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KR102728803B1 - 양방향 예측을 이용한 영상의 부호화 및 복호화 방법, 및 영상의 부호화 및 복호화 장치 - Google Patents

양방향 예측을 이용한 영상의 부호화 및 복호화 방법, 및 영상의 부호화 및 복호화 장치 Download PDF

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KR102728803B1
KR102728803B1 KR1020237043197A KR20237043197A KR102728803B1 KR 102728803 B1 KR102728803 B1 KR 102728803B1 KR 1020237043197 A KR1020237043197 A KR 1020237043197A KR 20237043197 A KR20237043197 A KR 20237043197A KR 102728803 B1 KR102728803 B1 KR 102728803B1
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박민우
최기호
최나래
최웅일
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삼성전자주식회사
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Abstract

현재 블록의 양방향 예측을 위한 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 획득하는 단계; 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합을 위한 가중치 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 단계; 가중치 정보를 엔트로피 복호화하여 가중치 인덱스를 획득하는 단계; 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값에 따라 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합하는 단계; 및 결합 결과에 기초하여 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하며, 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 복호화되며, 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 복호화되는, 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법이 개시된다.

Description

양방향 예측을 이용한 영상의 부호화 및 복호화 방법, 및 영상의 부호화 및 복호화 장치{IMAGE ENCODING AND DECODNG METHOD USING BI-PREDICTION, AND IMAGE ENCODING AND DECODNG APPARATUS USING BI-PREDICTION}
본 개시는 영상 부호화 및 복호화 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 양방향 예측을 이용하여 영상을 부호화하는 방법 및 장치, 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
영상의 부호화 및 복호화에서는 영상을 블록으로 분할하고, 인터 예측(inter prediction) 또는 인트라 예측(intraprediction)을 통해 각각의 블록을 예측 부호화 및 예측 복호화할 수 있다.
인트라 예측은 영상 내의 공간적인 중복성을 제거하여 영상을 압축하는 방법이고, 인터 예측은 영상들 사이의 시간적인 중복성을 제거하여 영상을 압축하는 방법이다. 인터 예측의 대표적인 예로서, 움직임 추정 부호화가 존재한다. 움직임 추정 부호화는 참조 영상을 이용해 현재 영상의 블록들을 예측한다. 소정의 평가 함수를 이용하여 현재 블록과 가장 유사한 참조 블록을 소정의 검색 범위에서 탐색할 수 있다. 현재 블록을 참조 블록에 기초하여 예측하고, 예측 결과 생성된 예측 블록을 현재 블록으로부터 감산하여 잔차 블록을 생성 및 부호화한다. 이 때, 예측을 보다 정확하게 수행하기 위해 참조 영상에 대해 보간을 수행하여 정수 화소 단위(integer pel unit)보다 작은 부화소 단위(sub pel unit)의 픽셀들을 생성하고, 부화소 단위의 픽셀에 기초해 인터 예측을 수행할 수 있다.
H.264 AVC(Advanced Video Coding) 및 HEVC(High Efficiency Video Coding)와 같은 코덱에서는 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하기 위해 현재 블록에 인접한 이전에 부호화된 블록들 또는 이전에 부호화된 영상에 포함된 블록들의 움직임 벡터를 현재 블록의 예측 움직임 벡터(Prediction Motion Vector)로 이용한다. 현재 블록의 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터 사이의 차이인 잔차 움직임 벡터(Differential Motion Vector)는 소정의 방식을 통해 디코더 측으로 시그널링된다.
일 실시예에 따른 영상의 복호화 장치 및 방법, 영상의 부호화 장치 및 방법은 잔차 데이터의 크기를 감소시킴으로써 낮은 비트레이트로 영상의 부호화 및 복호화가 가능하게 하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 일 실시예에 따른 영상의 복호화 장치 및 방법, 영상의 부호화 장치 및 방법은 비트스트림에 포함된 데이터의 엔트로피 부호화 및 엔트로피 복호화의 간소화를 달성하는 것을 기술적 과제로 한다.
일 실시예에 따른 양방향 예측을 이용한 영상의 복호화 방법은, 현재 블록의 양방향 예측을 위한 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록과 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 획득하는 단계; 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록의 결합을 위한 가중치 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 단계; 상기 가중치 정보를 엔트로피 복호화하여 가중치 인덱스를 획득하는 단계; 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 상기 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값에 따라 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하는 단계; 및 상기 결합 결과에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하며, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 복호화되며, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 복호화될 수 있다.
상기 양방향 예측을 이용한 영상의 복호화 방법은, 상기 제 1 참조 영상의 POC 및 상기 제 2 참조 영상의 POC 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정하는 단계는, 상기 제 1 참조 영상의 POC와 상기 현재 블록을 포함하는 현재 영상의 POC의 비교 결과 및 상기 제 2 참조 영상의 POC와 상기 현재 영상의 POC의 비교 결과 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 참조 영상의 POC 및 상기 제 2 참조 영상의 POC가 상기 현재 영상의 POC보다 작거나 같은 경우에 상기 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수는, 상기 제 1 참조 영상의 POC 및 상기 제 2 참조 영상의 POC가 상기 현재 영상의 POC보다 큰 경우에 상기 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수와 상이할 수 있다.
상기 가중치 인덱스에 대응하는 이진값들의 개수는, 상기 가중치 인덱스의 값에 따라 상이할 수 있다.
상기 양방향 예측을 이용한 영상의 복호화 방법은, 상기 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 대해 인덱스를 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하는 단계는, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 인덱스가 할당된 후보 값에 따라, 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인덱스를 할당하는 단계는, 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 상기 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라, 상기 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 상기 후보 값들에 대해 인덱스를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인덱스는, 영상, 프레임 또는 타일마다 상기 후보 값들에 할당될 수 있다.
상기 인덱스를 할당하는 단계는, 현재 GOP 내에서의 현재 영상의 시간적 레이어와 동일한 시간적 레이어를 갖는 이전 영상을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 이전 영상에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 상기 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라, 상기 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 상기 후보 값들에 대해 인덱스를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인덱스를 할당하는 단계는, 상기 제 1 참조 영상과 상기 제 2 참조 영상을 이용하여 양방향 예측된 이전 블록들을 위해 상기 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라, 상기 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 상기 후보 값들에 대해 인덱스를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하는 단계는, 상기 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값의 페어 값을 결정하는 단계; 및 상기 후보 값 및 상기 페어 값 중 어느 하나를 상기 제 1 참조 블록에 적용하고, 나머지 하나를 상기 제 2 참조 블록에 적용함으로써 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 페어 값은 상기 가중치 후보 그룹에 포함되지 않으며, 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하는 단계는, 상기 제 1 참조 영상의 POC 및 상기 제 2 참조 영상의 POC에 기반하여, 상기 후보 값 및 상기 페어 값 중 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록에 적용될 값을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 양방향 예측을 이용한 영상의 복호화 장치는, 현재 블록의 양방향 예측을 위한 가중치 정보를 포함하는 비트스트림을 획득하는 획득부; 상기 가중치 정보를 엔트로피 복호화하여 가중치 인덱스를 획득하는 엔트로피 복호화부; 및 상기 현재 블록의 양방향 예측을 위한 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록과 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 획득하고, 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 상기 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값에 따라 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록을 결합하고, 상기 결합 결과에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 예측 복호화부를 포함하되, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 복호화되며, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 복호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 양방향 예측을 이용한 영상의 부호화 방법은, 현재 블록의 양방향 예측을 위한 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록과 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 획득하는 단계; 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 상기 제 1 참조 블록과 상기 제 2 참조 블록의 결합을 위한 후보 값을 선택하는 단계; 상기 선택된 후보 값을 가리키는 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화하는 단계; 및 상기 엔트로피 부호화 결과 획득된 가중치 정보, 및 잔차 데이터를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 부호화되며, 상기 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 영상의 복호화 장치 및 방법, 영상의 부호화 장치 및 방법은 잔차 데이터의 크기를 감소시킴으로써 낮은 비트레이트로 영상을 부호화 및 복호화할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 영상의 복호화 장치 및 방법, 영상의 부호화 장치 및 방법은 비트스트림에 포함된 데이터를 간단하게 엔트로피 부호화 및 엔트로피 복호화할 수 있다.
다만, 일 실시예에 따른 영상의 복호화 장치 및 방법, 영상의 부호화 장치 및 방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 비-정사각형의 형태인 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 홀수개의 부호화 단위들 중 소정의 부호화 단위를 결정하기 위한 방법을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 현재 부호화 단위를 분할하여 복수개의 부호화 단위들을 결정하는 경우, 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 소정의 순서로 부호화 단위가 처리될 수 없는 경우, 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것임을 결정하는 과정을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 제1 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치가 제1 부호화 단위가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위가 소정의 조건을 만족하는 경우 제2 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태가 제한되는 것을 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 4개의 정사각형 형태의 부호화 단위로 분할하는 것을 나타낼 수 없는 경우, 영상 복호화 장치가 정사각형 형태의 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따라 복수개의 부호화 단위들 간의 처리 순서가 부호화 단위의 분할 과정에 따라 달라질 수 있음을 도시한 것이다.
도 13은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 복수개의 부호화 단위가 결정되는 경우, 부호화 단위의 형태 및 크기가 변함에 따라 부호화 단위의 심도가 결정되는 과정을 도시한다.
도 14은 일 실시예에 따라 부호화 단위들의 형태 및 크기에 따라 결정될 수 있는 심도 및 부호화 단위 구분을 위한 인덱스(part index, 이하 PID)를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 따라 픽쳐에 포함되는 복수개의 소정의 데이터 단위에 따라 복수개의 부호화 단위들이 결정된 것을 도시한다.
도 16은 일 실시예에 따라 픽쳐에 포함되는 기준 부호화 단위의 결정 순서를 결정하는 기준이 되는 프로세싱 블록을 도시한다.
도 17은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태의 조합이 픽쳐마다 서로 다른 경우, 각각의 픽쳐마다 결정될 수 있는 부호화 단위들을 도시한다.
도 18은 일 실시예에 따라 바이너리(binary)코드로 표현될 수 있는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 결정될 수 있는 부호화 단위의 다양한 형태를 도시한다.
도 19는 일 실시예에 따라 바이너리 코드로 표현될 수 있는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 결정될 수 있는 부호화 단위의 또 다른 형태를 도시한다.
도 20은 루프 필터링을 수행하는 영상 부호화 및 복호화 시스템의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 22는 도 21에 도시된 엔트로피 복호화부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 23은 가중치 인덱스에 대응하는 이진열의 컨텍스트 정보를 결정하기 위한 참조 테이블이다.
도 24는 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들과 그에 대응하는 가중치 인덱스 및 이진열을 나타내는 표이다.
도 25는 현재 블록의 양방향 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 현재 블록과 시간적 및 공간적으로 관련있는 블록들을 예시하는 도면이다.
도 27은 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들의 누적 선택 횟수에 따라 후보 값들에 대해 할당되는 인덱스가 변경될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들과 그에 대응하는 가중치 인덱스 및 이진열을 나타내는 표이다.
도 29는 일 실시예에 따른 영상의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 30은 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 31은 도 30에 도시된 엔트로피 부호화부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 32는 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시의 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시는 여러 실시예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서, '영상(image)' 또는 '픽처'는 정지 영상을 의미할 수 있다. 또는, '영상(image)' 또는 '픽처'는 비디오를 구성하는 프레임이나 비디오 그 자체를 의미할 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 '샘플' 또는 '신호'는, 영상의 샘플링 위치에 할당된 데이터로서 프로세싱 대상이 되는 데이터를 의미한다. 예를 들어, 공간영역의 영상에서 화소값, 변환 영역 상의 변환 계수들이 샘플들일 수 있다. 이러한 적어도 하나의 샘플들을 포함하는 단위를 블록이라고 정의할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 20을 참조하여, 일 실시예에 따른 트리 구조의 부호화 단위 및 변환 단위에 기초한 영상 부호화 방법 및 그 장치, 영상 복호화 방법 및 그 장치가 개시된다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림 획득부(110) 및 복호화부(120)를 포함할 수 있다. 비트스트림 획득부(110) 및 복호화부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 비트스트림 획득부(110) 및 복호화부(120)는 적어도 하나의 프로세서가 수행할 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
비트스트림 획득부(110)는 비트스트림을 수신할 수 있다. 비트스트림은 후술되는 영상 부호화 장치(200)가 영상을 부호화한 정보를 포함한다. 또한 비트스트림은 영상 부호화 장치(200)로부터 송신될 수 있다. 영상 부호화 장치(200) 및 영상 복호화 장치(100)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 비트스트림 획득부(110)는 유선 또는 무선을 통하여 비트스트림을 수신할 수 있다. 비트스트림 획득부(110)는 광학미디어, 하드디스크 등과 같은 저장매체로부터 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화부(120)는 수신된 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여 영상을 복원할 수 있다. 복호화부(120)는 영상을 복원하기 위한 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 복호화부(120)는 신택스 엘리먼트에 기초하여 영상을 복원할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)의 동작에 대해 상세히 설명하면, 비트스트림 획득부(110)는 비트스트림을 수신할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 부호화 단위의 분할 형태 모드에 대응하는 빈스트링을 획득하는 동작을 수행할 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 분할 규칙을 결정하는 동작을 수행할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드에 대응하는 빈스트링 및 상기 분할 규칙 중 적어도 하나에 기초하여, 부호화 단위를 복수의 부호화 단위들로 분할하는 동작을 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙을 결정하기 위하여, 부호화 단위의 너비 및 높이의 비율에 따른, 상기 부호화 단위의 크기의 허용가능한 제 1 범위를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙을 결정하기 위하여, 부호화 단위의 분할 형태 모드에 따른, 부호화 단위의 크기의 허용가능한 제 2 범위를 결정할 수 있다.
이하에서는 본 개시의 일 실시예에 따라 부호화 단위의 분할에 대하여 자세히 설명한다.
먼저 하나의 픽처 (Picture)는 하나 이상의 슬라이스 혹은 하나 이상의 타일로 분할될 수 있다. 하나의 슬라이스 혹은 하나의 타일은 하나 이상의 최대 부호화 단위(Coding Tree Unit; CTU)의 시퀀스일 수 있다. 최대 부호화 단위 (CTU)와 대비되는 개념으로 최대 부호화 블록 (Coding Tree Block; CTB)이 있다.
최대 부호화 블록(CTB)은 NxN개의 샘플들을 포함하는 NxN 블록을 의미한다(N은 정수). 각 컬러 성분은 하나 이상의 최대 부호화 블록으로 분할될 수 있다.
픽처가 3개의 샘플 어레이(Y, Cr, Cb 성분별 샘플 어레이)를 가지는 경우에 최대 부호화 단위(CTU)란, 루마 샘플의 최대 부호화 블록 및 그에 대응되는 크로마 샘플들의 2개의 최대 부호화 블록과, 루마 샘플, 크로마 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 모노크롬 픽처인 경우에 최대 부호화 단위란, 모노크롬 샘플의 최대 부호화 블록과 모노크롬 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 컬러 성분별로 분리되는 컬러 플레인으로 부호화되는 픽처인 경우에 최대 부호화 단위란, 해당 픽처와 픽처의 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다.
하나의 최대 부호화 블록(CTB)은 MxN개의 샘플들을 포함하는 MxN 부호화 블록(coding block)으로 분할될 수 있다 (M, N은 정수).
픽처가 Y, Cr, Cb 성분별 샘플 어레이를 가지는 경우에 부호화 단위(Coding Unit; CU)란, 루마 샘플의 부호화 블록 및 그에 대응되는 크로마 샘플들의 2개의 부호화 블록과, 루마 샘플, 크로마 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 모노크롬 픽처인 경우에 부호화 단위란, 모노크롬 샘플의 부호화 블록과 모노크롬 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다. 픽처가 컬러 성분별로 분리되는 컬러 플레인으로 부호화되는 픽처인 경우에 부호화 단위란, 해당 픽처와 픽처의 샘플들을 부호화하는데 이용되는 신택스 구조들을 포함하는 단위이다.
위에서 설명한 바와 같이, 최대 부호화 블록과 최대 부호화 단위는 서로 구별되는 개념이며, 부호화 블록과 부호화 단위는 서로 구별되는 개념이다. 즉, (최대) 부호화 단위는 해당 샘플을 포함하는 (최대) 부호화 블록과 그에 대응하는 신택스 구조를 포함하는 데이터 구조를 의미한다. 하지만 당업자가 (최대) 부호화 단위 또는 (최대) 부호화 블록가 소정 개수의 샘플들을 포함하는 소정 크기의 블록을 지칭한다는 것을 이해할 수 있으므로, 이하 명세서에서는 최대 부호화 블록과 최대 부호화 단위, 또는 부호화 블록과 부호화 단위를 특별한 사정이 없는 한 구별하지 않고 언급한다.
영상은 최대 부호화 단위(Coding Tree Unit; CTU)로 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 크기는 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 최대 부호화 단위의 모양은 동일 크기의 정사각형을 가질 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 비트스트림으로부터 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보가 획득될 수 있다. 예를 들어, 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보가 나타내는 루마 부호화 블록의 최대 크기는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 비트스트림으로부터 2분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기와 루마 블록 크기 차이에 대한 정보가 획득될 수 있다. 루마 블록 크기 차이에 대한 정보는 루마 최대 부호화 단위와 2분할이 가능한 최대 루마 부호화 블록 간의 크기 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 비트스트림으로부터 획득된 2분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보와 루마 블록 크기 차이에 대한 정보를 결합하면, 루마 최대 부호화 단위의 크기가 결정될 수 있다. 루마 최대 부호화 단위의 크기를 이용하면 크로마 최대 부호화 단위의 크기도 결정될 수 있다. 예를 들어, 컬러 포맷에 따라 Y: Cb : Cr 비율이 4:2:0 이라면, 크로마 블록의 크기는 루마 블록의 크기의 절반일 수 있고, 마찬가지로 크로마 최대 부호화 단위의 크기는 루마 최대 부호화 단위의 크기의 절반일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 바이너리 분할(binary split)이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기에 대한 정보는 비트스트림으로부터 획득하므로, 바이너리 분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 가변적으로 결정될 수 있다. 이와 달리, 터너리 분할(ternary split)이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 고정될 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스에서 터너리 분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 32x32이고, P 슬라이스 또는 B 슬라이스에서 터너리 분할이 가능한 루마 부호화 블록의 최대 크기는 64x64일 수 있다.
또한 최대 부호화 단위는 비트스트림으로부터 획득된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 부호화 단위로 계층적으로 분할될 수 있다. 분할 형태 모드 정보로서, 쿼드분할(quad split) 여부를 나타내는 정보, 다분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 타입 정보 중 적어도 하나가 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
예를 들어, 쿼드분할(quad split) 여부를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위가 쿼드분할(QUAD_SPLIT)될지 또는 쿼드분할되지 않을지를 나타낼 수 있다.
현재 부호화 단위가 쿼드분할지되 않으면, 다분할 여부를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위가 더 이상 분할되지 않을지(NO_SPLIT) 아니면 바이너리/터너리 분할될지 여부를 나타낼 수 있다.
현재 부호화 단위가 바이너리 분할되거나 터너리 분할되면, 분할 방향 정보는 현재 부호화 단위가 수평 방향 또는 수직 방향 중 하나로 분할됨을 나타낸다.
현재 부호화 단위가 수평 또는 수직 방향으로 분할되면 분할 타입 정보는 현재 부호화 단위를 바이너리 분할 또는 터너리 분할로 분할함을 나타낸다.
