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WO2023239220A1 - Image encoding/decoding method and device, and recording medium for storing bitstream - Google Patents

Image encoding/decoding method and device, and recording medium for storing bitstream Download PDF

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WO2023239220A1
WO2023239220A1 PCT/KR2023/007985 KR2023007985W WO2023239220A1 WO 2023239220 A1 WO2023239220 A1 WO 2023239220A1 KR 2023007985 W KR2023007985 W KR 2023007985W WO 2023239220 A1 WO2023239220 A1 WO 2023239220A1
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WO
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block
mode
unit
sub
blocks
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2023/007985
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김휘용
김동현
박민정
김영웅
김종호
임성창
임웅
최진수
조현동
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.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Kyung Hee University
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Kyung Hee University
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 Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI, Kyung Hee University filed Critical Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority to CN202380045940.XA priority Critical patent/CN119343916A/en
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    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
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    • H04N19/186Methods 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 colour or a chrominance component
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    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding

Definitions

  • This specification relates to an image encoding/decoding method and device, and more specifically, to image encoding technology using an artificial neural network.
  • HDTV High Definition TV
  • FHD Full HD
  • UHD Ultra High Definition
  • inter prediction technology there are various technologies such as inter prediction technology, intra prediction technology, transformation and quantization technology, and entropy coding technology.
  • Inter prediction technology is a technology that predicts the value of a pixel included in the current picture using pictures before and/or after the current picture.
  • Intra prediction technology is a technology that predicts the value of a pixel included in the current picture using information about the pixel in the current picture.
  • Transformation and quantization technology is a technology for compressing the energy of the residual image.
  • Entropy coding technology is a technology that assigns short codes to values with a high frequency of occurrence and long codes to values with a low frequency of occurrence.
  • video data can be effectively compressed, transmitted, and stored.
  • the purpose of this specification is to improve coding efficiency in image coding using artificial neural networks.
  • Another purpose of this specification is to increase the coding efficiency of image coding using a block-based artificial neural network.
  • An image decoding method includes restoring the encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode includes a first mode in which the unit block is divided into two or more sub-blocks using a predetermined scanning method, and a low-resolution sub-block is divided from the unit block. It is characterized in that it includes at least one of a second mode for generating and a third mode for generating two or more sub-blocks by sampling the unit block.
  • An image encoding method includes dividing a target image into two or more unit blocks including a first unit block; determining an encoding mode of the first unit block; generating one or more sub-blocks from the first unit block based on the encoding mode; and encoding the one or more sub-blocks, wherein the encoding mode is a first mode in which the first unit block is divided into two or more first sub-blocks using a predetermined scan method, and the resolution of the first unit block is It is characterized in that it includes at least one of a second mode for generating a low second sub-block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block.
  • a computer-readable storage medium stores a bitstream for picture information, wherein the picture information includes: restoring an encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode is a first mode for dividing the first unit block into two or more first sub-blocks using a predetermined scanning method. , a second mode for generating a second sub-block with a low resolution of the first unit block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block.
  • Figure 3 is a diagram schematically showing the division structure of an image when encoding and decoding an image.
  • Figure 5 is a diagram showing the form of a conversion unit that can be included in a coding unit.
  • Figure 6 shows division of a block according to an example.
  • Figure 11 shows the order of adding motion information of spatial candidates to a merge list according to an example.
  • Figure 12 explains the process of conversion and quantization according to an example.
  • Figure 18 shows an artificial neural network-based image encoding/decoding structure.
  • Figure 22 shows an example of a super-dictionary information conversion neural network.
  • Figure 24 shows an artificial neural network-based video encoding method using a method of reducing temporal redundancy in the video domain.
  • Figure 25 shows the structure of Mask R-CNN, an artificial neural network model used for object region segmentation.
  • Figure 27 shows a model in which feature map extraction and task performance are performed separately on different devices.
  • Figure 29 shows an example of dividing an input image into two or more unit blocks.
  • Figure 30 is a block diagram of an image encoding and decoding method using block-based adaptive resizing and sampling according to an embodiment.
  • Figure 35 shows an example of reconstructing a decrypted sub-block of size NxN into a unit block of size 2Nx2N decrypted through a zigzag scanning technique.
  • Figure 36 shows an example of resizing a unit block of 2Nx2N size into a sub-block of NxN size through bi-cubic interpolation.
  • Figure 38 shows an example of reconstructing a restored sub-block of size NxN into a unit block of size 2Nx2N.
  • Figure 37 is an example of performing resizing by lowering the luminance channel to 1/2 resolution and lowering the chrominance channel to 1/4 resolution when applying resizing through low resolution to an image with the YCbCr color space. It shows.
  • Figure 40 shows a method of reconstructing a unit block by desampling the four restored sub-blocks.
  • Figure 41 shows an example of removing redundancy between four sub-blocks created by dividing a unit block through sampling.
  • Figure 42 shows an example of reconstructing a unit block by performing desampling after restoring the final sub-block from the restored sub-block and residual block.
  • Figure 44 is an operation flowchart of an image decoding method according to an embodiment.
  • An image decoding method includes restoring the encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode includes a first mode in which the unit block is divided into two or more sub-blocks using a predetermined scanning method, and a low-resolution sub-block is divided from the unit block. It may include at least one of a second mode for generating, and a third mode for generating two or more sub-blocks by sampling the unit block.
  • the step of restoring the one or more sub-blocks involves converting the hidden vector through a first decoding method using entropy decoding, inverse quantization, inverse transformation, and motion prediction and compensation, or entropy decoding based on a hidden vector probability model. It may include the step of applying a second decoding method for reconstructing and generating a reconstructed image by using the hidden vector as an input to a reconstruction neural network to the one or more sub-blocks.
  • the step of restoring the unit block may include tiling two or more first sub-blocks that have been divided and encoded based on the first mode and then restored according to a predetermined scanning technique.
  • restoring the unit block may include increasing the resolution of the second sub-block reconstructed after being encoded at a low resolution based on the second mode at a predetermined rate.
  • the step of increasing the resolution may be performed through a fixed filter or a learnable artificial neural network.
  • the step of restoring the unit block may apply different resolution increasing rates to the unit blocks of the luminance channel and the unit blocks of the chrominance channel.
  • the step of restoring the unit block may include desampling two or more third sub-blocks that are divided and encoded based on the third mode and then restored.
  • At least one of the two or more third sub-blocks may be encoded as a residual block and then restored into the corresponding sub-block based on another one of the two or more sub-blocks.
  • An image encoding method includes dividing a target image into two or more unit blocks including a first unit block; determining an encoding mode of the first unit block; generating one or more sub-blocks from the first unit block based on the encoding mode; and encoding the one or more sub-blocks, wherein the encoding mode is a first mode in which the first unit block is divided into two or more first sub-blocks using a predetermined scan method, and the resolution of the first unit block is It may include at least one of a second mode for generating a low second sub-block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block.
  • the target image may be an input image to be encoded or a residual image corresponding to a difference between the input image and a prediction image for the input image.
  • the step of encoding the one or more sub-blocks includes a first encoding method using motion prediction and compensation, transformation, quantization, and entropy coding, or converting an image into a hidden vector through a transformation neural network and quantizing the hidden vector. and applying a second encoding method of entropy encoding a quantized hidden vector based on a hidden vector probability model to the one or more sub-blocks.
  • the step of applying the second encoding method to the one or more sub-blocks includes converting a sub-block encoded by the second encoding method before the one or more sub-blocks into a hidden vector probability for the one or more sub-blocks. Additional steps used as additional inputs to the model may be included.
  • generating the sub-block may include dividing the first unit block into two or more first sub-blocks of the same size through a predetermined scanning technique based on the first mode. .
  • generating the lower block may include lowering the resolution of the first unit block by a predetermined ratio based on the second mode.
  • the downgrading step may be performed through a fixed filter or a learnable artificial neural network.
  • the step of generating the lower block may apply different resolution reduction rates to the unit blocks of the luminance channel and the unit blocks of the chrominance channel.
  • the step of generating the sub-block includes dividing the first unit block into sampling units of a predetermined size based on the third mode and reconstructing samples at the same location in each sampling unit to form two or more third sub-blocks. It may include steps for configuring subblocks.
  • the transforming step includes generating a prediction block of the at least one third sub-block through neural network-based transformation or arithmetic operation based on the other third sub-block; and generating the residual block based on the prediction block and the at least one third sub-block.
  • a computer-readable storage medium stores a bitstream for picture information, wherein the picture information includes: restoring an encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode is a first mode for dividing the first unit block into two or more first sub-blocks using a predetermined scanning method. , a second mode for generating a second sub-block with a low resolution of the first unit block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block. .
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
  • the above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention.
  • the term “and/or” may include any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
  • the term “at least one” may mean one of one or more numbers, such as 1, 2, 3, and 4. In embodiments, the term “a plurality of” may mean one of two or more numbers, such as 2, 3, and 4.
  • the target image may be an encoding target image that is the target of encoding and/or a decoding target image that is the target of decoding.
  • the target image may be an input image input to an encoding device or may be an input image input to a decoding device.
  • the target video may be a current video that is currently subject to encoding and/or decoding.
  • target image and current image may be used interchangeably and may have the same meaning.
  • image image
  • picture picture
  • the target block may be an encoding target block that is the target of encoding and/or a decoding target block that is the target of decoding.
  • the target block may be a current block that is currently the target of encoding and/or decoding.
  • the terms “target block” and “current block” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • the current block may mean an encoding target block that is the target of encoding during encoding and/or a decoding target block that is the target of decoding during decoding.
  • the current block may be at least one of a coding block, a prediction block, a residual block, and a transform block.
  • block and “unit” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • block may refer to a specific unit.
  • each of the specified information, data, flag, index, element, attribute, etc. may have a value.
  • the value "0" of information, data, flags, indexes, elements, and attributes may represent false, logical false, or a first predefined value. That is, the values “0”, false, logical false and the first predefined value can be used interchangeably.
  • the value "1" in information, data, flags, indexes, elements, and attributes may represent true, logical true, or a second predefined value. That is, the value “1”, true, logical true and the second predefined value can be used interchangeably.
  • i When a variable such as i or j is used to represent a row, column, or index, the value of i may be an integer greater than or equal to 0, or an integer greater than or equal to 1. That is, in embodiments rows, columns, indices, etc. may be counted from 0, and may be counted from 1.
  • the term “one or more” or the term “at least one” may mean the term “plural.” “One or more” or “at least one” can be used interchangeably with “plural.”
  • Encoder An encoder may refer to a device that performs encoding. In other words, an encoder may mean an encoding device.
  • a decoder may refer to a device that performs decoding. In other words, a decoder may mean a decryption device.
  • a unit may represent a unit of encoding and/or decoding of an image.
  • the terms “unit” and “block” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • a unit may be an MxN array of samples.
  • M and N can each be positive integers.
  • a unit can often refer to an array of samples in a two-dimensional form.
  • a unit may be an area created by dividing one image. In other words, a unit may be a specified area within one image. One image can be divided into multiple units. Alternatively, a unit may refer to the divided parts when one image is divided into segmented parts and encoding or decoding is performed on the segmented parts.
  • predefined processing may be performed on a unit depending on the type of unit.
  • the unit type is Macro Unit (Coding Unit (CU)), Prediction Unit (PU), Residual Unit (Residual Unit), and Transform Unit (TU).
  • CU Macro Unit
  • PU Prediction Unit
  • PU Residual Unit
  • TU Transform Unit
  • the unit may be a block, macroblock, Coding Tree Unit, Coding Tree Block, Coding Unit, Coding Block, or Prediction Unit. It may mean Prediction Unit, Prediction Block, Residual Unit, Residual Block, Transform Unit, Transform Block, etc.
  • the target unit may be at least one of a CU, PU, residual unit, and TU that are the target of encoding and/or decoding.
  • a unit may mean information including a luma component block, a corresponding chroma component block, and a syntax element for each block.
  • the size and shape of the unit may vary. Additionally, units may have various sizes and shapes.
  • the shape of the unit may include geometric shapes that can be expressed in two dimensions, such as squares, rectangles, trapezoids, triangles, and pentagons.
  • the unit information may include at least one of the unit type, unit size, unit depth, unit encoding order, and unit decoding order.
  • the type of unit may indicate one of CU, PU, residual unit, and TU.
  • One unit may be further divided into subunits having a smaller size compared to the unit.
  • Depth may refer to the degree to which a unit is divided. Additionally, the depth of a unit may indicate the level at which the unit(s) exist when the unit(s) are expressed as a tree structure.
  • Unit division information may include depth regarding the depth of the unit. Depth may indicate the number and/or extent to which a unit is divided.
  • the root node has the shallowest depth and the leaf node has the deepest depth.
  • the root node may be the highest node.
  • a leaf node may be the lowest node.
  • One unit may have depth information and be hierarchically divided into a plurality of sub-units based on a tree structure.
  • a unit and a sub-unit created by division of the unit may respectively correspond to a node and a child node of the node.
  • Each divided sub-unit can have depth. Since depth indicates the number and/or extent to which a unit is divided, division information of a sub-unit may include information about the size of the sub-unit.
  • the highest node may correspond to the first undivided unit.
  • the highest node may be referred to as the root node. Additionally, the highest node may have the minimum depth value. At this time, the highest node may have a depth of level 0.
  • a node with a depth of level n may represent a unit created as the original unit is divided n times.
  • a leaf node may be the lowest node and may be a node that cannot be further divided.
  • the depth of the leaf node may be at the maximum level.
  • the predefined value of the maximum level may be 3.
  • QT depth may indicate the depth to quad division.
  • BT depth may indicate the depth for binary division.
  • TT depth can indicate depth to strikeout splits.
  • Sample may be the base unit that constitutes a block. Samples can be expressed as values from 0 to 2Bd-1 depending on the bit depth (Bd).
  • a CTU may be composed of one luma component (Y) coding tree block and two chroma component (Cb, Cr) coding tree blocks related to the luma component coding tree block. there is. Additionally, CTU may mean including the above blocks and syntax elements for each block of the above blocks.
  • neighbored block and “adjacent block” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • the target block and spatial neighboring blocks may be included in the target picture.
  • a spatial neighboring block may refer to a block adjacent to the vertex of the target block.
  • the block adjacent to the vertex of the target block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the target block, or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the target block.
  • the temporal neighboring block may be a block temporally adjacent to the spatial neighboring block of the target block.
  • the prediction mode may be information indicating the mode used for intra prediction or the mode used for inter prediction.
  • a prediction unit may refer to a base unit for prediction such as inter prediction, intra prediction, inter compensation, intra compensation, and motion compensation.
  • One prediction unit may be divided into a plurality of partitions or sub-prediction units with smaller sizes.
  • a plurality of partitions may also be a basic unit in performing prediction or compensation.
  • a partition created by dividing a prediction unit may also be a prediction unit.
  • Prediction unit partition may refer to the form in which the prediction unit is divided.
  • the reconstructed neighboring unit may be a unit that has already been decrypted and rebuilt in the neighborhood of the target unit.
  • the reconstructed neighboring unit may be a spatially adjacent unit or a temporally adjacent unit to the target unit.
  • the reconstructed spatial neighboring unit may be a unit in the target picture and may be a unit that has already been reconstructed through encoding and/or decoding.
  • the reconstructed temporal neighboring unit may be a unit in the reference image and may be a unit that has already been reconstructed through encoding and/or decoding.
  • the location of the reconstructed temporal neighboring unit in the reference image may be the same as the location of the target unit in the target picture, or may correspond to the location of the target unit in the target picture.
  • the reconstructed temporal neighboring unit may be a neighboring block of the corresponding block in the reference image.
  • the location of the corresponding block within the reference image may correspond to the location of the target block within the target image.
  • that the positions of the blocks correspond may mean that the positions of the blocks are the same, that one block is included in another block, and that one block occupies the specified position of the other block. It could mean doing it.
  • a sub-picture may be an area with a square or rectangular (i.e., non-square) shape within the picture. Additionally, the sub-picture may include one or more CTUs. .
  • a sub-picture may be a rectangular area of one or more slices within one picture.
  • One sub-picture may include one or more tiles, one or more bricks, and/or one or more slices.
  • a tile may contain one or more CTUs.
  • a tile can be split into one or more bricks.
  • a brick may refer to one or more CTU rows within a tile.
  • Parameter sets include Video Parameter Set (VPS), Sequence Parameter Set (SPS), Picture Parameter Set (PPS), Adaptation Parameter Set (APS), and decoding parameters. It may include at least one of a set (Decoding Parameter Set (DPS)), etc.
  • VPS Video Parameter Set
  • SPS Sequence Parameter Set
  • PPS Picture Parameter Set
  • APS Adaptation Parameter Set
  • decoding parameters It may include at least one of a set (Decoding Parameter Set (DPS)), etc.
  • D may indicate distortion.
  • D may be the mean square error of the difference values between the original transform coefficients and the reconstructed transform coefficients within the transform unit.
  • the encoding device may perform processes such as inter prediction, intra prediction, transformation, quantization, entropy coding, inverse quantization, and/or inverse transformation to calculate accurate D and R. These processes can greatly increase the complexity of the encoding device.
  • the types of reference picture lists are List Combined (LC), List 0 (L0), List 1 (L1), List 2 (L2), and List 3 (List 3; L3). ), etc.
  • One or more reference picture lists can be used in inter prediction.
  • the inter prediction indicator may indicate the direction of inter prediction for the target unit. Inter prediction can be either one-way prediction or two-way prediction. Alternatively, the inter prediction indicator may indicate the number of reference pictures used when generating a prediction unit of the target unit. Alternatively, the inter prediction indicator may mean the number of prediction blocks used for inter prediction or motion compensation for the target unit.
  • the prediction list utilization flag may indicate whether a prediction unit is generated using at least one reference picture in a specific reference picture list.
  • the reference picture index may be an index that indicates a specific reference picture in the reference picture list.
  • Motion Vector A motion vector may be a two-dimensional vector used in inter prediction or motion compensation.
  • a motion vector may mean an offset between a target image and a reference image.
  • MV can be expressed in a form such as (mvx, mvy).
  • mvx can represent the horizontal component
  • mvy can represent the vertical component.
  • Motion vector candidate may refer to a block that is a prediction candidate or a motion vector of a block that is a prediction candidate when predicting a motion vector.
  • Motion vector candidate list may refer to a list constructed using one or more motion vector candidates.
  • Motion vector candidate index may refer to an indicator indicating a motion vector candidate in the motion vector candidate list.
  • the motion vector candidate index may be the index of a motion vector predictor.
  • Motion information includes motion vectors, reference picture indices, and inter prediction indicators, as well as reference picture list information, reference pictures, motion vector candidates, motion vector candidate indices, merge candidates, and merge indices. It may mean information containing at least one of the following.
  • the merge candidate list may refer to a list constructed using one or more merge candidates.
  • Merge candidates include spatial merge candidates, temporal merge candidates, combined merge candidates, combined bi-prediction merge candidates, candidates based on history, candidates based on the average of two candidates, and zero. It may mean a merge candidate, etc.
  • the merge candidate may include an inter prediction indicator and may include motion information such as a reference picture index for each list, a motion vector, a prediction list utilization flag, and an inter prediction indicator.
  • the merge index may be an indicator pointing to a merge candidate in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate the reconstructed unit that derived the merge candidate among the reconstructed units that are spatially adjacent to the target unit and the reconstructed units that are temporally adjacent to the target unit.
  • the merge index may indicate at least one of the motion information of the merge candidate.
  • a transform unit may be a basic unit in residual signal coding and/or residual signal decoding, such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, transform coefficient coding, and transform coefficient decoding.
  • One transformation unit may be divided into a plurality of sub-transformation units with smaller sizes.
  • the transformation may include one or more of a first-order transformation and a second-order transformation
  • the inverse transformation may include one or more of a first-order inversion and a second-order inversion.
  • Scaling may refer to the process of multiplying the transform coefficient level by a factor.
  • Scaling may also be referred to as dequantization.
  • Quantization Parameter may refer to a value used when generating a transform coefficient level for a transform coefficient in quantization.
  • the quantization parameter may refer to a value used when generating a transform coefficient by scaling the transform coefficient level in dequantization.
  • the quantization parameter may be a value mapped to the quantization step size.
  • the delta quantization parameter may mean the difference between the predicted quantization parameter and the quantization parameter of the target unit.
  • Scan can refer to a method of sorting the order of coefficients within a unit, block, or matrix. For example, sorting a two-dimensional array into a one-dimensional array can be called scanning. Alternatively, arranging a one-dimensional array into a two-dimensional array can also be referred to as a scan or inverse scan.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated as the encoding device performs transformation.
  • the transformation coefficient may be a coefficient value generated as the decoding device performs at least one of entropy decoding and inverse quantization.
  • Quantized levels or quantized transform coefficient levels generated by applying quantization to the transform coefficient or residual signal may also be included in the meaning of the transform coefficient.
  • a quantized level may refer to a value generated by performing quantization on a transform coefficient or residual signal in an encoding device.
  • the quantized level may mean a value that is the target of inverse quantization when performing inverse quantization in a decoding device.
  • the quantized transform coefficient level which is the result of transformation and quantization, can also be included in the meaning of the quantized level.
  • Non-zero transform coefficient may mean a transform coefficient with a non-zero value or a transform coefficient level with a non-zero value.
  • a non-zero transform coefficient may mean a transform coefficient whose value size is not 0 or a transform coefficient level whose value size is not 0.
  • a quantization matrix may refer to a matrix used in a quantization process or dequantization process to improve the subjective or objective image quality of an image.
  • the quantization matrix may also be referred to as a scaling list.
  • Quantization matrix coefficient The quantization matrix coefficient may refer to each element in the quantization matrix. Quantization matrix coefficients may also be referred to as matrix coefficients.
  • the default matrix may be a quantization matrix predefined in the encoding device and the decoding device.
  • the encoding device and the decoding device may determine one or more MPMs based on coding parameters related to the target block and properties of entities related to the target block.
  • One or more MPMs can be determined in the same way in the encoding device and the decoding device.
  • the encoding device and the decoding device may share an MPM list containing the same one or more MPMs.
  • the MPM list may be a list containing one or more MPMs.
  • the number of one or more MPMs in the MPM list may be predefined.
  • the MPM indicator may indicate the MPM used for intra prediction of the target block among one or more MPMs in the MPM list.
  • the MPM indicator may be an index to the MPM list.
  • the MPM list is determined in the same way in the encoding device and the decoding device, the MPM list itself may not need to be transmitted from the encoding device to the decoding device.
  • the MPM indicator can be signaled from the encoding device to the decoding device. As the MPM indicator is signaled, the decoding device can determine the MPM to be used for intra prediction for the target block among the MPMs in the MPM list.
  • the MPM usage indicator may indicate whether the MPM usage mode will be used for prediction of the target block.
  • the MPM use mode may be a mode that uses the MPM list to determine the MPM to be used for intra prediction for the target block.
  • Signaling may indicate that information is transmitted from an encoding device to a decoding device.
  • signaling may mean that an encoding device includes information in a bitstream or recording medium. Information signaled by the encoding device can be used by the decoding device.
  • the encoding device can generate encoded information by performing encoding on signaled information.
  • Encoded information can be transmitted from an encoding device to a decoding device.
  • the decoding device can obtain information by performing decoding on the transmitted encoded information.
  • encoding may be entropy encoding
  • decoding may be entropy decoding.
  • Omission of signaling Signaling of information may be omitted. Omission of signaling about information may mean that the encoding device does not include the information (depending on certain conditions) in the bitstream or recording medium. Omission of signaling for information may mean that the decoding device does not extract information from the bitstream (according to certain conditions).
  • Variables, coding parameters, constants, etc. may have values that can be operated on.
  • the statistical value may be a value generated by an operation on the values of these specified objects.
  • statistical values can be the average value, weighted average value, weighted sum, minimum value, maximum value, mode value for the values of specified variables, specified coding parameters, and specified constants. , may be one or more of intermediate values and interpolated values.
  • the encoding device 100 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, and an entropy encoding unit. It may include a unit 150, an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.
  • the encoding device 100 may perform encoding on the target image using intra mode and/or inter mode. That is to say, the prediction mode for the target block is intra
  • intra mode intra prediction mode
  • intra-picture mode intra-picture prediction mode
  • inter mode inter prediction mode
  • inter-screen mode inter-screen prediction mode
  • image may refer only to a portion of an image or may refer to a block. Additionally, processing of “image” may represent sequential processing of a plurality of blocks.
  • the encoding device 100 can generate a bitstream including encoded information through encoding of a target image, and output and store the generated bitstream.
  • the generated bitstream may be stored in a computer-readable recording medium and streamed through wired and/or wireless transmission media.
  • the encoding device 100 may generate a prediction block for the target block. Additionally, after the prediction block is generated, the encoding device 100 may encode the residual block for the target block using the residual of the target block and the prediction block.
  • the inter prediction unit 110 may include a motion prediction unit and a motion compensation unit.
  • the reference image may be stored in the reference picture buffer 190, and when encoding and/or decoding of the reference image is processed, the encoded and/or decoded reference image may be stored in the reference picture buffer 190.
  • the reference picture buffer 190 may be a decoded picture buffer (DPB).
  • DPB decoded picture buffer
  • the motion prediction unit and the motion compensation unit may generate a prediction block by applying an interpolation filter to some areas in the reference image.
  • the methods of motion prediction and motion compensation of the PU included in the CU based on the CU include skip mode, merge mode, and advanced motion vector prediction.
  • Prediction (AMVP) mode or current picture reference mode can be determined, and inter prediction or motion compensation can be performed according to each mode.
  • the residual signal may refer to the difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming or quantizing, or transforming and quantizing, the difference between the original signal and the predicted signal.
  • a residual block may be a residual signal on a block basis.
  • the transform unit 130 may generate a transform coefficient by performing transformation on the residual block and output the generated transform coefficient.
  • the transformation coefficient may be a coefficient value generated by performing transformation on the residual block.
  • the plurality of predefined transformation methods may include Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), and Karhunen-Loeve Transform (KLT) based transformation, etc. there is.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • the transformation method used to transform the residual block may be determined according to at least one of coding parameters for the target block and/or the neighboring block. For example, the conversion method may be determined based on at least one of the inter prediction mode for the PU, the intra prediction mode for the PU, the size of the TU, and the shape of the TU. Alternatively, conversion information indicating a conversion method may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the transform unit 130 may omit transforming the residual block.
  • a quantized transform coefficient level or quantized level can be generated by applying quantization to the transform coefficient.
  • the quantized transform coefficient level and the quantized level may also be referred to as transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 150 may generate a bitstream by performing entropy encoding according to a probability distribution based on the values calculated by the quantization unit 140 and/or coding parameter values calculated during the encoding process. .
  • the entropy encoding unit 150 may output the generated bitstream.
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding on information about pixels of an image and information for decoding the image.
  • information for decoding an image may include syntax elements, etc.
  • entropy coding When entropy coding is applied, a small number of bits may be assigned to symbols with a high probability of occurrence, and a large number of bits may be assigned to symbols with a low probability of occurrence. As symbols are expressed through this allocation, the size of the bitstring for the symbols that are the target of encoding can be reduced. Therefore, the compression performance of video encoding can be improved through entropy coding.
  • the entropy encoding unit 150 uses exponential golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding for entropy encoding. Coding methods such as Arithmetic Coding (CABAC) can be used.
  • CABAC Arithmetic Coding
  • the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding using a Variable Length Coding/Code (VLC) table.
  • VLC Variable Length Coding/Code
  • the entropy encoder 150 can derive a probability model of the target symbol/bin.
  • the entropy encoding unit 150 may perform arithmetic encoding using the derived binarization method, probability model, and context model.
  • the entropy encoder 150 can change the coefficients of the two-dimensional block form into the form of a one-dimensional vector through a transform coefficient scanning method to encode the quantized transform coefficient level.
  • Coding parameters may be information required for encoding and/or decoding.
  • the coding parameter may include information encoded in the encoding device 100 and transmitted from the encoding device 100 to the decoding device, and may include information that can be derived during the encoding or decoding process.
  • information transmitted to the decoding device includes syntax elements.
  • Coding parameters are encoded in an encoding device, such as syntax elements, and may include information derived from the encoding process or decoding process, as well as information (or flags and indexes, etc.) signaled from the encoding device to the decoding device. there is. Additionally, coding parameters may include information required when encoding or decoding an image.
  • type of the division in the multi-type tree form
  • Intra-loop filter Information indicating whether to apply, coefficient of intra-loop filter, filter tab of intra-loop, shape/form of intra-loop filter, information indicating whether to apply deblocking filter, deblocking filter Coefficients, filter tab of deblocking filter, strength of deblocking filter, shape/form of deblocking filter, information indicating whether adaptive sample offset is applied, adaptive sample offset value, adaptive sample offset category, adaptive sample Offset type, information indicating whether to apply an adaptive-loop (in-loop filter), coefficients of the adaptive-loop filter, filter tab of the adaptive-loop filter, shape/form of the adaptive-loop filter.
  • binarization/debinarization method context model, context model determination method, context model update method, information indicating whether regular mode is performed, information indicating whether bypass mode is performed, significant coefficient flag, last significant Coefficient flag, coefficient group unit coding flag, last significant coefficient position, flag indicating whether the coefficient value is greater than 1, flag indicating whether the coefficient value is greater than 2, flag indicating whether the coefficient value is greater than 3, Remaining coefficient value information, sign information, reconstructed luma sample, reconstructed chroma sample, context bin, bypass bin, residual luma sample, residual chroma sample, transform coefficient, luma transform coefficient, chroma transform coefficient, quantization level, luma quantized level, chroma quantized level, transform coefficient level, luma transform coefficient level, chroma transform coefficient level, transform coefficient level scanning method, size of motion vector search area on the side of the decoding device, side of the decoding device Shape of the motion vector search area, number of motion vector searches on the side of the decoding device, CTU size, minimum block size,
  • information related to the above-described coding parameters may also be included in the coding parameters.
  • Information used to calculate and/or derive the coding parameters described above may also be included in the coding parameters.
  • Information calculated or derived using the above-described coding parameters may also be included in the coding parameters.
  • Primary transformation selection information may indicate the primary transformation applied to the target block.
  • Secondary transformation selection information may indicate secondary transformation applied to the target block.
  • the residual signal may represent the difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming the difference between the original signal and the predicted signal.
  • the residual signal may be a signal generated by converting and quantizing the difference between the original signal and the predicted signal.
  • a residual block may be a residual signal for a block.
  • signaling information may mean that the encoding device 100 includes entropy-encoded information generated by performing entropy encoding on a flag or index in a bitstream. , this may mean that the decoding device 200 obtains information by performing entropy decoding on entropy-encoded information extracted from the bitstream.
  • the information may include flags and indexes.
  • a signal may refer to signaled information.
  • information about images and blocks may be referred to as signals.
  • signals information about images and blocks
  • the terms “information” and “signal” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • a specific signal may be a signal representing a specific block.
  • the original signal may be a signal representing the target block.
  • a prediction signal may be a signal representing a prediction block.
  • the residual signal may be a signal representing a residual block.
  • the bitstream may include information according to a specified syntax.
  • the encoding device 100 may generate a bitstream including information according to a specified syntax.
  • the encoding device 200 may obtain information from the bitstream according to the specified syntax.
  • the encoded target image can be used as a reference image for other image(s) to be processed later. Accordingly, the encoding device 100 can reconstruct or decode the encoded target image, and store the reconstructed or decoded image as a reference image in the reference picture buffer 190. For decoding, inverse quantization and inverse transformation may be processed on the encoded target image.
  • the quantized level may be inversely quantized in the inverse quantization unit 160 and inversely transformed in the inverse transformation unit 170.
  • the inverse quantization unit 160 may generate an inverse quantized coefficient by performing inverse quantization on the quantized level.
  • the inverse transform unit 170 may generate inverse quantized and inverse transformed coefficients by performing inverse transformation on the inverse quantized coefficients.
  • the inverse-quantized and inverse-transformed coefficients can be combined with the prediction block through the adder 175.
  • a reconstructed block can be generated by combining the inverse-quantized and inverse-transformed coefficients with the prediction block.
  • the dequantized and/or inverse-transformed coefficient may mean a coefficient on which at least one of dequantization and inverse-transformation has been performed, and may mean a reconstructed residual block.
  • the reconstructed block may mean a recovered block or a decoded block.
  • the reconstructed block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 includes at least a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and a non-local filter (NLF).
  • SAO sample adaptive offset
  • ALF adaptive loop filter
  • NLF non-local filter
  • One or more can be applied to a reconstructed sample, reconstructed block, or reconstructed picture.
  • the filter unit 180 may also be referred to as an in-loop filter.
  • the deblocking filter can remove block distortion occurring at the boundaries between blocks in the reconstructed picture. To determine whether to apply a deblocking filter, it may be determined whether to apply a deblocking filter to the target block based on the pixel(s) included in a few columns or rows included in the block.
  • the applied filter may vary depending on the strength of deblocking filtering required. In other words, among different filters, a filter determined according to the strength of deblocking filtering may be applied to the target block.
  • a deblocking filter is applied to the target block, a long-tap filter, strong filter, weak filter, and Gaussian filter are used depending on the strength of the deblocking filtering required.
  • one or more filters may be applied to the target block.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be processed in parallel.
  • SAO can add an appropriate offset to the pixel value of a pixel to compensate for coding errors.
  • SAO can perform correction using an offset for the difference between the original image and the deblocked image in pixel units for the image to which deblocking has been applied.
  • a method is used to divide the pixels included in the image into a certain number of areas, determine the area where offset is to be performed among the divided areas, and apply the offset to the determined area.
  • a method of applying an offset by considering edge information of each pixel of the image may be used.
  • the decoding device 200 may be a decoder, a video decoding device, or an image decoding device.
  • the decoding device 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, and a switch 245. , may include an adder 255, a filter unit 260, and a reference picture buffer 270.
  • the decoding device 200 may perform intra-mode and/or inter-mode decoding on the bitstream. Additionally, the decoding device 200 can generate a reconstructed image or a decoded image through decoding, and output the generated reconstructed image or a decoded image.
  • the decoding device 200 can obtain a reconstructed residual block by decoding the input bitstream and generate a prediction block. When the reconstructed residual block and the prediction block are obtained, the decoding device 200 can generate a reconstructed block that is the target of decoding by combining the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the entropy decoding unit 210 may generate symbols by performing entropy decoding on the bitstream based on a probability distribution for the bitstream.
  • the generated symbols may include symbols in the form of quantized transform coefficient levels (i.e., quantized levels or quantized coefficients).
  • the entropy decoding method may be similar to the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoding method may be the reverse process of the entropy encoding method described above.
  • the coefficients of a block can be changed into a two-dimensional block form.
  • which scan to use among the upper right diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be determined depending on the block size and/or intra prediction mode.
  • the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction on the target block using pixel values of already decoded blocks neighboring the target block.
  • the reconstructed residual block and prediction block can be added through an adder 255.
  • the adder 255 may generate a reconstructed block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • Figure 3 is a diagram schematically showing the division structure of an image when encoding and decoding an image.
  • Figure 3 may schematically show an example in which one unit is divided into a plurality of sub-units.
  • a coding unit may be used in encoding and decoding.
  • a unit may be a term that refers to a combination of 1) a block containing video samples and 2) a syntax element.
  • “division of a unit” may mean “division of a block corresponding to a unit.”
  • CU may be used as a base unit for video encoding and/or decoding. Additionally, a CU may be used as a unit to which a selected mode of intra mode and inter mode is applied in video encoding and/or decoding. In other words, in video encoding and/or decoding, it can be determined which mode among intra mode and inter mode will be applied to each CU.
  • a CU may be a basic unit in prediction, transformation, quantization, inverse transformation, inverse quantization, and encoding and/or decoding of transformation coefficients.
  • the image 300 may be sequentially divided into units of largest coding units (LCUs). For each LCU, a partition structure may be determined.
  • LCU may be used with the same meaning as Coding Tree Unit (CTU).
  • CTU Coding Tree Unit
  • a split CU can be recursively split into multiple CUs in the same manner.
  • By recursive division at least one of the horizontal and vertical sizes of the divided CU may be reduced compared to at least one of the horizontal and vertical sizes of the CU before division.
  • Division of the CU can be done recursively up to a predefined depth or predefined size.
  • the depth of the CU may have a value of 0 to 3.
  • the size of the CU can range from 64x64 to 8x8 depending on the depth of the CU.
  • the depth of the LCU 310 may be 0, and the depth of the Smallest Coding Unit (SCU) may be a predefined maximum depth.
  • the LCU may be a CU with the maximum coding unit size as described above, and the SCU may be a CU with the minimum coding unit size.
  • Division may begin from the LCU 310, and the depth of the CU may increase by 1 whenever the horizontal and/or vertical size of the CU is reduced due to division.
  • an undivided CU may have a size of 2Nx2N.
  • a CU of 2Nx2N size may be divided into 4 CUs of NxN size. The size of N can be reduced by half each time the depth increases by 1.
  • Segmentation information may be 1 bit of information. All CUs except SCU may include segmentation information.
  • the partition information value of a CU that is not divided may be a first value
  • the partition information value of a divided CU may be a second value.
  • the division information indicates whether the CU is divided
  • the first value may be 0 and the second value may be 1.
  • the horizontal and vertical sizes of each of the four CUs created by division are half the horizontal size and half the vertical size of the CU before division, respectively. You can.
  • the sizes of the 4 divided CUs may be 16x16.
  • the CU is divided into a quad-tree form. In other words, it can be seen that quad-tree partitioning has been applied to the CU.
  • three divided CUs can be created by dividing the horizontal or vertical size of the CU before division at a ratio of 1:2:1.
  • the three divided CUs may have sizes of 16x8, 16x16, and 16x8, respectively, from the top.
  • the three divided CUs may have sizes of 8x32, 16x32, and 8x32, respectively, from the left.
  • Quad-tree type partitioning and binary-tree type partitioning were applied to the LCU 310 of FIG. 3.
  • a Coding Tree Unit (CTU) of 64x64 size may be divided into a plurality of smaller CUs using a recursive Quad-Cree structure.
  • One CU can be divided into four CUs with identical sizes.
  • CUs can be divided recursively, and each CU can have a quad tree structure.
  • the optimal partitioning method that generates the minimum rate-distortion ratio can be selected.
  • the CTU 320 in FIG. 3 is an example of a CTU to which quad tree partitioning, binary tree partitioning, and ternary tree partitioning are all applied.
  • At least one of quad tree partitioning, binary tree partitioning, and ternary tree partitioning may be applied to the CTU. Partitions may be applied based on a specified priority.
  • quad tree partitioning may be applied preferentially for CTU.
  • a CU that can no longer be divided into a quad tree may correspond to a leaf node of the quad tree.
  • the CU corresponding to the leaf node of the quad tree can be the root node of the binary tree and/or ternary tree. That is, the CU corresponding to the leaf node of the quad tree may be divided into a binary tree or a ternary tree, or may not be divided any further.
  • quad tree division is not applied again to the CU created by applying binary tree division or ternary tree division to the CU corresponding to the leaf node of the quad tree, thereby preventing block division and/or signaling of block division information. It can be performed effectively.
  • Quad partition information with a first value may indicate that the CU is partitioned in a quad tree form.
  • Quad partition information with a second value may indicate that the CU is not partitioned in a quad tree form.
  • Quad split information may be a flag with a specified length (eg, 1 bit).
  • Partitioning when no priority exists between binary tree partitioning and ternary tree partitioning may be referred to as multi-type tree partitioning.
  • the CU corresponding to the leaf node of the quad tree can become the root node of the multi-type tree.
  • the division of the CU corresponding to each node of the multi-type tree may be signaled using at least one of information indicating whether the multi-type tree is divided, division direction information, and division tree information. To split the CU corresponding to each node of the multi-type tree, information indicating whether to split sequentially, split direction information, and split tree information may be signaled.
  • the corresponding CU may further include split direction information.
  • split tree information with a first value may indicate that the corresponding CU is split in the form of a binary tree.
  • Split tree information with a second value (eg, “0”) may indicate that the corresponding CU is split in a ternary tree form.
  • each of the above-described information indicating whether to split, split tree information, and split direction information may be a flag with a specified length (eg, 1 bit).
  • the splitting form of the left CU and/or the upper CU i.e., whether to split, splitting tree, and/or splitting direction
  • the splitting form of the target CU may be considered highly likely to be similar to each other. Therefore, based on information on the neighboring CU, context information for entropy encoding and/or entropy decoding of information on the target CU may be derived.
  • the information on the neighboring CU may include at least one of the neighboring CU's 1) quad split information, 2) information indicating whether the multi-type tree is split, 3) split direction information, and 4) split tree information.
  • a CU that is no longer split by quad tree splitting, binary tree splitting, and/or ternary tree splitting may become a unit of encoding, prediction, and/or transformation. That is, for prediction and/or transformation, the CU may no longer be split. Accordingly, a split structure and split information for splitting a CU into prediction units and/or transform units may not exist in the bitstream.
  • whether the CU is divided for conversion may not be signaled separately.
  • whether to split a CU may be determined by comparison between the horizontal size (and/or vertical size) of the CU and the horizontal size (and/or vertical size) of the maximum transform block. For example, if the horizontal size of the CU is larger than the horizontal size of the maximum transformation block, the CU may be divided vertically into two. Additionally, if the vertical size of the CU is larger than the vertical size of the maximum transformation block, the CU may be divided horizontally into two.
  • the binary tree maximum size and/or the ternary tree maximum size may be signaled or determined at the slice level.
  • the binary tree minimum size and/or ternary tree minimum size may be signaled or determined at the slice level.
  • quad split information information indicating whether the multi-type tree is split
  • split tree information may or may not exist in the bitstream.
  • binary tree partitioning or ternary tree partitioning may be limited based on the size of the virtual pipeline data unit (i.e., pipeline buffer size). For example, if a CU is split into sub-CUs that do not fit the pipeline buffer size by binary tree partitioning or ternary tree partitioning, binary tree partitioning or ternary tree partitioning may be limited.
  • the pipeline buffer size may be equal to the size of the maximum conversion block (e.g., 64X64).
  • split tree information only if both vertical binary tree splitting and vertical ternary tree splitting are possible for the CU corresponding to the node of the multi-type tree, or both horizontal binary tree splitting and horizontal ternary tree splitting are possible. can be signaled. Otherwise, the split tree information may not be signaled and may be inferred as a value indicating a tree applicable to splitting the CU.
  • CUs that are no longer divided may be divided into one or more prediction units (PUs).
  • PUs prediction units
  • skip mode there may be no partitions within the CU.
  • 2Nx2N mode 410 in which the sizes of PU and CU are the same without division can be supported.
  • a PU with a size of 2Nx2N can be encoded.
  • a PU of size 2Nx2N may mean a PU of the same size as the size of the CU.
  • a PU of size 2Nx2N may have sizes of 64x64, 32x32, 16x16 or 8x8.
  • the PU When the PU is encoded by intra mode, the PU may be encoded using one intra prediction mode among a plurality of intra prediction modes.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • One CU can be divided into one or more PUs, and a PU can also be divided into multiple PUs.
  • the horizontal and vertical sizes of each of the four PUs created by division are half the horizontal size and half the vertical size of the PU before division, respectively. You can.
  • the sizes of the 4 divided PUs may be 16x16.
  • the PU is divided into four PUs, it can be said that the PU is divided into a quad-tree form.
  • the horizontal or vertical size of each PU of the two PUs created by division is half the horizontal size or half the vertical size of the PU before division, respectively.
  • the sizes of the two divided PUs may be 16x32.
  • the sizes of the two divided PUs may be 32x16.
  • Figure 5 is a diagram showing the form of a conversion unit that can be included in a coding unit.
  • Transform Unit may be a basic unit used for the processes of transformation, quantization, inverse transformation, inverse quantization, entropy encoding, and entropy decoding within the CU.
  • the TU may have a square or rectangular shape.
  • the shape of the TU may be determined depending on the size and/or shape of the CU.
  • CUs that are no longer divided into CUs may be divided into one or more TUs.
  • the division structure of the TU may be a quad-tree structure.
  • one CU 510 may be divided one or more times according to a quad-tree structure.
  • one CU 510 can be composed of TUs of various sizes.
  • one CU may be divided into one or more TUs based on the number of vertical lines and/or horizontal lines dividing the CU.
  • a CU may be divided into symmetric TUs or may be divided into asymmetric TUs.
  • information about the size and/or shape of the TU may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the size and/or shape of the TU may be derived from information about the size and/or shape of the CU.
  • a CU may not be divided into TUs. If the CU is not divided into TUs, the size of the CU and the size of the TU may be the same.
  • One CU may be divided into one or more TUs, and a TU may also be divided into multiple TUs.
  • the horizontal and vertical sizes of each of the four TUs created by the split are half the horizontal size and half the vertical size of the TU before splitting, respectively. You can.
  • the sizes of the 4 divided TUs may be 16x16.
  • the TU is divided into four TUs, it can be said that the TU is divided into a quad-tree form.
  • each TU of the two TUs created by the split is half the horizontal size or half the vertical size of the TU before splitting, respectively.
  • the sizes of the two divided TUs may be 16x32.
  • the sizes of the two divided TUs may be 32x16.
  • the CU may be divided in a manner other than that shown in FIG. 5.
  • one CU can be divided into three CUs.
  • the horizontal or vertical size of the three divided CUs may be 1/4, 1/2, and 1/4 of the horizontal or vertical size of the CU before division, respectively.
  • the sizes of the 3 divided CUs may be 8x32, 16x32, and 8x32, respectively.
  • the CU can be viewed as being divided in the form of a ternary tree.
  • One of the exemplified quad tree-type partitioning, binary tree-type partitioning, and ternary tree-type partitioning may be applied for partitioning the CU, and a plurality of partitioning methods may be combined together and used for partitioning the CU. .
  • partitioning in the form of a composite tree can be referred to as partitioning in the form of a composite tree.
  • Figure 6 shows division of a block according to an example.
  • an indicator indicating splitting information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • Splitting information may be information indicating how the target block is divided.
  • Splitting information includes split flag (hereinafter referred to as “split_flag”), quad-binary flag (hereinafter referred to as “QB_flag”), quad tree flag (hereinafter referred to as “quadtree_flag”), and binary tree flag (hereinafter referred to as “binarytree_flag”). It may be one or more of a binary type flag (hereinafter denoted as "Btype_flag").
  • split_flag may be a flag indicating whether the block is split. For example, a value of 1 in split_flag may indicate that the block is split. A value of 0 for split_flag may indicate that the block is not split.
  • QB_flag may be a flag indicating whether the block is divided into a quad tree format or a binary tree format. For example, a value of 0 for QB_flag may indicate that the block is divided into a quad tree format. A value of 1 for QB_flag may indicate that the block is divided into a binary tree form. Alternatively, the value of QB_flag 0 may indicate that the block is divided into a binary tree form. A value of 1 in QB_flag may indicate that the block is divided into a quad tree format.
  • quadtree_flag may be a flag indicating whether the block is divided into a quad tree format. For example, a value of 1 in quadtree_flag may indicate that the block is divided into a quad tree format. A value of 0 for quadtree_flag may indicate that the block is not divided into a quad tree format.
  • binarytree_flag may be a flag indicating whether the block is divided in binary tree form. For example, a value of 1 in binarytree_flag may indicate that the block is split into a binary tree. A value of 0 for binarytree_flag may indicate that the block is not divided into a binary tree form.
  • Btype_flag may be a flag indicating whether the block is divided into vertical division or horizontal division when the block is divided into binary tree form. For example, a value of 0 in Btype_flag may indicate that the block is divided in the horizontal direction. A value of 1 in Btype_flag may indicate that the block is divided in the vertical direction. Alternatively, the value 0 of Btype_flag may indicate that the block is divided in the vertical direction. A value of 1 in Btype_flag may indicate that the block is divided in the horizontal direction.
  • partition information for the block of FIG. 6 can be derived by signaling at least one of quadtree_flag, binarytree_flag, and Btype_flag as shown in Table 1 below.
  • split information for the block of FIG. 6 can be derived by signaling at least one of split_flag, QB_flag, and Btype_flag as shown in Table 2 below.
  • the partitioning method may be limited to quad trees only, or only binary trees, depending on the size and/or shape of the block.
  • split_flag may be a flag indicating whether to split into a quad tree form or a flag indicating whether to split into a binary tree form.
  • the size and shape of the block can be derived according to the depth information of the block, and the depth information can be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the specified range may be defined by at least one of the maximum block size and minimum block size for which only quad tree-type division is possible.
  • the maximum block size and/or minimum block size may be fixed sizes predefined in the encoding device 100 and the decoding device 200. For example, if the block size is 64x64 or larger and 256x256 or smaller, only quad tree-type division may be possible. In this case, split_flag may be a flag indicating whether to split into quad tree form.
  • the divided block may be at least one of CU and TU.
  • split_flag may be a flag indicating whether to split into quad tree form.
  • the block size falls within a specified range, only binary tree or ternary tree division may be possible.
  • the specified range may be defined by at least one of the maximum block size and minimum block size for which only division in the form of a binary tree or a ternary tree is possible.
  • the maximum block size and/or minimum block size may be fixed sizes predefined in the encoding device 100 and the decoding device 200. For example, if the block size is 8x8 or larger and 16x16 or smaller, only division in the form of a binary tree may be possible. In this case, split_flag may be a flag indicating whether to split in binary tree form or ternary tree form.
  • quad tree-type partitioning can be equally applied to binary tree-type and/or ternary-tree form partitioning.
  • Splitting of a block may be limited by previous splitting. For example, when a block is divided into a specified binary tree form and a plurality of divided blocks are created, each divided block can be further divided only into the specified tree form.
  • the specified tree form may be at least one of a binary tree form, a ternary tree form, and a quad tree form.
  • the above-described indicator may not be signaled.
  • Figure 7 is a diagram for explaining an embodiment of the intra prediction process.
