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WO2017061671A1 - 영상 코딩 시스템에서 적응적 변환에 기반한 영상 코딩 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 적응적 변환에 기반한 영상 코딩 방법 및 장치 Download PDF

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WO2017061671A1
WO2017061671A1 PCT/KR2016/000745 KR2016000745W WO2017061671A1 WO 2017061671 A1 WO2017061671 A1 WO 2017061671A1 KR 2016000745 W KR2016000745 W KR 2016000745W WO 2017061671 A1 WO2017061671 A1 WO 2017061671A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transform
prediction mode
intra prediction
rotation
angle group
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2016/000745
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English (en)
French (fr)
Inventor
김규운
이범식
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
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    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients

Definitions

  • inter prediction on the current PU may be performed based on information included in at least one of a previous picture or a subsequent picture of the current picture.
  • motion information required for inter prediction of the current PU provided by the video encoding apparatus for example, a motion vector, a reference picture index, and the like, may be derived by checking a skip flag, a merge flag, and the like received from the encoding apparatus.
  • the encoding device and the decoding device use a motion vector corresponding to a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a Col block, which is a temporal neighboring block, and a motion vector.
  • a predictor candidate list may be generated. That is, the motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or the Col vector, which is a temporal neighboring block, may be used as a motion vector candidate.
  • the encoding apparatus may transmit the predicted motion vector index indicating the optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list to the decoding apparatus. In this case, the decoding apparatus may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • the memory 240 may store the reconstructed picture or block to use as a reference picture or reference block and provide the reconstructed picture to the output unit.
  • FIG. 6 schematically illustrates examples of angle groups according to an intra prediction mode set.
  • the rotation conversion angle group candidates may be different according to the type of the first conversion kernel.
  • various conversion kernels such as DCT (types 1 to 8), DST (types 1 to 8), and KLT may be used.
  • the best rotation conversion angle group may be selected from among candidate groups of various excellent rotation conversion angle groups.
  • the DCT type may be matched to predetermined rotation conversion angle groups, and the encoding apparatus may derive the matching rotation conversion angle groups as the rotation conversion angle group candidates.
  • a rotation conversion angle group corresponding to the intra prediction mode among a predetermined rotation conversion angle group set may be used as the rotation conversion angle group for the reverse rotation conversion.
  • the encoding apparatus encodes and transmits the information about the intra prediction mode and the transform coefficients (S1140).
  • the encoding device may entropy encode the information about the prediction mode and the transform coefficients and output the bit stream in the form of a bitstream.
  • the information on the intra prediction mode and the transform coefficients may be transmitted to the decoding apparatus in the form of the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding apparatus via a network or a storage medium.
  • the decoding apparatus receives a bitstream and obtains information and transform coefficients about an intra prediction mode of a current block from the received bitstream (S1200).
  • the decoding apparatus may obtain information on the intra prediction mode and the transform coefficients through entropy decoding.
  • the decoding apparatus generates a prediction sample of the current block based on the intra prediction mode (S1210). As described above, the decoding apparatus may generate the prediction sample according to the intra prediction mode using the neighboring samples.
  • the decoding apparatus may derive the rotation transform angle group candidates based on at least one of the intra prediction mode and the transform kernel information, and select the rotation transform angle group from the rotation transform angle group candidates.
  • the decoding apparatus may obtain a rotation conversion angle group index from the bitstream, and select the rotation conversion angle group from among the rotation conversion angle group candidates based on the rotation conversion angle group index.
  • the DCT type may be matched to predetermined rotation conversion angle groups, and the decoding apparatus may derive the matching rotation conversion angle groups as the rotation conversion angle group candidates.

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

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 수신된 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 변환 계수들을 획득하는 단계, 상기 현재 블록에 대하여 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 예측 샘플을 생성하는 단계, 회전변환 각도군을 기반으로 상기 변환 계수들에 역회전변환 절차를 수행하고, 상기 역회전변환 절차의 결과 및 변환 커널 정보를 기반으로 역변환 절차를 수행하여 레지듀얼 샘플을 생성하는 단계, 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정됨을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 변환 절차의 효율이 상승하고, 이에 따라 레지듀얼 신호의 전송을 위한 데이터량이 줄어들고 압축 효율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

영상 코딩 시스템에서 적응적 변환에 기반한 영상 코딩 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 적응적 변환(transformation)에 기반한 영상 코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 영상 코딩 시스템에서 적응적 변환 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 인트라 예측 기반 코딩의 효율을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 레지듀얼 신호를 위한 회전 변환 각도를 적응적으로 적용함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 부가 정보를 줄이면서 보다 효율적인 회전 변환 각도를 도출(derive)하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 수신된 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 변환 계수들을 획득하는 단계, 상기 현재 블록에 대하여 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 예측 샘플을 생성하는 단계, 회전변환 각도군을 기반으로 상기 변환 계수들에 역회전변환 절차를 수행하고, 상기 역회전변환 절차의 결과 및 변환 커널 정보를 기반으로 역변환 절차를 수행하여 레지듀얼 샘플을 생성하는 단계, 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 장치는 상기 방법은 수신된 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 변환 계수들을 획득하는 엔트로피 디코딩부, 상기 현재 블록에 대하여 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 예측 샘플을 생성하는 예측부, 회전변환 각도군을 기반으로 상기 변환 계수들에 역회전변환 절차를 수행하고, 상기 역회전변환 절차의 결과 및 변환 커널 정보를 기반으로 역변환 절차를 수행하여 레지듀얼 샘플을 생성하는 역변환부, 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 가산기를 포함하되, 상기 역변환부는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 회전변환 각도군을 결정함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계, 상기 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호를 생성하는 단계, 상기 레지듀얼 신호에 대하여 변환 커널 정보를 기반으로 변환 절차를 수행하고, 상기 변환 절차의 결과 및 회전변환 각도군을 기반으로 회전변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 생성하는 단계, 및 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들을 인코딩하여 전송하는 단계를 포함하되, 상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 영상 인코딩을 수행하는 인코딩 장치를 제공한다. 상기 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 예측부, 상기 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호를 생성하는 감산기, 상기 레지듀얼 신호에 대하여 변환 커널 정보를 기반으로 변환 절차를 수행하고, 상기 변환 절차의 결과 및 회전변환 각도군을 기반으로 회전변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 생성하는 변환부, 및 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들을 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 변환부는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 회전변환 각도군을 결정함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 인트라 예측 모드 및 변환 커널 중 적어도 하나를 기반으로 회전변환 각도군을 적응적으로 선택할 수 있으며, 예측 모드 및 변환 커널 등에 따라 다르게 나타나는 변환계수의 경향성을 잘 반영하여 역회전변환을 수행할 수 있다. 이에 따라 레지듀얼 신호의 전송을 위한 데이터량이 줄어들고 압축 효율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 인트라 예측 모드 및 변환 커널 종류에 따라 회전변환 각도군 후보를 달리 할 수 있는바, 회전변환 각도군 지시를 위하여 사용되는 비트량을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 역회전변환 및 역변환을 포함하는 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 역회전변환 각도군 결정 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 인트라 예측 모드 집합을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 인트라 예측 모드 집합에 따른 각도군들의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 7은 인트라 예측 모드에 따른 회전변환 각도군 후보들 선택의 일 예를 나타낸다.