분할 방향 정보 및 분할 타입 정보에 따라, 현재 부호화 단위의 분할 모드가 결정될 수 있다. 현재 부호화 단위가 수평 방향으로 바이너리 분할되는 경우의 분할 모드는 바이너리 수평 분할(SPLIT_BT_HOR), 수평 방향으로 터너리 분할되는 경우의 터너리 수평 분할(SPLIT_TT_HOR), 수직 방향으로 바이너리 분할되는 경우의 분할 모드는 바이너리 수직 분할 (SPLIT_BT_VER) 및 수직 방향으로 터너리 분할되는 경우의 분할 모드는 터너리 수직 분할 (SPLIT_BT_VER)로 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 분할 형태 모드 정보를 하나의 빈스트링으로부터 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)가 수신한 비트스트림의 형태는 Fixed length binary code, Unary code, Truncated unary code, 미리 결정된 바이너리 코드 등을 포함할 수 있다. 빈스트링은 정보를 2진수의 나열로 나타낸 것이다. 빈스트링은 적어도 하나의 비트로 구성될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙에 기초하여 빈스트링에 대응하는 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 하나의 빈스트링에 기초하여, 부호화 단위를 쿼드분할할지 여부, 분할하지 않을지 또는 분할 방향 및 분할 타입을 결정할 수 있다.
부호화 단위는 최대 부호화 단위보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어 최대 부호화 단위도 최대 크기를 가지는 부호화 단위이므로 부호화 단위의 하나이다. 최대 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 분할되지 않음을 나타내는 경우, 최대 부호화 단위에서 결정되는 부호화 단위는 최대 부호화 단위와 같은 크기를 가진다. 최대 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 분할됨을 나타내는 경우 최대 부호화 단위는 부호화 단위들로 분할 될 수 있다. 또한 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 분할을 나타내는 경우 부호화 단위들은 더 작은 크기의 부호화 단위들로 분할 될 수 있다. 다만, 영상의 분할은 이에 한정되는 것은 아니며 최대 부호화 단위 및 부호화 단위는 구별되지 않을 수 있다. 부호화 단위의 분할에 대해서는 도 3 내지 도 16에서 보다 자세히 설명한다.
또한 부호화 단위로부터 예측을 위한 하나 이상의 예측 블록이 결정될 수 있다. 예측 블록은 부호화 단위와 같거나 작을 수 있다. 또한 부호화 단위로부터 변환을 위한 하나 이상의 변환 블록이 결정될 수 있다. 변환 블록은 부호화 단위와 같거나 작을 수 있다.
변환 블록과 예측 블록의 모양 및 크기는 서로 관련 없을 수 있다.
다른 실시예로, 부호화 단위가 예측 블록으로서 부호화 단위를 이용하여 예측이 수행될 수 있다. 또한 부호화 단위가 변환 블록으로서 부호화 단위를 이용하여 변환이 수행될 수 있다.
부호화 단위의 분할에 대해서는 도 3 내지 도 16에서 보다 자세히 설명한다. 본 개시의 현재 블록 및 주변 블록은 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 블록 및 변환 블록 중 하나를 나타낼 수 있다. 또한, 현재 블록 또는 현재 부호화 단위는 현재 복호화 또는 부호화가 진행되는 블록 또는 현재 분할이 진행되고 있는 블록이다. 주변 블록은 현재 블록 이전에 복원된 블록일 수 있다. 주변 블록은 현재 블록으로부터 공간적 또는 시간적으로 인접할 수 있다. 주변 블록은 현재 블록의 좌하측, 좌측, 좌상측, 상측, 우상측, 우측, 우하측 중 하나에 위치할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
블록 형태는 4Nx4N, 4Nx2N, 2Nx4N, 4NxN, Nx4N, 32NxN, Nx32N, 16NxN, Nx16N, 8NxN 또는 Nx8N을 포함할 수 있다. 여기서 N은 양의 정수일 수 있다. 블록 형태 정보는 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나를 나타내는 정보이다.
부호화 단위의 모양은 정사각형(square) 및 비-정사각형(non-square)을 포함할 수 있다. 부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 같은 경우(즉, 부호화 단위의 블록 형태가 4Nx4N 인 경우), 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태 정보를 정사각형으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 모양을 비-정사각형으로 결정할 수 있다.
부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 다른 경우(즉, 부호화 단위의 블록 형태가 4Nx2N, 2Nx4N, 4NxN, Nx4N, 32NxN, Nx32N, 16NxN, Nx16N, 8NxN 또는 Nx8N인 경우), 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태 정보를 비-정사각형으로 결정할 수 있다. 부호화 단위의 모양이 비-정사각형인 경우, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태 정보 중 너비 및 높이의 비율을 1:2, 2:1, 1:4, 4:1, 1:8, 8:1, 1:16, 16:1, 1:32, 32:1 중 적어도 하나로 결정할 수 있다. 또한, 부호화 단위의 너비의 길이 및 높이의 길이에 기초하여, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위가 수평 방향인지 수직 방향인지 결정할 수 있다. 또한, 부호화 단위의 너비의 길이, 높이의 길이 또는 넓이 중 적어도 하나에 기초하여, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 블록 형태 정보를 이용하여 부호화 단위의 형태를 결정할 수 있고, 분할 형태 모드 정보를 이용하여 부호화 단위가 어떤 형태로 분할되는지를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)가 이용하는 블록 형태 정보가 어떤 블록 형태를 나타내는지에 따라 분할 형태 모드 정보가 나타내는 부호화 단위의 분할 방법이 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 복호화 장치(100) 및 영상 부호화 장치(200)는 블록 형태 정보에 기초하여 미리 약속된 분할 형태 모드 정보를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 또는 최소 부호화 단위에 대하여 미리 약속된 분할 형태 모드 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위에 대하여 분할 형태 모드 정보를 쿼드 분할(quad split)로 결정할 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(100)는 최소 부호화 단위에 대하여 분할 형태 모드 정보를 "분할하지 않음"으로 결정할 수 있다. 구체적으로 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위의 크기를 256x256으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 미리 약속된 분할 형태 모드 정보를 쿼드 분할로 결정할 수 있다. 쿼드 분할은 부호화 단위의 너비 및 높이를 모두 이등분하는 분할 형태 모드이다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 256x256 크기의 최대 부호화 단위로부터 128x128 크기의 부호화 단위를 획득할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 최소 부호화 단위의 크기를 4x4로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 최소 부호화 단위에 대하여 "분할하지 않음"을 나타내는 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 정사각형의 부호화 단위를 분할하지 않을지, 수직으로 분할할지, 수평으로 분할할지, 4개의 부호화 단위로 분할할지 등을 결정할 수 있다. 도 3을 참조하면, 현재 부호화 단위(300)의 블록 형태 정보가 정사각형의 형태를 나타내는 경우, 복호화부(120)는 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 따라 현재 부호화 단위(300)와 동일한 크기를 가지는 부호화 단위(310a)를 분할하지 않거나, 소정의 분할방법을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 분할된 부호화 단위(310b, 310c, 310d, 310e, 310f 등)를 결정할 수 있다.
도 3을 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 수직방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향으로 분할한 두 개의 부호화 단위(310b)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 수평방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수평방향으로 분할한 두 개의 부호화 단위(310c)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 수직방향 및 수평방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향 및 수평방향으로 분할한 네 개의 부호화 단위(310d)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 수직방향으로 터너리(ternary) 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향으로 분할한 세 개의 부호화 단위(310e)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 수평방향으로 터너리 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수평방향으로 분할한 세 개의 부호화 단위(310f)를 결정할 수 있다. 다만 정사각형의 부호화 단위가 분할될 수 있는 분할 형태는 상술한 형태로 한정하여 해석되어서는 안되고, 분할 형태 모드 정보가 나타낼 수 있는 다양한 형태가 포함될 수 있다. 정사각형의 부호화 단위가 분할되는 소정의 분할 형태들은 이하에서 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 비-정사각형의 형태인 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 비-정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보를 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 비-정사각형의 현재 부호화 단위를 분할하지 않을지 소정의 방법으로 분할할지 여부를 결정할 수 있다. 도 4를 참조하면, 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 블록 형태 정보가 비-정사각형의 형태를 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 따라 현재 부호화 단위(400 또는 450)와 동일한 크기를 가지는 부호화 단위(410 또는 460)를 결정하거나, 소정의 분할방법을 나타내는 분할 형태 모드 정보에 따라 기초하여 분할된 부호화 단위(420a, 420b, 430a, 430b, 430c, 470a, 470b, 480a, 480b, 480c)를 결정할 수 있다. 비-정사각형의 부호화 단위가 분할되는 소정의 분할 방법은 이하에서 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 이용하여 부호화 단위가 분할되는 형태를 결정할 수 있고, 이 경우 분할 형태 모드 정보는 부호화 단위가 분할되어 생성되는 적어도 하나의 부호화 단위의 개수를 나타낼 수 있다. 도 4를 참조하면 분할 형태 모드 정보가 두 개의 부호화 단위로 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하여 현재 부호화 단위에 포함되는 두 개의 부호화 단위(420a, 420b, 또는 470a, 470b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 비-정사각형의 형태의 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형의 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 긴 변의 위치를 고려하여 현재 부호화 단위를 분할할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 형태를 고려하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 긴 변을 분할하는 방향으로 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하여 복수개의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 분할 형태 모드 정보가 홀수개의 블록으로 부호화 단위를 분할(터너리 분할)하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 분할 형태 모드 정보가 3개의 부호화 단위로 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 3개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라, 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 너비 및 높이의 비율이 4:1 또는 1:4 일 수 있다. 너비 및 높이의 비율이 4:1 인 경우, 너비의 길이가 높이의 길이보다 길므로 블록 형태 정보는 수평 방향일 수 있다. 너비 및 높이의 비율이 1:4 인 경우, 너비의 길이가 높이의 길이보다 짧으므로 블록 형태 정보는 수직 방향일 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위를 홀수개의 블록으로 분할할 것을 결정할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 블록 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 분할 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어 현재 부호화 단위(400)가 수직 방향인 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400)를 수평 방향으로 분할 하여 부호화 단위(430a, 430b, 430c)를 결정할 수 있다. 또한 현재 부호화 단위(450)가 수평 방향인 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(450)를 수직 방향으로 분할 하여 부호화 단위(480a, 480b, 480c)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있으며, 결정된 부호화 단위들의 크기 모두가 동일하지는 않을 수 있다. 예를 들면, 결정된 홀수개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c) 중 소정의 부호화 단위(430b 또는 480b)의 크기는 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)들과는 다른 크기를 가질 수도 있다. 즉, 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되어 결정될 수 있는 부호화 단위는 복수의 종류의 크기를 가질 수 있고, 경우에 따라서는 홀수개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)가 각각 서로 다른 크기를 가질 수도 있다.
일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 홀수개의 블록으로 부호화 단위가 분할되는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있고, 나아가 영상 복호화 장치(100)는 분할하여 생성되는 홀수개의 부호화 단위들 중 적어도 하나의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 도 4을 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되어 생성된 3개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)들 중 중앙에 위치하는 부호화 단위(430b, 480b)에 대한 복호화 과정을 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)와 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 중앙에 위치하는 부호화 단위(430b, 480b)에 대하여는 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)와 달리 더 이상 분할되지 않도록 제한하거나, 소정의 횟수만큼만 분할되도록 제한할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(500)를 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 수평 방향으로 제1 부호화 단위(500)를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(500)를 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(510)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 이용되는 제1 부호화 단위, 제2 부호화 단위, 제3 부호화 단위는 부호화 단위 간의 분할 전후 관계를 이해하기 위해 이용된 용어이다. 예를 들면, 제1 부호화 단위를 분할하면 제2 부호화 단위가 결정될 수 있고, 제2 부호화 단위가 분할되면 제3 부호화 단위가 결정될 수 있다. 이하에서는 이용되는 제1 부호화 단위, 제2 부호화 단위 및 제3 부호화 단위의 관계는 상술한 특징에 따르는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 결정된 제2 부호화 단위(510)를 분할 형태 모드 정보에 기초하여 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 도 5를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(500)를 분할하여 결정된 비-정사각형의 형태의 제2 부호화 단위(510)를 적어도 하나의 제3 부호화 단위(520a, 520b, 520c, 520d 등)로 분할하거나 제2 부호화 단위(510)를 분할하지 않을 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 획득할 수 있고 영상 복호화 장치(100)는 획득한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(500)를 분할하여 다양한 형태의 복수개의 제2 부호화 단위(예를 들면, 510)를 분할할 수 있으며, 제2 부호화 단위(510)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(500)가 분할된 방식에 따라 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 부호화 단위(500)가 제1 부호화 단위(500)에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(510)로 분할된 경우, 제2 부호화 단위(510) 역시 제2 부호화 단위(510)에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 520a, 520b, 520c, 520d 등)으로 분할될 수 있다. 즉, 부호화 단위는 부호화 단위 각각에 관련된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 재귀적으로 분할될 수 있다. 따라서 비-정사각형 형태의 부호화 단위에서 정사각형의 부호화 단위가 결정될 수 있고, 이러한 정사각형 형태의 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 비-정사각형 형태의 부호화 단위가 결정될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)가 분할되어 결정되는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 소정의 부호화 단위(예를 들면, 가운데에 위치하는 부호화 단위 또는 정사각형 형태의 부호화 단위)는 재귀적으로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 하나인 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(520c)는 수평 방향으로 분할되어 복수개의 제4 부호화 단위로 분할될 수 있다. 복수개의 제4 부호화 단위(530a, 530b, 530c, 530d) 중 하나인 비-정사각형 형태의 제4 부호화 단위(530b 또는 530d)는 다시 복수개의 부호화 단위들로 분할될 수 있다. 예를 들면, 비-정사각형 형태의 제4 부호화 단위(530b 또는 530d)는 홀수개의 부호화 단위로 다시 분할될 수도 있다. 부호화 단위의 재귀적 분할에 이용될 수 있는 방법에 대하여는 다양한 실시예를 통해 후술하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제3 부호화 단위(520a, 520b, 520c, 520d 등) 각각을 부호화 단위들로 분할할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(510)를 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)를 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d)로 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 소정의 제3 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(520c)에 대하여는 더 이상 분할되지 않는 것으로 제한하거나 또는 설정 가능한 횟수로 분할되어야 하는 것으로 제한할 수 있다.
도 5를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)에 포함되는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d)들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(520c)는 더 이상 분할되지 않거나, 소정의 분할 형태로 분할(예를 들면 4개의 부호화 단위로만 분할하거나 제2 부호화 단위(510)가 분할된 형태에 대응하는 형태로 분할)되는 것으로 제한하거나, 소정의 횟수로만 분할(예를 들면 n회만 분할, n>0)하는 것으로 제한할 수 있다. 다만 가운데에 위치한 부호화 단위(520c)에 대한 상기 제한은 단순한 실시예들에 불과하므로 상술한 실시예들로 제한되어 해석되어서는 안되고, 가운데에 위치한 부호화 단위(520c)가 다른 부호화 단위(520b, 520d)와 다르게 복호화 될 수 있는 다양한 제한들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 분할하기 위해 이용되는 분할 형태 모드 정보를 현재 부호화 단위 내의 소정의 위치에서 획득할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 홀수개의 부호화 단위들 중 소정의 부호화 단위를 결정하기 위한 방법을 도시한다.
도 6을 참조하면, 현재 부호화 단위(600, 650)의 분할 형태 모드 정보는 현재 부호화 단위(600, 650)에 포함되는 복수개의 샘플 중 소정 위치의 샘플(예를 들면, 가운데에 위치하는 샘플(640, 690))에서 획득될 수 있다. 다만 이러한 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나가 획득될 수 있는 현재 부호화 단위(600) 내의 소정 위치가 도 6에서 도시하는 가운데 위치로 한정하여 해석되어서는 안되고, 소정 위치에는 현재 부호화 단위(600)내에 포함될 수 있는 다양한 위치(예를 들면, 최상단, 최하단, 좌측, 우측, 좌측상단, 좌측하단, 우측상단 또는 우측하단 등)가 포함될 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 영상 복호화 장치(100)는 소정 위치로부터 획득되는 분할 형태 모드 정보를 획득하여 현재 부호화 단위를 다양한 형태 및 크기의 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 소정의 개수의 부호화 단위들로 분할된 경우 그 중 하나의 부호화 단위를 선택할 수 있다. 복수개의 부호화 단위들 중 하나를 선택하기 위한 방법은 다양할 수 있으며, 이러한 방법들에 대한 설명은 이하의 다양한 실시예를 통해 후술하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100) 는 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위들로 분할하고, 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하기 위하여 홀수개의 부호화 단위들 각각의 위치를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600) 또는 현재 부호화 단위(650)를 분할하여 홀수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 또는 홀수개의 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 또는 홀수개의 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)의 위치에 대한 정보를 이용하여 가운데 부호화 단위(620b)또는 가운데 부호화 단위(660b)를 결정할 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 포함되는 소정의 샘플의 위치를 나타내는 정보에 기초하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 결정함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 구체적으로, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보에 기초하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 결정함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 픽쳐 내에서의 위치 또는 좌표에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위(600)에 포함되는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 너비 또는 높이를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 이러한 너비 또는 높이는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 픽쳐 내에서의 좌표 간의 차이를 나타내는 정보에 해당할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 픽쳐 내에서의 위치 또는 좌표에 대한 정보를 직접 이용하거나 좌표간의 차이값에 대응하는 부호화 단위의 너비 또는 높이에 대한 정보를 이용함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 나타내는 정보는 (xa, ya) 좌표를 나타낼 수 있고, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(530b)의 위치를 나타내는 정보는 (xb, yb) 좌표를 나타낼 수 있고, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 위치를 나타내는 정보는 (xc, yc) 좌표를 나타낼 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 좌표를 이용하여 가운데 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 좌표를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하였을 때, 가운데에 위치하는 샘플(630b)의 좌표인 (xb, yb)를 포함하는 부호화 단위(620b)를 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정된 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 좌표는 픽쳐 내에서의 절대적인 위치를 나타내는 좌표를 나타낼 수 있고, 나아가 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 기준으로, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 상대적 위치를 나타내는 정보인 (dxb, dyb)좌표, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 상대적 위치를 나타내는 정보인 (dxc, dyc)좌표를 이용할 수도 있다. 또한 부호화 단위에 포함되는 샘플의 위치를 나타내는 정보로서 해당 샘플의 좌표를 이용함으로써 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 방법이 상술한 방법으로 한정하여 해석되어서는 안되고, 샘플의 좌표를 이용할 수 있는 다양한 산술적 방법으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)를 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할할 수 있고, 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 소정의 기준에 따라 부호화 단위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 크기가 다른 부호화 단위(620b)를 선택할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 나타내는 정보인 (xa, ya) 좌표, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 위치를 나타내는 정보인 (xb, yb) 좌표, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 위치를 나타내는 정보인 (xc, yc) 좌표를 이용하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 각각의 너비 또는 높이를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 나타내는 좌표인 (xa, ya), (xb, yb), (xc, yc)를 이용하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 각각의 크기를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a)의 너비를 현재 부호화 단위(600)의 너비로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a)의 높이를 yb-ya로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(620b)의 너비를 현재 부호화 단위(600)의 너비로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(620b)의 높이를 yc-yb로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 하단 부호화 단위의 너비 또는 높이는 현재 부호화 단위의 너비 또는 높이와 상단 부호화 단위(620a) 및 가운데 부호화 단위(620b)의 너비 및 높이를 이용하여 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 결정된 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 너비 및 높이에 기초하여 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 상단 부호화 단위(620a) 및 하단 부호화 단위(620c)의 크기와 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위(620b)를 소정 위치의 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 상술한 영상 복호화 장치(100)가 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정하는 과정은 샘플 좌표에 기초하여 결정되는 부호화 단위의 크기를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 일 실시예에 불과하므로, 소정의 샘플 좌표에 따라 결정되는 부호화 단위의 크기를 비교하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 다양한 과정이 이용될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a)의 좌측 상단의 샘플(670a)의 위치를 나타내는 정보인 (xd, yd) 좌표, 가운데 부호화 단위(660b)의 좌측 상단의 샘플(670b)의 위치를 나타내는 정보인 (xe, ye) 좌표, 우측 부호화 단위(660c)의 좌측 상단의 샘플(670c)의 위치를 나타내는 정보인 (xf, yf) 좌표를 이용하여 부호화 단위들(660a, 660b, 660c) 각각의 너비 또는 높이를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)의 위치를 나타내는 좌표인 (xd, yd), (xe, ye), (xf, yf)를 이용하여 부호화 단위들(660a, 660b, 660c) 각각의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a)의 너비를 xe-xd로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a)의 높이를 현재 부호화 단위(650)의 높이로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(660b)의 너비를 xf-xe로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 가운데 부호화 단위(660b)의 높이를 현재 부호화 단위(600)의 높이로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 우측 부호화 단위(660c)의 너비 또는 높이는 현재 부호화 단위(650)의 너비 또는 높이와 좌측 부호화 단위(660a) 및 가운데 부호화 단위(660b)의 너비 및 높이를 이용하여 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 결정된 부호화 단위들(660a, 660b, 660c)의 너비 및 높이에 기초하여 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 좌측 부호화 단위(660a) 및 우측 부호화 단위(660c)의 크기와 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위(660b)를 소정 위치의 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 상술한 영상 복호화 장치(100)가 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정하는 과정은 샘플 좌표에 기초하여 결정되는 부호화 단위의 크기를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 일 실시예에 불과하므로, 소정의 샘플 좌표에 따라 결정되는 부호화 단위의 크기를 비교하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 다양한 과정이 이용될 수 있다.
