference block 1910 located in the designated area.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block 1910 as follows. This will be described with reference to FIG. 20.
  • the decoding apparatus may determine the availability of a candidate reference block indicated by the motion vector candidate of the current block (S2010).
  • the decoding apparatus may determine the availability of the candidate reference block according to whether all samples of the candidate reference block have already been reconstructed.
  • the decoding apparatus may determine the candidate reference block as a block usable for prediction and determine that it is available. have. If at least one sample value of the candidate reference blocks has not been restored or is not stored in the memory, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is a block that cannot be used for prediction and determines that the candidate reference block is not available.
  • the decoding apparatus may determine that the candidate reference block can be used for prediction. For example, the decoding apparatus may determine the availability of a corresponding candidate reference block based on a lower right position of the candidate reference block and an upper left position of the current block. Alternatively, the decoding apparatus may determine the availability of the corresponding candidate reference block based on the motion vector candidate and the size of the current block.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block (S2020).
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block with the selected block 1910 from among the reconstructed regions in the current picture.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block 1910 by modifying the motion vector candidate 1911.
  • the decoding apparatus may perform prediction of the current block by using the updated candidate reference block (S2030).
  • the decoding apparatus may reconstruct the current block by using the prediction block generated as a result of prediction of the current block and the residual block obtained from the bitstream.
  • the example of the current block 1810 and the candidate reference block 1820 shown in FIG. 18 is an example of a condition in which the candidate reference block is not available, and the current block 1810 and the candidate reference block 1910 shown in FIG.
  • a method for determining availability of a candidate reference block will be described below by taking an example as an example of a condition in which the candidate reference block is available.
  • the corresponding candidate reference block 1820 when the lower right position of the candidate reference block 1820 is located lower right than the upper left position of the current block 1810, the corresponding candidate reference block 1820 is not available. It can be decided not. Meanwhile, as shown in FIG. 19, when the lower right position of the candidate reference block 1910 is positioned above the upper left position of the current block 1810 or positioned to the left of the upper left position, the corresponding candidate reference block ( 1910) can be judged as available.
  • 21 is a flowchart illustrating a method of determining availability of a candidate reference block by comparing a lower right position of a candidate reference block and an upper left position of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding apparatus may determine whether the x-coordinate value of the lower-right sample of the candidate reference block is smaller than the x-coordinate value of the upper-left sample of the current block (S2110). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2120).
  • the decoding apparatus may determine whether the y-coordinate value of the lower-right sample of the candidate reference block is smaller than the y-coordinate value of the upper-left sample of the current block (S2130). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2120). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine that the corresponding candidate reference block is not available (S2140). In this embodiment, the decoding apparatus may perform the steps S2110 and S2130 by changing the order.
  • the decoding apparatus may determine the availability of the candidate reference block based on the motion vector candidate of the current block and the size of the current block.
  • the absolute value of the x component of the motion vector candidate 1811 is smaller than the width of the current block 1810, and the absolute value of the y component of the motion vector candidate 1811 is the current block. If it is smaller than the height of (1810), it may be determined that the candidate reference block 1820 indicated by the motion vector candidate 1811 is not available. Meanwhile, as illustrated in FIG.
  • the absolute value of the x component of the motion vector candidate 1911 is equal to or greater than the width of the current block 1810, or the absolute value of the y component of the motion vector candidate 1911 is the current block 1810. If it is equal to or greater than the height of, the candidate reference block 1910 indicated by the corresponding motion vector candidate 1911 may be determined to be available.
  • the decoding apparatus may determine whether the absolute value of the x component of the motion vector candidate is greater than or equal to the width of the current block (S2210). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2220). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine whether the absolute value of the y component of the motion vector candidate is equal to or greater than the height of the current block (S2230). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2220). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine that the corresponding candidate reference block is not available (S2240). Even in this embodiment, the decoding apparatus may perform the steps S2210 and S2230 by changing the order.
  • 23 is a diagram for describing a method of updating a candidate reference block in a horizontal direction.
  • the current candidate reference block 1820 as shown in FIG. 23 A candidate reference block of the current block 1810 may be updated with a candidate reference block 2310 located in the horizontal direction of and not overlapping with the current block 1810.
  • the decoding apparatus sets the x-coordinate of an upper-left sample used when specifying a candidate reference block to a value obtained by subtracting the width of the current block from the x-coordinate of the upper-left sample of the current block, as shown in FIG.
  • the reference block 2310 may be updated.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by increasing a value subtracted from the x-coordinate of the upper left sample of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • the decoding apparatus sets the x component of the motion vector candidate of the current block as a value of the width of the current block, and maintains the sign of the x component as it is, thereby indicating the updated candidate reference block.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by setting the x component of the motion vector candidate to a value larger than the width of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • 24 is a diagram illustrating a method of updating a candidate reference block in a vertical direction.
  • the decoding apparatus when a region of the current candidate reference block 1820 overlaps with a region of the current block 1810 as shown in FIG. 18, the vertical direction of the current candidate reference block 1820 as shown in FIG.
  • the candidate reference block may be updated with the candidate reference block 2410 located at and not overlapping with the current block.
  • the decoding apparatus sets the y-coordinate of the upper-left sample used when specifying the candidate reference block to a value obtained by subtracting the height of the current block 1810 from the y-coordinate of the upper-left sample of the current block 1810. , As shown in FIG. 24, the candidate reference block 2410 may be updated. Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update a candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by increasing a value subtracted from the y-coordinate of the upper left sample of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • the decoding apparatus sets the y component of the motion vector candidate as a value of the height of the current block 1810 and maintains the sign of the y component to indicate the updated candidate reference block 2410. It is also possible to update the motion vector candidate. Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block to a block further separated from the current block by setting the y component of the motion vector candidate of the current block to a value greater than the height of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • 25 is a diagram illustrating a method of updating a candidate reference block in a diagonal direction.
  • the decoding apparatus when an area of the candidate reference block 1820 overlaps with an area of the current block 1810 as shown in FIG. 18, the decoding apparatus is located in a diagonal direction of the current block 1810, as shown in FIG. , The candidate reference block may be updated with a candidate reference block 2510 that does not overlap with the current block 1810.
  • the decoding apparatus sets the x-coordinate of the upper-left sample used when specifying the candidate reference block as a value obtained by subtracting the width of the current block from the x-coordinate of the upper-left sample of the current block 1810, and refers to the candidate.
  • the candidate reference block 2510 is updated as shown in FIG. 25 by setting the y-coordinate of the upper-left sample used when specifying the block to a value obtained by subtracting the height of the current block from the y-coordinate of the upper-left sample of the current block 1810. can do.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by increasing values subtracted from the x-coordinate and y-coordinate of the upper left sample of the current block.
  • the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • the decoding apparatus sets the x component of the motion vector candidate as a value of the width of the current block 1810, maintains the sign of the x component, and sets the y component of the motion vector candidate to the current block 1810. ), and by maintaining the sign of the y component as it is, the motion vector candidate may be updated to indicate the updated candidate reference block 2510.
  • the decoding apparatus sets the x and y components of the motion vector candidate of the current block 1810 to a value larger than the width and height of the current block 1810 to refer to the candidate as a block further spaced apart from the current block. Blocks can also be updated. In this case, the set value may be limited so that a region of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • 26 is a diagram for describing a method of updating a candidate reference block in a direction indicated by a motion vector candidate.
  • the decoding apparatus according to an embodiment is positioned in the direction indicated by the motion vector candidate 2611 as shown in FIG. 26 when a region of the candidate reference block 1820 overlaps the region of the current block 1810 as shown in FIG.
  • the candidate reference block may be updated with the candidate reference block 2610 that does not overlap the current block 1810.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block 2610 as shown in FIG. 26 by scaling the x and y components of the motion vector candidate 2611.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block 2610 by multiplying the x component and the y component by the same scaling factor.
  • the absolute value of the x component of the scaled motion vector candidate 2611 is greater than or equal to the width of the current block, or the absolute value of the y component of the scaled motion vector candidate is greater than the height of the current block.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block adjacent to the current block 1810 and one side of the upper or left side. 26 shows a candidate reference block 2610 in contact with the left side of the current block 1810.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block with a block further separated from the current block by selecting a scaling factor having a larger value. In this case, the value of the scaling factor may be limited so that a region of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • a scale factor is added to the values of the x and y components of the motion vector candidate of the current block or the x and y coordinates of the upper left sample of the candidate reference block.
  • the candidate reference block 2710 may be updated.
  • the decoding apparatus may update a motion vector candidate or a candidate reference block by adding a scale motion vector 2711 composed of a scale coefficient to the motion vector candidate 2611 as shown in FIG. 27.
  • the horizontal scale coefficient added to the x component (x coordinate) and the vertical scale coefficient added to the y component (y coordinate) may be set to the same value as shown in FIG. 27 or different values.
  • the ratio between the horizontal scale factor and the vertical scale factor may follow the ratio of the width and height of the current block.
  • the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by selecting a value of the scaling factor having a larger value.
  • the value of the scaling factor may be limited so that a region of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
  • the above-described update of the candidate reference block or the motion vector candidate may be applied to the merge mode for the IBC mode and the AMVP mode.
  • the decoding apparatus may perform the above-described motion vector candidate update to construct a merge candidate list for an IBC mode or an MVP candidate list for an AMVP mode.
  • the motion vector candidate list may include a merge candidate list and/or an MVP candidate list. Both the merge candidate list and the MVP candidate list are in the form of a list, and may include a motion vector of a block adjacent to the current block as a motion vector candidate for determining a motion vector of the current block.
  • a method of performing decoding by applying the above-described motion vector candidate update to the merge candidate and the MVP candidate will be described.
  • the decoding apparatus may determine a prediction mode of the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream (S2810).
  • the prediction mode of the current block is the Intra Block Copy (IBC) mode
  • the decoding apparatus may determine a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block (S2820).
  • the decoding apparatus may generate a motion vector candidate list based on whether a block indicated by a motion vector candidate overlaps a current block.
  • the decoding apparatus may determine a motion vector of the current block based on the motion vector candidate selected from the motion vector candidate list. Next, the decoding apparatus may determine a prediction block of the current block based on the determined motion vector (S2830). Next, the decoding apparatus may generate a reconstructed block of the current block by using the prediction block (S2840).
  • the decoding apparatus may construct a motion vector candidate list by applying the above-described motion vector candidate update.
  • 29 is a flowchart illustrating a method of constructing a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding apparatus may determine whether a current motion vector candidate is available (S2910). As described above with reference to FIGS. 18 to 22, the decoding apparatus may determine whether a current motion vector candidate is available. If the current motion vector candidate is available, the decoding apparatus may add it to the motion vector candidate list (S2920).
  • the decoding apparatus may determine the corrected motion vector candidate as described above with reference to FIGS. 23 to 27. Next, the decoding apparatus may determine whether the modified motion vector candidate exists in the motion vector candidate list (S2930). If the modified motion vector candidate exists in the list, the decoding apparatus may discard the current motion vector candidate without adding it to the list (S2940). Meanwhile, when the modified motion vector candidate does not exist in the list, the decoding apparatus may add the modified motion vector candidate to the list.
  • the decoding apparatus may update a motion vector candidate included in a previously constructed motion vector candidate list based on whether or not they overlap with a current block.
  • the decoding apparatus may generate a motion vector candidate list by using a motion vector of a block adjacent to the current block (S3010).
  • the decoding apparatus may determine whether there is a motion vector candidate that is not available in the motion vector candidate list (S3020). As described above with reference to FIGS. 18 to 22, the decoding apparatus may determine whether there is a motion vector candidate that is not available in the motion vector candidate list. If there is no motion vector candidate that is not available, the decoding apparatus may maintain the current list without modification (S3030).
  • the decoding apparatus may determine the corrected motion vector candidate as described above with reference to FIGS. 23 to 27. In addition, the decoding apparatus may determine whether the modified motion vector candidate exists in the motion vector candidate list (S3040). When the modified motion vector candidate exists in the motion vector candidate list, the decoding apparatus may remove an unavailable motion vector candidate from the motion vector candidate list (S3050). For example, the decoding apparatus may update an unavailable motion vector candidate with a preset additional motion vector candidate such as a zero vector as described above. Meanwhile, when the modified motion vector candidate does not exist in the motion vector candidate list, the decoding apparatus may update a motion vector candidate that is not available in the motion vector candidate list to the modified motion vector candidate (S3060). For example, the decoding apparatus may update a value of a motion vector candidate that is not available in the list to a value of the modified motion vector candidate.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a method of encoding an image using updating of a candidate reference block or a motion vector candidate by an encoding apparatus according to an embodiment.
  • the encoding apparatus according to an embodiment may predict a current block in a plurality of prediction modes and perform encoding to find an optimal encoding method for the current block.
  • the encoding apparatus may select an IBC mode as a prediction mode of the current block (S3110).
  • the encoding apparatus may generate a prediction block of the current block in the current picture and generate a motion vector indicating this (S3120). Further, the encoding apparatus may encode the current block based on the prediction block, and may encode the motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block (S3130).
  • the encoding apparatus may use a merge mode or an AMVP mode to encode a motion vector of a current block.
  • the encoding apparatus may determine whether the merge candidate or the candidate reference block indicated by the MVP candidate is available by using the above-described motion vector candidate availability determination method.
  • the encoding apparatus may update the merge candidate or the MVP candidate based on the availability determination result, and may generate a merge candidate list or an MVP candidate list based on this, or update a previously generated list. Accordingly, the encoding apparatus may encode the motion vector of the current block based on the merge candidate list or the MVP candidate list to which the above-described motion vector update method is applied.
  • Exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of explanation, but this is not intended to limit the order in which steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary.
  • the illustrative steps may include additional steps, other steps may be included excluding some steps, or may include additional other steps excluding some steps.
  • an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of the operation (step). For example, when it is described that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one or more ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the image decoding device and the image encoding device to which the embodiment of the present disclosure is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication.
  • Mobile streaming devices storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical use. It may be included in a video device or the like, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • DVR digital video recorder
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • the content streaming system to which the embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • HMD head mounted display
  • TV desktop
  • desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium (non-transitory computer-readable medium) which stores instructions and the like and is executable on a device or a computer.
  • a non-transitory computer-readable medium non-transitory computer-readable medium
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Landscapes

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

Abstract

An image encoding/decoding method and apparatus are provided. An image decoding method according to the disclosure comprises the steps of: determining a prediction mode of a current block on the basis of prediction mode information about the current block acquired from a bitstream; determining a motion vector of the current block on the basis of a motion vector candidate derived from a peripheral block of the current block when the prediction mode of the current block is an intra block copy (IBC) mode; determining a prediction block of the current block on the basis of the motion vector; and generating a restoration block of the current block by using the prediction block. The motion vector of the present block can be determined on the basis of the information about the motion vector candidate and the size of the current block.

Description

IBC 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법Image encoding/decoding method, apparatus, and bitstream transmission method using IBC prediction
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, IBC 예측을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an image encoding/decoding method and apparatus, and more particularly, a method and apparatus for encoding/decoding an image using IBC prediction, and transmitting a bitstream generated by the image encoding method/apparatus of the present disclosure. It's about how to do it.
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 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.Recently, demand for high-resolution and high-quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields. As the image data becomes high-resolution and high-quality, the amount of information or bits to be transmitted increases relative to the existing image data. An increase in the amount of information or bits to be transmitted causes an increase in transmission cost and storage cost.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a highly efficient image compression technology for effectively transmitting, storing, and reproducing information of high-resolution and high-quality images.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
또한, 본 개시는 IBC 예측을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an image using IBC prediction.
또한, 본 개시는 IBC 예측시 예측 블록이 현재 블록과 중첩됨으로써 예측 블록으로 활용할 수 없는 경우 복원된 영역의 블록을 예측 블록으로 활용함으로써 IBC 예측을 수행하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus for performing IBC prediction by using a block of a reconstructed region as a prediction block when a prediction block overlaps a current block and thus cannot be used as a prediction block during IBC prediction. The purpose.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Further, an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present disclosure belongs from the following description. I will be able to.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 획득된 현재 블록의 예측 모드 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Intra Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계; 상기 움직임 벡터에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 결정하는 단계; 및 상기 예측 블록을 이용하여 상기 현재 블록의 복원 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 결정될 수 있다.An image decoding method according to an aspect of the present disclosure includes an image decoding method performed by an image decoding apparatus, comprising: determining a prediction mode of the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream; When the prediction mode of the current block is an intra block copy (IBC) mode, determining a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block; Determining a prediction block of the current block based on the motion vector; And generating a reconstructed block of the current block by using the prediction block. The motion vector of the current block may be determined based on the motion vector candidate and information on the size of the current block.
상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보의 x성분, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분, 상기 현재 블록의 너비 및 상기 현재 블록의 높이에 기반하여 결정될 수 있다.The motion vector of the current block may be determined based on an x component of the motion vector candidate, a y component of the motion vector candidate, a width of the current block, and a height of the current block.
상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는, 상기 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값이 상기 현재 블록의 너비 보다 작고, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값이 상기 현재 블록의 높이 보다 작으면, 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계; 및 상기 수정된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the motion vector of the current block may include, if the absolute value of the x component of the motion vector candidate is less than the width of the current block, and the absolute value of the y component of the motion vector candidate is less than the height of the current block, the Modifying the motion vector candidate; And determining a motion vector of the current block based on the modified motion vector candidate.
상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는 상기 현재 블록의 높이 및 너비 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 여기서, 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는, 상기 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값을 상기 현재 블록의 너비 이상의 소정의 값으로 대체함으로써 수행되거나, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값을 상기 현재 블록의 높이 이상의 소정의 값으로 대체함으로써 수행되거나, 상기 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값을 상기 현재 블록의 너비 이상의 소정의 값으로 대체하고, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값을 상기 현재 블록의 높이 이상의 소정의 값으로 대체함으로써 수행될 수 있다.The step of modifying the motion vector candidate may be performed based on at least one of a height and a width of the current block. Here, the step of modifying the motion vector candidate is performed by replacing the absolute value of the x component of the motion vector candidate with a predetermined value equal to or greater than the width of the current block, or the absolute value of the y component of the motion vector candidate is the current block. Or the absolute value of the x component of the motion vector candidate is replaced with a predetermined value equal to or greater than the width of the current block, and the absolute value of the y component of the motion vector candidate is the height of the current block. This can be done by substituting the above predetermined values.