  • Arrows from the center to the outside of the graph of FIG. 7 may indicate prediction directions of directional intra prediction modes. Additionally, numbers displayed close to the arrows may represent an example of a mode value assigned to the intra prediction mode or the prediction direction of the intra prediction mode.
  • the number 0 may represent Planar mode, which is a non-directional intra prediction mode.
  • the number 1 may represent DC mode, which is a non-directional intra prediction mode.
  • intra encoding and/or decoding may be performed using the value or coding parameter of a reference sample included in the reconstructed neighboring block.
  • the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may generate a prediction block by performing intra prediction on the target block based on information on samples in the target image.
  • the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may generate a prediction block for the target block by performing intra prediction based on information on samples in the target image.
  • the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may perform directional prediction and/or non-directional prediction based on at least one reconstructed reference sample.
  • the unit of the prediction block may be the size of at least one of CU, PU, and TU.
  • the prediction block may have a square shape with a size of 2Nx2N or NxN.
  • NxN sizes can include 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, and 64x64.
  • the prediction block may be a square-shaped block with a size of 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, or 64x64, or a rectangular block with a size of 2x8, 4x8, 2x16, 4x16, and 8x16. there is.
  • Intra prediction may be performed according to the intra prediction mode for the target block.
  • the number of intra prediction modes that a target block can have may be a predefined fixed value or a value determined differently depending on the properties of the prediction block.
  • properties of the prediction block may include the size of the prediction block and the type of the prediction block. Additionally, properties of a prediction block may indicate coding parameters for the prediction block.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to N regardless of the size of the prediction block.
  • the number of intra prediction modes may be 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 67, or 95.
  • the intra prediction mode may be a non-directional mode or a directional mode.
  • the intra prediction mode may include 2 undirectional modes and 93 directional modes, corresponding to numbers -14 to 80 shown in FIG. 7.
  • the two non-directional modes may include DC mode and Planar mode.
  • the directional mode may be a prediction mode with a specific direction or a specific angle.
  • Directional mode may also be referred to as an argular mode.
  • the intra prediction mode may be expressed by at least one of a mode number, mode value, mode angle, and mode direction. That is to say, the terms “(mode) number of intra prediction mode”, “(mode) value of intra prediction mode”, “(mode) angle of intra prediction mode” and “(mode) direction of intra prediction mode” have the same meaning. can be used, and can be used interchangeably.
  • the number of intra prediction modes may be M.
  • M may be 1 or more.
  • the number of intra prediction modes may be M, including the number of non-directional modes and the number of directional modes.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to M regardless of the size and/or color component of the block.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to either 35 or 67, regardless of the block size.
  • the number of intra prediction modes may increase. Alternatively, as the block size increases, the number of intra prediction modes may decrease. If the block size is 4x4 or 8x8, the number of intra prediction modes may be 67. If the block size is 16x16, the number of intra prediction modes may be 35. If the block size is 32x32, the number of intra prediction modes may be 19. If the block size is 64x64, the number of intra prediction modes may be 7.
  • the number of intra prediction modes may vary depending on whether the color component is a luma signal or a chroma signal.
  • the number of intra prediction modes of the luma component block may be greater than the number of intra prediction modes of the chroma component block.
  • prediction may be performed in the vertical direction based on the pixel value of the reference sample.
  • prediction may be performed in the horizontal direction based on the pixel value of the reference sample.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 can perform intra prediction on the target unit using a reference sample according to the angle corresponding to the directional mode.
  • the intra prediction mode located to the right of the vertical mode may be named vertical right mode.
  • the intra prediction mode located below the horizontal mode may be named the horizontal-below mode.
  • intra prediction modes with mode values one of 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, and 66 are vertical These may be the right modes.
  • Intra prediction modes with mode values of one of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17 may be horizontal bottom modes.
  • Non-directional modes may include DC mode and planar mode.
  • the mode value of DC mode may be 1.
  • the mode value of the planner mode may be 0.
  • Directional modes may include angular modes.
  • the remaining modes except DC mode and planner mode may be directional modes.
  • a prediction block may be generated based on the average of pixel values of a plurality of reference samples. For example, the pixel value of the prediction block may be determined based on the average of pixel values of a plurality of reference samples.
  • the number of intra prediction modes described above and the mode value of each intra prediction mode may be merely exemplary.
  • the number of intra prediction modes described above and the mode value of each intra prediction mode may be defined differently depending on embodiment, implementation, and/or need.
  • a step may be performed to check whether samples included in the reconstructed neighboring block can be used as reference samples of the target block. If there is a sample among the samples in the neighboring block that cannot be used as a reference sample for the target block, a value generated by copying and/or interpolation using at least one sample value among the samples included in the reconstructed neighboring block. This can be replaced with the sample value of a sample that cannot be used as a reference sample. If the value generated by copying and/or interpolation is replaced with the sample value of the sample, the sample can be used as a reference sample of the target block.
  • a filter may be applied to at least one of a reference sample or a prediction sample based on at least one of the intra prediction mode and the size of the target block.
  • the type of filter applied to at least one of the reference sample and the prediction sample may vary depending on at least one of the intra prediction mode of the target block, the size of the target block, and the shape of the target block.
  • the type of filter can be classified according to one or more of the length of the filter tap, the value of the filter coefficient, and the filter strength.
  • the length of the above filter tabs may mean the number of filter tabs. Additionally, the number of filter tabs may mean the length of the filter.
  • the intra prediction mode is planar mode
  • the sample value of the prediction target sample may be generated using the weighted sum (weight-sum) of the lower left reference sample of the target block.
  • the intra prediction mode when generating the prediction block of the target block, the average value of the top reference samples and the left reference samples of the target block can be used. Additionally, filtering using values of reference samples may be performed on specified rows or specified columns within the target block. The rows specified may be one or more top rows adjacent to the reference sample. The specified columns may be one or more left columns adjacent to the reference sample.
  • a prediction block may be generated using the top reference sample, left reference sample, top right reference sample, and/or bottom left reference sample of the target block.
  • Real-valued interpolation may be performed to generate the prediction samples described above.
  • the intra prediction mode of the target block may be predicted from the intra prediction mode of the target block's neighboring block, and information used for prediction may be entropy encoded/decoded.
  • the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are the same, it may be signaled that the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are the same using a predefined flag.
  • an indicator indicating an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the target block among the intra prediction modes of a plurality of neighboring blocks may be signaled.
  • information on the intra prediction mode of the target block may be encoded and/or decoded using entropy coding and/or decoding.
  • Figure 8 is a diagram for explaining reference samples used in the intra prediction process.
  • the reconstructed reference samples used for intra prediction of the target block are below-left reference samples, left reference samples, above-left corner reference samples, and above reference samples. and above-right reference samples, etc.
  • left reference samples may refer to reconstructed reference pixels adjacent to the left side of the target block.
  • Top reference samples may refer to reconstructed reference pixels adjacent to the top of the target block.
  • the upper left corner reference sample may refer to a reconstructed reference pixel located at the upper left corner of the target block.
  • the lower left reference samples may refer to a reference sample located at the bottom of the left sample line among samples located on the same line as the left sample line composed of left reference samples.
  • the upper right reference samples may refer to reference samples located to the right of the upper pixel line among samples located on the same line as the upper sample line composed of upper reference samples.
  • the number of bottom left reference samples, left reference samples, top reference samples, and top right reference samples may each be N.
  • a prediction block may be generated through intra prediction for the target block. Generating a prediction block may include determining values of pixels of the prediction block. The sizes of the target block and prediction block may be the same.
  • the reference sample used for intra prediction of the target block may vary depending on the intra prediction mode of the target block.
  • the direction of the intra prediction mode may indicate a dependency relationship between reference samples and pixels of the prediction block.
  • the value of a specified reference sample can be used as the value of one or more specified pixels of the prediction block.
  • the specified reference sample and one or more specified pixels of the prediction block may be samples and pixels designated by a straight line in the direction of the intra prediction mode.
  • the value of the specified reference sample can be copied to the value of the pixel located in the reverse direction of the intra prediction mode.
  • the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located in the direction of the intra prediction mode based on the position of the pixel.
  • top reference samples can be used for intra prediction.
  • the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located vertically above the position of the pixel. Therefore, top reference samples adjacent to the top of the target block can be used for intra prediction. Additionally, the values of pixels in one row of the prediction block may be the same as the values of the upper reference samples.
  • left reference samples can be used for intra prediction.
  • the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located horizontally to the left of the pixel. Therefore, left reference samples adjacent to the left of the target block can be used for intra prediction. Additionally, the values of pixels in one column of the prediction block may be the same as the values of the left reference samples.
  • the mode value of the intra prediction mode of the target block is 34
  • at least some of the left reference samples, the top left corner reference sample, and at least some of the top reference samples may be used for intra prediction.
  • the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located diagonally to the upper left with respect to the pixel.
  • At least some of the upper right reference samples may be used for intra prediction.
  • At least some of the lower left reference samples may be used for intra prediction.
  • the upper left corner reference sample can be used for intra prediction.
  • the reference sample used to determine the pixel value of one pixel of the prediction block may be one or two or more.
  • the pixel value of the pixel of the prediction block may be determined according to the location of the pixel and the location of the reference sample indicated by the direction of the intra prediction mode. If the position of the reference sample indicated by the pixel position and the direction of the intra prediction mode is an integer position, the value of one reference sample indicated by the integer position may be used to determine the pixel value of the pixel of the prediction block.
  • an interpolated reference sample can be generated based on the two reference samples closest to the position of the reference sample. there is.
  • the value of the interpolated reference sample can be used to determine the pixel value of the pixel of the prediction block. In other words, when the position of the reference sample indicated by the position of the pixel of the prediction block and the direction of the intra prediction mode indicates the gap between two reference samples, an interpolated value is generated based on the values of the two samples. You can.
  • the prediction block generated by prediction may not be identical to the original target block.
  • there may be a prediction error which is a difference between the target block and the prediction block, and there may also be a prediction error between the pixels of the target block and the pixels of the prediction block.
  • Filtering on prediction blocks may be used to reduce prediction error. Filtering may be adaptively applying a filter to an area considered to have a large prediction error among prediction blocks. For example, an area considered to have a large prediction error may be the boundary of a prediction block. Additionally, depending on the intra-prediction mode, the area considered to have a large prediction error among prediction blocks may be different, and the characteristics of the filter may be different.
  • At least one of reference lines 0 to 3 may be used for intra prediction of the target block.
  • Each reference line in FIG. 8 may represent a reference sample line including one or more reference samples. The smaller the reference line number, the closer the reference sample line may be to the target block.
  • the samples of segment A and segment F may be obtained through padding using the closest samples of segment B and segment E, respectively.
  • Index information indicating a reference sample line to be used for intra prediction of the target block may be signaled.
  • Index information may indicate a reference sample line used for intra prediction of a target block among a plurality of reference sample lines.
  • index information may have a value between 0 and 3.
  • the upper boundary of the target block is the boundary of the CTU, only reference sample line 0 may be available. Therefore, in this case, index information may not be signaled. If a reference sample line other than reference sample line 0 is used, filtering on the prediction block, which will be described later, may not be performed.
  • a prediction block for the target block of the second color component may be generated based on the corresponding reconstructed block of the first color component.
  • the first color component may be a luma component
  • the second color component may be a chroma component
  • parameters of a linear model between the first color component and the second color component may be derived based on the template.
  • the template may include a top reference sample and/or a left reference sample of the target block, and may include a top reference sample and/or a left reference sample of the reconstructed block of the first color component corresponding to these reference samples. there is.
  • the parameters of a linear model are 1) the value of the sample of the first color component that has the maximum value among the samples in the template, 2) the value of the sample of the second color component corresponding to this sample of the first color component, 3) the value of the sample of the first color component having the minimum value among the samples in the template, and 4) the value of the sample of the second color component corresponding to the sample of the first color component.
  • a prediction block for the target block can be generated by applying the corresponding reconstructed block to the linear model.
  • subsampling may be performed on neighboring samples of the reconstructed block of the first color component and the corresponding reconstructed block. For example, if 1 sample of the second color component corresponds to 4 samples of the first color component, 1 corresponding sample can be calculated by subsampling the 4 samples of the first color component. there is.
  • subsampling is performed, derivation of parameters of a linear model and intra prediction between color components can be performed based on the subsampled corresponding samples.
  • Whether to perform intra prediction between color components and/or the range of the template may be signaled as an intra prediction mode.
  • the target block may be divided into 2 or 4 sub-blocks in the horizontal and/or vertical directions.
  • the divided sub-blocks can be sequentially reconstructed. That is, as intra prediction is performed on the sub-block, a sub-prediction block for the sub-block may be generated. Additionally, as inverse quantization and/or inverse transformation is performed on the sub-block, a sub-residual block for the sub-block may be generated. A reconstructed sub-block can be generated by adding the sub-prediction block to the sub-residual block. The reconstructed subblock can be used as a reference sample for intra prediction of a later-ranked subblock.
  • a subblock may be a block containing a specified number (eg, 16) or more samples. Therefore, for example, if the target block is an 8x4 block or a 4x8 block, the target block may be divided into two sub-blocks. Additionally, if the target block is a 4x4 block, the target block cannot be divided into sub-blocks. If the target block has a different size, the target block may be divided into 4 sub-blocks.
  • a specified number eg, 16
  • Such sub-block-based intra prediction may be limited to being performed only when using reference sample line 0.
  • filtering on the prediction block which will be described later, may not be performed.
  • a final prediction block can be generated by performing filtering on the prediction block generated by intra prediction.
  • Filtering may be performed by applying a specific weight to the filtering target sample, left reference sample, top reference sample, and/or top left reference sample that are the objects of filtering.
  • Weights and/or reference samples (or ranges of reference samples or positions of reference samples, etc.) used for filtering may be determined based on at least one of block size, intra prediction mode, and location within the prediction block of the sample to be filtered. there is.
  • filtering may be performed only for specified intra prediction modes (eg, DC mode, planar mode, vertical mode, horizontal mode, diagonal mode, and/or adjacent diagonal mode).
  • specified intra prediction modes eg, DC mode, planar mode, vertical mode, horizontal mode, diagonal mode, and/or adjacent diagonal mode.
  • the adjacent diagonal mode may be a mode with a number in which k is added to the number of the diagonal mode, or it may be a mode with a number in which k is subtracted from the number of the diagonal mode. That is, the number of adjacent diagonal modes may be the sum of the number of diagonal modes and k, or the difference between the number of diagonal modes and k. For example, k may be a positive integer of 8 or less.
  • the intra prediction mode of the target block may be derived using the intra prediction mode of a neighboring block existing around the target block, and this derived intra prediction mode may be entropy encoded and/or entropy decoded.
  • the intra prediction mode of the target block and the intra prediction mode of the neighboring block are the same, information that the intra prediction mode of the target block and the intra prediction mode of the neighboring block are the same may be signaled using the specified flag information. .
  • indicator information about a neighboring block having the same intra prediction mode as the intra prediction mode of the target block among the intra prediction modes of a plurality of neighboring blocks may be signaled.
  • entropy coding and/or entropy decoding based on the intra prediction mode of the neighboring block are performed to obtain information about the intra prediction mode of the target block.
  • Entropy encoding and/or entropy decoding may be performed.
  • Figure 9 is a diagram for explaining an embodiment of the inter prediction process.
  • the square shown in FIG. 9 may represent an image (or picture). Additionally, in FIG. 9, the arrow may indicate the prediction direction. An arrow from the first picture to the second picture may indicate that the second picture refers to the first picture. That is, the image can be encoded and/or decoded according to the prediction direction.
  • Each video can be classified into I picture (Intra Picture), P picture (Uniprediction Picture), and B picture (Bi-prediction Picture) depending on the encoding type.
  • I picture Intra Picture
  • P picture Uniprediction Picture
  • B picture Bi-prediction Picture
  • Each picture may be encoded and/or decoded according to the encoding type of each picture.
  • the target image that is the target of encoding is an I picture
  • the target image can be encoded using data within the image itself without inter prediction referring to other images.
  • an I picture can be encoded only with intra prediction.
  • the target image When the target image is a P picture, the target image can be encoded through inter prediction using only reference pictures that exist in one direction.
  • unidirectional can be forward or reverse.
  • the target image When the target image is a B picture, the target image may be encoded through inter prediction using reference pictures existing in both directions or inter prediction using reference pictures existing in one of the forward and reverse directions.
  • the two directions can be forward and reverse.
  • P pictures and B pictures that are encoded and/or decoded using a reference picture may be considered images for which inter prediction is used.
  • Inter prediction or motion compensation can be performed using reference images and motion information.
  • the encoding device 100 may perform inter prediction and/or motion compensation for the target block.
  • the decoding device 200 may perform inter prediction and/or motion compensation corresponding to the inter prediction and/or motion compensation in the encoding device 100 on the target block.
  • Motion information about the target block may be derived by each of the encoding device 100 and the decoding device 200 during inter prediction.
  • the motion information may be derived using motion information of a reconstructed neighboring block, motion information of a call block, and/or motion information of a block adjacent to the call block.
  • the encoding device 100 or the decoding device 200 performs prediction and/or motion compensation by using motion information of a spatial candidate and/or temporal candidate as motion information of the target block. It can be done.
  • the target block may refer to PU and/or PU partition.
  • the spatial candidate may be a reconstructed block that is spatially adjacent to the target block.
  • the temporal candidate may be a reconstructed block corresponding to a target block in an already reconstructed collocated picture (col picture).
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 can improve encoding efficiency and decoding efficiency by using motion information of spatial candidates and/or temporal candidates.
  • the motion information of the spatial candidate may be referred to as spatial motion information.
  • the motion information of the temporal candidate may be referred to as temporal motion information.
  • the motion information of the spatial candidate may be the motion information of the PU including the spatial candidate.
  • the motion information of the temporal candidate may be motion information of a PU including the temporal candidate.
  • the motion information of the candidate block may be motion information of the PU including the candidate block.
  • Inter prediction can be performed using a reference picture.
  • a reference picture may be at least one of a picture before the target picture or a picture after the target picture.
  • a reference picture may refer to an image used for prediction of a target block.
  • an area within a reference picture can be specified by using a reference picture index (or refIdx) indicating the reference picture and a motion vector to be described later.
  • a specified area within the reference picture may represent a reference block.
  • Inter prediction can select a reference picture and select a reference block corresponding to the target block within the reference picture. Additionally, inter prediction can generate a prediction block for the target block using the selected reference block.
  • Motion information may be derived during inter prediction by each of the encoding device 100 and the decoding device 200.
  • the spatial candidate may be a block that 1) exists in the target picture, 2) has already been reconstructed through encoding and/or decoding, and 3) is adjacent to the target block or located at a corner of the target block.
  • the block located at the corner of the target block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the target block, or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the target block.
  • “Block located at the corner of the target block” may have the same meaning as “block adjacent to the corner of the target block.” “Blocks located at the corners of the target block” may be included in “blocks adjacent to the target block.”
  • spatial candidates include a reconstructed block located to the left of the target block, a reconstructed block located at the top of the target block, a reconstructed block located at the lower left corner of the target block, and a reconstructed block located at the upper right corner of the target block. It may be a reconstructed block or a reconstructed block located in the upper left corner of the target block.
  • Each of the encoding device 100 and the decoding device 200 can identify a block that exists at a location spatially corresponding to the target block within a coll picture.
  • the location of the target block in the target picture and the location of the identified block in the call picture may correspond to each other.
  • Each of the encoding device 100 and the decoding device 200 may determine a col block existing at a predefined relative position with respect to the identified block as a temporal candidate.
  • the predefined relative position may be a position inside and/or outside the identified block.
  • a call block may include a first call block and a second call block.
  • the first call block may be a block located at the coordinates (xP + nPSW, yP + nPSH).
  • the second call block may be a block located at the coordinates (xP + (nPSW >> 1), yP + (nPSH >> 1)). The second call block can be selectively used when the first call block is unavailable.
  • the motion vector of the target block may be determined based on the motion vector of the call block.
  • Each of the encoding device 100 and the decoding device 200 can scale the motion vector of a call block.
  • the scaled motion vector of the call block can be used as the motion vector of the target block.
  • the motion vector of the motion information of the temporal candidate stored in the list may be a scaled motion vector.
  • the ratio of the motion vector of the target block and the motion vector of the call block may be equal to the ratio of the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the first temporal distance may be the distance between the reference picture of the target block and the target picture.
  • the second temporal distance may be the distance between the reference picture and the call picture of the call block.
  • inter prediction modes applied for inter prediction include Advanced Motion Vector Predictor (AMVP) mode, merge mode and skip mode, merge mode with motion vector difference, There may be subblock merge mode, triangulation mode, inter-intra combined prediction mode, affine inter mode, and current picture reference mode. Merge mode may also be referred to as motion merge mode. Below, each of the modes is explained in detail.
  • AMVP Advanced Motion Vector Predictor
  • merge mode and skip mode merge mode with motion vector difference
  • subblock merge mode triangulation mode
  • inter-intra combined prediction mode affine inter mode
  • current picture reference mode current picture reference mode
  • Merge mode may also be referred to as motion merge mode. Below, each of the modes is explained in detail.
  • the encoding device 100 can search for similar blocks in the neighbors of the target block.
  • the encoding device 100 may obtain a prediction block by performing prediction on the target block using motion information of the searched similar block.
  • the encoding device 100 may encode a residual block that is the difference between the target block and the prediction block.
  • each of the encoding device 100 and the decoding device 200 can generate a prediction motion vector candidate list using the motion vector of the spatial candidate, the motion vector of the temporal candidate, and the zero vector.
  • the predicted motion vector candidate list may include one or more predicted motion vector candidates. At least one of the motion vector of the spatial candidate, the motion vector of the temporal candidate, and the zero vector may be determined and used as the predicted motion vector candidate.
  • predicted motion vector (candidate) and “motion vector (candidate)” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • predicted motion vector candidate and “AMVP candidate” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • predicted motion vector candidate list and “AMVP candidate list” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • Spatial candidates may include reconstructed spatial neighboring blocks.
  • the motion vector of the reconstructed neighboring block may be referred to as a spatial prediction motion vector candidate.
  • Temporal candidates may include call blocks and blocks adjacent to call blocks. That is, the motion vector of a call block or a motion vector of a block adjacent to a call block may be referred to as a temporal prediction motion vector candidate.
  • the zero vector may be a (0, 0) motion vector.
  • the predicted motion vector candidate may be a motion vector predictor for predicting a motion vector. Additionally, in the encoding device 100, a predicted motion vector candidate may be a motion vector initial search position.
  • the encoding device 100 may use the predicted motion vector candidate list to determine a motion vector to be used for encoding the target block within the search range. Additionally, the encoding device 100 may determine a prediction motion vector candidate to be used as the prediction motion vector of the target block among the prediction motion vector candidates in the prediction motion vector candidate list.
  • the motion vector to be used for encoding the target block may be a motion vector that can be encoded at minimal cost.
  • the encoding device 100 may determine whether to use the AMVP mode when encoding the target block.
  • the encoding device 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction.
  • the decoding device 200 may perform inter prediction on the target block using inter prediction information of the bitstream.
  • Inter prediction information includes 1) mode information indicating whether AMVP mode is used, 2) prediction motion vector index, 3) motion vector difference (MVD), 4) reference direction, and 5) reference picture index. can do.
  • predicted motion vector index and “AMVP index” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.
  • inter prediction information may include a residual signal.
  • the decoding device 200 may obtain a predicted motion vector index, motion vector difference, reference direction, and reference picture index from the bitstream through entropy decoding.
  • the prediction motion vector index may indicate a prediction motion vector candidate used for prediction of the target block among prediction motion vector candidates included in the prediction motion vector candidate list.
  • the decoding apparatus 200 may derive a predicted motion vector candidate using the predicted motion vector candidate list and determine motion information of the target block based on the derived predicted motion vector candidate.
  • the decoding apparatus 200 may use the predicted motion vector index to determine a motion vector candidate for the target block among the predicted motion vector candidates included in the predicted motion vector candidate list.
  • the decoding apparatus 200 may select the prediction motion vector candidate indicated by the prediction motion vector index from among the prediction motion vector candidates included in the prediction motion vector candidate list as the prediction motion vector of the target block.
  • the encoding device 100 may generate an entropy-encoded predicted motion vector index by applying entropy coding to the predicted motion vector index, and generate a bitstream including the entropy-encoded predicted motion vector index.
  • the entropy-encoded predicted motion vector index may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream.
  • the decoding device 200 can extract an entropy-encoded predicted motion vector index from a bitstream, and obtain the predicted motion vector index by applying entropy decoding to the entropy-encoded predicted motion vector index.
  • the motion vector actually used for inter prediction of the target block may not match the prediction motion vector.
  • MVD may be used to represent the motion vector that will actually be used for inter prediction of the target block and the difference between the prediction motion vectors.
  • the encoding device 100 may derive a prediction motion vector similar to the motion vector that will actually be used for inter prediction of the target block in order to use the MVD of the smallest size possible.
  • the MVD may be the difference between the motion vector of the target block and the predicted motion vector.
  • the encoding device 100 can calculate the MVD and generate an entropy-encoded MVD by applying entropy encoding to the MVD.
  • the encoding device 100 may generate a bitstream including entropy-encoded MDV.
  • MVD may be transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream.
  • the decoding device 200 can extract the entropy-encoded MVD from the bitstream and obtain the MVD by applying entropy decoding to the entropy-encoded MVD.
  • the decoding device 200 can derive the motion vector of the target block by combining the MVD and the predicted motion vector.
  • the motion vector of the target block derived from the decoding device 200 may be the sum of the MVD and the motion vector candidate.
  • the encoding device 100 can generate entropy-encoded MVD resolution information by applying entropy encoding to the calculated MVD resolution information, and can generate a bitstream including the entropy-encoded MVD resolution information.
  • the decoding device 200 can extract entropy-encoded MVD resolution information from the bitstream and obtain MVD resolution information by applying entropy decoding to the entropy-encoded MVD resolution information.
  • the decoding device 200 can adjust the resolution of the MVD using the MVD resolution information.
  • the encoding device 100 may calculate the MVD based on the affine model.
  • the decoding device 200 may derive an affine control motion vector of the target block through the sum of the MVD and affine control motion vector candidates, and may derive a motion vector for the sub-block using the affine control motion vector. there is.
  • the reference direction may indicate a reference picture list used for prediction of the target block.
  • the reference direction may point to one of the reference picture list L0 and the reference picture list L1.
  • the reference direction only indicates a reference picture list used for prediction of the target block, and may not indicate that the directions of reference pictures are limited to the forward direction or backward direction. That is, each of the reference picture list L0 and the reference picture list L1 may include forward and/or reverse pictures.
  • the fact that the reference direction is uni-directional may mean that one reference picture list is used.
  • Bi-directional reference direction may mean that two reference picture lists are used. That is, the reference direction may indicate that only the reference picture list L0 is used, that only the reference picture list L1 is used, and one of the two reference picture lists.
  • the reference picture index may indicate a reference picture used for prediction of the target block among reference pictures in the reference picture list.
  • the encoding device 100 can generate an entropy-coded reference picture index by applying entropy coding to the reference picture index and generate a bitstream including the entropy-coded reference picture index.
  • the entropy-coded reference picture index may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream.
  • the decoding device 200 can extract an entropy-coded reference picture index from a bitstream and obtain the reference picture index by applying entropy decoding to the entropy-coded reference picture index.
  • two reference picture lists are used for prediction of the target block.
  • One reference picture index and one motion vector can be used for each reference picture list.
  • two prediction blocks may be specified for the target block. For example, a (final) prediction block of the target block may be generated through an average or weighted sum of two prediction blocks for the target block.
  • the motion vector of the target block can be derived by the predicted motion vector index, MVD, reference direction, and reference picture index.
  • the decoding device 200 may generate a prediction block for the target block based on the derived motion vector and reference picture index.
  • the prediction block may be a reference block pointed to by the derived motion vector in the reference picture indicated by the reference picture index.
  • the amount of bits transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200 can be reduced and coding efficiency can be improved.
  • the motion information of the reconstructed neighboring block may be used for the target block.
  • the encoding device 100 may not separately encode the motion information itself for the target block.
  • the motion information of the target block is not encoded, and other information that can derive the motion information of the target block through the motion information of the reconstructed neighboring block may be encoded instead.
  • other information is encoded instead, the amount of bits transmitted to the decoding device 200 can be reduced and coding efficiency can be improved.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 may use an identifier and/or index that indicates which unit's motion information among the reconstructed neighboring units is used as the motion information of the target unit.
  • Merge may mean merging movements of multiple blocks. Merge may mean applying the movement information of one block to other blocks as well.
  • the merge mode may mean a mode in which the motion information of the target block is derived from the motion information of the neighboring block.
  • the encoding device 100 may perform prediction on the motion information of the target block using motion information of the spatial candidate and/or motion information of the temporal candidate.
  • Spatial candidates may include reconstructed spatial neighboring blocks that are spatially adjacent to the target block. Spatial neighboring blocks may include left neighboring blocks and top neighboring blocks.
  • Temporal candidates may include call blocks.
  • spatial candidate and “spatial merge candidate” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • temporary candidate and “temporal merge candidate” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • the encoding device 100 may obtain a prediction block through prediction.
  • the encoding device 100 may encode a residual block that is the difference between the target block and the prediction block.
  • each of the encoding device 100 and the decoding device 200 may generate a merge candidate list using motion information of the spatial candidate and/or motion information of the temporal candidate.
  • Motion information may include 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) a reference direction.
  • the reference direction can be unidirectional or bidirectional.
  • the reference direction may mean an inter prediction indicator.
  • the merge candidate list may include merge candidates.
  • the merge candidate may be motion information.
  • the merge candidate list may be a list in which motion information is stored.
  • Merge candidates may be motion information such as temporal candidates and/or spatial candidates.
  • the merge candidate list may include motion information such as temporal candidates and/or spatial candidates.
  • the merge candidate list may include a new merge candidate created by combining merge candidates that already exist in the merge candidate list.
  • the merge candidate list may include new motion information generated by combining motion information that already exists in the merge candidate list.
  • the merge candidate list may include history-based merge candidates.
  • a history-based merge candidate may be motion information of a block that was encoded and/or decoded before the target block.
  • the merge candidate list may include a merge candidate based on the average of two merge candidates.
  • Merge candidates may be specified modes that derive inter prediction information.
  • a merge candidate may be information indicating a specified mode that derives inter prediction information.
  • Inter prediction information of the target block can be derived according to the specified mode indicated by the merge candidate.
  • the specified mode may include a process of deriving a series of inter prediction information. This specified mode may be an inter prediction information derivation mode or a motion information derivation mode.
  • Inter prediction information of the target block may be derived according to the mode indicated by the merge candidate selected by the merge index among the merge candidates in the merge candidate list.
  • the motion information derivation modes in the merge candidate list may be at least one of 1) a motion information derivation mode on a sub-block basis and 2) an affine motion information derivation mode.
  • the merge candidate list may include motion information of the zero vector.
  • Zero vectors may also be referred to as zero merge candidates.
  • the motion information in the merge candidate list is: 1) motion information of the spatial candidate, 2) motion information of the temporal candidate, 3) motion information generated by a combination of motion information already existing in the merge candidate list, and 4) zero vector. It can be at least one of:
  • Motion information may include 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) a reference direction.
  • the reference direction may also be referred to as an inter prediction indicator.
  • the reference direction can be unidirectional or bidirectional.
  • a unidirectional reference direction may represent L0 prediction or L1 prediction.
  • the merge candidate list can be created before prediction by merge mode is performed.
  • the number of merge candidates in the merge candidate list may be predefined.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 may add merge candidates to the merge candidate list according to a predefined method and a predefined rank so that the merge candidate list has a predefined number of merge candidates. Through a predefined method and a predefined ranking, the merge candidate list of the encoding device 100 and the merge candidate list of the decoding device 200 may be the same.
  • Merge can be applied on a CU or PU basis.
  • the encoding device 100 may transmit a bitstream containing predefined information to the decoding device 200.
  • predefined information includes 1) information indicating whether to perform a merge for each block partition, 2) which block to merge with among blocks that are spatial candidates and/or temporal candidates for the target block. It may include information about whether
  • the encoding device 100 may determine a merge candidate to be used for encoding the target block. For example, the encoding device 100 may perform predictions on a target block using merge candidates from a merge candidate list and generate residual blocks for the merge candidates. The encoding device 100 may use a merge candidate that requires the minimum cost in encoding the prediction and residual blocks to encode the target block.
  • the encoding device 100 may determine whether to use merge mode when encoding the target block.
  • the encoding device 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction.
  • the encoding device 100 may generate entropy-encoded inter prediction information by performing entropy encoding on the inter prediction information, and may transmit a bitstream including the entropy-encoded inter prediction information to the decoding device 200.
  • entropy-encoded inter prediction information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the decoding device 200 can extract entropy-encoded inter prediction information from a bitstream and obtain inter-prediction information by performing entropy decoding on the entropy-encoded inter prediction information.
  • the decoding device 200 may perform inter prediction on the target block using inter prediction information of the bitstream.
  • Inter prediction information may include 1) mode information indicating whether to use merge mode, 2) merge index, and 3) correction information.
  • inter prediction information may include a residual signal.
  • the decoding device 200 can obtain a merge index from the bitstream only when the mode information indicates that the merge mode is used.
  • Mode information may be a merge flag.
  • the unit of mode information may be a block.
  • Information about the block may include mode information, and the mode information may indicate whether merge mode is applied to the block.
  • the merge index may indicate a merge candidate used to predict the target block among the merge candidates included in the merge candidate list.
  • the merge index may indicate with which block among neighboring blocks spatially or temporally adjacent to the target block the merge is performed.
  • the encoding device 100 may select a merge candidate with the highest coding performance among the merge candidates included in the merge candidate list, and set the value of the merge index to indicate the selected merge candidate.
  • Correction information may be information used to correct a motion vector.
  • the encoding device 100 can generate correction information.
  • the decoding device 200 may correct the motion vector of the merge candidate selected by the merge index based on the correction information.
  • Correction information may include at least one of information indicating whether correction is made, correction direction information, and correction size information.
  • the prediction mode that corrects the motion vector based on the signaled correction information may be called a merge mode with motion vector difference.
  • the decoding device 200 may perform prediction on the target block using the merge candidate indicated by the merge index among the merge candidates included in the merge candidate list.
  • the motion vector of the target block can be specified by the motion vector of the merge candidate indicated by the merge index, the reference picture index, and the reference direction.
  • Skip mode may be a mode in which motion information of a spatial candidate or motion information of a temporal candidate is applied to the target block as is. Additionally, the skip mode may be a mode that does not use a residual signal. That is, when skip mode is used, the reconstructed block may be identical to the prediction block.
  • merge mode may be whether or not residual signals are transmitted or used. That is to say, skip mode may be similar to merge mode except that no residual signals are transmitted or used.
  • the encoding device 100 When skip mode is used, the encoding device 100 sends information indicating which block's motion information among spatial candidate or temporal candidate blocks is used as motion information of the target block to the decoding device 200 through a bitstream. Can be transmitted.
  • the encoding device 100 can generate entropy-coded information by performing entropy encoding on such information, and can signal the entropy-coded information to the decoding device 200 through a bitstream.
  • the decoding device 200 can extract entropy-encoded information from a bitstream and obtain information by performing entropy decoding on the entropy-encoded information.
  • the encoding device 100 may not transmit other syntax element information, such as MVD, to the decoding device 200.
  • the encoding device 100 may not signal syntax elements related to at least one of the MVD, the coded block flag, and the transform coefficient level to the decoding device 200.
  • Skip mode can also use the merge candidate list. That is, the merge candidate list can be used in both merge mode and skip mode.
  • the merge candidate list may be named “skip candidate list” or “merge/skip candidate list.”
  • skip mode may use a separate candidate list than merge mode.
  • the merge candidate list and merge candidate may be replaced with the skip candidate list and skip candidate, respectively.
  • the merge candidate list can be created before prediction by skip mode is performed.
  • the encoding device 100 may determine a merge candidate to be used for encoding the target block. For example, the encoding device 100 may perform predictions on the target block using merge candidates from the merge candidate list. The encoding device 100 may use a merge candidate that requires the minimum cost in prediction to encode the target block.
  • the encoding device 100 may determine whether to use skip mode when encoding the target block.
  • the encoding device 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction.
  • the decoding device 200 may perform inter prediction on the target block using inter prediction information of the bitstream.
  • Inter prediction information may include 1) mode information indicating whether skip mode is used, and 2) skip index.
  • the skip index may be the same as the merge index described above.
  • the target block can be encoded without a residual signal.
  • Inter prediction information may not include residual signals.
  • the bitstream may not include a residual signal.
  • the decoding device 200 can obtain a skip index from the bitstream only when the mode information indicates that skip mode is used. As described above, the merge index and skip index may be the same. The decoding device 200 can obtain a skip index from the bitstream only when the mode information indicates that merge mode or skip mode is used.
  • the skip index may indicate a merge candidate used to predict the target block among the merge candidates included in the merge candidate list.
  • the decoding device 200 may perform prediction on the target block using the merge candidate indicated by the skip index among the merge candidates included in the merge candidate list.
  • the motion vector of the target block can be specified by the motion vector of the merge candidate indicated by the skip index, the reference picture index, and the reference direction.
  • the current picture reference mode may refer to a prediction mode that uses a pre-reconstructed area within the target picture to which the target block belongs.
  • a motion vector may be used to specify a pre-reconstructed area. Whether the target block is encoded in the current picture reference mode can be determined using the reference picture index of the target block.
  • a flag or index indicating whether the target block is a block encoded in the current picture reference mode may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. Alternatively, whether the target block is a block coded in the current picture reference mode may be inferred through the reference picture index of the target block.
  • the target picture may exist at a fixed position or a random position within the reference picture list for the target block.
  • the fixed position may be a position where the reference picture index value is 0 or the very last position.
  • a separate reference picture index indicating this random position may be signaled from the coding device 100 to the decoding device 200.
  • Subblock merge mode may refer to a mode that derives motion information for a subblock of a CU.
  • motion information of the call sub-block of the target sub-block in the reference image i.e., sub-block based temporal merge candidate
  • affine control point motion vector A subblock merge candidate list may be created using a merge candidate (affine control point motion vector merge candidate).
  • divided target blocks can be created by dividing the target block diagonally. For each divided target block, motion information of each divided target block may be derived, and prediction samples for each divided target block may be derived using the derived motion information. The prediction sample of the target block may be derived through a weighted sum of the prediction samples of the divided target blocks.
  • the inter-intra combined prediction mode may be a mode in which a prediction sample of the target block is derived using a weighted sum of prediction samples generated by inter prediction and prediction samples generated by intra prediction.
  • the decoding device 200 can perform its own correction on the derived motion information. For example, the decoding device 200 may search a specified area based on the reference block indicated by the derived motion information and search for motion information with the minimum sum of absolute differences (SAD). And, the searched motion information can be derived as corrected motion information.
  • SAD minimum sum of absolute differences
  • the decoding device 200 may perform compensation for prediction samples derived through inter prediction using optical flow.
  • motion information to be used for prediction of the target block among motion information in the list can be specified through an index to the list.
  • the encoding device 100 may signal only the index of the element that causes the minimum cost in inter prediction of the target block among the elements of the list.
  • the encoding device 100 can encode an index and signal the encoded index.
  • the above-described lists may have to be derived in the same manner based on the same data in the encoding device 100 and the decoding device 200.
  • the same data may include a reconstructed picture and a reconstructed block.
  • the order of elements within the list may need to be constant.
  • Figure 10 shows spatial candidates according to an example.
  • the large block in the middle may represent the target block.
  • Five small blocks may represent spatial candidates.
  • the coordinates of the target block may be (xP, yP), and the size of the target block may be (nPSW, nPSH).
  • the spatial candidate A0 may be a block adjacent to the lower left corner of the target block.
  • A0 may be a block occupying a pixel at coordinates (xP - 1, yP + nPSH).
  • the spatial candidate A1 may be a block adjacent to the left of the target block.
  • A1 may be the lowest block among blocks adjacent to the left of the target block.
  • A1 may be a block adjacent to the top of A0.
  • A1 may be a block occupying a pixel at coordinates (xP - 1, yP + nPSH - 1).
  • the spatial candidate B0 may be a block adjacent to the upper right corner of the target block.
  • B0 may be a block occupying a pixel with coordinates (xP + nPSW, yP - 1).
  • Spatial candidate B1 may be a block adjacent to the top of the target block.
  • B1 may be the rightmost block among blocks adjacent to the top of the target block.
  • B1 may be a block adjacent to the left of B0.
  • B1 may be a block occupying a pixel with coordinates (xP + nPSW - 1, yP - 1).
  • Spatial candidate B2 may be a block adjacent to the upper left corner of the target block.
  • B2 may be a block occupying a pixel at coordinates (xP - 1, yP - 1).
  • candidate blocks may include spatial candidates and temporal candidates.
  • the above determination can be made by sequentially applying steps 1) to 4) below.
  • Step 1) If the PU containing the candidate block is outside the boundary of the picture, the availability of the candidate block may be set to false. “Availability is set to false” may mean the same as “set to unavailable.”
  • Step 2 If the PU containing the candidate block is outside the boundary of the slice, the availability of the candidate block may be set to false. If the target block and the candidate block are located in different slices, the availability of the candidate block may be set to false.
  • Step 3 If the PU containing the candidate block is outside the boundary of the tile, the availability of the candidate block may be set to false. If the target block and the candidate block are located within different tiles, the availability of the candidate block may be set to false.
  • Step 4 If the prediction mode of the PU including the candidate block is intra prediction mode, the availability of the candidate block may be set to false. If the PU containing the candidate block does not use inter prediction, the availability of the candidate block may be set to false.
  • Figure 11 shows the order of adding motion information of spatial candidates to a merge list according to an example.
  • the order of A1, B1, B0, A0, and B2 can be used. That is, motion information of available spatial candidates can be added to the merge list in the order of A1, B1, B0, A0, and B2.
  • the maximum number of merge candidates in the merge list can be set.
  • the set maximum number is indicated as N.
  • the set number may be transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the slice header of a slice may include N.
  • the maximum number of merge candidates in the merge list for the target block of the slice can be set by the slice header.
  • the value of N may be 5.
  • Motion information (i.e., merge candidate) can be added to the merge list in the order of steps 1) to 4) below.
  • Step 1) Among the spatial candidates, available spatial candidates can be added to the merge list.
  • Motion information of available spatial candidates can be added to the merge list in the order shown in FIG. 10. At this time, if the motion information of the available spatial candidate overlaps with other motion information that already exists in the merge list, the motion information may not be added to the merge list. Checking whether there is overlap with other motion information present in the list can be outlined as a “redundancy check.”
  • Step 2 If the number of motion information items in the merge list is smaller than N and a temporal candidate is available, the motion information of the temporal candidate may be added to the merge list. At this time, if the motion information of the available temporal candidate overlaps with other motion information that already exists in the merge list, the motion information may not be added to the merge list.
  • Step 3 If the number of motion information in the merge list is smaller than N, and the type of target slice is "B”, the combined motion information generated by combined bi-prediction will be added to the merge list. You can.
  • the target slice may be a slice containing the target block.
  • the combined motion information may be a combination of L0 motion information and L1 motion information.
  • L0 motion information may be motion information that refers only to the reference picture list L0.
  • L1 motion information may be motion information that refers only to the reference picture list L1.
  • L0 motion information there may be more than one L0 motion information. Additionally, within the merge list, there may be more than one L1 motion information.
  • which L0 motion information and which L1 motion information to use among one or more L0 motion information and one or more L1 motion information may be predefined.
  • One or more combined motion information may be generated in a predefined order by combined bidirectional prediction using pairs of different motion information in the merge list.
  • One of the pairs of different motion information may be L0 motion information and the other may be L1 motion information.
  • the combined motion information added with highest priority may be a combination of L0 motion information with a merge index of 0 and L1 motion information with a merge index of 1. If motion information with a merge index of 0 is not L0 motion information, or motion information with a merge index of 1 is not L1 motion information, the above combined motion information may not be generated and added.
  • the motion information added next may be a combination of L0 motion information with a merge index of 1 and L1 motion information with a merge index of 0. The specific combination below may follow other combinations in the video encoding/decoding field.
  • the combined motion information may not be added to the merge list.
  • Zero vector motion information may be motion information in which the motion vector is a zero vector.
  • Reference picture indices of one or more pieces of zero vector motion information may be different from each other.
  • the value of the reference picture index of the first zero vector motion information may be 0.
  • the value of the reference picture index of the second zero vector motion information may be 1.
  • the number of zero vector motion information may be equal to the number of reference pictures in the reference picture list.
  • the reference direction of zero vector motion information may be bidirectional. Both motion vectors may be zero vectors.
  • the number of zero vector motion information may be the smaller of the number of reference pictures in the reference picture list L0 and the number of reference pictures in the reference picture list L1.
  • a unidirectional reference direction may be used for a reference picture index that can be applied to only one reference picture list.
  • the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may sequentially add zero vector motion information to the merge list while changing the reference picture index.
  • the zero vector motion information may not be added to the merge list.
  • steps 1) to 4) described above is merely exemplary, and the order between steps may be changed. Additionally, some of the steps may be omitted depending on predefined conditions.
  • the maximum number of prediction motion vector candidates in the prediction motion vector candidate list may be predefined.
  • the predefined maximum number is denoted by N.
  • the predefined maximum number may be 2.
  • Motion information (i.e., predicted motion vector candidate) may be added to the predicted motion vector candidate list in the order of steps 1) to 3) below.
  • Step 1) Available spatial candidates among spatial candidates may be added to the predicted motion vector candidate list.
  • Spatial candidates may include a first spatial candidate and a second spatial candidate.
  • the first spatial candidate may be one of A0, A1, scaled A0, and scaled A1.
  • the second spatial candidate may be one of B0, B1, B2, scaled B0, scaled B1, and scaled B2.
  • Motion information of available spatial candidates may be added to the predicted motion vector candidate list in the order of the first spatial candidate and the second spatial candidate. At this time, if the motion information of the available spatial candidate overlaps with other motion information that already exists in the prediction motion vector candidate list, the motion information may not be added to the prediction motion vector candidate list. In other words, when the value of N is 2, if the motion information of the second spatial candidate is the same as the motion information of the first spatial candidate, the motion information of the second spatial candidate may not be added to the prediction motion vector candidate list.
  • Step 2 If the number of motion information items in the predicted motion vector candidate list is smaller than N and a temporal candidate is available, the motion information of the temporal candidate may be added to the predicted motion vector candidate list. At this time, if the motion information of the available temporal candidate overlaps with other motion information that already exists in the predicted motion vector candidate list, the motion information may not be added to the predicted motion vector candidate list.
  • Step 3 If the number of motion information items in the predicted motion vector candidate list is smaller than N, zero vector motion information may be added to the predicted motion vector candidate list.
  • Reference picture indices of one or more pieces of zero vector motion information may be different from each other.
  • the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may sequentially add zero vector motion information to the prediction motion vector candidate list while changing the reference picture index.
  • the zero vector motion information may not be added to the prediction motion vector candidate list.