다만 부호화 단위의 위치를 결정하기 위하여 고려하는 샘플의 위치는 상술한 좌측 상단으로 한정하여 해석되어서는 안되고 부호화 단위에 포함되는 임의의 샘플의 위치에 대한 정보가 이용될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 형태를 고려하여, 현재 부호화 단위가 분할되어 결정되는 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 현재 부호화 단위가 너비가 높이보다 긴 비-정사각형 형태라면 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향으로 위치를 달리 하는 부호화 단위들 중 하나를 결정하여 해당 부호화 단위에 대한 제한을 둘 수 있다. 현재 부호화 단위가 높이가 너비보다 긴 비-정사각형 형태라면 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향으로 위치를 달리 하는 부호화 단위들 중 하나를 결정하여 해당 부호화 단위에 대한 제한을 둘 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 짝수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여 짝수개의 부호화 단위들 각각의 위치를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 분할(바이너리 분할)하여 짝수개의 부호화 단위들을 결정할 수 있고 짝수개의 부호화 단위들의 위치에 대한 정보를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 과정은 도 6에서 상술한 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치(예를 들면, 가운데 위치)의 부호화 단위를 결정하는 과정에 대응하는 과정일 수 있으므로 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라, 비-정사각형 형태의 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위로 분할한 경우, 복수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여 분할 과정에서 소정 위치의 부호화 단위에 대한 소정의 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 복수개로 분할된 부호화 단위들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하기 위하여 분할 과정에서 가운데 부호화 단위에 포함된 샘플에 저장된 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
도 6을 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(600)를 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할할 수 있으며, 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보가 획득되는 위치를 고려하여, 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 즉, 현재 부호화 단위(600)의 분할 형태 모드 정보는 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플(640)에서 획득될 수 있으며, 상기 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(600)가 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할된 경우 상기 샘플(640)을 포함하는 부호화 단위(620b)를 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정하기 위해 이용되는 정보가 분할 형태 모드 정보로 한정하여 해석되어서는 안되고, 다양한 종류의 정보가 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하는 과정에서 이용될 수 있다.
일 실시예에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 식별하기 위한 소정의 정보는, 결정하려는 부호화 단위에 포함되는 소정의 샘플에서 획득될 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정된 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 소정 위치의 부호화 단위(예를 들면, 복수개로 분할된 부호화 단위 중 가운데에 위치하는 부호화 단위)를 결정하기 위하여 현재 부호화 단위(600) 내의 소정 위치의 샘플(예를 들면, 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플)에서 획득되는 분할 형태 모드 정보를 이용할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)의 블록 형태를 고려하여 상기 소정 위치의 샘플을 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정되는 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중, 소정의 정보(예를 들면, 분할 형태 모드 정보)가 획득될 수 있는 샘플이 포함된 부호화 단위(620b)를 결정하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 도 6을 참조하면 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로서 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플(640)을 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 이러한 샘플(640)이 포함되는 부호화 단위(620b)를 복호화 과정에서의 소정의 제한을 둘 수 있다. 다만 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치는 상술한 위치로 한정하여 해석되어서는 안되고, 제한을 두기 위해 결정하려는 부호화 단위(620b)에 포함되는 임의의 위치의 샘플들로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따라 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치는 현재 부호화 단위(600)의 형태에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 블록 형태 정보는 현재 부호화 단위의 형태가 정사각형인지 또는 비-정사각형인지 여부를 결정할 수 있고, 형태에 따라 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 너비에 대한 정보 및 높이에 대한 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할하는 경계 상에 위치하는 샘플을 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로 결정할 수 있다. 또다른 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위에 관련된 블록 형태 정보가 비-정사각형 형태임을 나타내는 경우, 현재 부호화 단위의 긴 변을 반으로 분할하는 경계에 인접하는 샘플 중 하나를 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위로 분할한 경우, 복수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여, 분할 형태 모드 정보를 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 부호화 단위에 포함된 소정 위치의 샘플에서 획득할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위가 분할되어 생성된 복수개의 부호화 단위들을 복수개의 부호화 단위 각각에 포함된 소정 위치의 샘플로부터 획득되는 분할 형태 모드 정보를 이용하여 분할할 수 있다. 즉, 부호화 단위는 부호화 단위 각각에 포함된 소정 위치의 샘플에서 획득되는 분할 형태 모드 정보를 이용하여 재귀적으로 분할될 수 있다. 부호화 단위의 재귀적 분할 과정에 대하여는 도 5를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정할 수 있고, 이러한 적어도 하나의 부호화 단위가 복호화되는 순서를 소정의 블록(예를 들면, 현재 부호화 단위)에 따라 결정할 수 있다.
도 7는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 현재 부호화 단위를 분할하여 복수개의 부호화 단위들을 결정하는 경우, 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 결정하거나 제1 부호화 단위(700)를 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(730a, 730b)를 결정하거나 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(750a, 750b, 750c, 750d)를 결정할 수 있다.
도 7를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 수평 방향(710c)으로 처리되도록 순서를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수평 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(730a, 730b)의 처리 순서를 수직 방향(730c)으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(750a, 750b, 750c, 750d)를 하나의 행에 위치하는 부호화 단위들이 처리된 후 다음 행에 위치하는 부호화 단위들이 처리되는 소정의 순서(예를 들면, 래스터 스캔 순서((raster scan order) 또는 z 스캔 순서(z scan order)(750e) 등)에 따라 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들을 재귀적으로 분할할 수 있다. 도 7를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 분할하여 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)을 결정할 수 있고, 결정된 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d) 각각을 재귀적으로 분할할 수 있다. 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)을 분할하는 방법은 제1 부호화 단위(700)를 분할하는 방법에 대응하는 방법이 될 수 있다. 이에 따라 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)은 각각 독립적으로 복수개의 부호화 단위들로 분할될 수 있다. 도 7를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 결정할 수 있고, 나아가 제2 부호화 단위(710a, 710b) 각각을 독립적으로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 좌측의 제2 부호화 단위(710a)를 수평 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(720a, 720b)로 분할할 수 있고, 우측의 제2 부호화 단위(710b)는 분할하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위들의 처리 순서는 부호화 단위의 분할 과정에 기초하여 결정될 수 있다. 다시 말해, 분할된 부호화 단위들의 처리 순서는 분할되기 직전의 부호화 단위들의 처리 순서에 기초하여 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 좌측의 제2 부호화 단위(710a)가 분할되어 결정된 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 처리되는 순서를 우측의 제2 부호화 단위(710b)와 독립적으로 결정할 수 있다. 좌측의 제2 부호화 단위(710a)가 수평 방향으로 분할되어 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 결정되었으므로 제3 부호화 단위(720a, 720b)는 수직 방향(720c)으로 처리될 수 있다. 또한 좌측의 제2 부호화 단위(710a) 및 우측의 제2 부호화 단위(710b)가 처리되는 순서는 수평 방향(710c)에 해당하므로, 좌측의 제2 부호화 단위(710a)에 포함되는 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 수직 방향(720c)으로 처리된 후에 우측 부호화 단위(710b)가 처리될 수 있다. 상술한 내용은 부호화 단위들이 각각 분할 전의 부호화 단위에 따라 처리 순서가 결정되는 과정을 설명하기 위한 것이므로, 상술한 실시예에 한정하여 해석되어서는 안되고, 다양한 형태로 분할되어 결정되는 부호화 단위들이 소정의 순서에 따라 독립적으로 처리될 수 있는 다양한 방법으로 이용되는 것으로 해석되어야 한다.
도 8는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 소정의 순서로 부호화 단위가 처리될 수 없는 경우, 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것임을 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 획득된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위들로 분할되는 것을 결정할 수 있다. 도 8를 참조하면 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(800)가 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(810a, 810b)로 분할될 수 있고, 제2 부호화 단위(810a, 810b)는 각각 독립적으로 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위 중 좌측 부호화 단위(810a)는 수평 방향으로 분할하여 복수개의 제3 부호화 단위(820a, 820b)를 결정할 수 있고, 우측 부호화 단위(810b)는 홀수개의 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제3 부호화 단위들(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)이 소정의 순서로 처리될 수 있는지 여부를 판단하여 홀수개로 분할된 부호화 단위가 존재하는지를 결정할 수 있다. 도 8를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(800)를 재귀적으로 분할하여 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 부호화 단위(800), 제2 부호화 단위(810a, 810b) 또는 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)가 분할되는 형태 중 홀수개의 부호화 단위로 분할되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제2 부호화 단위(810a, 810b) 중 우측에 위치하는 부호화 단위가 홀수개의 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)로 분할될 수 있다. 제1 부호화 단위(800)에 포함되는 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서는 소정의 순서(예를 들면, z-스캔 순서(z-scan order)(830))가 될 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 우측 제2 부호화 단위(810b)가 홀수개로 분할되어 결정된 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)가 상기 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(800)에 포함되는 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)가 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 결정할 수 있으며, 상기 조건은 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)의 경계에 따라 제2 부호화 단위(810a, 810b)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할되는지 여부와 관련된다. 예를 들면 비-정사각형 형태의 좌측 제2 부호화 단위(810a)의 높이를 반으로 분할하여 결정되는 제3 부호화 단위(820a, 820b)는 조건을 만족할 수 있다. 우측 제2 부호화 단위(810b)를 3개의 부호화 단위로 분할하여 결정되는 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)들의 경계가 우측 제2 부호화 단위(810b)의 너비 또는 높이를 반으로 분할하지 못하므로 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 이러한 조건 불만족의 경우 스캔 순서의 단절(disconnection)로 판단하고, 판단 결과에 기초하여 우측 제2 부호화 단위(810b)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 경우 분할된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있으며, 이러한 제한 내용 또는 소정 위치 등에 대하여는 다양한 실시예를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 9은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 제1 부호화 단위(900)를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림 획득부(110)를 통해 획득한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(900)를 분할할 수 있다. 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)는 4개의 정사각형 형태를 가지는 부호화 단위로 분할되거나 또는 비-정사각형 형태의 복수개의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 예를 들면 도 9을 참조하면, 제1 부호화 단위(900)는 정사각형이고 분할 형태 모드 정보가 비-정사각형의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(900)를 복수개의 비-정사각형의 부호화 단위들로 분할할 수 있다. 구체적으로, 분할 형태 모드 정보가 제1 부호화 단위(900)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할하여 홀수개의 부호화 단위를 결정하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 홀수개의 부호화 단위들로서 수직 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c) 또는 수평 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(920a, 920b, 920c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(900)에 포함되는 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c)가 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 결정할 수 있으며, 상기 조건은 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c)의 경계에 따라 제1 부호화 단위(900)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할되는지 여부와 관련된다. 도 9를 참조하면 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 수직 방향으로 분할하여 결정되는 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c)들의 경계가 제1 부호화 단위(900)의 너비를 반으로 분할하지 못하므로 제1 부호화 단위(900)는 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 또한 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 수평 방향으로 분할하여 결정되는 제2 부호화 단위(920a, 920b, 920c)들의 경계가 제1 부호화 단위(900)의 너비를 반으로 분할하지 못하므로 제1 부호화 단위(900)는 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 이러한 조건 불만족의 경우 스캔 순서의 단절(disconnection)로 판단하고, 판단 결과에 기초하여 제1 부호화 단위(900)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 경우 분할된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있으며, 이러한 제한 내용 또는 소정 위치 등에 대하여는 다양한 실시예를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위를 분할하여 다양한 형태의 부호화 단위들을 결정할 수 있다.
도 9을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900), 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(930 또는 950)를 다양한 형태의 부호화 단위들로 분할할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위가 소정의 조건을 만족하는 경우 제2 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태가 제한되는 것을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림 획득부(110)를 통해 획득한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1000)를 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b)로 분할하는 것으로 결정할 수 있다. 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b)는 독립적으로 분할될 수 있다. 이에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b) 각각에 관련된 분할 형태 모드 정보에 기초하여 복수개의 부호화 단위로 분할하거나 분할하지 않는 것을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향으로 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 좌측 제2 부호화 단위(1010a)를 수평 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(1012a, 1012b)를 결정할 수 있다. 다만 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1010a)를 수평 방향으로 분할한 경우, 우측 제2 부호화 단위(1010b)는 좌측 제2 부호화 단위(1010a)가 분할된 방향과 동일하게 수평 방향으로 분할될 수 없도록 제한할 수 있다. 만일 우측 제2 부호화 단위(1010b)가 동일한 방향으로 분할되어 제3 부호화 단위(1014a, 1014b)가 결정된 경우, 좌측 제2 부호화 단위(1010a) 및 우측 제2 부호화 단위(1010b)가 수평 방향으로 각각 독립적으로 분할됨으로써 제3 부호화 단위(1012a, 1012b, 1014a, 1014b)가 결정될 수 있다. 하지만 이는 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1000)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1030a, 1030b, 1030c, 1030d)로 분할한 것과 동일한 결과이며 이는 영상 복호화 측면에서 비효율적일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향으로 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1020a 또는 1020b)를 수직 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(1022a, 1022b, 1024a, 1024b)를 결정할 수 있다. 다만 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위 중 하나(예를 들면 상단 제2 부호화 단위(1020a))를 수직 방향으로 분할한 경우, 상술한 이유에 따라 다른 제2 부호화 단위(예를 들면 하단 부호화 단위(1020b))는 상단 제2 부호화 단위(1020a)가 분할된 방향과 동일하게 수직 방향으로 분할될 수 없도록 제한할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 4개의 정사각형 형태의 부호화 단위로 분할하는 것을 나타낼 수 없는 경우, 영상 복호화 장치(100)가 정사각형 형태의 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1100)를 분할하여 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 결정할 수 있다. 분할 형태 모드 정보에는 부호화 단위가 분할될 수 있는 다양한 형태에 대한 정보가 포함될 수 있으나, 다양한 형태에 대한 정보에는 정사각형 형태의 4개의 부호화 단위로 분할하기 위한 정보가 포함될 수 없는 경우가 있다. 이러한 분할 형태 모드 정보에 따르면, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1100)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할하지 못한다. 분할 형태 모드 정보에 기초하여 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 각각 독립적으로 분할할 수 있다. 재귀적인 방법을 통해 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등) 각각이 소정의 순서대로 분할될 수 있으며, 이는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1100)가 분할되는 방법에 대응하는 분할 방법일 수 있다.
예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1110a)가 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1112a, 1112b)를 결정할 수 있고, 우측 제2 부호화 단위(1110b)가 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1114a, 1114b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1110a) 및 우측 제2 부호화 단위(1110b) 모두 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1116a, 1116b, 1116c, 1116d)를 결정할 수도 있다. 이러한 경우 제1 부호화 단위(1100)가 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할된 것과 동일한 형태로 부호화 단위가 결정될 수 있다.
또 다른 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 상단 제2 부호화 단위(1120a)가 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1122a, 1122b)를 결정할 수 있고, 하단 제2 부호화 단위(1120b)가 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1124a, 1124b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(100)는 상단 제2 부호화 단위(1120a) 및 하단 제2 부호화 단위(1120b) 모두 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1126a, 1126b, 1126a, 1126b)를 결정할 수도 있다. 이러한 경우 제1 부호화 단위(1100)가 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할된 것과 동일한 형태로 부호화 단위가 결정될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따라 복수개의 부호화 단위들 간의 처리 순서가 부호화 단위의 분할 과정에 따라 달라질 수 있음을 도시한 것이다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1200)를 분할할 수 있다. 블록 형태가 정사각형이고, 분할 형태 모드 정보가 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할됨을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1200)를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1210a, 1210b, 1220a, 1220b 등)를 결정할 수 있다. 도 12를 참조하면 제1 부호화 단위1200)가 수평 방향 또는 수직 방향만으로 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)는 각각에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 독립적으로 분할될 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1200)가 수직 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 결정할 수 있고, 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있다. 이러한 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)의 분할 과정은 도 11과 관련하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정의 순서에 따라 부호화 단위를 처리할 수 있다. 소정의 순서에 따른 부호화 단위의 처리에 대한 특징은 도 7와 관련하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 도 12를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1200)를 분할하여 4개의 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1200)가 분할되는 형태에 따라 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)의 처리 순서를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수직 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 좌측 제2 부호화 단위(1210a)에 포함되는 제3 부호화 단위(1216a, 1216c)를 수직 방향으로 먼저 처리한 후, 우측 제2 부호화 단위(1210b)에 포함되는 제3 부호화 단위(1216b, 1216d)를 수직 방향으로 처리하는 순서(1217)에 따라 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 수평 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)를 수직 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 상단 제2 부호화 단위(1220a)에 포함되는 제3 부호화 단위(1226a, 1226b)를 수평 방향으로 먼저 처리한 후, 하단 제2 부호화 단위(1220b)에 포함되는 제3 부호화 단위(1226c, 1226d)를 수평 방향으로 처리하는 순서(1227)에 따라 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 처리할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)가 각각 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)가 결정될 수 있다. 수직 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b) 및 수평 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)는 서로 다른 형태로 분할된 것이지만, 이후에 결정되는 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)에 따르면 결국 동일한 형태의 부호화 단위들로 제1 부호화 단위(1200)가 분할된 결과가 된다. 이에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 상이한 과정을 통해 재귀적으로 부호화 단위를 분할함으로써 결과적으로 동일한 형태의 부호화 단위들을 결정하더라도, 동일한 형태로 결정된 복수개의 부호화 단위들을 서로 다른 순서로 처리할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 복수개의 부호화 단위가 결정되는 경우, 부호화 단위의 형태 및 크기가 변함에 따라 부호화 단위의 심도가 결정되는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 심도를 소정의 기준에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면 소정의 기준은 부호화 단위의 긴 변의 길이가 될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 긴 변의 길이가 분할되기 전의 부호화 단위의 긴 변의 길이보다 2n (n>0) 배로 분할된 경우, 현재 부호화 단위의 심도는 분할되기 전의 부호화 단위의 심도보다 n만큼 심도가 증가된 것으로 결정할 수 있다. 이하에서는 심도가 증가된 부호화 단위를 하위 심도의 부호화 단위로 표현하도록 한다.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따라 정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보(예를 들면 블록 형태 정보는 '0: SQUARE'를 나타낼 수 있음)에 기초하여 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태인 제1 부호화 단위(1300)를 분할하여 하위 심도의 제2 부호화 단위(1302), 제3 부호화 단위(1304) 등을 결정할 수 있다. 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1300)의 크기를 2Nx2N이라고 한다면, 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이를 1/2배로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(1302)는 NxN의 크기를 가질 수 있다. 나아가 제2 부호화 단위(1302)의 너비 및 높이를 1/2크기로 분할하여 결정된 제3 부호화 단위(1304)는 N/2xN/2의 크기를 가질 수 있다. 이 경우 제3 부호화 단위(1304)의 너비 및 높이는 제1 부호화 단위(1300)의 1/4배에 해당한다. 제1 부호화 단위(1300)의 심도가 D인 경우 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이의 1/2배인 제2 부호화 단위(1302)의 심도는 D+1일 수 있고, 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이의 1/4배인 제3 부호화 단위(1304)의 심도는 D+2일 수 있다.