또한, 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는, 상기 움직임 벡터 후보의 x성분과 y성분에 동일한 스케일링 계수를 적용함으로써 수행되고, 상기 스케일링 계수는, 상기 수정된 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값이 상기 현재 블록의 너비 이상의 값을 갖거나, 상기 수정된 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값이 상기 현재 블록의 높이 이상의 값을 갖도록 설정될 수 있다.In addition, the step of modifying the motion vector candidate is performed by applying the same scaling factor to the x component and the y component of the motion vector candidate, and the scaling factor is an absolute value of the x component of the modified motion vector candidate. It may be set to have a value equal to or greater than the width of the current block or an absolute value of the y component of the modified motion vector candidate equal to or greater than the height of the current block.
상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는, 상기 움직임 벡터 후보에 의하여 지시되는 후보 참조 블록의 좌상측 x좌표와 상기 현재 블록의 너비를 더한 값이 상기 현재 블록의 좌상측 x좌표 보다 크고, 상기 후보 참조 블록의 좌상측 y좌표와 상기 현재 블록의 높이를 더한 값이 상기 현재 블록의 좌상측 y좌표 보다 크면, 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계; 및 상기 수정된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In the determining of the motion vector of the current block, the sum of the upper left x coordinate of the candidate reference block indicated by the motion vector candidate and the width of the current block is greater than the upper left x coordinate of the current block, and the If the sum of the upper left y-coordinate of the candidate reference block and the height of the current block is greater than the upper-left y-coordinate of the current block, modifying the motion vector candidate; And determining a motion vector of the current block based on the modified motion vector candidate.
상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는, 상기 움직임 벡터 후보를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 구성하는 단계; 및 상기 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 상기 움직임 벡터 후보의 각각에 대하여, 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the motion vector of the current block may include constructing a motion vector candidate list using the motion vector candidate; And for each of the motion vector candidates included in the motion vector candidate list, modifying the motion vector candidate based on information about the motion vector candidate and the size of the current block.
상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는, 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계; 상기 수정된 움직임 벡터 후보를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 구성하는 단계; 및 상기 움직임 벡터 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the motion vector of the current block may include: modifying the motion vector candidate based on information on the motion vector candidate and the size of the current block; Constructing a motion vector candidate list using the modified motion vector candidate; And determining a motion vector of the current block based on the motion vector candidate list.
상기 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 수정된 움직임 벡터 후보와 동일한 움직임 벡터 후보가 존재하지 않는 경우, 상기 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 수정된 움직임 벡터 후보가 포함될 수 있다.When there is no motion vector candidate identical to the modified motion vector candidate in the motion vector candidate list, the modified motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 비트스트림으로부터 획득된 현재 블록의 예측 모드 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Intra Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 상기 움직임 벡터에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 결정하며, 상기 예측 블록을 이용하여 상기 현재 블록의 복원 블록을 생성하되, 상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 결정될 수 있다.In addition, an image decoding apparatus according to an aspect of the present disclosure is an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor includes the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream. A prediction mode of is determined, and when the prediction mode of the current block is an Intra Block Copy (IBC) mode, a motion vector of the current block is determined based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block, and the A prediction block of the current block is determined based on a motion vector, and a reconstructed block of the current block is generated using the prediction block, wherein the motion vector of the current block is the motion vector candidate and the size of the current block. It can be determined based on information.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법은 현재 블록의 예측 모드를 선택하는 단계; 상기 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Inter Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 움직임 벡터와 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계; 및 상기 예측 블록에 기반하여 상기 현재 블록을 부호화하고, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 부호화 될 수 있다. In addition, an image encoding method performed by an image encoding apparatus according to an aspect of the present disclosure may include selecting a prediction mode of a current block; When the prediction mode of the current block is an Inter Block Copy (IBC) mode, generating a motion vector of the current block and a prediction block of the current block; And encoding the current block based on the prediction block, and encoding a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block, wherein the motion vector of the current block is It may be encoded based on the motion vector candidate and information on the size of the current block.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.A transmission method according to another aspect of the present disclosure may transmit a bitstream generated by the image encoding apparatus or image encoding method of the present disclosure.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.A computer-readable recording medium according to another aspect of the present disclosure may store a bitstream generated by the image encoding method or image encoding apparatus of the present disclosure.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.Features briefly summarized above with respect to the present disclosure are only exemplary aspects of the detailed description of the present disclosure described below, and do not limit the scope of the present disclosure.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.According to the present disclosure, an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, IBC 예측시 예측 블록이 현재 블록과 중첩됨으로써 예측 블록으로 활용할 수 없는 경우 복원된 영역의 블록을 예측 블록으로 활용함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a method and apparatus for encoding/decoding an image by using a block of a reconstructed region as a prediction block when a prediction block overlaps a current block and cannot be used as a prediction block during IBC prediction can be provided. .
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.Further, according to the present disclosure, a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained in the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. will be.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 4는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 4 is a diagram showing a block division type according to a multi-type tree structure.
도 5는 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
도 6은 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a video/video encoding method based on inter prediction.
도 7은 본 개시에 따른 인터 예측부(180)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit 180 according to the present disclosure.
도 8은 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a video/video decoding method based on inter prediction.
도 9는 본 개시에 따른 인터 예측부(260)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an inter prediction unit 260 according to the present disclosure.
도 10은 공간적 머지 후보로 이용될 수 있는 주변 블록들을 예시한 도면이다.10 is a diagram illustrating neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates.
도 11은 본 개시의 일 예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.11 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a merge candidate list according to an example of the present disclosure.
도 12는 본 개시의 일 예에 따른 움직임 벡터 예측자 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.12 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a motion vector predictor candidate list according to an example of the present disclosure.
도 13은 본 개시의 일 예에 따라 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 MVD를 전송하기 위한 신택스 구조를 도시한 도면이다.13 is a diagram illustrating a syntax structure for transmitting MVD from an image encoding device to an image decoding device according to an example of the present disclosure.
도 14는 IBC 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video encoding method.
도 15는 본 개시에 따른 IBC 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 수행하는 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.15 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video encoding method according to the present disclosure.
도 16은 IBC 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video decoding method.
도 17은 본 개시에 따른 IBC 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 수행하는 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.17 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video decoding method according to the present disclosure.
도 18은 복호화 대상 블록인 현재 블록과 후보 참조 블록의 일 실시 예를 도시한 도면이다. 18 is a diagram illustrating an example of a current block and a candidate reference block, which are decoding target blocks.
도 19는 현재 블록의 움직임 벡터 후보가 수정된 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 19 is a diagram illustrating an embodiment in which a motion vector candidate of a current block is modified.
도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 후보 참조 블록을 갱신하여 복호화를 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.FIG. 20 is a diagram illustrating a method of performing decoding by updating a candidate reference block by a decoding apparatus according to an embodiment.
도 21은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 후보 참조 블록의 우하측 위치와 현재 블록의 좌상측 위치의 비교를 통해 후보 참조 블록의 가용성을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다. 21 is a flowchart illustrating a method of determining availability of a candidate reference block by comparing a lower right position of a candidate reference block and an upper left position of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment.
도 22는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 움직임 벡터 후보와 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 후보 참조 블록의 가용성을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다. 22 is a flowchart illustrating a method of determining the availability of a candidate reference block based on information about a motion vector candidate and a size of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment.
도 23은 수평 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 일 실시 예를 설명하는 도면이다. 23 is a diagram illustrating an embodiment of updating a candidate reference block in a horizontal direction.
도 24는 수직 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 일 실시 예를 설명하는 도면이다. 24 is a diagram illustrating an embodiment of updating a candidate reference block in a vertical direction.
도 25는 대각 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 일 실시 예를 설명하는 도면이다. 25 is a diagram illustrating an embodiment of updating a candidate reference block in a diagonal direction.
도 26 및 27은 움직임 벡터 후보가 나타내는 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 일 실시 예를 설명하는 도면이다. 26 and 27 are diagrams for explaining an embodiment of updating a candidate reference block in a direction indicated by a motion vector candidate.
도 28은 움직임 벡터 후보의 갱신을 적용하여 복호화를 수행하는 일 실시 예를 설명하는 도면이다.28 is a diagram illustrating an embodiment of performing decoding by applying an update of a motion vector candidate.
도 29는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 움직임 벡터 후보의 가용성을 판단함으로써 움직임 벡터 후보 리스트를 구성하는 방법을 설명하는 순서도이다. 29 is a flowchart illustrating a method of constructing a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate by a decoding apparatus according to an embodiment.
도 30은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보의 가용성을 판단함으로써 움직임 벡터 후보 리스트를 갱신하는 방법을 설명하는 순서도이다. 30 is a flowchart illustrating a method of updating a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate included in the motion vector candidate list by the decoding apparatus according to an embodiment.
도 31은 일 실시 예에 따른 부호화 장치가 후보 참조 블록 또는 움직임 벡터 후보의 갱신을 활용한 영상 부호화 방법을 설명하는 도면이다. FIG. 31 is a diagram illustrating a method of encoding an image using updating of a candidate reference block or a motion vector candidate by an encoding apparatus according to an embodiment.
도 32는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.32 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the embodiments. However, the present disclosure may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing an embodiment of the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, a detailed description thereof will be omitted. In addition, parts not related to the description of the present disclosure in the drawings are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present disclosure, when a component is said to be "connected", "coupled" or "connected" with another component, it is not only a direct connection relationship, but an indirect connection relationship in which another component exists in the middle It can also include. In addition, when a certain component "includes" or "have" another component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. .
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다. In the present disclosure, terms such as first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise stated. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is a first component in another embodiment. It can also be called.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to be formed in one hardware or software unit, or one component may be distributed in a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, the components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다. The present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다. In the present disclosure, a “picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture, and one picture is one It may be composed of more than one slice/tile. In addition, a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 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.In the present disclosure, "pixel" or "pel" may mean a minimum unit constituting one picture (or image). Also, as a term corresponding to a pixel, "sample" may be used. A sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
본 개시에서 "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. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "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.In the present disclosure, "unit" may represent a basic unit of image processing. The unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area. The unit may be used interchangeably with terms such as "sample array", "block", or "area" depending on the case. In general, the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.In the present disclosure, "current block" may mean one of "current coding block", "current coding unit", "coding object block", "decoding object block", or "processing object block". When prediction is performed, “current block” may mean “current prediction block” or “prediction target block”. When transformation (inverse transformation)/quantization (inverse quantization) is performed, "current block" may mean "current transform block" or "transform target block". When filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
또한, 본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. "현재 블록의 크로마 블록"은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.In addition, in the present disclosure, "current block" may mean "a luma block of the current block" unless explicitly stated as a chroma block. The "chroma block of the current block" may be expressed by including an explicit description of a chroma block, such as "chroma block" or "current chroma block".
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.In the present disclosure, "/" and "," may be interpreted as "and/or". For example, "A/B" and "A, B" may be interpreted as "A and/or B". In addition, "A/B/C" and "A, B, C" may mean "at least one of A, B and/or C".
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.In the present disclosure, "or" may be interpreted as "and/or". For example, "A or B" may mean 1) only "A", 2) only "B", or 3) "A and B". Or, in the present disclosure, "or" may mean "additionally or alternatively".
비디오 코딩 시스템 개요Video coding system overview
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.1 shows a video coding system according to this disclosure.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다. A video coding system according to an embodiment may include an encoding device 10 and a decoding device 20. The encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다. The encoding apparatus 10 according to an embodiment may include a video source generator 11, an encoder 12, and a transmission unit 13. The decoding apparatus 20 according to an embodiment may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23. The encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder. The transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12. The receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22. The rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 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.The video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image. The video source generator 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device. The video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like. The video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image. For example, a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.The encoder 12 may encode an input video/image. The encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency. The encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in a bitstream format.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.The transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the receiving unit 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form. Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD. The transmission unit 13 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 receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다. The decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.The rendering unit 23 may render the decoded video/image. The rendered video/image may be displayed through the display unit.
영상 부호화 장치 개요Video encoding device overview
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. As shown in FIG. 2, the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transform unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transform unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190. The inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”. The transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit. The residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다. All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments. In addition, the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 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. The image dividing unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units. For example, the processing unit may be referred to as a coding unit (CU). The coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively. For example, 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 tree structure. For the division of the coding unit, a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later. The coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided. The largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit. Here, the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration described later. As another example, the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU). Each of the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit. The prediction unit may be a unit of sample prediction, and the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)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 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. The prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated. The prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU. The prediction unit may generate various information on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190. The information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 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(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.The intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique. The intra 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 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
인터 예측부(180)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 기반하여 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 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)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(180)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) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.The inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. In the case of inter prediction, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. The reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different from each other. The temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), or the like. A reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic). For example, the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block. In the case of the skip mode, unlike the merge mode, a residual signal may not be transmitted. In the case of motion vector prediction (MVP) mode, motion vectors of neighboring blocks are used as motion vector predictors, and indicators for motion vector difference and motion vector predictors ( indicator) to signal the motion vector of the current block. The motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 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 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.The prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later. For example, the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction. A prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of a current block may be called combined inter and intra prediction (CIIP). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block. The intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC). IBC is a method of predicting a current block by using a reference block in a current picture at a distance from the current block by a predetermined distance. When IBC is applied, the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance. IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다. 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 subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created. The generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 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)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.The transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal. For example, the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform). Can include. Here, GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph. CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels. The conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)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(130)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. The quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190. The entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. The information on the quantized transform coefficients may be called residual information. The quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
엔트로피 인코딩부(190)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(190)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)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. The entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC). The entropy encoding unit 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients. The encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units. The video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS). In addition, the video/video information may further include general constraint information. The signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
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(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.The bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium. Here, the network may include a broadcasting network and/or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD. A transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an inner/outer element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. The quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal. For example, a residual signal (residual block or residual samples) may be restored by applying inverse quantization and inverse transform to the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 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(155)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. The addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block. The addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)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(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. The filtering unit 160 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality. For example, the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170. Can be saved on. The various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like. The filtering unit 160 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method. The filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다. The modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180. When inter prediction is applied through this, the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)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(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.The DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture modified to be used as a reference picture in the inter prediction unit 180. The memory 170 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks. The memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
영상 복호화 장치 개요Overview of video decoding device
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다. As shown in FIG. 3, the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included. The inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”. The inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다. All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments. Also, the memory 170 may include a DPB and may be implemented by a digital storage medium.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.The image decoding apparatus 200 having received a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2. For example, the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus. Thus, the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit. The coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit. In addition, the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproduction device (not shown).
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 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)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)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 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 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)을 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(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다. The image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream. The received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210. For example, the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration). The video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS). In addition, the video/video information may further include general constraint information. The image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image. The signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed. In more detail, the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on the syntax element to be decoded, information on decoding information of a neighboring block and a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step The context model is determined by using and, according to the determined context model, the probability of occurrence of bins is predicted to perform arithmetic decoding of bins to generate symbols corresponding to the values of each syntax element. I can. In this case, the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined. Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240. Meanwhile, a receiving unit (not shown) for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the video decoding apparatus according to the present disclosure may be referred to as a video/video/picture decoding apparatus. The video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder). The information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다. The inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients. The inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus. The inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다. The inverse transform unit 230 may inversely transform transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다. The prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block. The prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다. It is the same as described in the description of the prediction unit of the video encoding apparatus 100 that the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.The intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
인터 예측부(260)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 기반하여 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(260)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 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. The inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. In the case of inter prediction, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. For example, the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information about the prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 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(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)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.The addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block. The description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235. The addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)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. The filtering unit 240 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality. For example, the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically the DPB of the memory 250. Can be saved on. The various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)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(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.The (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260. The memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block. The memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.In this specification, embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied.
CTU의 분할 개요Overview of the division of CTU
전술한 바와 같이, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU) 또는 최대 코딩 유닛(LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예컨대, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다. As described above, the coding unit is obtained by recursively dividing a coding tree unit (CTU) or a maximum coding unit (LCU) according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure. I can. For example, the CTU may be first divided into a quadtree structure. Thereafter, leaf nodes of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다. The division according to the quadtree means division in which the current CU (or CTU) is divided into four. By partitioning according to the quadtree, the current CU can be divided into four CUs having the same width and the same height. When the current CU is no longer divided into a quadtree structure, the current CU corresponds to a leaf node of the quadtree structure. The CU corresponding to the leaf node of the quadtree structure is no longer divided and may be used as the above-described final coding unit. Alternatively, a CU corresponding to a leaf node of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
도 4는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다. 4 is a diagram showing a block division type according to a multi-type tree structure. The division according to the multi-type tree structure may include two divisions according to a binary tree structure and two divisions according to a ternary tree structure.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(hotizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.The two divisions according to the binary tree structure may include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER) and horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR). The vertical binary division (SPLIT_BT_VER) means division in which the current CU is divided into two in the vertical direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of half the width of the current CU may be generated by vertical binary division. The horizontal binary division (SPLIT_BT_HOR) means division in which the current CU is divided into two in the horizontal direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height of half the height of the current CU and a width equal to the width of the current CU may be generated by horizontal binary division.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.The two divisions according to the ternary tree structure may include vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and horizontal ternary splitting (hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR). Vertical ternary division (SPLIT_TT_VER) divides the current CU in a vertical direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by vertical ternary division, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of 1/4 of the width of the current CU, and a current CU having a height equal to the height of the current CU A CU with a width of half the width of can be created. The horizontal ternary division (SPLIT_TT_HOR) divides the current CU horizontally at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by horizontal ternary division, two CUs having a height of 1/4 of the height of the current CU and having the same width as the width of the current CU and a height of half the height of the current CU One CU can be created with a width equal to the width of the CU.