도 8은 1차 변환 커널에 따른 회전변환 각도군 후보들 선택의 일 예를 나타낸다.
도 9는 1차 변환 커널의 종류 및 인트라 예측 모드에 따른 회전변환 각도군 후보들 선택의 일 예를 나타낸다.
도 10은 1차 변환 커널 및 인트라 예측 모드를 고려한 회전변환 각도군 선택의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 비디오 인코딩 장치/디코딩 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 인코딩부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 구비한다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 단위 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위로서의 블록은 예측 유닛(Prediction Unit, PU)일 수도 있고, 변환 유닛(Transform Unit, TU)일 수도 있으며, 코딩 유닛(Coding Unit, CU)일 수도 있다. 픽처는 복수의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)들로 구성될 수 있으며, 각각의 CTU는 쿼드 트리(quad-tree) 구조로 CU들로 분할(split)될 수 있다. CU는 보다 하위(deeper) 뎁스의 CU들로 쿼드 트리 구조로 분할될 수도 있다. PU 및 TU는 CU로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, PU는 CU로부터 대칭 또는 비대칭 사각형 구조로 파티셔닝(partitioning)될 수 있다. 또한 TU는 CU로부터 쿼드 트리 구조로 분할될 수도 있다.
예측부(110)는 후술하는 바와 같이, 인터 예측을 수행하는 인터 예측부와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부를 포함한다. 예측부(110)는, 픽처 분할부(105)에서 픽처의 처리 단위에 대하여 예측을 수행하여 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)을 포함하는 예측 블록을 생성한다. 예측부(110)에서 픽처의 처리 단위는 CU일 수도 있고, TU일 수도 있고, PU일 수도 있다. 또한, 예측부(110)는 해당 처리 단위에 대하여 실시되는 예측이 인터 예측인지 인트라 예측인지를 결정하고, 각 예측 방법의 구체적인 내용(예컨대, 예측 모드 등)을 정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 예측 방법의 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 PU 단위로 결정되고, 예측의 수행은 TU 단위로 수행될 수도 있다.
인터 예측을 통해서는 현재 픽처의 이전 픽처 및/또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처의 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 인트라 예측을 통해서는 현재 픽처 내의 픽셀 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 예측의 방법으로서, 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 등을 이용할 수 있다. 인터 예측에서는 PU에 대하여, 참조 픽처를 선택하고 PU에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있다. 참조 블록은 정수 픽셀(또는 샘플) 또는 분수 픽셀(또는 샘플) 단위로 선택될 수 있다. 이어서, PU와의 레지듀얼(residual) 신호가 최소화되며 움직임 벡터 크기 역시 최소가 되는 예측 블록이 생성된다.
예측 블록은 정수 픽셀 단위로 생성될 수도 있고, 1/2 픽셀 단위 또는 1/4 픽셀 단위와 같이 정수 이하 픽셀 단위로 생성될 수도 있다. 이때, 움직임 벡터 역시 정수 픽셀 이하의 단위로 표현될 수 있다.
인터 예측을 통해 선택된 참조 픽처의 인덱스, 움직임 벡터 차분(motion vector difference, MDV), 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP), 레지듀얼 신호 등의 정보는 엔트로피 인코딩되어 디코딩 장치에 전달될 수 있다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는 레지듀얼을 예측 블록을 복원 블록으로 할 수 있으므로, 레지듀얼을 생성, 변환, 양자화, 전송하지 않을 수 있다.
인트라 예측을 수행하는 경우에는, PU 단위로 예측 모드가 정해져서 PU 단위로 예측이 수행될 수 있다. 또한, PU 단위로 예측 모드가 정해지고 TU 단위로 인트라 예측이 수행될 수도 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)을 포함할 수 있다.
인트라 예측에서는 참조 샘플에 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 참조 샘플에 필터를 적용할 것인지는 현재 블록의 인트라 예측 모드 및/또는 사이즈에 따라 결정될 수 있다.
생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 레지듀얼 값(레지듀얼 블록 또는 레지듀얼 신호)은 변환부(115)로 입력된다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 레지듀얼 값과 함께 엔트로피 인코딩부(130)에서 인코딩되어 디코딩 장치에 전달된다.
변환부(115)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 블록에 대한 변환을 수행하고 변환 계수를 생성한다.
변환 블록은 샘플들의 직사각형 블록으로서 동일한 변환이 적용되는 블록이다. 변환 블록은 변환 유닛(TU)일 수 있으며, 쿼드 트리(quad tree) 구조를 가질 수 있다.
변환부(115)는 레지듀얼 블록에 적용된 예측 모드와 블록의 크기에 따라서 변환을 수행할 수 있다.
예컨대, 레지듀얼 블록에 인트라 예측이 적용되었고 블록이 4x4의 레지듀얼 배열(array)이라면, 레지듀얼 블록을 DST(Discrete Sine Transform)를 이용하여 변환하고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 변환할 수 있다.
변환부(115)는 변환에 의해 변환 계수들의 변환 블록을 생성할 수 있다.
구체적으로, 변환부(115)는 레지듀얼 신호(또는 레지듀얼 블록)에 대하여 DST 또는 DCT 등을 기반으로 공간 도메인에서 주파수 도메인으로의 1차 변환을 적용하여 임시 변환 계수들(또는 1차 변환 계수들)을 생성하고, 임시 변환 계수들에 대하여 2차 변환으로 회전변환(rotational transform)을 적용하여 변환 계수들(또는 2차 변환 계수들)을 생성할 수 있다.
양자화부(120)는 변환부(115)에서 변환된 레지듀얼 값들, 즉 변환 계수들을 양자화하여 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공된다.
재정렬부(125)는 양자화부(120)로부터 제공된 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 양자화된 변환 계수를 재정렬함으로써 엔트로피 인코딩부(130)에서의 인코딩 효율을 높일 수 있다.