일 실시예에 따라 비-정사각형 형태를 나타내는 블록 형태 정보(예를 들면 블록 형태 정보는, 높이가 너비보다 긴 비-정사각형임을 나타내는 '1: NS_VER' 또는 너비가 높이보다 긴 비-정사각형임을 나타내는 '2: NS_HOR'를 나타낼 수 있음)에 기초하여, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태인 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)를 분할하여 하위 심도의 제2 부호화 단위(1312 또는 1322), 제3 부호화 단위(1314 또는 1324) 등을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1310)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1302, 1312, 1322 등)를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1310)를 수평 방향으로 분할하여 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 또는 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)를 결정할 수 있고, 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 2NxN 크기의 제1 부호화 단위(1320) 의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1302, 1312, 1322 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1320)를 수직 방향으로 분할하여 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 또는 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)를 결정할 수 있고, 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1302)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304)를 결정하거나 N/4xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정하거나 N/2xN/4 크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1312)를 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304) 또는 N/2xN/4 크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정하거나 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/4xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제2 부호화 단위(1322)를 수직 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304) 또는 N/4xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정하거나 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/4크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 부호화 단위(예를 들면, 1300, 1302, 1304)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할할 수 있다. 예를 들면, 2Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1300)를 수직 방향으로 분할하여 Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1310)를 결정하거나 수평 방향으로 분할하여 2NxN 크기의 제1 부호화 단위(1320)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 심도가 부호화 단위의 가장 긴 변의 길이에 기초하여 결정되는 경우, 2Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1300)가 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할되어 결정되는 부호화 단위의 심도는 제1 부호화 단위(1300)의 심도와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따라 제3 부호화 단위(1314 또는 1324)의 너비 및 높이는 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 1/4배에 해당할 수 있다. 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 심도가 D인 경우 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 너비 및 높이의 1/2배인 제2 부호화 단위(1312 또는 1322)의 심도는 D+1일 수 있고, 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 너비 및 높이의 1/4배인 제3 부호화 단위(1314 또는 1324)의 심도는 D+2일 수 있다.
도 14은 일 실시예에 따라 부호화 단위들의 형태 및 크기에 따라 결정될 수 있는 심도 및 부호화 단위 구분을 위한 인덱스(part index, 이하 PID)를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)를 분할하여 다양한 형태의 제2 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 따라 제1 부호화 단위(1400)를 수직 방향 및 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1400)에 대한 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)에 대한 분할 형태 모드 정보에 따라 결정되는 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)는 긴 변의 길이에 기초하여 심도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)의 한 변의 길이와 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 긴 변의 길이가 동일하므로, 제1 부호화 단위(1400)와 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 심도는 D로 동일하다고 볼 수 있다. 이에 반해 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1400)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)로 분할한 경우, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)의 한 변의 길이는 제1 부호화 단위(1400)의 한 변의 길이의 1/2배 이므로, 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)의 심도는 제1 부호화 단위(1400)의 심도인 D보다 한 심도 하위인 D+1의 심도일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 높이가 너비보다 긴 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 분할 형태 모드 정보에 따라 수평 방향으로 분할하여 복수개의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b, 1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 너비가 높이보다 긴 형태의 제1 부호화 단위(1420)를 분할 형태 모드 정보에 따라 수직 방향으로 분할하여 복수개의 제2 부호화 단위(1422a, 1422b, 1424a, 1424b, 1424c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410 또는 1420)에 대한 분할 형태 모드 정보에 따라 결정되는 제2 부호화 단위(1412a, 1412b, 1414a, 1414b, 1414c. 1422a, 1422b, 1424a, 1424b, 1424c)는 긴 변의 길이에 기초하여 심도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b)의 한 변의 길이는 높이가 너비보다 긴 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)의 한 변의 길이의 1/2배이므로, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b)의 심도는 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)의 심도 D보다 한 심도 하위의 심도인 D+1이다.
나아가 영상 복호화 장치(100)가 분할 형태 모드 정보에 기초하여 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 홀수개의 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 홀수개의 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414a, 1414c) 및 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414b)를 포함할 수 있다. 이 경우 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414a, 1414c)의 긴 변의 길이 및 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414b)의 한 변의 길이는 제1 부호화 단위(1410)의 한 변의 길이의 1/2배 이므로, 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)의 심도는 제1 부호화 단위(1410)의 심도인 D보다 한 심도 하위인 D+1의 심도일 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1410)와 관련된 부호화 단위들의 심도를 결정하는 상기 방식에 대응하는 방식으로, 너비가 높이보다 긴 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1420)와 관련된 부호화 단위들의 심도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할된 부호화 단위들의 구분을 위한 인덱스(PID)를 결정함에 있어서, 홀수개로 분할된 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌 경우, 부호화 단위들 간의 크기 비율에 기초하여 인덱스를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 홀수개로 분할된 부호화 단위들(1414a, 1414b, 1414c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)와 너비는 동일하지만 높이가 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 높이의 두 배일 수 있다. 즉, 이 경우 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 두 개를 포함할 수 있다. 따라서, 스캔 순서에 따라 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)의 인덱스(PID)가 1이라면 그 다음 순서에 위치하는 부호화 단위(1414c)는 인덱스가 2가 증가한 3일수 있다. 즉 인덱스의 값의 불연속성이 존재할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 이러한 분할된 부호화 단위들 간의 구분을 위한 인덱스의 불연속성의 존재 여부에 기초하여 홀수개로 분할된 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위로부터 분할되어 결정된 복수개의 부호화 단위들을 구분하기 위한 인덱스의 값에 기초하여 특정 분할 형태로 분할된 것인지를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 높이가 너비보다 긴 직사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 분할하여 짝수개의 부호화 단위(1412a, 1412b)를 결정하거나 홀수개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 복수개의 부호화 단위 각각을 구분하기 위하여 각 부호화 단위를 나타내는 인덱스(PID)를 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 PID는 각각의 부호화 단위의 소정 위치의 샘플(예를 들면, 좌측 상단 샘플)에서 획득될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 구분을 위한 인덱스를 이용하여 분할되어 결정된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 높이가 너비보다 긴 직사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)에 대한 분할 형태 모드 정보가 3개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우 영상 복호화 장치(100)는 제1 부호화 단위(1410)를 3개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 3개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c) 각각에 대한 인덱스를 할당할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 홀수개로 분할된 부호화 단위 중 가운데 부호화 단위를 결정하기 위하여 각 부호화 단위에 대한 인덱스를 비교할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위들의 인덱스에 기초하여 인덱스들 중 가운데 값에 해당하는 인덱스를 갖는 부호화 단위(1414b)를, 제1 부호화 단위(1410)가 분할되어 결정된 부호화 단위 중 가운데 위치의 부호화 단위로서 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할된 부호화 단위들의 구분을 위한 인덱스를 결정함에 있어서, 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌 경우, 부호화 단위들 간의 크기 비율에 기초하여 인덱스를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 제1 부호화 단위(1410)가 분할되어 생성된 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)와 너비는 동일하지만 높이가 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 높이의 두 배일 수 있다. 이 경우 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)의 인덱스(PID)가 1이라면 그 다음 순서에 위치하는 부호화 단위(1414c)는 인덱스가 2가 증가한 3일수 있다. 이러한 경우처럼 균일하게 인덱스가 증가하다가 증가폭이 달라지는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 다른 부호화 단위들과 다른 크기를 가지는 부호화 단위를 포함하는 복수개의 부호화 단위로 분할된 것으로 결정할 수 있다, 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보가 홀수개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(100)는 홀수개의 부호화 단위 중 소정 위치의 부호화 단위(예를 들면 가운데 부호화 단위)가 다른 부호화 단위와 크기가 다른 형태로 현재 부호화 단위를 분할할 수 있다. 이 경우 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위에 대한 인덱스(PID)를 이용하여 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위를 결정할 수 있다. 다만 상술한 인덱스, 결정하고자 하는 소정 위치의 부호화 단위의 크기 또는 위치는 일 실시예를 설명하기 위해 특정한 것이므로 이에 한정하여 해석되어서는 안되며, 다양한 인덱스, 부호화 단위의 위치 및 크기가 이용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 재귀적인 분할이 시작되는 소정의 데이터 단위를 이용할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따라 픽쳐에 포함되는 복수개의 소정의 데이터 단위에 따라 복수개의 부호화 단위들이 결정된 것을 도시한다.
일 실시예에 따라 소정의 데이터 단위는 부호화 단위가 분할 형태 모드 정보를 이용하여 재귀적으로 분할되기 시작하는 데이터 단위로 정의될 수 있다. 즉, 현재 픽쳐를 분할하는 복수개의 부호화 단위들이 결정되는 과정에서 이용되는 최상위 심도의 부호화 단위에 해당할 수 있다. 이하에서는 설명 상 편의를 위해 이러한 소정의 데이터 단위를 기준 데이터 단위라고 지칭하도록 한다.
일 실시예에 따라 기준 데이터 단위는 소정의 크기 및 형태를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라, 기준 부호화 단위는 MxN의 샘플들을 포함할 수 있다. 여기서 M 및 N은 서로 동일할 수도 있으며, 2의 승수로 표현되는 정수일 수 있다. 즉, 기준 데이터 단위는 정사각형 또는 비-정사각형의 형태를 나타낼 수 있으며, 이후에 정수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 픽쳐를 복수개의 기준 데이터 단위로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 픽쳐를 분할하는 복수개의 기준 데이터 단위를 각각의 기준 데이터 단위에 대한 분할 형태 모드 정보를 이용하여 분할할 수 있다. 이러한 기준 데이터 단위의 분할 과정은 쿼드 트리(quad-tree)구조를 이용한 분할 과정에 대응될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 픽쳐에 포함되는 기준 데이터 단위가 가질 수 있는 최소 크기를 미리 결정할 수 있다. 이에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 최소 크기 이상의 크기를 갖는 다양한 크기의 기준 데이터 단위를 결정할 수 있고, 결정된 기준 데이터 단위를 기준으로 분할 형태 모드 정보를 이용하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
도 15를 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)를 이용할 수 있고, 또는 비-정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1502)를 이용할 수도 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 형태 및 크기는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 포함할 수 있는 다양한 데이터 단위(예를 들면, 시퀀스(sequence), 픽쳐(picture), 슬라이스(slice), 슬라이스 세그먼트(slice segment), 타일(tile), 타일 그룹(tile group), 최대부호화단위 등)에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)의 비트스트림 획득부(110)는 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 다양한 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정은 도 3의 현재 부호화 단위(300)가 분할되는 과정을 통해 상술하였고, 비-정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1502)에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정은 도 4의 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되는 과정을 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정의 조건에 기초하여 미리 결정되는 일부 데이터 단위에 따라 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 결정하기 위하여, 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 식별하기 위한 인덱스를 이용할 수 있다. 즉, 비트스트림 획득부(110)는 비트스트림으로부터 상기 다양한 데이터 단위(예를 들면, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일, 타일 그룹, 최대부호화단위 등) 중 소정의 조건(예를 들면 슬라이스 이하의 크기를 갖는 데이터 단위)을 만족하는 데이터 단위로서 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일, 타일 그룹, 최대부호화 단위 등 마다, 기준 부호화 단위의 크기 및 형태의 식별을 위한 인덱스만을 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 인덱스를 이용함으로써 상기 소정의 조건을 만족하는 데이터 단위마다 기준 데이터 단위의 크기 및 형태를 결정할 수 있다. 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 상대적으로 작은 크기의 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 획득하여 이용하는 경우, 비트스트림의 이용 효율이 좋지 않을 수 있으므로, 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 직접 획득하는 대신 상기 인덱스만을 획득하여 이용할 수 있다. 이 경우 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 나타내는 인덱스에 대응하는 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나는 미리 결정되어 있을 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 미리 결정된 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 인덱스에 따라 선택함으로써, 인덱스 획득의 기준이 되는 데이터 단위에 포함되는 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 하나의 최대 부호화 단위에 포함하는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 이용할 수 있다. 즉, 영상을 분할하는 최대 부호화 단위에는 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 포함될 수 있고, 각각의 기준 부호화 단위의 재귀적인 분할 과정을 통해 부호화 단위가 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 최대 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나는 기준 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나의 정수배에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 크기는 최대부호화단위를 쿼드 트리 구조에 따라 n번 분할한 크기일 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 최대부호화단위를 쿼드 트리 구조에 따라 n 번 분할하여 기준 부호화 단위를 결정할 수 있고, 다양한 실시예들에 따라 기준 부호화 단위를 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 분할할 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따라 픽쳐(1600)에 포함되는 기준 부호화 단위의 결정 순서를 결정하는 기준이 되는 프로세싱 블록을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 픽쳐를 분할하는 적어도 하나의 프로세싱 블록을 결정할 수 있다. 프로세싱 블록이란, 영상을 분할하는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 포함하는 데이터 단위로서, 프로세싱 블록에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위는 특정 순서대로 결정될 수 있다. 즉, 각각의 프로세싱 블록에서 결정되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서는 기준 부호화 단위가 결정될 수 있는 다양한 순서의 종류 중 하나에 해당할 수 있으며, 각각의 프로세싱 블록에서 결정되는 기준 부호화 단위 결정 순서는 프로세싱 블록마다 상이할 수 있다. 프로세싱 블록마다 결정되는 기준 부호화 단위의 결정 순서는 래스터 스캔(raster scan), Z 스캔(Z-scan), N 스캔(N-scan), 우상향 대각 스캔(up-right diagonal scan), 수평적 스캔(horizontal scan), 수직적 스캔(vertical scan) 등 다양한 순서 중 하나일 수 있으나, 결정될 수 있는 순서는 상기 스캔 순서들에 한정하여 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 획득하여 영상에 포함되는 적어도 하나의 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 비트스트림으로부터 획득하여 영상에 포함되는 적어도 하나의 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있다. 이러한 프로세싱 블록의 크기는 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보가 나타내는 데이터 단위의 소정의 크기일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)의 비트스트림 획득부(110)는 비트스트림으로부터 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 특정의 데이터 단위마다 획득할 수 있다. 예를 들면 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보는 영상, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일, 타일 그룹 등의 데이터 단위로 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 즉 비트스트림 획득부(110)는 상기 여러 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 획득할 수 있고 영상 복호화 장치(100)는 획득된 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 이용하여 픽쳐를 분할하는 적어도 하나의 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있으며, 이러한 프로세싱 블록의 크기는 기준 부호화 단위의 정수배의 크기일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 픽쳐(1600)에 포함되는 프로세싱 블록(1602, 1612)의 크기를 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 획득된 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보에 기초하여 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있다. 도 16을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 프로세싱 블록(1602, 1612)의 가로크기를 기준 부호화 단위 가로크기의 4배, 세로크기를 기준 부호화 단위의 세로크기의 4배로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 적어도 하나의 프로세싱 블록 내에서 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 결정되는 순서를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(100)는 프로세싱 블록의 크기에 기초하여 픽쳐(1600)에 포함되는 각각의 프로세싱 블록(1602, 1612)을 결정할 수 있고, 프로세싱 블록(1602, 1612)에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 결정은 기준 부호화 단위의 크기의 결정을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 적어도 하나의 프로세싱 블록에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보를 획득할 수 있고, 획득한 결정 순서에 대한 정보에 기초하여 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 결정되는 순서를 결정할 수 있다. 결정 순서에 대한 정보는 프로세싱 블록 내에서 기준 부호화 단위들이 결정되는 순서 또는 방향으로 정의될 수 있다. 즉, 기준 부호화 단위들이 결정되는 순서는 각각의 프로세싱 블록마다 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 특정 데이터 단위마다 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 예를 들면, 비트스트림 획득부(110)는 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보를 영상, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일, 타일 그룹, 프로세싱 블록 등의 데이터 단위로마다 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보는 프로세싱 블록 내에서의 기준 부호화 단위 결정 순서를 나타내므로, 결정 순서에 대한 정보는 정수개의 프로세싱 블록을 포함하는 특정 데이터 단위 마다 획득될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 결정된 순서에 기초하여 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 비트스트림 획득부(110)는 비트스트림으로부터 프로세싱 블록(1602, 1612)과 관련된 정보로서, 기준 부호화 단위 결정 순서에 대한 정보를 획득할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 상기 프로세싱 블록(1602, 1612)에 포함된 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 결정하는 순서를 결정하고 부호화 단위의 결정 순서에 따라 픽쳐(1600)에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 16을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 각각의 프로세싱 블록(1602, 1612)과 관련된 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서(1604, 1614)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보가 프로세싱 블록마다 획득되는 경우, 각각의 프로세싱 블록(1602, 1612)과 관련된 기준 부호화 단위 결정 순서는 프로세싱 블록마다 상이할 수 있다. 프로세싱 블록(1602)과 관련된 기준 부호화 단위 결정 순서(1604)가 래스터 스캔(raster scan)순서인 경우, 프로세싱 블록(1602)에 포함되는 기준 부호화 단위는 래스터 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 이에 반해 다른 프로세싱 블록(1612)과 관련된 기준 부호화 단위 결정 순서(1614)가 래스터 스캔 순서의 역순인 경우, 프로세싱 블록(1612)에 포함되는 기준 부호화 단위는 래스터 스캔 순서의 역순에 따라 결정될 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라, 결정된 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 복호화할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 상술한 실시예를 통해 결정된 기준 부호화 단위에 기초하여 영상을 복호화 할 수 있다. 기준 부호화 단위를 복호화 하는 방법은 영상을 복호화 하는 다양한 방법들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 형태를 나타내는 블록 형태 정보 또는 현재 부호화 단위를 분할하는 방법을 나타내는 분할 형태 모드 정보를 비트스트림으로부터 획득하여 이용할 수 있다. 분할 형태 모드 정보는 다양한 데이터 단위와 관련된 비트스트림에 포함될 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽쳐 파라미터 세트(picture parameter set), 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 슬라이스 헤더(slice header), 슬라이스 세그먼트 헤더(slice segment header), 타일 헤더(tile header), 타일 그룹 헤더(tile group header)에 포함된 분할 형태 모드 정보를 이용할 수 있다. 나아가, 영상 복호화 장치(100)는 최대 부호화 단위, 기준 부호화 단위, 프로세싱 블록마다 비트스트림으로부터 블록 형태 정보 또는 분할 형태 모드 정보에 대응하는 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로부터 획득하여 이용할 수 있다.
이하 본 개시의 일 실시예에 따른 분할 규칙을 결정하는 방법에 대하여 자세히 설명한다.
영상 복호화 장치(100)는 영상의 분할 규칙을 결정할 수 있다. 분할 규칙은 영상 복호화 장치(100) 및 영상 부호화 장치(200) 사이에 미리 결정되어 있을 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여 영상의 분할 규칙을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽쳐 파라미터 세트(picture parameter set), 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 슬라이스 헤더(slice header), 슬라이스 세그먼트 헤더(slice segment header), 타일 헤더(tile header), 타일 그룹 헤더(tile group header) 중 적어도 하나로부터 획득된 정보에 기초하여 분할 규칙을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 규칙을 프레임, 슬라이스, 타일, 템포럴 레이어(Temporal layer), 최대 부호화 단위 또는 부호화 단위에 따라 다르게 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태에 기초하여 분할 규칙을 결정할 수 있다. 블록 형태는 부호화 단위의 크기, 모양, 너비 및 높이의 비율, 방향을 포함할 수 있다. 영상 부호화 장치(200) 및 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 블록 형태에 기초하여 분할 규칙을 결정할 것을 미리 결정할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 영상 복호화 장치(100)는 영상 부호화 장치(200)로부터 수신된 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여, 분할 규칙을 결정할 수 있다.