도 5는 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할 지 여부를 지시하는 정보(예컨대, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예컨대, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예컨대, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우(예컨대, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.Here, the CTU is treated as the root node of a quadtree, and is first partitioned into a quadtree structure. Information (eg, qt_split_flag) indicating whether to perform quadtree splitting for the current CU (CTU or quadtree node (QT_node)) may be signaled. For example, if qt_split_flag is a first value (eg, “1”), the current CU may be quadtree split. In addition, if qt_split_flag is a second value (eg, "0"), the current CU is not divided into a quadtree, but becomes a leaf node (QT_leaf_node) of the quadtree. The leaf nodes of each quadtree can then be further partitioned into a multitype tree structure. That is, a leaf node of a quad tree may be a node (MTT_node) of a multi-type tree. In the multi-type tree structure, a first flag (eg, mtt_split_cu_flag) may be signaled to indicate whether the current node is additionally partitioned. If the corresponding node is additionally partitioned (eg, when the first flag is 1), a second flag (ex.mtt_split_cu_verticla_flag) may be signaled to indicate the splitting direction. For example, when the second flag is 1, the division direction may be a vertical direction, and when the second flag is 0, the division direction may be a horizontal direction. Thereafter, a third flag (eg, mtt_split_cu_binary_flag) may be signaled to indicate whether the division type is a binary division type or a ternary division type. For example, when the third flag is 1, the division type may be a binary division type, and when the third flag is 0, the division type may be a ternary division type. Nodes of a multitype tree obtained by binary division or ternary division may be further partitioned into a multitype tree structure. However, nodes of a multitype tree cannot be partitioned into a quadtree structure. When the first flag is 0, the corresponding node of the multitype tree is no longer divided and becomes a leaf node (MTT_leaf_node) of the multitype tree. The CU corresponding to the leaf node of the multitype tree may be used as the above-described final coding unit.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다.Based on the above-described mtt_split_cu_vertical_flag and mtt_split_cu_binary_flag, a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of the CU may be derived as shown in Table 1.
MttSplitModeMttSplitMode mtt_split_cu_vertical_flagmtt_split_cu_vertical_flag mtt_split_cu_binary_flagmtt_split_cu_binary_flag
SPLIT_TT_HORSPLIT_TT_HOR 00 00
SPLIT_BT_HOR SPLIT_BT_HOR 00 1One
SPLIT_TT_VERSPLIT_TT_VER 1One 00
SPLIT_BT_VERSPLIT_BT_VER 1One 1One
하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.One CTU may include a coding block of luma samples (hereinafter, referred to as a “luma block”) and two coding blocks of chroma samples corresponding thereto (hereinafter referred to as a “chroma block”). The above-described coding tree scheme may be applied equally to the luma block and the chroma block of the current CU, or may be applied separately. Specifically, a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into the same block tree structure, and the tree structure in this case may be represented as a single tree (SINGLE_TREE). Alternatively, a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into individual block tree structures, and the tree structure in this case may be represented as a dual tree (DUAL_TREE). That is, when the CTU is divided into a dual tree, a block tree structure for a luma block and a block tree structure for a chroma block may exist separately. In this case, the block tree structure for the luma block may be referred to as a dual tree luma (DUAL_TREE_LUMA), and the block tree structure for the chroma block may be referred to as a dual tree chroma (DUAL_TREE_CHROMA). For P and B slice/tile groups, luma blocks and chroma blocks in one CTU may be limited to have the same coding tree structure. However, for I slice/tile groups, luma blocks and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If an individual block tree structure is applied, a luma coding tree block (CTB) may be divided into CUs based on a specific coding tree structure, and the chroma CTB may be divided into chroma CUs based on a different coding tree structure. That is, a CU in an I slice/tile group to which an individual block tree structure is applied is composed of a coding block of a luma component or coding blocks of two chroma components, and a CU of a P or B slice/tile group has three color components (luma component And it may mean that it may be composed of blocks of two chroma components).
상기에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.Although the quadtree coding tree structure accompanying the multi-type tree has been described above, the structure in which the CU is divided is not limited thereto. For example, the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in the Multiple Partitioning Tree (MPT) structure, and the CU may be interpreted as being divided through the QT structure and the MPT structure. In an example in which a CU is divided through a QT structure and an MPT structure, a syntax element (e.g., MPT_split_type) including information on how many blocks a leaf node of a QT structure is divided into, and a leaf node of the QT structure are vertical. The split structure may be determined by signaling a syntax element (eg, MPT_split_mode) including information on which direction of splitting between horizontal and horizontal.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다. In another example, the CU may be divided in a different way from the QT structure, BT structure, or TT structure. That is, according to the QT structure, the CU of the lower depth is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. Unlike CUs of lower depth are divided into 1/4 or 1/2 of CUs of higher depth, CUs of lower depth are 1/5, 1/3, 3/8, 3 of CUs of higher depth depending on the case. It may be divided into /5, 2/3, or 5/8 size, and the method of dividing the CU is not limited thereto.
인터 예측의 개요Overview of inter prediction
이하, 본 개시에 따른 인터 예측에 대해 설명한다.Hereinafter, inter prediction according to the present disclosure will be described.
본 개시에 따른 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(e.g. 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 블록 또는 예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 상기 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), 콜블록(colBlock) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic), 콜픽처(colPicture) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. The prediction unit of the video encoding apparatus/video decoding apparatus according to the present disclosure may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units. Inter prediction may represent prediction derived by a method dependent on data elements (e.g. sample values, motion information, etc.) of a picture(s) other than the current picture. When inter prediction is applied to the current block, a predicted block (prediction block or prediction sample array) for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture indicated by a reference picture index Can induce In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and the current block. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. When inter prediction is applied, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. The reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different. The temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a collocated CU (colCU), a collocated block, and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block is a collocated picture. It may be called by a name such as picture, colPic), or colPicture. For example, a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block Alternatively, index information may be signaled.
인터 예측은 다양한 예측 모드를 기반으로 수행될 수 있다. 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 동일할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 본 개시에서 MVP 모드는 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of the skip mode and the merge mode, motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block. In the case of the skip mode, unlike the merge mode, a residual signal may not be transmitted. In the case of a motion vector prediction (MVP) mode, a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled. In this case, the motion vector of the current block may be derived by using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference. In the present disclosure, the MVP mode may have the same meaning as AMVP (Advanced Motion Vector Prediction).
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다. The motion information may include L0 motion information and/or L1 motion information according to an inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.). The motion vector in the L0 direction may be referred to as an L0 motion vector or MVL0, and the motion vector in the L1 direction may be referred to as an L1 motion vector or MVL1. The prediction based on the L0 motion vector may be referred to as L0 prediction, the prediction based on the L1 motion vector may be referred to as the L1 prediction, and the prediction based on both the L0 motion vector and the L1 motion vector may be referred to as a pair (Bi) prediction. I can. Here, the motion vector L0 may represent a motion vector associated with the reference picture list L0 (L0), and the motion vector L1 may represent a motion vector associated with the reference picture list L1 (L1). The reference picture list L0 may include pictures prior to the current picture in output order as reference pictures, and the reference picture list L1 may include pictures after the current picture in output order. The previous pictures may be referred to as forward (reference) pictures, and the subsequent pictures may be referred to as reverse (reference) pictures. The reference picture list L0 may further include pictures later in output order than the current picture as reference pictures. In this case, the previous pictures in the reference picture list L0 may be indexed first, and the subsequent pictures may be indexed next. The reference picture list L1 may further include pictures preceding the current picture in an output order as reference pictures. In this case, in the reference picture list L1, the subsequent pictures may be indexed first, and the previous pictures may be indexed next. Here, the output order may correspond to a picture order count (POC) order.
도 6은 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a video/video encoding method based on inter prediction.
도 7은 본 개시에 따른 인터 예측부(180)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit 180 according to the present disclosure.
도 6의 인코딩 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S610은 인터 예측부(180)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S620은 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 단계 S620은 감산부(115)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S630은 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S630의 예측 정보는 인터 예측부(180)에 의하여 도출되고, 단계 S630의 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 영상 부호화 장치의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(130)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩될 수 있다. The encoding method of FIG. 6 may be performed by the video encoding apparatus of FIG. 2. Specifically, step S610 may be performed by the inter prediction unit 180, and step S620 may be performed by the residual processing unit. Specifically, step S620 may be performed by the subtraction unit 115. Step S630 may be performed by the entropy encoding unit 190. The prediction information of step S630 may be derived by the inter prediction unit 180, and the residual information of step S630 may be derived by the residual processing unit. The residual information is information on the residual samples. The residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples. As described above, the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the image encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130. Information about the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다(S610). 영상 부호화 장치는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(180)는 예측 모드 결정부(181), 움직임 정보 도출부(182), 예측 샘플 도출부(183)를 포함할 수 있다. 예측 모드 결정부(181)에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(182)에서 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부(183)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(180)는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 영상 부호화 장치는 다양한 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 율-왜곡 비용(Rate-Distortion (RD) cost)을 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다. 그러나, 영상 부호화 장치가 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하는 방법은 상기 예로 한정되지 않으며, 다양한 방법들이 이용될 수 있다.The image encoding apparatus may perform inter prediction on the current block (S610). The image encoding apparatus may derive the inter prediction mode and motion information of the current block and generate prediction samples of the current block. Here, the procedure of determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure. For example, as shown in FIG. 7, the inter prediction unit 180 of the image encoding apparatus may include a prediction mode determination unit 181, a motion information derivation unit 182, and a prediction sample derivation unit 183. have. A prediction mode determination unit 181 determines a prediction mode for the current block, a motion information derivation unit 182 derives motion information of the current block, and a prediction sample derivation unit 183 predicts the current block Samples can be derived. For example, the inter prediction unit 180 of the video encoding apparatus searches for a block similar to the current block within a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and a difference between the current block and the current block. It is possible to derive a reference block that is less than the minimum or a certain criterion. Based on this, a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block. The image encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among various prediction modes. The image encoding apparatus may compare rate-distortion (RD) costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block. However, the method of determining the prediction mode for the current block by the image encoding apparatus is not limited to the above example, and various methods may be used.
예를 들어, 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들로부터 머지 후보들을 유도하고, 유도된 머지 후보들을 이용하여 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video encoding apparatus may derive merge candidates from neighboring blocks of the current block and construct a merge candidate list using the derived merge candidates. . Also, the apparatus for encoding an image may derive a reference block in which a difference from a current block is a minimum or a predetermined reference or less among reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the image decoding apparatus. Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
다른 예로, 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들로부터 mvp (motion vector predictor) 후보들을 유도하고, 유도된 mvp 후보들을 이용하여 mvp 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상기 mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 전술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 mvp 후보들 중 상기 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 상기 선택된 mvp 후보가 될 수 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 mvp를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 상기 선택된 mvp 후보를 가리키는 인덱스 정보 및 상기 MVD에 관한 정보가 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 또한, MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보로 구성되어 별도로 상기 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. As another example, when the MVP mode is applied to the current block, the video encoding apparatus derives motion vector predictor (mvp) candidates from neighboring blocks of the current block, and constructs an mvp candidate list using the derived mvp candidates. I can. In addition, the image encoding apparatus may use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block. In this case, for example, a motion vector indicating a reference block derived by motion estimation described above may be used as a motion vector of the current block, and the difference between the motion vector of the current block among the mvp candidates is the smallest. An mvp candidate having a motion vector may be the selected mvp candidate. A motion vector difference (MVD) which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block may be derived. In this case, index information indicating the selected mvp candidate and information about the MVD may be signaled to the video decoding apparatus. In addition, when the MVP mode is applied, the value of the reference picture index may be composed of reference picture index information and may be separately signaled to the video decoding apparatus.
영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S620). 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 비교를 통하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 예컨대, 상기 레지듀얼 샘플은 원본 샘플로부터 대응하는 예측 샘플을 감산함으로써 도출될 수 있다.The image encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples (S620). The image encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples. For example, the residual sample may be derived by subtracting a corresponding prediction sample from an original sample.
영상 부호화 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S630). 영상 부호화 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 모드 정보 중 skip flag는 현재 블록에 대해 스킵 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보이며, merge flag는 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보이다. 또는 예측 모드 정보는 mode index와 같이, 복수의 예측 모드들 중 하나를 지시하는 정보일 수도 있다. 상기 skip flag와 merge flag가 각각 0일 경우, 현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 것으로 결정될 수 있다. 상기 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 상기 후보 선택 정보 중 merge index는 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우에 시그널링될 수 있으며, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나를 선택하기 위한 정보일 수 있다. 상기 후보 선택 정보 중 mvp flag 또는 mvp index는 현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우에 시그널링될 수 있으며, mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보들 중 하나를 선택하기 위한 정보일 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(Bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. The image encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information (S630). The image encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream. The prediction information is information related to the prediction procedure and may include information on prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index) and motion information. Among the prediction mode information, the skip flag is information indicating whether the skip mode is applied to the current block, and the merge flag is information indicating whether the merge mode is applied to the current block. Alternatively, the prediction mode information may be information indicating one of a plurality of prediction modes, such as a mode index. When the skip flag and the merge flag are each 0, it may be determined that the MVP mode is applied to the current block. The information on the motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag or mvp index) that is information for deriving a motion vector. Among the candidate selection information, the merge index may be signaled when a merge mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of merge candidates included in the merge candidate list. Among the candidate selection information, the mvp flag or mvp index may be signaled when the MVP mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of mvp candidates included in the mvp candidate list. In addition, the information on the motion information may include information on the MVD and/or reference picture index information described above. In addition, the information on the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or pair (Bi) prediction is applied. The residual information is information on the residual samples. The residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 영상 복호화 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 영상 복호화 장치로 전달될 수도 있다. The output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to an image decoding device, or may be transmitted to an image decoding device through a network.
한편, 전술한 바와 같이 영상 부호화 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록을 포함하는 픽처)를 생성할 수 있다. 이는 영상 복호화 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 영상 부호화 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 영상 부호화 장치는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)를 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.Meanwhile, as described above, the image encoding apparatus may generate a reconstructed picture (a picture including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the video encoding apparatus derives the same prediction result as that performed by the video decoding apparatus, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the apparatus for encoding an image may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
도 8은 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a video/video decoding method based on inter prediction.
도 9는 본 개시에 따른 인터 예측부(260)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an inter prediction unit 260 according to the present disclosure.
영상 복호화 장치는 상기 영상 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다. The image decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the image encoding apparatus. The video decoding apparatus may perform prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
도 8의 디코딩 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 딘계 S810 내지 S830은 인터 예측부(260)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S810의 예측 정보 및 단계 S840의 레지듀얼 정보는 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 영상 복호화 장치의 레지듀얼 처리부는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S840). 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(230)는 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 단계 S850은 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다. The decoding method of FIG. 8 may be performed by the video decoding apparatus of FIG. 3. Dean systems S810 to S830 may be performed by the inter prediction unit 260, and the prediction information of step S810 and the residual information of step S840 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210. The residual processing unit of the image decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information (S840). Specifically, the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information, and the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients. Step S850 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit.
구체적으로 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S810). 영상 복호화 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다. In more detail, the image decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S810). The video decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
예를 들어, 상기 skip flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 스킵 모드가 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 상기 merge flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 머지 모드가 적용되는지 또는 MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 mode index를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다. For example, it may be determined whether the skip mode is applied to the current block based on the skip flag. In addition, it may be determined whether the merge mode is applied to the current block or whether the MVP mode is determined based on the merge flag. Alternatively, one of various inter prediction mode candidates may be selected based on the mode index. The inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode and/or an MVP mode, or may include various inter prediction modes to be described later.
영상 복호화 장치는 상기 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다(S820). 예를 들어, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 전술한 후보 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 예컨대, 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. The video decoding apparatus may derive motion information of the current block based on the determined inter prediction mode (S820). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (merge index). Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate. For example, motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
다른 예로, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, mvp 후보 리스트를 구성하고, 상기 mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 상기 선택은 전술한 후보 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 mvp와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 상기 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 상기 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다. As another example, when the MVP mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure an mvp candidate list and use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block. have. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (mvp flag or mvp index). In this case, the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD, and a motion vector of the current block may be derived based on the mvp of the current block and the MVD. In addition, a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information. A picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S830). 이 경우 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처를 도출하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다. The image decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion information of the current block (S830). In this case, the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and prediction samples of the current block may be derived using samples of a reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block. In some cases, a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치의 인터 예측부(260)는 예측 모드 결정부(261), 움직임 정보 도출부(262), 예측 샘플 도출부(263)를 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치의 인터 예측부(260)는 예측 모드 결정부(261)에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(262)에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부(263)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.For example, as shown in FIG. 9, the inter prediction unit 260 of the image decoding apparatus may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263. have. The inter prediction unit 260 of the video decoding apparatus determines a prediction mode for the current block based on the prediction mode information received from the prediction mode determination unit 261, and motion information received from the motion information derivation unit 262 The motion information (motion vector and/or reference picture index, etc.) of the current block may be derived based on the information about, and prediction samples of the current block may be derived by the prediction sample deriving unit 263.
영상 복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S840). 영상 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S850). 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다. The image decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information (S840). The image decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on the prediction samples (S850). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
전술한 바와 같이 인터 예측 절차는 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계, 도출된 움직임 정보에 기반한 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다. 상기 인터 예측 절차는 전술한 바와 같이 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치에서 수행될 수 있다.As described above, the inter prediction procedure may include determining an inter prediction mode, deriving motion information according to the determined prediction mode, and performing prediction based on the derived motion information (generating a prediction sample). As described above, the inter prediction procedure may be performed in an image encoding apparatus and an image decoding apparatus.
이하에서, 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a step of deriving motion information according to the prediction mode will be described in more detail.
전술한 바와 같이, 인터 예측은 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 영상 부호화 장치는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 현재 블록과 참조 블록 간 SAD(sum of absolute differences)를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.As described above, inter prediction may be performed using motion information of a current block. The video encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the image encoding apparatus may search for a similar reference block with high correlation using the original block in the original picture for the current block in units of fractional pixels within a predetermined search range within the reference picture, and derive motion information through this. can do. The similarity of blocks can be calculated based on the sum of absolute differences (SAD) between the current block and the reference block. In this case, motion information may be derived based on the reference block having the smallest SAD in the search area. The derived motion information may be signaled to the video decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
현재 블록에 대해 머지 모드(merge mode)가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보가 직접적으로 전송되지 않고, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하게 된다. 따라서, 머지 모드를 이용하였음을 알려주는 플래그 정보 및 어떤 주변 블록을 머지 후보로서 이용하였는지를 알려주는 후보 선택 정보(예컨대, 머지 인덱스)를 전송함으로써 현재 예측 블록의 움직임 정보를 지시할 수 있다. 본 개시에서 현재 블록은 예측 수행의 단위이므로, 현재 블록은 현재 예측 블록과 같은 의미로 사용되고, 주변 블록은 주변 예측 블록과 같은 의미로 사용될 수 있다.When the merge mode is applied to the current block, motion information of the current block is not directly transmitted, and motion information of the current block is derived using motion information of neighboring blocks. Accordingly, motion information of the current prediction block may be indicated by transmitting flag information indicating that the merge mode has been used and candidate selection information indicating which neighboring blocks are used as merge candidates (eg, merge index). In the present disclosure, since the current block is a unit for performing prediction, the current block is used in the same meaning as the current prediction block, and the neighboring block may be used in the same meaning as the neighboring prediction block.