재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원의 벡터 형태로 재정렬할 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 재정렬부(125)에 의해 재정렬된 양자화된 변환 값들 또는 코딩 과정에서 산출된 인코딩 파라미터 값 등을 기초로 심볼(symbol)을 확률 분포에 따라 엔트로피 코딩하여 비트스트림(bitstream)을 출력할 수 있다. 엔트로피 인코딩 방법은 다양한 값을 갖는 심볼을 입력 받아, 통계적 중복성을 제거하면서, 디코딩 가능한 2진수의 열로 표현하는 방법이다.
여기서, 심볼이란 인코딩/디코딩 대상 구문 요소(syntax element) 및 코딩 파라미터(coding parameter), 레지듀얼 신호(residual signal)의 값 등을 의미한다. 인코딩 파라미터는 인코딩 및 디코딩에 필요한 매개변수로서, 구문 요소와 같이 인코딩 장치에서 인코딩되어 디코딩 장치로 전달되는 정보뿐만 아니라, 인코딩 혹은 디코딩 과정에서 유추될 수 있는 정보를 포함할 수 있으며 영상을 인코딩하거나 디코딩할 때 필요한 정보를 의미한다. 인코딩 파라미터는 예를 들어 인트라/인터 예측모드, 이동/움직임 벡터, 참조 영상 색인, 코딩 블록 패턴, 잔여 신호 유무, 변환 계수, 양자화된 변환 계수, 양자화 파라미터, 블록 크기, 블록 분할 정보 등의 값 또는 통계를 포함할 수 있다. 또한 잔여 신호는 원신호와 예측 신호의 차이를 의미할 수 있고, 또한 원신호와 예측 신호의 차이가 변환(transform)된 형태의 신호 또는 원신호와 예측 신호의 차이가 변환되고 양자화된 형태의 신호를 의미할 수도 있다. 잔여 신호는 블록 단위에서는 잔여 블록이라 할 수 있고, 샘플 단위에서는 잔여 샘플이라고 할 수 있다.
엔트로피 인코딩이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 인코딩 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 인코딩을 통해서 영상 인코딩의 압축 성능이 높아질 수 있다.
엔트로피 인코딩을 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 인코딩 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩부(130)에는 가변 길이 코딩(VLC: Variable Length Coding/Code) 테이블과 같은 엔트로피 인코딩을 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고, 엔트로피 인코딩부(130)는 저장된 가변 길이 코딩(VLC) 테이블을 사용하여 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 인코딩부(130)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출(derive)한 후, 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 엔트로피 인코딩을 수행할 수도 있다.
또한, 엔트로피 인코딩부(130)는 필요한 경우에, 전송하는 파라미터 셋(parameter set) 또는 신택스에 일정한 변경을 가할 수도 있다.
역양자화부(135)는 양자화부(120)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(140)는 역양자화부(135)에서 역양자화된 값들을 역변환한다.
역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 레지듀얼 값(또는 레지듀얼 샘플 또는 레지듀얼 샘플 어레이)과 예측부(110)에서 예측된 예측 블록이 합쳐져 복원 샘플(또는 복원 샘플 어레이)를 포함하는 복원 블록(Reconstructed Block)이 생성될 수 있다.
도 1에서는 가산기를 통해서, 레지듀얼 블록과 예측 블록이 합쳐져 복원 블록이 생성되는 것으로 설명하고 있다. 이때, 가산기를 복원 블록을 생성하는 별도의 유닛(복원 블록 생성부)로 볼 수도 있다.
필터부(145)는 디블록킹 필터, ALF(Adaptive Loop Filter), SAO(Sample Adaptive Offset)를 복원된 픽처에 적용할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽처에서 블록 간의 경계에 생긴 왜곡을 제거할 수 있다. ALF(Adaptive Loop Filter)는 디블록킹 필터를 통해 블록이 필터링된 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. ALF는 고효율을 적용하는 경우에만 수행될 수도 있다. SAO는 디블록킹 필터가 적용된 레지듀얼 블록에 대하여, 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋 차이를 복원하며, 밴드 오프셋(Band Offset), 엣지 오프셋(Edge Offset) 등의 형태로 적용된다.
한편, 인터 예측에 사용되는 복원 블록에 대해서 필터부(145)는 필터링을 적용하지 않을 수도 있다.
메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(150)에 저장된 복원 블록 또는 픽처는 인터 예측을 수행하는 예측부(110)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 메모리(240)를 포함할 수 있다.
비디오 인코딩 장치에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 비디오 인코딩 장치에서 영상 정보가 처리된 절차에 따라서 디코딩될 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 디코딩하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 디코딩 방법은 2진수의 열을 입력 받아 각 심볼들을 생성하는 방법이다. 엔트로피 디코딩 방법은 상술한 엔트로피 인코딩 방법과 유사하다.
예컨대, 비디오 인코딩 장치에서 엔트로피 인코딩을 수행하기 위해 CAVLC 등의 가변 길이 코딩(Variable Length Coding: VLC, 이하 'VLC' 라 함)가 사용된 경우에, 엔트로피 디코딩부(210)도 인코딩 장치에서 사용한 VLC 테이블과 동일한 VLC 테이블로 구현하여 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 비디오 인코딩 장치에서 엔트로피 인코딩을 수행하기 위해 CABAC을 이용한 경우에, 엔트로피 디코딩부(210)는 이에 대응하여 CABAC을 이용한 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측 블록을 생성하기 위한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(215)로 입력될 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩된 비트스트림의 정보, 즉 양자화된 변환 계수를 인코딩 장치에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬할 수 있다.
재정렬부(215)는 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)는 현재 블록(변환 블록)에 적용된 예측 모드와 변환 블록의 크기를 기반으로 계수에 대한 스캐닝을 수행하여 2 차원 블록 형태의 계수(양자화된 변환 계수) 배열(array)을 생성할 수 있다.
역양자화부(220)는 인코딩 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 비디오 인코딩 장치에서 수행된 양자화 결과에 대해, 인코딩 장치의 변환부가 수행한 변환 및 회전변환에 대해 역회전변환 및 역변환을 수행할 수 있다.
역회전변환 및 역변환은 인코딩 장치에서 결정된 전송 단위 또는 영상의 분할 단위를 기초로 수행될 수 있다. 인코딩 장치의 변환부에서 DCT 및/또는 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 디코딩 장치의 역변환부(225)는 인코딩 장치의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역회전변환 및 역변환을 수행할 수 있다. 역회전변환 및 역변환은 디코딩 장치(200)의 입장에서는 단순히 회전변환 및 변환이라고 불릴 수도 있다.