부호화 단위의 모양은 정사각형(square) 및 비-정사각형(non-square)을 포함할 수 있다. 부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 같은 경우, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 모양을 정사각형으로 결정할 수 있다. 또한, . 부호화 단위의 너비 및 높이의 길이가 같지 않은 경우, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 모양을 비-정사각형으로 결정할 수 있다.
부호화 단위의 크기는 4x4, 8x4, 4x8, 8x8, 16x4, 16x8, ... , 256x256의 다양한 크기를 포함할 수 있다. 부호화 단위의 크기는 부호화 단위의 긴변의 길이, 짧은 변의 길이 또는 넓이에 따라 분류될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 동일한 그룹으로 분류된 부호화 단위에 동일한 분할 규칙을 적용할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(100)는 동일한 긴변의 길이를 가지는 부호화 단위를 동일한 크기로 분류할 수 있다. 또한 영상 복호화 장치(100)는 동일한 긴변의 길이를 가지는 부호화 단위에 대하여 동일한 분할 규칙을 적용할 수 있다.
부호화 단위의 너비 및 높이의 비율은 1:2, 2:1, 1:4, 4:1, 1:8, 8:1, 1:16, 16:1, 32:1 또는 1:32 등을 포함할 수 있다. 또한, 부호화 단위의 방향은 수평 방향 및 수직 방향을 포함할 수 있다. 수평 방향은 부호화 단위의 너비의 길이가 높이의 길이보다 긴 경우를 나타낼 수 있다. 수직 방향은 부호화 단위의 너비의 길이가 높이의 길이보다 짧은 경우를 나타낼 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 기초하여 분할 규칙을 적응적으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 기초하여 허용가능한 분할 형태 모드를 다르게 결정할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 기초하여 분할이 허용되는지 여부를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 따라 분할 방향을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 크기에 따라 허용가능한 분할 타입을 결정할 수 있다.
부호화 단위의 크기에 기초하여 분할 규칙을 결정하는 것은 영상 부호화 장치(200) 및 영상 복호화 장치(100) 사이에 미리 결정된 분할 규칙일 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림으로부터 획득된 정보에 기초하여, 분할 규칙을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위의 위치에 기초하여 분할 규칙을 적응적으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위가 영상에서 차지하는 위치에 기초하여 분할 규칙을 적응적으로 결정할 수 있다.
또한, 영상 복호화 장치(100)는 서로 다른 분할 경로로 생성된 부호화 단위가 동일한 블록 형태를 가지지 않도록 분할 규칙을 결정할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 서로 다른 분할 경로로 생성된 부호화 단위는 동일한 블록 형태를 가질 수 있다. 서로 다른 분할 경로로 생성된 부호화 단위들은 서로 다른 복호화 처리 순서를 가질 수 있다. 복호화 처리 순서에 대해서는 도 12와 함께 설명하였으므로 자세한 설명은 생략한다.
도 17은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태의 조합이 픽쳐마다 서로 다른 경우, 각각의 픽쳐마다 결정될 수 있는 부호화 단위들을 도시한다.
도 17을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 픽쳐마다 부호화 단위가 분할될 수 있는 분할 형태들의 조합을 다르게 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(100)는 영상에 포함되는 적어도 하나의 픽쳐들 중 4개의 부호화 단위로 분할될 수 있는 픽쳐(1700), 2개 또는 4개의 부호화 단위로 분할될 수 있는 픽쳐(1710) 및 2개, 3개 또는 4개의 부호화 단위로 분할될 수 있는 픽쳐(1720)를 이용하여 영상을 복호화 할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 픽쳐(1700)를 복수개의 부호화 단위로 분할하기 위하여, 4개의 정사각형의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 분할 형태 정보만을 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 픽쳐(1710)를 분할하기 위하여, 2개 또는 4개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 분할 형태 정보만을 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 픽쳐(1720)를 분할하기 위하여, 2개, 3개 또는 4개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 분할 형태 정보만을 이용할 수 있다. 상술한 분할 형태의 조합은 영상 복호화 장치(100)의 동작을 설명하기 위한 실시예에 불과하므로 상술한 분할 형태의 조합은 상기 실시예에 한정하여 해석되어서는 안되며 소정의 데이터 단위마다 다양한 형태의 분할 형태의 조합이 이용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)의 비트스트림 획득부(110)는 분할 형태 정보의 조합을 나타내는 인덱스를 포함하는 비트스트림을 소정의 데이터 단위 단위(예를 들면, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 타일 또는 타일 그룹 등)마다 획득할 수 있다. 예를 들면, 비트스트림 획득부(110)는 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set), 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set), 슬라이스 헤더(Slice Header), 타일 헤더(tile header) 또는 타일 그룹 헤더(tile group header)에서 분할 형태 정보의 조합을 나타내는 인덱스를 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)의 영상 복호화 장치(100)는 획득한 인덱스를 이용하여 소정의 데이터 단위마다 부호화 단위가 분할될 수 있는 분할 형태의 조합을 결정할 수 있으며, 이에 따라 소정의 데이터 단위마다 서로 다른 분할 형태의 조합을 이용할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따라 바이너리(binary)코드로 표현될 수 있는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 결정될 수 있는 부호화 단위의 다양한 형태를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림 획득부(110)를 통해 획득한 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보를 이용하여 부호화 단위를 다양한 형태로 분할할 수 있다. 분할될 수 있는 부호화 단위의 형태는 상술한 실시예들을 통해 설명한 형태들을 포함하는 다양한 형태에 해당할 수 있다.
도 18을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 정사각형 형태의 부호화 단위를 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할할 수 있고, 비-정사각형 형태의 부호화 단위를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)가 정사각형 형태의 부호화 단위를 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 4개의 정사각형의 부호화 단위로 분할할 수 있는 경우, 정사각형의 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보가 나타낼 수 있는 분할 형태는 4가지일 수 있다. 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보는 2자리의 바이너리 코드로써 표현될 수 있으며, 각각의 분할 형태마다 바이너리 코드가 할당될 수 있다. 예를 들면 부호화 단위가 분할되지 않는 경우 분할 형태 모드 정보는 (00)b로 표현될 수 있고, 부호화 단위가 수평 방향 및 수직 방향으로 분할되는 경우 분할 형태 모드 정보는 (01)b로 표현될 수 있고, 부호화 단위가 수평 방향으로 분할되는 경우 분할 형태 모드 정보는 (10)b로 표현될 수 있고 부호화 단위가 수직 방향으로 분할되는 경우 분할 형태 모드 정보는 (11)b로 표현될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 부호화 단위를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할하는 경우 분할 형태 모드 정보가 나타낼 수 있는 분할 형태의 종류는 몇 개의 부호화 단위로 분할하는지에 따라 결정될 수 있다. 도 18을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)는 일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 부호화 단위를 3개까지 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위를 두 개의 부호화 단위로 분할할 수 있으며, 이 경우 분할 형태 모드 정보는 (10)b로 표현될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위를 세 개의 부호화 단위로 분할할 수 있으며, 이 경우 분할 형태 모드 정보는 (11)b로 표현될 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 부호화 단위를 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있으며, 이 경우 분할 형태 모드 정보는 (0)b로 표현될 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보를 나타내는 바이너리 코드를 이용하기 위하여 고정길이 코딩(FLC: Fixed Length Coding)이 아니라 가변길이 코딩(VLC: Varaible Length Coding)을 이용할 수 있다.
일 실시예에 따라 도 18을 참조하면, 부호화 단위가 분할되지 않는 것을 나타내는 분할 형태 모드 정보의 바이너리 코드는 (0)b로 표현될 수 있다. 만일 부호화 단위가 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보의 바이너리 코드가 (00)b로 설정된 경우라면, (01)b로 설정된 분할 형태 모드 정보가 없음에도 불구하고 2비트의 분할 형태 모드 정보의 바이너리 코드를 모두 이용하여야 한다. 하지만 도 18에서 도시하는 바와 같이, 비-정사각형 형태의 부호화 단위에 대한 3가지의 분할 형태를 이용하는 경우라면, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보로서 1비트의 바이너리 코드(0)b를 이용하더라도 부호화 단위가 분할되지 않는 것을 결정할 수 있으므로, 비트스트림을 효율적으로 이용할 수 있다. 다만 분할 형태 모드 정보가 나타내는 비-정사각형 형태의 부호화 단위의 분할 형태는 단지 도 18에서 도시하는 3가지 형태만으로 국한되어 해석되어서는 안되고, 상술한 실시예들을 포함하는 다양한 형태로 해석되어야 한다.
도 19는 일 실시예에 따라 바이너리 코드로 표현될 수 있는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 결정될 수 있는 부호화 단위의 또 다른 형태를 도시한다.
도 19를 참조하면 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 기초하여 정사각형 형태의 부호화 단위를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할할 수 있고, 비-정사각형 형태의 부호화 단위를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할할 수 있다. 즉, 분할 형태 모드 정보는 정사각형 형태의 부호화 단위를 한쪽 방향으로 분할되는 것을 나타낼 수 있다. 이러한 경우 정사각형 형태의 부호화 단위가 분할되지 않는 것을 나타내는 분할 형태 모드 정보의 바이너리 코드는 (0)b로 표현될 수 있다. 만일 부호화 단위가 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보의 바이너리 코드가 (00)b로 설정된 경우라면, (01)b로 설정된 분할 형태 모드 정보가 없음에도 불구하고 2비트의 분할 형태 모드 정보의 바이너리 코드를 모두 이용하여야 한다. 하지만 도 19에서 도시하는 바와 같이, 정사각형 형태의 부호화 단위에 대한 3가지의 분할 형태를 이용하는 경우라면, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보로서 1비트의 바이너리 코드(0)b를 이용하더라도 부호화 단위가 분할되지 않는 것을 결정할 수 있으므로, 비트스트림을 효율적으로 이용할 수 있다. 다만 분할 형태 모드 정보가 나타내는 정사각형 형태의 부호화 단위의 분할 형태는 단지 도 19에서 도시하는 3가지 형태만으로 국한되어 해석되어서는 안되고, 상술한 실시예들을 포함하는 다양한 형태로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 블록 형태 정보 또는 분할 형태 모드 정보는 바이너리 코드를 이용하여 표현될 수 있고, 이러한 정보가 곧바로 비트스트림으로 생성될 수 있다. 또한 바이너리 코드로 표현될 수 있는 블록 형태 정보 또는 분할 형태 모드 정보는 바로 비트스트림으로 생성되지 않고 CABAC(context adaptive binary arithmetic coding)에서 입력되는 바이너리 코드로서 이용될 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 CABAC을 통해 블록 형태 정보 또는 분할 형태 모드 정보에 대한 신택스를 획득하는 과정을 설명한다. 비트스트림 획득부(110)를 통해 상기 신택스에 대한 바이너리 코드를 포함하는 비트스트림을 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 획득한 비트스트림에 포함되는 빈 스트링(bin string)을 역 이진화하여 블록 형태 정보 또는 분할 형태 모드 정보를 나타내는 신택스 요소(syntax element)를 검출할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 복호화할 신택스 요소에 해당하는 바이너리 빈 스트링의 집합을 구하고, 확률 정보를 이용하여 각각의 빈을 복호화할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 이러한 복호화된 빈으로 구성되는 빈 스트링이 이전에 구한 빈 스트링들 중 하나와 같아질 때까지 반복할수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 빈 스트링의 역 이진화를 수행하여 신택스 요소를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 적응적 이진 산술 코딩(adaptive binary arithmetic coding)의 복호화 과정을 수행하여 빈 스트링에 대한 신택스를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(100)는 비트스트림 획득부(110)를 통해 획득한 빈들에 대한 확률 모델을 갱신할 수 있다. 도 18을 참조하면, 영상 복호화 장치(100)의 비트스트림 획득부(110)는 일 실시예에 따라 분할 형태 모드 정보를 나타내는 바이너리 코드를 나타내는 비트스트림을 획득할 수 있다. 획득한 1비트 또는 2비트의 크기를 가지는 바이너리 코드를 이용하여 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 대한 신택스를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 대한 신택스를 결정하기 위하여, 2비트의 바이너리 코드 중 각각의 비트에 대한 확률을 갱신할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(100)는 2비트의 바이너리 코드 중 첫번째 빈의 값이 0 또는 1 중 어떤 값이냐에 따라, 다음 빈을 복호화 할 때 0 또는 1의 값을 가질 확률을 갱신할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 신택스를 결정하는 과정에서, 신택스에 대한 빈 스트링의 빈들을 복호화하는 과정에서 이용되는 빈들에 대한 확률을 갱신할 수 있으며, 영상 복호화 장치(100)는 상기 빈 스트링 중 특정 비트에서는 확률을 갱신하지 않고 동일한 확률을 가지는 것으로 결정할 수 있다.
도 18을 참조하면, 비-정사각형 형태의 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보를 나타내는 빈 스트링을 이용하여 신택스를 결정하는 과정에서, 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 부호화 단위를 분할하지 않는 경우에는 0의 값을 가지는 하나의 빈을 이용하여 분할 형태 모드 정보에 대한 신택스를 결정할 수 있다. 즉, 블록 형태 정보가 현재 부호화 단위는 비-정사각형 형태임을 나타내는 경우, 분할 형태 모드 정보에 대한 빈 스트링의 첫번째 빈은, 비-정사각형 형태의 부호화 단위가 분할되지 않는 경우 0이고, 2개 또는 3개의 부호화 단위로 분할되는 경우 1일 수 있다. 이에 따라 비-정사각형의 부호화 단위에 대한 분할 형태 모드 정보의 빈 스트링의 첫번째 빈이 0일 확률은 1/3, 1일 확률은 2/3일 수 있다. 상술하였듯이 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 형태의 부호화 단위가 분할되지 않는 것을 나타내는 분할 형태 모드 정보는 0의 값을 가지는 1비트의 빈 스트링만을 표현될 수 있으므로, 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보의 첫번째 빈이 1인 경우에만 두번째 빈이 0인지 1인지 판단하여 분할 형태 모드 정보에 대한 신택스를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 대한 첫번째 빈이 1인 경우, 두번째 빈이 0 또는 1일 확률은 서로 동일한 확률인 것으로 보고 빈을 복호화할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보에 대한 빈 스트링의 빈을 결정하는 과정에서 각각의 빈에 대한 다양한 확률을 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 비-정사각형 블록의 방향에 따라 분할 형태 모드 정보에 대한 빈의 확률을 다르게 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 넓이 또는 긴 변의 길이에 따라 분할 형태 모드 정보에 대한 빈의 확률을 다르게 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 현재 부호화 단위의 형태 및 긴 변의 길이 중 적어도 하나에 따라 분할 형태 모드 정보에 대한 빈의 확률을 다르게 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 소정 크기 이상의 부호화 단위들에 대하여는 분할 형태 모드 정보에 대한 빈의 확률을 동일한 것으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 부호화 단위의 긴 변의 길이를 기준으로 64샘플 이상의 크기의 부호화 단위들에 대하여는 분할 형태 모드 정보에 대한 빈의 확률이 동일한 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(100)는 분할 형태 모드 정보의 빈 스트링을 구성하는 빈들에 대한 초기 확률은 슬라이스 타입(예를 들면, I 슬라이스, P 슬라이스 또는 B 슬라이스??)에 기초하여 결정될 수 있다.
도 20는 루프 필터링을 수행하는 영상 부호화 및 복호화 시스템의 블록도를 나타낸 도면이다.
영상 부호화 및 복호화 시스템(2000)의 부호화단(2010)은 영상의 부호화된 비트스트림을 전송하고, 복호화단(2050)은 비트스트림을 수신하여 복호화함으로써 복원 영상을 출력한다. 여기서 부호화단(2010)은 후술할 영상 부호화 장치(200)에 유사한 구성일 수 있고, 복호화단(2050)은 영상 복호화 장치(100)에 유사한 구성일 수 있다.
부호화단(2010)에서, 예측 부호화부(2015)는 인터 예측 및 인트라 예측을 통해 예측 데이터를 출력하고, 변환 및 양자화부(2020)는 예측 데이터와 현재 입력 영상 간의 레지듀얼 데이터의 양자화된 변환 계수를 출력한다. 엔트로피 부호화부(2025)는 양자화된 변환 계수를 부호화하여 변환하고 비트스트림으로 출력한다. 양자화된 변환 계수는 역양자화 및 역변환부(2030)을 거쳐 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹 필터링부(2035) 및 루프 필터링부(2040)를 거쳐 복원 영상으로 출력된다. 복원 영상은 예측 부호화부(2015)를 거쳐 다음 입력 영상의 참조 영상으로 사용될 수 있다.
복호화단(2050)으로 수신된 비트스트림 중 부호화된 영상 데이터는, 엔트로피 복호화부(2055) 및 역양자화 및 역변환부(2060)를 거쳐 공간 영역의 레지듀얼 데이터로 복원된다. 예측 복호화부(2075)로부터 출력된 예측 데이터 및 레지듀얼 데이터가 조합되어 공간 영역의 영상 데이터가 구성되고, 디블로킹 필터링부(2065) 및 루프 필터링부(2070)는 공간 영역의 영상 데이터에 대해 필터링을 수행하여 현재 원본 영상에 대한 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 예측 복호화부(2075)에 의해 다음 원본 영상에 대한 참조 영상으로서 이용될 수 있다.
부호화단(2010)의 루프 필터링부(2040)는 사용자 입력 또는 시스템 설정에 따라 입력된 필터 정보를 이용하여 루프 필터링을 수행한다. 루프 필터링부(2040)에 의해 사용된 필터 정보는 엔트로피 부호화부(2025)로 출력되어, 부호화된 영상 데이터와 함께 복호화단(2050)으로 전송된다. 복호화단(2050)의 루프 필터링부(2070)는 복호화단(2050)으로부터 입력된 필터 정보에 기초하여 루프 필터링을 수행할 수 있다.
상술한 다양한 실시예들은 영상 복호화 장치(100)이 수행하는 영상 복호화 방법과 관련된 동작을 설명한 것이다. 이하에서는 이러한 영상 복호화 방법에 역순의 과정에 해당하는 영상 부호화 방법을 수행하는 영상 부호화 장치(200)의 동작을 다양한 실시예를 통해 설명하도록 한다.
도 2는 일 실시예에 따라 블록 형태 정보 및 분할 형태 모드 정보 중 적어도 하나에 기초하여 영상을 부호화 할 수 있는 영상 부호화 장치(200)의 블록도를 도시한다.
영상 부호화 장치(200)는 부호화부(220) 및 비트스트림 생성부(210)를 포함할 수 있다. 부호화부(220)는 입력 영상을 수신하여 입력 영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(220)는 입력 영상을 부호화하여 적어도 하나의 신택스 엘리먼트를 획득할 수 있다. 신택스 엘리먼트는 skip flag, prediction mode, motion vector difference, motion vector prediction method (or index), transform quantized coefficient, coded block pattern, coded block flag, intra prediction mode, direct flag, merge flag, delta QP, reference index, prediction direction, transform index 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부호화부(220)는 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나를 포함하는 블록 형태 정보에 기초하여 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다.