영상 부호화 장치는 머지 모드를 수행하기 위해서 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용되는 머지 후보 블록(merge candidate block)을 서치할 수 있다. 예를 들어, 상기 머지 후보 블록은 최대 5개까지 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 머지 후보 블록의 최대 개수는 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더에서 전송될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 머지 후보 블록들을 찾은 후, 영상 부호화 장치는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있고, 이들 중 RD cost가 가장 작은 머지 후보 블록을 최종 머지 후보 블록으로 선택할 수 있다.In order to perform a merge mode, the video encoding apparatus may search for a merge candidate block used to induce motion information of a current block. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the number of merge candidate blocks is not limited thereto. The maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header or a tile group header, but is not limited thereto. After finding the merge candidate blocks, the image encoding apparatus may generate a merge candidate list, and among them, a merge candidate block having the smallest RD cost may be selected as a final merge candidate block.
본 개시는 상기 머지 후보 리스트를 구성하는 머지 후보 블록에 대한 다양한 실시예를 제공한다. 상기 머지 후보 리스트는 예를 들어 5개의 머지 후보 블록을 이용할 수 있다. 예를 들어, 4개의 공간적 머지 후보(spatial merge candidate)와 1개의 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)를 이용할 수 있다. The present disclosure provides various embodiments of a merge candidate block constituting the merge candidate list. The merge candidate list may use, for example, five merge candidate blocks. For example, four spatial merge candidates and one temporal merge candidate can be used.
도 10은 공간적 머지 후보로 이용될 수 있는 주변 블록들을 예시한 도면이다.10 is a diagram illustrating neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates.
도 11은 본 개시의 일 예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.11 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a merge candidate list according to an example of the present disclosure.
영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 현재 블록의 공간적 주변 블록들을 탐색하여 도출된 공간적 머지 후보들을 머지 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1110). 예를 들어, 상기 공간적 주변 블록들은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록(A0), 좌측 주변 블록(A1), 우상측 코너 주변 블록(B0), 상측 주변 블록(B1), 좌상측 코너 주변 블록(B2)들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 전술한 공간적 주변 블록들 이외에도 우측 주변 블록, 하측 주변 블록, 우하측 주변 블록 등 추가적인 주변 블록들이 더 상기 공간적 주변 블록들로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 상기 공간적 주변 블록들을 우선순위에 기반하여 탐색함으로써 가용한 블록들을 검출하고, 검출된 블록들의 움직임 정보를 상기 공간적 머지 후보들로 도출할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 도 10에 도시된 5개의 블록들을 A1, B1, B0, A0, B2의 순서대로 탐색하고 가용한 후보들을 순차적으로 인덱싱함으로써 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다.The image encoding apparatus/image decoding apparatus may insert spatial merge candidates derived by searching for spatial neighboring blocks of the current block into the merge candidate list (S1110). For example, the spatial neighboring blocks are a block around the lower left corner of the current block (A 0 ), a neighboring block on the left (A 1 ), a block around the upper right corner (B 0 ), as shown in FIG. It may include a neighboring block B 1 and a neighboring block B 2 of the upper left corner. However, as an example, in addition to the above-described spatial neighboring blocks, additional neighboring blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a right lower peripheral block may be further used as the spatial neighboring blocks. The image encoding apparatus/image decoding apparatus may detect available blocks by searching for the spatial neighboring blocks based on priority, and derive motion information of the detected blocks as the spatial merge candidates. For example, the video encoding apparatus/video decoding apparatus searches the five blocks shown in FIG. 10 in the order of A 1 , B 1 , B 0 , A 0 , and B 2 and sequentially indexes the available candidates. You can build a list.
영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 시간적 주변 블록을 탐색하여 도출된 시간적 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1120). 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록이 위치하는 현재 픽처와 다른 픽처인 참조 픽처 상에 위치할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 참조 픽처는 collocated 픽처 또는 col 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록은 상기 col 픽처 상에서의 상기 현재 블록에 대한 동일 위치 블록(co-located block)의 우하측 코너 주변 블록 및 우하측 센터 블록의 순서로 탐색될 수 있다. 한편, 메모리 부하를 줄이기 위해 motion data compression이 적용되는 경우, 상기 col 픽처에 대해 일정 저장 단위마다 특정 움직임 정보를 대표 움직임 정보로 저장할 수 있다. 이 경우 상기 일정 저장 단위 내의 모든 블록에 대한 움직임 정보를 저장할 필요가 없으며 이를 통하여 motion data compression 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 일정 저장 단위는 예를 들어 16x16 샘플 단위, 또는 8x8 샘플 단위 등으로 미리 정해질 수도 있고, 또는 영상 부호화 장치에서 영상 복호화 장치로 상기 일정 저장 단위에 대한 사이즈 정보가 시그널링될 수도 있다. 상기 motion data compression이 적용되는 경우 상기 시간적 주변 블록의 움직임 정보는 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 상기 일정 저장 단위의 대표 움직임 정보로 대체될 수 있다. 즉, 이 경우 구현 측면에서 보면, 상기 시간적 주변 블록의 좌표에 위치하는 예측 블록이 아닌, 상기 시간적 주변 블록의 좌표(좌상단 샘플 포지션)를 기반으로 일정 값만큼 산술적 오른쪽 쉬프트 후 산술적 왼쪽 쉬프트 한 위치를 커버하는 예측 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 시간적 머지 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 2nx2n 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>n)<<n), (yTnb>>n)<<n))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 16x16 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>4)<<4), (yTnb>>4)<<4))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 8x8 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>3)<<3), (yTnb>>3)<<3))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다.The image encoding apparatus/image decoding apparatus may insert a temporal merge candidate derived by searching for a temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S1120). The temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located. The reference picture in which the temporal neighboring block is located may be referred to as a collocated picture or a col picture. The temporal neighboring block may be searched in the order of a lower-right corner neighboring block and a lower-right center block of a co-located block with respect to the current block on the col picture. Meanwhile, when motion data compression is applied to reduce the memory load, specific motion information for the col picture may be stored as representative motion information for each predetermined storage unit. In this case, it is not necessary to store motion information for all blocks in the predetermined storage unit, and motion data compression effect can be obtained through this. In this case, the predetermined storage unit may be previously determined as, for example, a 16x16 sample unit or an 8x8 sample unit, or size information on the predetermined storage unit may be signaled from an image encoding apparatus to an image decoding apparatus. When the motion data compression is applied, motion information of the temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of the predetermined storage unit in which the temporal neighboring block is located. That is, in this case, in terms of implementation, a position that is arithmetically shifted to the left after an arithmetic right shift by a predetermined value based on the coordinates (upper left sample position) of the temporal neighboring block, not a prediction block located at the coordinates of the temporal neighboring block. The temporal merge candidate may be derived based on motion information of a covered prediction block. For example, when the predetermined storage unit 2 n x2 n sample units, the coordinates of the temporally neighboring blocks (xTnb, yTnb) If la, the ((xTnb >> n) << n ) the modified position, ( Motion information of a prediction block located at yTnb>>n)<<n)) may be used for the temporal merge candidate. Specifically, for example, when the predetermined storage unit is a 16x16 sample unit, if the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb>>4)<<4), (yTnb The motion information of the prediction block located at >>4)<<4)) may be used for the temporal merge candidate. Or, for example, when the predetermined storage unit is an 8x8 sample unit, if the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb>>3)<<3), (yTnb> Motion information of the prediction block located at >3)<<3)) may be used for the temporal merge candidate.
다시 도 11을 참조하면, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1130). 상기 최대 머지 후보들의 개수는 미리 정의되거나 영상 부호화 장치에서 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치는 상기 최대 머지 후보들의 개수에 관한 정보를 생성하고, 인코딩하여 비트스트림 형태로 상기 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 상기 최대 머지 후보들의 개수가 다 채워지면 이후의 후보 추가 과정(S1140)은 진행하지 않을 수 있다. Referring back to FIG. 11, the image encoding apparatus/image decoding apparatus may check whether the number of current merge candidates is smaller than the number of maximum merge candidates (S1130). The number of the maximum merge candidates may be defined in advance or may be signaled from the image encoding apparatus to the image decoding apparatus. For example, the image encoding apparatus may generate information on the number of the maximum merge candidates, encode, and transmit the information to the image decoding apparatus in the form of a bitstream. When the maximum number of merge candidates is filled, a subsequent candidate addition process (S1140) may not proceed.
단계 S1130의 확인 결과 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작은 경우, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 소정의 방식에 따라 추가 머지 후보를 유도한 후 상기 머지 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1140). As a result of checking in step S1130, if the number of the current merge candidates is smaller than the number of the maximum merge candidates, the video encoding apparatus/video decoding apparatus may derive an additional merge candidate according to a predetermined method and then insert it into the merge candidate list. Yes (S1140).
단계 S1130의 확인 결과 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작지 않은 경우, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 상기 머지 후보 리스트의 구성을 종료할 수 있다. 이 경우 영상 부호화 장치는 RD cost 기반으로 상기 머지 후보 리스트를 구성하는 머지 후보들 중 최적의 머지 후보를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 후보 선택 정보(ex. merge index)를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 머지 후보 리스트 및 상기 후보 선택 정보를 기반으로 상기 최적의 머지 후보를 선택할 수 있다. When the number of the current merge candidates is not smaller than the number of the maximum merge candidates as a result of checking in step S1130, the image encoding apparatus/video decoding apparatus may terminate the construction of the merge candidate list. In this case, the image encoding apparatus may select an optimal merge candidate among merge candidates constituting the merge candidate list based on RD cost, and signals candidate selection information (ex. merge index) indicating the selected merge candidate to the image decoding apparatus. can do. The video decoding apparatus may select the optimal merge candidate based on the merge candidate list and the candidate selection information.
상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 사용될 수 있으며, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있음은 전술한 바와 같다. 영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 레지듀얼 샘플들 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있음은 전술한 바와 같다.As described above, motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block, and prediction samples of the current block may be derived based on the motion information of the current block. The image encoding apparatus may derive residual samples of the current block based on the prediction samples, and may signal residual information about the residual samples to the image decoding apparatus. As described above, the image decoding apparatus may generate reconstructed samples based on the residual samples derived based on the residual information and the prediction samples, and generate a reconstructed picture based on the residual samples.
현재 블록에 대해 스킵 모드(skip mode)가 적용되는 경우, 앞에서 머지 모드가 적용되는 경우와 동일한 방법으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 다만, 스킵 모드가 적용되는 경우 해당 블록에 대한 레지듀얼 신호가 생략되며 따라서 예측 샘플들이 바로 복원 샘플들로 이용될 수 있다.When a skip mode is applied to the current block, motion information of the current block may be derived in the same manner as previously applied to the merge mode. However, when the skip mode is applied, the residual signal for the corresponding block is omitted, and thus prediction samples can be directly used as reconstructed samples.
현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록(예를 들어, 도 10에 도시된 주변 블록)의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록(또는 Col 블록)에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, mvp) 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록에 대응하는 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터 예측자 후보로 사용될 수 있다. 쌍예측이 적용되는 경우, L0 움직임 정보 도출을 위한 mvp 후보 리스트와 L1 움직임 정보 도출을 위한 mvp 후보 리스트가 개별적으로 생성되어 이용될 수 있다. 현재 블록에 대한 예측 정보(또는 예측에 관한 정보)는 상기 mvp 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 예측자 후보를 지시하는 후보 선택 정보(ex. MVP 플래그 또는 MVP 인덱스)를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부는 상기 후보 선택 정보를 이용하여, mvp 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서, 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 선택할 수 있다. 영상 부호화 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 영상 복호화 장치의 예측부는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 영상 복호화 장치의 예측부는 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다. When the MVP mode is applied to the current block, a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block (eg, a neighboring block shown in FIG. 10) and/or a motion vector corresponding to a temporal neighboring block (or Col block) are used. Thus, a motion vector predictor (mvp) candidate list may be generated. That is, a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and/or a motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate of the current block. When bi-prediction is applied, an mvp candidate list for deriving L0 motion information and an mvp candidate list for deriving L1 motion information may be separately generated and used. Prediction information (or information on prediction) for the current block is candidate selection information indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from among motion vector predictor candidates included in the mvp candidate list (ex. MVP flag or MVP index) It may include. In this case, the prediction unit may select a motion vector predictor of the current block from among the motion vector predictor candidates included in the mvp candidate list using the candidate selection information. The predictor of the video encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, encode the motion vector, and output it in the form of a bitstream. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block. The prediction unit of the image decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the prediction information, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor. The prediction unit of the video decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index indicating a reference picture from the prediction information.
도 12는 본 개시의 일 예에 따른 움직임 벡터 예측자 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.12 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a motion vector predictor candidate list according to an example of the present disclosure.
먼저, 현재 블록의 공간적 후보 블록을 탐색하여 가용한 후보 블록을 mvp 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1210). 이후, mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보가 2개 미만인지 여부가 판단되고(S1220), 2개인 경우, mvp 후보 리스트의 구성을 완료할 수 있다. First, a spatial candidate block of the current block may be searched and an available candidate block may be inserted into the mvp candidate list (S1210). Thereafter, it is determined whether there are less than two mvp candidates included in the mvp candidate list (S1220), and if there are two, the construction of the mvp candidate list may be completed.
단계 S1220에서, 가용한 공간적 후보 블록이 2개 미만인 경우, 현재 블록의 시간적 후보 블록을 탐색하여 가용한 후보 블록을 mvp 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1230). 시간적 후보 블록이 가용하지 않은 경우, 제로 움직임 벡터를 mvp 후보 리스트에 삽입(S1240)함으로써, mvp 후보 리스트의 구성을 완료할 수 있다.In step S1220, when there are less than two available spatial candidate blocks, a temporal candidate block of the current block may be searched and an available candidate block may be inserted into the mvp candidate list (S1230). When the temporal candidate block is not available, the construction of the mvp candidate list may be completed by inserting a zero motion vector into the mvp candidate list (S1240).
한편, MVP 모드가 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 시그널링될 수 있다. 이경우 L0 예측을 위한 참조 픽처 인덱스(refidxL0)와 L1 예측을 위한 참조 픽처 인덱스(refidxL1)가 구분되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVP 모드가 적용되고 쌍예측(BI prediction)이 적용되는 경우, 상기 refidxL0에 관한 정보 및 refidxL1에 관한 정보가 둘 다 시그널링될 수 있다. Meanwhile, when the MVP mode is applied, a reference picture index may be explicitly signaled. In this case, a reference picture index (refidxL0) for L0 prediction and a reference picture index (refidxL1) for L1 prediction may be classified and signaled. For example, when the MVP mode is applied and BI prediction is applied, both information on refidxL0 and information on refidxL1 may be signaled.
전술한 바와 같이, MVP 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치에서 도출된 MVD에 관한 정보가 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. MVD에 관한 정보는 예를 들어 MVD 절대값 및 부호에 대한 x, y 성분을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, MVD 절대값이 0보다 큰지, 및 1보다 큰지 여부, MVD 나머지를 나타내는 정보가 단계적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVD 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타내는 정보는 MVD 절대값이 0보다 큰지 여부를 나타내는 flag 정보의 값이 1인 경우에 한하여 시그널링될 수 있다.As described above, when the MVP mode is applied, information on MVD derived from the video encoding apparatus may be signaled to the video decoding apparatus. The information on the MVD may include, for example, information indicating the absolute value of the MVD and the x and y components of the sign. In this case, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 and greater than 1, and the rest of the MVD may be signaled in stages. For example, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 1 may be signaled only when a value of flag information indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 is 1.
도 13은 본 개시의 일 예에 따라 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 MVD를 전송하기 위한 신택스 구조를 도시한 도면이다.13 is a diagram illustrating a syntax structure for transmitting MVD from an image encoding device to an image decoding device according to an example of the present disclosure.
도 13에서, abs_mvd_greater0_flag[0]은 MVD의 x성분의 절대값이 0보다 큰지 여부를 나타내고, abs_mvd_greater0_flag[1]은 MVD의 y성분의 절대값이 0보다 큰지 여부를 나타낸다. 유사하게, abs_mvd_greater1_flag[0]은 MVD의 x성분의 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타내고, abs_mvd_greater1_flag[1]은 MVD의 y성분의 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타낸다. 도 13에 도시된 바와 같이, abs_mvd_greater1_flag는 abs_mvd_greater0_flag이 1일 때에만 전송될 수 있다. 도 13에서, abs_mvd_minus2는 MVD의 절대값에서 2를 뺀 값을 나타내고, mvd_sign_flag는 MVD의 부호가 플러스인지 마이너스인지 여부를 나타낸다. 도 13에 도시된 신택스 구조를 이용하여 MVD는 아래의 수식 1과 같이 도출될 수 있다.In FIG. 13, abs_mvd_greater0_flag[0] indicates whether the absolute value of the x component of MVD is greater than 0, and abs_mvd_greater0_flag[1] indicates whether the absolute value of the y component of MVD is greater than 0. Similarly, abs_mvd_greater1_flag[0] indicates whether the absolute value of the x component of MVD is greater than 1, and abs_mvd_greater1_flag[1] indicates whether the absolute value of the y component of MVD is greater than 1. As shown in FIG. 13, abs_mvd_greater1_flag can be transmitted only when abs_mvd_greater0_flag is 1. In FIG. 13, abs_mvd_minus2 represents a value obtained by subtracting 2 from the absolute value of MVD, and mvd_sign_flag represents whether the sign of the MVD is positive or negative. Using the syntax structure shown in FIG. 13, the MVD can be derived as in Equation 1 below.