  • steps 1) to 3) described above is merely exemplary, and the order between steps may be changed. Additionally, some of the steps may be omitted depending on predefined conditions.
  • Figure 12 explains the process of conversion and quantization according to an example.
  • a quantized level can be generated by performing a conversion and/or quantization process on the residual signal.
  • the residual signal can be generated as the difference between the original block and the prediction block.
  • the prediction block may be a block generated by intra prediction or inter prediction.
  • the residual signal can be converted to the frequency domain through a transformation process that is part of the quantization process.
  • Transformation kernels used for transformation may include various DCT kernels such as Discrete Cosine Transform (DCT) type 2 (DCT-II) and Discrete Sine Transform (DST) kernels. .
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DCT-II Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • transform kernels can perform a separable transform or a 2Dimensional (2D) non-separable transform on the residual signal.
  • the separable transformation may be a transformation that performs one-dimensional (1D) transformation on the residual signal in each of the horizontal and vertical directions.
  • DCT types and DST types adaptively used for 1D conversion may include DCT-V, DCT-VIII, DST-I, and DST-VII in addition to DCT-II, as shown in Table 3 and Table 4 below, respectively. there is.
  • a transform set can be used to derive the DCT type or DST type to be used for transformation.
  • Each transformation set may include multiple transformation candidates.
  • Each transformation candidate may be a DCT type or a DST type.
  • Table 5 below shows an example of a transform set applied to the horizontal direction and a transform set applied to the vertical direction according to the intra prediction mode.
  • transformation sets applied to the horizontal and vertical directions may be predefined according to the intra prediction mode of the target block.
  • the encoding device 100 may perform transformation and inverse transformation on the residual signal using the transformation included in the transformation set corresponding to the intra prediction mode of the target block.
  • the decoding apparatus 200 may perform inverse transformation on the residual signal using a transformation included in a transformation set corresponding to the intra prediction mode of the target block.
  • the set of transformations applied to the residual signal may be determined as illustrated in Tables 3, 4, and 5, and may be unsignaled. Transformation instruction information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. Transformation instruction information may be information indicating which transform candidate is used among a plurality of transform candidates included in a transform set applied to the residual signal.
  • transform sets each having three transforms may be configured according to the intra prediction mode.
  • the optimal transformation method can be selected among a total of 9 multiple transformation methods resulting from a combination of three transformations in the horizontal direction and three transformations in the vertical direction. Coding efficiency can be improved by encoding and/or decoding the residual signal using this optimal conversion method.
  • information about which transformation among the transformations belonging to the transformation set was used may be entropy encoded and/or decoded. Truncated unary binarization may be used to encode and/or decode this information.
  • the method using various transforms as described above can be applied to a residual signal generated by intra prediction or inter prediction.
  • Transformation may include at least one of primary transformation and secondary transformation.
  • a transform coefficient can be generated by performing a first-order transform on the residual signal, and a second-order transform coefficient can be generated by performing a second-order transform on the transform coefficient.
  • a primary transformation may be named primary. Additionally, the first-order transform may be named Adaptive Multiple Transform (AMT). AMT may mean that different transformations are applied to each of the 1D directions (i.e., vertical and horizontal directions) as described above.
  • the secondary transformation may be a transformation to improve the energy concentration of the transformation coefficient generated by the primary transformation.
  • Secondary transformations like primary transformations, can be either separable transformations or non-separable transformations.
  • the non-separable transform may be a Non-Separable Secondary Transform (NSST).
  • Primary transformation may be performed using at least one of a plurality of predefined transformation methods.
  • a plurality of predefined transformation methods include Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), and Karhunen-Loeve Transform (KLT)-based transformation, etc. It can be included.
  • the first-order transformation may be a transformation with various transformation types depending on the kernel function that defines DCT or DST.
  • the transformation type is 1) prediction mode of the target block (e.g., one of intra prediction and inter prediction), 2) size of the target block, 3) shape of the target block, 4) intra prediction mode of the target block. , 5) a component of the target block (e.g., one of the luma component and a chroma component), and 6) the partition type applied to the target block (e.g., Quad Tree (QT), Binary Tree (BT) ) and one of a Ternary Tree (TT).
  • QT Quad Tree
  • BT Binary Tree
  • TT Ternary Tree
  • the first-order transformation includes transformations such as DCT-2, DCT-5, DCT-7, DST-7, DST-1, DST-8, and DCT-8 according to the transformation kernels shown in Table 6 below. can do.
  • Table 6 illustrates various transform types and transform kernel functions for multiple transform selection (MTS).
  • MTS may mean that a combination of one or more DCT and/or DST transformation kernels is selected to transform the residual signal in the horizontal and/or vertical directions.
  • i and j may be integer values between 0 and N-1.
  • a secondary transform may be performed on the transformation coefficient generated by performing the primary transformation.
  • a set of transformations can be defined for second-order transformations.
  • Methods for deriving and/or determining a set of transformations such as those described above can be applied to secondary transformations as well as primary transformations.
  • Primary transformation and secondary transformation can be determined for a specified target.
  • a first-order transform and a second-order transform may be applied to one or more signal components of a luma component and a chroma component.
  • Whether to apply the first transform and/or the second transform may be determined according to at least one of coding parameters for the target block and/or the neighboring block.
  • whether to apply primary transformation and/or secondary transformation may be determined by the size and/or shape of the target block.
  • conversion information indicating the conversion method to be used for the target can be derived by using specified information.
  • the transformation information may include an index of the transformation to be used for primary transformation and/or secondary transformation.
  • the transformation information may indicate that the primary transformation and/or secondary transformation is not used.
  • the transformation method(s) applied to the primary transformation and/or secondary transformation indicated by the transformation information is applied to the target block and/or neighboring blocks. It may be determined according to at least one of the coding parameters for.
  • conversion information indicating a conversion method for a specified target may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • whether the primary transform is used, an index indicating the primary transform, whether the secondary transform is used, and an index indicating the secondary transform, etc. can be derived as transformation information in the decoding device 200. there is.
  • transformation information indicating whether to use the primary transformation, an index indicating the primary transformation, whether to use the secondary transformation, and an index indicating the secondary transformation may be signaled.
  • a quantized transform coefficient (i.e., a quantized level) may be generated by performing quantization on a result or a residual signal generated by performing a first-order transform and/or a second-order transform.
  • the quantized transform coefficients may be scanned according to at least one of (up-right) diagonal scanning, vertical scanning, and horizontal scanning, according to at least one of intra prediction mode, block size, and block type.
  • a block may be a transformation unit.
  • Each scanning can start at a specified starting point and end at a specified ending point.
  • the quantized transform coefficients can be changed into a one-dimensional vector form.
  • the horizontal scanning of FIG. 14 or the vertical scanning of FIG. 15 may be used instead of diagonal scanning, depending on the size of the block and/or the intra prediction mode.
  • Vertical scanning may be scanning two-dimensional block-shaped coefficients in a column direction.
  • Horizontal scanning may be scanning two-dimensional block-shaped coefficients in the row direction.
  • the inter prediction mode it may be determined which scanning among diagonal scanning, vertical scanning, and horizontal scanning will be used.
  • the quantized transform coefficients can be scanned along the diagonal, horizontal, or vertical directions.
  • Quantized transform coefficients can be expressed in block form.
  • a block may include multiple sub-blocks. Each subblock can be defined according to the minimum block size or minimum block type.
  • the scanning order according to the type or direction of scanning can first be applied to sub-blocks. Additionally, a scanning order according to the direction of scanning may be applied to the quantized transform coefficients within the sub-block.
  • the transform coefficients quantized by the first transform, second transform, and quantization of the residual signal of the target block are can be created.
  • one of three scanning orders can be applied to the four 4x4 sub-blocks, and quantized transform coefficients can be scanned for each 4x4 sub-block according to the scanning order.
  • the encoding device 100 may generate entropy-encoded quantized transform coefficients by performing entropy encoding on the scanned quantized transform coefficients, and generate a bitstream including the entropy-encoded quantized transform coefficients. .
  • the decoding device 200 can extract entropy-encoded quantized transform coefficients from a bitstream and generate quantized transform coefficients by performing entropy decoding on the entropy-encoded quantized transform coefficients.
  • Quantized transformation coefficients can be arranged in a two-dimensional block form through inverse scanning. At this time, as a reverse scanning method, at least one of (upper right) diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be performed.
  • dequantization may be performed on the quantized transform coefficients.
  • the secondary inverse transformation may be performed on the result generated by performing the inverse quantization.
  • the first inversion may be performed on the result generated by performing the second inversion.
  • a reconstructed residual signal can be generated by performing a first-order inversion on the result generated by performing a second-order inversion.
  • inverse mapping of the dynamic range may be performed before in-loop filtering.
  • the dynamic range can be divided into 16 equal pieces, and a mapping function for each piece can be signaled.
  • the mapping function can be signaled at the slice level or tile group level.
  • a reverse mapping function for performing reverse mapping may be derived based on the mapping function.
  • In-loop filtering storage of reference pictures, and motion compensation can be performed in the demapped region.
  • a prediction block generated through inter prediction can be converted into a mapped area by mapping using a mapping function, and the converted prediction block can be used to generate a reconstructed block.
  • the prediction block generated by intra prediction can be used to generate a reconstructed block without mapping and/or demapping.
  • the residual block can be converted to a demapped region by performing scaling on the chroma component of the mapped area.
  • Whether scaling is available can be signaled at the slice level or tile group level.
  • scaling can only be applied if mapping for the luma component is available and the splitting of the luma component and the splitting of the chroma component follow the same tree structure.
  • Scaling may be performed based on the average of the values of samples of the luma prediction block corresponding to the chroma prediction block. At this time, if the target block uses inter prediction, the luma prediction block may mean a mapped luma prediction block.
  • the value required for scaling can be derived by referring to the look-up table using the index of the piece to which the average value of the samples of the luma prediction block belongs.
  • the residual block By performing scaling on the residual block using the finally derived value, the residual block can be converted into a demapped area. Thereafter, for the chroma component block, reconstruction, intra prediction, inter prediction, in-loop filtering, and storage of the reference picture can be performed in the demapped region.
  • information indicating whether mapping and/or de-mapping of such luma components and chroma components is available may be signaled through a sequence parameter set.
  • the prediction block of the target block may be generated based on the block vector.
  • a block vector may indicate displacement between a target block and a reference block.
  • the reference block may be a block in the target image.
  • the prediction mode that generates a prediction block with reference to the target image may be called an intra block copy (IBC) mode.
  • IBC intra block copy
  • IBC mode can be applied to CUs of a specified size.
  • IBC mode can be applied to MxN CU.
  • M and N may be less than or equal to 64.
  • IBC mode may include skip mode, merge mode, and AMVP mode.
  • skip mode or merge mode a merge candidate list may be constructed, and a merge index may be signaled, thereby specifying one merge candidate among the merge candidates in the merge candidate list.
  • the block vector of the specified merge candidate can be used as the block vector of the target block.
  • differential block vectors can be signaled. Additionally, the prediction block vector may be derived from the left neighboring block and the top neighboring block of the target block. Additionally, an index regarding which neighboring block will be used may be signaled.
  • the prediction block in IBC mode may be included in the target CTU or the left CTU, and may be limited to blocks within the previously reconstructed area.
  • the value of the block vector may be limited so that the prediction block of the target block is located within a specified area.
  • the specified area may be an area of three 64x64 blocks that are encoded and/or decoded before the 64x64 block containing the target block.
  • Figure 16 is a structural diagram of an encoding device according to an embodiment.
  • the encoding device 1600 may correspond to the encoding device 100 described above.
  • the encoding device 1600 includes a processing unit 1610, a memory 1630, a user interface (UI) input device 1650, a UI output device 1660, and storage that communicate with each other through a bus 1690. (1640) may be included. Additionally, the encoding device 1600 may further include a communication unit 1620 connected to the network 1699.
  • UI user interface
  • the processing unit 1610 may be a semiconductor device that executes processing instructions stored in a central processing unit (CPU), memory 1630, or storage 1640.
  • the processing unit 1610 may be at least one hardware processor.
  • the processing unit 1610 may generate and process signals, data, or information that are input to the encoding device 1600, output from the encoding device 1600, or used inside the encoding device 1600. Inspection, comparison, and judgment related to data or information can be performed. That is, in an embodiment, generation and processing of data or information, and inspection, comparison, and judgment related to the data or information may be performed by the processing unit 1610.
  • the processing unit 1610 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, and an inverse quantization unit. It may include a unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.
  • Inter prediction unit 110, intra prediction unit 120, switch 115, subtractor 125, transform unit 130, quantization unit 140, entropy encoding unit 150, inverse quantization unit 160, At least some of the inverse transform unit 170, the adder 175, the filter unit 180, and the reference picture buffer 190 may be program modules and may communicate with an external device or system.
  • Program modules may be included in the encoding device 1600 in the form of an operating system, application program module, and other program modules.
  • Program modules may be physically stored on various known storage devices. Additionally, at least some of these program modules may be stored in a remote memory device capable of communicating with the encoding device 1600.
  • Program modules are routines, subroutines, programs, objects, components, and data that perform a function or operation according to an embodiment or implement an abstract data type according to an embodiment. It may include data structures, etc., but is not limited thereto.
  • Program modules may be composed of instructions or codes that are executed by at least one processor of the encoding device 1600.
  • the processing unit 1610 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, and an inverse quantization unit. Commands or codes of the unit 160, the inverse transform unit 170, the adder 175, the filter unit 180, and the reference picture buffer 190 can be executed.
  • the storage unit may represent memory 1630 and/or storage 1640.
  • Memory 1630 and storage 1640 may be various types of volatile or non-volatile storage media.
  • the memory 1630 may include at least one of ROM 1631 and RAM 1632.
  • the storage unit may store data or information used for the operation of the encoding device 1600.
  • data or information held by the encoding device 1600 may be stored in the storage unit.
  • the storage unit can store pictures, blocks, lists, motion information, inter prediction information, and bitstreams.
  • the encoding device 1600 may be implemented in a computer system that includes a recording medium that can be read by a computer.
  • the recording medium may store at least one module required for the encoding device 1600 to operate.
  • the memory 1630 may store at least one module, and the at least one module may be configured to be executed by the processing unit 1610.
  • Functions related to communication of data or information of the encoding device 1600 may be performed through the communication unit 1620.
  • the communication unit 1620 may transmit a bitstream to the decoding device 1700, which will be described later.
  • Figure 17 is a structural diagram of a decoding device according to an embodiment.
  • the decoding device 1700 may correspond to the decoding device 200 described above.
  • the decryption device 1700 includes a processing unit 1710, a memory 1730, a user interface (UI) input device 1750, a UI output device 1760, and storage that communicate with each other through a bus 1790. (1740). Additionally, the decryption device 1700 may further include a communication unit 1720 connected to the network 1799.
  • the processing unit 1710 may be a semiconductor device that executes processing instructions stored in a central processing unit (CPU), memory 1730, or storage 1740.
  • the processing unit 1710 may be at least one hardware processor.
  • the processing unit 1710 may generate and process signals, data, or information that are input to the decoding device 1700, output from the decoding device 1700, or used inside the decoding device 1700. Inspection, comparison, and judgment related to data or information can be performed. That is, in an embodiment, generation and processing of data or information, and inspection, comparison, and judgment related to the data or information may be performed by the processing unit 1710.
  • the processing unit 1710 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, a switch 245, an adder 255, and a filter. It may include a unit 260 and a reference picture buffer 270.
  • Entropy decoding unit 210, inverse quantization unit 220, inverse transform unit 230, intra prediction unit 240, inter prediction unit 250, switch 245, adder 255, filter unit 260, and At least some of the reference picture buffers 270 may be program modules and may communicate with an external device or system.
  • Program modules may be included in the decryption device 1700 in the form of an operating system, application program module, and other program modules.
  • Program modules may be physically stored on various known storage devices. Additionally, at least some of these program modules may be stored in a remote memory device capable of communicating with the decoding device 1700.
  • Program modules are routines, subroutines, programs, objects, components, and data that perform a function or operation according to an embodiment or implement an abstract data type according to an embodiment. It may include data structures, etc., but is not limited thereto.
  • Program modules may be composed of instructions or codes that are executed by at least one processor of the decoding device 1700.
  • the processing unit 1710 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, a switch 245, an adder 255, and a filter. Instructions or codes of the unit 260 and the reference picture buffer 270 may be executed.
  • the storage unit may represent memory 1730 and/or storage 1740.
  • Memory 1730 and storage 1740 may be various types of volatile or non-volatile storage media.
  • the memory 1730 may include at least one of ROM 1731 and RAM 1732.
  • the storage unit may store data or information used for the operation of the decoding device 1700.
  • data or information held by the decoding device 1700 may be stored in the storage unit.
  • the storage unit can store pictures, blocks, lists, motion information, inter prediction information, and bitstreams.
  • the decryption device 1700 may be implemented in a computer system that includes a recording medium that can be read by a computer.
  • the recording medium may store at least one module required for the decoding device 1700 to operate.
  • the memory 1730 may store at least one module, and the at least one module may be configured to be executed by the processing unit 1710.
  • Functions related to communication of data or information of the decryption device 1700 may be performed through the communication unit 1720.
  • the communication unit 1720 may receive a bitstream from the encoding device 1600.
  • the processing unit may refer to the processing unit 1610 of the encoding device 1600 and/or the processing unit 1710 of the decoding device 1700.
  • the processing unit may represent switch 115 and/or switch 245.
  • the processing unit may represent an inter prediction unit 110, a subtractor 125, and an adder 175, and may represent an inter prediction unit 250 and an adder 255.
  • the processing unit may represent an intra prediction unit 120, a subtractor 125, and an adder 175, and may represent an intra prediction unit 240 and an adder 255.
  • the processing unit may represent a transformation unit 130 and an inverse transformation unit 170, and may indicate an inverse transformation unit 230.
  • the processing unit may represent a quantization unit 140 and an inverse quantization unit 160, and may represent an inverse quantization unit 220.
  • the processing unit may represent an entropy encoding unit 150 and/or an entropy decoding unit 210.
  • the processing unit may represent a filter unit 180 and/or a filter unit 260.
  • the processing unit may represent a reference picture buffer 190 and/or a reference picture buffer 270.
  • Artificial neural network-based image coding technology encodes and decodes the input image itself at once, converting the input image into a hidden vector, quantizing the components of the hidden vector, and then performing entropy coding through an artificial neural network-based probability model.
  • This is a structure that transmits the encoded bitstream from the encoder to the decoder. For this reason, in the case of high-resolution images, there is a disadvantage in that it is difficult to encode and decode in a system environment with limited hardware resources.
  • the input image is divided into blocks and each block is encoded and decoded using an artificial neural network. This is called a block-based artificial neural network-based image encoding technology.
  • the image coding technology using this block-based artificial neural network also has a limitation in that it cannot use information surrounding the block, making it difficult to improve coding performance.
  • the embodiment of this specification achieves higher efficiency than the conventional encoding method by applying different encoding methods according to the characteristics of each unit block to the block-based artificial neural network-based image encoding technology.
  • Different encoding methods include a mode in which each unit block is divided into several sub-blocks and encoded, or a mode in which the unit block is downscaled into one block and encoded.
  • Figure 18 shows an artificial neural network-based image encoding/decoding structure.
  • the artificial neural network-based encoder converts the input image (x) to be encoded into a hidden vector (y) through a hidden vector transformation neural network, quantizes each component of the hidden vector ( ), the quantized hidden vector is converted into a bitstream through entropy coding based on the hidden vector probability model, and then transmitted to an artificial neural network-based decoder.
  • the artificial neural network-based decoder performs entropy decoding on the bitstream transmitted from the artificial neural network-based encoder again based on the hidden vector probability model to restore it to a quantized hidden vector ( ), a restored image of the same dimension as the input image ( ) is output.
  • blocks indicated by dotted lines indicate learnable parameters or neural networks. Learnable parameters and neural networks can be learned through loss functions and backpropagation algorithms.
  • the loss function is the MSE (Mean Square Error) between the input image and the restored image and the hidden vector probability model. Entropy calculated through Includes both, and this optimization method that takes into account both the image quality and bit quantity of the restored image is called rate-distortion optimization, where E stands for expectation.
  • Figure 19 shows an example of a hidden vector transformation neural network
  • Figure 20 shows an example of a hidden vector restoration neural network.
  • the hidden vector transformation neural network is a neural network that receives an image as input and outputs a hidden vector
  • the hidden vector restoration neural network is a neural network that receives a quantized hidden vector as input and outputs a restored image.
  • the input image is three-dimensional image information consisting of three channels of RGB or YCbCr, height, and width
  • (W) is a feature map that becomes smaller.
  • the input image may be 2D image information or 3D image information with N channels.
  • an input image may consist of three channels: RGB or YCbCr.
  • N can be 1, 2, 3, or a positive integer.
  • a hidden vector may mean a feature map with M channels.
  • M can be 64, 128, 192, or any positive integer.
  • the width and height of the hidden vector may be the same as the width and height of the input image, respectively. Or, for example, at least one of the width and height of the hidden vector may be smaller than the width and height of the input image.
  • GDN Generalized Divisive Normalization
  • the size of the kernel and stride used in the convolution layer and the corresponding number of convolution layers and GDN can be changed in consideration of rate-distortion optimization and/or supporting hardware resources.
  • each convolutional layer uses a different-sized kernel and/or a different-sized stride, or at least one convolutional layer uses a different-sized kernel than the other convolutional layers. You can also use kernels and/or strides of different sizes.
  • Hidden vector restoration neural network the convolution layer of the hidden vector transformation neural network is replaced with a transposed convolution layer, and the non-linear layer is implemented using Inverse Generalized Divisive Normalization (IGDN).
  • IGDN Inverse Generalized Divisive Normalization
  • the hidden vector generated by the transformation neural network is transmitted to the restoration neural network in a quantized state.
  • Quantization is the mapping of values within a specific range to a specific value, and can be used to limit the number of values that can be expressed. Quantization can be broadly divided into uniform quantization and non-uniform quantization. Uniform quantization is when the range mapped to a specific value is the same, and non-uniform quantization is when the mapped range for each value can be different.
  • the component values of the hidden vector are also quantized. Uniform quantization is mainly used because the hidden vector transformation neural network guarantees non-linear transformation.
  • quantization is a process of adding uniform noise between -0.5 and 0.5 instead of quantization at the training time when training the artificial neural network so that the backpropagation algorithm can be used (mathematics) It can be replaced with Equation 1), and it can be replaced using a rounding operation (Equation 2) at the inference time when prediction or classification of new input data is performed using a learned artificial neural network.
  • Equation 2 a rounding operation
  • inference can also be performed in the image decoding process.
  • dequantization of the quantized hidden vector can be performed through a rounding operation.
  • Equation 1 is the hidden vector with uniform noise added, is the quantized hidden vector, is Uniform distribution, and Round() is a rounding operation.
  • the quantized hidden vector is transmitted to the restoration neural network in an entropy-encoded state.
  • Entropy coding is to perform entropy-based coding when the probability distribution for the occurrence value of a random variable is known. Arithmetic coding is an example.
  • Artificial neural network-based image coding methods perform entropy coding and entropy decoding on quantized hidden vectors in the encoder and decoder, respectively.
  • Entropy encoding and decoding of hidden vectors is achieved using the hidden vector probability model (i.e., entropy model). This is done through can be designed with learnable parameters or probability distributions estimated through a neural network.
  • entropy model i.e., entropy model
  • the hidden vector probability model is for each component of the hidden vector It can be designed as shown in Equation 3 under the assumption that are independent of each other.
  • the probability model of the hidden vector with uniform noise in (-1/2, 1/2) (Equation 4) and the probability model of the quantized hidden vector (Equation 5) are the probability model of the hidden vector and the uniform distribution. It can be expressed as a convolution operation between
  • Equations 4 and 5 * is a convolution operation, and unless otherwise specified, the hidden vector probability model refers to the probability model of the quantized hidden vector.
  • the probability model of the hidden vector can be roughly divided into a probability model that is independent of the input image and a probability model that is dependent on the input image.
  • the same probability model is used for all input images, and in the latter case, an additional neural network structure is included, and through this, the probability model is estimated and used differently depending on the input image.
  • the probability model of the hidden vector is dependent on the input image has better encoding efficiency than when it is not, so it is mainly used.
  • the hidden vector probability model can be designed as a parametric model or a non-parametric model.
  • a parametric model Gaussian distribution or Laplacian distribution can be used, and in the case of a non-parametric model, it can be implemented by appropriately using arithmetic operation results of learnable parameters and nonlinear functions.
  • Figure 18 can be seen as an example of a case where the probability model of the hidden vector is independent of the input image.
  • Equation 6 is an example of a hidden vector probability model, which is designed with a Laplace distribution using learnable parameters ⁇ and ⁇ .
  • Equation 6 Lap means the Laplace distribution, and ⁇ and ⁇ are the mean and scale information, which are parameters of the Laplace distribution, and can have the same dimension as the hidden vector. are respectively refers to each component of Here, the dimension may mean the number of channels.
  • Figure 21 shows an image encoding/decoding structure based on an artificial neural network when the probability model of the hidden vector is dependent on the input image.
  • the structure of Figure 18 includes a super-dictionary information conversion neural network, a super-dictionary information probability model, and super-dictionary information restoration. It further includes a neural network.
  • the super-dictionary information conversion neural network is a neural network that receives a hidden vector as input and outputs super-dictionary information z
  • the super-dictionary information restoration neural network is a neural network that receives quantized super-dictionary information. takes as input and is the parameter of the hidden vector probability model. and It is a neural network that outputs.
  • Super-dictionary information is also transmitted to the decoder in the form of a bitstream through quantization and entropy encoding in the encoder, and at this time, the super-dictionary information probability model is used for entropy encoding.
  • the super-prior information probability model can use the hidden vector probability model that is independent of the input image described above.
  • Figure 22 shows an example of a super-dictionary information conversion neural network, using one convolutional layer with a 3x3 kernel as stride 1, two convolutional layers with a 5x5 kernel as stride 2, and a non-linear layer It uses ReLU (Retified Linear Unit).
  • ReLU Retified Linear Unit
  • the number of convolutional layers constituting the super-dictionary information transformation neural network and the size and stride value of the kernel used in the convolutional layer can be changed as needed, and the nonlinear Layers can also use one or more of several nonlinear activation functions.
  • Figure 23 shows an example of a super-dictionary information restoration neural network.
  • the absolute value operation is excluded, the convolutional layer with a 5x5 kernel is replaced with a transpose convolutional layer, and then one ReLU layer is used. It is implemented by adding
  • Artificial neural network-based image encoding is performed using learnable parameters and neural networks. Learning of these parameters and neural networks can be accomplished by updating the weights of the parameters and neural networks in a way that minimizes a specific loss function calculated from learning data.
  • the neural network for image encoding uses end-to-end learning to simultaneously minimize distortion between the input image and the restored image and the bit rate of the bitstream transmitted from the encoder to the decoder. This is done, and this optimization method can be called rate-distortion optimization.
  • distortion can be done using MSE (Mean Square Error) or MS-SSIM (Multi-Scale Structural Similarity Index Measure) between the input image and the restored image, and the bit rate can be determined by entropy calculated by the hidden vector probability model (i.e. average amount of information) can be used.
  • MSE Mel Square Error
  • MS-SSIM Multi-Scale Structural Similarity Index Measure
  • the constant ⁇ is used to determine the ratio between distortion and bit rate, and by using ⁇ as in Equation 7, the desired image quality level can be determined. In general, the larger ⁇ , the higher the image quality level.
  • Equation 8 when the probability model of the hidden vector is dependent on the input image, an entropy term is additionally included in the loss function for bitstream transmission of super-dictionary information (Equation 8), where L is the loss function, is the reconstructed image, d is a distortion function such as MSE or MS-SSIM.
  • the artificial neural network-based video coding method internally uses the artificial neural network-based image coding method, and a method of removing temporal redundancy can be used together.
  • Temporal redundancy can be removed using a reference frame, and in particular, the image encoded using this reference frame is called a P-frame or B-frame.
  • a P-video may refer to an image that uses only one reference image
  • a B-video may refer to an image that uses two or more reference images.
  • an image encoded without a reference image is called an I-image (I-frame), and encoding of an I-image can be performed in the same manner as image encoding.
  • Artificial neural network-based video coding methods can be broadly divided into methods to reduce temporal redundancy by using reference images in the image domain, and methods to reduce temporal redundancy by utilizing reference images in latent space.
  • Utilizing a reference image in the video domain follows a similar structure to the traditional video coding method, and utilizing a reference image in a hidden space is a new method that can be used in artificial neural network-based video coding to solve error propagation, which is a problem in video coding. This is a way to solve (Error propagation).
  • Error propagation refers to the accumulation of image quality degradation within the image as the restored image is repeatedly used as a reference image, resulting in significant deterioration.
  • Figure 24 shows an artificial neural network-based video encoding method using a method of reducing temporal redundancy in the video domain. This is a method that implements and applies methods such as the use of a residual frame using a reference image, motion estimation through an optical flow network, and motion compensation based on a neural network.
  • the current video is encoded using an artificial neural network-based video encoding method using a method to reduce temporal redundancy in the video domain.
  • the general process performed by the encoder is as follows 1) to 4).
  • the motion vector conversion neural network (Motion Vector Encoder Network) converts the motion vector Motion vector converted using as input Output and quantized motion vector is transmitted to the decoder through entropy encoding.
  • the residual image which is the difference between is used as the input of the residual image transformation network (Residual Encoder Network) to obtain the hidden vector. and output the quantized hidden vector. is transmitted to the decoder through entropy encoding.
  • residual image transformation network residual Encoder Network
  • a reconstructed image is restored using an artificial neural network-based video decoding method using a method of reducing temporal redundancy in the image domain.
  • the general process performed by the decoder when restoring is as follows 1) to 4).
  • Residual hidden vector restoration network (Residual Decoder Network) is a quantized hidden vector Restored residual image using as input outputs.
  • the motion compensation neural network uses the restored reference image existing in the restored image buffer. and motion vector Predicted image using as input creates .
  • the artificial neural network-based video encoding method can be said to include an artificial neural network-based image encoding method.
  • Various machine vision tasks such as object classification, object recognition, object detection, object segmentation, and object tracking, or resolution improvement (super-
  • ANN artificial neural networks
  • An artificial neural network model that performs a machine task usually consists of a feature map extraction means that extracts features from input data or an input image, and a task execution means that actually performs a specific machine task based on the extracted features.
  • a feature map extraction means that extracts features from input data or an input image
  • a task execution means that actually performs a specific machine task based on the extracted features.
  • Figure 25 shows the structure of Mask R-CNN, an artificial neural network model used for object region segmentation.
  • a Feature Pyramid Network (FPN) is used as a means of extracting feature maps
  • a Region Proposal Network RPN
  • ROI Heads ROI Heads
  • Figure 26 shows an example of a feature map extracted through the FPN of the Mask R-CNN of Figure 25.
  • the shape of the feature map can be expressed as a two-dimensional array (width x height), and since the feature map of one layer usually consists of several channels, the feature map of each layer is (width_size x height_ It can be expressed as a three-dimensional array with a size of size x number of channels.
  • Fk can be expressed as a three-dimensional array Fk[x][y][c] composed of extracted feature values.
  • x and y represent the horizontal and vertical positions of the feature value, respectively
  • c represents the channel index.
  • the feature map of each layer consists of 256 channels, and Figure 26 shows as an example only the feature map corresponding to the first channel among the feature maps of each layer.
  • Figure 26 shows as an example only the feature map corresponding to the first channel among the feature maps of each layer.
  • Figure 27 shows a model in which feature map extraction and task performance are performed separately on different devices.
  • FIG. 27 represents a situation in which means for extracting feature maps exist in a mobile device, but means for performing specific tasks such as object segmentation, disparity map estimation, or image restoration exist in a cloud server.
  • the feature map extracted from the mobile device is delivered to the server, and the server's task performance results are delivered back to the mobile device.
  • the extracted feature map when the feature map extraction means and the task execution means are separated, the extracted feature map must be delivered to the task execution means, minimizing the amount of data of the feature map to be transmitted or stored while minimizing the degradation of task performance.
  • a feature map encoding method is needed to do this.
  • the feature map extraction means and the task execution means exist in one device, there may be a case where the extracted feature map is stored in a storage device and used in a later task execution method. Even in this case, the feature map An encoding method is needed.
  • the human visual system may be more sensitive to luminance signals (Y) than color difference signals (Cb, Cr). Signals expressed in RGB may have significant redundancy because the correlation between each channel is high.
  • the amount of information to be encoded for the input image can be reduced.
  • YCbCr color space is a color conversion standard established in 1982.
  • ITU-RBT.601 is a standard established for SD level and BT.709 is a standard established for HD level.
  • YCbCr sampling formats include 4:4:4 sampling ( Figure 28a), 4:2:2 sampling ( Figure 28b), and 4:2:0 sampling ( Figure 28c).
  • 4:4:4 sampling has the same resolution of Y, Cb, and Cr and stores the chrominance components as the original.
  • the ratio of the horizontal chrominance component to the luminance component is 1:1
  • the ratio of the vertical chrominance component to the luminance component is 1:2.
  • the ratio of the horizontal and vertical chrominance components and luminance components is 1:2.
  • the YCbCr sampling format is one of 4:2:2 sampling and 4:2:0 sampling
  • downsample the Y channel or upsample the Cb channel and Cr channel before being used as input to the artificial neural network This is performed, and the results of downsampling or upsampling can be used as input to an artificial neural network.
  • conventional video coding technology adopts a block-based coding method.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • CU coding unit
  • the CU split block is divided into a prediction unit (PU) block and a transform unit (TU) split block.
  • PU prediction unit
  • TU transform unit
  • the optimal split block (CU/PU/TU) combination uses an optimal mode determination method based on the minimum rate-distortion value, as shown in Equation 9.
  • Equation 9 the encoding mode that minimizes the number of generated bits and minimizes distortion of restored image quality is selected as the final encoding mode, and QP is a quantization parameter.
  • Artificial neural network-based image encoding methods have the characteristic of processing input images at once. Because of these characteristics, high-resolution image encoding may not be possible using the same method in a system environment with limited hardware resources.
  • the input image can be divided into unit blocks, and then encoding and decoding can be performed for each divided unit block, which is called block-based artificial neural network-based image coding.
  • the input image can be divided into two or more unit blocks as shown in FIG. 29.
  • Figure 30 is a block diagram of an image encoding and decoding method using block-based adaptive resizing and sampling according to an embodiment.
  • the encoding target image may be an input image to be encoded or a residual image between a predicted image for the input image to be encoded and the input image to be encoded. Additionally, the video to be encoded may be expanded into a feature map or a multi-resolution feature map.
  • the encoder can perform a unit block division function, an encoding mode determination function, a sub-block configuration function, and a sub-block encoding function
  • the decoder can perform an encoding mode restoration function, a sub-block decoding function, a unit block reconstruction function, and an image reconstruction function. You can.
  • Unit block division means dividing an image to be encoded into two or more unit blocks.
  • B(x, y) is a unit block divided from the video to be encoded.
  • Deciding the encoding mode means determining the encoding mode for each unit block divided by unit block division. Rate-distortion optimization can be used to determine the encoding mode for each unit block.
  • Determining the encoding mode in the unit block to be currently encoded through rate-distortion optimization means the rate-distortion-based cost when all or part of the available encoding modes are applied to the current unit block to be encoded. This may mean calculating a function and determining the encoding mode with the lowest calculated rate-distortion-based cost as the encoding mode in the corresponding unit block.
  • Coding modes that can be used to encode a unit block may include using a normal image coding method (eg, HEVC or VVC) and an artificial neural network-based image coding method.
  • a normal image coding method eg, HEVC or VVC
  • an artificial neural network-based image coding method e.g, a neural network-based image coding method
  • the cost function of Equation 7 or Equation 8 can be used as a rate-distortion based cost function.
  • the cost function described with reference to Equation 9 and Equation 10 can be used.
  • Information about the determined encoding mode may be transmitted and included in the bitstream so that the decoder can know it.
  • Sub-block configuration means configuring the sub-block in a way that corresponds to the determined encoding mode.
  • the method of configuring a unit block into sub-blocks may vary depending on the encoding mode.
  • b(x, y) is a subblock generated from the unit block.
  • Figure 32 shows an example of dividing an input image into unit blocks of size pMxqN.
  • Each unit block can be divided into various sub-blocks, and the size and shape of the sub-blocks can be changed by adjusting the p, q, M, and N values.
  • Sub-blocks can be configured hierarchically by considering sub-blocks constructed from unit blocks as unit blocks and configuring sub-blocks again.
  • the division depth can be defined according to the level of hierarchy of hierarchical subblocks.
  • Figure 33 shows an example of recursively/hierarchically configuring sub-blocks in a unit block of size 2Nx2N.
  • the division depth is 0, and if the sub-block is regarded as a unit block and the sub-block is constructed from the unit block, the division depth is 1.
  • Subblocks and hierarchical subblocks may be determined using different encoding modes.
  • Sub-block encoding can perform the operations of a typical image encoding device (FIG. 1) or a neural network-based image encoding device (FIG. 18), and encodes the sub-block to output a bitstream containing mode information and sub-block information. You can do this.
  • a typical video encoding device uses a video encoder (see FIG. 1) within HEVC (ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding) or VVC (ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding).
  • HEVC ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding
  • VVC VVC (ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding).
  • images can be encoded through processes such as transformation, quantization, entropy coding, motion prediction, motion compensation, and intra prediction.
  • the neural network-based image encoding device converts the input image to be encoded into a hidden vector through a hidden vector transformation neural network, quantizes each component of the hidden vector, and converts the quantized hidden vector into a hidden vector probability. Convert it to a bitstream through model-based entropy encoding.
  • different image quality levels can be used depending on the encoding mode of the unit block, and different neural network-based image encoders can also be used.
  • Encoding mode recovery is restoring encoding mode information from the bitstream transmitted from the encoder.
  • Lower block decoding is to decode information about a lower block in a bitstream transmitted from an encoder, and can perform the operation of a typical video decoding device (FIG. 2) or a neural network-based decoding device (FIG. 18). is the restored subblock.
  • a typical video decoding device is a video decoder within HEVC (ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding) or VVC (ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding) (see Figure 2). It can mean that the image can be decoded through processes such as entropy decoding, inverse quantization, inverse transformation, motion compensation, and intra prediction.
  • the neural network-based image decoding device entropy decodes the bitstream transmitted from the neural network-based encoder based on a hidden vector probability model to restore the quantized hidden vector, and restore the quantized hidden vector to the hidden vector. It is used as an input to a neural network and is restored to a restored image with the same dimensions as the input image.
  • Sub-block decoding may use different sub-block decoding means depending on the encoding mode of the unit block.
  • different quantization parameters can be used depending on the encoding mode of the unit block.
  • different neural network-based image encoders can be used depending on the encoding mode of the unit block.
  • Unit block reconstruction reconstructs the restored sub-block into a unit block.
  • Encoding mode information transmitted from the encoder can be used to reconstruct the unit block.
  • the method of reconstructing sub-blocks into unit blocks may vary depending on the encoding mode. is the restored unit block.
  • Image reconstruction reconstructs the image using the restored unit blocks and outputs the restored image.
  • the encoding modes that can be determined for each unit block in determining the encoding mode of the encoder are 1) sub-block split encoding mode, 2) size adjustment encoding mode through resolution adjustment, and 3) sub-block through sampling. It may be any one of split coding modes.
  • Figure 34 shows an example of dividing a unit block of size 2Nx2N into sub-blocks of size NxN through a zigzag scanning technique
  • Figure 35 shows an example of dividing a decrypted sub-block of size NxN into unit blocks of size 2Nx2N through a zigzag scanning technique. An example of reconstruction is shown.
  • the sub-block configuration in the sub-block split coding mode consists of dividing the current unit block B(x, y) into two or more sub-blocks, for example, in FIG. 34. , , or Split into four, where (x, y) is the position of the sample in the block.
  • a sub-block can be encoded into a bitstream through sub-block encoding.
  • Unit block reconstruction in the sub-block split coding mode may mean restoration of each sub-block or all sub-blocks constituting the unit block.
  • unit block reconstruction in the sub-block partition coding mode may involve tiling the restored sub-blocks according to a predefined order.
  • Decrypted subblock A unit block decrypted by tiling according to a predefined order. can be created.
  • sub-block configuration is to configure sub-blocks by performing low-resolution at a specific rate (0 ⁇ r ⁇ 1) on the current unit block to be encoded.
  • one sub-block b(x, y) can be generated by low-resolution the unit block B(x, y).
  • methods of lowering the resolution include using a fixed filter such as bi-linear interpolation or bi-cubic interpolation, or using a learnable artificial neural network.
  • a fixed filter such as bi-linear interpolation or bi-cubic interpolation
  • a learnable artificial neural network Each can be considered a different encoding mode depending on the ratio r used when increasing or decreasing resolution.
  • Figure 36 shows an example of resizing a unit block B(x, y) of size 2Nx2N into a subblock b(x, y) of size NxN through bi-cubic interpolation.
  • a filter that converts the chrominance channel to a lower resolution than the luminance channel may be used.
  • Figure 37 is an example of adjusting the size of a unit block by lowering the resolution of an image with the YCbCr color space by lowering the resolution of the luminance channel to 1/2 resolution and lowering the resolution of the chrominance channel to 1/4 resolution. It shows.
  • a sub-block can be encoded into a bitstream through sub-block encoding.
  • the bitstream for the sub-block is restored back to the sub-block through sub-block decoding in the decoder.
  • unit block reconstruction performs high resolution on the restored sub-block by the reciprocal of a specific ratio (1/r>1) determined by the encoder.
  • methods of increasing resolution include using a fixed filter such as bi-linear interpolation or bi-cubic interpolation, or using a learnable artificial neural network.
  • Figure 38 shows the restored NxN size subblock A unit block of size 2Nx2N This shows an example of reconstruction.
  • information about the ratio r may be signaled/encoded/decoded.
  • sub-block configuration involves sampling the current unit block to be encoded and dividing it into two or more sub-blocks.
  • the unit block is divided into mxn sampling units and then the samples at the same location in all sampling units are reconstructed to be composed of two or more different sub-blocks. You can.
  • Figure 39 shows that unit block B(x, y) is divided into 2x2 sampling units and then samples at the same position in all sampling units are reconstructed to form four different sub-blocks. , , , This shows how to divide.
  • a sub-block can be encoded into a bitstream through sub-block encoding.
  • the bitstream for the sub-block is restored back to the sub-block through sub-block decoding in the decoder.
  • Unit block reconstruction is to reconstruct a unit block by desampling the restored subblock, and subblock desampling is to reconstruct a unit block from subblocks by reversely performing subblock division through sampling.
  • Figure 40 shows the four restored sub-blocks , , , By backsampling the unit block It shows how to reconstruct.
  • redundancy for the remaining subblocks can be removed by using one or more subblocks.
  • a typical video encoder As a method to remove redundancy between sub-blocks, a typical video encoder generates a prediction block through a prediction unit, for example, an intra prediction unit, and then uses the residual block, which is the difference between the prediction block and the existing sub-block, as the final sub-block. can do. Prediction blocks can also be created through neural network-based transformation or arithmetic operations.
  • Figure 41 shows an example of removing redundancy between four sub-blocks created by dividing a unit block through sampling.
  • Figure 42 shows restored subblocks and residual blocks , , , The final subblock from, , , , After restoring, perform backsampling to determine the unit block An example of reconstructing is shown.
  • the sub-block split coding mode through sampling it can be considered different coding modes depending on the method of removing redundancy between sub-blocks.
  • coding modes can be distinguished based on a method of removing redundancy between sub-blocks in sub-block division coding mode through sampling.
  • entropy encoding is performed by using a previously encoded or decoded sub-block as an additional input to the hidden vector probability model for the sub-block to be currently encoded or decoded. Efficiency can be improved.
  • three artificial neural network-based coding modes including a sub-block partition coding mode, a size adjustment coding mode through resolution adjustment, and a sub-block partition coding mode through sampling, are determined for each unit block.
  • the embodiments of this specification are not limited thereto.
  • the encoding mode of the unit block includes a typical image coding method such as HEVC or VVC as an encoding mode applicable to the unit block. It may be decided.
  • the unit block is further divided into a plurality of CTUs, and each CTU is recursively divided into a plurality of smaller CUs. is divided, and each CU is predicted in an intra-prediction mode or block copy mode that refers to a region in the same picture as well as an inter-prediction mode that refers to another reference picture, and a residual signal for this is generated, and then transformed, quantized, and entroped. It can be encoded and output as a bitstream. Specific details related to this are omitted because they have been sufficiently explained previously.
  • a syntax element such as an index may be added to the bitstream to distinguish between a case where a typical image encoding method is applied as an encoding mode to a unit block and a case where three encoding modes based on an artificial neural network are applied.
  • An index to inform the encoding mode of the unit block may be signaled for each unit block. For example, if the index is the first value, the normal image encoding method, and if the index is the second value, the sub-block division encoding mode among the artificial neural network-based encoding modes , if the index is the third value, it may refer to the resizing encoding mode among the artificial neural network-based encoding modes, and if the index is the fourth value, it may refer to the sub-block division encoding mode through sampling among the artificial neural network-based encoding modes.
  • the first value, second value, third value, and fourth value may be different from each other.
  • the first value, second value, third value, and fourth value may have values from 1 to 4. Or, for example, the first value, second value, third value, and fourth value are different from each other and may have values from 0 to 3.
  • a syntax element indicating whether to activate a normal encoding method for unit blocks belonging to the higher-level unit may be added to header information of a higher-level unit including a plurality of unit blocks, for example, a sequence or slice.
  • a syntax element indicating whether to activate the artificial neural network-based encoding mode for unit blocks belonging to the higher unit can be added to the header information of the higher unit.
  • Figure 43 is an operation flowchart for an image encoding method according to an embodiment.
  • the encoding device 100 or 1600 divides the encoding target image into two or more unit blocks of a predetermined size (S4310).
  • the image to be encoded may be an input image to be encoded and/or a residual image between the input image and a prediction image for the input image.
  • the image to be encoded may be a feature map.
  • the unit block may be a square with the same horizontal and vertical lengths, as shown in Figure 29, or an irregular square with different horizontal and vertical lengths.
  • each unit block may be further divided into sub-blocks of various shapes, or may be hierarchically divided into a division depth of 2 or more, as described with reference to FIGS. 31 to 33.
  • the encoding device 100 determines an encoding mode related to a method of encoding a unit block (S4320).
  • the encoding mode may be determined according to rate-distortion optimization for each unit block.
  • Information about the determined encoding mode may be encoded and included in a bitstream and transmitted to the decoder, or may not be transmitted if derived from a neighboring unit block.
  • the encoding device 100 generates a sub-block based on the determined encoding mode (S4330) and encodes the sub-block (S4340).
  • the encoding mode for encoding each unit block is a first encoding mode that divides sub-blocks using a scanning technique, a second encoding mode that adjusts the size of the unit block by adjusting the resolution, and splitting into smaller-sized sub-blocks through sampling. It may include a third encoding mode, etc.
  • the encoding mode for encoding each unit block may further include a typical image encoding method that performs motion prediction, prediction block generation, residual block generation, transformation, quantization, and entropy coding.
  • the most basic example of the first encoding mode may be to divide a unit block of size 2Nx2N into four sub-blocks of size NxN through a zigzag scanning technique and encode them. If the unit block is large, for example, it can be divided into 9 or 16 sub-blocks and a zigzag scanning technique can be applied to order the sub-blocks, or a vertical scanning technique or horizontal scanning technique can be applied to determine the order of the sub-blocks differently. there is.
  • Encoding mode information for the first encoding mode may include the number of divisions into sub-blocks (or size of sub-blocks) and a scanning technique.
  • the resolution of the unit block may be reduced to a smaller block to form a sub-block, or the number of bits representing each pixel may be reduced to form a sub-block of the same size.
  • a bilinear interpolation filter a bicubic interpolation filter, etc. can be used, or a learnable artificial neural network can be used.
  • sub-blocks of different sizes may be generated by applying different resolutions to unit blocks of the luminance channel and the chrominance channel.
  • Encoding mode information for the second encoding mode may include resolution adjustment ratio information (or size of subblock), information related to resolution adjustment method (filter type, neural network, etc.), etc.
  • the third encoding mode is to generate two or more sub-blocks of the same size by sampling a unit block, dividing the unit block into mxn sampling units (e.g. 2x2 or 3x3) and dividing the unit block into mxn sampling units (e.g. 2x2 or 3x3) Samples are collected and composed into one sub-block to generate mxn sub-blocks.
  • mxn sampling units e.g. 2x2 or 3x3
  • mxn sampling units e.g. 2x2 or 3x3
  • the lower block generated according to the encoding mode may be encoded according to the typical image encoding method described with reference to FIG. 1 or may be encoded based on the neural network described with reference to FIGS. 18 to 27.
  • prediction blocks for the 2nd to 4th sub-blocks are generated based on the 1st sub-block, and the corresponding sub-blocks for the 2nd to 4th sub-blocks are generated.
  • a residual block corresponding to the difference between the block and the prediction block of the corresponding subblock can be generated.
  • the residual blocks of the first sub-block and the second to fourth sub-blocks become sub-blocks of the unit block, and encoding can be performed on the residual blocks of the first sub-block and the second to fourth sub-blocks. .
  • a typical image encoding method or a method using a neural network can be applied to the encoding of the residual blocks of the first sub-block and the second to fourth sub-blocks.
  • Encoding mode information related to the third encoding mode may include sampling unit information, information related to the transformation method of the sub-block (such as which sub-block to generate as a residual block), etc.
  • Encoding information about the generated sub-block and encoding mode information of the unit block are converted into a bitstream and transmitted to the decoding device through a storage medium or communication medium.
  • Figure 44 is an operation flowchart of an image decoding method according to an embodiment.
  • the decoding device 200 derives information related to the encoding mode of the unit block as well as information related to the division of the unit block of the image from the bitstream (S4410).
  • the decoding device 200 may parse the encoding mode information of a unit block transmitted in the form of a syntax element in a bitstream or may derive it based on the encoding mode information of a neighboring unit block without parsing.
  • the encoding mode information of the unit block is information related to the method of encoding the unit block.
  • information related to generating a sub block from the unit block In the embodiment of this specification where the unit block is converted into one or more sub blocks and encoded, information related to generating a sub block from the unit block. Alternatively, it may include information related to restoring a unit block from a lower block.