예측부(230)는 엔트로피 디코딩부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 디코딩된 블록 및/또는 픽처 정보를 기초로 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)를 포함하는 예측 블록을 생성할 수 있다.
현재 PU에 대한 예측 모드가 인트라 예측(intra prediction) 모드인 경우에, 현재 픽처 내의 픽셀 정보를 기초로 예측 블록을 생성하는 인트라 예측을 수행할 수 있다.
현재 PU에 대한 예측 모드가 인터 예측(inter prediction) 모드인 경우에, 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처에 포함된 정보를 기초로 현재 PU에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 PU의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 인코딩 장치로부터 수신한 스킵 플래그, 머지 플래그 등을 확인하고 이에 대응하여 유도될 수 있다.
현재 픽처에 대한 인터 예측 시, 현재 블록과의 레지듀얼(residual) 신호가 최소화되며 움직임 벡터 크기 역시 최소가 되도록 예측 블록을 생성할 수 있다.
한편, 움직임 정보 도출 방식은 현재 블록의 예측 모드에 따라 달라질 수 있다. 인터 예측을 위해 적용되는 예측 모드에는 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드, 머지(merge) 모드 등이 있을 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 인코딩 장치는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트를 생성할 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 벡터(MV)와 움직임 벡터 예측자(MVP) 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 MV에서 MVP를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 수신된 움직임 벡터 차분을 디코딩할 수 있고, 디코딩된 움직임 벡터 차분과 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 디코딩 장치에 전송할 수 있다.
디코딩 장치는 주변 블록의 움직임 정보들을 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 인코딩 장치로부터 수신한 레지듀얼을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 디코딩 장치는 유도한 움직임 벡터와 인코딩 장치로부터 수신한 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
다른 예로, 머지(merge) 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여, 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 주변 블록 및/또는 콜 블록의 움직임 정보가 존재하는 경우, 이를 현재 블록에 대한 머지 후보로 사용할 수 있다.
인코딩 장치는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보 중에서 최적의 인코딩 효율을 제공할 수 있는 머지 후보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 선택할 수 있다. 이 때, 상기 선택된 머지 후보를 지시하는 머지 인덱스가 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 전송된 머지 인덱스를 이용하여, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보 중에서 하나를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 머지 후보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정할 수 있다. 따라서, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 주변 블록 및/또는 콜 블록에 대응하는 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 그대로 사용될 수 있다. 디코딩 장치는 예측 블록과 인코딩 장치로부터 전송되는 레지듀얼을 더하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
상술한 AMVP 및 머지 모드에서는, 현재 블록의 움직임 정보를 도출하기 위해, 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보가 사용될 수 있다.
화면 간 예측에 이용되는 다른 모드 중 하나인 스킵 모드의 경우에, 주변 블록의 정보를 그대로 현재 블록에 이용할 수 있다. 따라서 스킵 모드의 경우에, 인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보로서 어떤 블록의 움직임 정보를 이용할 것인지를 지시하는 정보 외에 레지듀얼 등과 같은 신택스 정보를 디코딩 장치에 전송하지 않는다.
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 상기 도출된 움직임 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행함으로써, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 예측 블록은 현재 블록에 대한 움직임 보상 수행 결과 생성된, 움직임 보상된 블록을 의미할 수 있다. 또한, 복수의 움직임 보상된 블록은 하나의 움직임 보상된 영상을 구성할 수 있다.
복원 블록은 예측부(230)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(225)에서 제공된 레지듀얼 블록을 이용해 생성될 수 있다. 도 2에서는 가산기에서 예측 블록과 레지듀얼 블록이 합쳐져 복원 블록이 생성되는 것으로 설명하고 있다. 이때, 가산기를 복원 블록을 생성하는 별도의 유닛(복원 블록 생성부)로 볼 수 있다. 여기서 상기 복원 블록은 상술한 바와 같이 복원 샘플(또는 복원 샘플 어레이)를 포함하고, 상기 예측 블록은 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)를 포함하고, 상기 레지듀얼 블록은 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 따라서, 복원 샘플(또는 복원 샘플 어레이)은 대응하는 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)과 레지듀얼 샘플(레지듀얼 샘플 어레이)이 합쳐서 생성된다고 표현될 수도 있다.
스킵 모드가 적용되는 블록에 대하여는 레지듀얼이 전송되지 않으며 예측 블록을 복원 블록으로 할 수 있다.
복원된 블록 및/또는 픽처는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 복원된 블록 및/또는 픽처에 디블록킹 필터링, SAO(Sample Adaptive Offset) 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다.
메모리(240)는 복원된 픽처 또는 블록을 저장하여 참조 픽처 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽처를 출력부로 제공할 수 있다.
디코딩 장치(200)에 포함되어 있는 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 및 메모리(240) 중 영상의 디코딩에 직접적으로 관련된 구성요소들, 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 등을 다른 구성요소와 구분하여 디코더 또는 디코딩부로 표현할 수 있다.
또한, 디코딩 장치(200)는 비트스트림에 포함되어 있는 인코딩된 영상에 관련된 정보를 파싱(parsing)하는 도시되지 않은 파싱부를 더 포함할 수 있다. 파싱부는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수도 있고, 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수도 있다. 이러한 파싱부는 또한 디코딩부의 하나의 구성요소로 구현될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 역회전변환 및 역변환을 포함하는 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, 엔트로피 인코딩된 양자화된 변환 계수들에 대한 정보가 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 입력된다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 변환 계수들을 추출하고, 상기 변환 계수들을 역회전변환 및 역변환하여 공간 도메인에서의 레지듀얼 신호(또는 레지듀얼 블록)를 복원한다. 상기 레지듀얼 블록은 레지듀얼 샘플들을 포함한다.
디코딩 장치는 인터 예측 또는 인트라 예측 결과(즉, 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록)및 상기 레지듀얼 신호를 기반으로 복원 블록 및/또는 픽처를 생성한다. 디코딩 장치는 디코딩 과정에서 발생한 왜곡을 보상하기 위하여 상기 복원 블록 및/또는 픽처에 적절한 필터링을 적용할 수 있다. 상기 필터링은 상술한 디블록킹 필터링, SAO 및/또는 ALF 등을 포함할 수 있다. 필터링 절차가 완료된 복원 픽처는 출력 순서에 따라 출력될 수 있으며 다른 픽처의 인터 예측을 위한 참조 픽처로서 활용될 수도 있다.