[수식 1] [Equation 1]
MVD[compIdx] = abs_mvd_greater0_flag[compIdx] *(abs_mvd_minus2[compIdx] + 2)*(1 - 2 * mvd_sign_flag[compIdx])MVD[compIdx] = abs_mvd_greater0_flag[compIdx] *(abs_mvd_minus2[compIdx] + 2)*(1-2 * mvd_sign_flag[compIdx])
한편, L0 예측을 위한 MVD (MVDL0)와 L1 예측을 위한 MVD(MVDL1)이 구분되어 시그널링될 수도 있으며, 상기 MVD에 관한 정보는 MVDL0에 관한 정보 및/또는 MVDL1에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 현재 블록에 MVP 모드가 적용되고 BI 예측이 적용되는 경우, 상기 MVDL0에 관한 정보 및 MVDL1에 관한 정보가 둘 다 시그널링될 수 있다.Meanwhile, MVD (MVDL0) for L0 prediction and MVD (MVDL1) for L1 prediction may be differentiated and signaled, and the information on MVD may include information on MVDL0 and/or information on MVDL1. For example, when the MVP mode is applied to the current block and BI prediction is applied, both the information on the MVDL0 and the information on the MVDL1 may be signaled.
IBC(Intra Block Copy) 예측의 개요Overview of Intra Block Copy (IBC) prediction
이하, 본 개시에 따른 IBC 예측에 대해 설명한다. Hereinafter, IBC prediction according to the present disclosure will be described.
IBC 예측은 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치의 예측부에서 수행될 수 있다. IBC 예측은 간단히 IBC라고 불릴 수 있다. 상기 IBC는 예를 들어 SCC (screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. 상기 IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 개시에서 설명된 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 예를 들어, IBC에서는 전술한 움직임 정보(움직임 벡터) 도출 방법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 인터 예측 기법들 중 적어도 하나는 상기 IBC 예측을 고려하여 일부 수정되어 이용될 수도 있다. 상기 IBC는 현재 픽처를 참조할 수 있으며, 따라서 CPR (current picture referencing)이라고 불릴 수도 있다. IBC prediction may be performed by a prediction unit of an image encoding apparatus/image decoding apparatus. The IBC prediction can be simply called IBC. The IBC may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC). The IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure. For example, in IBC, at least one of the aforementioned methods of deriving motion information (motion vector) may be used. At least one of the inter prediction techniques may be partially modified and used in consideration of the IBC prediction. The IBC may refer to the current picture, and thus may be referred to as CPR (current picture referencing).
IBC를 위하여, 영상 부호화 장치는 블록 매칭 (BM)을 수행하여 현재 블록(ex. CU)에 대한 최적의 블록 벡터(또는 움직임 벡터)를 도출할 수 있다. 상기 도출된 블록 벡터(또는 움직임 벡터)는 전술한 인터 예측에서의 움직임 정보(움직임 벡터)의 시그널링과 유사한 방법을 이용하여 비트스트림을 통하여 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 시그널링된 블록 벡터(움직임 벡터)를 통하여 현재 픽처 내에서 상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 도출할 수 있으며, 이를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 신호(예측된 블록 or 예측 샘플들)를 도출할 수 있다. 여기서 상기 블록 벡터(또는 움직임 벡터)는 현재 블록으로부터 현재 픽처 내 이미 복원된 영역에 위치하는 참조 블록까지의 변위(displacement)를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 블록 벡터(또는 움직임 벡터)는 변위 벡터라고 불릴 수도 있다. 이하, IBC에서 상기 움직임 벡터는 상기 블록 벡터 또는 상기 변위 벡터에 대응될 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터는 루마 성분에 대한 움직임 벡터(루마 움직임 벡터) 또는 크로마 성분에 대한 움직임 벡터(크로마 움직임 벡터)를 포함할 수 있다. 예를 들어, IBC 코딩된 CU에 대한 루마 움직임 벡터는 정수 샘플 단위(즉, integer precision)일 수 있다. 크로마 움직임 벡터 또한 정수 샘플 단위로 클리핑될(clipped) 수 있다. 전술한 바와 같이 IBC는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 루마 움직임 벡터는 전술한 머지 모드 또는 MVP 모드를 이용하여 부호화/복호화될 수 있다. For IBC, the video encoding apparatus may derive an optimal block vector (or motion vector) for a current block (ex. CU) by performing block matching (BM). The derived block vector (or motion vector) may be signaled to an image decoding apparatus through a bitstream using a method similar to signaling of motion information (motion vector) in the above-described inter prediction. The video decoding apparatus may derive a reference block for the current block in the current picture through the signaled block vector (motion vector), and through this, a prediction signal (predicted block or prediction samples) for the current block. Can be derived. Here, the block vector (or motion vector) may represent a displacement from a current block to a reference block located in an already reconstructed area in the current picture. Therefore, the block vector (or motion vector) may be called a displacement vector. Hereinafter, in IBC, the motion vector may correspond to the block vector or the displacement vector. The motion vector of the current block may include a motion vector for a luma component (a luma motion vector) or a motion vector for a chroma component (a chroma motion vector). For example, the luma motion vector for the IBC coded CU may be in integer sample units (ie, integer precision). The chroma motion vector can also be clipped in units of integer samples. As described above, the IBC may use at least one of inter prediction techniques, and for example, the luma motion vector may be encoded/decoded using the merge mode or the MVP mode described above.
루마 IBC 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우, 루마 IBC 블록에 대한 머지 후보 리스트는 도 11을 참조하여 설명한 인터 모드에서의 머지 후보 리스트와 유사하게 구성될 수 있다. 다만, 루마 IBC 블록의 경우, 머지 후보로서 시간적 주변 블록은 이용되지 않을 수 있다. When the merge mode is applied to the luma IBC block, the merge candidate list for the luma IBC block may be configured similarly to the merge candidate list in the inter mode described with reference to FIG. 11. However, in the case of a luma IBC block, a temporal neighboring block may not be used as a merge candidate.
루마 IBC 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우, 루마 IBC 블록에 대한 mvp 후보 리스트는 도 12를 참조하여 설명한 인터 모드에서의 mvp 후보 리스트와 유사하게 구성될 수 있다. 다만, 루마 IBC 블록의 경우, mvp 후보로서 시간적 후보 블록은 이용되지 않을 수 있다.When the MVP mode is applied to the luma IBC block, the mvp candidate list for the luma IBC block may be configured similarly to the mvp candidate list in the inter mode described with reference to FIG. 12. However, in the case of a luma IBC block, a temporal candidate block may not be used as an mvp candidate.
IBC는 현재 픽처 내 이미 복원된 영역으로부터 참조 블록을 도출한다. 이 때, 메모리 소비와 영상 복호화 장치의 복잡도를 감소하기 위해, 현재 픽처 내 이미 복원된 영역 중 기정의된 영역(predefined area)만이 참조될 수 있다. 상기 기정의된 영역은 현재 블록이 포함된 현재 CTU를 포함할 수 있다. 이와 같이, 참조 가능한 복원 영역을 기정의된 영역으로 제한함으로써, IBC 모드는 로컬 온-칩 메모리(local on-chip memory)를 사용하여 하드웨어적으로 구현될 수 있다. IBC derives a reference block from an already reconstructed area in the current picture. In this case, in order to reduce memory consumption and complexity of the image decoding apparatus, only a predefined area among the reconstructed areas in the current picture may be referenced. The predefined area may include a current CTU including a current block. In this way, by limiting the referenceable recovery area to a predefined area, the IBC mode can be implemented in hardware using a local on-chip memory.
IBC를 수행하는 영상 부호화 장치는 상기 기정의된 영역을 탐색하여 가장 작은 RD cost를 갖는 참조 블록을 결정하고, 참조 블록과 현재 블록의 위치에 기반하여 움직임 벡터(블록 벡터)를 도출할 수 있다.An image encoding apparatus performing IBC may search for the predefined area to determine a reference block having the smallest RD cost, and derive a motion vector (block vector) based on the positions of the reference block and the current block.
현재 블록에 대해 IBC를 적용할 지 여부는 CU 레벨에서, IBC 수행 정보로서 시그널링될 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터의 시그널링 방법(IBC MVP 모드 또는 IBC 스킵/머지 모드)에 관한 정보가 시그널링될 수 있다. IBC 수행 정보는 현재 블록의 예측 모드를 결정하는데 이용될 수 있다. 따라서, IBC 수행 정보는 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 포함될 수 있다.Whether to apply IBC to the current block may be signaled as IBC performance information at the CU level. Information on a signaling method (IBC MVP mode or IBC skip/merge mode) of the motion vector of the current block may be signaled. The IBC performance information may be used to determine the prediction mode of the current block. Accordingly, the IBC performance information may be included in the information on the prediction mode of the current block.
IBC 스킵/머지 모드의 경우, 머지 후보 인덱스가 시그널링되어 머지 후보 리스트에 포함된 블록 벡터들 중 현재 루마 블록의 예측에 사용될 블록 벡터를 지시하기 위해 사용될 수 있다. 이 때, 머지 후보 리스트는 IBC로 부호화된 주변 블록들을 포함할 수 있다. 머지 후보 리스트는 공간적 머지 후보를 포함할 수 있으며, 시간적 머지 후보는 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 또한, 머지 후보 리스트는 추가적으로 HMVP(Histrory-based motion vector predictor) 후보 및/또는 페어와이즈(pairwise) 후보를 포함할 수 있다.In the case of the IBC skip/merge mode, a merge candidate index may be signaled and used to indicate a block vector to be used for prediction of a current luma block among block vectors included in the merge candidate list. In this case, the merge candidate list may include neighboring blocks encoded with IBC. The merge candidate list may include a spatial merge candidate and may be configured not to include a temporal merge candidate. In addition, the merge candidate list may additionally include a history-based motion vector predictor (HMVP) candidate and/or a pairwise candidate.
IBC MVP 모드의 경우, 블록 벡터 차분값이 전술한 인터 모드의 움직임 벡터 차분값과 동일한 방법으로 부호화될 수 있다. 블록 벡터 예측 방법은 인터 모드의 MVP 모드와 유사하게 2개의 후보들을 예측자로서 포함하는 mvp 후보 리스트를 구성하여 이용할 수 있다. 상기 2개의 후보들 중 하나는 좌측 주변 블록으로부터 유도되고, 나머지 하나는 상측 주변 블록으로부터 유도될 수 있다. 이 때, 좌측 또는 상측 주변 블록이 IBC로 부호화된 경우에만 해당 주변 블록으로부터 후보를 유도할 수 있다. 만약 좌측 또는 상측 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 예컨대, IBC로 부호화되지 않은 경우, 디폴트 블록 벡터가 예측자로서 mvp 후보 리스트에 포함될 수 있다. 또한, 2개의 블록 벡터 예측자들 중 하나를 지시하기 위한 정보(예컨대, 플래그)가 후보 선택 정보로서 시그널링되고 이용되는 것은 인터 모드의 MVP 모드와 유사하다. 상기 mvp 후보 리스트는 디폴트 블록 벡터로서 HMVP 후보 및/또는 제로 움직임 벡터를 포함할 수 있다.In the case of the IBC MVP mode, the block vector difference value may be encoded in the same manner as the motion vector difference value of the aforementioned inter mode. The block vector prediction method may construct and use an mvp candidate list including two candidates as predictors, similar to the MVP mode of the inter mode. One of the two candidates may be derived from a left neighboring block, and the other one may be derived from an upper neighboring block. In this case, a candidate can be derived from the neighboring block only when the left or upper neighboring block is encoded by IBC. If the left or upper neighboring block is not available, for example, if it is not encoded by IBC, a default block vector may be included in the mvp candidate list as a predictor. In addition, information (eg, a flag) for indicating one of the two block vector predictors is signaled and used as candidate selection information is similar to the MVP mode of the inter mode. The mvp candidate list may include an HMVP candidate and/or a zero motion vector as a default block vector.
상기 HMVP 후보는 히스토리 기반 MVP 후보라고 지칭될 수 있으며, 현재 블록의 부호화/복호화 이전에 사용된 MVP 후보, 머지 후보 또는 블록 벡터 후보는 HMVP 후보로서 HMVP 리스트에 저장될 수 있다. 이 후, 현재 블록의 머지 후보 리스트 또는 mvp 후보 리스트가 최대 개수의 후보를 포함하지 못하는 경우, HMVP 리스트에 저장된 후보가 HMVP 후보로서 현재 블록의 머지 후보 리스트 또는 mvp 후보 리스트에 추가될 수 있다.The HMVP candidate may be referred to as a history-based MVP candidate, and the MVP candidate, merge candidate, or block vector candidate used before encoding/decoding of the current block may be stored in the HMVP list as the HMVP candidate. Thereafter, when the merge candidate list or mvp candidate list of the current block does not include the maximum number of candidates, the candidates stored in the HMVP list may be added to the merge candidate list or mvp candidate list of the current block as HMVP candidates.
상기 페어와이즈(pairwise) 후보는 현재 블록의 머지 후보 리스트에 이미 포함된 후보들 중 미리 정해진 순서에 따라 2개의 후보를 선택하고, 선택된 2개의 후보를 평균함으로써 유도되는 후보를 의미한다. The pairwise candidate refers to a candidate derived by selecting two candidates according to a predetermined order among candidates already included in the merge candidate list of the current block and averaging the selected two candidates.
도 14는 IBC 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video encoding method.
도 15는 본 개시에 따른 IBC 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 수행하는 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.15 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video encoding method according to the present disclosure.
도 14의 인코딩 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S1410은 예측부에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S1420은 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 단계 S1420은 감산부(115)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S1430은 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S1430의 예측 정보는 예측부에 의하여 도출되고, 단계 S1430의 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 영상 부호화 장치의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(130)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩될 수 있다. The encoding method of FIG. 14 may be performed by the video encoding apparatus of FIG. 2. Specifically, step S1410 may be performed by the prediction unit, and step S1420 may be performed by the residual processing unit. Specifically, step S1420 may be performed by the subtraction unit 115. Step S1430 may be performed by the entropy encoding unit 190. The prediction information of step S1430 may be derived by the prediction unit, and the residual information of step S1430 may be derived by the residual processing unit. The residual information is information on the residual samples. The residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples. As described above, the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the image encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130. Information about the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 IBC 예측(IBC 기반 예측)을 수행할 수 있다(S1410). 영상 부호화 장치는 현재 블록의 예측 모드 및 움직임 벡터(블록 벡터)를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 상기 예측 모드는 전술한 인터 예측 모드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서 예측 모드 결정, 움직임 벡터 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, IBC 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 수행하는 영상 부호화 장치의 예측부는 예측 모드 결정부, 움직임 벡터 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있다. 예측 모드 결정부에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 벡터 도출부에서 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치의 예측부는 현재 픽처의 복원된 영역(또는 복원된 영역 중 일정 영역(서치 영역)) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 변위 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 영상 부호화 장치는 다양한 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 율-왜곡 비용(RD cost)을 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다. 그러나, 영상 부호화 장치가 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하는 방법은 상기 예로 한정되지 않으며, 다양한 방법들이 이용될 수 있다.The image encoding apparatus may perform IBC prediction (IBC-based prediction) on the current block (S1410). The image encoding apparatus may derive a prediction mode and a motion vector (block vector) of the current block, and generate prediction samples of the current block. The prediction mode may include at least one of the aforementioned inter prediction modes. Here, a procedure for determining a prediction mode, deriving a motion vector, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed prior to another procedure. For example, as illustrated in FIG. 15, a prediction unit of an image encoding apparatus that performs an IBC-based video/image encoding method may include a prediction mode determination unit, a motion vector derivation unit, and a prediction sample derivation unit. A prediction mode determination unit may determine a prediction mode for the current block, a motion vector derivation unit may derive a motion vector of the current block, and a prediction sample derivation unit may derive prediction samples of the current block. For example, the prediction unit of the video encoding apparatus searches for a block similar to the current block within the reconstructed area (or a certain area (search area) of the reconstructed area) of the current picture, and the difference from the current block is minimal or Reference blocks below a certain standard can be derived. The image encoding apparatus may derive a motion vector based on a difference in displacement between the reference block and the current block. The image encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among various prediction modes. The video encoding apparatus may compare rate-distortion costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block. However, the method of determining the prediction mode for the current block by the image encoding apparatus is not limited to the above example, and various methods may be used.
예를 들어, 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들로부터 머지 후보들을 유도하고, 유도된 머지 후보들을 이용하여 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 상기 현재 블록과 중 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 도출할 수 있다. For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video encoding apparatus may derive merge candidates from neighboring blocks of the current block and construct a merge candidate list using the derived merge candidates. . In addition, the image encoding apparatus may derive a reference block in which a difference between the current block and the current block among reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list is a minimum or less than a predetermined reference. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the image decoding apparatus. The motion vector of the current block may be derived by using the motion vector of the selected merge candidate.
다른 예로, 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들로부터 mvp (motion vector predictor) 후보들을 유도하고, 유도된 mvp 후보들을 이용하여 mvp 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상기 mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 전술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 mvp 후보들 중 상기 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 상기 선택된 mvp 후보가 될 수 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 mvp를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 상기 선택된 mvp 후보를 가리키는 인덱스 정보 및 상기 MVD에 관한 정보가 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. As another example, when the MVP mode is applied to the current block, the video encoding apparatus derives motion vector predictor (mvp) candidates from neighboring blocks of the current block, and constructs an mvp candidate list using the derived mvp candidates. I can. In addition, the image encoding apparatus may use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block. In this case, for example, a motion vector indicating a reference block derived by motion estimation described above may be used as a motion vector of the current block, and the difference between the motion vector of the current block among the mvp candidates is the smallest. An mvp candidate having a motion vector may be the selected mvp candidate. A motion vector difference (MVD) which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block may be derived. In this case, index information indicating the selected mvp candidate and information about the MVD may be signaled to the video decoding apparatus.
영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1420). 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 비교를 통하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 예컨대, 상기 레지듀얼 샘플은 원본 샘플로부터 대응하는 예측 샘플을 감산함으로써 도출될 수 있다.The image encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples (S1420). The image encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples. For example, the residual sample may be derived by subtracting a corresponding prediction sample from an original sample.