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Abstract

Disclosed are an image encoding/decoding method and a device, and a recording medium for storing a bitstream. An image decoding method according to an embodiment may comprise the steps of: reconstructing an encoding mode of a unit block; reconstructing one or more sub-blocks of the unit block; reconstructing the unit block from the one or more sub-blocks on the basis of the encoding mode; and reconstructing an image on the basis of the unit block, wherein the encoding mode includes at least one among a first mode, in which the unit block is divided into two or more sub-blocks using a prescribed scanning method, a second mode, in which sub-blocks of a lower resolution are generated from the unit block, and a third mode, in which the unit block is sampled and two or more sub-blocks are generated.

Description

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체Video encoding/decoding method, device, and recording medium for storing bitstream

이 명세서는 영상 부호화/복호화 방법과 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 인공 신경망을 이용한 영상 부호화 기술에 관한 것이다.This specification relates to an image encoding/decoding method and device, and more specifically, to image encoding technology using an artificial neural network.

정보 통신 산업의 지속적인 발달을 통해 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 세계적으로 확산되었다. 이러한 확산을 통해, 많은 사용자들이 고해상도이며 고화질인 영상(image) 및/또는 비디오(video)에 익숙해지게 되었다.Through the continued development of the information and communications industry, broadcasting services with HD (High Definition) resolution have spread globally. Through this proliferation, many users have become accustomed to high-resolution, high-definition images and/or videos.

높은 화질에 대한 사용자들의 수요를 만족시키기 위하여, 많은 기관들이 차세대 영상 기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 에이치디티브이(High Definition TV; HDTV) 및 풀에이치디(Full HD; FHD) TV뿐만 아니라, FHD TV에 비해 4배 이상의 해상도를 갖는 울트라에이치디(Ultra High Definition; UHD) TV에 대한 사용자들의 관심이 증대하였고, 이러한 관심의 증대에 따라, 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.In order to satisfy users' demand for high image quality, many organizations are accelerating the development of next-generation imaging devices. User interest in not only High Definition TV (HDTV) and Full HD (FHD) TV, but also Ultra High Definition (UHD) TV, which has a resolution more than four times that of FHD TV. has increased, and with this increase in interest, image encoding/decoding technology for images with higher resolution and image quality is required.

영상 압축 기술로서, 인터 예측 기술, 인트라 예측 기술, 변환 및 양자화 기술 및 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재한다.As video compression technology, there are various technologies such as inter prediction technology, intra prediction technology, transformation and quantization technology, and entropy coding technology.

인터 예측 기술은 현재 픽처의 이전 픽처 및/또는 이후 픽처를 사용하여 현재 픽처에 포함되는 픽셀의 값을 예측하는 기술이다. 인트라 예측 기술은 현재 픽처 내의 픽셀에 대한 정보를 사용하여 현재 픽처에 포함되는 픽셀의 값을 예측하는 기술이다. 변환 및 양자화 기술은 잔차 영상의 에너지를 압축하기 위한 기술이다.Inter prediction technology is a technology that predicts the value of a pixel included in the current picture using pictures before and/or after the current picture. Intra prediction technology is a technology that predicts the value of a pixel included in the current picture using information about the pixel in the current picture. Transformation and quantization technology is a technology for compressing the energy of the residual image.

엔트로피 부호화 기술은 높은 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고, 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 기술이다.Entropy coding technology is a technology that assigns short codes to values with a high frequency of occurrence and long codes to values with a low frequency of occurrence.

이러한 영상 압축 기술을 사용하여 영상에 대한 데이터가 효과적으로 압축, 전송 및 저장될 수 있다.Using this video compression technology, video data can be effectively compressed, transmitted, and stored.

이 명세서의 목적은 인공 신경망을 통한 영상 부호화에서 부호화 효율을 향상시키는 데 있다.The purpose of this specification is to improve coding efficiency in image coding using artificial neural networks.

이 명세서의 다른 목적은 블록 기반 인공 신경망을 이용한 영상 부호화의 부호화 효율을 높이는 데 있다.Another purpose of this specification is to increase the coding efficiency of image coding using a block-based artificial neural network.

이 명세서의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 단위 블록의 부호화 모드를 복원하는 단계; 상기 단위 블록의 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 하나 이상의 하위 블록으로부터 상기 단위 블록을 복원하는 단계; 및 상기 단위 블록에 기초하여 영상을 복원하는 단계를 포함하고, 상기 부호화 모드는, 상기 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 단위 블록으로부터 해상도가 낮은 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.An image decoding method according to an embodiment of this specification includes restoring the encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode includes a first mode in which the unit block is divided into two or more sub-blocks using a predetermined scanning method, and a low-resolution sub-block is divided from the unit block. It is characterized in that it includes at least one of a second mode for generating and a third mode for generating two or more sub-blocks by sampling the unit block.

이 명세서의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 대상 영상을 제1 단위 블록을 포함하는 둘 이상의 단위 블록으로 분할하는 단계; 상기 제1 단위 블록의 부호화 모드를 결정하는 단계; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록으로부터 하나 이상의 하위 블록을 생성하는 단계; 및 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 부호화 모드는, 상기 제1 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 제1 단위 블록의 해상도가 낮은 제2 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 제1 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.An image encoding method according to another embodiment of this specification includes dividing a target image into two or more unit blocks including a first unit block; determining an encoding mode of the first unit block; generating one or more sub-blocks from the first unit block based on the encoding mode; and encoding the one or more sub-blocks, wherein the encoding mode is a first mode in which the first unit block is divided into two or more first sub-blocks using a predetermined scan method, and the resolution of the first unit block is It is characterized in that it includes at least one of a second mode for generating a low second sub-block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block.

이 명세서의 또다른 실시예에 따른 컴퓨터가 판독 가능한 저장 매체는, 픽처 정보에 대한 비트스트림을 저장하되, 상기 픽처 정보는, 단위 블록의 부호화 모드를 복원하는 단계; 상기 단위 블록의 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 하나 이상의 하위 블록으로부터 상기 단위 블록을 복원하는 단계; 및 상기 단위 블록에 기초하여 영상을 복원하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법에 의해 생성되고, 상기 부호화 모드는, 상기 제1 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 제1 단위 블록의 해상도가 낮은 제2 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 제1 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.A computer-readable storage medium according to another embodiment of this specification stores a bitstream for picture information, wherein the picture information includes: restoring an encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode is a first mode for dividing the first unit block into two or more first sub-blocks using a predetermined scanning method. , a second mode for generating a second sub-block with a low resolution of the first unit block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block. Do it as

이 명세서의 일 실시예에 따르면, 모드 결정법과 적응적 크기 조정 방법을 블록 기반 인공 신경망 부호화 기술에 적용함으로써, 한정된 하드웨어 자원을 가진 시스템 환경에서도 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다.According to an embodiment of this specification, by applying the mode decision method and adaptive size adjustment method to block-based artificial neural network coding technology, high coding efficiency can be achieved even in a system environment with limited hardware resources.

또한, 블록 기반의 인공 신경망을 통해 하부 블록을 별도로 부호화하면서도 하위 블록끼리의 중복성을 제거할 수 있게 되어 부호화 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.In addition, through a block-based artificial neural network, redundancy between sub-blocks can be removed while separately encoding sub-blocks, thereby further improving coding performance.

도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an encoding device to which the present invention is applied according to an embodiment.

도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a decoding device according to an embodiment to which the present invention is applied.

도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram schematically showing the division structure of an image when encoding and decoding an image.

도 4는 코딩 유닛이 포함할 수 있는 예측 유닛의 형태를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the form of a prediction unit that a coding unit can include.

도 5는 코딩 유닛에 포함될 수 있는 변환 유닛의 형태를 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the form of a conversion unit that can be included in a coding unit.

도 6은 일 예에 따른 블록의 분할을 나타낸다.Figure 6 shows division of a block according to an example.

도 7은 인트라 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 7 is a diagram for explaining an embodiment of the intra prediction process.

도 8은 인트라 예측 과정에서 사용되는 참조 샘플을 설명하기 위한 도면이다.Figure 8 is a diagram for explaining reference samples used in the intra prediction process.

도 9는 인터 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 9 is a diagram for explaining an embodiment of the inter prediction process.

도 10은 일 예에 따른 공간적 후보들을 나타낸다.Figure 10 shows spatial candidates according to an example.

도 11은 일 예에 따른 공간적 후보들의 움직임 정보들의 머지 리스트로의 추가 순서를 나타낸다.Figure 11 shows the order of adding motion information of spatial candidates to a merge list according to an example.

도 12은 일 예에 따른 변환 및 양자화의 과정을 설명한다.Figure 12 explains the process of conversion and quantization according to an example.

도 13은 일 예에 따른 대각선 스캐닝을 나타낸다.13 shows diagonal scanning according to an example.

도 14는 일 예에 따른 수평 스캐닝을 나타낸다.14 shows horizontal scanning according to an example.

도 15는 일 예에 따른 수직 스캐닝을 나타낸다.15 shows vertical scanning according to one example.

도 16은 일 실시예에 따른 부호화 장치의 구조도이다.Figure 16 is a structural diagram of an encoding device according to an embodiment.

도 17은 일 실시예에 따른 복호화 장치의 구조도이다.Figure 17 is a structural diagram of a decoding device according to an embodiment.

도 18은 인공 신경망 기반의 영상 부호화/복호화 구조를 도시한 것이다.Figure 18 shows an artificial neural network-based image encoding/decoding structure.

도 19는 은닉 벡터 변환 신경망의 일 예를 도시한 것이다.Figure 19 shows an example of a hidden vector transformation neural network.