역회전변환은 소정의 각도군(angle group)을 기반으로 수행되며, 역변환은 역DST 또는 역DCT 등을 기반으로 수행된다. 상기 소정의 각도군은 코딩 블록(CB) 또는 변환 블록(TB) 내의 각 행과 열마다 별도의 각도로 구성될 수 있다. 디코딩 장치는 엔트로피 디코딩을 통하여 상기 비트스트림으로부터 획득한 (역)회전변환 인덱스를 기반으로 각도군 후보들 중에서 사용할 각도군을 선택할 수 있다.
역회전변환 커널(kernel) 적용시 예측 모드에 무관하게 고정된 각도군을 사용할 수 있다. 그러나 고정된 각도군을 사용하는 경우, 예측 모드 등에 따른 레지듀얼 신호의 특성이 제대로 반영되지 않아 압축 효율 향상에 있어 효율적이지 못한 문제가 있다. 특히 인트라 예측이 적용되는 경우 다양하고 세밀한 예측 방향을 갖는 예측 모드가 사용될 수 있고, 레지듀얼 신호에 적용하는 1차 변환 커널의 경우 기존의 DCT 타입 2 이외의 DCT 타입과, DST, KLT(Karhunen-Lo
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ve Transform) 등 다양한 1차 변환 커널이 사용될 수 있는데, 2차 변환인 회전변환시 고정된 각도군을 사용하는 경우 이러한 예측 모드 및 1차 변환 커널에 따른 코딩 특성을 제대로 반영하지 못하게 된다. 이로 인하여 레지듀얼 신호를 위한 데이터량이 증가하고, 결국 코딩 효율의 저하로 이어질 수 있다.
본 발명에 따르면 (역)회전변환시, 예측 모드와 (역)변환 커널의 종류에 따라 다양한 (역)회전변환 각도군을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 역회전변환 각도군 결정 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 엔트로피 디코딩부(410)는 비트스트림으로부터 인트라 예측 모드, 역변환커널 정보, 그리고 역회전변환 인덱스를 도출한다. 여기서 인트라 예측 모드는 현재 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 나타내며, 역변환커널 정보는 인코딩 장치에서 레지듀얼 신호를 1차 변환하는데 사용된 변환커널에 대응하는 정보이다. 여기서 현재 블록은 변환 블록(TB)일 수 있다. 인트라 예측 모드가 적용되는 경우 TB는 예측 블록(PB)보다 작거나 같을 수 있으며, PB 내의 TB들은 동일한 인트라 예측 모드를 공유할 수 있다.
역변환부(425)는 상기 인트라 예측 모드 및 역변환커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 역회전변환 각도군 집합(set) 내에서 역회전변환 각도군 후보들을 도출한다. 역변환부(425)는 상기 역회전변환 인덱스를 기반으로 상기 역회전변환 각도군 후보들 중에서 역회전변환 각도군(또는 역회전변환 커널)을 선택한다.
상술한 바와 같이 역변환 및 역회전변환은 디코딩 장치의 입장에서 변환 및 회전변환으로 불릴 수도 있으며, 역변환 커널 및 역회전변환 커널 또한 변환 커널 및 회전변환 커널로 불릴 수 있다.
본 발명에 따르면 고정된 회전각도군을 이용하여 역회전변환을 수행하는 것에 비하여 인트라 예측 모드와 역변환 커널에 따라 다르게 나타나는 변환계수의 경향성을 잘 반영하여 역회전변환을 수행할 수 있으며, 이에 따라 동영상 또는 정지 영상의 압축 효율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예 1로, 예측 모드에 따라 2차 회전변환 커널을 결정할 수 있다.
인트라 예측 모드는 예측 모드(예측 방향, 또는 예측 각도)에 따라서 주변 복원된 블록을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 예를 들어, 인트라 예측 모드가 적용되는 경우 현재 블록의 좌측, 좌상측, 상측 주변 샘플들을 주변 샘플들로 도출한다. 이 경우 주변 샘플이 가용하지 않은(unavailable) 경우 해당 가용하지 않은 샘플의 인접 샘플을 이용하여 패딩(padding) 또는 치환(substitution) 절차를 수행하여 가용한 샘플로 채워넣을 수 있다. 인트라 예측시 예측 모드와 상기 주변 샘플들을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 모드와 33개의 방향성 모드를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 0번 모드는 플래너(planar) 모드, 1번 모드는 DC 모드, 2번 내지 34번 모드는 좌하측 대각 방향으로부터 상측 및 우측으로 순차적으로 이동하여 우상측 대각 방향까지를 순차적으로 인트라 예측 방향으로 하는 모드일 수 있다.
본 발명에 따르면, 인트라 예측 모드에 따라 2차 변환 시 회전변환 각도군의 후보들을 다르게 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 인트라 예측 모드 집합을 예시적으로 나타낸다.
도 5를 참조하면, 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 모드 집합이 구분된다. 비방향성 모드의 경우 집합 0(Set 0), 대각 방향(좌측 하단 및 우측 상단)에 가까운 방향성을 갖는 모드의 경우 집합 1, 수평 방향에 가까운 방향성을 갖는 모드를 집합 2, 수직 방향에 가까운 방향성을 갖는 모드를 집합 3으로 구분하였다. 보다 상세하게는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 0번 모드(플래너 모드) 또는 1번(DC 모드) 모드인 경우 인트라 예측 모드 집합은 집합 0이 사용된다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 2번 모드 내지 4번 모드 중 하나인 경우 인트라 예측 모드 집합은 집합 1로 구분된다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 5번 내지 15번 모드 중 하나인 경우 인트라 예측 모드 집합은 집합 2 로 구분된다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 16 내지 20번 모드 중 하나인 경우 인트라 예측 모드 집합은 집합 1로 구분된다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 21 내지 31번 모드 중 하나인 경우 인트라 예측 모드 집합은 집합 3으로 구분된다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 32 내지 34번 모드 중 하나인 경우 인트라 예측 모드 집합은 집합 1로 구분된다. 상기 대응관계는 다음 표와 같이 나타내어질 수 있다.
인트라 예측 모드 집합 예측 모드
Set 0 1, 2
Set 1 2~4, 16~20, 32~34
Set 2 5~15
Set 3 21~31
다만, 이는 예시로서 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 일부 인트라 모드 값을 다른 인트라 예측 모드 집합에 대응하도록 설정할 수도 있음은 당연하다. 상기 집합들은 미리 결정될 수도 있고, 상기 집합들에 대한 정보가 인코딩 장치에 의하여 슬라이스 단위, 픽처 단위, 또는 시퀀스 단위로 전송될 수도 있다.