영상 부호화 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1430). 영상 부호화 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 벡터에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 모드 정보 중 skip flag는 현재 블록에 대해 스킵 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보이며, merge flag는 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보이다. 또는 예측 모드 정보는 mode index와 같이, 복수의 예측 모드들 중 하나를 지시하는 정보일 수도 있다. 상기 skip flag와 merge flag가 각각 0일 경우, 현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 것으로 결정될 수 있다. 상기 움직임 벡터에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 상기 후보 선택 정보 중 merge index는 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우에 시그널링될 수 있으며, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나를 선택하기 위한 정보일 수 있다. 상기 후보 선택 정보 중 mvp flag 또는 mvp index는 현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우에 시그널링될 수 있으며, mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보들 중 하나를 선택하기 위한 정보일 수 있다. 또한 상기 움직임 벡터에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 벡터에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. The image encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information (S1430). The image encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream. The prediction information is information related to the prediction procedure and may include prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index, etc.) and information on a motion vector. Among the prediction mode information, the skip flag is information indicating whether the skip mode is applied to the current block, and the merge flag is information indicating whether the merge mode is applied to the current block. Alternatively, the prediction mode information may be information indicating one of a plurality of prediction modes, such as a mode index. When the skip flag and the merge flag are each 0, it may be determined that the MVP mode is applied to the current block. The information on the motion vector may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag or mvp index) that is information for deriving a motion vector. Among the candidate selection information, the merge index may be signaled when a merge mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of merge candidates included in the merge candidate list. Among the candidate selection information, the mvp flag or mvp index may be signaled when the MVP mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of mvp candidates included in the mvp candidate list. In addition, the information on the motion vector may include information on the above-described MVD. In addition, the information on the motion vector may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or bi prediction is applied. The residual information is information on the residual samples. The residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 영상 복호화 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 영상 복호화 장치로 전달될 수도 있다. The output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to an image decoding device, or may be transmitted to an image decoding device through a network.
한편, 전술한 바와 같이 영상 부호화 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록을 포함하는 픽처)를 생성할 수 있다. 이는 영상 복호화 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 영상 부호화 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 영상 부호화 장치는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)을 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.Meanwhile, as described above, the image encoding apparatus may generate a reconstructed picture (a picture including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the video encoding apparatus derives the same prediction result as that performed by the video decoding apparatus, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the apparatus for encoding an image may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
도 16은 IBC 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating an IBC-based video/video decoding method.
도 17은 본 개시에 따른 IBC 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 수행하는 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.17 is a diagram illustrating a configuration of a prediction unit that performs an IBC-based video/video decoding method according to the present disclosure.
영상 복호화 장치는 상기 영상 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 IBC 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다. The image decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the image encoding apparatus. The image decoding apparatus may perform IBC prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
도 16의 디코딩 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 딘계 S1610 내지 S1630은 예측부에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S1610의 예측 정보 및 단계 S1640의 레지듀얼 정보는 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 영상 복호화 장치의 레지듀얼 처리부는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1640). 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(230)는 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 단계 S1650은 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다. The decoding method of FIG. 16 may be performed by the video decoding apparatus of FIG. 3. Dean systems S1610 to S1630 may be performed by the prediction unit, and the prediction information of step S1610 and the residual information of step S1640 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210. The residual processing unit of the image decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information (S1640). Specifically, the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information, and the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients. Step S1650 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit.
구체적으로 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S1610). 영상 복호화 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다. In more detail, the image decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S1610). The video decoding apparatus may determine which prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
예를 들어, 상기 skip flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 스킵 모드가 적용되지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 상기 merge flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 머지 모드가 적용되지 또는 MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 mode index를 기반으로 다양한 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 전술한 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다. For example, it may be determined whether the skip mode is applied to the current block based on the skip flag. In addition, it may be determined whether the merge mode is applied to the current block or the MVP mode is determined based on the merge flag. Alternatively, one of various prediction mode candidates may be selected based on the mode index. The prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode and/or an MVP mode, or may include the aforementioned various inter prediction modes.
영상 복호화 장치는 상기 결정된 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S1620). 예를 들어, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 전술한 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 전술한 후보 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 도출할 수 있다. 예컨대, 상기 선택된 머지 후보의 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있다. The image decoding apparatus may derive a motion vector of the current block based on the determined prediction mode (S1620). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure the above-described merge candidate list and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (merge index). The motion vector of the current block may be derived by using the motion vector of the selected merge candidate. For example, the motion vector of the selected merge candidate may be used as the motion vector of the current block.
다른 예로, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, mvp 후보 리스트를 구성하고, 상기 mvp 후보 리스트에 포함된 mvp 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 상기 선택은 전술한 후보 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 mvp와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.As another example, when the MVP mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure an mvp candidate list and use a motion vector of an mvp candidate selected from among mvp candidates included in the mvp candidate list as the mvp of the current block. have. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (mvp flag or mvp index). In this case, the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD, and a motion vector of the current block may be derived based on the mvp of the current block and the MVD.
영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1630). 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 현재 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다. The image decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion vector of the current block (S1630). Predictive samples of the current block may be derived using samples of a reference block indicated by the motion vector of the current block on the current picture. In some cases, a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, IBC 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 수행하는 영상 복호화 장치의 예측부는 예측 모드 결정부, 움직임 벡터 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치의 예측부는 예측 모드 결정부에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 벡터 도출부에서 수신된 움직임 벡터에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 17, a prediction unit of an image decoding apparatus that performs an IBC-based video/image decoding method may include a prediction mode determination unit, a motion vector derivation unit, and a prediction sample derivation unit. The prediction unit of the video decoding apparatus determines a prediction mode for the current block based on the prediction mode information received from the prediction mode determination unit, and moves the current block based on the information on the motion vector received from the motion vector derivation unit. A vector may be derived, and a prediction sample deriving unit may derive prediction samples of the current block.
영상 복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1640). 영상 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. (S1650). 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다. The image decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information (S1640). The image decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on the prediction samples. (S1650). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
전술한 바와 같이, 하나의 유닛(ex. 코딩 유닛(CU))은 루마 블록(루마 CB(coding block))과 크로마 블록(크로마 CB)을 포함할 수 있다. 이 때, 루마 블록과 이에 대응하는 크로마 블록은 동일한 움직임 정보(ex. 움직임 벡터)를 가질 수도 있고, 또는 상이한 움직임 정보를 가질 수도 있다. 일 예로, 크로마 블록의 움직임 정보는 루마 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출됨으로써 루마 블록과 대응하는 크로마 블록이 동일한 움직임 정보를 가질 수 있다. As described above, one unit (ex. coding unit (CU)) may include a luma block (a luma coding block (CB)) and a chroma block (chroma CB). In this case, the luma block and the corresponding chroma block may have the same motion information (eg, a motion vector) or different motion information. For example, the motion information of the chroma block is derived based on the motion information of the luma block, so that the luma block and the corresponding chroma block may have the same motion information.
IBC 예측 모드에서 미복원 블록의 참조 문제Reference problem of unrestored block in IBC prediction mode
이하, 일 실시 예에 따른 부호화 장치와 복호화 장치가 IBC 모드에서 예측 블록을 설정하는 방법을 설명한다. 부호화 장치는 후술하는 복호화 장치의 동작과 유사하게 예측 블록에 대한 움직임 벡터를 부호화할 수 있는 점에서, 이하의 복호화 장치에 대하여 주로 설명한 후, 부호화 장치에 대한 설명은 후술한다.Hereinafter, a method of setting a prediction block in an IBC mode by an encoding device and a decoding device according to an embodiment will be described. Since the encoding apparatus can encode a motion vector for a prediction block similarly to the operation of the decoding apparatus described later, the following decoding apparatus will be mainly described, and then the description of the encoding apparatus will be described later.
도 18은 복호화 대상 블록인 현재 블록(1810)과 후보 참조 블록(1820)을 도시한 도면이다. 전술한 바와 같이, 후보 참조 블록(1820)은 현재 블록(1810)의 주변 블록으로부터 유도된 움직임 벡터 후보(1811)에 의하여 지시될 수 있다. 현재 블록(1810)의 부호화 모드가 IBC 모드일 경우 후보 참조 블록(1820)은 현재 블록(1810)과 동일한 픽쳐내에 위치하게 된다.18 is a diagram illustrating a current block 1810 and a candidate reference block 1820 which are decoding target blocks. As described above, the candidate reference block 1820 may be indicated by a motion vector candidate 1811 derived from a neighboring block of the current block 1810. When the encoding mode of the current block 1810 is the IBC mode, the candidate reference block 1820 is located in the same picture as the current block 1810.
도 18에 도시된 바와 같이, 후보 참조 블록(1820)의 일 부분이 현재 블록(1810)과 중첩되는 중첩 영역(1822)이 존재할 수 있다. 중첩 영역은 도 18에 빗금으로 도시되어 있다. 이러한 경우, 중첩 영역(1822)에 대하여 후보 참조 블록(1820)의 샘플 값은 복원되어 있지 않을 수 있다. 이에 따라, 현재 블록(1810)은 후보 참조 블록(1820)을 이용하여 복원될 수 없게 되는 문제가 발생한다.As shown in FIG. 18, an overlapping region 1822 in which a portion of the candidate reference block 1820 overlaps the current block 1810 may exist. The overlapping area is shown by hatching in FIG. 18. In this case, the sample values of the candidate reference block 1820 may not be reconstructed with respect to the overlapping area 1822. Accordingly, there occurs a problem that the current block 1810 cannot be reconstructed using the candidate reference block 1820.
IBC 예측 모드에서 움직임 벡터 후보 갱신 개요Overview of motion vector candidate update in IBC prediction mode
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여, 현재 블록의 움직임 벡터 후보(1911)가 수정될 수 있다. 도 19는 현재 블록의 움직임 벡터 후보(1911)가 수정된 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 현재 블록의 움직임 벡터 후보(1811)에 의하여 지시되는 후보 참조 블록(1820)의 일 영역이 현재 블록과 중첩되는 경우, 도 19와 같이 현재 픽쳐의 복원된 영역에 위치한 후보 참조 블록(1910)을 참조하도록 움직임 벡터 후보(1911)를 수정할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the motion vector candidate 1911 of the current block may be modified. 19 is a diagram illustrating an embodiment in which a motion vector candidate 1911 of a current block is modified. In the decoding apparatus according to an embodiment, as shown in FIG. 18, when a region of the candidate reference block 1820 indicated by the motion vector candidate 1811 of the current block overlaps the current block, as shown in FIG. 19, the current picture is reconstructed. The motion vector candidate 1911 may be modified to refer to the candidate reference block 1910 located in the designated area.
이를 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 다음과 같이 후보 참조 블록(1910)을 갱신할 수 있다. 도 20을 참조하여 설명한다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터 후보에 의하여 지시되는 후보 참조 블록의 가용성을 판단할 수 있다(S2010). 복호화 장치는 후보 참조 블록의 모든 샘플이 이미 복원되어 있는지 여부에 따라 후보 참조 블록의 가용성을 판단할 수 있다.To this end, the decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block 1910 as follows. This will be described with reference to FIG. 20. The decoding apparatus according to an embodiment may determine the availability of a candidate reference block indicated by the motion vector candidate of the current block (S2010). The decoding apparatus may determine the availability of the candidate reference block according to whether all samples of the candidate reference block have already been reconstructed.
예를 들어, 복호화 장치는 후보 참조 블록의 모든 샘플이 복원되어 있거나, 샘플의 값이 유효하게 메모리에 저장되어 있으면, 해당 후보 참조 블록을 예측에 사용할 수 있는 블록으로 판단하고 가용한 것으로 판단할 수 있다. 후보 참조 블록 중 적어도 하나의 샘플 값이 복원되어 있지 않거나, 메모리에 저장되어 있지 않으면, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록을 예측에 사용할 수 없는 블록으로 판단하고, 가용하지 않은 것으로 판단할 수 있다.For example, if all samples of the candidate reference block have been restored or the sample values are validly stored in the memory, the decoding apparatus may determine the candidate reference block as a block usable for prediction and determine that it is available. have. If at least one sample value of the candidate reference blocks has not been restored or is not stored in the memory, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is a block that cannot be used for prediction and determines that the candidate reference block is not available.
또는, 복호화 장치는 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 블록과 중첩되지 않으면, 해당 후보 참조 블록을 예측에 사용할 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 복호화 장치는 후보 참조 블록의 우하측 위치와 현재 블록의 좌상측 위치에 기반하여 해당 후보 참조 블록의 가용성을 판단할 수 있다. 또는 복호화 장치는 움직임 벡터 후보와 현재 블록의 크기에 기반하여 해당 후보 참조 블록의 가용성을 판단할 수 있다.Alternatively, if a region of the candidate reference block does not overlap the current block, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block can be used for prediction. For example, the decoding apparatus may determine the availability of a corresponding candidate reference block based on a lower right position of the candidate reference block and an upper left position of the current block. Alternatively, the decoding apparatus may determine the availability of the corresponding candidate reference block based on the motion vector candidate and the size of the current block.
다음으로, 복호화 장치는 참조블록이 가용하지 않은 경우, 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다(S2020). 일 실시 예에서, 복호화 장치는 도 19를 참조하여 설명한 바와 같이 현재 픽쳐 내 복원된 영역 중에서 선택된 블록(1910)으로 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다. 또는, 복호화 장치는 움직임 벡터 후보(1911)를 수정함으로써 후보 참조 블록(1910)을 갱신할 수도 있다.Next, if the reference block is not available, the decoding apparatus may update the candidate reference block (S2020). In an embodiment, as described with reference to FIG. 19, the decoding apparatus may update the candidate reference block with the selected block 1910 from among the reconstructed regions in the current picture. Alternatively, the decoding apparatus may update the candidate reference block 1910 by modifying the motion vector candidate 1911.
다음으로, 복호화 장치는 갱신된 후보 참조 블록을 이용하여 현재 블록의 예측을 수행할 수 있다(S2030). 복호화 장치는 현재 블록의 예측 결과로 생성된 예측 블록과 비트스트림으로부터 획득한 잔차 블록을 이용하여 현재 블록을 복원할 수 있다.Next, the decoding apparatus may perform prediction of the current block by using the updated candidate reference block (S2030). The decoding apparatus may reconstruct the current block by using the prediction block generated as a result of prediction of the current block and the residual block obtained from the bitstream.
후보 참조 블록 가용성 판단Candidate reference block availability determination
이하, 도면을 참조하여 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 후보 참조 블록의 가용성을 판단하는 방법을 보다 상세히 설명한다. 도 18에 도시된 현재 블록(1810)과 후보 참조 블록(1820)의 예를 후보 참조 블록이 가용하지 않은 조건의 예시로, 도 19에 도시된 현재 블록(1810)과 후보 참조 블록(1910)의 예를 후보 참조 블록이 가용한 조건의 예시로 들어 이하, 후보 참조 블록의 가용성 판단 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of determining the availability of a candidate reference block by the decoding apparatus according to an embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. The example of the current block 1810 and the candidate reference block 1820 shown in FIG. 18 is an example of a condition in which the candidate reference block is not available, and the current block 1810 and the candidate reference block 1910 shown in FIG. A method for determining availability of a candidate reference block will be described below by taking an example as an example of a condition in which the candidate reference block is available.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 후보 참조 블록(1820)의 우하측 위치가 현재 블록(1810)의 좌상측 위치보다 우하측에 위치하는 경우, 해당 후보 참조 블록(1820)은 가용하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 한편, 복호화 장치는 도 19와 같이 후보 참조 블록(1910)의 우하측 위치가 현재 블록(1810)의 좌상측 위치보다 상측에 위치하거나, 좌상측 위치보다 좌측에 위치하는 경우, 해당 후보 참조 블록(1910)은 가용한 것으로 판단할 수 있다. In the decoding apparatus according to an embodiment, as shown in FIG. 18, when the lower right position of the candidate reference block 1820 is located lower right than the upper left position of the current block 1810, the corresponding candidate reference block 1820 is not available. It can be decided not. Meanwhile, as shown in FIG. 19, when the lower right position of the candidate reference block 1910 is positioned above the upper left position of the current block 1810 or positioned to the left of the upper left position, the corresponding candidate reference block ( 1910) can be judged as available.
도 21은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 후보 참조 블록의 우하측 위치와 현재 블록의 좌상측 위치의 비교를 통해 후보 참조 블록의 가용성을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다. 도 21을 참조하여 설명하면, 복호화 장치는 후보 참조 블록의 우하측 샘플의 x좌표 값이 현재 블록의 좌상측 샘플의 x좌표값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S2110). 그러한 경우, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록은 가용한 것으로 결정할 수 있다(S2120). 한편, 그렇지 않은 경우, 복호화 장치는 후보 참조 블록의 우하측 샘플의 y좌표 값이 현재 블록의 좌상측 샘플의 y좌표 값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S2130). 그러한 경우, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록은 가용한 것으로 결정할 수 있다(S2120). 한편, 그렇지 않은 경우, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록을 가용하지 않은 것으로 결정할 수 있다(S2140). 이러한 실시 예에서, 복호화 장치는 S2110 단계와 S2130단계의 순서를 바꾸어 실시할 수도 있다. 21 is a flowchart illustrating a method of determining availability of a candidate reference block by comparing a lower right position of a candidate reference block and an upper left position of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment. Referring to FIG. 21, the decoding apparatus may determine whether the x-coordinate value of the lower-right sample of the candidate reference block is smaller than the x-coordinate value of the upper-left sample of the current block (S2110). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2120). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine whether the y-coordinate value of the lower-right sample of the candidate reference block is smaller than the y-coordinate value of the upper-left sample of the current block (S2130). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2120). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine that the corresponding candidate reference block is not available (S2140). In this embodiment, the decoding apparatus may perform the steps S2110 and S2130 by changing the order.
또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터 후보와 현재 블록의 크기에 기반하여 후보 참조 블록의 가용성을 판단할 수도 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 움직임 벡터 후보(1811)의 x성분의 절대값이 현재 블록(1810)의 너비보다 작고, 움직임 벡터 후보(1811)의 y성분의 절대값이 현재 블록(1810)의 높이보다 작으면, 해당 움직임 벡터 후보(1811)에 의하여 지시되는 후보 참조 블록(1820)은 가용하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 한편, 복호화 장치는 도 19과 같이 움직임 벡터 후보(1911)의 x성분의 절대값이 현재 블록(1810)의 너비 이상이거나, 움직임 벡터 후보(1911)의 y성분의 절대값이 현재 블록(1810)의 높이 이상이면, 해당 움직임 벡터 후보(1911)에 의하여 지시되는 후보 참조 블록(1910)은 가용한 것으로 결정할 수 있다.Also, the decoding apparatus according to an embodiment may determine the availability of the candidate reference block based on the motion vector candidate of the current block and the size of the current block. In the decoding apparatus according to an embodiment, as shown in FIG. 18, the absolute value of the x component of the motion vector candidate 1811 is smaller than the width of the current block 1810, and the absolute value of the y component of the motion vector candidate 1811 is the current block. If it is smaller than the height of (1810), it may be determined that the candidate reference block 1820 indicated by the motion vector candidate 1811 is not available. Meanwhile, as illustrated in FIG. 19, the absolute value of the x component of the motion vector candidate 1911 is equal to or greater than the width of the current block 1810, or the absolute value of the y component of the motion vector candidate 1911 is the current block 1810. If it is equal to or greater than the height of, the candidate reference block 1910 indicated by the corresponding motion vector candidate 1911 may be determined to be available.