도 20은 은닉 벡터 복원 신경망의 일 예를 도시한 것이다.Figure 20 shows an example of a hidden vector restoration neural network.

도 21은 은닉 벡터의 확률 모형이 입력 영상에 종속적인 경우 인공 신경망 기반의 영상 부호화/복호화 구조를 도시한 것이다.Figure 21 shows an image encoding/decoding structure based on an artificial neural network when the probability model of the hidden vector is dependent on the input image.

도 22는 초사전 정보 변환 신경망의 일 예를 도시한 것이다.Figure 22 shows an example of a super-dictionary information conversion neural network.

도 23은 초사전 정보 복원 신경망의 일 예를 도시한 것이다.Figure 23 shows an example of a super-dictionary information restoration neural network.

도 24는 영상 도메인에서의 시간적 중복성을 줄이는 방법을 사용하는 인공 신경망 기반의 비디오 부호화 방법을 도시한 것이다.Figure 24 shows an artificial neural network-based video encoding method using a method of reducing temporal redundancy in the video domain.

도 25는 물체 영역 분할에 사용되는 인공 신경망 모델인 Mask R-CNN의 구조를 도시한 것이다.Figure 25 shows the structure of Mask R-CNN, an artificial neural network model used for object region segmentation.

도 26은 도 25의 Mask R-CNN의 FPN을 통해 추출된 특징 맵의 예를 도시한 것이다.Figure 26 shows an example of a feature map extracted through the FPN of the Mask R-CNN of Figure 25.

도 27은 특징 맵 추출과 작업 수행이 서로 다른 장치에서 분리되어 수행되는 모델을 도시한 것이다.Figure 27 shows a model in which feature map extraction and task performance are performed separately on different devices.

도 28은 4:4:4 샘플링, 4:2:2 샘플링 및 4:2:0 샘플링을 포함하는 YCbCr의 샘플링 포맷을 도시한 것이다.Figure 28 shows the sampling format of YCbCr including 4:4:4 sampling, 4:2:2 sampling, and 4:2:0 sampling.

도 29는 입력 영상을 2개 이상의 단위 블록으로 분할한 예를 도시한 것이다.Figure 29 shows an example of dividing an input image into two or more unit blocks.

도 30은 일 실시예에 따른 블록 기반 적응적 크기 조정과 표본화를 이용한 영상 부호화 및 복호화 방법에 대한 블록도이다.Figure 30 is a block diagram of an image encoding and decoding method using block-based adaptive resizing and sampling according to an embodiment.

도 31은 입력 영상을 pMxqN 크기를 갖는 단위 블록으로 분할할 때, M=N이고 p=q=2인 경우의 단위 블록과 하위 블록의 분할 예를 도시한 것이다.Figure 31 shows an example of division of a unit block and a sub-block when M = N and p = q = 2 when dividing an input image into unit blocks with a size of pMxqN.

도 32는 입력 영상을 pMxqN 크기를 갖는 단위 블록으로 분할할 때, p=3이고 q=2인 경우의 단위 블록과 하위 블록의 분할 예를 도시한 것이다.Figure 32 shows an example of division of a unit block and a sub-block when p = 3 and q = 2 when dividing an input image into unit blocks with a size of pMxqN.

도 33은 2Nx2N 크기의 단위 블록에서 재귀적/계층적으로 하위 블록을 구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 33 shows an example of recursively/hierarchically configuring sub-blocks in a unit block of size 2Nx2N.

도 34는 2Nx2N 크기의 단위 블록을 지그재그 스캐닝 기법을 통해 NxN 크기의 하위 블록으로 분할하는 예를 도시한 것이다.Figure 34 shows an example of dividing a unit block of size 2Nx2N into sub-blocks of size NxN through a zigzag scanning technique.

도 35는 복호화된 NxN 크기의 하위 블록을 지그재그 스캐닝 기법을 통해 복호화된 2Nx2N 크기의 단위 블록으로 재구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 35 shows an example of reconstructing a decrypted sub-block of size NxN into a unit block of size 2Nx2N decrypted through a zigzag scanning technique.

도 36은 2Nx2N 크기의 단위 블록을 쌍삼차 보간법(Bi-cubic interpolation)을 통해 NxN 크기의 하위 블록으로 크기 조정하는 예를 도시한 것이다.Figure 36 shows an example of resizing a unit block of 2Nx2N size into a sub-block of NxN size through bi-cubic interpolation.

도 38은 복원된 NxN 크기의 하위 블록을 2Nx2N 크기의 단위 블록으로 재구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 38 shows an example of reconstructing a restored sub-block of size NxN into a unit block of size 2Nx2N.

도 37은 YCbCr 색공간을 갖는 영상에 대해 저해상화를 통한 크기 조정을 적용할 때 휘도 채널을 1/2 해상도로 저해상화 하고, 색차 채널을 1/4 해상도로 저해상화 하여 크기 조정을 수행하는 예를 도시한 것이다.Figure 37 is an example of performing resizing by lowering the luminance channel to 1/2 resolution and lowering the chrominance channel to 1/4 resolution when applying resizing through low resolution to an image with the YCbCr color space. It shows.

도 39는 단위 블록을 2x2 표본화 단위로 분할한 후 모든 표본화 단위에서의 동일한 위치에 있는 샘플들을 재구성하여 서로 다른 4개의 하위 블록으로 분할하는 방법을 도시한 것이다.Figure 39 shows a method of dividing a unit block into 2x2 sampling units and then dividing the samples into four different sub-blocks by reconstructing samples at the same position in all sampling units.

도 40은 복원된 4개의 하위 블록을 역표본화하여 단위 블록을 재구성하는 방법을 도시한 것이다.Figure 40 shows a method of reconstructing a unit block by desampling the four restored sub-blocks.

도 41은 표본화를 통해 단위 블록으로부터 분할하여 생성한 4개의 하위 블록 사이 중복성을 제거하는 예를 도시한 것이다.Figure 41 shows an example of removing redundancy between four sub-blocks created by dividing a unit block through sampling.

도 42는 복원한 하위 블록 및 잔차 블록으로부터 최종 하위 블록을 복원한 후 역표본화를 수행하여 단위 블록을 재구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 42 shows an example of reconstructing a unit block by performing desampling after restoring the final sub-block from the restored sub-block and residual block.

도 43은 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법에 대한 동작 흐름도이다.Figure 43 is an operation flowchart for an image encoding method according to an embodiment.

도 44는 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법에 대한 동작 흐름도이다.Figure 44 is an operation flowchart of an image decoding method according to an embodiment.

이 명세서의 실시예는 다음과 같이 요약할 수 있다.The embodiments of this specification can be summarized as follows.

이 명세서의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 단위 블록의 부호화 모드를 복원하는 단계; 상기 단위 블록의 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 하나 이상의 하위 블록으로부터 상기 단위 블록을 복원하는 단계; 및 상기 단위 블록에 기초하여 영상을 복원하는 단계를 포함하고, 상기 부호화 모드는, 상기 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 단위 블록으로부터 해상도가 낮은 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.An image decoding method according to an embodiment of this specification includes restoring the encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode includes a first mode in which the unit block is divided into two or more sub-blocks using a predetermined scanning method, and a low-resolution sub-block is divided from the unit block. It may include at least one of a second mode for generating, and a third mode for generating two or more sub-blocks by sampling the unit block.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계는, 엔트로피 복호화, 역양자화, 역변환 및 움직임 예측과 보상을 통한 제1 복호화 방법 또는 은닉 벡터 확률 모형을 기반으로 하는 엔트로피 복호화를 통해 은닉 벡터를 복원하고 상기 은닉 벡터를 복원 신경망의 입력으로 하여 복원 영상을 생성하는 제2 복호화 방법을 상기 하나 이상의 하위 블록에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of restoring the one or more sub-blocks involves converting the hidden vector through a first decoding method using entropy decoding, inverse quantization, inverse transformation, and motion prediction and compensation, or entropy decoding based on a hidden vector probability model. It may include the step of applying a second decoding method for reconstructing and generating a reconstructed image by using the hidden vector as an input to a reconstruction neural network to the one or more sub-blocks.

일 실시예에서, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는 상기 제1 모드에 기초하여 분할되어 부호화된 이후 복원된 둘 이상의 제1 하위 블록을 소정 스캐닝 기법에 따라 타일링하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of restoring the unit block may include tiling two or more first sub-blocks that have been divided and encoded based on the first mode and then restored according to a predetermined scanning technique.

일 실시예에서, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는 상기 제2 모드에 기초하여 낮은 해상도로 부호화된 이후 복원된 제2 하위 블록을 소정 비율로 해상도를 상향시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, restoring the unit block may include increasing the resolution of the second sub-block reconstructed after being encoded at a low resolution based on the second mode at a predetermined rate.

일 실시예에서, 상기 해상도를 상향시키는 단계는 고정 필터 또는 학습 가능한 인공 신경망을 통해 수행될 수 있다.In one embodiment, the step of increasing the resolution may be performed through a fixed filter or a learnable artificial neural network.

일 실시예에서, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는 휘도 채널의 단위 블록과 색차 채널의 단위 블록에 대해 해상도를 상향시키는 비율을 서로 다르게 적용할 수 있다.In one embodiment, the step of restoring the unit block may apply different resolution increasing rates to the unit blocks of the luminance channel and the unit blocks of the chrominance channel.

일 실시예에서, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는 상기 제3 모드에 기초하여 분할되어 부호화된 이후 복원된 둘 이상의 제3 하위 블록을 역표본화하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of restoring the unit block may include desampling two or more third sub-blocks that are divided and encoded based on the third mode and then restored.

일 실시예에서, 상기 둘 이상의 제3 하위 블록 중에서 적어도 하나 이상은 잔차 블록으로 부호화된 이후 상기 둘 이상의 하위 블록 중에서 다른 하나에 기초하여 해당 하위 블록으로 복원될 수 있다.In one embodiment, at least one of the two or more third sub-blocks may be encoded as a residual block and then restored into the corresponding sub-block based on another one of the two or more sub-blocks.

이 명세서의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 대상 영상을 제1 단위 블록을 포함하는 둘 이상의 단위 블록으로 분할하는 단계; 상기 제1 단위 블록의 부호화 모드를 결정하는 단계; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록으로부터 하나 이상의 하위 블록을 생성하는 단계; 및 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 부호화 모드는, 상기 제1 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 제1 단위 블록의 해상도가 낮은 제2 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 제1 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.An image encoding method according to another embodiment of this specification includes dividing a target image into two or more unit blocks including a first unit block; determining an encoding mode of the first unit block; generating one or more sub-blocks from the first unit block based on the encoding mode; and encoding the one or more sub-blocks, wherein the encoding mode is a first mode in which the first unit block is divided into two or more first sub-blocks using a predetermined scan method, and the resolution of the first unit block is It may include at least one of a second mode for generating a low second sub-block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block.

일 실시예에서, 상기 대상 영상은 부호화를 수행할 입력 영상 또는 상기 입력 영상에 대한 예측 영상과 상기 입력 영상 사이 차이에 해당하는 잔차 영상일 수 있다.In one embodiment, the target image may be an input image to be encoded or a residual image corresponding to a difference between the input image and a prediction image for the input image.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계는, 움직임 예측과 보상, 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화를 통한 제1 부호화 방법 또는 영상을 변환 신경망을 통해 은닉 벡터로 변환하고 상기 은닉 벡터를 양자화하고 양자화된 은닉 벡터를 은닉 벡터 확률 모형을 기반으로 하는 엔트로피 부호화하는 제2 부호화 방법을 상기 하나 이상의 하위 블록에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of encoding the one or more sub-blocks includes a first encoding method using motion prediction and compensation, transformation, quantization, and entropy coding, or converting an image into a hidden vector through a transformation neural network and quantizing the hidden vector. and applying a second encoding method of entropy encoding a quantized hidden vector based on a hidden vector probability model to the one or more sub-blocks.

일 실시예에서, 상기 제2 부호화 방법을 상기 하나 이상의 하위 블록에 적용하는 단계는, 상기 하나 이상의 하위 블록보다 앞서 상기 제2 부호화 방법으로 부호화한 하위 블록을 상기 하나 이상의 하위 블록에 대한 은닉 벡터 확률 모형의 추가 입력으로 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying the second encoding method to the one or more sub-blocks includes converting a sub-block encoded by the second encoding method before the one or more sub-blocks into a hidden vector probability for the one or more sub-blocks. Additional steps used as additional inputs to the model may be included.

일 실시예에서, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는, 상기 제1 모드에 기초하여 소정 스캐닝 기법을 통해 상기 제1 단위 블록을 같은 크기의 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, generating the sub-block may include dividing the first unit block into two or more first sub-blocks of the same size through a predetermined scanning technique based on the first mode. .

일 실시예에서, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는, 상기 제2 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록의 해상도를 소정 비율로 하향시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, generating the lower block may include lowering the resolution of the first unit block by a predetermined ratio based on the second mode.

일 실시예에서, 상기 하향시키는 단계는 고정 필터 또는 학습 가능한 인공 신경망을 통해 수행될 수 있다.In one embodiment, the downgrading step may be performed through a fixed filter or a learnable artificial neural network.

일 실시예에서, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는 휘도 채널의 단위 블록과 색차 채널의 단위 블록에 대해 해상도를 하향시키는 비율을 서로 다르게 적용할 수 있다.In one embodiment, the step of generating the lower block may apply different resolution reduction rates to the unit blocks of the luminance channel and the unit blocks of the chrominance channel.

일 실시예에서, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는 상기 제3 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록을 소정 크기의 표본화 단위로 분할하고 각 표본화 단위에서 같은 위치에 있는 샘플들을 재구성하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of generating the sub-block includes dividing the first unit block into sampling units of a predetermined size based on the third mode and reconstructing samples at the same location in each sampling unit to form two or more third sub-blocks. It may include steps for configuring subblocks.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계는 상기 둘 이상의 제3 하위 블록 중에서 적어도 하나 이상의 제3 하위 블록을 다른 제3 하위 블록에 기초하여 잔차 블록으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of encoding the one or more sub-blocks may include converting at least one third sub-block among the two or more third sub-blocks into a residual block based on another third sub-block. .

일 실시예에서, 상기 변환하는 단계는, 상기 다른 제3 하위 블록에 기초하여 신경망 기반 변환 또는 산술 연산을 통해 상기 적어도 하나 이상의 제3 하위 블록의 예측 블록을 생성하는 단계; 및 상기 예측 블록과 상기 적어도 하나 이상의 제3 하위 블록에 기초하여 상기 잔차 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the transforming step includes generating a prediction block of the at least one third sub-block through neural network-based transformation or arithmetic operation based on the other third sub-block; and generating the residual block based on the prediction block and the at least one third sub-block.

이 명세서의 또다른 실시예에 따른 컴퓨터가 판독 가능한 저장 매체는, 픽처 정보에 대한 비트스트림을 저장하되, 상기 픽처 정보는, 단위 블록의 부호화 모드를 복원하는 단계; 상기 단위 블록의 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 하나 이상의 하위 블록으로부터 상기 단위 블록을 복원하는 단계; 및 상기 단위 블록에 기초하여 영상을 복원하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법에 의해 생성되고, 상기 부호화 모드는, 상기 제1 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 제1 단위 블록의 해상도가 낮은 제2 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 제1 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.A computer-readable storage medium according to another embodiment of this specification stores a bitstream for picture information, wherein the picture information includes: restoring an encoding mode of a unit block; Restoring one or more sub-blocks of the unit block; Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and restoring an image based on the unit block, wherein the encoding mode is a first mode for dividing the first unit block into two or more first sub-blocks using a predetermined scanning method. , a second mode for generating a second sub-block with a low resolution of the first unit block, and a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling the first unit block. .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.For a detailed description of the exemplary embodiments described below, refer to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments by way of example. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the embodiments. It should be understood that the various embodiments are different from one another but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the embodiment. Accordingly, the detailed description that follows is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the exemplary embodiments is limited only by the appended claims, together with all equivalents to what those claims assert if properly described.

도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Similar reference numbers in the drawings refer to identical or similar functions across various aspects. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

본 발명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및 /또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.In the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention. The term “and/or” may include any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들이 서로 간에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, the two components may be directly connected or connected to each other, but It should be understood that other components may exist in the middle of the components. On the other hand, when a component is said to be “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in between the two components. something to do.

실시예들에서 나타나는 구성요소들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성요소들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성요소는 설명의 편의상 각각의 구성요소로 나열하여 포함한 것으로 각 구성요소 중 적어도 두 개의 구성요소가 합쳐져 하나의 구성요소로 이루어지거나, 하나의 구성요소가 복수 개의 구성요소로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성요소의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Components appearing in the embodiments are shown independently to represent different characteristic functions, and do not mean that each component consists of separate hardware or a single software component. In other words, each component is listed and included as a separate component for convenience of explanation, and at least two of each component are combined to form one component, or one component is divided into multiple components to function. It can be performed, and integrated embodiments and separate embodiments of each of these components are included in the scope of the present invention as long as they do not deviate from the essence of the present invention.

실시예들에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 실시예들에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 실시예들에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성 또한 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.The terms used in the examples are only used to describe specific examples and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In embodiments, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are intended to indicate the presence of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. In other words, the description of “including” a specific configuration in the embodiments does not exclude configurations other than the configuration, and means that additional configurations may also be included in the practice of the present invention or the scope of the technical idea of the present invention. .

실시예들에서 용어 "적어도 하나(at least one)"는 1, 2, 3 및 4와 같은 1 이상의 개수들 중 하나를 의미할 수 있다. 실시예들에서 용어 "복수(a plurality of)"는 2, 3 및 4와 같은 2 이상의 개수들 중 하나를 의미할 수 있다.In embodiments, the term “at least one” may mean one of one or more numbers, such as 1, 2, 3, and 4. In embodiments, the term “a plurality of” may mean one of two or more numbers, such as 2, 3, and 4.

실시예들의 일부의 구성요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성요소일 수 있다. 실시예들은, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성요소가 제외된, 실시예들의 본질을 구현함에 있어 필수적인 구성요소만을 포함하여 구현될 수 있다. 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적인 구성요소가 제외된 필수적인 구성요소만을 포함하는 구조도 실시예들의 권리범위에 포함된다.Some of the components of the embodiments may not be essential components that perform essential functions in the present invention, but may simply be optional components to improve performance. Embodiments may be implemented by including only components essential for implementing the essence of the embodiments, excluding components used only to improve performance. Structures that include only essential components excluding optional components used to improve performance are also included in the scope of the embodiments.

이하에서는, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시예들을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the embodiments. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present specification, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

이하에서, 영상은 비디오(video)를 구성하는 하나의 픽처(picture)를 의미할 수 있으며, 비디오 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "비디오의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "비디오를 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다.Hereinafter, an image may refer to a picture constituting a video, and may also represent the video itself. For example, “encoding and/or decoding of an image” may mean “encoding and/or decoding of a video,” and may mean “encoding and/or decoding of one of the images that constitute a video.” It may be possible.

이하에서, 용어들 "비디오(video)" 및 "동영상(motion picture(s))"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “video” and “motion picture(s)” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이하에서, 대상 영상은 부호화의 대상인 부호화 대상 영상 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상은 부호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있고, 복호화 장치로 입력된 입력 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상은 현재 부호화 및/또는 복호화의 대상인 현재 영상일 수 있다. 예를 들면, 용어들 "대상 영상" 및 "현재 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the target image may be an encoding target image that is the target of encoding and/or a decoding target image that is the target of decoding. Additionally, the target image may be an input image input to an encoding device or may be an input image input to a decoding device. Additionally, the target video may be a current video that is currently subject to encoding and/or decoding. For example, the terms “target image” and “current image” may be used interchangeably and may have the same meaning.

이하에서, 용어들 "영상(image)", "픽처(picture)", "프레임(frame)" 및 "스크린(screen)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “image”, “picture”, “frame” and “screen” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이하에서, 대상 블록은 부호화의 대상인 부호화 대상 블록 및/또는 복호화의 대상인 복호화 대상 블록일 수 있다. 또한, 대상 블록은 현재 부호화 및/또는 복호화의 대상인 현재 블록일 수 있다. 예를 들면, 용어들 "대상 블록" 및 "현재 블록"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 현재 블록은 부호화 시 부호화의 대상이 되는 부호화 대상 블록 및/또는 복호화 시 복호화의 대상이 되는 복호화 대상 블록을 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록은 코딩(coding) 블록, 예측 블록, 잔차 블록 및 변환 블록 중 적어도 하나일 수 있다.Hereinafter, the target block may be an encoding target block that is the target of encoding and/or a decoding target block that is the target of decoding. Additionally, the target block may be a current block that is currently the target of encoding and/or decoding. For example, the terms “target block” and “current block” may be used interchangeably and may be used interchangeably. The current block may mean an encoding target block that is the target of encoding during encoding and/or a decoding target block that is the target of decoding during decoding. Additionally, the current block may be at least one of a coding block, a prediction block, a residual block, and a transform block.

이하에서, 용어들 "블록" 및 "유닛"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 또는 "블록"은 특정한 유닛을 나타낼 수 있다.Hereinafter, the terms “block” and “unit” may be used with the same meaning and may be used interchangeably. Alternatively, “block” may refer to a specific unit.

이하에서, 용어들 "영역(region)" 및 "세그먼트(segment)"는 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “region” and “segment” may be used interchangeably.

실시예들에서, 특정된 정보, 데이터, 플래그(flag), 인덱스(index) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 각각은 값을 가질 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 인덱스, 요소 및 속성 등의 값 "0"은 거짓(false), 논리 거짓(logical false) 또는 제1 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "0", 거짓, 논리 거짓 및 제1 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다. 정보, 데이터, 플래그, 인덱스, 요소 및 속성 등의 값 "1"은 참(true), 논리 참(logical true) 또는 제2 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "1", 참, 논리 참 및 제2 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다.In embodiments, each of the specified information, data, flag, index, element, attribute, etc. may have a value. The value "0" of information, data, flags, indexes, elements, and attributes may represent false, logical false, or a first predefined value. That is, the values “0”, false, logical false and the first predefined value can be used interchangeably. The value "1" in information, data, flags, indexes, elements, and attributes may represent true, logical true, or a second predefined value. That is, the value “1”, true, logical true and the second predefined value can be used interchangeably.

행, 열 또는 인덱스를 나타내기 위해 i 또는 j 등의 변수가 사용될 때, i의 값은 0 이상의 정수일 수 있으며, 1 이상의 정수일 수도 있다. 말하자면, 실시예들에서 행, 열 및 인덱스 등은 0에서부터 카운트될 수 있으며, 1에서부터 카운트될 수 있다.When a variable such as i or j is used to represent a row, column, or index, the value of i may be an integer greater than or equal to 0, or an integer greater than or equal to 1. That is, in embodiments rows, columns, indices, etc. may be counted from 0, and may be counted from 1.

실시예들에서, 용어 "하나 이상" 또는 용어 "적어도 하나"는 용어 "복수"를 의미할 수 있다. "하나 이상" 또는 "적어도 하나"는 "복수"로 교체되어 사용될 수 있다.In embodiments, the term “one or more” or the term “at least one” may mean the term “plural.” “One or more” or “at least one” can be used interchangeably with “plural.”

아래에서는, 실시예들에서 사용되는 용어가 설명된다.Below, terms used in the embodiments are explained.

부호화기(encoder): 부호화기는 부호화(encoding)를 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 말하자면, 부호화기는 부호화 장치를 의미할 수 있다.Encoder: An encoder may refer to a device that performs encoding. In other words, an encoder may mean an encoding device.

복호화기(decoder): 복호화기는 복호화(decoding)를 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 말하자면, 복호화기는 복호화 장치를 의미할 수 있다.Decoder: A decoder may refer to a device that performs decoding. In other words, a decoder may mean a decryption device.

유닛(unit): 유닛은 영상의 부호화 및/또는 복호화의 단위를 나타낼 수 있다. 용어들 "유닛" 및 "블록(block)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Unit: A unit may represent a unit of encoding and/or decoding of an image. The terms “unit” and “block” may be used interchangeably and may be used interchangeably.

유닛은 샘플(sample)의 MxN 배열일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다. 유닛은 흔히 2차원의 형태의 샘플들의 배열을 의미할 수 있다.A unit may be an MxN array of samples. M and N can each be positive integers. A unit can often refer to an array of samples in a two-dimensional form.

영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상의 분할에 의해 생성된 영역일 수 있다. 말하자면, 유닛은 하나의 영상 내의 특정된 영역일 수 있다. 하나의 영상은 복수의 유닛들로 분할될 수 있다. 또는, 유닛은 하나의 영상을 세분화된 부분들로 분할하고, 분할된 부분에 대한 부호화 또는 복호화가 수행될 때, 상기의 분할된 부분을 의미할 수 있다.In video encoding and decoding, a unit may be an area created by dividing one image. In other words, a unit may be a specified area within one image. One image can be divided into multiple units. Alternatively, a unit may refer to the divided parts when one image is divided into segmented parts and encoding or decoding is performed on the segmented parts.

영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛의 타입에 따라서 유닛에 대한 기정의된 처리가 수행될 수 있다.In video encoding and decoding, predefined processing may be performed on a unit depending on the type of unit.

기능에 따라서, 유닛의 타입은 매크로 유닛(Macro Unit), 코딩 유닛(Coding Unit; CU), 예측 유닛(Prediction Unit; PU), 잔차 유닛(Residual Unit) 및 변환 유닛(Transform Unit; TU) 등으로 분류될 수 있다. 또는, 기능에 따라서, 유닛은 블록, 매크로블록(Macroblock), 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit), 코딩 트리 블록(Coding Tree Block), 코딩 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 잔차 유닛(Residual Unit), 잔차 블록(Residual Block), 변환 유닛(Transform Unit) 및 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 예를 들면, 대상 유닛은 부호화 및/또는 복호화의 대상인 CU, PU, 잔차 유닛 및 TU 중 적어도 하나일 수 있다.Depending on the function, the unit type is Macro Unit (Coding Unit (CU)), Prediction Unit (PU), Residual Unit (Residual Unit), and Transform Unit (TU). can be classified. Alternatively, depending on the function, the unit may be a block, macroblock, Coding Tree Unit, Coding Tree Block, Coding Unit, Coding Block, or Prediction Unit. It may mean Prediction Unit, Prediction Block, Residual Unit, Residual Block, Transform Unit, Transform Block, etc. For example, the target unit may be at least one of a CU, PU, residual unit, and TU that are the target of encoding and/or decoding.

유닛은, 블록과 구분하여 지칭하기 위해, 루마(luma) 성분 블록 및 이에 대응하는 크로마(chroma) 성분 블록, 그리고 각 블록에 대한 신택스 요소(syntax element)를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.In order to be distinguished from a block, a unit may mean information including a luma component block, a corresponding chroma component block, and a syntax element for each block.

유닛의 크기 및 형태는 다양할 수 있다. 또한, 유닛은 다양한 크기 및 다양한 형태를 가질 수 있다. 특히 유닛의 형태는 정사각형뿐만 아니라 직사각형, 사다리꼴, 삼각형 및 오각형 등 2차원으로 표현될 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다.The size and shape of the unit may vary. Additionally, units may have various sizes and shapes. In particular, the shape of the unit may include geometric shapes that can be expressed in two dimensions, such as squares, rectangles, trapezoids, triangles, and pentagons.

또한, 유닛 정보는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 순서 및 유닛의 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유닛의 타입은 CU, PU, 잔차 유닛 및 TU 등 중 하나를 가리킬 수 있다.Additionally, the unit information may include at least one of the unit type, unit size, unit depth, unit encoding order, and unit decoding order. For example, the type of unit may indicate one of CU, PU, residual unit, and TU.

하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다.One unit may be further divided into subunits having a smaller size compared to the unit.

깊이(depth): 깊이는 유닛의 분할된 정도를 의미할 수 있다. 또한, 유닛의 깊이는 트리 구조로서 유닛(들)이 표현되었을 때 유닛이 존재하는 레벨을 나타낼 수 있다.Depth: Depth may refer to the degree to which a unit is divided. Additionally, the depth of a unit may indicate the level at which the unit(s) exist when the unit(s) are expressed as a tree structure.

유닛 분할 정보는 유닛의 깊이에 관한 깊이를 포함할 수 있다. 깊이는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다.Unit division information may include depth regarding the depth of the unit. Depth may indicate the number and/or extent to which a unit is divided.

트리 구조에서, 루트 노드(root node)의 깊이가 가장 얕고, 리프 노드(leaf node)의 깊이가 가장 깊다고 볼 수 있다. 루트 노드는 가장 상위의 노드일 수 있다. 리프 노드는 가장 하위의 노드일 수 있다.In a tree structure, the root node has the shallowest depth and the leaf node has the deepest depth. The root node may be the highest node. A leaf node may be the lowest node.

하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)에 기반하여 깊이 정보(depth)를 가지면서 계층적으로(hierarchically) 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다. 말하자면, 유닛 및 상기의 유닛의 분할에 의해 생성된 하위 유닛은 노드 및 상기의 노드의 자식 노드에 각각 대응할 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이를 가질 수 있다. 깊이는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 하위 유닛의 분할 정보는 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.One unit may have depth information and be hierarchically divided into a plurality of sub-units based on a tree structure. In other words, a unit and a sub-unit created by division of the unit may respectively correspond to a node and a child node of the node. Each divided sub-unit can have depth. Since depth indicates the number and/or extent to which a unit is divided, division information of a sub-unit may include information about the size of the sub-unit.

트리 구조에서, 가장 상위 노드는 분할되지 않은 최초의 유닛에 대응할 수 있다. 가장 상위 노드는 루트 노드로 칭해질 수 있다. 또한, 가장 상위 노드는 최소의 깊이 값을 가질 수 있다. 이 때, 가장 상위 노드는 레벨 0의 깊이를 가질 수 있다.In a tree structure, the highest node may correspond to the first undivided unit. The highest node may be referred to as the root node. Additionally, the highest node may have the minimum depth value. At this time, the highest node may have a depth of level 0.

레벨 1의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 한 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 2의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 두 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다.A node with a depth of level 1 may represent a unit created as the original unit is divided once. A node with a depth of level 2 may represent a unit created by dividing the original unit twice.

레벨 n의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 n번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다.A node with a depth of level n may represent a unit created as the original unit is divided n times.

리프 노드는 가장 하위의 노드일 수 있으며, 더 분할될 수 없는 노드일 수 있다. 리프 노드의 깊이는 최대 레벨일 수 있다. 예를 들면, 최대 레벨의 기정의된 값은 3일 수 있다.A leaf node may be the lowest node and may be a node that cannot be further divided. The depth of the leaf node may be at the maximum level. For example, the predefined value of the maximum level may be 3.

QT 깊이는 쿼드 분할에 대한 깊이를 나타낼 수 있다. BT 깊이는 이진 분할에 대한 깊이를 나타낼 수 있다. TT 깊이는 삼진 분할에 대한 깊이를 나타낼 수 있다.QT depth may indicate the depth to quad division. BT depth may indicate the depth for binary division. TT depth can indicate depth to strikeout splits.

샘플(sample): 샘플은 블록을 구성하는 기반(base) 단위일 수 있다. 샘플은 비트 깊이(bit depth; Bd)에 따라서 0부터 2Bd-1까지의 값들로서 표현될 수 있다.Sample: A sample may be the base unit that constitutes a block. Samples can be expressed as values from 0 to 2Bd-1 depending on the bit depth (Bd).

샘플은 픽셀 또는 픽셀 값일 수 있다.Samples can be pixels or pixel values.

이하에서, 용어들 "픽셀", "화소" 및 "샘플"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “pixel”, “pixel” and “sample” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU): CTU는 하나의 루마 성분(Y) 코딩 트리 블록과, 상기의 루마 성분 코딩 트리 블록에 관련된 두 크로마 성분(Cb, Cr) 코딩 트리 블록들로 구성될 수 있다. 또한, CTU는 상기의 블록들과 상기의 블록들의 각 블록에 대한 신택스 요소를 포함한 것을 의미할 수도 있다.Coding Tree Unit (CTU): A CTU may be composed of one luma component (Y) coding tree block and two chroma component (Cb, Cr) coding tree blocks related to the luma component coding tree block. there is. Additionally, CTU may mean including the above blocks and syntax elements for each block of the above blocks.

각 코딩 트리 유닛은 코딩 유닛, 예측 유닛 및 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드 트리(Quad Tree: QT), 이진 트리(Binary Tree; BT) 및 삼진 트리(Ternary Tree; TT) 등과 같은 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 쿼드 트리는 4진 트리(quarternary tree)를 의미할 수 있다. 또한, 각 코딩 트리 유닛은 하나 이상의 분할 방식들을 사용하는 복수 트리(MultiType Tree; MTT)을 이용하여 분할될 수 있다.Each coding tree unit is one such as Quad Tree (QT), Binary Tree (BT), and Ternary Tree (TT) to form subunits such as coding unit, prediction unit, and transformation unit. It can be divided using the above division method. Quad tree may refer to a quarternary tree. Additionally, each coding tree unit may be partitioned using a MultiType Tree (MTT) using one or more partitioning methods.

CTU는 입력 영상의 분할에서와 같이, 영상의 복호화 및 부호화 과정에서의 처리 단위인 픽셀 블록을 지칭하기 위한 용어로서 사용될 수 있다.CTU can be used as a term to refer to a pixel block, which is a processing unit in the decoding and encoding process of an image, as in segmentation of an input image.

코딩 트리 블록(Coding Tree Block; CTB): 코딩 트리 블록은 Y 코딩 트리 블록, Cb 코딩 트리 블록 및 Cr 코딩 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.Coding Tree Block (CTB): Coding tree block can be used as a term to refer to any one of Y coding tree block, Cb coding tree block, and Cr coding tree block.

이웃 블록(neighbor block): 이웃 블록은 대상 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 이웃 블록은 재구축된 이웃 블록을 의미할 수도 있다.Neighbor block: A neighboring block may refer to a block adjacent to the target block. A neighboring block may also mean a reconstructed neighboring block.

이하에서, 용어들 "이웃 블록" 및 "인접 블록(adjacent block)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “neighboring block” and “adjacent block” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이웃 블록은 재구축된 이웃 블록(reconstructed neighbor block)을 의미할 수도 있다.A neighbor block may also mean a reconstructed neighbor block.

공간적 이웃 블록(spatial neighbor block): 공간적 이웃 블록은 대상 블록에 공간적으로 인접한 블록일 수 있다. 이웃 블록은 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다.Spatial neighboring block: A spatial neighboring block may be a block spatially adjacent to the target block. Neighboring blocks may include spatial neighboring blocks.

대상 블록 및 공간적 이웃 블록은 대상 픽처 내에 포함될 수 있다.The target block and spatial neighboring blocks may be included in the target picture.

공간적 이웃 블록은 대상 블록에 경계가 맞닿은 블록 또는 대상 블록으로부터 소정의 거리 내에 위치한 블록을 의미할 수 있다.A spatial neighboring block may refer to a block bordering the target block or a block located within a predetermined distance from the target block.

공간적 이웃 블록은 대상 블록의 꼭지점에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 여기에서, 대상 블록의 꼭지점에 인접한 블록이란, 대상 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 대상 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다.A spatial neighboring block may refer to a block adjacent to the vertex of the target block. Here, the block adjacent to the vertex of the target block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the target block, or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the target block.

시간적 이웃 블록(temporal neighbor block): 시간적 이웃 블록은 대상 블록에 시간적으로 인접한 블록일 수 있다. 이웃 블록은 시간적 이웃 블록을 포함할 수 있다.Temporal neighboring block: A temporal neighboring block may be a block temporally adjacent to the target block. A neighboring block may include temporal neighboring blocks.

시간적 이웃 블록은 콜 블록(co-located block; col block)을 포함할 수 있다.A temporal neighboring block may include a co-located block (col block).

콜 블록은 이미 재구축된 콜 픽처(co-located picture; col picture) 내의 블록일 수 있다. 콜 블록의 콜 픽처 내에서의 위치는 대상 블록의 대상 픽처 내의 위치에 대응할 수 있다. 또는, 콜 블록의 콜 픽처 내에서의 위치는 대상 블록의 대상 픽처 내의 위치와 동일할 수 있다. 콜 픽처는 참조 픽처 리스트에 포함된 픽처일 수 있다.A call block may be a block in an already reconstructed co-located picture (col picture). The position of the call block within the call picture may correspond to the position of the target block within the target picture. Alternatively, the location of the collocated block in the collocated picture may be the same as the location of the target block in the target picture. A call picture may be a picture included in the reference picture list.

시간적 이웃 블록은 대상 블록의 공간적 이웃 블록에 시간적으로 인접한 블록일 수 있다.The temporal neighboring block may be a block temporally adjacent to the spatial neighboring block of the target block.

예측 모드(prediction mode): 예측 모드는 인트라 예측을 위해 사용되는 모드 또는 인터 예측을 위해 사용되는 모드를 지시하는 정보일 수 있다.Prediction mode: The prediction mode may be information indicating the mode used for intra prediction or the mode used for inter prediction.

예측 유닛(prediction unit): 예측 유닛은 인터 예측, 인트라 예측, 인터 보상(compensation), 인트라 보상 및 움직임 보상 등의 예측에 대한 기반 단위를 의미할 수 있다.Prediction unit: A prediction unit may refer to a base unit for prediction such as inter prediction, intra prediction, inter compensation, intra compensation, and motion compensation.

하나의 예측 유닛은 더 작은 크기를 갖는 복수의 파티션(partition)들 또는 하위 예측 유닛들로 분할될 수도 있다. 복수의 파티션들 또한 예측 또는 보상의 수행에 있어서의 기반 단위일 수 있다. 예측 유닛의 분할에 의해 생성된 파티션 또한 예측 유닛일 수 있다.One prediction unit may be divided into a plurality of partitions or sub-prediction units with smaller sizes. A plurality of partitions may also be a basic unit in performing prediction or compensation. A partition created by dividing a prediction unit may also be a prediction unit.

예측 유닛 파티션(prediction unit partition): 예측 유닛 파티션은 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.Prediction unit partition: Prediction unit partition may refer to the form in which the prediction unit is divided.

재구축된 이웃 유닛(reconstructed neighboring unit): 재구축된 이웃 유닛은 대상 유닛의 이웃에 이미 복호화되어 재구축된 유닛일 수 있다.Reconstructed neighboring unit: The reconstructed neighboring unit may be a unit that has already been decrypted and rebuilt in the neighborhood of the target unit.

재구축된 이웃 유닛은 대상 유닛에 대한 공간적(spatial) 인접 유닛 또는 시간적(temporal) 인접 유닛일 수 있다.The reconstructed neighboring unit may be a spatially adjacent unit or a temporally adjacent unit to the target unit.

재구축된 공간적 이웃 유닛은 대상 픽처 내의 유닛이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 재구축된 유닛일 수 있다.The reconstructed spatial neighboring unit may be a unit in the target picture and may be a unit that has already been reconstructed through encoding and/or decoding.