비트스트림 생성부(210)는 부호화된 입력 영상에 기초하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 예를 들어 비트스트림 생성부(210)는 컨텍스트 모델에 기초하여 신택스 엘리먼트를 엔트로피 부호화함으로써 비트스트림을 생성할 수 있다. 또한 영상 부호화 장치(200)는 비트스트림을 영상 복호화 장치(100)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(200)의 부호화부(220)는 부호화 단위의 형태를 결정할 수 있다. 예를 들면 부호화 단위가 정사각형인지 또는 비-정사각형의 형태를 가질 수 있고, 이러한 형태를 나타내는 정보는 블록 형태 정보에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화부(220)는 부호화 단위가 어떤 형태로 분할될지를 결정할 수 있다. 부호화부(220)는 부호화 단위에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위의 형태를 결정할 수 있고 비트스트림 생성부(210)는 이러한 부호화 단위의 형태에 대한 정보를 포함하는 분할 형태 모드 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화부(220)는 부호화 단위가 분할되는지 분할되지 않는지 여부를 결정할 수 있다. 부호화부(220)가 부호화 단위에 하나의 부호화 단위만이 포함되거나 또는 부호화 단위가 분할되지 않는 것으로 결정하는 경우 비트스트림 생성부(210)는 부호화 단위가 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 모드 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 또한 부호화부(220)는 부호화 단위에 포함되는 복수개의 부호화 단위로 분할할 수 있고, 비트스트림 생성부(210)는 부호화 단위는 복수개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 분할 형태 모드 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위를 몇 개의 부호화 단위로 분할할지를 나타내거나 어느 방향으로 분할할지를 나타내는 정보가 분할 형태 모드 정보에 포함될 수 있다. 예를 들면 분할 형태 모드 정보는 수직 방향 및 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할하는 것을 나타내거나 또는 분할하지 않는 것을 나타낼 수 있다.
영상 부호화 장치(200)는 부호화 단위의 분할 형태 모드에 기초하여 분할 형태 모드에 대한 정보를 결정한다. 영상 부호화 장치(200)는 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나에 기초하여 컨텍스트 모델을 결정한다. 그리고, 영상 부호화 장치(200)는 컨텍스트 모델에 기초하여 부호화 단위를 분할하기 위한 분할 형태 모드에 대한 정보를 비트스트림으로 생성한다.
영상 부호화 장치(200)는 컨텍스트 모델을 결정하기 위하여, 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나와 컨텍스트 모델에 대한 인덱스를 대응시키기 위한 배열을 획득할 수 있다. 영상 부호화 장치(200)는 배열에서 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나에 기초하여 컨텍스트 모델에 대한 인덱스를 획득할 수 있다. 영상 부호화 장치(200)는 컨텍스트 모델에 대한 인덱스에 기초하여 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치(200)는, 컨텍스트 모델을 결정하기 위하여, 부호화 단위에 인접한 주변 부호화 단위의 모양, 방향, 너비 및 높이의 비율 또는 크기 중 적어도 하나를 포함하는 블록 형태 정보에 더 기초하여 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다. 또한 주변 부호화 단위는 부호화 단위의 좌하측, 좌측, 좌상측, 상측, 우상측, 우측 또는 우하측에 위치한 부호화 단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 영상 부호화 장치(200)는, 컨텍스트 모델을 결정하기 위하여, 상측 주변 부호화 단위의 너비의 길이와 부호화 단위의 너비의 길이를 비교할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치(200)는 좌측 및 우측의 주변 부호화 단위의 높이의 길이와 부호화 단위의 높이의 길이를 비교할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치(200)는 비교 결과들에 기초하여 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치(200)의 동작은 도 3 내지 도 20에서 설명한 비디오 복호화 장치(100)의 동작과 유사한 내용을 포함하고 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 도 21 내지 도 32를 참조하여, 양방향 예측을 통해 영상을 부호화 및 복호화하는 영상 부호화 장치(3000)와 영상 복호화 장치(2100)에 대해 설명한다.
도 21은 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(2100)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(2100)는 획득부(2110), 엔트로피 복호화부(2130) 및 예측 복호화부(2150)를 포함할 수 있다.
도 21에 도시된 획득부(2110)는 도 1에 도시된 비트스트림 획득부(110)에 대응하고, 엔트로피 복호화부(2130) 및 예측 복호화부(2150)는 도 1에 도시된 복호화부(120)에 대응할 수 있다. 또한, 엔트로피 복호화부(2130) 및 예측 복호화부(2150)는 도 20에 도시된 엔트로피 복호화부(2055) 및 예측 복호화부(2075) 각각에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따른 획득부(2110), 엔트로피 복호화부(2130) 및 예측 복호화부(2150)는 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 영상 복호화 장치(2100)는 획득부(2110), 엔트로피 복호화부(2130) 및 예측 복호화부(2150)의 입출력 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(2100)는 메모리(미도시)의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 제어부(미도시)를 포함할 수도 있다.
획득부(2110)는 영상의 부호화 결과로 생성된 비트스트림을 수신한다. 비트스트림은 현재 블록의 복원에 이용되는 정보들을 포함할 수 있다. 현재 블록은 영상으로부터 트리 구조에 따라 분할되어 생성되는 블록으로서, 예를 들어, 최대 부호화 단위, 부호화 단위 또는 변환 단위 등의 블록 단위에 대응할 수 있다.
예측 복호화부(2150)는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽쳐 파라미터 세트(picture parameter set), 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 슬라이스 헤더(slice header) 및 슬라이스 세그먼트 헤더(slice segment header) 중 적어도 하나의 레벨에 대응하는 비트스트림에 포함된 블록 형태 정보 및/또는 분할 형태 모드에 대한 정보에 기반하여 현재 블록을 결정할 수 있다.
비트스트림은 현재 블록의 예측 모드를 나타내는 정보를 포함한다. 현재 블록의 예측 모드는 인트라(intra) 모드, 인터(inter) 모드, 머지(merge) 모드 등을 포함할 수 있다. 인터 모드 및 머지 모드 등은 영상들 사이의 시간적 중복성을 감소시키기 위해 참조 영상에 기반하여 현재 블록을 예측 및 복원하는 모드이다.
일 실시예에서, 참조 영상에 기반하여 현재 블록을 복원할 때, 하나의 참조 영상을 이용(즉, 단방향 예측)할 수도 있고, 두 개의 참조 영상을 이용(즉, 양방향 예측)할 수도 있다. 현재 블록이 단방향 예측되는지, 양방향 예측되는지 여부는, 비트스트림에 포함된 명시적 정보에 따라 결정될 수도 있고, 현재 블록과 관련있는 주변 블록들의 예측 모드로부터 암시적으로 결정될 수도 있다.
엔트로피 복호화부(2130)는 비트스트림에 포함된 데이터들을 엔트로피 복호화하여 현재 블록의 복원에 이용되는 신택스 엘리먼트들을 획득한다. 일 실시예에서, 엔트로피 복호화부(2130)는 컨텍스트 기반 적응적 이진 산술 코딩(CABAC, Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)에 따라 비트스트림에 포함된 데이터들을 엔트로피 복호화할 수 있다.
현재 블록이 양방향 예측되는 경우, 엔트로피 복호화부(2130)는 비트스트림에 포함된 가중치 정보를 엔트로피 복호화하여 신택스 엘리먼트에 해당하는 가중치 인덱스를 획득할 수 있다. 여기서, 가중치 정보는 가중치 인덱스에 대한 이진화를 통해 획득된 이진열(binary string)을 산술 부호화한 결과 값을 포함할 수 있다. 따라서, 가중치 정보의 산술 복호화 결과 가중치 인덱스에 대응하는 이진열이 복원될 수 있고, 이진열에 대한 역 이진화를 통해 가중치 인덱스가 획득될 수 있다. 상기 가중치 인덱스를 이진화함으로써 획득되는 이진열 및 가중치 정보를 산술 복호화함으로써 획득되는 이진열은 빈 스트링(bin string)으로 지칭될 수도 있다.
일 실시예에서, 엔트로피 복호화부(2130)는 가중치 정보를 산술 복호화하는데 있어, 가중치 인덱스에 대응하는 이진열 중 첫 번째 이진 값은 컨텍스트 모델을 기반으로 하여 복원하고, 나머지 이진 값은 바이패스 방식으로 복원할 수 있다. 즉, 첫 번째 이진 값만을 대상으로 컨텍스트 모델을 이용하므로 엔트로피 복호화를 간소화할 수 있다.
엔트로피 복호화부(2130)에 대해서는 도 22 내지 도 24를 참조하여 상세히 설명한다.
도 22는 도 21에 도시된 엔트로피 복호화부(2130)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 22를 참조하면, 엔트로피 복호화부(2130)는 컨텍스트 모델러(Context modeler)(2132), 레귤러 복호화부(regular decoder)(2134), 바이패스 복호화부(bypass decoder)(2136) 및 역이진화부(De-Binarizer)(2138)를 포함할 수 있다. 엔트로피 복호화부(2130)는 후술하는 엔트로피 부호화부(3030)에서 수행되는 엔트로피 부호화 과정의 역과정을 수행한다.
비트스트림은 이진 값들로 이루어질 수 있는데, 여기의 이진 값들은 영상의 부호화 과정 중에 결정되는 신택스 엘리먼트들에 대응하는 이진열을 산술 부호화함으로써 획득될 수 있다.
비트스트림에 포함된 데이터들은 레귤러 복호화부(2134) 또는 바이패스 복호화부(2136)를 통해 신택스 엘리먼트들에 대응하는 이진 값들, 즉 이진열로 산술 복호화될 수 있다. 비트스트림에 포함된 데이터들은 신택스 엘리먼트의 유형에 따라 레귤러 복호화부(2134) 또는 바이패스 복호화부(2136)로 입력될 수 있다.
레귤러 복호화부(2134)는 컨텍스트 모델러(2132)에 의하여 결정된 확률 모델에 기초하여 이진 값들에 대한 산술 복호화를 수행한다. 컨텍스트 모델러(2132)는 레귤러 복호화부(2134)로 현재 복원될 이진 값에 대한 확률 모델을 제공한다. 구체적으로, 컨텍스트 모델러(2132)는 이전에 복호화된 이진 값에 기초하여 소정 이진 값의 확률을 결정하고, 이전 이진 값을 복호화하는데 이용된 이진 값의 확률을 갱신하고, 갱신된 확률을 레귤러 복호화부(2134)로 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컨텍스트 모델러(2132)는 컨텍스트 인덱스(ctxIdx)를 이용하여 하나의 컨텍스트 모델을 결정하고, 컨텍스트 모델이 갖는 LPS(Least Probable Symbol) 또는 MPS(Most Probable Symbol)의 발생 확률과, 0과 1중 어떤 이진 값이 MPS에 해당되는지에 대한 정보(valMPS)를 결정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 컨텍스트 모델러(2132)는 MPS와 LPS(Least Probable Symbol)을 구별하지 않고 미리 결정된 소정 이진값, 예를 들어 "1"의 발생 확률을 나타내는 P(1)을 이전에 복호화된 이진 값들에 기초하여 결정하고, 결정된 소정 이진 값의 확률을 레귤러 복호화부(2134)로 제공할 수 있다.
레귤러 복호화부(2134)는 컨텍스트 모델러(2132)로부터 제공된 소정 이진 값의 확률과 비트스트림에 포함된 데이터에 기초하여 이진 산술 복호화를 수행한다. 구체적으로, 레귤러 복호화부(2134)는 컨텍스트 모델러(2132)로부터 제공된 소정 이진값의 확률에 기초하여 "1"의 발생 확률 P(1) 및 "0"의 발생 확률 P(0)를 결정할 수 있다. 그리고, 레귤러 복호화부(2134)는 0과 1의 발생 확률들 P(0) 및 P(1)에 따라 확률 구간을 나타내는 소정 범위를 분할하고, 비트스트림에 포함된 데이터가 속한 구간에 해당하는 이진 값을 출력할 수 있다.
바이패스 복호화부(2136)는 "1"의 발생 확률 P(1) 및 "0"의 발생 확률 P(0)를 미리 결정된 값, 예를 들어, 0.5로 고정하고, P(0) 및 P(1)에 따라 확률 구간을 나타내는 소정 범위를 분할하고, 비트스트림에 포함된 데이터가 속한 구간에 해당하는 이진 값을 출력할 수 있다. 바이패스 복호화부(2136)는 레귤러 복호화부(2134)와 달리 컨텍스트 모델을 이용하지 않으므로 고속의 산술 복호화가 가능하다.
역이진화부(2138)는 레귤러 복호화부(2134) 및 바이패스 복호화로부터 출력되는 이진값들의 나열인 이진열을 역 이진화하여 신택스 엘리먼트를 출력한다. 이진열의 역 이진화에는 고정길이 역이진화(Fixed length de-binarization), 절단형 Rice 역이진화(Truncated Rice de-binarization), k차 exp-Golomb 역이진화, Golomb-rice 역이진화 중 하나가 이용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 엔트로피 복호화부(2130)는 비트스트림에 포함된 가중치 정보를 산술 복호화할 때, 첫 번째 이진 값은 컨텍스트 모델에 기반하여 복원하고, 나머지 이진 값은 바이패스 방식으로 복원할 수 있다. 다시 말하면, 가중치 인덱스에 해당하는 이진열에서 첫 번째 이진 값은 레귤러 복호화부(2134)에 의해 복원되고, 나머지 이진 값은 바이패스 복호화부(2136)에 의해 복원된다.
도 23은 가중치 인덱스에 대응하는 이진열의 컨텍스트 정보를 결정하기 위한 참조 테이블이다.
도 23을 참조하면, 가중치 인덱스를 나타내는 Bcw_idx의 이진 값들 중 binIdx가 0인 이진 값, 즉 첫 번째 이진 값은 0의 컨텍스트에 따라 복원되고, binIdx가 0보다 큰 이진 값들은 바이패스 방식으로 복원됨을 알 수 있다.
엔트로피 복호화부(2130)에 의해 가중지 정보의 산술 복호화가 완료되면, 이진열에 대한 역이진화를 거쳐 신택스 엘리먼트에 해당하는 가중치 인덱스가 획득될 수 있다.
도 24는 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들과 그에 대응하는 가중치 인덱스 및 이진열을 나타내는 표이다.
도 24를 참조하면, 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에는 가중치 인덱스가 할당되고, 각각의 가중치 인덱스는 Truncated Rice 이진화 방식으로 이진화되는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 가중치 인덱스 0는 한 개의 이진 값으로 표현되고, 가중치 인덱스 1은 두 개의 이진 값으로 표현된다. 즉, 각각의 가중치 인덱스를 나타내는 이진 값들의 개수는 가중치 인덱스마다 달라질 수 있다. 다만, 구현예에 따라 Truncated Rice 이진화에 따라 가장 큰 값의 가중치 인덱스와 그 다음으로 큰 값의 가중치 인덱스는 동일한 개수의 이진 값들로 표현될 수 있다. 도 24에 도시된 후보 값들의 종류/개수, 및 각 후보 값들에 대해 할당되는 가중치 인덱스는 하나의 예시이며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
앞서, 가중치 정보를 산술 복호화할 때, 첫 번째 이진 값은 컨텍스트 모델에 기반하여 복원되고, 나머지 이진 값은 바이패스 방식으로 복원되는 것으로 설명하였는데, 이는, i) 가중치 인덱스 0이 가리키는 후보 값의 선택 확률이 가장 높을 때, 컨텍스트 모델에 따라 0의 확률 및 1의 확률의 변화를 누적시킴으로써 첫 번째 이진 값을 복원하는 것이 효율적이고, ii) 0 이외의 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값들의 선택 확률은, 가중치 인덱스 0이 가리키는 후보 값의 선택 확률보다 낮으므로, 컨텍스트 모델을 기반으로 하는 것보다 바이패스 방식으로 이진 값들을 복원하는 것이 효율적이기 때문이다.
예측 복호화부(2150)는 가중치 정보의 엔트로피 복호화 결과로 획득된 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값을 현재 블록의 양방향 예측에 이용할 수 있다. 구체적으로, 가중치 인덱스가 0이면, 4의 후보 값을 현재 블록의 양방향 예측에 이용할 수 있고, 가중치 인덱스가 1이면, 5의 후보 값을 현재 블록의 양방향 예측에 이용할 수 있다.
이하에서는, 예측 복호화부(2150)가 가중치를 이용한 양방향 예측을 통해 현재 블록을 복원하는 방법에 대해 설명한다.
도 25는 현재 블록(2515)의 양방향 예측을 설명하기 위한 도면이다.
현재 영상(2510)에 포함된 현재 블록(2515)은 리스트 0에 포함된 제 1 참조 영상(2530) 또는 리스트 1에 포함된 제 2 참조 영상(2550)을 이용하여 단방향 예측되거나, 리스트 0에 포함된 제 1 참조 영상(2530)과 리스트 1에 포함된 제 2 참조 영상(2550)을 이용하여 양방향 예측될 수 있다.
예측 복호화부(2150)는 현재 블록(2515)의 양방향 예측을 위해 현재 블록(2515)이 참조할 제 1 참조 영상(2530)과 제 2 참조 영상(2550)을 결정하고, 제 1 참조 영상(2530) 내 제 1 참조 블록(2535)을 가리키는 제 1 움직임 벡터(mv1)와 제 2 참조 영상(2550) 내 제 2 참조 블록(2555)을 가리키는 제 2 움직임 벡터(mv2)를 결정할 수 있다. 구체적으로, 예측 복호화부(2150)는 비트스트림에 포함된 정보에 기초하여 현재 블록(2515)이 참조할 영상으로서 제 1 참조 영상(2530)과 제 2 참조 영상(2550)을 선택하거나, 현재 블록(2515)과 관련된 주변 블록이 참조하는 영상을 고려하여 현재 블록(2515)이 참조할 영상으로서 제 1 참조 영상(2530)과 제 2 참조 영상(2550)을 선택할 수도 있다.
예측 복호화부(2150)는 제 1 움직임 벡터와 제 2 움직임 벡터를 결정하기 위해, 현재 블록(2515)과 시간적으로 관련된 시간적 블록과 현재 블록과 공간적으로 관련된 공간적 블록의 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 예측 복호화부(2150)는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보들 중 비트스트림에 포함된 정보가 가리키는 움직임 벡터 후보를 이용하여 제 1 움직임 벡터와 제 2 움직임 벡터를 결정할 수 있다.
도 26은 현재 블록(2515)과 시간적 및/또는 공간적으로 관련된 블록들을 도시하는 도면이다.
도 26을 참조하면, 시간적 블록은 현재 블록(2515)의 POC(Picture Order Count)와 상이한 POC를 갖는 참조 영상 내에서 현재 블록(2515)과 동일한 지점에 위치한 블록(Col)과, 동일 위치의 블록(Col)에 대해 공간적으로 인접한 블록(Br)을 적어도 하나 포함할 수 있다. 블록(Br)은 현재 블록(2515)과 동일 위치의 블록(Col)의 우측 하부에 위치할 수 있다.
현재 블록(2515)과 공간적으로 관련있는 공간적 블록은, 좌하단 외곽 블록(A0), 좌측 하부 블록(A1), 우상단 외곽 블록(B0), 상부 우측 블록(B1) 및 좌상단 외곽 블록(B2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 26에 도시된 시간적 블록들 및 공간적 블록들의 위치는 하나의 예시이며, 구현예에 따라 시간적 블록, 공간적 블록의 위치 및 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 현재 블록(2515)을 복원하는데 이용되는 제 1 참조 블록(2535)과 제 2 참조 블록(2555)을 제 1 참조 영상(2530)과 제 2 참조 영상(2550)에서 직접 탐색할 수도 있다. 이 경우, 예측 복호화부(2150)는 영상 부호화 장치(3000)에서 수행되는 방법과 동일하게 제 1 참조 블록(2535)과 제 2 참조 블록(2555)을 탐색할 수 있다.