도 22는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 움직임 벡터 후보와 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 후보 참조 블록의 가용성을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다. 도 22를 참조하여 설명하면, 복호화 장치는 움직임 벡터 후보의 x성분의 절대값이 현재 블록의 너비 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S2210). 그러한 경우, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록은 가용한 것으로 결정할 수 있다(S2220). 한편, 그렇지 않은 경우, 복호화 장치는 움직임 벡터 후보의 y성분의 절대값이 현재 블록의 높이 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S2230). 그러한 경우, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록은 가용한 것으로 결정할 수 있다(S2220). 한편, 그렇지 않은 경우, 복호화 장치는 해당 후보 참조 블록을 가용하지 않은 것으로 결정할 수 있다(S2240). 이러한 실시 예에서도, 복호화 장치는 S2210 단계와 S2230단계의 순서를 바꾸어 실시할 수도 있다.22 is a flowchart illustrating a method of determining the availability of a candidate reference block based on information about a motion vector candidate and a size of a current block, by a decoding apparatus according to an embodiment. Referring to FIG. 22, the decoding apparatus may determine whether the absolute value of the x component of the motion vector candidate is greater than or equal to the width of the current block (S2210). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2220). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine whether the absolute value of the y component of the motion vector candidate is equal to or greater than the height of the current block (S2230). In such a case, the decoding apparatus may determine that the candidate reference block is available (S2220). Meanwhile, if not, the decoding apparatus may determine that the corresponding candidate reference block is not available (S2240). Even in this embodiment, the decoding apparatus may perform the steps S2210 and S2230 by changing the order.
후보 참조 블록 갱신Candidate reference block update
이하, 일 실시 예에 따른 복호화 장치의 후보 참조 블록 갱신 방법을 설명한다. 도 23은 수평 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 현재 후보 참조 블록(1820)의 일 영역(1822)이 현재 블록(1810)의 일 영역과 중첩되는 경우, 도 23과 같이 현재 후보 참조 블록(1820)의 수평 방향에 위치하며, 현재 블록(1810)과 중첩되지 않는 후보 참조 블록(2310)으로 현재 블록(1810)의 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다.Hereinafter, a method of updating a candidate reference block by a decoding apparatus according to an embodiment will be described. 23 is a diagram for describing a method of updating a candidate reference block in a horizontal direction. In the decoding apparatus according to an embodiment, as shown in FIG. 18, when a region 1822 of the current candidate reference block 1820 overlaps with a region of the current block 1810, the current candidate reference block 1820 as shown in FIG. 23 A candidate reference block of the current block 1810 may be updated with a candidate reference block 2310 located in the horizontal direction of and not overlapping with the current block 1810.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 후보 참조 블록을 특정할 때 사용되는 좌상측 샘플의 x좌표를 현재 블록의 좌상측 샘플의 x좌표에서 현재 블록의 너비를 감한 값으로 설정함으로써, 도 23과 같이 후보 참조 블록(2310)을 갱신할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 좌상측 샘플의 x좌표에 감하여지는 값을 증가시킴으로써 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 감하여 지는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.The decoding apparatus according to an embodiment sets the x-coordinate of an upper-left sample used when specifying a candidate reference block to a value obtained by subtracting the width of the current block from the x-coordinate of the upper-left sample of the current block, as shown in FIG. The reference block 2310 may be updated. Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by increasing a value subtracted from the x-coordinate of the upper left sample of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터 후보의 x성분을 현재 블록의 너비의 값으로 설정하고, x성분의 부호를 그대로 유지함으로써, 갱신된 후보 참조 블록을 나타내도록 움직임 벡터 후보를 갱신할 수도 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 움직임 벡터 후보의 x성분을 현재 블록의 너비 보다 큰 값으로 설정함으로써 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 감하여 지는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.In addition, the decoding apparatus according to an embodiment sets the x component of the motion vector candidate of the current block as a value of the width of the current block, and maintains the sign of the x component as it is, thereby indicating the updated candidate reference block. You can also update Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by setting the x component of the motion vector candidate to a value larger than the width of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
이하, 다른 일 실시 예에 따른 복호화 장치의 후보 참조 블록 갱신 방법을 설명한다. 도 24는 수직 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 현재 후보 참조 블록(1820)의 일 영역이 현재 블록(1810)의 일 영역과 중첩되는 경우, 도 24와 같이 현재 후보 참조 블록(1820)의 수직 방향에 위치하며, 현재 블록과 중첩되지 않는 후보 참조 블록(2410)으로 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다.Hereinafter, a method of updating a candidate reference block by a decoding apparatus according to another embodiment will be described. 24 is a diagram illustrating a method of updating a candidate reference block in a vertical direction. In the decoding apparatus according to an embodiment, when a region of the current candidate reference block 1820 overlaps with a region of the current block 1810 as shown in FIG. 18, the vertical direction of the current candidate reference block 1820 as shown in FIG. The candidate reference block may be updated with the candidate reference block 2410 located at and not overlapping with the current block.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 후보 참조 블록을 특정할 때 사용되는 좌상측 샘플의 y좌표를 현재 블록(1810)의 좌상측 샘플의 y좌표에서 현재 블록(1810)의 높이를 감한 값으로 설정함으로써, 도 24와 같이 후보 참조 블록(2410)을 갱신할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 좌상측 샘플의 y좌표에 감하여지는 값을 증가시킴으로써 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 감하여 지는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.The decoding apparatus according to an embodiment sets the y-coordinate of the upper-left sample used when specifying the candidate reference block to a value obtained by subtracting the height of the current block 1810 from the y-coordinate of the upper-left sample of the current block 1810. , As shown in FIG. 24, the candidate reference block 2410 may be updated. Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update a candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by increasing a value subtracted from the y-coordinate of the upper left sample of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 움직임 벡터 후보의 y성분을 현재 블록(1810)의 높이의 값으로 설정하고, y성분의 부호를 그대로 유지함으로써, 갱신된 후보 참조 블록(2410)을 나타내도록 움직임 벡터 후보를 갱신할 수도 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터 후보의 y성분을 현재 블록의 높이 보다 큰 값으로 설정함으로써 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 감하여 지는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.In addition, the decoding apparatus according to an embodiment sets the y component of the motion vector candidate as a value of the height of the current block 1810 and maintains the sign of the y component to indicate the updated candidate reference block 2410. It is also possible to update the motion vector candidate. Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block to a block further separated from the current block by setting the y component of the motion vector candidate of the current block to a value greater than the height of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
이하, 다른 일 실시 예에 따른 복호화 장치의 후보 참조 블록 갱신 방법을 설명한다. 도 25는 대각 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 후보 참조 블록(1820)의 일 영역이 현재 블록(1810)의 일 영역과 중첩되는 경우, 도 25와 같이 현재 블록(1810)의 대각 방향에 위치하며, 현재 블록(1810)과 중첩되지 않는 후보 참조 블록(2510)으로 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다.Hereinafter, a method of updating a candidate reference block by a decoding apparatus according to another embodiment will be described. 25 is a diagram illustrating a method of updating a candidate reference block in a diagonal direction. In the decoding apparatus according to an embodiment, when an area of the candidate reference block 1820 overlaps with an area of the current block 1810 as shown in FIG. 18, the decoding apparatus is located in a diagonal direction of the current block 1810, as shown in FIG. , The candidate reference block may be updated with a candidate reference block 2510 that does not overlap with the current block 1810.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 후보 참조 블록을 특정할 때 사용되는 좌상측 샘플의 x좌표를 현재 블록(1810)의 좌상측 샘플의 x좌표에서 현재 블록의 너비를 감한 값으로 설정하고, 후보 참조 블록을 특정할 때 사용되는 좌상측 샘플의 y좌표를 현재 블록(1810)의 좌상측 샘플의 y좌표에서 현재 블록의 높이를 감한 값으로 설정함으로써, 도 25와 같이 후보 참조 블록(2510)을 갱신할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 좌상측 샘플의 x좌표와 y좌표에 감하여지는 값을 증가시킴으로써 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 감하여 지는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.The decoding apparatus according to an embodiment sets the x-coordinate of the upper-left sample used when specifying the candidate reference block as a value obtained by subtracting the width of the current block from the x-coordinate of the upper-left sample of the current block 1810, and refers to the candidate. The candidate reference block 2510 is updated as shown in FIG. 25 by setting the y-coordinate of the upper-left sample used when specifying the block to a value obtained by subtracting the height of the current block from the y-coordinate of the upper-left sample of the current block 1810. can do. Also, the decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by increasing values subtracted from the x-coordinate and y-coordinate of the upper left sample of the current block. In this case, the subtracted value may be limited so that one area of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 움직임 벡터 후보의 x성분을 현재 블록(1810)의 너비의 값으로 설정하고, x성분의 부호를 그대로 유지하고, 움직임 벡터 후보의 y성분을 현재 블록(1810)의 높이의 값으로 설정하고, y성분의 부호를 그대로 유지함으로써, 갱신된 후보 참조 블록(2510)을 나타내도록 움직임 벡터 후보를 갱신할 수도 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록(1810)의 움직임 벡터 후보의 x 및 y성분을 현재 블록(1810)의 너비와 높이 보다 큰 값으로 설정함으로써 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 설정되는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.In addition, the decoding apparatus according to an embodiment sets the x component of the motion vector candidate as a value of the width of the current block 1810, maintains the sign of the x component, and sets the y component of the motion vector candidate to the current block 1810. ), and by maintaining the sign of the y component as it is, the motion vector candidate may be updated to indicate the updated candidate reference block 2510. In addition, the decoding apparatus according to an embodiment sets the x and y components of the motion vector candidate of the current block 1810 to a value larger than the width and height of the current block 1810 to refer to the candidate as a block further spaced apart from the current block. Blocks can also be updated. In this case, the set value may be limited so that a region of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
이하, 다른 일 실시 예에 따른 복호화 장치의 후보 참조 블록 갱신 방법을 설명한다. 도 26은 움직임 벡터 후보가 나타내는 방향으로 후보 참조 블록을 갱신하는 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 도 18과 같이 후보 참조 블록(1820)의 일 영역이 현재 블록(1810)의 일 영역과 중첩되는 경우, 도 26과 같이 움직임 벡터 후보(2611)가 나타내는 방향에 위치하며, 현재 블록(1810)과 중첩되지 않는 후보 참조 블록(2610)으로 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다.Hereinafter, a method of updating a candidate reference block by a decoding apparatus according to another embodiment will be described. 26 is a diagram for describing a method of updating a candidate reference block in a direction indicated by a motion vector candidate. The decoding apparatus according to an embodiment is positioned in the direction indicated by the motion vector candidate 2611 as shown in FIG. 26 when a region of the candidate reference block 1820 overlaps the region of the current block 1810 as shown in FIG. Also, the candidate reference block may be updated with the candidate reference block 2610 that does not overlap the current block 1810.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 움직임 벡터 후보(2611)의 x성분과 y성분을 스케일링 함으로써 도 26과 같이 후보 참조 블록(2610)을 갱신할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 x성분과 y성분에 동일한 스케일링 계수를 곱함으로써 후보 참조 블록(2610)을 갱신할 수 있다.The decoding apparatus according to an embodiment may update the candidate reference block 2610 as shown in FIG. 26 by scaling the x and y components of the motion vector candidate 2611. In an embodiment, the decoding apparatus may update the candidate reference block 2610 by multiplying the x component and the y component by the same scaling factor.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 스케일링된 움직임 벡터 후보(2611)의 x성분의 절대 값이 현재 블록의 너비 이상을 갖거나, 스케일링된 움직임 벡터 후보의 y성분의 절대 값이 현재 블록의 높이 이상을 갖게 하는 스케일링 계수를 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 복호화 장치는 현재 블록(1810)과 상측 또는 좌측의 일 면이 인접하는 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다. 도 26은 현재 블록(1810)의 좌측 일면과 접하는 후보 참조 블록(2610)을 나타낸다. 또는, 복호화 장치는 더 큰 값을 가지는 스케일링 계수를 선택함으로써, 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 스케일링 계수는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다.In the decoding apparatus according to an embodiment, the absolute value of the x component of the scaled motion vector candidate 2611 is greater than or equal to the width of the current block, or the absolute value of the y component of the scaled motion vector candidate is greater than the height of the current block. You can select the scaling factor to have. In an embodiment, the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block adjacent to the current block 1810 and one side of the upper or left side. 26 shows a candidate reference block 2610 in contact with the left side of the current block 1810. Alternatively, the decoding apparatus may update the candidate reference block with a block further separated from the current block by selecting a scaling factor having a larger value. In this case, the value of the scaling factor may be limited so that a region of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터 후보의 x성분과 y성분의 값에 스케일 계수를 더하거나, 후보 참조 블록의 좌상측 샘플의 x좌표와 y좌표에 스케일 계수를 더함으로써 도 27과 같이 후보 참조 블록(2710)을 갱신할 수도 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 도 27과 같이 움직임 벡터 후보(2611)에 스케일 계수로 구성된 스케일 움직임 벡터(2711)를 더함으로써 움직임 벡터 후보를 갱신하거나, 후보 참조 블록을 갱신할 수 있다.Meanwhile, in the decoding apparatus according to an embodiment, a scale factor is added to the values of the x and y components of the motion vector candidate of the current block or the x and y coordinates of the upper left sample of the candidate reference block. Like 27, the candidate reference block 2710 may be updated. In an embodiment, the decoding apparatus may update a motion vector candidate or a candidate reference block by adding a scale motion vector 2711 composed of a scale coefficient to the motion vector candidate 2611 as shown in FIG. 27.
x성분(x좌표)에 더하여 지는 수평 스케일 계수와 y성분(y좌표)에 더하여 지는 수직 스케일 계수는 도 27과 같이 동일한 값으로 설정될 수도 있고, 서로 다른 값으로 설정될 수도 있다. 일 실시 예에서, 수평 스케일 계수와 수직 스케일 계수 간의 비율은 현재 블록의 너비와 높이의 비율을 따를 수 있다. 한편, 복호화 장치는 더 큰 값을 가지는 스케일링 계수의 값을 선택함으로써, 현재 블록으로부터 더 이격된 블록으로 후보 참조 블록을 갱신할 수도 있다. 이때, 스케일링 계수는 값은 후보 참조 블록의 일 영역이 현재 픽쳐를 벗어나지 않도록 제한될 수 있다. The horizontal scale coefficient added to the x component (x coordinate) and the vertical scale coefficient added to the y component (y coordinate) may be set to the same value as shown in FIG. 27 or different values. In an embodiment, the ratio between the horizontal scale factor and the vertical scale factor may follow the ratio of the width and height of the current block. Meanwhile, the decoding apparatus may update the candidate reference block to a block further spaced apart from the current block by selecting a value of the scaling factor having a larger value. In this case, the value of the scaling factor may be limited so that a region of the candidate reference block does not deviate from the current picture.
움직임 벡터 후보 리스트를 이용한 복호화Decoding using motion vector candidate list
전술한 후보 참조 블록의 갱신 또는 움직임 벡터 후보의 갱신은 IBC 모드를 위한 머지 모드 및 AMVP 모드에 적용될 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 IBC 모드를 위한 머지 후보 리스트를 구축하거나 AMVP 모드를 위한 MVP 후보 리스트를 구축하기 위하여 전술한 움직임 벡터 후보의 갱신을 수행할 수 있다. The above-described update of the candidate reference block or the motion vector candidate may be applied to the merge mode for the IBC mode and the AMVP mode. In an embodiment, the decoding apparatus may perform the above-described motion vector candidate update to construct a merge candidate list for an IBC mode or an MVP candidate list for an AMVP mode.
본 개시에 따른 움직임 벡터 후보 리스트는 머지 후보 리스트 및/또는 MVP 후보 리스트를 포함할 수 있다. 머지 후보 리스트와 MVP 후보 리스트 모두 리스트 형태로, 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하기 위한 움직임 벡터 후보로써 포함할 수 있다. 이하, 복호화 장치가 머지 후보와 MVP 후보에 전술한 움직임 벡터 후보의 갱신을 적용하여 복호화를 수행하는 방법을 설명한다.The motion vector candidate list according to the present disclosure may include a merge candidate list and/or an MVP candidate list. Both the merge candidate list and the MVP candidate list are in the form of a list, and may include a motion vector of a block adjacent to the current block as a motion vector candidate for determining a motion vector of the current block. Hereinafter, a method of performing decoding by applying the above-described motion vector candidate update to the merge candidate and the MVP candidate will be described.
도 28은 움직임 벡터 후보의 갱신을 적용하여 복호화를 수행하는 방법을 설명하는 도면이다. 먼저, 복호화 장치는 비트스트림으로부터 획득된 현재 블록의 예측 모드 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있다(S2810). 다음으로, 복호화 장치는 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Intra Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다(S2820). 복호화 장치는 후술하는 바와 같이 움직임 벡터 후보가 지시하는 블록이 현재 블록과 중첩되는지 여부에 기반하여 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 그리고 복호화 장치는 움직임 벡터 후보 리스트에서 선택된 움직임 벡터 후보에 기반하여 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 다음으로, 복호화 장치는 결정된 움직임 벡터에 기반하여 현재 블록의 예측 블록을 결정할 수 있다(S2830). 다음으로, 복호화 장치는 예측 블록을 이용하여 현재 블록의 복원 블록을 생성할 수 있다(S2840).28 is a diagram illustrating a method of performing decoding by applying an update of a motion vector candidate. First, the decoding apparatus may determine a prediction mode of the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream (S2810). Next, when the prediction mode of the current block is the Intra Block Copy (IBC) mode, the decoding apparatus may determine a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block (S2820). . As described later, the decoding apparatus may generate a motion vector candidate list based on whether a block indicated by a motion vector candidate overlaps a current block. In addition, the decoding apparatus may determine a motion vector of the current block based on the motion vector candidate selected from the motion vector candidate list. Next, the decoding apparatus may determine a prediction block of the current block based on the determined motion vector (S2830). Next, the decoding apparatus may generate a reconstructed block of the current block by using the prediction block (S2840).