재구축된 시간적 이웃 유닛은 참조 영상 내의 유닛이면서 부호화 및/또는 복호화를 통해 이미 재구축된 유닛일 수 있다. 재구축된 시간적 이웃 유닛의 참조 영상 내에서의 위치는 대상 유닛의 대상 픽처 내에서의 위치와 같거나, 대상 유닛의 대상 픽처 내에서의 위치에 대응할 수 있다. 또는, 재구축된 시간적 이웃 유닛은 참조 영상 내의 대응하는 블록의 이웃 블록일 수 있다. 여기에서, 대응하는 블록의 참조 영상 내에서의 위치는 대상 영상 내에서의 대상 블록의 위치에 대응할 수 있다. 여기에서, 블록들의 위치들이 대응한다는 것은, 블록들의 위치들이 동일하다는 것을 의미할 수 있고, 하나의 블록이 다른 블록에 포함된다는 것을 의미할 수 있고, 하나의 블록이 다른 블록의 특정된 위치를 차지한다는 것을 의미할 수 있다.The reconstructed temporal neighboring unit may be a unit in the reference image and may be a unit that has already been reconstructed through encoding and/or decoding. The location of the reconstructed temporal neighboring unit in the reference image may be the same as the location of the target unit in the target picture, or may correspond to the location of the target unit in the target picture. Alternatively, the reconstructed temporal neighboring unit may be a neighboring block of the corresponding block in the reference image. Here, the location of the corresponding block within the reference image may correspond to the location of the target block within the target image. Here, that the positions of the blocks correspond may mean that the positions of the blocks are the same, that one block is included in another block, and that one block occupies the specified position of the other block. It could mean doing it.

서브-픽처: 픽처는 하나 이상의 서브-픽처들로 분할될 수 있다. 서브-픽처는 하나 이상의 타일 행들 및 하나 이상의 타일 열들로 구성될 수 있다.Sub-picture: A picture can be divided into one or more sub-pictures. A sub-picture may consist of one or more tile rows and one or more tile columns.

- 서브-픽처는 픽처 내의 정사각형(square) 형태 또는 직사각형(rectangular)(즉, 비-정사각형(non-square) 형태를 가지는 영역일 수 있다. 또한, 서브-픽처는 하나 이상의 CTU들을 포함할 수 있다.- A sub-picture may be an area with a square or rectangular (i.e., non-square) shape within the picture. Additionally, the sub-picture may include one or more CTUs. .

- 서브-픽처는 하나의 픽처 내의 하나 이상의 슬라이스들의 직사각형 영역일 수 있다.- A sub-picture may be a rectangular area of one or more slices within one picture.

- 하나의 서브-픽처는 하나 이상의 타일(tile)들, 하나 이상의 브릭(brick)들 및/또는 하나 이상의 슬라이스(slice)들을 포함할 수 있다.- One sub-picture may include one or more tiles, one or more bricks, and/or one or more slices.

타일: 타일은 픽처 내의 정사각형 형태 또는 직사각형(즉, 비-정사각형 형태를 가지는 영역일 수 있다.Tiles: A tile can be an area within a picture that has a square or rectangular shape (i.e., a non-square shape).

- 타일은 하나 이상의 CTU들을 포함할 수 있다.- A tile may contain one or more CTUs.

- 타일은 하나 이상의 브릭들로 분할될 수 있다.- A tile can be split into one or more bricks.

브릭: 브릭은 타일 내의 하나 이상의 CTU 행들을 의미할 수 있다.Brick: A brick may refer to one or more CTU rows within a tile.

- 타일은 하나 이상의 브릭들로 분할될 수 있다. 각 브릭은 하나 이상의 CTU 행들을 포함할 수 있다.- A tile can be split into one or more bricks. Each brick may contain one or more CTU rows.

- 2 개 이상으로 분할되지 않는 타일도 브릭을 의미할 수 있다.- Tiles that are not divided into two or more can also refer to bricks.

슬라이스: 슬라이스는 픽처 내의 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 또는, 슬라이스는 타일 내의 하나 이상의 브릭들을 포함할 수 있다.Slice: A slice may contain one or more tiles within a picture. Alternatively, a slice may include one or more bricks within a tile.

- 서브-픽처는 픽처 내의 직사각형 영역을 집합적으로 커버하는 하나 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 각 서브-픽처 경계는 항상 슬라이스 경계일 수 있다. 또한, 각 수직 서브-픽처 경계는 항상 수직 타일 경계일 수 있다.- A sub-picture may contain one or more slices that collectively cover a rectangular area within the picture. Accordingly, each sub-picture boundary may always be a slice boundary. Additionally, each vertical sub-picture boundary may always be a vertical tile boundary.

파라미터 세트(parameter set): 파라미터 세트는 비트스트림 내의 구조(structure) 중 헤더(header) 정보에 해당할 수 있다.Parameter set: The parameter set may correspond to header information among the structures in the bitstream.

- 파라미터 세트는 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set; VPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set; PPS), 적응 파라미터 세트(Adaptation Parameter Set; APS) 및 복호화 파라미터 세트(Decoding Parameter Set; DPS) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.- Parameter sets include Video Parameter Set (VPS), Sequence Parameter Set (SPS), Picture Parameter Set (PPS), Adaptation Parameter Set (APS), and decoding parameters. It may include at least one of a set (Decoding Parameter Set (DPS)), etc.

파라미터 세트를 통해 시그널링된 정보는 파라미터 세트를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다. 예를 들면, VPS 내의 정보는 VPS를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다. SPS 내의 정보는 SPS를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다. PPS 내의 정보는 PPS를 참조하는 픽처들에게 적용될 수 있다.Information signaled through a parameter set can be applied to pictures referencing the parameter set. For example, information in the VPS can be applied to pictures referencing the VPS. Information in the SPS can be applied to pictures referencing the SPS. Information in the PPS can be applied to pictures referencing the PPS.

파라미터 세트는 상위의 파라미터 세트를 참조할 수 있다. 예를 들면, PPS는 SPS를 참조할 수 있다. SPS는 VPS를 참조할 수 있다.A parameter set can refer to a parent parameter set. For example, PPS may refer to SPS. SPS may refer to VPS.

- 또한, 파라미터 세트는 타일(tile) 그룹, 슬라이스(slice) 헤더 정보 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함할 수 있다. 타일 그룹은 복수의 타일들을 포함하는 그룹을 의미할 수 있다. 또한, 타일 그룹의 의미는 슬라이스의 의미와 동일할 수 있다.- Additionally, the parameter set may include tile group, slice header information, and tile header information. A tile group may refer to a group including a plurality of tiles. Additionally, the meaning of a tile group may be the same as that of a slice.

율-왜곡 최적화(rate-distortion optimization): 부호화 장치는 코딩 유닛의 크기, 예측 모드, 예측 유닛의 크기, 움직임 정보 및, 변환 유닛의 크기 등의 조합을 이용해서 높은 부호화 효율을 제공하기 위해 율-왜곡 최적화를 사용할 수 있다.Rate-distortion optimization: The coding device uses a combination of coding unit size, prediction mode, prediction unit size, motion information, and transformation unit size to provide high coding efficiency. Distortion optimization can be used.

- 율-왜곡 최적화 방식은 상기의 조합들 중에서 최적의 조합을 선택하기 위해 각 조합의 율-왜곡 비용(rate-distortion cost)을 계산할 수 있다. 율-왜곡 비용은 수식 "D+λ*R"을 이용하여 계산될 수 있다. 일반적으로 수식 "D+λ*R"에 의한 율-왜곡 비용이 최소가 되는 조합이 율-왜곡 최적화 방식에 있어서의 최적의 조합으로 선택될 수 있다.- The rate-distortion optimization method can calculate the rate-distortion cost of each combination to select the optimal combination among the above combinations. The rate-distortion cost can be calculated using the formula “D+λ*R”. In general, the combination that minimizes the rate-distortion cost according to the formula "D+λ*R" can be selected as the optimal combination in the rate-distortion optimization method.

- D는 왜곡을 나타낼 수 있다. D는 변환 유닛 내에서 원래의 변환 계수들 및 재구축된 변환 계수들 간의 차이 값들의 제곱들의 평균(mean square error)일 수 있다.- D may indicate distortion. D may be the mean square error of the difference values between the original transform coefficients and the reconstructed transform coefficients within the transform unit.

- R은 율을 나타낼 수 있다. R은 관련된 문맥 정보를 이용한 비트 율을 나타낼 수 있다.- R can represent a rate. R can represent the bit rate using related context information.

- λ는 라그랑지안 승수(Lagrangian multiplier)를 나타낼 수 있다. R은 예측 모드, 움직임 정보 및 코드된 블록 플래그(coded block flag) 등과 같은 코딩 파라미터 정보뿐만 아니라, 변환 계수의 부호화에 의해 발생하는 비트도 포함할 수 있다.- λ may represent a Lagrangian multiplier. R may include not only coding parameter information such as prediction mode, motion information, and coded block flag, but also bits generated by encoding of transform coefficients.

- 부호화 장치는 정확한 D 및 R을 계산하기 위해 인터 예측, 인트라 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화, 역양자화 및/또는 역변환 등의 과정들을 수행할 수 있다. 이러한 과정들은 부호화 장치에서의 복잡도를 크게 증가시킬 수 있다.- The encoding device may perform processes such as inter prediction, intra prediction, transformation, quantization, entropy coding, inverse quantization, and/or inverse transformation to calculate accurate D and R. These processes can greatly increase the complexity of the encoding device.

비트스트림(bitstream): 비트스트림은 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.Bitstream: A bitstream may refer to a string of bits containing encoded video information.

파싱(parsing): 파싱은 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 신택스 요소(syntax element)의 값을 결정하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 파싱은 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.Parsing: Parsing may mean entropy decoding a bitstream to determine the value of a syntax element. Alternatively, parsing may mean entropy decoding itself.

심볼(symbol): 부호화 대상 유닛 및/또는 복호화 대상 유닛의 신택스 요소, 코딩 파라미터(coding parameter) 및 변환 계수(transform coefficient) 등 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 심볼은 엔트로피 부호화의 대상 또는 엔트로피 복호화의 결과를 의미할 수 있다.Symbol: May refer to at least one of a syntax element, a coding parameter, and a transform coefficient of an encoding target unit and/or a decoding target unit. Additionally, a symbol may mean the object of entropy encoding or the result of entropy decoding.

참조 픽처(reference picture): 참조 픽처는 인터 예측 또는 움직임 보상을 위하여 유닛이 참조하는 영상을 의미할 수 있다. 또는, 참조 픽처는 인터 예측 또는 움직임 보상을 위해 대상 유닛이 참조하는 참조 유닛을 포함하는 영상일 수 있다.Reference picture: A reference picture may refer to an image that a unit refers to for inter prediction or motion compensation. Alternatively, the reference picture may be an image that includes a reference unit referenced by the target unit for inter prediction or motion compensation.

이하, 용어 "참조 픽처" 및 "참조 영상"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “reference picture” and “reference image” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

참조 픽처 리스트(reference picture list): 참조 픽처 리스트는 인터 예측 또는 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상들을 포함하는 리스트일 수 있다.Reference picture list: A reference picture list may be a list containing one or more reference pictures used for inter prediction or motion compensation.

- 참조 픽처 리스트의 타입은 리스트 조합(List Combined; LC), 리스트 0(List 0; L0), 리스트 1(List 1; L1), 리스트 2(List 2; L2) 및 리스트 3(List 3; L3) 등이 있을 수 있다.- The types of reference picture lists are List Combined (LC), List 0 (L0), List 1 (L1), List 2 (L2), and List 3 (List 3; L3). ), etc.

- 인터 예측에는 하나 이상의 참조 픽처 리스트들이 사용될 수 있다.- One or more reference picture lists can be used in inter prediction.

인터 예측 지시자(inter prediction indicator): 인터 예측 지시자는 대상 유닛에 대한 인터 예측의 방향을 가리킬 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측 및 양방향 예측 등 중 하나일 수 있다. 또는, 인터 예측 지시자는 대상 유닛의 예측 유닛을 생성할 때 사용되는 참조 픽처의 개수를 나타낼 수 있다. 또는, 인터 예측 지시자는 대상 유닛에 대한 인터 예측 혹은 움직임 보상을 위해 사용되는 예측 블록의 개수를 의미할 수 있다.Inter prediction indicator: The inter prediction indicator may indicate the direction of inter prediction for the target unit. Inter prediction can be either one-way prediction or two-way prediction. Alternatively, the inter prediction indicator may indicate the number of reference pictures used when generating a prediction unit of the target unit. Alternatively, the inter prediction indicator may mean the number of prediction blocks used for inter prediction or motion compensation for the target unit.

예측 리스트 활용 플래그(prediction list utilization flag): 예측 리스트 활용 플래그는 특정한 참조 픽처 리스트 내의 적어도 하나의 참조 픽처를 사용하여 예측 유닛을 생성하는지 여부를 나타낼 수 있다.Prediction list utilization flag: The prediction list utilization flag may indicate whether a prediction unit is generated using at least one reference picture in a specific reference picture list.

- 예측 리스트 활용 플래그를 사용하여 인터 예측 지시자가 도출될 수 있다. 반대로, 인터 예측 지시자를 사용하여 예측 리스트 활용 플래그가 도출될 수 있다. 예를 들면, 예측 리스트 활용 플래그가 제1 값인 0을 지시하는 것은, 대상 유닛에 대하여, 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처를 사용하여 예측 블록이 생성되지 않는 것을 나타낼 수 있다. 예측 리스트 활용 플래그가 제2 값인 1을 지시하는 것은, 대상 유닛에 대하여, 참조 픽처 리스트를 이용하여 예측 유닛이 생성되는 것을 나타낼 수 있다.- An inter prediction indicator can be derived using the prediction list utilization flag. Conversely, the prediction list utilization flag can be derived using the inter prediction indicator. For example, when the prediction list utilization flag indicates the first value of 0, it may indicate that a prediction block is not generated using a reference picture in the reference picture list for the target unit. When the prediction list utilization flag indicates a second value of 1, it may indicate that a prediction unit is generated using a reference picture list for the target unit.

참조 픽처 인덱스(reference picture index): 참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트에서 특정 참조 픽처를 지시하는 인덱스일 수 있다.Reference picture index: The reference picture index may be an index that indicates a specific reference picture in the reference picture list.

픽처 오더 카운트(Picture Order Count; POC): 픽처의 POC는 픽처의 디스플레이 순서를 나타낼 수 있다.Picture Order Count (POC): The POC of a picture may indicate the display order of the picture.

움직임 벡터(Motion Vector; MV): 움직임 벡터는 인터 예측 또는 움직임 보상에서 사용되는 2차원의 벡터일 수 있다. 움직임 벡터는 대상 영상 및 참조 영상간의 오프셋을 의미할 수 있다.Motion Vector (MV): A motion vector may be a two-dimensional vector used in inter prediction or motion compensation. A motion vector may mean an offset between a target image and a reference image.

- 예를 들면, MV는 (mvx, mvy)와 같은 형태로 표현될 수 있다. mvx는 수평(horizontal) 성분을 나타낼 수 있고, mvy는 수직(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.- For example, MV can be expressed in a form such as (mvx, mvy). mvx can represent the horizontal component, and mvy can represent the vertical component.

탐색 영역(search range): 탐색 영역은 인터 예측 중 MV에 대한 탐색이 이루어지는 2차원의 영역일 수 있다. 예를 들면, 탐색 영역의 크기는 MxN일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다.Search range: The search range may be a two-dimensional area where a search for MV is performed during inter prediction. For example, the size of the search area may be MxN. M and N can each be positive integers.

움직임 벡터 후보(motion vector candidate): 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터를 예측할 때 예측 후보인 블록 혹은 예측 후보인 블록의 움직임 벡터를 의미할 수 있다.Motion vector candidate: A motion vector candidate may refer to a block that is a prediction candidate or a motion vector of a block that is a prediction candidate when predicting a motion vector.

- 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다.- The motion vector candidate may be included in the motion vector candidate list.

움직임 벡터 후보 리스트(motion vector candidate list): 움직임 벡터 후보 리스트는 하나 이상의 움직임 벡터 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.Motion vector candidate list: The motion vector candidate list may refer to a list constructed using one or more motion vector candidates.

움직임 벡터 후보 인덱스(motion vector candidate index): 움직임 벡터 후보 인덱스는 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자를 의미할 수 있다. 또는, 움직임 벡터 후보 인덱스는 움직임 벡터 예측기(motion vector predictor)의 인덱스(index)일 수 있다.Motion vector candidate index: The motion vector candidate index may refer to an indicator indicating a motion vector candidate in the motion vector candidate list. Alternatively, the motion vector candidate index may be the index of a motion vector predictor.

움직임 정보(motion information): 움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 인터 예측 지시자(inter prediction indicator) 뿐만 아니라 참조 픽처 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 인덱스, 머지 후보 및 머지 인덱스 등 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 의미할 수 있다.Motion information: Motion information includes motion vectors, reference picture indices, and inter prediction indicators, as well as reference picture list information, reference pictures, motion vector candidates, motion vector candidate indices, merge candidates, and merge indices. It may mean information containing at least one of the following.

머지 후보 리스트(merge candidate list): 머지 후보 리스트는 하나 이상의 머지 후보들을 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.Merge candidate list: The merge candidate list may refer to a list constructed using one or more merge candidates.

머지 후보(merge candidate): 머지 후보는 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합 양예측(combined bi-prediction) 머지 후보, 히스토리에 기반한 후보, 2 개의 후보들의 평균에 기반한 후보 및 제로 머지 후보 등을 의미할 수 있다. 머지 후보는 인터 예측 지시자를 포함할 수 있고, 각 리스트에 대한 참조 픽처 인덱스, 움직임 벡터, 예측 리스트 활용 플래그 및 인터 예측 지시자 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.Merge candidates: Merge candidates include spatial merge candidates, temporal merge candidates, combined merge candidates, combined bi-prediction merge candidates, candidates based on history, candidates based on the average of two candidates, and zero. It may mean a merge candidate, etc. The merge candidate may include an inter prediction indicator and may include motion information such as a reference picture index for each list, a motion vector, a prediction list utilization flag, and an inter prediction indicator.

머지 인덱스(merge index): 머지 인덱스는 머지 후보 리스트 내의 머지 후보를 가리키는 지시자일 수 있다.Merge index: The merge index may be an indicator pointing to a merge candidate in the merge candidate list.

- 머지 인덱스는 대상 유닛에 공간적으로 인접한 재구축된 유닛 및 대상 유닛에 시간적으로 인접한 재구축된 유닛 중 머지 후보를 유도한 재구축된 유닛을 지시할 수 있다.- The merge index may indicate the reconstructed unit that derived the merge candidate among the reconstructed units that are spatially adjacent to the target unit and the reconstructed units that are temporally adjacent to the target unit.

- 머지 인덱스는 머지 후보의 움직임 정보들 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.- The merge index may indicate at least one of the motion information of the merge candidate.

변환 유닛(transform unit): 변환 유닛은 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화 및 변환 계수 복호화 등과 같은 잔차 신호(residual signal) 부호화 및/또는 잔차 신호 복호화에 있어서의 기본 유닛일 수 있다. 하나의 변환 유닛은 더 작은 크기를 갖는 복수의 하위 변환 유닛들로 분할될 수 있다. 여기에서, 변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 역변환은 1차 역변환 및 2차 역변환 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Transform unit: A transform unit may be a basic unit in residual signal coding and/or residual signal decoding, such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, transform coefficient coding, and transform coefficient decoding. One transformation unit may be divided into a plurality of sub-transformation units with smaller sizes. Here, the transformation may include one or more of a first-order transformation and a second-order transformation, and the inverse transformation may include one or more of a first-order inversion and a second-order inversion.

스케일링(scaling): 스케일링은 변환 계수 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있다.Scaling: Scaling may refer to the process of multiplying the transform coefficient level by a factor.

- 변환 계수 레벨에 대한 스케일링의 결과로서, 변환 계수가 생성될 수 있다. 스케일링은 역양자화(dequantization)로 칭해질 수도 있다.- As a result of scaling to the transform coefficient level, a transform coefficient can be generated. Scaling may also be referred to as dequantization.

양자화 파라미터(Quantization Parameter; QP): 양자화 파라미터는 양자화에서 변환 계수에 대해 변환 계수 레벨(transform coefficient level)을 생성할 때 사용되는 값을 의미할 수 있다. 또는, 양자화 파라미터는 역양자화에서 변환 계수 레벨을 스케일링(scaling)함으로써 변환 계수를 생성할 때 사용되는 값을 의미할 수도 있다. 또는, 양자화 파라미터는 양자화 스탭 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.Quantization Parameter (QP): A quantization parameter may refer to a value used when generating a transform coefficient level for a transform coefficient in quantization. Alternatively, the quantization parameter may refer to a value used when generating a transform coefficient by scaling the transform coefficient level in dequantization. Alternatively, the quantization parameter may be a value mapped to the quantization step size.

델타 양자화 파라미터(delta quantization parameter): 델타 양자화 파라미터는 예측된 양자화 파라미터 및 대상 유닛의 양자화 파라미터의 차분(difference) 값을 의미할 수 있다.Delta quantization parameter: The delta quantization parameter may mean the difference between the predicted quantization parameter and the quantization parameter of the target unit.

스캔(scan): 스캔은 유닛, 블록 또는 행렬 내의 계수들의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있다. 예를 들면, 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 칭할 수 있다. 또는, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 또는 역 스캔(inverse scan)이라고 칭할 수 있다.Scan: Scan can refer to a method of sorting the order of coefficients within a unit, block, or matrix. For example, sorting a two-dimensional array into a one-dimensional array can be called scanning. Alternatively, arranging a one-dimensional array into a two-dimensional array can also be referred to as a scan or inverse scan.

변환 계수(transform coefficient): 변환 계수는 부호화 장치에서 변환을 수행함에 따라 생성된 계수 값일 수 있다. 또는, 변환 계수는 복호화 장치에서 엔트로피 복호화 및 역양자화 중 적어도 하나를 수행함에 따라 생성된 계수 값일 수 있다.Transform coefficient: The transform coefficient may be a coefficient value generated as the encoding device performs transformation. Alternatively, the transformation coefficient may be a coefficient value generated as the decoding device performs at least one of entropy decoding and inverse quantization.

- 변환 계수 또는 잔차 신호에 양자화를 적용함으로써 생성된 양자화된 레벨 또는 양자화된 변환 계수 레벨 또한 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.- Quantized levels or quantized transform coefficient levels generated by applying quantization to the transform coefficient or residual signal may also be included in the meaning of the transform coefficient.

양자화된 레벨(quantized level): 양자화된 레벨은 부호화 장치에서 변환 계수 또는 잔차 신호에 양자화를 수행함으로써 생성된 값을 의미할 수 있다. 또는, 양자화된 레벨은 복호화 장치에서 역양자화를 수행함에 있어서 역양자화의 대상이 되는 값을 의미할 수도 있다.Quantized level: A quantized level may refer to a value generated by performing quantization on a transform coefficient or residual signal in an encoding device. Alternatively, the quantized level may mean a value that is the target of inverse quantization when performing inverse quantization in a decoding device.

- 변환 및 양자화의 결과인 양자화된 변환 계수 레벨도 양자화된 레벨의 의미에 포함될 수 있다.- The quantized transform coefficient level, which is the result of transformation and quantization, can also be included in the meaning of the quantized level.

비-제로 변환 계수(non-zero transform coefficient): 비-제로 변환 계수는 0이 아닌 값을 갖는 변환 계수 또는 0이 아닌 값을 갖는 변환 계수 레벨을 의미할 수 있다. 또는, 비-제로 변환 계수는 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 또는 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨을 의미할 수 있다.Non-zero transform coefficient: A non-zero transform coefficient may mean a transform coefficient with a non-zero value or a transform coefficient level with a non-zero value. Alternatively, a non-zero transform coefficient may mean a transform coefficient whose value size is not 0 or a transform coefficient level whose value size is not 0.

양자화 행렬(quantization matrix): 양자화 행렬은 영상의 주관적 화질 또는 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 과정 또는 역양자화 과정에서 이용되는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬은 스케일링 리스트(scaling list)라고도 칭해질 수 있다.Quantization matrix: A quantization matrix may refer to a matrix used in a quantization process or dequantization process to improve the subjective or objective image quality of an image. The quantization matrix may also be referred to as a scaling list.

양자화 행렬 계수(quantization matrix coefficient): 양자화 행렬 계수는 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수는 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 칭해질 수 있다.Quantization matrix coefficient: The quantization matrix coefficient may refer to each element in the quantization matrix. Quantization matrix coefficients may also be referred to as matrix coefficients.

디폴트 행렬(default matrix): 디폴트 행렬은 부호화 장치 및 복호화 장치에서 기정의된 양자화 행렬일 수 있다.Default matrix: The default matrix may be a quantization matrix predefined in the encoding device and the decoding device.

비-디폴트 행렬(non-default matrix): 비-디폴트 행렬은 부호화 장치 및 복호화 장치에서 기정의되어 있지 않은 양자화 행렬일 수 있다. 비-디폴트 행렬은 사용자에 의해서 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.Non-default matrix: A non-default matrix may be a quantization matrix that is not predefined in the encoding device and the decoding device. A non-default matrix may refer to a quantization matrix signaled by a user from an encoding device to a decoding device.

가장 가능성있는 모드(Most Probable Mode; MPM): MPM은 대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 가능성이 높은 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다.Most Probable Mode (MPM): MPM may indicate an intra prediction mode that is likely to be used for intra prediction of the target block.

- 부호화 장치 및 복호화 장치는 대상 블록에 관련된 코딩 파라미터 및 대상 블록에 관련된 개체의 속성에 기반하여 하나 이상의 MPM들을 결정할 수 있다.- The encoding device and the decoding device may determine one or more MPMs based on coding parameters related to the target block and properties of entities related to the target block.

- 부호화 장치 및 복호화 장치는 참조 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 하나 이상의 MPM들을 결정할 수 있다. 참조 블록은 복수일 수 있다. 복수의 참조 블록들은 대상 블록의 좌측에 인접한 공간적 이웃 블록 및 대상 블록의 상단에 인접한 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 말하자면, 참조 블록들에 대하여 어떠한 인트라 예측 모드들이 사용되었는가에 따라서 서로 다른 하나 이상의 MPM들이 결정될 수 있다.- The encoding device and the decoding device may determine one or more MPMs based on the intra prediction mode of the reference block. There may be multiple reference blocks. The plurality of reference blocks may include a spatial neighboring block adjacent to the left of the target block and a spatial neighboring block adjacent to the top of the target block. In other words, one or more different MPMs may be determined depending on which intra prediction modes are used for the reference blocks.

- 하나 이상의 MPM들은 부호화 장치 및 복호화 장치에서 동일한 방식으로 결정될 수 있다. 말하자면, 부호화 장치 및 복호화 장치는 동일한 하나 이상의 MPM들을 포함하는 MPM 리스트를 공유할 수 있다.- One or more MPMs can be determined in the same way in the encoding device and the decoding device. In other words, the encoding device and the decoding device may share an MPM list containing the same one or more MPMs.

MPM 리스트: MPM 리스트는 하나 이상의 MPM들을 포함하는 리스트일 수 있다. MPM 리스트 내의 하나 이상의 MPM들의 개수는 기정의될 수 있다.MPM list: The MPM list may be a list containing one or more MPMs. The number of one or more MPMs in the MPM list may be predefined.

MPM 지시자: MPM 지시자는 MPM 리스트의 하나 이상의 MPM들 중 대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 MPM을 지시할 수 있다. 예를 들면, MPM 지시자는 MPM 리스트에 대한 인덱스일 수 있다.MPM indicator: The MPM indicator may indicate the MPM used for intra prediction of the target block among one or more MPMs in the MPM list. For example, the MPM indicator may be an index to the MPM list.

- MPM 리스트는 부호화 장치 및 복호화 장치에서 동일한 방식으로 결정되기 때문에 MPM 리스트 자체는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송될 필요가 없을 수 있다.- Since the MPM list is determined in the same way in the encoding device and the decoding device, the MPM list itself may not need to be transmitted from the encoding device to the decoding device.

- MPM 지시자는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. MPM 지시자가 시그널링됨에 따라 복호화 장치는 MPM 리스트의 MPM들 중 대상 블록에 대한 인트라 예측을 위해 사용될 MPM을 결정할 수 있다.- The MPM indicator can be signaled from the encoding device to the decoding device. As the MPM indicator is signaled, the decoding device can determine the MPM to be used for intra prediction for the target block among the MPMs in the MPM list.

MPM 사용 지시자: MPM 사용 지시자는 대상 블록에 대한 예측을 위해 MPM 사용 모드가 사용될지 여부를 지시할 수 있다. MPM 사용 모드는 MPM 리스트를 사용하여 대상 블록에 대한 인트라 예측을 위해 사용될 MPM을 결정하는 모드일 수 있다.MPM usage indicator: The MPM usage indicator may indicate whether the MPM usage mode will be used for prediction of the target block. The MPM use mode may be a mode that uses the MPM list to determine the MPM to be used for intra prediction for the target block.

- MPM 사용 지시자는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.- The MPM use indicator can be signaled from the encoding device to the decoding device.

시그널링: 시그널링은 정보가 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송되는 것을 나타낼 수 있다. 또는, 시그널링은 부호화 장치가 정보를 비트스트림 또는 기록 매체 내에 포함시키는 것을 의미할 수 있다. 부호화 장치에 의해 시그널링된 정보는 복호화 장치에 의해 사용될 수 있다.Signaling: Signaling may indicate that information is transmitted from an encoding device to a decoding device. Alternatively, signaling may mean that an encoding device includes information in a bitstream or recording medium. Information signaled by the encoding device can be used by the decoding device.

- 부호화 장치는 시그널링되는 정보에 대한 부호화를 수행하여 부호화된 정보를 생성할 수 있다. 부호화된 정보는 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송될 수 있다. 복호화 장치는 전송된 부호화된 정보에 대한 복호화를 수행하여 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 부호화는 엔트로피 부호화일 수 있고, 복호화는 엔트로피 복호화일 수 있다.- The encoding device can generate encoded information by performing encoding on signaled information. Encoded information can be transmitted from an encoding device to a decoding device. The decoding device can obtain information by performing decoding on the transmitted encoded information. Here, encoding may be entropy encoding, and decoding may be entropy decoding.

선택적인 시그널링: 정보는 선택적으로 시그널링될 수 있다. 정보에 대한 선택적인 시그널링은 부호화 장치가 정보를 (특정 조건에 따라) 선택적으로 비트스트림 또는 기록 매체 내에 포함시키는 것을 의미할 수 있다. 정보에 대한 선택적인 시그널링은 복호화 장치가 정보를 (특정 조건에 따라) 선택적으로 비트스트림으로부터 추출하는 것을 의미할 수 있다.Selective signaling: Information can be signaled selectively. Selective signaling of information may mean that an encoding device selectively includes information (according to certain conditions) in a bitstream or recording medium. Selective signaling of information may mean that the decoding device selectively extracts information from the bitstream (according to specific conditions).

시그널링의 생략: 정보에 대한 시그널링은 생략될 수 있다. 정보에 대한 정보에 대한 시그널링의 생략은 부호화 장치가 (특정 조건에 따라)정보를 비트스트림 또는 기록 매체 내에 포함시키지 않는 것을 의미할 수 있다. 정보에 대한 시그널링의 생략은 복호화 장치가 (특정 조건에 따라) 정보를 비트스트림으로부터 추출하지 않는 것을 의미할 수 있다.Omission of signaling: Signaling of information may be omitted. Omission of signaling about information may mean that the encoding device does not include the information (depending on certain conditions) in the bitstream or recording medium. Omission of signaling for information may mean that the decoding device does not extract information from the bitstream (according to certain conditions).

통계 값(statistic value): 변수, 코딩 파라미터 및 상수 등은 연산될 수 있는 값을 가질 수 있다. 통계 값은 이러한 특정된 대상들의 값들에 대한 연산에 의해 생성된 값일 수 있다. 예를 들면, 통계 값은 특정된 변수, 특정된 코딩 파라미터 및 특정된 상수 등의 값들에 대한 평균 값, 가중치가 부여된(weighted) 평균값, 가중치가 부여된 합, 최소 값, 최대 값, 최빈 값, 중간 값 및 보간 값 중 하나 이상일 수 있다.Statistical value: Variables, coding parameters, constants, etc. may have values that can be operated on. The statistical value may be a value generated by an operation on the values of these specified objects. For example, statistical values can be the average value, weighted average value, weighted sum, minimum value, maximum value, mode value for the values of specified variables, specified coding parameters, and specified constants. , may be one or more of intermediate values and interpolated values.

도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an encoding device to which the present invention is applied according to an embodiment.

부호화 장치(100)는 인코더, 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 비디오의 하나 이상의 영상들을 순차적으로 부호화할 수 있다.The encoding device 100 may be an encoder, a video encoding device, or an image encoding device. A video may contain one or more images. The encoding device 100 may sequentially encode one or more images of a video.

도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the encoding device 100 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, and an entropy encoding unit. It may include a unit 150, an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.

부호화 장치(100)는 인트라 모드 및/또는 인터 모드를 사용하여 대상 영상에 대한 부호화를 수행할 수 있다. 말하자면, 대상 블록에 대한 예측 모드는 인트라The encoding device 100 may perform encoding on the target image using intra mode and/or inter mode. That is to say, the prediction mode for the target block is intra

모드 및 인터 모드 중 하나일 수 있다.It can be either mode or inter mode.

이하에서, 용어들 "인트라 모드", "인트라 예측 모드", "화면 내 모드" 및 "화면 내 예측 모드"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “intra mode”, “intra prediction mode”, “intra-picture mode” and “intra-picture prediction mode” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이하에서, 용어들 "인터 모드", "인터 예측 모드", "화면 간 모드" 및 "화면 간 예측 모드"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “inter mode”, “inter prediction mode”, “inter-screen mode”, and “inter-screen prediction mode” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이하에서, 용어 "영상"은 단지 영상의 일부를 가리킬 수 있으며, 블록을 가리킬 수 있다. 또한, "영상"에 대한 처리는 복수의 블록들에 대한 순차적인 처리를 나타낼 수 있다.Hereinafter, the term “image” may refer only to a portion of an image or may refer to a block. Additionally, processing of “image” may represent sequential processing of a plurality of blocks.

또한, 부호화 장치(100)는 대상 영상에 대한 부호화를 통해 부호화된 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력 및 저장할 수 있다. 생성된 비트스트림은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장될 수 있고, 유선 및/또는 무선 전송 매체를 통해 스트리밍될 수 있다.Additionally, the encoding device 100 can generate a bitstream including encoded information through encoding of a target image, and output and store the generated bitstream. The generated bitstream may be stored in a computer-readable recording medium and streamed through wired and/or wireless transmission media.

예측 모드로서, 인트라 모드가 사용되는 경우, 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있다. 예측 모드로서, 인터 모드가 사용되는 경우, 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다.As the prediction mode, if intra mode is used, switch 115 can be switched to intra. As the prediction mode, if the inter mode is used, the switch 115 can be switched to inter.

부호화 장치(100)는 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 대상 블록 및 예측 블록의 잔차(residual)를 사용하여 대상 블록에 대한 잔차 블록을 부호화할 수 있다.The encoding device 100 may generate a prediction block for the target block. Additionally, after the prediction block is generated, the encoding device 100 may encode the residual block for the target block using the residual of the target block and the prediction block.

예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 대상 블록의 이웃에 있는, 이미 부호화 및/또는 복호화된 블록의 픽셀을 참조 샘플로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 샘플을 이용하여 대상 블록에 대한 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 대상 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 예측 샘플은 예측 블록 내의 샘플을 의미할 수 있다.When the prediction mode is intra mode, the intra prediction unit 120 may use pixels of a block that is already encoded and/or decoded in the neighborhood of the target block as a reference sample. The intra prediction unit 120 may perform spatial prediction for the target block using a reference sample and generate prediction samples for the target block through spatial prediction. A prediction sample may refer to a sample within a prediction block.

인터 예측부(110)는 움직임 예측부 및 움직임 보상부를 포함할 수 있다.The inter prediction unit 110 may include a motion prediction unit and a motion compensation unit.

예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 대상 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 대상 블록 및 검색된 영역에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 이 때, 움직임 예측부는 검색의 대상인 영역으로서 탐색 영역을 사용할 수 있다.When the prediction mode is inter mode, the motion prediction unit can search for the area that best matches the target block from the reference image during the motion prediction process, and use the searched area to derive motion vectors for the target block and the searched area. can do. At this time, the motion prediction unit may use the search area as the area that is the target of the search.

참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있으며, 참조 영상에 대한 부호화 및/또는 복호화가 처리되었을 때 부호화 및/또는 복호화된 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.The reference image may be stored in the reference picture buffer 190, and when encoding and/or decoding of the reference image is processed, the encoded and/or decoded reference image may be stored in the reference picture buffer 190.

복호화된 픽처가 저장됨에 따라, 참조 픽처 버퍼(190)는 복호화된 픽처 버퍼(Decoded Picture Buffer; DPB)일 수 있다.As the decoded picture is stored, the reference picture buffer 190 may be a decoded picture buffer (DPB).

움직임 보상부는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기에서, 움직임 벡터는 인터 예측에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 또한 움직임 벡터는 대상 영상 및 참조 영상 간의 오프셋(offset)을 나타낼 수 있다.The motion compensation unit may generate a prediction block for the target block by performing motion compensation using a motion vector. Here, the motion vector may be a two-dimensional vector used for inter prediction. Additionally, the motion vector may indicate an offset between the target image and the reference image.

움직임 예측부 및 움직임 보상부는 움직임 벡터가 정수가 아닌 값을 가진 경우 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(interpolation filter)를 적용함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 예측 또는 움직임 보상을 수행하기 위해, CU를 기준으로 CU에 포함된 PU의 움직임 예측 및 움직임 보상의 방법이 스킵 모드(skip mode), 머지 모드(merge mode), 향상된 움직임 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction; AMVP) 모드 및 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부가 판단될 수 있고, 각 모드에 따라 인터 예측 또는 움직임 보상이 수행될 수 있다.When the motion prediction unit and the motion compensation unit have a non-integer value, the motion prediction unit and the motion compensation unit may generate a prediction block by applying an interpolation filter to some areas in the reference image. In order to perform inter prediction or motion compensation, the methods of motion prediction and motion compensation of the PU included in the CU based on the CU include skip mode, merge mode, and advanced motion vector prediction. Prediction (AMVP) mode or current picture reference mode can be determined, and inter prediction or motion compensation can be performed according to each mode.

감산기(125)는 대상 블록 및 예측 블록의 차분인 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 잔차 블록은 잔차 신호로 칭해질 수도 있다.The subtractor 125 may generate a residual block, which is the difference between the target block and the prediction block. A residual block may also be referred to as a residual signal.

잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform)하거나 양자화하거나 또는 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔차 블록은 블록 단위에 대한 잔차 신호일 수 있다.The residual signal may refer to the difference between the original signal and the predicted signal. Alternatively, the residual signal may be a signal generated by transforming or quantizing, or transforming and quantizing, the difference between the original signal and the predicted signal. A residual block may be a residual signal on a block basis.

변환부(130)는 잔차 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수를 생성할 수 있고, 생성된 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔차 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다.The transform unit 130 may generate a transform coefficient by performing transformation on the residual block and output the generated transform coefficient. Here, the transformation coefficient may be a coefficient value generated by performing transformation on the residual block.

변환부(130)는 변환을 수행함에 있어서 기정의된 복수의 변환 방법들 중 하나를 사용할 수 있다.The conversion unit 130 may use one of a plurality of predefined conversion methods when performing conversion.