도 6은 인트라 예측 모드 집합에 따른 각도군들의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 6을 참조하면, 인트라 예측 모드 집합은 복수의 각도군 후보들(candidates)에 매칭될 수 있다. 인트라 예측 모드 집합 0은 회전변환 각도군 후보들 {1, 2, 3, 4}에 매칭된다. 인트라 예측 모드 집합 1은 회전변환 각도군 후보들 {1, 3, 5, 7}에 매칭된다. 인트라 예측 모드 집합 2는 회전변환 각도군 후보들 {3, 4, 5, 6}에 매칭된다. 그리고 인트라 예측 모드 집합 3은 회전변환 각도군 후보들 {1, 2, 6, 7}에 매칭된다.
본 실시예에서 상기 인트라 예측 모드 집합을 기반으로 회전변환 각도군 집합이 도출될 수 있다. 이 경우, 회전변환 각도군 집합 0은 회전변환 각도군 후보들 {1, 2, 3, 4}를 포함할 수 있다. 회전변환 각도군 집합 1은 회전변환 각도군 후보들 {1, 3, 5, 7}을 포함할 수 있다. 회전변환 각도군 집합 2는 회전변환 각도군 후보들 {3, 4, 5, 6}을 포함할 수 잇다. 그리고 회전변환 각도군 집합 3은 회전변환 각도군 후보들 {1, 2, 6, 7}을 포함할 수 있다.
각각의 회전변환 각도군(후보)들은 인트라 예측 모드 집합에 따라 사전에 KLT 트레이닝을 수행하여 구할 수 있다.
도 6에서는 하나의 인트라 예측 모드 집합이 4개의 각도군 후보들에 매칭하는 것으로 도시하였으나, 이는 예시로서 하나의 각도군 집합이 더 많은 각도군 후보들에 매칭될 수도 있고, 더 적은 각도군 후보들에 매칭될 수도 있다. 또한 각 인트라 예측 모드 집합별로 다른 개수의 회전변환 각도군 후보들이 매칭될 수 있다.
본 실시예에 따르면 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드에 따라 2차 변환인 회전변환을 위한 회전각도 후보군을 적응적으로 설정할 수 있다. 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합(또는 회전변환 각도군 집합)에 따라 사용할 회전변환 각도군의 인덱스를 결정하여 전송하고, 디코딩 장치는 상기 상기 인덱스를 수신 및 파싱하여 역회전변환을 수행할때 사용할 역회전변환 각도군을 도출할 수 있다.
또한, 실시예 2로, 인트라 예측 모드에 따라 회전 변환 각도군이 정해질 수 있다.
상술한 실시예 1의 경우 부가 정보(side information)인 회전변환 각도군의 인덱스가 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전송되며, 이로 인하여 코딩 효율 저하를 가져올 수 있다. 이에 따라 본 실시예에서는 회전변환 각도군의 인덱스 없이도, 인트라 예측 모드를 기반으로 회전 변환 각도군을 결정할 수 있다.
도 7은 인트라 예측 모드에 따른 회전변환 각도군 후보들 선택의 일 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 인트라 예측 모드 1인 경우 회전변환 각도군 1이 선택되고, 인트라 예측 모드 2인 경우 회전변환 각도군 2가 선택되고, 인트라 예측 모드 N인 경우 회전변환 각도군 N이 선택될 수 있다. 다만 이는 예시로서 인트라 예측 모드 넘버와 회전변환 각도군 넘버는 임의의 값으로 변경될 수 있으며, 또한 인트라 예측 모드에 따라 선택되는 각도군은 1:1 매칭 관계가 아니라, 여러 인트라 예측 모드가 하나의 각도군에 매칭될 수도 있다.
또한, 실시예 3으로, 1차 변환 커널의 종류에 따라 2차 회전변환 커널, 즉, 회전변환 각도군이 정해질 수 있다.
인트라 예측 모드에 따라 2차 회전변환 커널을 달리하는 것과 마찬가지로, 1차 변환커널의 종류에 다라 회전변환 각도군 후보를 달리 할 수 있다. 1차 변환 커널로는 DCT(타입 1~8), DST(타입 1~8), KLT 등 다양한 변환 커널이 사용될 수 있다. 이 때, 각 1차 변환 커널별로 다른 각도군 후보들을 사용하는 경우, 여러 우수한 회전변환 각도군의 후보군들 중에서 가장 우수한 회전변환 각도군을 선택할 수 있다.
도 8은 1차 변환 커널에 따른 회전변환 각도군 후보들 선택의 일 예를 나타낸다. 도 8은 1차 변환 커널이 DCT인 경우를 예시적으로 나타내며, DST 또는 KLT 등이 사용되는 경우도 마찬가지로 본 실시예에 따른 방법이 적용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 1차 변환 커널이 DCT인 경우, DCT 타입별로 복수의 각도군 후보들에 매칭될 수 있다. 각 DCT 타입에 매칭되는 회전변환 각도군 후보들은 KLT 트레이닝을 통해 구할 수 있다. 도 8에서는 하나의 DCT 타입이 4개의 각도군 후보들에 매칭하는 것으로 도시하였으나, 이는 예시로서 하나의 DCT 타입이 더 많은 각도군 후보들에 매칭될 수 있고, 더 적은 각도군 후보들에 매칭될 수도 있다. 또한 각 DCT 타입별로 다른 개수의 회전변환 각도군 후보들이 매칭될 수 있다.
본 실시예에 따르면 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호의 1차 변환 커널에 따라 2차 변환인 회전변환을 위한 회전각도 후보군을 적응적으로 설정할 수 있다. 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호의 1차 변환에 적용된 DCT 타입(또는 DST 타입 등)에 따라 사용할 회전변환 각도군의 인덱스를 결정하여 전송하고, 디코딩 장치는 상기 상기 인덱스를 수신 및 파싱하여 역회전변환을 수행할때 사용할 역회전변환 각도군을 도출할 수 있다.
또한, 실시예 4로, 1차 변환 커널의 종류(DCT 타입 등)에 따라 회전 변환 각도군이 정해질 수 있다. 즉, 1차 변환 커널의 종류에 따라 바로 회전변환 각도군이 선택될 수 있다. 이 경우 회전변환 각도군의 인덱스 없이도, 1차 변환 커널을 기반으로 회전변환 각도군을 결정할 수 있다.
또한, 실시예 5로, 상기 실시예 1과 상기 실시예3을 조합하여 인트라 예측 모드와 1차 변환 커널의 종류에 따라 2차 회전변환 커널, 즉, 회전변환 각도군이 정해질 수 있다.