다시 도 25를 참조하면, 제 1 참조 영상(2530) 내 제 1 참조 블록(2535)과 제 2 참조 영상(2550) 내 제 2 참조 블록(2555)이 결정되면, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 블록(2535)과 제 2 참조 블록(2555)을 결합하고, 결합된 결과에 기초하여 현재 블록(2515)을 복원한다. 여기서, 제 1 참조 블록(2535)과 제 2 참조 블록(2555)을 결합한다는 것은, 제 1 참조 블록(2535)에 포함된 샘플들과 제 2 참조 블록(2555)에 포함된 샘플들을 선형 결합하는 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과를 현재 블록으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과에, 비트스트림으로부터 획득된 잔차 데이터를 적용함으로써 현재 블록을 복원할 수도 있다. 여기서, 잔차 데이터는, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과와 현재 블록의 차이를 나타낸다.
예측 복호화부(2150)는 아래 수학식 1에 따라 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합할 수 있다.
[수학식 1]
pbSamples[　x　][　y　] =
(w0＊predSamplesL0[　x　][　y　]　+　w1＊predSamplesL1[　x　][　y　]　+　offset3) >>　(shift2+3)　
상기 수학식 1에서, pbSamples[　x　][　y　]는 제 1 참조 블록 내 x, y 위치의 샘플과 제 2 참조 블록 내 x, y 위치의 샘플의 결합 결과를 나타내고, predSamplesL0[　x　][　y　]는 리스트 0에 포함된 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록의 x, y 위치의 샘플을 나타내고, predSamplesL1[　x　][　y　]는 리스트 1에 포함된 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록의 x, y 위치의 샘플을 나타낸다. 또한, offset 3, shift2는 미리 결정되는 값이다.
수학식 1에서 w1은 가중치 인덱스에 대응하는 후보 값을 나타내고, w0는 w1의 페어 값을 나타낸다. 페어 값이란, 가중치 인덱스에 대응하는 후보 값을 소정 연산식에 적용하여 획득되는 값을 의미하는데, 일 예로, w0는 8-w1의 값을 가질 수 있다. 구현예에 따라, w0가 가중치 인덱스에 대응하는 후보 값이고, w1인 w0의 페어 값일 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값이 확인되면, 해당 후보 값은 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합을 위한 가중치로 이용된다. 즉, 일 실시예에서는 현재 블록의 양방향 예측을 위해 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합시키는 경우, 현재 블록과 가장 유사한 결합 결과가 도출될 수 있는 가중치를 선정함으로써, 비트스트림에 포함되는 잔차 데이터의 크기를 감소시킬 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 각각을 가리키는 인덱스들은 예를 들어, Truncated Rice 이진화 방식으로 이진화됨에 따라 서로 다른 개수의 이진 값들로 표현될 수 있으므로, 어떤 후보 값에 어떤 인덱스를 할당하여야 하는지 여부는 비트레이트 측면에서 중요할 수 있다. 다시 말하면, 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 현재 블록의 양방향 예측에 이용될 확률이 가장 큰 후보 값에 가장 작은 인덱스를 할당하여야 적은 비트 수로 해당 인덱스를 표현할 수 있는 것이다. 예를 들어, 도 24에 도시된 후보 값들 중 현재 블록의 양방향 예측에 이용될 확률이 가장 큰 후보 값이 -2이고, -2의 후보 값에 4의 인덱스가 할당된다면, 4의 인덱스를 표현하기 위해서는 4개의 이진 값들(즉, 1111)이 필요하므로, 이는 -2의 후보 값에 0의 인덱스를 할당하는 경우보다 비트레이트 측면에서 단점이 존재한다.
따라서, 일 실시예에 따른 예측 복호화부(2150)는 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들에 대해 인덱스를 적응적으로 할당할 수 있다. 여기서, 인덱스를 적응적으로 할당한다는 것은, 후보 값들 각각에 항상 동일한 인덱스가 할당되는 것이 아닌, 소정 기준에 따라 후보 값들 각각에 할당되는 인덱스가 변경될 수 있다는 것을 의미한다. 이하에서는 이에 대해 상세히 설명한다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 현재 블록보다 먼저 복호화된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해, 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라 후보 값들에 대해 인덱스를 적응적으로 설정할 수 있다. 일 예로, 예측 복호화부(2150)는 누적 선택 횟수가 높은 순서대로 후보 값들에 대해 작은 값의 인덱스를 할당할 수 있다.
도 27은 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들의 누적 선택 횟수에 따라 후보 값들의 인덱스가 변경될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 이전 블록들에서 후보 값 4가 19회, 후보 값 5가 6회, 후보 값 3이 12회, 후보 값 10이 3회, 후보 값 -2가 7회 선택된 경우, 후보 값 4, 후보 값 3, 후보 값 -2, 후보 값 5, 후보 값 10의 순서로 그 값이 커지는 인덱스들이 할당될 수 있다.
예측 복호화부(2150)는 후보 값들 각각에 대해 인덱스를 할당하고, 전술한 바와 같이, 가중치 인덱스에 대응하는 후보 값을 이용하여 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록마다 후보 값들 각각에 인덱스를 새로 할당할 수 있다. 여기서, 블록은 최대 부호화 단위, 부호화 단위 또는 변환 단위를 포함할 수 있다.
예를 들어, 영상 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 복호화부(2150)는 현재 블록을 포함하는 현재 영상을 복호화하기 전에, 이전 영상들에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 영상 내 블록들의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다.
다른 예로, 슬라이스 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 복호화부(2150)는 현재 블록을 포함하는 현재 슬라이스를 복호화하기 전에, 이전 슬라이스들에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 슬라이스 내 블록들의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다.
또 다른 예로, 타일 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 복호화부(2150)는 현재 블록을 포함하는 현재 타일을 복호화하기 전에, 이전 타일들에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 타일 내 블록들의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다.
또 다른 예로, 블록 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 복호화부(2150)는 현재 블록을 복호화하기 전에, 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 이전 블록들 중 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상에 기반하여 양방향 예측된 이전 블록들을 선택하고, 해당 이전 블록들의 양방향 예측을 위해, 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라 후보 값들에 대해 인덱스를 설정할 수도 있다. 다시 말하면, 현재 영상의 참조 영상과 동일한 참조 영상을 이용하여 양방향 예측된 이전 블록들을 대상으로 하여 후보 값들의 누적 선택 횟수를 산출하고, 이에 따라 인덱스를 할당하는 것이다. 이 경우, 예측 복호화부(2150)은 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 참조 영상들을 가리키는 정보(예를 들어, ref_idx)로부터 현재 블록이 참조하는 참조 영상을 먼저 특정한 다음, 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값을 선택할 수 있다. 따라서, 엔트로피 복호화부(2130)는 먼저, 비트스트림으로부터 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 참조 영상들을 가리키는 정보(예를 들어, ref_idx)를 복원한 다음, 가중치 인덱스(예를 들어, bcw_idx)를 복원할 수 있다.
만약, 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상에 기초하여 양방향 예측된 이전 블록이 존재하지 않는다면, 예측 복호화부(2150)는 후보 값들 각각에 미리 결정된 값의 인덱스를 할당할 수 있다. 이는, 동일한 참조 영상에 기반하여 양방향 예측된 블록들에 대해서는, 참조 블록들의 결합을 위해 동일한 가중치가 선택될 가능성이 높기 때문이다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 이전 영상들 중 현재 영상을 포함하는 현재 GOP(Group of Picture) 내에서의 현재 영상의 시간적 레이어(temporal layer)와 동일한 시간적 레이어를 갖는 이전 영상을 선택하고, 선택된 이전 영상에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해, 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라 후보 값들에 대해 인덱스를 설정할 수 있다. 시간적 레이어는, GOP에 포함된 영상들의 복호화 레벨 또는 복호화 순서를 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록의 레벨에 대응하는 비트스트림으로부터 후보 값들 각각에 할당되는 인덱스의 정보를 획득하고, 획득한 정보에 따라 블록 단위로, 타일 단위로, 슬라이스 단위로 또는 영상 단위로 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다. 여기서, 블록은 최대 부호화 단위, 부호화 단위 또는 변환 단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 후보 값들 중 미리 결정된 후보 값에 대해서는 미리 결정된 값의 인덱스(예를 들어, 0의 인덱스)를 할당하고, 나머지 후보 값들에 대해서는 소정 기준(예를 들어, 이전 블록들에서의 누적 선택 횟수)에 따라 인덱스를 적응적으로 할당할 수도 있다.
예측 복호화부(2150)는 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록마다 적응적으로 결정할 수도 있다. 여기서, 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정한다는 것은, 후보 값들의 개수를 항상 동일한 개수로 결정하는 것이 아니라, 소정 기준에 따라 후보 값들의 개수를 다양하게 결정할 수 있음을 의미한다. 따라서, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수가 영상 단위로 결정되는 경우, 예측 복호화부(2150)는 현재 영상에 포함된 블록들을 양방향 예측 복호화할 때에는 5개의 후보 값(예를 들어, 4, 5, 3, 10, -2)을 포함하는 가중치 후보 그룹을 이용하고, 다음 영상에 포함된 블록들을 양방향 예측 복호화할 때에는 3개의 후보 값(예를 들어, 3, 4, 5)을 포함하는 가중치 후보 그룹을 이용할 수 있다. 구현예에 따라, 예측 복호화부(2150)는 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수가 결정되면, 전술한 바와 같이, 해당 후보 값들 각각에 인덱스를 적응적으로 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상의 POC(picture order count) 및 제 2 참조 영상의 POC 중 적어도 하나에 기초하여 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수 있다.
일 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상의 POC와 현재 영상의 POC의 비교 결과 및 제 2 참조 영상의 POC와 현재 영상의 POC의 비교 결과 중 적어도 하나에 기초하여, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수 있다.
일 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상의 POC와 제 2 참조 영상의 POC가 현재 영상의 POC보다 큰지 작은지를 고려하여 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수 있다. 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상의 POC와 제 2 참조 영상의 POC가 모두 현재 영상의 POC보다 작거나 같은 경우, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 m개(m은 자연수)로 결정하고, 제 1 참조 영상의 POC 및 제 2 참조 영상의 POC 중 적어도 하나가 현재 영상의 POC보다 큰 경우, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 n개(n은 m과 상이한 자연수)로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 m이 5인 경우, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들은 4, 5, 3, 10, -2일 수 있고, n이 3인 경우, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들은 3, 4, 5일 수 있다.
일 예로, 예측 복호화부(2150)는 비트스트림에 포함된 개수 정보에 기초하여 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수도 있다.
또한, 일 예로, 예측 복호화부(2150)는 현재 영상의 타입이 무엇인지에 따라 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수도 있다. 예측 복호화부(2150)는 현재 영상이 기 설정된 타입인 경우 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 5개(예를 들어, 4, 5, 3, 10, -2)로 결정하고, 현재 영상이 기 설정된 타입이 아닌 경우 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 3개(예를 들어, 3, 4, 5)로 결정할 수 있다.
앞서 수학식 1과 관련하여, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합할 때, 가중치 인덱스에 따라 후보 값이 결정되면, 후보 값으로부터 페어 값이 결정되며, 후보 값 및 페어 값 각각이 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록에 적용되는 것으로 설명하였다. 이때, 후보 값이 w1이라면, 페어 값인 w0는 8-w1일 수 있는데, 도 24에 도시된 후보 값들을 참조하면, 페어 값 역시 가중치 후보 그룹에 후보 값으로 포함되어 있는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값이 5라면, 5의 페어 값은 3 (8-5)이 되는데, 도 24에 도시된 표에 3 역시 후보 값으로 포함되어 있다. 또한, 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값이 10이라면, 10의 페어 값은 -2(8-10)가 되는데, 이 -2 역시 후보 값으로서 포함되어 있다.
즉, 도 24에 도시된 후보 값들 중 5와 3, 그리고 10과 -2는 서로 페어 관계에 있다. 후보 값들 중 5가 선택되거나 10이 선택되면 페어 값으로서 3과 -2는 항상 도출되는데, 이 3, -2를 가중치 후보 그룹에 포함시킴으로써 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록에 적용되는 후보 값의 조합을 다양하게 결정할 수 있다. 그러나, 많은 수의 후보 값들이 가중치 후보 그룹에 포함됨으로써 비트스트림 측면에서 단점이 있을 수 있다. 이는, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수가 많을수록 후보 값들 각각을 나타내는 이진 값들의 개수 역시 많아지게 되기 때문이다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 서로 페어 관계에 해당하지 않는 후보 값들만을 가중치 후보 그룹에 포함시킬 수 있다. 도 28은 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들과 이에 대응하는 가중치 인덱스 및 이진열을 나타내는 표로서, 도 24와 비교하면, 5와 페어 관계를 이루는 3, 및 10과 페어 관계를 이루는 -2가 가중치 후보 그룹에 존재하지 않는 것을 알 수 있다. 구현예에 따라, 5, 10 대신 3과 -2가 가중치 후보 그룹에 포함될 수도 있다. 전체 후보 값들의 개수가 3개이므로, 가장 큰 인덱스도 3개의 이진 값으로 표현될 수 있고, 이에 따라 가중치 인덱스를 표현하는데 요구되는 비트 수가 감소될 수 있다.
가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들이 페어 관계를 가지지 않을 때, 예측 복호화부(2150)는 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값과 이의 페어 값 중 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록에 어떠한 값을 적용해야 할지를 선택할 수 있다. 구체적으로, 예측 복호화부(2150)는 소정 기준을 만족하는 경우, 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값을 제 1 참조 블록에 적용하고, 해당 후보 값의 페어 값을 제 2 참조 블록에 적용할 수 있다. 반대로, 예측 복호화부(2150)는 소정 기준을 만족하지 않는 경우, 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값을 제 2 참조 블록에 적용하고, 해당 후보 값의 페어 값을 제 1 참조 블록에 적용할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상의 POC 및 제 2 참조 영상의 POC에 기반하여, 후보 값 및 페어 값 중 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록에 어떤 값을 적용할지를 선택할 수 있다. 일 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 큰 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 다른 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 작은 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 또 다른 예로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 더 큰 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 반대로, 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 더 작은 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 또 다른 예로, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 작은 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 큰 값을 적용하고, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 큰 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 작은 값을 적용할 수도 있다. 또 다른 예로, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 큰 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 큰 값을 적용하고, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 작은 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 작은 값을 적용할 수도 있다.
도 29는 일 실시예에 따른 영상의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
S2910 단계에서, 영상 복호화 장치(2100)는 현재 블록의 양방향 예측을 위해 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록과 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 획득한다. 영상 복호화 장치(2100)는 비트스트림으로부터 리스트 0에 포함된 제 1 참조 영상과 리스트 1에 포함된 제 2 참조 영상을 가리키는 정보를 획득하고, 획득한 정보에 따라 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상을 선택할 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(2100)는 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록을 가리키는 제 1 움직임 벡터와 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 가리키는 제 2 움직임 벡터를 결정할 수 있다.
S2920 단계에서, 영상 복호화 장치(2100)는 비트스트림에 포함된 가중치 정보를 획득하고, S2930 단계에서, 가중치 정보를 엔트로피 복호화하여 가중치 인덱스를 획득한다.
영상 복호화 장치(2100)는 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진 값을 컨텍스트 모델에 따라 복원하고, 나머지 이진 값을 바이패스 방식에 따라 복원할 수 있다.
S2940 단계에서, 영상 복호화 장치(2100)는 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값에 따라 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합하고, S2950 단계에서, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과에 기초하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
영상 복호화 장치(2100)는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과를 현재 블록으로 결정할 수 있고, 또는, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과를 예측 블록으로 결정하고, 비트스트림으로부터 획득되는 잔차 데이터와 예측 블록을 합하여 현재 블록을 복원할 수도 있다.
영상 복호화 장치(2100)는 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값을 선택하기 위해, 가중치 후보 그룹에 포함될 후보 값들의 개수 및/또는 종류를 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록마다 적응적으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(2100)가 가중치 후보 그룹에 포함될 후보 값들의 개수 및/또는 종류를 적응적으로 결정하는데 있어, 후술하는 영상 부호화 장치(3000)에서 수행되는 것과 동일한 방법이 이용될 수 있다.
도 30은 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(3000)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 30을 참조하면, 영상 부호화 장치(3000)는 예측 부호화부(3010), 엔트로피 부호화부(3030) 및 생성부(3050)를 포함할 수 있다. 예측 부호화부(3010) 및 엔트로피 부호화부(3030)는 도 2에 도시된 부호화부(220)에 대응할 수 있고, 생성부(3050)는 도 2에 도시된 비트스트림 생성부(210)에 대응할 수 있다. 또한, 예측 부호화부(3010) 및 엔트로피 부호화부(3030)는 도 20에 도시된 예측 부호화부(2015) 및 엔트로피 부호화부(2025) 각각에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따른 예측 부호화부(3010), 엔트로피 부호화부(3030) 및 생성부(3050)는 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 영상 부호화 장치(3000)는 예측 부호화부(3010), 엔트로피 부호화부(3030) 및 생성부(3050)의 입출력 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치(3000)는 메모리(미도시)의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 제어부(미도시)를 포함할 수도 있다.
예측 부호화부(3010)는 현재 블록의 예측 모드를 결정한다. 현재 블록의 예측 모드는 인트라(intra) 모드, 인터(inter) 모드, 머지(merge) 모드 등을 포함할 수 있다. 인터 모드 및 머지 모드 등은 영상들 사이의 시간적 중복성을 감소시키기 위해 참조 영상에 기반하여 현재 블록을 예측 및 부호화하는 모드이다. 일 실시예에서, 참조 영상에 기반하여 현재 블록을 부호화할 때, 하나의 참조 영상을 이용(즉, 단방향 예측)할 수도 있고, 두 개의 참조 영상을 이용(즉, 양방향 예측)할 수도 있다.
현재 블록이 양방향 예측되는 경우, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록의 참조 영상을 리스트 0 및 리스트 1에서 선택한다. 예측 부호화부(3010)는 리스트 0에서 제 1 참조 영상을 선택하고, 리스트 1에서 제 2 참조 영상을 선택할 수 있다.
또한, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록의 예측을 위한 제 1 참조 블록을 제 1 참조 영상에서 탐색하고, 제 2 참조 블록을 제 2 참조 영상에서 탐색한다. 예측 부호화부(3010)는 현재 블록과의 차이가 가장 작은 블록을 생성할 수 있는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상에서 선택할 수 있다. 전술한 바와 같이, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록과 시간적으로 관련된 시간적 블록과 현재 블록과 공간적으로 관련된 공간적 블록의 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하고, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보들 중에서 제 1 움직임 벡터와 제 2 움직임 벡터를 결정하고, 제 1 움직임 벡터가 가리키는 제 1 참조 블록과 제 2 움직임 벡터가 가리키는 제 2 참조 블록을 획득할 수도 있다.
예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록이 획득되면, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합에 이용된 후보 값을 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중에서 선택한다.
예측 부호화부(3010)는 후보 값을 선택하기 전에 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들에 대해 인덱스를 적응적으로 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록보다 먼저 부호화된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해, 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라 후보 값들에 대해 인덱스를 적응적으로 할당할 수 있다. 일 예로, 예측 부호화부(3010)는 누적 선택 횟수가 높은 후보 값에 대해 작은 크기의 인덱스를 할당할 수 있다. 도 27에 도시된 바와 같이, 이전 블록들에서 후보 값 4가 19회, 후보 값 5가 6회, 후보 값 3이 12회, 후보 값 10이 3회, 후보 값 -2가 7회 선택된 경우, 후보 값 4, 후보 값 3, 후보 값 -2, 후보 값 5, 후보 값 10의 순서로 값이 커지는 인덱스가 할당될 수 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록마다 후보 값들 각각에 인덱스를 새로 할당할 수 있다. 여기서, 블록은 최대 부호화 단위, 부호화 단위 또는 변환 단위를 포함할 수 있다.