기정의된 복수의 변환 방법들은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT), 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform; DST) 및 카루넨-루베 변환(Karhunen-Loeve Transform; KLT) 기반 변환 등을 포함할 수 있다.The plurality of predefined transformation methods may include Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), and Karhunen-Loeve Transform (KLT) based transformation, etc. there is.

잔차 블록에 대한 변환을 위해 사용되는 변환 방법은 대상 블록 및/또는 이웃 블록에 대한 코딩 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 변환 방법은 PU에 대한 인터 예측 모드, PU에 대한 인트라 예측 모드, TU의 크기 및 TU의 형태 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 또는, 변환 방법을 지시하는 변환 정보가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다.The transformation method used to transform the residual block may be determined according to at least one of coding parameters for the target block and/or the neighboring block. For example, the conversion method may be determined based on at least one of the inter prediction mode for the PU, the intra prediction mode for the PU, the size of the TU, and the shape of the TU. Alternatively, conversion information indicating a conversion method may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.

변환 스킵(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔차 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.When the transform skip mode is applied, the transform unit 130 may omit transforming the residual block.

변환 계수에 양자화를 적용함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level) 또는 양자화된 레벨이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 변환 계수 레벨 및 양자화된 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.A quantized transform coefficient level or quantized level can be generated by applying quantization to the transform coefficient. Hereinafter, in embodiments, the quantized transform coefficient level and the quantized level may also be referred to as transform coefficients.

양자화부(140)는 변환 계수를 양자화 파라미터에 맞춰 양자화함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(quantized transform coefficient level)(말하자면, 양자화된 레벨 또는 양자화된 계수)를 생성할 수 있다. 양자화부(140)는 생성된 양자화된 변환 계수 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.The quantization unit 140 may generate a quantized transform coefficient level (that is, a quantized level or a quantized coefficient) by quantizing the transform coefficient according to the quantization parameter. The quantization unit 140 may output the generated quantized transform coefficient level. At this time, the quantization unit 140 may quantize the transform coefficient using a quantization matrix.

엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 및/또는 부호화 과정에서 산출된 코딩 파라미터 값들 등에 기초하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다.The entropy encoding unit 150 may generate a bitstream by performing entropy encoding according to a probability distribution based on the values calculated by the quantization unit 140 and/or coding parameter values calculated during the encoding process. . The entropy encoding unit 150 may output the generated bitstream.

엔트로피 부호화부(150)는 영상의 픽셀에 관한 정보 및 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 신택스 요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.The entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding on information about pixels of an image and information for decoding the image. For example, information for decoding an image may include syntax elements, etc.

엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당될 수 있고, 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당될 수 있다. 이러한 할당을 통해 심볼이 표현됨에 따라, 부호화의 대상인 심볼들에 대한 비트열(bitstring)의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 향상될 수 있다.When entropy coding is applied, a small number of bits may be assigned to symbols with a high probability of occurrence, and a large number of bits may be assigned to symbols with a low probability of occurrence. As symbols are expressed through this allocation, the size of the bitstring for the symbols that are the target of encoding can be reduced. Therefore, the compression performance of video encoding can be improved through entropy coding.

또한, 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential golomb), 문맥-적응형 가변 길이 코딩(Context-Adaptive Variable Length Coding; CAVLC) 및 문맥-적응형 이진 산술 코딩(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding; CABAC) 등과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 가변 길이 코딩(Variable Length Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼에 대한 이진화(binarization) 방법을 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 도출된 이진화 방법, 확률 모델 및 문맥 모델(context model)을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.In addition, the entropy encoding unit 150 uses exponential golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding for entropy encoding. Coding methods such as Arithmetic Coding (CABAC) can be used. For example, the entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding using a Variable Length Coding/Code (VLC) table. For example, the entropy encoding unit 150 may derive a binarization method for the target symbol. Additionally, the entropy encoder 150 can derive a probability model of the target symbol/bin. The entropy encoding unit 150 may perform arithmetic encoding using the derived binarization method, probability model, and context model.

엔트로피 부호화부(150)는 양자화된 변환 계수 레벨을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(transform coefficient scanning) 방법을 통해 2차원의 블록의 형태(form)의 계수를 1차원의 벡터의 형태로 변경할 수 있다.The entropy encoder 150 can change the coefficients of the two-dimensional block form into the form of a one-dimensional vector through a transform coefficient scanning method to encode the quantized transform coefficient level.

코딩 파라미터는 부호화 및/또는 복호화를 위해 요구되는 정보일 수 있다. 코딩 파라미터는 부호화 장치(100)에서 부호화되어 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치로 전달되는 정보를 포함할 수 있고, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유도될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복호화 장치로 전달되는 정보로서, 신택스 요소가 있다.Coding parameters may be information required for encoding and/or decoding. The coding parameter may include information encoded in the encoding device 100 and transmitted from the encoding device 100 to the decoding device, and may include information that can be derived during the encoding or decoding process. For example, information transmitted to the decoding device includes syntax elements.

코딩 파라미터(coding parameter)는 신택스 요소와 같이 부호화 장치에서 부호화되고, 부호화 장치로부터 복호화 장치로 시그널링되는 정보(또는, 플래그 및 인덱스 등)뿐만 아니라, 부호화 과정 또는 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 코딩 파라미터는 영상을 부호화하거나 복호화함에 있어서 요구되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유닛/블록의 크기, 유닛/블록의 형태 유닛/블록의 깊이, 유닛/블록의 분할 정보, 유닛/블록의 분할 구조, 유닛/블록이 쿼드 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 유닛/블록이 이진 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 이진 트리 형태의 분할 방향(가로 방향 또는 세로 방향), 이진 트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 또는 비대칭 분할), 유닛/블록이 삼진 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 삼진 트리 형태의 분할 방향(가로 방향 또는 세로 방향), 삼진 트리 형태의 분할 형태(대칭 분할 또는 비대칭 분할 등), 유닛/블록이 멀티-타입(multi-type) 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 멀티-타입 트리 형태의 분할의 조합 및 방향(가로 방향 또는 세로 방향 등), 멀티-타입 트리 형태의 분할의 분할 형태(대칭 분할 또는 비대칭 분할), 멀티-타입 트리 형태의 분할 트리(이진 트리 또는 삼진 트리), 예측 모드의 타입(인트라 예측 또는 인터 예측), 인트라 예측 모드/방향, 인트라 루마 예측 모드/방향, 인트라 크로마 예측 모드/방향, 인트라 분할 정보, 인터 분할 정보, 코딩 블록 분할 플래그, 예측 블록 분할 플래그, 변환 블록 분할 플래그, 참조 샘플 필터링 방법, 참조 샘플 필터 탭(tap), 참조 샘플 필터 계수, 예측 블록 필터링 방법, 예측 블록 필터 탭, 예측 블록 필터 계수, 예측 블록 경계 필터링 방법, 예측 블록 경계 필터 탭, 예측 블록 경계 필터 계수, 인터 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 움직임 벡터 차분, 참조 픽처 인덱스, 인터 예측 방향, 인터 예측 지시자, 예측 리스트 활용(utilization) 플래그, 참조 픽처 리스트, 참조 영상, POC, 움직임 벡터 예측기, 움직임 벡터 예측 인덱스, 움직임 벡터 예측 후보, 움직임 벡터 후보 리스트, 머지 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 머지 인덱스, 머지 후보, 머지 후보 리스트, 스킵(skip) 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 보간 필터의 타입, 보간 필터의 필터 탭, 보간 필터의 필터 계수, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 타입, 변환 크기, 1차 변환을 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 추가(2차) 변환을 사용하는지 여부를 나타내는 정보, 1차 변환 선택 정보(또는, 1차 변환 인덱스), 2차 변환 선택 정보(또는, 2차 변환 인덱스), 잔차 신호의 유무를 나타내는 정보, 코드된 블록 패턴(coded block pattern), 코드된 블록 플래그(coded block flag), 양자화 파라미터, 잔차 양자화 파라미터, 양자화 행렬, 인트라-루프 필터에 대한 정보, 인트라-루프 필터를 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 인트라-루프 필터의 계수, 인트라-루프의 필터 탭, 인트라 루프 필터의 모양(shape)/형태(form), 디블록킹 필터를 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 디블록킹 필터의 계수, 디블록킹 필터의 필터 탭, 디블록킹 필터의 강도, 디블록킹 필터의 모양/형태, 적응적 샘플 오프셋을 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 적응적 샘플 오프셋 값, 적응적 샘플 오프셋 카테고리, 적응적 샘플 오프셋 타입, 적응적인-루프(in-loop) 필터를 적용하는지 여부를 나타내는 정보, 적응적 인-루프 필터의 계수, 적응적 인-루프 필터의 필터 탭, 적응적 인-루프 필터의 모양/형태, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델, 문맥 모델 결정 방법, 문맥 모델 업데이트 방법, 레귤러 모드를 수행하는지 여부를 나타내는 정보, 바이패스 모드를 수행하는지 여부를 나타내는 정보, 중요(significant) 계수 플래그, 마지막 중요 계수 플래그, 계수 그룹 단위 코딩 플래그, 마지막 중요 계수 위치, 계수 값이 1보다 더 큰지 여부를 나타내는 플래그, 계수 값이 2보다 더 큰지 여부를 나타내는 플래그, 계수 값이 3보다 더 큰지 여부를 나타내는 플래그, 나머지 계수 값 정보, 부호(sign) 정보, 재구축된 루마 샘플, 재구축된 크로마 샘플, 문맥 빈, 바이패스 빈, 잔차 루마 샘플, 잔차 크로마 샘플, 변환 계수, 루마 변환 계수, 크로마 변환 계수, 양자화된 레벨, 루마 양자화된 레벨, 크로마 양자화된 레벨, 변환 계수 레벨, 루마 변환 계수 레벨, 크로마 변환 계수 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 복호화 장치의 측면에서의 움직임 벡터 탐색 영역의 크기, 복호화 장치의 측면에서의 움직임 벡터 탐색 영역의 형태, 복호화 장치의 측면에서의 움직임 벡터 탐색 횟수, CTU 크기, 최소 블록 크기, 최대 블록 크기, 최대 블록 깊이, 최소 블록 깊이, 영상의 디스플레이/출력 순서, 슬라이스 식별 정보, 슬라이스 타입, 슬라이스 분할 정보, 타일 그룹 식별 정보, 타일 그룹 타입, 타일 그룹 분할 정보, 타일 식별 정보, 타일 타입, 타일 분할 정보, 픽처 타입, 비트 심도, 입력 샘플 비트 심도, 재구축된 샘플 비트 심도, 잔차 샘플 비트 심도, 변환 계수 비트 심도, 양자화된 레벨 비트 심도, 루마 신호에 대한 정보, 크로마 신호에 대한 정보, 대상 블록의 색 공간(color space) 및 잔차 블록의 색 공간 중 적어도 하나의 값, 조합된 형태 또는 통계가 코딩 파라미터에 포함될 수 있다. 또한, 전술된 코딩 파라미터에 관련된 정보도 코딩 파라미터에 포함될 수 있다. 전술된 코딩 파라미터를 계산 및/또는 유도하기 위해 사용되는 정보도 코딩 파라미터에 포함될 수 있다. 전술된 코딩 파라미터를 사용하여 계산 또는 유도되는 정보도 코딩 파라미터에 포함될 수 있다.Coding parameters are encoded in an encoding device, such as syntax elements, and may include information derived from the encoding process or decoding process, as well as information (or flags and indexes, etc.) signaled from the encoding device to the decoding device. there is. Additionally, coding parameters may include information required when encoding or decoding an image. For example, the size of the unit/block, the shape of the unit/block, the depth of the unit/block, the division information of the unit/block, the division structure of the unit/block, information indicating whether the unit/block is divided into a quad tree form, Information indicating whether the unit/block is split into a binary tree, the direction of the binary tree split (horizontal or vertical), the split type of the binary tree (symmetric split or asymmetric split), and whether the unit/block is split into a ternary tree. Information indicating whether the unit/block is divided into a ternary tree, the direction of division (horizontal or vertical), the division type of the ternary tree (symmetric division or asymmetric division, etc.), and whether the unit/block is a multi-type tree. Information indicating whether the division is divided in the form of a multi-type tree, the combination and direction of the division in the multi-type tree form (horizontal or vertical direction, etc.), the division type of the division in the multi-type tree form (symmetric division or asymmetric division), multi-type Splitting tree in the form of a tree (binary tree or ternary tree), type of prediction mode (intra prediction or inter prediction), intra prediction mode/direction, intra luma prediction mode/direction, intra chroma prediction mode/direction, intra splitting information, inter Segmentation information, coding block segmentation flag, prediction block segmentation flag, transformation block segmentation flag, reference sample filtering method, reference sample filter tab (tap), reference sample filter coefficient, prediction block filtering method, prediction block filter tab, prediction block filter coefficient , prediction block boundary filtering method, prediction block boundary filter tab, prediction block boundary filter coefficient, inter prediction mode, motion information, motion vector, motion vector difference, reference picture index, inter prediction direction, inter prediction indicator, prediction list utilization. ) Flag, reference picture list, reference image, POC, motion vector predictor, motion vector prediction index, motion vector prediction candidate, motion vector candidate list, information indicating whether merge mode is used, merge index, merge candidate, merge candidate list , information indicating whether skip mode is used, type of interpolation filter, filter tab of the interpolation filter, filter coefficient of the interpolation filter, motion vector size, motion vector expression accuracy, transformation type, transformation size, and first-order transformation. Information indicating whether to use, information indicating whether to use additional (secondary) transformation, primary transformation selection information (or primary transformation index), secondary transformation selection information (or secondary transformation index), residual Information indicating the presence or absence of a signal, coded block pattern, coded block flag, quantization parameter, residual quantization parameter, quantization matrix, information on intra-loop filter, intra-loop filter Information indicating whether to apply, coefficient of intra-loop filter, filter tab of intra-loop, shape/form of intra-loop filter, information indicating whether to apply deblocking filter, deblocking filter Coefficients, filter tab of deblocking filter, strength of deblocking filter, shape/form of deblocking filter, information indicating whether adaptive sample offset is applied, adaptive sample offset value, adaptive sample offset category, adaptive sample Offset type, information indicating whether to apply an adaptive-loop (in-loop filter), coefficients of the adaptive-loop filter, filter tab of the adaptive-loop filter, shape/form of the adaptive-loop filter. , binarization/debinarization method, context model, context model determination method, context model update method, information indicating whether regular mode is performed, information indicating whether bypass mode is performed, significant coefficient flag, last significant Coefficient flag, coefficient group unit coding flag, last significant coefficient position, flag indicating whether the coefficient value is greater than 1, flag indicating whether the coefficient value is greater than 2, flag indicating whether the coefficient value is greater than 3, Remaining coefficient value information, sign information, reconstructed luma sample, reconstructed chroma sample, context bin, bypass bin, residual luma sample, residual chroma sample, transform coefficient, luma transform coefficient, chroma transform coefficient, quantization level, luma quantized level, chroma quantized level, transform coefficient level, luma transform coefficient level, chroma transform coefficient level, transform coefficient level scanning method, size of motion vector search area on the side of the decoding device, side of the decoding device Shape of the motion vector search area, number of motion vector searches on the side of the decoding device, CTU size, minimum block size, maximum block size, maximum block depth, minimum block depth, display/output order of the image, slice identification information, Slice type, slice division information, tile group identification information, tile group type, tile group division information, tile identification information, tile type, tile division information, picture type, bit depth, input sample bit depth, reconstructed sample bit depth, At least one value, a combination of residual sample bit depth, transform coefficient bit depth, quantized level bit depth, information about luma signal, information about chroma signal, color space of target block, and color space of residual block Forms or statistics may be included in coding parameters. Additionally, information related to the above-described coding parameters may also be included in the coding parameters. Information used to calculate and/or derive the coding parameters described above may also be included in the coding parameters. Information calculated or derived using the above-described coding parameters may also be included in the coding parameters.

1차 변환 선택 정보는 대상 블록에 적용되는 1차 변환을 나타낼 수 있다.Primary transformation selection information may indicate the primary transformation applied to the target block.

2차 변환 선택 정보는 대상 블록에 적용되는 2차 변환을 나타낼 수 있다.Secondary transformation selection information may indicate secondary transformation applied to the target block.

잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차분(difference)을 나타낼 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차분을 변환(transform)함으로써 생성된 신호일 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차분을 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔차 블록은 블록에 대한 잔차 신호일 수 있다.The residual signal may represent the difference between the original signal and the predicted signal. Alternatively, the residual signal may be a signal generated by transforming the difference between the original signal and the predicted signal. Alternatively, the residual signal may be a signal generated by converting and quantizing the difference between the original signal and the predicted signal. A residual block may be a residual signal for a block.

여기서, 정보를 시그널링(signaling)한다는 것은 부호화 장치(100)에서는 플래그 또는 인덱스에 대한 엔트로피 부호화(entropy encoding)를 수행함으로써 생성된 엔트로피 부호화된 정보를 비트스트림(Bitstream)에 포함시키는 것을 의미할 수 있고, 복호화 장치(200)에서는 비트스트림으로부터 추출된 엔트로피 부호화된 정보에 대한 엔트로피 복호화(entropy decoding)를 수행함으로써 정보를 획득하는 것을 의미할 수 있다. 여기에서, 정보는 플래그 및 인덱스 등을 포함할 수 있다.Here, signaling information may mean that the encoding device 100 includes entropy-encoded information generated by performing entropy encoding on a flag or index in a bitstream. , this may mean that the decoding device 200 obtains information by performing entropy decoding on entropy-encoded information extracted from the bitstream. Here, the information may include flags and indexes.

신호는 시그널링되는 정보를 의미할 수 있다. 이하에서, 영상 및 블록에 대한 정보는 신호로 칭해질 수 있다. 또한, 이하에서, 용어들 "정보" 및 "신호"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 특정한 신호는 특정한 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 원(original) 신호는 대상 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 예측(prediction) 신호는 예측 블록을 나타내는 신호일 수 있다. 잔차(residual) 신호는 잔차 블록을 나타내는 신호일 수 있다.A signal may refer to signaled information. Hereinafter, information about images and blocks may be referred to as signals. Additionally, hereinafter, the terms “information” and “signal” may be used with the same meaning and may be used interchangeably. For example, a specific signal may be a signal representing a specific block. The original signal may be a signal representing the target block. A prediction signal may be a signal representing a prediction block. The residual signal may be a signal representing a residual block.

비트스트림은 특정된 신택스에 따른 정보를 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 특정된 신택스에 따라 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 부호화 장치(200)는 특정된 신택스에 따라 비트스트림으로부터 정보를 획득할 수 있다.The bitstream may include information according to a specified syntax. The encoding device 100 may generate a bitstream including information according to a specified syntax. The encoding device 200 may obtain information from the bitstream according to the specified syntax.

부호화 장치(100)에 의해 인터 예측을 통한 부호화가 수행되기 때문에, 부호화된 대상 영상은 이후에 처리되는 다른 영상(들)에 대하여 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 대상 영상을 다시 재구축 또는 복호화할 수 있고, 재구축 또는 복호화된 영상을 참조 영상으로서 참조 픽처 버퍼(190)에 저장할 수 있다. 복호화를 위해 부호화된 대상 영상에 대한 역양자화 및 역변환이 처리될 수 있다.Since encoding through inter prediction is performed by the encoding device 100, the encoded target image can be used as a reference image for other image(s) to be processed later. Accordingly, the encoding device 100 can reconstruct or decode the encoded target image, and store the reconstructed or decoded image as a reference image in the reference picture buffer 190. For decoding, inverse quantization and inverse transformation may be processed on the encoded target image.

양자화된 레벨은 역양자화부(160)에서 역양자화될(inversely quantized) 수 있고, 역변환부(170)에서 역변환될(inversely transformed) 수 있다. 역양자화부(160)는 양자화된 레벨에 대한 역양자화를 수행함으로써 역양자화된 계수를 생성할 수 있다. 역변환부(170)는 역양자화된 계수에 대한 역변환을 수행함으로써 역양자화 및 역변환된 계수를 생성할 수 있다.The quantized level may be inversely quantized in the inverse quantization unit 160 and inversely transformed in the inverse transformation unit 170. The inverse quantization unit 160 may generate an inverse quantized coefficient by performing inverse quantization on the quantized level. The inverse transform unit 170 may generate inverse quantized and inverse transformed coefficients by performing inverse transformation on the inverse quantized coefficients.

역양자화 및 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및 역변환된 계수와 예측 블록을 합함으로써 재구축된(reconstructed) 블록이 생성될 수 있다. 여기서, 역양자화 및/또는 역변환된 계수는 역양자화(dequantization) 및 역변환(inverse-transformation) 중 적어도 하나 이상이 수행된 계수를 의미할 수 있고, 재구축된 잔차 블록을 의미할 수 있다. 여기서, 재구축된 블록은 복원(recovered) 블록 또는 복호(decoded) 블록을 의미할 수 있다.The inverse-quantized and inverse-transformed coefficients can be combined with the prediction block through the adder 175. A reconstructed block can be generated by combining the inverse-quantized and inverse-transformed coefficients with the prediction block. Here, the dequantized and/or inverse-transformed coefficient may mean a coefficient on which at least one of dequantization and inverse-transformation has been performed, and may mean a reconstructed residual block. Here, the reconstructed block may mean a recovered block or a decoded block.

재구축된 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 및 논 로컬 필터(Non Local Filter; NLF) 중 적어도 하나 이상을 재구축된 샘플, 재구축된 블록 또는 재구축된 픽처에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 인-루프(in-loop) 필터로 칭해질 수도 있다.The reconstructed block may pass through the filter unit 180. The filter unit 180 includes at least a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and a non-local filter (NLF). One or more can be applied to a reconstructed sample, reconstructed block, or reconstructed picture. The filter unit 180 may also be referred to as an in-loop filter.

디블록킹 필터는 재구축된 픽처 내의 블록들 간의 경계에서 발생한 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 적용할지 여부를 판단하기 위해, 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀(들)에 기반하여 대상 블록에 디블록킹 필터를 적용할지 여부가 판단될 수 있다.The deblocking filter can remove block distortion occurring at the boundaries between blocks in the reconstructed picture. To determine whether to apply a deblocking filter, it may be determined whether to apply a deblocking filter to the target block based on the pixel(s) included in a few columns or rows included in the block.

대상 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우, 적용되는 필터는 요구되는 디블록킹 필터링의 강도에 따라 다를 수 있다. 말하자면, 서로 다른 필터들 중 디블록킹 필터링의 강도에 따라 결정된 필터가 대상 블록에 적용될 수 있다. 대상 블록에 디블록킹 필터가 적용되는 경우, 요구되는 디블록킹 필터링의 강도에 따라 롱-탭 필터(long-tap filter), 강한 필터(strong filter), 약한 필터(weak filter) 및 가우시안 필터(Gaussian filter) 중 하나 이상의 필터가 대상 블록에 적용될 수 있다.When applying a deblocking filter to a target block, the applied filter may vary depending on the strength of deblocking filtering required. In other words, among different filters, a filter determined according to the strength of deblocking filtering may be applied to the target block. When a deblocking filter is applied to the target block, a long-tap filter, strong filter, weak filter, and Gaussian filter are used depending on the strength of the deblocking filtering required. ) one or more filters may be applied to the target block.

또한, 대상 블록에 수직 방향 필터링 및 수평 방향 필터링이 수행되는 경우, 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행으로 처리될 수 있다.Additionally, when vertical filtering and horizontal filtering are performed on the target block, horizontal filtering and vertical filtering may be processed in parallel.

SAO는 코딩 에러에 대한 보상을 위해 픽셀의 픽셀 값에 적정한 오프셋(offset)을 더할 수 있다. SAO는 디블록킹이 적용된 영상에 대해, 픽셀의 단위로 원본 영상 및 디블록킹이 적용된 영상 간의 차이에 대하여 오프셋을 사용하는 보정을 수행할 수 있다. 영상에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해, 영상에 포함된 픽셀들을 일정한 수의 영역들로 구분한 후, 구분된 영역들 중 오프셋이 수행될 영역을 결정하고, 결정된 영역에 오프셋을 적용하는 방법이 사용될 수 있고, 영상의 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법이 사용될 수 있다.SAO can add an appropriate offset to the pixel value of a pixel to compensate for coding errors. SAO can perform correction using an offset for the difference between the original image and the deblocked image in pixel units for the image to which deblocking has been applied. In order to perform offset correction on an image, a method is used to divide the pixels included in the image into a certain number of areas, determine the area where offset is to be performed among the divided areas, and apply the offset to the determined area. A method of applying an offset by considering edge information of each pixel of the image may be used.

ALF는 재구축된 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀들을 소정의 그룹들로 분할한 후, 각 분할된 그룹에 적용될 필터가 결정될 수 있고, 그룹 별로 차별적으로 필터링이 수행될 수 있다. 적응적 루프 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 CU 별로 시그널링될 수 있다. 이러한 정보는 루마 신호에 대하여 시그널링될 수 있다. 각 블록에 적용될 ALF의 모양 및 필터 계수는 블록 별로 다를 수 있다. 또는, 블록의 특징과는 무관하게, 고정된 형태의 ALF가 블록에 적용될 수 있다.ALF can perform filtering based on a comparison between the reconstructed image and the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, a filter to be applied to each divided group can be determined, and filtering can be performed differentially for each group. Information related to whether to apply an adaptive loop filter may be signaled for each CU. This information can be signaled for the luma signal. The shape of the ALF and filter coefficients to be applied to each block may be different for each block. Alternatively, regardless of the characteristics of the block, a fixed form of ALF may be applied to the block.

논 로컬 필터는 대상 블록과 유사한 재구축된 블록들에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 재구축된 영상에서 대상 블록과 유사한 영역이 선택될 수 있고, 선택된 유사한 영역의 통계적 성질을 사용하여 대상 블록의 필터링이 수행될 수 있다. 논 로컬 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 CU에 대하여 시그널링될 수 있다. 또한, 블록들에 적용될 논 로컬 필터의 모양들 및 필터 계수들은 블록에 따라서 서로 다를 수 있다.The non-local filter can perform filtering based on reconstructed blocks similar to the target block. An area similar to the target block may be selected from the reconstructed image, and filtering of the target block may be performed using statistical properties of the selected similar area. Information related to whether to apply a non-local filter may be signaled to the CU. Additionally, the shapes and filter coefficients of non-local filters to be applied to blocks may be different depending on the block.

필터부(180)를 거친 재구축된 블록 또는 재구축된 영상은 참조 픽처로서 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다. 필터부(180)를 거친 재구축된 블록은 참조 픽처의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 픽처는 필터부(180)를 거친 재구축된 블록들로 구성된 재구축된 픽처일 수 있다. 저장된 참조 픽처는 이후 인터 예측 또는 움직임 보상에 사용될 수 있다.The reconstructed block or reconstructed image that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190 as a reference picture. The reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be part of a reference picture. In other words, the reference picture may be a reconstructed picture composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 180. The stored reference picture can then be used for inter prediction or motion compensation.

도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a decoding device according to an embodiment to which the present invention is applied.

복호화 장치(200)는 디코더, 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.The decoding device 200 may be a decoder, a video decoding device, or an image decoding device.

도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the decoding device 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, and a switch 245. , may include an adder 255, a filter unit 260, and a reference picture buffer 270.

복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 비트스트림을 수신할 수 있고, 유선/무선 전송 매체를 통해 스트리밍되는 비트스트림을 수신할 수 있다.The decoding device 200 may receive the bitstream output from the encoding device 100. The decoding device 200 can receive a bitstream stored in a computer-readable recording medium and can receive a bitstream streaming through a wired/wireless transmission medium.

복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 및/또는 인터 모드의 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 재구축된 영상 또는 복호화된 영상을 생성할 수 있고, 생성된 재구축된 영상 또는 복호화된 영상을 출력할 수 있다.The decoding device 200 may perform intra-mode and/or inter-mode decoding on the bitstream. Additionally, the decoding device 200 can generate a reconstructed image or a decoded image through decoding, and output the generated reconstructed image or a decoded image.

예를 들면, 복호화에 사용되는 예측 모드에 따른 인트라 모드 또는 인터 모드로의 전환은 스위치(245)에 의해 이루어질 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치(245)가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치(245)가 인터로 전환될 수 있다.For example, switching to intra mode or inter mode according to the prediction mode used for decoding may be performed by the switch 245. If the prediction mode used for decoding is intra mode, the switch 245 may be switched to intra mode. If the prediction mode used for decoding is the inter mode, the switch 245 may be switched to inter.

복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림을 복호화함으로써 재구축된 잔차 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 재구축된 잔차 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 재구축된 잔차 블록 및 예측 블록을 합함으로써 복호화의 대상이 되는 재구축된 블록을 생성할 수 있다.The decoding device 200 can obtain a reconstructed residual block by decoding the input bitstream and generate a prediction block. When the reconstructed residual block and the prediction block are obtained, the decoding device 200 can generate a reconstructed block that is the target of decoding by combining the reconstructed residual block and the prediction block.

엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 기초하여 비트스트림에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 변환 계수 레벨(quantized transform coefficient level)(말하자면, 양자화된 레벨 또는 양자화된 계수) 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법과 유사할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.The entropy decoding unit 210 may generate symbols by performing entropy decoding on the bitstream based on a probability distribution for the bitstream. The generated symbols may include symbols in the form of quantized transform coefficient levels (i.e., quantized levels or quantized coefficients). Here, the entropy decoding method may be similar to the entropy encoding method described above. For example, the entropy decoding method may be the reverse process of the entropy encoding method described above.

엔트로피 복호화부(210)는 양자화된 변환 계수 레벨을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝 방법을 통해 1차원의 벡터의 형태의 계수를 2차원의 블록의 형태로 변경할 수 있다.The entropy decoder 210 can change the coefficients in the form of a one-dimensional vector into the form of a two-dimensional block through a transform coefficient scanning method in order to decode the quantized transform coefficient level.

예를 들면, 우상단 대각 스캔을 이용하여 블록의 계수들을 스캔함으로써 계수들이 2차원 블록 형태로 변경될 수 있다. 또는, 블록의 크기 및/또는 인트라 예측 모드에 따라 우상단 대각 스캔, 수직 스캔 및 수평 스캔 중 어떤 스캔이 사용될 것인지가 결정될 수 있다.For example, by scanning the coefficients of a block using a diagonal scan in the upper right corner, the coefficients can be changed into a two-dimensional block form. Alternatively, which scan to use among the upper right diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be determined depending on the block size and/or intra prediction mode.

양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 계수에 대한 역양자화를 수행함으로써 역양자화된 계수를 생성할 수 있다. 또한, 역양자화된 계수는 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 역변환부(230)는 역양자화된 계수에 대한 역변환을 수행함으로써 재구축된 잔차 블록을 생성할 수 있다. 양자화된 계수에 대한 역양자화 및 역변환이 수행된 결과로서, 재구축된 잔차 블록이 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 재구축된 잔차 블록을 생성함에 있어서 양자화된 계수에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.The quantized coefficient may be inverse quantized in the inverse quantization unit 220. The inverse quantization unit 220 may generate an inverse quantized coefficient by performing inverse quantization on the quantized coefficient. Additionally, the inverse quantized coefficient may be inversely transformed in the inverse transform unit 230. The inverse transform unit 230 may generate a reconstructed residual block by performing inverse transform on the inverse quantized coefficients. As a result of performing inverse quantization and inverse transformation on the quantized coefficients, a reconstructed residual block may be generated. At this time, the inverse quantization unit 220 may apply a quantization matrix to the quantized coefficients when generating a reconstructed residual block.

인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 대상 블록의 이웃의 이미 복호화된 블록의 픽셀 값을 이용하는 공간적 예측을 대상 블록에 대하여 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.When the intra mode is used, the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction on the target block using pixel values of already decoded blocks neighboring the target block.

인터 예측부(250)는 움직임 보상부를 포함할 수 있다. 또는, 인터 예측부(250)는 움직임 보상부로 명명될 수 있다.The inter prediction unit 250 may include a motion compensation unit. Alternatively, the inter prediction unit 250 may be called a motion compensation unit.

인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장된 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 대상 블록에 대하여 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.When the inter mode is used, the motion compensation unit may generate a prediction block by performing motion compensation on the target block using a motion vector and a reference image stored in the reference picture buffer 270.

움직임 보상부는 움직임 벡터가 정수가 아닌 값을 가진 경우, 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터를 적용할 수 있고, 보간 필터가 적용된 참조 영상을 사용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상부는 움직임 보상을 수행하기 위해 CU를 기준으로 CU에 포함된 PU를 위해 사용되는 움직임 보상 방법이 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드 및 현재 픽처 참조 모드 중 어떤 모드인가를 결정할 수 있고, 결정된 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다.When the motion vector has a non-integer value, the motion compensation unit can apply an interpolation filter to some areas in the reference image and generate a prediction block using the reference image to which the interpolation filter has been applied. In order to perform motion compensation, the motion compensation unit may determine which of skip mode, merge mode, AMVP mode, and current picture reference mode is the motion compensation method used for the PU included in the CU based on the CU, and the determined mode. Motion compensation can be performed according to .

재구축된 잔차 블록 및 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해질 수 있다. 가산기(255)는 재구축된 잔차 블록 및 예측 블록을 더함으로써 재구축된 블록을 생성할 수 있다.The reconstructed residual block and prediction block can be added through an adder 255. The adder 255 may generate a reconstructed block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.

재구축된 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 및 논 로컬 필터 중 적어도 하나를 재구축된 블록 또는 재구축된 영상에 적용할 수 있다. 재구축된 영상은 재구축된 블록을 포함하는 픽처일 수 있다.The reconstructed block may pass through the filter unit 260. The filter unit 260 may apply at least one of a deblocking filter, SAO, ALF, and non-local filter to the reconstructed block or the reconstructed image. The reconstructed image may be a picture containing reconstructed blocks.

필터부(260)는 재구축된 영상을 출력할 수 있다.The filter unit 260 may output a reconstructed image.

필터부(260)를 거친 재구축된 블록 및/또는 재구축된 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 참조 픽처로서 저장될 수 있다. 필터부(260)를 거친 재구축된 블록은 참조 픽처의 일부일 수 있다. 말하자면, 참조 픽처는 필터부(260)를 거친 재구축된 블록들로 구성된 재구축된 영상일 수 있다. 저장된 참조 픽처는 이후 인터 예측 및/또는 움직임 보상을 위해 사용될 수 있다.The reconstructed block and/or the reconstructed image that has passed through the filter unit 260 may be stored as a reference picture in the reference picture buffer 270. The reconstructed block that has passed through the filter unit 260 may be part of a reference picture. In other words, the reference picture may be a reconstructed image composed of reconstructed blocks that have passed through the filter unit 260. The stored reference picture can then be used for inter prediction and/or motion compensation.

도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram schematically showing the division structure of an image when encoding and decoding an image.

도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛들로 분할되는 예를 개략적으로 나타낼 수 있다.Figure 3 may schematically show an example in which one unit is divided into a plurality of sub-units.

영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 코딩 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 유닛은 1) 영상 샘플들을 포함하는 블록 및 2) 신택스 요소(syntax element)을 합쳐서 지칭하는 용어일 수 있다. 예를 들면, "유닛의 분할"은 "유닛에 해당하는 블록의 분할"을 의미할 수 있다.In order to efficiently segment an image, a coding unit (CU) may be used in encoding and decoding. A unit may be a term that refers to a combination of 1) a block containing video samples and 2) a syntax element. For example, “division of a unit” may mean “division of a block corresponding to a unit.”

영상 부호화 및/또는 복호화의 기반 단위로서 CU가 사용될 수 있다. 또한, CU는 영상 부호화 및/또는 복호화에 있어서 인트라 모드 및 인터 모드 중 하나의 선택된 모드가 적용되는 단위로 사용될 수 있다. 말하자면, 영상 부호화 및/또는 복호화에 있어서, 각 CU에 대해서 인트라 모드 및 인터 모드 중 어떤 모드가 적용될 것인가가 결정될 수 있다.CU may be used as a base unit for video encoding and/or decoding. Additionally, a CU may be used as a unit to which a selected mode of intra mode and inter mode is applied in video encoding and/or decoding. In other words, in video encoding and/or decoding, it can be determined which mode among intra mode and inter mode will be applied to each CU.

또한, CU는 예측, 변환, 양자화, 역변환, 역양자화 및 변환 계수의 부호화 및/또는 복호화에 있어서 기반 단위일 수 있다.Additionally, a CU may be a basic unit in prediction, transformation, quantization, inverse transformation, inverse quantization, and encoding and/or decoding of transformation coefficients.

도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 코딩 유닛(Largest Coding Unit; LCU)의 단위로 순차적으로 분할될 수 있다. 각 LCU에 대해, 분할 구조가 결정될 수 있다. 여기서, LCU는 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 3, the image 300 may be sequentially divided into units of largest coding units (LCUs). For each LCU, a partition structure may be determined. Here, LCU may be used with the same meaning as Coding Tree Unit (CTU).

유닛의 분할은 유닛에 해당하는 블록의 분할을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보는 유닛의 깊이(depth)에 관한 깊이 정보를 포함할 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)에 기반하여 깊이 정보를 가지고 계층적으로 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다.Division of a unit may mean division of a block corresponding to the unit. Block division information may include depth information regarding the depth of the unit. Depth information may indicate the number and/or extent to which a unit is divided. One unit may be hierarchically divided into a plurality of sub-units with depth information based on a tree structure.

각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있다. 깊이 정보는 각 CU마다 저장될 수 있다.Each divided sub-unit may have depth information. Depth information may be information indicating the size of the CU. Depth information may be stored for each CU.

각 CU는 깊이 정보를 가질 수 있다. CU가 분할되면, 분할에 의해 생성된 CU들은 분할된 CU의 깊이에서 1 증가한 깊이를 가질 수 있다.Each CU may have depth information. When a CU is split, CUs created by splitting may have a depth that increases by 1 from the depth of the split CU.

분할 구조는 LCU(310) 내에서의, 영상을 효율적으로 부호화하기 위한, CU의 분포를 의미할 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정될 수 있다. 분할된 CU들의 개수는 2, 4, 8 및 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수일 수 있다.The division structure may refer to the distribution of CUs within the LCU 310 for efficiently encoding images. This distribution may be determined depending on whether to divide one CU into multiple CUs. The number of divided CUs may be a positive integer greater than or equal to 2, including 2, 4, 8, and 16.

분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는, 분할에 의해 생성된 CU들의 개수에 따라, 분할 전의 CU의 가로 크기 및 세로 크기보다 더 작을 수 있다. 예를 들면, 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다.The horizontal and vertical sizes of the CU created by division may be smaller than the horizontal and vertical sizes of the CU before division, depending on the number of CUs created by division. For example, the horizontal and vertical sizes of the CU created by division may be half the horizontal size and half the vertical size of the CU before division.

분할된 CU는 동일한 방식으로 복수의 CU들로 재귀적으로 분할될 수 있다. 재귀적 분할에 의해, 분할된 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나의 크기가 분할 전의 CU의 가로 크기 및 세로 크기 중 적어도 하나에 비해 감소될 수 있다.A split CU can be recursively split into multiple CUs in the same manner. By recursive division, at least one of the horizontal and vertical sizes of the divided CU may be reduced compared to at least one of the horizontal and vertical sizes of the CU before division.