도 9는 1차 변환 커널의 종류 및 인트라 예측 모드에 따른 회전변환 각도군 후보들 선택의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 1차 변환 커널의 종류와 인트라 예측 모드를 기반으로 회전변환 각도군 후보들을 적응적으로 선택할 수 있다. 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호의 1차 변환에 적용된 DCT 타입(또는 DST 타입 등)에 따라 사용할 회전변환 각도군의 인덱스를 결정하여 전송하고, 디코딩 장치는 상기 상기 인덱스를 수신 및 파싱하여 역회전변환을 수행할때 사용할 역회전변환 각도군을 도출할 수 있다. 이 때 선택되는 회전변환 각도군의 각도들은 앞서 언급한 실시예 1 및 3의 각도군 후보들을 조합하여 도출될 수 있다.
또한, 실시예 6으로, 1차 변환 커널 정보와 인트라 예측 모드에 대한 정보를 둘 다 이용하여 회전변환 각도 선택기를 이요하여 회전변환 각도군을 선택할 수 있다. 이 경우 회전변환 각도군의 인덱스의 전송이 생략할 수 있다.
도 10은 1차 변환 커널 및 인트라 예측 모드를 고려한 회전변환 각도군 선택의 일 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 회전변환 각도군 선택기는 역변환 커널 정보 및 인트라 예측 모드에 대한 정보를 기반으로 미리 정의된 기준에 따라 회전변환 각도군을 선택할 수 있다. 이 경우 회전변환에서 사용할 수 있는 각도군의 후보 개수가 줄어들지만, 1차 변환 커널 정보와 인트라 예측 모드에 관한 정보를 기반으로 다양한 각도군들 중에서 최적의 각도군을 선택할 수 있으며, 이에 따라 인덱스 정보에 의하여 명시적으로 다수의 각도군 후보들 중에서 하나의 각도군을 지시하는 경우와 비교하여 코딩 및 변환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 회전변환 각도군 선택기는 인코딩 장치 및 디코딩 장치 내에 존재할 수 있다. 구체적으로 상기 회전변환 각도 선택기는 변환부 또는 역변환부 내에 포함될 수도 있고, 또는 별도의 모듈로 외부에 존재할 수도 있다.
의 종류(DCT 타입 등)에 따라 회전 변환 각도군이 정해질 수 있다. 즉, 1차 변환 커널의 종류에 따라 바로 회전변환 각도군이 선택될 수 있다. 이 경우 회전변환 각도군의 인덱스 없이도, 1차 변환 커널을 기반으로 회전변환 각도군을 결정할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 11에서 개시된 방법은 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출(derive)한다(S1100). 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들을 수행하여 최적의 RD 코스트를 갖는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다(S1110). 인코딩 장치는 상술한 바와 같이 주변 샘플들을 이용하여 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호를 생성한다(S1120). 인코딩 장치는 현재 픽처에 대한 원본 픽처의 대응 블록과 상기 현재 블록의 비교를 기반으로 레지듀얼 신호를 생성할 수 있다. 이 경우 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이가 레지듀얼 샘플이 될 수 있으며, 레지듀얼 샘플은 레지듀얼 신호의 형태로 후술하는 변환 절차의 입력이 된다.
인코딩 장치는 상기 레지듀얼 신호에 대하여 변환 절차를 수행하고, 상기 변환 절차의 결과에 회전변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 생성한다(S1130). 이 경우 인코딩 장치는 레지듀얼 신호에 대하여 특정 타입의 DST 또는 DCT 등의 1차 변환 커널을 기반으로 공간 도메인에서 주파수 도메인으로의 1차 변환을 적용하여 임시 변환 계수들(또는 1차 변환 계수들)을 생성하고, 상기 임시 변환 계수들에 대하여 2차 변환으로 회전변환을 적용하여 상기 변환 계수들(또는 2차 변환 계수들)을 생성할 수 있다.
회전변환은 회전변환 각도군을 기반으로 수행될 수 있으며, 상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다. 상기 변환 커널 정보는 상기 1차 변환에 사용된 DCT 타입 또는 DST 타입 등에 대한 정보를 포함한다.
일 예로, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 회전변환 각도군 후보들을 도출하고, 상기 회전변환 각도군 후보들 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드 집합이 매칭 또는 매핑되는 회전변환 각도군들을 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출할 수 있다.
또한, 상기 DCT 타입은 소정의 회전변환 각도군들에 매칭될 수 있고, 인코딩 장치는 상기 매칭되는 회전변환 각도군들을 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 집합 및 상기 DCT 타입의 조합을 기반으로 상기 회전변환 각도군 후보들을 도출할 수도 있다.
다른 예로, 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 회전변환 각도군이 상기 역회전변환을 위한 상기 회전변환 각도군으로 사용될 수도 있다.
또 다른 예로, 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 DCT 타입에 대응하는 회전변환 각도군이 상기 역회전변환을 위한 상기 회전변환 각도군으로 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보를 기반으로 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택할 수도 있다.
인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들을 인코딩하여 전송한다(S1140). 인코딩 장치는 상기 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들을 엔트로피 인코딩하고 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들은 상기 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장 매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
한편, 비록 도 11에 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 회전변한 각도군 후보들 중에서 상기 선택된 회전변환 각도군에 대한 인덱스를 인코딩하여 상기 비트스트림을 통하여 전송할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 변환 커널 정보를 인코딩하여 상기 비트스트림을 통하여 전송할 수도 있다.
도 12는 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 디코딩 장치는 비트스트림을 수신하고, 수신된 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 변환 계수들을 획득한다(S1200). 디코딩 장치는 엔트로피 디코딩을 통하여 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들을 획득할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다(S1210). 디코딩 장치는 상술한 바와 같이 주변 샘플들을 이용하여 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 변환 계수들에 역회전변환 절차를 수행하고, 상기 역회전변환 절차의 결과에 역변환 절차를 수행하여 레지듀얼 샘플을 생성한다(S1220). 이 경우 디코딩 장치는 상기 변환 계수들(2차 변환 계수들)에 회전변환 각도군을 기반으로 역회전변환을 적용하여 임시 변환 계수들(1차 변환 계수들)을 생성하고, 상기 임시 변환 계수들에 변환 커널 정보를 기반으로 역변환을 적용하여 상기 레지듀얼 샘플을 생성할 수 있다.