이하, S2820 단계를 도 29를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 복호화 장치는 전술한 움직임 벡터 후보의 갱신을 적용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 구성할 수 있다. 도 29는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 움직임 벡터 후보의 가용성을 판단함으로써 움직임 벡터 후보 리스트를 구성하는 방법을 설명하는 순서도이다. Hereinafter, step S2820 will be described in more detail with reference to FIG. 29. The decoding apparatus may construct a motion vector candidate list by applying the above-described motion vector candidate update. 29 is a flowchart illustrating a method of constructing a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate by a decoding apparatus according to an embodiment.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 움직임 벡터 후보가 가용한지를 결정할 수 있다(S2910). 복호화 장치는 도 18 내지 도 22를 참조하여 전술한 바와 같이 현재 움직임 벡터 후보가 가용한지 여부를 결정할 수 있다. 복호화 장치는 현재 움직임 벡터 후보가 가용한 경우, 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할 수 있다(S2920).First, the decoding apparatus according to an embodiment may determine whether a current motion vector candidate is available (S2910). As described above with reference to FIGS. 18 to 22, the decoding apparatus may determine whether a current motion vector candidate is available. If the current motion vector candidate is available, the decoding apparatus may add it to the motion vector candidate list (S2920).
한편, 복호화 장치는 현재 움직임 벡터 후보가 가용하지 않은 경우, 도 23 내지 도 27을 참조하여 전술한 바와 같이 수정된 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다. 다음으로, 복호화 장치는 수정된 움직임 벡터 후보가 움직임 벡터 후보 리스트에 존재하는지 여부를 결정할 수 있다(S2930). 복호화 장치는 수정된 움직임 벡터 후보가 리스트에 존재하는 경우, 현재 움직임 벡터 후보를 리스트에 추가하지 않고 폐기할 수 있다(S2940). 한편, 복호화 장치는 수정된 움직임 벡터 후보가 리스트에 존재하지 않는 경우, 수정된 움직임 벡터 후보를 리스트에 추가할 수 있다.Meanwhile, when the current motion vector candidate is not available, the decoding apparatus may determine the corrected motion vector candidate as described above with reference to FIGS. 23 to 27. Next, the decoding apparatus may determine whether the modified motion vector candidate exists in the motion vector candidate list (S2930). If the modified motion vector candidate exists in the list, the decoding apparatus may discard the current motion vector candidate without adding it to the list (S2940). Meanwhile, when the modified motion vector candidate does not exist in the list, the decoding apparatus may add the modified motion vector candidate to the list.
움직임 벡터 후보 리스트 갱신Update motion vector candidate list
앞서 복호화 장치가 움직임 벡터 후보의 가용성에 기반하여 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하였다. 한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 기 구축된 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보를 현재 블록과의 중첩 여부에 기초하여 갱신할 수도 있다.Previously, a method of generating a motion vector candidate list based on the availability of motion vector candidates by the decoding apparatus has been described. Meanwhile, the decoding apparatus according to an embodiment may update a motion vector candidate included in a previously constructed motion vector candidate list based on whether or not they overlap with a current block.
도 30은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보의 가용성을 판단함으로써 움직임 벡터 후보 리스트를 갱신하는 방법을 설명하는 순서도이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다(S3010). 다음으로, 복호화 장치는 움직임 벡터 후보 리스트에 가용하지 않은 움직임 벡터 후보가 있는지를 결정할 수 있다(S3020). 복호화 장치는 도 18 내지 도 22를 참조하여 전술한 바와 같이 움직임 벡터 후보 리스트에 가용하지 않은 움직임 벡터 후보가 있는지 여부를 결정할 수 있다. 복호화 장치는 가용하지 않은 움직임 벡터 후보가 존재하지 않는 경우, 현재 리스트를 수정하지 않고 유지할 수 있다(S3030).30 is a flowchart illustrating a method of updating a motion vector candidate list by determining availability of a motion vector candidate included in the motion vector candidate list by the decoding apparatus according to an embodiment. First, the decoding apparatus according to an embodiment may generate a motion vector candidate list by using a motion vector of a block adjacent to the current block (S3010). Next, the decoding apparatus may determine whether there is a motion vector candidate that is not available in the motion vector candidate list (S3020). As described above with reference to FIGS. 18 to 22, the decoding apparatus may determine whether there is a motion vector candidate that is not available in the motion vector candidate list. If there is no motion vector candidate that is not available, the decoding apparatus may maintain the current list without modification (S3030).
한편, 복호화 장치는 가용하지 않은 움직임 벡터 후보가 존재하는 경우, 도 23 내지 도 27을 참조하여 전술한 바와 같이 수정된 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 수정된 움직임 벡터 후보가 움직임 벡터 후보 리스트에 존재하는지 여부를 결정할 수 있다(S3040). 복호화 장치는 수정된 움직임 벡터 후보가 움직임 벡터 후보 리스트에 존재하는 경우, 움직임 벡터 후보 리스트에서 가용하지 않은 움직임 벡터 후보를 제거할 수 있다(S3050). 예를 들어, 복호화 장치는 가용하지 않은 움직임 벡터 후보를 전술한 바와 같이 영 벡터와 같은 미리 설정된 추가 움직임 벡터 후보로 갱신할 수 있다. 한편, 복호화 장치는 수정된 움직임 벡터 후보가 움직임 벡터 후보 리스트에 존재하지 않는 경우, 움직임 벡터 후보 리스트서 가용하지 않은 움직임 벡터 후보를 수정된 움직임 벡터 후보로 갱신할 수 있다(S3060). 예를 들어, 복호화 장치는 리스트에서 가용하지 않은 움직임 벡터 후보의 값을 수정된 움직임 벡터 후보의 값으로 갱신할 수 있다.Meanwhile, when there is an unavailable motion vector candidate, the decoding apparatus may determine the corrected motion vector candidate as described above with reference to FIGS. 23 to 27. In addition, the decoding apparatus may determine whether the modified motion vector candidate exists in the motion vector candidate list (S3040). When the modified motion vector candidate exists in the motion vector candidate list, the decoding apparatus may remove an unavailable motion vector candidate from the motion vector candidate list (S3050). For example, the decoding apparatus may update an unavailable motion vector candidate with a preset additional motion vector candidate such as a zero vector as described above. Meanwhile, when the modified motion vector candidate does not exist in the motion vector candidate list, the decoding apparatus may update a motion vector candidate that is not available in the motion vector candidate list to the modified motion vector candidate (S3060). For example, the decoding apparatus may update a value of a motion vector candidate that is not available in the list to a value of the modified motion vector candidate.
움직임 벡터 갱신을 이용한 부호화Coding using motion vector update
앞서 후보 참조 블록의 갱신 또는 움직임 벡터 후보의 갱신을 이용한 복호화 장치의 동작을 설명하였다. 이하, 이에 대응되는 부호화 장치의 동작을 설명한다. 도 31은 일 실시 예에 따른 부호화 장치가 후보 참조 블록 또는 움직임 벡터 후보의 갱신을 활용한 영상 부호화 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 부호화 장치는 현재 블록의 최적의 부호화 방법을 찾기 위하여 다수의 예측 모드로 현재 블록을 예측하여 부호화를 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 부호화 장치는 현재 블록의 예측 모드로 IBC 모드를 선택할 수 있다(S3110). 부호화 장치는 현재 블록의 부호화 모드가 IBC 모드일 경우, 현재 픽쳐 내에서 현재 블록의 예측 블록을 생성하고, 이를 지시하는 움직임 벡터를 생성할 수 있다(S3120). 그리고 부호화 장치는 예측 블록에 기반하여 현재 블록을 부호화 하고, 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 부호화할 수 있다(S3130).The operation of the decoding apparatus using the update of the candidate reference block or the update of the motion vector candidate has been described above. Hereinafter, the operation of the encoding apparatus corresponding thereto will be described. FIG. 31 is a diagram illustrating a method of encoding an image using updating of a candidate reference block or a motion vector candidate by an encoding apparatus according to an embodiment. The encoding apparatus according to an embodiment may predict a current block in a plurality of prediction modes and perform encoding to find an optimal encoding method for the current block. In an embodiment, the encoding apparatus may select an IBC mode as a prediction mode of the current block (S3110). When the encoding mode of the current block is the IBC mode, the encoding apparatus may generate a prediction block of the current block in the current picture and generate a motion vector indicating this (S3120). Further, the encoding apparatus may encode the current block based on the prediction block, and may encode the motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block (S3130).
일 실시 예에서, 부호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터를 부호화 하기 위하여 머지 모드 또는 AMVP 모드를 사용할 수 있다. 이때, 부호화 장치는 머지 후보 또는 MVP 후보가 나타내는 후보 참조 블록이 가용한지 여부를 전술한 움직임 벡터 후보의 가용성 판단 방법에 의하여 결정할 수 있다. 부호화 장치는 가용성 판단 결과에 기반하여 머지 후보 또는 MVP 후보를 갱신할 수 있고, 이에 기초하여 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 생성하거나, 기 생성된 리스트를 갱신할 수 있다. 이에 따라, 부호화 장치는 전술한 움직임 벡터 갱신 방법이 적용된 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트에 기반하여 현재 블록의 움직임 벡터를 부호화할 수 있다.In an embodiment, the encoding apparatus may use a merge mode or an AMVP mode to encode a motion vector of a current block. In this case, the encoding apparatus may determine whether the merge candidate or the candidate reference block indicated by the MVP candidate is available by using the above-described motion vector candidate availability determination method. The encoding apparatus may update the merge candidate or the MVP candidate based on the availability determination result, and may generate a merge candidate list or an MVP candidate list based on this, or update a previously generated list. Accordingly, the encoding apparatus may encode the motion vector of the current block based on the merge candidate list or the MVP candidate list to which the above-described motion vector update method is applied.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.Exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of explanation, but this is not intended to limit the order in which steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary. In order to implement the method according to the present disclosure, the illustrative steps may include additional steps, other steps may be included excluding some steps, or may include additional other steps excluding some steps.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.In the present disclosure, an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation (step) may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of the operation (step). For example, when it is described that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.Various embodiments of the present disclosure are not intended to list all possible combinations, but to describe representative aspects of the present disclosure, and matters described in the various embodiments may be applied independently or may be applied in combination of two or more.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In addition, various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For implementation by hardware, one or more ASICs (Application Specific Integrated Circuits), DSPs (Digital Signal Processors), DSPDs (Digital Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logic Devices), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 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, 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.In addition, the image decoding device and the image encoding device to which the embodiment of the present disclosure is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication. , Mobile streaming devices, storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical use. It may be included in a video device or the like, and may be used to process a video signal or a data signal. For example, an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
도 32는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.32 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
도 32에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 32, the content streaming system to which the embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
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.The encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server. As another example, when multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams, the encoding server may be omitted.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.The bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 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 수행할 수 있다.The streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary for notifying the user of a service. When a user requests a desired service from the web server, the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user. In this case, the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response between devices in the content streaming system.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.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.
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.Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.The scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium (non-transitory computer-readable medium) which stores instructions and the like and is executable on a device or a computer.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,In the video decoding method performed by the video decoding apparatus,
    비트스트림으로부터 획득된 현재 블록의 예측 모드 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 단계;Determining a prediction mode of the current block based on prediction mode information of the current block obtained from a bitstream;
    상기 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Intra Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계;When the prediction mode of the current block is an intra block copy (IBC) mode, determining a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block;
    상기 움직임 벡터에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 결정하는 단계; 및Determining a prediction block of the current block based on the motion vector; And
    상기 예측 블록을 이용하여 상기 현재 블록의 복원 블록을 생성하는 단계를 포함하고,And generating a reconstructed block of the current block using the prediction block,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.The motion vector of the current block is determined based on information on the motion vector candidate and the size of the current block.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보의 x성분, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분, 상기 현재 블록의 너비 및 상기 현재 블록의 높이에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.The motion vector of the current block is determined based on an x component of the motion vector candidate, a y component of the motion vector candidate, a width of the current block, and a height of the current block.
  3. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는,The step of determining the motion vector of the current block,
    상기 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값이 상기 현재 블록의 너비 보다 작고, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값이 상기 현재 블록의 높이 보다 작으면, 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계; 및If the absolute value of the x component of the motion vector candidate is less than the width of the current block and the absolute value of the y component of the motion vector candidate is less than the height of the current block, modifying the motion vector candidate; And
    상기 수정된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.And determining a motion vector of the current block based on the modified motion vector candidate.
  4. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는 상기 현재 블록의 높이 및 너비 중 적어도 하나에 기반하여 수행되는 영상 복호화 방법.The step of modifying the motion vector candidate is performed based on at least one of a height and a width of the current block.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는, The step of modifying the motion vector candidate,
    상기 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값을 상기 현재 블록의 너비 이상의 소정의 값으로 대체함으로써 수행되는 영상 복호화 방법.An image decoding method performed by replacing the absolute value of the x component of the motion vector candidate with a predetermined value equal to or greater than the width of the current block.
  6. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는, The step of modifying the motion vector candidate,
    상기 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값을 상기 현재 블록의 높이 이상의 소정의 값으로 대체함으로써 수행되는 영상 복호화 방법.An image decoding method performed by replacing the absolute value of the y component of the motion vector candidate with a predetermined value equal to or greater than the height of the current block.
  7. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는, The step of modifying the motion vector candidate,
    상기 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값을 상기 현재 블록의 너비 이상의 소정의 값으로 대체하고, 상기 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값을 상기 현재 블록의 높이 이상의 소정의 값으로 대체함으로써 수행되는 영상 복호화 방법.An image decoding method performed by replacing the absolute value of the x component of the motion vector candidate with a predetermined value equal to or greater than the width of the current block, and replacing the absolute value of the y component of the motion vector candidate with a predetermined value equal to or greater than the height of the current block .
  8. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계는,The step of modifying the motion vector candidate,
    상기 움직임 벡터 후보의 x성분과 y성분에 동일한 스케일링 계수를 적용함으로써 수행되고,It is performed by applying the same scaling factor to the x and y components of the motion vector candidate,
    상기 스케일링 계수는,The scaling factor is,
    상기 수정된 움직임 벡터 후보의 x성분 절대값이 상기 현재 블록의 너비 이상의 값을 갖거나, 상기 수정된 움직임 벡터 후보의 y성분 절대값이 상기 현재 블록의 높이 이상의 값을 갖도록 설정되는 영상 복호화 방법.An image decoding method in which the absolute value of the x component of the modified motion vector candidate has a value equal to or greater than the width of the current block, or the absolute value of the y component of the modified motion vector candidate has a value greater than the height of the current block.
  9. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는,The step of determining the motion vector of the current block,
    상기 움직임 벡터 후보에 의하여 지시되는 후보 참조 블록의 좌상측 x좌표와 상기 현재 블록의 너비를 더한 값이 상기 현재 블록의 좌상측 x좌표 보다 크고, 상기 후보 참조 블록의 좌상측 y좌표와 상기 현재 블록의 높이를 더한 값이 상기 현재 블록의 좌상측 y좌표 보다 크면, 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계; 및The sum of the upper left x-coordinate of the candidate reference block indicated by the motion vector candidate and the width of the current block is greater than the upper-left x-coordinate of the current block, and the upper-left y-coordinate of the candidate reference block and the current block If the sum of the height of is greater than the upper-left y-coordinate of the current block, modifying the motion vector candidate; And
    상기 수정된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.And determining a motion vector of the current block based on the modified motion vector candidate.
  10. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는,The step of determining the motion vector of the current block,
    상기 움직임 벡터 후보를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 구성하는 단계; 및Constructing a motion vector candidate list using the motion vector candidate; And
    상기 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 상기 움직임 벡터 후보의 각각에 대하여, 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.And for each of the motion vector candidates included in the motion vector candidate list, modifying the motion vector candidate based on the motion vector candidate and information on the size of the current block.
  11. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계는,The step of determining the motion vector of the current block,
    상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 상기 움직임 벡터 후보를 수정하는 단계;Modifying the motion vector candidate based on the motion vector candidate and information about the size of the current block;
    상기 수정된 움직임 벡터 후보를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 구성하는 단계; 및Constructing a motion vector candidate list using the modified motion vector candidate; And
    상기 움직임 벡터 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.And determining a motion vector of the current block based on the motion vector candidate list.
  12. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 수정된 움직임 벡터 후보와 동일한 움직임 벡터 후보가 존재하지 않는 경우, 상기 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 수정된 움직임 벡터 후보가 포함되는 영상 복호화 방법.When the motion vector candidate identical to the modified motion vector candidate does not exist in the motion vector candidate list, the modified motion vector candidate is included in the motion vector candidate list.
  13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,An image decoding apparatus comprising a memory and at least one processor,
    상기 적어도 하나의 프로세서는The at least one processor
    비트스트림으로부터 획득된 현재 블록의 예측 모드 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하고,Determine the prediction mode of the current block based on the prediction mode information of the current block obtained from the bitstream,
    상기 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Intra Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고,When the prediction mode of the current block is an intra block copy (IBC) mode, a motion vector of the current block is determined based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block,
    상기 움직임 벡터에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 결정하며,Determine a prediction block of the current block based on the motion vector,
    상기 예측 블록을 이용하여 상기 현재 블록의 복원 블록을 생성하되,Generates a reconstructed block of the current block using the prediction block,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 결정되는 영상 복호화 장치.The motion vector of the current block is determined based on information on the motion vector candidate and the size of the current block.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,In the video encoding method performed by the video encoding apparatus,
    현재 블록의 예측 모드를 선택하는 단계;Selecting a prediction mode of the current block;
    상기 현재 블록의 예측 모드가 IBC(Inter Block Copy) 모드인 경우, 상기 현재 블록의 움직임 벡터와 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계; 및When the prediction mode of the current block is an Inter Block Copy (IBC) mode, generating a motion vector of the current block and a prediction block of the current block; And
    상기 예측 블록에 기반하여 상기 현재 블록을 부호화하고, 상기 현재 블록의 주변 블록으로부터 도출된 움직임 벡터 후보에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 부호화하는 단계를 포함하고,Encoding the current block based on the prediction block, and encoding a motion vector of the current block based on a motion vector candidate derived from a neighboring block of the current block,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 후보와 상기 현재 블록의 크기에 관한 정보에 기반하여 부호화 되는 영상 부호화 방법.An image encoding method in which the motion vector of the current block is encoded based on information about the motion vector candidate and the size of the current block.
  15. 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.A method of transmitting a bitstream generated by the video encoding method of claim 14.
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