예를 들어, 영상 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록을 포함하는 현재 영상을 부호화하기 전에, 이전 영상들에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 영상 내 블록들의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다. 다른 예로, 슬라이스 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록을 포함하는 현재 슬라이스를 부호화하기 전에, 이전 슬라이스들에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 슬라이스 내 블록들의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다. 또 다른 예로, 타일 단위로 후보 값들에 인덱스가 새로 할당되는 경우, 예측 부호화부(3010)는 현재 블록을 포함하는 현재 타일을 부호화하기 전에, 이전 타일들에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수를 산출하고, 산출된 누적 횟수에 따라 현재 타일 내 블록들의 양방향 예측에 이용되는 후보 값들에 인덱스를 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 이전 블록들 중 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상에 기반하여 양방향 예측된 이전 블록들을 선택하고, 해당 이전 블록들의 양방향 예측을 위해, 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라 후보 값들에 대해 인덱스를 할당할 수 있다. 이 경우, 엔트로피 부호화부(3030)는 현재 블록의 양방향 예측에 이용되는 참조 영상들을 가리키는 정보(예를 들어, ref_idx)를 엔트로피 부호화한 다음, 가중치 인덱스(예를 들어, bcw_idx)를 엔트로피 부호화할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 복호화부(2150)는 이전 영상들 중 현재 영상을 포함하는 현재 GOP(Group of Picture) 내에서의 현재 영상의 시간적 레이어(temporal layer)와 동일한 시간적 레이어를 갖는 이전 영상을 선택하고, 선택된 이전 영상에 포함된 이전 블록들의 양방향 예측을 위해, 후보 값들 각각이 선택된 누적 횟수에 따라 후보 값들에 대해 인덱스를 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 후보 값들 중 미리 결정된 후보 값에 대해서는 미리 결정된 값의 인덱스(예를 들어, 0의 인덱스)를 할당하고, 나머지 후보 값들에 대해서는 소정 기준(예를 들어, 이전 블록들에서의 누적 선택 횟수)에 따라 인덱스를 적응적으로 할당할 수도 있다.
예측 부호화부(3010)는 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록마다 적응적으로 결정할 수도 있다. 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수가 영상 단위로 결정되는 경우, 예측 부호화부(3010)는 현재 영상에 포함된 블록들을 양방향 예측 부호화할 때에는 5개의 후보 값(예를 들어, 4, 5, 3, 10, -2)을 포함하는 가중치 후보 그룹을 이용하고, 다음 영상에 포함된 블록들을 양방향 예측 부호화할 때에는 3개의 후보 값 (예를 들어, 3, 4, 5)을 포함하는 가중치 후보 그룹을 이용할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상의 POC(picture order count) 및 제 2 참조 영상의 POC 중 적어도 하나에 기초하여 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수 있다.
일 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상의 POC와 현재 영상의 POC의 비교 결과 및 제 2 참조 영상의 POC와 현재 영상의 POC의 비교 결과 중 적어도 하나에 기초하여, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 결정할 수 있다.
일 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상의 POC와 제 2 참조 영상의 POC가 현재 영상의 POC보다 큰지 작은지를 고려하여 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 결정할 수 있다. 예측 복호화부(2150)는 제 1 참조 영상의 POC와 제 2 참조 영상의 POC가 모두 현재 영상의 POC보다 작거나 같은 경우, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 m개(m은 자연수)로 결정하고, 제 1 참조 영상의 POC 및 제 2 참조 영상의 POC 중 적어도 하나가 현재 영상의 POC보다 큰 경우, 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 n개(n은 m과 상이한 자연수)로 결정할 수 있다.
또한, 일 예로, 예측 부호화부(3010)는 현재 영상의 타입이 무엇인지에 따라 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 적응적으로 결정할 수도 있다. 예측 부호화부(3010)는 현재 영상이 기 설정된 타입인 경우 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 5개(예를 들어, 4, 5, 3, 10, -2)로 결정하고, 현재 영상이 기 설정된 타입이 아닌 경우 가중치 후보 그룹에 포함되는 후보 값들의 개수를 3개(예를 들어, 3, 4, 5)로 결정할 수 있다.
현재 블록의 양방향 예측을 위한 후보 값이 선택되면, 예측 부호화부(3010)는 선택된 후보 값에 따라 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합함으로써 현재 블록을 부호화한다. 예측 부호화부(3010)는 수학식 1에 따라 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 결합할 수 있다. 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과를 현재 블록으로 결정하고, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 획득하기 위한 정보(예를 들어, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상을 가리키는 정보, 제 1 움직임 벡터와 제 2 움직임 벡터를 가리키는 정보 등)와, 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화부(3030)로 전달할 수 있다. 대안적으로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합 결과를 예측 블록으로 결정하고, 예측 블록과 현재 블록 사이의 잔차 데이터, 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록을 획득하기 위한 정보 및 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화부(3030)로 전달할 수도 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 서로 페어 관계에 해당하지 않는 후보 값들만을 가중치 후보 그룹에 포함시킬 수 있다. 도 28에 도시된 후보 값들과 도 24에 도시된 후보 값들을 비교하면, 도 28에서는 5와 페어 관계를 이루는 3(예를 들어, 페어 값 = 8-후보 값인 경우)과 10과 페어 관계를 이루는 -2가 후보 값으로서 존재하지 않는 것을 알 수 있다. 구현예에 따라, 4, 3, -2가 후보 값으로서 가중치 후보 그룹에 포함될 수도 있다.
가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들이 페어 관계를 가지지 않을 때, 예측 부호화부(3010)는 후보 값들 중에서 선택된 후보 값과 이의 페어 값 중 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록에 어떠한 값을 적용해야 할지를 선택할 수 있다. 구체적으로, 예측 부호화부(3010)는 소정 기준을 만족하는 경우, 후보 값을 제 1 참조 블록에 적용하고, 해당 후보 값의 페어 값을 제 2 참조 블록에 적용할 수 있다. 반대로, 예측 부호화부(3010)는 소정 기준을 만족하지 않는 경우, 후보 값을 제 2 참조 블록에 적용하고, 해당 후보 값의 페어 값을 제 1 참조 블록에 적용할 수 있다.
일 실시예에서, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상의 POC 및 제 2 참조 영상의 POC에 기반하여, 후보 값 및 페어 값 중 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록에 어떤 값을 적용할지를 선택할 수 있다. 일 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 큰 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 다른 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 작은 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 또 다른 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 더 큰 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 반대로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 더 작은 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값을 적용하고, 다른 참조 영상 내 참조 블록에 대해 페어 값을 적용할 수 있다. 또 다른 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 작은 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 큰 값을 적용하고, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 큰 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 작은 값을 적용할 수도 있다. 또 다른 예로, 예측 부호화부(3010)는 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 큰 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 큰 값을 적용하고, 제 1 참조 영상과 제 2 참조 영상 중 현재 영상의 POC와 더 작은 차이가 나는 POC를 갖는 참조 영상 내 참조 블록에 대해 후보 값 및 페어 값 중 더 작은 값을 적용할 수도 있다.
엔트로피 부호화부(3030)는 예측 부호화부(3010)로부터 전달되는 정보들을 엔트로피 부호화한다. 전술한 바와 같이, 예측 부호화부(3010)로부터 전달되는 정보들은 현재 블록의 예측 모드, 참조 영상을 가리키는 정보, 움직임 벡터를 가리키는 정보, 예측 블록과 현재 블록 사이의 잔차 데이터 및 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화부(3030)는 가중치 인덱스의 엔트로피 부호화를 위해, 가중치 인덱스를 이진화한 후, 가중치 인덱스에 해당하는 이진열 중 첫 번째 이진 값은 컨텍스트 모델에 따라 산술 부호화하고, 나머지 이진 값은 바이패스 방식으로 산술 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(3030)에 대해서는 도 31을 참조하여 상세히 설명한다.
도 31은 일 실시예에 따른 엔트로피 부호화부(3030)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 31을 참조하면, 일 실시예에 따른 엔트로피 부호화부(3030)는 이진화부(Binarizer)(3031), 컨텍스트 모델러(Context modeler)(3032), 이진 산술 부호화부(Binary arithmetic coder)(3035)를 포함할 수 있다. 이진 산술 부호화부(3035)는 레귤러 부호화부(3033)와 바이패스 부호화부(3034)를 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화부(3030)로 입력되는 신택스 엘리먼트들(예를 들어, 예측 부호화부(3010)로부터 전달된 정보들)은 이진 값이 아닐 수 있기 때문에, 이진화부(3031)는 신택스 엘리먼트들을 이진화하여 0 또는 1의 이진값들로 구성된 이진열을 출력한다. 이진열은 CABAC을 통해 산술 부호화될 수 있다.
이진화부(3031)는 신택스 엘리먼트의 유형에 따라서 고정길이 이진화(Fixed length binarization), 절단형 Rice 이진화(Truncated Rice binarization), k차 exp-Golomb 이진화, Golomb-rice 이진화 중 하나를 적용하여 신택스 엘리먼트의 값을 0과 1의 이진 값들로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 이진화부(3031)는 가중치 인덱스를 절단형 Rice 이진화(Truncated Rice binarization) 방식으로 이진화할 수 있다.
이진화부(3031)에서 출력되는 이진 값들은 레귤러 부호화부(3033) 또는 바이패스 부호화부(3034)에 의하여 산술 부호화된다. 이진 값들을 레귤러 부호화부(3033) 또는 바이패스 부호화부(3034) 중 어떤 부호화부에 따라 부호화할지는 신택스 엘리먼트의 유형에 따라 결정될 수 있다.
레귤러 부호화부(3033)는 컨텍스트 모델러(3032)에 의하여 결정된 확률 모델에 기초하여 이진 값들에 대한 산술 부호화를 수행한다. 컨텍스트 모델러(3032)는 레귤러 부호화부(3033)로 현재 이진 값에 대한 확률 모델을 제공한다. 구체적으로, 컨텍스트 모델러(3032)는 이전에 부호화된 이진 값에 기초하여 소정 이진 값의 확률을 결정하고, 이전 이진 값을 부호화하는데 이용된 이진 값의 확률을 갱신하고, 갱신된 확률을 레귤러 부호화부(3033)로 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컨텍스트 모델러(3032)는 컨텍스트 인덱스(ctxIdx)를 이용하여 하나의 컨텍스트 모델을 결정하고, 컨텍스트 모델이 갖는 LPS(Least Probable Symbol) 또는 MPS(Most Probable Symbol)의 발생 확률과, 0과 1중 어떤 이진 값이 MPS에 해당되는지에 대한 정보(valMPS)를 결정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 컨텍스트 모델러(3032)는 MPS와 LPS(Least Probable Symbol)을 구별하지 않고 미리 결정된 소정 이진값, 예를 들어 "1"의 발생 확률을 나타내는 P(1)을 이전에 부호화된 이진 값들에 기초하여 결정하고, 결정된 소정 이진 값의 확률을 레귤러 부호화부(3033)로 제공할 수 있다.
레귤러 부호화부(3033)는 컨텍스트 모델러(3032)로부터 제공된 소정 이진 값의 확률과 현재 부호화될 이진 값에 기초하여 이진 산술 부호화를 수행한다. 구체적으로, 레귤러 부호화부(3033)는 컨텍스트 모델러(3032)로부터 제공된 소정 이진값의 확률에 기초하여 "1"의 발생 확률 P(1) 및 "0"의 발생 확률 P(0)를 결정할 수 있다. 그리고, 레귤러 부호화부(3033)는 0과 1의 발생 확률들인 P(0) 및 P(1)에 따라 확률 구간을 나타내는 소정 범위를 분할하고, 현재 부호화될 이진 값에 대응하는 분할 구간에 속하는 대표 값의 이진 값을 출력함으로써 이진 산술 부호화를 수행할 수 있다.
바이패스 부호화부(3034)는 "1"의 발생 확률 P(1) 및 "0"의 발생 확률 P(0)를 미리 결정된 값, 예를 들어, 0.5로 고정하고, P(0) 및 P(1)에 따라 확률 구간을 나타내는 소정 범위를 분할하고, 현재 부호화될 이진 값에 대응하는 분할 구간에 속하는 대표 값의 이진 값을 출력할 수 있다. 바이패스 부호화부(3034)는 레귤러 부호화부(3033)와 달리 컨텍스트 모델을 이용하지 않으므로 고속의 산술 부호화가 가능하다.
일 실시예에서, 엔트로피 부호화부(3030)는 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화할때, 가중치 인덱스에 대응하는 이진 값 들 중 첫 번째 이진 값은 컨텍스트 모델에 기반하여 산술 부호화하고, 나머지 이진 값은 바이패스 방식으로 산술 부호화할 수 있다. 다시 말하면, 가중치 인덱스에 해당하는 이진열에서 첫 번째 이진 값은 레귤러 부호화부(3033)에 의해 산술 부호화되고, 나머지 이진 값은 바이패스 부호화부(3034)에 의해 산술 부호화된다. 이는, i) 가중치 인덱스 0이 가리키는 후보 값의 선택 확률이 가장 높을 때, 컨텍스트 모델에 따라 0의 확률 및 1의 확률의 변화를 누적시킴으로써 첫 번째 이진 값을 산술 부호화하는 것이 효율적이고, ii) 0 이외의 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값들의 선택 확률은, 가중치 인덱스 0이 가리키는 후보 값의 선택 확률보다 낮으므로, 컨텍스트 모델을 기반으로 하는 것보다 바이패스 방식으로 이진 값들을 산술 부호화하는 것이 효율적이기 때문이다.
도 23을 참조하면, 가중치 인덱스를 나타내는 Bcw_idx의 이진 값들 중 binIdx가 0인 이진 값, 즉 첫 번째 이진 값은 0의 컨텍스트에 따라 부호화되고, binIdx가 0보다 큰 이진 값들은 바이패스 방식으로 부호화됨을 알 수 있다.
생성부(3050)는 엔트로피 부호화부(3030)로부터 출력되는 데이터들을 포함하는 비트스트림을 생성한다. 전술한 바와 같이, 비트스트림은 현재 블록의 복원에 이용되는 정보들을 포함할 수 있다.
도 32는 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
S3210 단계에서, 영상 부호화 장치(3000)는 현재 블록의 양방향 예측을 위해 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록과 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 획득한다. 영상 부호화 장치(3000)는 리스트 0에 포함된 제 1 참조 영상과 리스트 1에 포함된 제 2 참조 영상을 선택하고, 제 1 참조 영상 내 제 1 참조 블록을 가리키는 제 1 움직임 벡터와 제 2 참조 영상 내 제 2 참조 블록을 가리키는 제 2 움직임 벡터를 결정할 수 있다.
S3220 단계에서, 영상 부호화 장치(3000)는 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 제 1 참조 블록과 제 2 참조 블록의 결합에 이용될 후보 값을 선택한다. 영상 부호화 장치(3000)는 제 1 참조 블록 또는 제 2 참조 블록에 적용되는 후보 값을 선택하기 위해, 가중치 후보 그룹에 포함될 후보 값들의 개수 및/또는 종류를 영상, 슬라이스, 타일 또는 블록마다 적응적으로 결정할 수 있다.
S3230 단계에서, 영상 부호화 장치(3000)는 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중에서 선택된 후보 값을 가리키는 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화한다. 영상 부호화 장치(3000)는 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진 값을 컨텍스트 모델에 따라 부호화하고, 나머지 이진 값을 바이패스 방식에 따라 부호화할 수 있다.
S3240 단계에서, 영상 부호화 장치(3000)는 엔트로피 부호화 결과 생성된 데이터를 포함하는 비트스트림을 포함한다. 비트스트림은 가중치 인덱스에 대한 산술 부호화 결과 획득된 가중치 정보 이외에, 현재 블록의 예측 모드를 나타내는 정보, 참조 영상을 가리키는 정보, 움직임 벡터를 가리키는 정보 및 잔차 데이터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장될 수 있다.
매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품은 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 것에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
이상, 본 개시의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 개시의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 개시의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (3)

  1. 현재 블록의 쌍 예측(bi-prediction)을 위해, 제 1 참조 영상을 이용하여 제 1 예측 블록을 획득하고, 제 2 참조 영상을 이용하여 제 2 예측 블록을 획득하는 단계;
    상기 제 1 예측 블록과 상기 제 2 예측 블록의 결합을 위한 가중치 인덱스를 비트스트림으로부터 획득하는 단계;
    가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 상기 가중치 인덱스가 가리키는 후보 값에 따라 상기 제 1 예측 블록과 상기 제 2 예측 블록을 결합하여 제 3 예측 블록을 획득하는 단계; 및
    상기 제 3 예측 블록을 이용하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하며,
    상기 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 복호화되며,
    상기 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 복호화되고,
    상기 제 1 참조 영상의 POC (Picture Order Count)와 상기 제 2 참조 영상의 POC가 현재 영상의 POC 이하인 경우에 상기 가중치 인덱스가 가리킬 수 있는 상기 가중치 후보 그룹 내 후보 값들의 개수는, 상기 제 1 참조 영상의 POC와 상기 제 2 참조 영상의 POC가 상기 현재 영상의 POC 보다 큰 경우에 상기 가중치 인덱스가 가리킬 수 있는 상기 가중치 후보 그룹 내 후보 값들의 개수보다 많은, 영상의 복호화 방법.
  2. 현재 블록의 쌍 예측(bi-prediction)을 위해, 제 1 참조 영상을 이용하여 제 1 예측 블록을 획득하고, 제 2 참조 영상을 이용하여 제 2 예측 블록을 획득하는 단계;
    가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 상기 제 1 예측 블록과 상기 제 2 예측 블록의 결합을 위한 후보 값을 선택하는 단계;
    상기 선택된 후보 값을 가리키는 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화하는 단계; 및
    상기 엔트로피 부호화된 가중치 인덱스를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 부호화되며,
    상기 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 부호화되고,
    상기 제 1 참조 영상의 POC (Picture Order Count)와 상기 제 2 참조 영상의 POC가 현재 영상의 POC 이하인 경우에 상기 가중치 인덱스가 가리킬 수 있는 상기 가중치 후보 그룹 내 후보 값들의 개수는, 상기 제 1 참조 영상의 POC와 상기 제 2 참조 영상의 POC가 상기 현재 영상의 POC 보다 큰 경우에 상기 가중치 인덱스가 가리킬 수 있는 상기 가중치 후보 그룹 내 후보 값들의 개수보다 많은, 영상의 부호화 방법.
  3. 비트스트림을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    상기 비트스트림은,
    엔트로피 부호화된 가중치 인덱스를 포함하고,
    상기 엔트로피 부호화된 가중치 인덱스는,
    현재 블록의 쌍 예측을 위해, 제 1 참조 영상을 이용하여 제 1 예측 블록을 획득하고, 제 2 참조 영상을 이용하여 제 2 예측 블록을 획득하고, 가중치 후보 그룹에 포함된 후보 값들 중 상기 제 1 예측 블록과 상기 제 2 예측 블록의 결합을 위한 후보 값을 선택하고, 상기 선택된 후보 값을 가리키는 가중치 인덱스를 엔트로피 부호화함으로써 획득되며,
    상기 가중치 인덱스에 대응하는 첫 번째 이진값은, 컨텍스트 모델 기반으로 엔트로피 부호화되며,
    상기 가중치 인덱스에 대응하는 나머지 이진값은, 바이패스 방식으로 엔트로피 부호화되고,
    상기 제 1 참조 영상의 POC (Picture Order Count)와 상기 제 2 참조 영상의 POC가 현재 영상의 POC 이하인 경우에 상기 가중치 인덱스가 가리킬 수 있는 상기 가중치 후보 그룹 내 후보 값들의 개수는, 상기 제 1 참조 영상의 POC와 상기 제 2 참조 영상의 POC가 상기 현재 영상의 POC 보다 큰 경우에 상기 가중치 인덱스가 가리킬 수 있는 상기 가중치 후보 그룹 내 후보 값들의 개수보다 많은, 기록매체.
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