상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다. 상기 변환 커널 정보는 DCT 타입 또는 DST 타입 등에 대한 정보를 포함한다. 상기 변환 커널 정보는 상기 현재 블록의 블록 사이즈나 코딩 모드 등을 기반으로 미리 정해진 기준에 따라 결정될 수 있다. 또는 상기 변환 커널 정보는 상기 비트스트림을 통하여 수신될 수도 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 회전변환 각도군 후보들을 도출하고, 상기 회전변환 각도군 후보들 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택할 수 있다. 이 경우 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 회전변환 각도군 인덱스를 획득할 수 있으며, 상기 회전변환 각도군 인덱스를 기반으로 상기 회전변환 각도군 후보들 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드 집합이 매칭 또는 매핑되는 회전변환 각도군들을 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출할 수 있다. 이 경우 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 집합은 도 5에 대한 설명에서 상술한 바와 같이 설정될 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 모드가 비방향성 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 0이고, 상기 인트라 예측 모드가 대각방향 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 1이고, 상기 인트라 예측 모드가 수평방향 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 2이고, 상기 인트라 예측 모드가 수직방향 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 3일 수 있다.
또한, 상기 DCT 타입은 소정의 회전변환 각도군들에 매칭될 수 있고, 디코딩 장치는 상기 매칭되는 회전변환 각도군들을 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출할 수 있다.
또한, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 집합 및 상기 DCT 타입의 조합을 기반으로 상기 회전변환 각도군 후보들을 도출할 수도 있다.
다른 예로, 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 회전변환 각도군이 상기 역회전변환을 위한 상기 회전변환 각도군으로 사용될 수도 있다.
또 다른 예로, 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 DCT 타입에 대응하는 회전변환 각도군이 상기 역회전변환을 위한 상기 회전변환 각도군으로 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보를 기반으로 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택할 수도 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성한다(S1230). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 가산하여 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
한편, 비록 도 7에서 도시되지는 않았으나, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 AMVR 가용(enable) 여부를 나타내는 제1 플래그를 더 수신할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 MVR 가용 여부를 나타내는 제2 플래그를 더 수신할 수 있다. 상기 제2 플래그는 상기 제1 플래그의 값이 1인 경우에 수신 및 획득될 수 있다. 상기 제2 플래그의 값이 1인 경우에, 디코딩 장치는 상기 MVR 절차를 기반으로 도출된 분수 샘플 단위의 상기 제2 MV를 기반으로 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 인트라 예측 모드 및 변환 커널 중 적어도 하나를 기반으로 회전변환 각도군을 적응적으로 선택할 수 있으며, 예측 모드 및 변환 커널 등에 따라 다르게 나타나는 변환계수의 경향성을 잘 반영하여 역회전변환을 수행할 수 있다. 이에 따라 레지듀얼 신호의 전송을 위한 데이터량이 줄어들고 압축 효율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 인트라 예측 모드 및 변환 커널 종류에 따라 회전변환 각도군 후보를 달리 할 수 있는바, 회전변환 각도군 지시를 위하여 사용되는 비트량을 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    수신된 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 변환 계수들을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록에 대하여 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 예측 샘플을 생성하는 단계;
    회전변환 각도군을 기반으로 상기 변환 계수들에 역회전변환 절차를 수행하고, 상기 역회전변환 절차의 결과 및 변환 커널 정보를 기반으로 역변환 절차를 수행하여 레지듀얼 샘플을 생성하는 단계;
    상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정됨을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 회전변환 각도군 인덱스를 획득하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 회전변환 각도군 후보들을 도출하는 단계; 및
    상기 회전변환 각도군 인덱스를 기반으로 상기 회전변환 각도군 후보들 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합을 도출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 인트라 예측 모드 집합은 소정의 회전변환 각도군들에 매칭되고,
    상기 매칭되는 회전변환 각도군들이 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출됨을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드가 비방향성 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 0이고,
    상기 인트라 예측 모드가 대각방향 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 1이고,
    상기 인트라 예측 모드가 수평방향 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 2이고,
    상기 인트라 예측 모드가 수직방향 예측 모드인 경우 상기 인트라 예측 모드 집합의 인덱스는 3인 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 변환 커널 정보는 DCT(Discrete Cosine Transform) 타입에 관한 정보를 포함하고,
    상기 DCT 타입은 소정의 회전변환 각도군들에 매칭되고,
    상기 매칭되는 회전변환 각도군들이 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출됨을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합을 도출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 변환 커널 정보는 DCT(Discrete Cosine Transform) 타입에 관한 정보를 포함하고,
    상기 회전변환 각도군 후보들은 상기 인트라 예측 모드 집합 및 상기 DCT 타입의 조합을 기반으로 도출됨을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 회전변환 각도군이 상기 역회전변환을 위한 상기 회전변환 각도군으로 사용됨을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 변환 커널 정보는 DCT(Discrete Cosine Transform) 타입에 관한 정보를 포함하고,
    소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 DCT 타입에 대응하는 회전변환 각도군이 상기 역회전변환을 위한 상기 회전변환 각도군으로 사용됨을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보를 기반으로 소정의 회전변환 각도군 집합 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계;
    상기 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 신호를 생성하는 단계;
    상기 레지듀얼 신호에 대하여 변환 커널 정보를 기반으로 변환 절차를 수행하고, 상기 변환 절차의 결과 및 회전변환 각도군을 기반으로 회전변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 생성하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 변환 계수들을 인코딩하여 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 회전변환 각도군은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정됨을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 변환 커널 정보 중 적어도 하나를 기반으로 회전변환 각도군 후보들을 도출하는 단계;
    상기 회전변환 각도군 후보들 중에서 상기 회전변환 각도군을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 회전변환 각도군에 대한 인덱스를 인코딩하여 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합을 도출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 인트라 예측 모드 집합은 소정의 회전변환 각도군들에 매칭되고,
    상기 매칭되는 회전변환 각도군들이 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출됨을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 변환 커널 정보는 DCT(Discrete Cosine Transform) 타입에 관한 정보를 포함하고,
    상기 DCT 타입은 소정의 회전변환 각도군들에 매칭되고,
    상기 매칭되는 회전변환 각도군들이 상기 회전변환 각도군 후보들로 도출됨을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드가 속하는 인트라 예측 모드 집합을 도출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 변환 커널 정보는 DCT(Discrete Cosine Transform) 타입에 관한 정보를 포함하고,
    상기 회전변환 각도군 후보들은 상기 인트라 예측 모드 집합 및 상기 DCT 타입의 조합을 기반으로 도출됨을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 변환 커널 정보는 인코딩되어 디코딩 장치로 전송됨을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
PCT/KR2016/000745 2015-10-08 2016-01-22 영상 코딩 시스템에서 적응적 변환에 기반한 영상 코딩 방법 및 장치 Ceased WO2017061671A1 (ko)

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