CU의 분할은 기정의된 깊이 또는 기정의된 크기까지 재귀적으로 이루어질 수 있다.Division of the CU can be done recursively up to a predefined depth or predefined size.

예를 들면, CU의 깊이는 0 내지 3의 값을 가질 수 있다. CU의 크기는 CU의 깊이에 따라 64x64로부터 8x8까지의 크기일 수 있다.For example, the depth of the CU may have a value of 0 to 3. The size of the CU can range from 64x64 to 8x8 depending on the depth of the CU.

예를 들면, LCU(310)의 깊이는 0일 수 있고, 최소 코딩 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, LCU는 상술된 것과 같이 최대의 코딩 유닛 크기를 가지는 CU일 수 있고, SCU는 최소의 코딩 유닛 크기를 가지는 CU일 수 있다.For example, the depth of the LCU 310 may be 0, and the depth of the Smallest Coding Unit (SCU) may be a predefined maximum depth. Here, the LCU may be a CU with the maximum coding unit size as described above, and the SCU may be a CU with the minimum coding unit size.

LCU(310)로부터 분할이 시작될 수 있고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및/또는 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가할 수 있다.Division may begin from the LCU 310, and the depth of the CU may increase by 1 whenever the horizontal and/or vertical size of the CU is reduced due to division.

예를 들면, 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 또한, 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소할 수 있다.For example, for each depth, an undivided CU may have a size of 2Nx2N. Additionally, in the case of a divided CU, a CU of 2Nx2N size may be divided into 4 CUs of NxN size. The size of N can be reduced by half each time the depth increases by 1.

도 3을 참조하면, 깊이가 0인 LCU는 64x64 픽셀들 또는 64x64 블록일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 픽셀들 또는 8x8 블록일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 이때, LCU인 64x64 블록의 CU는 깊이 0으로 표현될 수 있다. 32x32 블록의 CU는 깊이 1로 표현될 수 있다. 16x16 블록의 CU는 깊이 2로 표현될 수 있다. SCU인 8x8 블록의 CU는 깊이 3으로 표현될 수 있다.Referring to FIG. 3, an LCU with a depth of 0 may be 64x64 pixels or a 64x64 block. 0 may be the minimum depth. A SCU with a depth of 3 may be 8x8 pixels or an 8x8 block. 3 may be the maximum depth. At this time, the CU of the 64x64 block, which is the LCU, can be expressed as depth 0. A CU in a 32x32 block can be expressed with a depth of 1. A CU in a 16x16 block can be expressed with a depth of 2. A CU of an 8x8 block, which is an SCU, can be expressed with a depth of 3.

CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분할되지 않는 CU의 분할 정보의 값은 제1 값일 수 있고, 분할되는 CU의 분할 정보의 값은 제2 값일 수 있다. 분할 정보가 CU가 분할하는지 여부를 나타내는 경우, 제1 값은 0일 수 있고, 제2 값은 1일 수 있다.Information about whether a CU is divided can be expressed through the division information of the CU. Segmentation information may be 1 bit of information. All CUs except SCU may include segmentation information. For example, the partition information value of a CU that is not divided may be a first value, and the partition information value of a divided CU may be a second value. When the division information indicates whether the CU is divided, the first value may be 0 and the second value may be 1.

예를 들면, 하나의 CU가 4 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 4 개의 CU들의 각 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 CU가 4 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할된 4 개의 CU들의 크기들은 16x16일 수 있다. 하나의 CU가 4 개의 CU들로 분할되는 경우, CU가 쿼드-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다. 말하자면, CU에 대해 쿼드 트리 분할(quad-tree partition)이 적용되었다고 볼 수 있다.For example, when one CU is divided into four CUs, the horizontal and vertical sizes of each of the four CUs created by division are half the horizontal size and half the vertical size of the CU before division, respectively. You can. When a CU of size 32x32 is divided into 4 CUs, the sizes of the 4 divided CUs may be 16x16. When one CU is divided into four CUs, it can be said that the CU is divided into a quad-tree form. In other words, it can be seen that quad-tree partitioning has been applied to the CU.

예를 들면, 하나의 CU가 2 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 2 개의 CU들의 각 CU의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 또는 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 CU가 2 개의 CU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 CU들의 크기들은 16x32일 수 있다. 32x32 크기의 CU가 2 개의 CU들로 가로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 CU들의 크기들은 32x16일 수 있다. 하나의 CU가 2 개의 CU들로 분할되는 경우, CU가 이진-트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다. 말하자면, CU에 대해 2진 트리 분할(binary-tree partition)이 적용되었다고 볼 수 있다.For example, when one CU is divided into two CUs, the horizontal or vertical size of each CU of the two CUs created by division is half the horizontal size or half the vertical size of the CU before division, respectively. You can. When a CU of size 32x32 is vertically divided into two CUs, the sizes of the two divided CUs may be 16x32. When a CU of size 32x32 is horizontally divided into two CUs, the sizes of the two divided CUs may be 32x16. When one CU is divided into two CUs, it can be said that the CU is divided in a binary-tree form. In other words, it can be seen that binary-tree partitioning has been applied to the CU.

예를 들면, 하나의 CU가 3 개의 CU들로 분할될 경우, 분할되기 전의 CU의 가로 크기 또는 세로 크기를 1:2:1의 비율로 분할함으로써, 3 개의 분할된 CU들이 생성될 수 있다. 예를 들면, 16x32 크기의 CU가 가로 방향으로 3 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할된 3 개의 CU들은 위에서부터 각각 16x8, 16x16 및 16x8의 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 32x32 크기의 CU가 세로 방향으로 3 개의 CU들로 분할되는 경우, 분할된 3 개의 CU들은 좌측으로부터 각각 8x32, 16x32 및 8x32의 크기를 가질 수 있다. 하나의 CU가 3 개의 CU들로 분할되는 경우, CU가 삼진-트리(ternary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다. 말하자면, CU에 대해 3진 트리 분할(ternary-tree partition)이 적용되었다고 볼 수 있다.For example, when one CU is divided into three CUs, three divided CUs can be created by dividing the horizontal or vertical size of the CU before division at a ratio of 1:2:1. For example, if a CU with a size of 16x32 is divided into three CUs in the horizontal direction, the three divided CUs may have sizes of 16x8, 16x16, and 16x8, respectively, from the top. For example, if a CU of size 32x32 is divided into three CUs in the vertical direction, the three divided CUs may have sizes of 8x32, 16x32, and 8x32, respectively, from the left. When one CU is divided into three CUs, it can be said that the CU is divided in a ternary-tree form. In other words, it can be seen that ternary-tree partitioning has been applied to the CU.

도 3의 LCU(310)에는 쿼드-트리 형태의 분할 및 이진-트리 형태의 분할이 모두 적용되었다.Both quad-tree type partitioning and binary-tree type partitioning were applied to the LCU 310 of FIG. 3.

부호화 장치(100)에서, 64x64 크기의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)은 재귀적인 쿼드-크리 구조에 의해 더 작은 복수의 CU들로 분할될 수 있다. 하나의 CU는 동일한 크기들을 갖는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. CU는 재귀적으로 분할될 수 있으며, 각 CU는 쿼드 트리의 구조를 가질 수 있다.In the encoding device 100, a Coding Tree Unit (CTU) of 64x64 size may be divided into a plurality of smaller CUs using a recursive Quad-Cree structure. One CU can be divided into four CUs with identical sizes. CUs can be divided recursively, and each CU can have a quad tree structure.

CU에 대한 재귀적인 분할을 통해, 최소의 율-왜곡 비율을 발생시키는 최적의 분할 방법이 선택될 수 있다.Through recursive partitioning of the CU, the optimal partitioning method that generates the minimum rate-distortion ratio can be selected.

도 3의 CTU(320)는 쿼드 트리 분할, 이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할이 모두 적용된 CTU의 일 예이다.The CTU 320 in FIG. 3 is an example of a CTU to which quad tree partitioning, binary tree partitioning, and ternary tree partitioning are all applied.

전술된 것과 같이, CTU를 분할하기 위해, 쿼드 트리 분할, 이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할 중 적어도 하나가 CTU에 적용될 수 있다. 분할들은 특정된 우선 순위에 기초하여 적용될 수 있다.As described above, to partition a CTU, at least one of quad tree partitioning, binary tree partitioning, and ternary tree partitioning may be applied to the CTU. Partitions may be applied based on a specified priority.

예를 들면, CTU에 대해 쿼드 트리 분할이 우선적으로 적용될 수 있다. 더 이상 쿼드 트리 분할될 수 없는 CU는 쿼드 트리의 리프 노드에 해당될 수 있다. 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 이진 트리 및/또는 삼진 트리의 루트 노드가 될 수 있다. 즉, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태로 분할될 수 있고, 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 이 때, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU에 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할을 적용함으로써 생성된 CU에 대해서는 다시 쿼드 트리 분할이 적용되지 않도록 함으로써, 블록의 분할 및/또는 블록 분할 정보의 시그널링이 효과적으로 수행될 수 있다.For example, quad tree partitioning may be applied preferentially for CTU. A CU that can no longer be divided into a quad tree may correspond to a leaf node of the quad tree. The CU corresponding to the leaf node of the quad tree can be the root node of the binary tree and/or ternary tree. That is, the CU corresponding to the leaf node of the quad tree may be divided into a binary tree or a ternary tree, or may not be divided any further. At this time, quad tree division is not applied again to the CU created by applying binary tree division or ternary tree division to the CU corresponding to the leaf node of the quad tree, thereby preventing block division and/or signaling of block division information. It can be performed effectively.

쿼드 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 분할은 쿼드 분할 정보를 이용하여 시그널링될 수 있다. 제1 값(예를 들면, "1")을 갖는 쿼드 분할 정보는 CU가 쿼드 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2 값(예를 들면, "0")을 갖는 쿼드 분할 정보는 CU가 쿼드 트리 형태로 분할되지 않음을 지시할 수 있다. 쿼드 분할 정보는 특정된 길이(예를 들면, 1비트)를 갖는 플래그일 수 있다.The division of the CU corresponding to each node of the quad tree can be signaled using quad division information. Quad partition information with a first value (eg, “1”) may indicate that the CU is partitioned in a quad tree form. Quad partition information with a second value (eg, “0”) may indicate that the CU is not partitioned in a quad tree form. Quad split information may be a flag with a specified length (eg, 1 bit).

이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할의 간에는 우선순위가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 이진 트리 형태로 분할되거나 삼진 트리 형태로 분할될 수 있다. 또한, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할에 의해 생성된 CU는 다시 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태로 분할될 수 있고, 또는 더 이상 분할되지 않을 수 있다.There may be no priority between binary tree partitioning and ternary tree partitioning. That is, the CU corresponding to the leaf node of the quad tree may be divided into a binary tree or a ternary tree. Additionally, the CU generated by binary tree partitioning or ternary tree partitioning may be partitioned again into a binary tree form or a ternary tree form, or may not be partitioned any further.

이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할 간에 우선순위가 존재하지 않는 경우의 분할은 멀티-타입 트리 분할(multi-type tree partition)로 칭해질 수 있다. 즉, 쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티-타입 트리(multi-type tree)의 루트 노드가 될 수 있다. 멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 분할에 대해서, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 시그널링될 수 있다. 멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 분할을 위해 순차적으로 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보가 시그널링될 수도 있다.Partitioning when no priority exists between binary tree partitioning and ternary tree partitioning may be referred to as multi-type tree partitioning. In other words, the CU corresponding to the leaf node of the quad tree can become the root node of the multi-type tree. The division of the CU corresponding to each node of the multi-type tree may be signaled using at least one of information indicating whether the multi-type tree is divided, division direction information, and division tree information. To split the CU corresponding to each node of the multi-type tree, information indicating whether to split sequentially, split direction information, and split tree information may be signaled.

예를 들면, 제1 값(예를 들면, "1")을 갖는 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 해당 CU가 멀티-타입 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2 값(예를 들면, "0")을 갖는 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 해당 CU이 멀티-타입 트리 형태로 분할되지 않음을 지시할 수 있다.For example, information indicating whether a multi-type tree with a first value (eg, “1”) is split may indicate that the corresponding CU is split in the form of a multi-type tree. Information indicating whether a multi-type tree with a second value (eg, “0”) is divided may indicate that the corresponding CU is not divided into a multi-type tree.

멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU가 멀티-타입 트리 형태로 분할되는 경우, 해당 CU는 분할 방향 정보를 더 포함할 수 있다.When the CU corresponding to each node of the multi-type tree is split in the form of a multi-type tree, the corresponding CU may further include split direction information.

분할 방향 정보는 멀티-타입 트리 분할의 분할 방향을 지시할 수 있다. 제1 값(예를 들면, "1")을 갖는 분할 방향 정보는 해당 CU가 세로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2 값(예를 들면, "0")을 갖는 분할 방향 정보는 해당 CU가 가로 방향으로 분할됨을 지시할 수 있다.Splitting direction information may indicate the splitting direction of multi-type tree splitting. Division direction information with a first value (eg, “1”) may indicate that the corresponding CU is divided in the vertical direction. Division direction information with a second value (eg, “0”) may indicate that the corresponding CU is divided in the horizontal direction.

멀티-타입 트리의 각 노드에 해당하는 CU가 멀티-타입 트리 형태로 분할되는 경우, 해당 CU는 분할 트리 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 트리 정보는 멀티-타입 트리 분할을 위해 사용된 트리를 지시할 수 있다.When the CU corresponding to each node of the multi-type tree is split into a multi-type tree, the corresponding CU may further include split tree information. Splitting tree information may indicate the tree used for multi-type tree splitting.

예를 들면, 제1 값(예를 들면, "1")을 갖는 분할 트리 정보는 해당 CU가 이진 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다. 제2 값(예를 들면, "0")을 갖는 분할 트리 정보는 해당 CU가 삼진 트리 형태로 분할됨을 지시할 수 있다.For example, split tree information with a first value (eg, “1”) may indicate that the corresponding CU is split in the form of a binary tree. Split tree information with a second value (eg, “0”) may indicate that the corresponding CU is split in a ternary tree form.

여기에서, 전술된 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 트리 정보 및 분할 방향 정보의 각각은 특정된 길이(예를 들면, 1 비트)를 갖는 플래그일 수 있다.Here, each of the above-described information indicating whether to split, split tree information, and split direction information may be a flag with a specified length (eg, 1 bit).

전술된 쿼드 분할 정보, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 방향 정보 및 분할 트리 정보 중 적어도 하나는 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화될 수 있다. 이러한 정보들의 엔트로피 부호화/복호화를 위해, 대상 CU에 인접한 이웃 CU의 정보가 이용될 수 있다.At least one of the above-described quad split information, information indicating whether the multi-type tree is split, split direction information, and split tree information may be entropy encoded and/or entropy decoded. For entropy encoding/decoding of such information, information on a neighboring CU adjacent to the target CU can be used.

예를 들면, 좌측 CU 및/또는 상측 CU의 분할 형태(말하자면, 분할 여부, 분할 트리 및/또는 분할 방향) 및 대상 CU의 분할 형태는 서로 유사할 확률이 높다고 간주될 수 있다. 따라서, 이웃 CU의 정보에 기초하여, 대상 CU의 정보의 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화를 위한 컨텍스트 정보가 유도될 수 있다. 이때, 이웃 CU의 정보는 이웃 CU의 1) 쿼드 분할 정보, 2) 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 3) 분할 방향 정보 및 4) 분할 트리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the splitting form of the left CU and/or the upper CU (i.e., whether to split, splitting tree, and/or splitting direction) and the splitting form of the target CU may be considered highly likely to be similar to each other. Therefore, based on information on the neighboring CU, context information for entropy encoding and/or entropy decoding of information on the target CU may be derived. At this time, the information on the neighboring CU may include at least one of the neighboring CU's 1) quad split information, 2) information indicating whether the multi-type tree is split, 3) split direction information, and 4) split tree information.

다른 실시예로서, 이진 트리 분할 및 삼진 트리 분할 중에서, 이진 트리 분할이 우선적으로 수행될 수 있다. 즉, 이진 트리 분할이 먼저 적용되고, 이진 트리의 리프 노드에 해당하는 CU가 삼진 트리의 루트 노드로 설정될 수도 있다. 이러한 경우, 삼진 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해서는 쿼드 트리 분할 및 이진 트리 분할이 수행되지 않을 수 있다.As another embodiment, among binary tree partitioning and ternary tree partitioning, binary tree partitioning may be performed preferentially. That is, binary tree division is applied first, and the CU corresponding to the leaf node of the binary tree may be set as the root node of the ternary tree. In this case, quad tree division and binary tree division may not be performed on the CU corresponding to the node of the ternary tree.

쿼드 트리 분할, 이진 트리 분할 및/또는 삼진 트리 분할에 의해 더 이상 분할되지 않는 CU는 부호화, 예측 및/또는 변환의 단위가 될 수 있다. 즉, 예측 및/또는 변환을 위해, CU가 더 이상 분할되지 않을 수 있다. 따라서, CU를 예측 유닛 및/또는 변환 유닛으로 분할하기 위한 분할 구조 및 분할 정보 등이 비트스트림 내에 존재하지 않을 수 있다.A CU that is no longer split by quad tree splitting, binary tree splitting, and/or ternary tree splitting may become a unit of encoding, prediction, and/or transformation. That is, for prediction and/or transformation, the CU may no longer be split. Accordingly, a split structure and split information for splitting a CU into prediction units and/or transform units may not exist in the bitstream.

다만, 분할의 단위가 되는 CU의 크기가 최대 변환 블록의 크기보다 더 큰 경우, 이러한 CU는 CU의 크기가 최대 변환 블록의 크기의 이하가 될 때까지 재귀적으로 분할될 수 있다. 예를 들면, CU의 크기가 64x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, CU는 변환을 위해, 4개의 32x32 블록들로 분할될 수 있다. 예를 들면, CU의 크기가 32x64이고, 최대 변환 블록의 크기가 32x32인 경우, CU는 변환을 위해, 2개의 32x32 블록들로 분할될 수 있다.However, if the size of the CU that is the unit of division is larger than the size of the maximum conversion block, this CU may be recursively divided until the size of the CU becomes less than or equal to the size of the maximum conversion block. For example, if the size of the CU is 64x64 and the maximum conversion block size is 32x32, the CU may be divided into four 32x32 blocks for conversion. For example, if the size of the CU is 32x64 and the maximum conversion block size is 32x32, the CU may be divided into two 32x32 blocks for conversion.

이러한 경우, 변환을 위해 CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 별도로 시그널링되지 않을 수 있다. 시그널링 없이, CU의 분할의 여부는 CU의 가로 크기(및/또는 세로 크기) 및 최대 변환 블록의 가로 크기(및/또는, 세로 크기) 간의 비교에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, CU의 가로 크기가 최대 변환 블록의 가로 크기보다 더 큰 경우, CU는 세로로 2 등분될 수 있다. 또한, CU의 세로 크기가 최대 변환 블록의 세로 크기보다 더 큰 경우, CU는 가로로 2 등분될 수 있다.In this case, information about whether the CU is divided for conversion may not be signaled separately. Without signaling, whether to split a CU may be determined by comparison between the horizontal size (and/or vertical size) of the CU and the horizontal size (and/or vertical size) of the maximum transform block. For example, if the horizontal size of the CU is larger than the horizontal size of the maximum transformation block, the CU may be divided vertically into two. Additionally, if the vertical size of the CU is larger than the vertical size of the maximum transformation block, the CU may be divided horizontally into two.

CU의 최대 크기 및/또는 최소 크기에 관한 정보, 변환 블록의 최대 크기 및/또는 최소 크기에 관한 정보는 CU에 대한 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 예를 들면, 상위 레벨은 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 타일 레벨, 타일 그룹 레벨 및 슬라이스 레벨 등일 수 있다. 예를 들면, CU의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다. 예를 들면, 변환 블록의 최대 크기는 64x64로 결정될 수 있다. 예를 들면, 변환 블록의 최소 크기는 4x4로 결정될 수 있다.Information about the maximum size and/or minimum size of the CU and information about the maximum size and/or minimum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level for the CU. For example, higher levels may be sequence level, picture level, tile level, tile group level, and slice level. For example, the minimum size of a CU may be determined to be 4x4. For example, the maximum size of a transform block may be determined to be 64x64. For example, the minimum size of the transform block may be determined to be 4x4.

쿼드 트리의 리프 노드에 해당하는 CU의 최소 크기(말하자면, 쿼드 트리 최소 크기)에 관한 정보 및/또는 멀티-타입 트리의 루트 노드로부터 리프 노드로의 경로의 최대 깊이(말하자면, 멀티-타입 트리 최대 깊이)에 관한 정보는 CU에 대한 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 예를 들면, 상위 레벨은 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨 및 타일 레벨 등일 수 있다. 쿼드 트리 최소 크기에 관한 정보 및/또는 멀티-타입 트리 최대 깊이에 관한 정보는 인트라 내 슬라이스 및 인터 슬라이스의 각각에 대해 별도로 시그널링되거나 결정될 수 있다.Information about the minimum size of the CU corresponding to the leaf node of the quad tree (say, the quad tree minimum size) and/or the maximum depth of the path from the root node to the leaf node of the multi-type tree (say, the multi-type tree maximum Information about depth) may be signaled or determined at a higher level for the CU. For example, higher levels may be sequence level, picture level, slice level, tile group level, and tile level. Information about the quad tree minimum size and/or information about the multi-type tree maximum depth may be signaled or determined separately for each of the intra-slice and inter-slice.

CTU의 크기 및 변환 블록의 최대 크기에 대한 차분 정보는 CU에 대한 상위 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 예를 들면, 상위 레벨은 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 그룹 레벨 및 타일 레벨 등일 수 있다. 이진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최대 크기(말하자면, 이진 트리 최대 크기)에 관한 정보는 CTU의 크기 및 차분 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 삼진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최대 크기(말하자면, 삼진 트리 최대 크기)는 슬라이스의 타입에 따라서 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 인트라 슬라이스 내에서, 삼진 트리 최대 크기는 32x32일 수 있다. 또한, 예를 들면, 인터 슬라이스 내에서, 삼진 트리 최대 크기는 128x128일 수 있다. 예를 들면, 이진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최소 크기(말하자면, 이진 트리 최소 크기) 및/또는 삼진 트리의 각 노드에 해당하는 CU의 최소 크기(말하자면, 삼진 트리 최소 크기)는 CU의 최소 크기로 설정될 수 있다.Differential information about the size of the CTU and the maximum size of the transform block may be signaled or determined at a higher level for the CU. For example, higher levels may be sequence level, picture level, slice level, tile group level, and tile level. Information about the maximum size of the CU corresponding to each node of the binary tree (that is, the maximum size of the binary tree) may be determined based on the size and difference information of the CTU. The maximum size of the CU corresponding to each node of the ternary tree (that is, the maximum size of the ternary tree) may have different values depending on the type of slice. For example, within an intra slice, the maximum ternary tree size may be 32x32. Additionally, for example, within an inter slice, the maximum ternary tree size may be 128x128. For example, the minimum size of a CU corresponding to each node in a binary tree (say, the binary tree minimum size) and/or the minimum size of a CU corresponding to each node in a ternary tree (say, the ternary tree minimum size) is Can be set to the minimum size.

또 다른 예로, 이진 트리 최대 크기 및/또는 삼진 트리 최대 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다. 또한, 이진 트리 최소 크기 및/또는 삼진 트리 최소 크기는 슬라이스 레벨에서 시그널링되거나 결정될 수 있다.As another example, the binary tree maximum size and/or the ternary tree maximum size may be signaled or determined at the slice level. Additionally, the binary tree minimum size and/or ternary tree minimum size may be signaled or determined at the slice level.

전술된 다양한 블록 크기 및 다양한 깊이에 기반하여, 쿼드 분할 정보, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보, 분할 트리 정보 및/또는 분할 방향 정보 등은 비트스트림 내에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.Based on the various block sizes and various depths described above, quad split information, information indicating whether the multi-type tree is split, split tree information, and/or split direction information may or may not exist in the bitstream.

예를 들면, CU의 크기가 쿼드 트리 최소 크기보다 더 크지 않으면, CU는 쿼드 분할 정보를 포함하지 않을 수 있고, CU에 대한 쿼드 분할 정보는 제2 값으로 추론될 수 있다.For example, if the size of the CU is not larger than the quad tree minimum size, the CU may not include quad partition information, and the quad partition information for the CU may be inferred as the second value.

예를 들면, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU의 크기(가로 크기 및 세로 크기)가 이진 트리 최대 크기(가로 크기 및 세로 크기) 및/또는 삼진 트리 최대 크기(가로 크기 및 세로 크기)보다 더 큰 경우, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다.For example, the size (horizontal and vertical size) of the CU corresponding to a node in a multi-type tree is larger than the binary tree maximum size (horizontal size and vertical size) and/or the ternary tree maximum size (horizontal size and vertical size). For larger cases, the CU may not be partitioned into binary and/or ternary tree form. According to this decision method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value.

또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU의 크기(가로 크기 및 세로 크기)가 이진 트리 최소 크기(가로 크기 및 세로 크기)와 동일하거나, CU의 크기(가로 크기 및 세로 크기)가 삼진 트리 최소 크기(가로 크기 및 세로 크기)의 2 배와 동일한 경우, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다. 왜냐하면, CU을 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할할 경우, 이진 트리 최소 크기 및/또는 삼진 트리 최소 크기보다 더 작은 CU이 생성되기 때문이다.Alternatively, the size (horizontal and vertical size) of the CU corresponding to the node of the multi-type tree is equal to the minimum size (horizontal and vertical size) of the binary tree, or the size of the CU (horizontal and vertical size) is equal to the minimum size (horizontal and vertical size) of the binary tree. If equal to twice the minimum size (horizontal and vertical sizes), the CU may not be partitioned into binary tree form and/or ternary tree form. According to this decision method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value. This is because, when dividing a CU into a binary tree form and/or a ternary tree form, a CU smaller than the minimum binary tree size and/or the minimum ternary tree size is generated.

또는, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할은 가상의 파이프라인 데이터 유닛의 크기(즉, 파이프라인 버퍼 크기)에 기초하여 제한될 수 있다. 예를 들면, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할에 의해, CU가 파이프라인 버퍼 크기에 적합하지 않은 서브 CU로 분할될 경우, 이진 트리 분할 또는 삼진 트리 분할은 제한될 수 있다. 파이프라인 버퍼 크기는 최대 변환 블록의 크기(예를 들면, 64X64)와 동일할 수 있다.Alternatively, binary tree partitioning or ternary tree partitioning may be limited based on the size of the virtual pipeline data unit (i.e., pipeline buffer size). For example, if a CU is split into sub-CUs that do not fit the pipeline buffer size by binary tree partitioning or ternary tree partitioning, binary tree partitioning or ternary tree partitioning may be limited. The pipeline buffer size may be equal to the size of the maximum conversion block (e.g., 64X64).

예를 들면, 파이프라인 버퍼 크기가 64X64일 때, 아래와 같은 분할들은 제한될 수 있다.For example, when the pipeline buffer size is 64X64, the following partitions may be limited.

- NxM(N 및/또는 M은 128) CU에 대한 삼진 트리 분할- ternary tree split for NxM (N and/or M is 128) CUs

- 128xN(N <= 64) CU에 대한 수평 방향 이진 트리 분할- Horizontally directed binary tree split for 128xN (N <= 64) CUs

- Nx128(N <= 64) CU에 대한 수직 방향 이진 트리 분할- Vertically oriented binary tree partitioning for Nx128 (N <= 64) CUs

또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU의 멀티-타입 트리 내의 깊이가 멀티-타입 트리 최대 깊이와 동일한 경우, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다.Alternatively, if the depth within the multi-type tree of the CU corresponding to the node of the multi-type tree is equal to the maximum depth of the multi-type tree, the CU may not be divided into a binary tree form and/or a ternary tree form. According to this decision method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value.

또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해, 수직 방향 이진 트리 분할, 수평 방향 이진 트리 분할, 수직 방향 삼진 트리 분할 및 수평 방향 삼진 트리 분할 중 적어도 하나가 가능한 경우에만, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보가 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, CU는 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태로 분할되지 않을 수 있다. 이러한 결정 방식에 따라, 멀티-타입 트리의 분할 여부를 나타내는 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, 제2 값으로 추론될 수 있다.Alternatively, for a CU corresponding to a node of a multi-type tree, a multi-type tree only if at least one of vertical binary tree partitioning, horizontal binary tree partitioning, vertical ternary tree partitioning, and horizontal ternary tree partitioning is possible. Information indicating whether to divide may be signaled. Otherwise, the CU may not be partitioned into binary tree form and/or ternary tree form. According to this decision method, information indicating whether to split the multi-type tree may not be signaled and may be inferred as a second value.

또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해 수직 방향 이진 트리 분할 및 수평 방향 이진 트리 분할이 모두 가능하거나, 수직 방향 삼진 트리 분할 및 수평 방향 삼진 트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 분할 방향 정보가 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, 분할 방향 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, CU가 분할될 수 있는 방향을 지시하는 값으로 추론될 수 있다.Alternatively, split direction information only if both vertical binary tree splitting and horizontal binary tree splitting are possible for the CU corresponding to the node of the multi-type tree, or both vertical ternary tree splitting and horizontal ternary tree splitting are possible. can be signaled. Otherwise, the division direction information may not be signaled and may be inferred as a value indicating the direction in which the CU can be divided.

또는, 멀티-타입 트리의 노드에 해당하는 CU에 대해 수직 방향 이진 트리 분할 및 수직 방향 삼진 트리 분할이 모두 가능하거나, 수평 방향 이진 트리 분할 및 수평 방향 삼진 트리 분할이 모두 가능한 경우에만, 분할 트리 정보가 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, 분할 트리 정보는 시그널링되지 않을 수 있고, CU의 분할에 적용될 수 있는 트리를 지시하는 값으로 추론될 수 있다.Alternatively, split tree information only if both vertical binary tree splitting and vertical ternary tree splitting are possible for the CU corresponding to the node of the multi-type tree, or both horizontal binary tree splitting and horizontal ternary tree splitting are possible. can be signaled. Otherwise, the split tree information may not be signaled and may be inferred as a value indicating a tree applicable to splitting the CU.

도 4는 코딩 유닛이 포함할 수 있는 예측 유닛의 형태를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the form of a prediction unit that a coding unit can include.

LCU로부터 분할된 CU 중 더 이상 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 예측 유닛(Prediction Unit; PU)들로 분할될 수 있다.Among the CUs divided from the LCU, CUs that are no longer divided may be divided into one or more prediction units (PUs).

PU는 예측에 대한 기본 단위일 수 있다. PU는 스킵(skip) 모드, 인터 모드 및 인트라 모드 중 어느 하나로 부호화 및 복호화될 수 있다. PU는 각 모드에 따라서 다양한 형태로 분할될 수 있다. 예를 들면, 도 1을 참조하여 전술된 대상 블록 및 도 2를 참조하여 전술된 대상 블록은 PU일 수 있다.PU may be the basic unit for prediction. PU can be encoded and decoded in any one of skip mode, inter mode, and intra mode. PU can be divided into various forms depending on each mode. For example, the target block described above with reference to FIG. 1 and the target block described with reference to FIG. 2 may be a PU.

CU는 PU들로 분할되지 않을 수 있다. CU가 PU들로 분할되지 않는 경우 CU의 크기 및 PU의 크기는 같을 수 있다.A CU may not be divided into PUs. If the CU is not divided into PUs, the size of the CU and the size of the PU may be the same.

스킵 모드에서는, CU 내에 분할이 존재하지 않을 수 있다. 스킵 모드에서는 분할 없이 PU 및 CU의 크기들이 동일한 2Nx2N 모드(410)가 지원될 수 있다.In skip mode, there may be no partitions within the CU. In skip mode, 2Nx2N mode 410 in which the sizes of PU and CU are the same without division can be supported.

인터 모드에서는, CU 내에서 8가지로 분할된 형태들이 지원될 수 있다. 예를 들면, 인터 모드에서는 2Nx2N 모드(410), 2NxN 모드(415), Nx2N 모드(420), NxN 모드(425), 2NxnU 모드(430), 2NxnD 모드(435), nLx2N 모드(440) 및 nRx2N 모드(445)가 지원될 수 있다.In inter mode, eight partition types can be supported within the CU. For example, in inter mode, 2Nx2N mode (410), 2NxN mode (415), Nx2N mode (420), NxN mode (425), 2NxnU mode (430), 2NxnD mode (435), nLx2N mode (440), and nRx2N Mode 445 may be supported.

인트라 모드에서는, 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425)가 지원될 수 있다.In intra mode, 2Nx2N mode 410 and NxN mode 425 may be supported.

2Nx2N 모드(410)에서는 2Nx2N의 크기의 PU가 부호화될 수 있다. 2Nx2N의 크기의 PU는 CU의 크기와 동일한 크기의 PU를 의미할 수 있다. 예를 들면, 2Nx2N의 크기의 PU는 64x64, 32x32, 16x16 또는 8x8의 크기를 가질 수 있다.In 2Nx2N mode 410, a PU with a size of 2Nx2N can be encoded. A PU of size 2Nx2N may mean a PU of the same size as the size of the CU. For example, a PU of size 2Nx2N may have sizes of 64x64, 32x32, 16x16 or 8x8.

NxN 모드(425)에서는 NxN의 크기의 PU가 부호화될 수 있다.In NxN mode 425, PUs of NxN size can be encoded.

예를 들면, 인트라 예측에서, PU의 크기가 8x8일 때, 4개의 분할된 PU들이 부호화될 수 있다. 분할된 PU의 크기는 4x4일 수 있다.For example, in intra prediction, when the size of a PU is 8x8, four divided PUs can be encoded. The size of the divided PU may be 4x4.

PU가 인트라 모드에 의해 부호화될 경우, PU는 복수의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드를 사용하여 부호화될 수 있다. 예를 들면, 고 효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding; HEVC) 기술에서는 35 개의 인트라 예측 모드들을 제공할 수 있고, PU는 35 개의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드로 부호화될 수 있다.When the PU is encoded by intra mode, the PU may be encoded using one intra prediction mode among a plurality of intra prediction modes. For example, High Efficiency Video Coding (HEVC) technology can provide 35 intra prediction modes, and a PU can be encoded with one intra prediction mode among the 35 intra prediction modes.

PU가 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425) 중 어느 모드에 의해 부호화될 것인가는 율-왜곡 비용(rate-distortion cost)에 의해 결정될 수 있다.Which of the 2Nx2N mode 410 and NxN mode 425 will be used to encode the PU can be determined by the rate-distortion cost.

부호화 장치(100)는 2Nx2N 크기의 PU에 대해 부호화 연산을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 연산은 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들의 각각으로 PU를 부호화하는 것일 수 있다. 부호화 연산을 통해 2Nx2N 크기의 PU에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 최적의 인트라 예측 모드는 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들 중 2Nx2N 크기의 PU의 부호화에 대하여 최소의 율-왜곡 비용을 발생시키는 인트라 예측 모드일 수 있다.The encoding device 100 can perform an encoding operation on a PU of size 2Nx2N. Here, the encoding operation may be encoding the PU in each of a plurality of intra prediction modes that the encoding device 100 can use. The optimal intra prediction mode for a PU of 2Nx2N size can be derived through encoding operations. The optimal intra prediction mode may be an intra prediction mode that generates the minimum rate-distortion cost for encoding a PU of 2Nx2N size among a plurality of intra prediction modes that the encoding device 100 can use.

또한, 부호화 장치(100)는 NxN으로 분할된 PU들의 각 PU에 대해서 순차적으로 부호화 연산을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 연산은 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들의 각각으로 PU를 부호화하는 것일 수 있다. 부호화 연산을 통해 NxN 크기의 PU에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 최적의 인트라 예측 모드는 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들 중 NxN 크기의 PU의 부호화에 대하여 최소의 율-왜곡 비용을 발생시키는 인트라 예측 모드일 수 있다.Additionally, the encoding device 100 may sequentially perform an encoding operation on each PU of the NxN divided PUs. Here, the encoding operation may be encoding the PU in each of a plurality of intra prediction modes that the encoding device 100 can use. The optimal intra prediction mode for a PU of NxN size can be derived through encoding operations. The optimal intra prediction mode may be an intra prediction mode that generates the minimum rate-distortion cost for encoding an NxN sized PU among a plurality of intra prediction modes that the encoding device 100 can use.

부호화 장치(100)는 2Nx2N 크기의 PU의 율-왜곡 비용 및 NxN 크기의 PU들의 율-왜곡 비용들의 비교에 기반하여 2Nx2N 크기의 PU 및 NxN 크기의 PU들 중 어느 것을 부호화할 지를 결정할 수 있다.The encoding device 100 may determine which of the 2Nx2N sized PUs and NxN sized PUs to encode based on comparison of the rate-distortion costs of the 2Nx2N sized PU and the rate-distortion costs of the NxN sized PUs.

하나의 CU는 하나 이상의 PU들로 분할될 수 있고, PU도 복수의 PU들로 분할될 수 있다.One CU can be divided into one or more PUs, and a PU can also be divided into multiple PUs.

예를 들면, 하나의 PU가 4 개의 PU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 4 개의 PU들의 각 PU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 PU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 PU가 4 개의 PU들로 분할되는 경우, 분할된 4 개의 PU들의 크기들은 16x16일 수 있다. 하나의 PU가 4 개의 PU들로 분할되는 경우, PU가 쿼드-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.For example, when one PU is divided into four PUs, the horizontal and vertical sizes of each of the four PUs created by division are half the horizontal size and half the vertical size of the PU before division, respectively. You can. When a PU of size 32x32 is divided into 4 PUs, the sizes of the 4 divided PUs may be 16x16. When one PU is divided into four PUs, it can be said that the PU is divided into a quad-tree form.

예를 들면, 하나의 PU가 2 개의 PU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 2 개의 PU들의 각 PU의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할 전의 PU의 가로 크기의 절반 또는 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 PU가 2 개의 PU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 PU들의 크기들은 16x32일 수 있다. 32x32 크기의 PU가 2 개의 PU들로 가로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 PU들의 크기들은 32x16일 수 있다. 하나의 PU가 2 개의 PU들로 분할되는 경우, PU가 이진-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.For example, when one PU is divided into two PUs, the horizontal or vertical size of each PU of the two PUs created by division is half the horizontal size or half the vertical size of the PU before division, respectively. You can. When a PU of size 32x32 is vertically divided into two PUs, the sizes of the two divided PUs may be 16x32. When a PU of size 32x32 is horizontally divided into two PUs, the sizes of the two divided PUs may be 32x16. When one PU is divided into two PUs, it can be said that the PU is divided into a binary-tree form.

도 5는 코딩 유닛에 포함될 수 있는 변환 유닛의 형태를 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the form of a conversion unit that can be included in a coding unit.

변환 유닛(Transform Unit; TU)은 CU 내에서 변환, 양자화, 역변환, 역양자화, 엔트로피 부호화 및 엔트로피 복호화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다.Transform Unit (TU) may be a basic unit used for the processes of transformation, quantization, inverse transformation, inverse quantization, entropy encoding, and entropy decoding within the CU.

TU는 정사각형 형태 또는 직사각형 형태를 가질 수 있다. TU의 형태는 CU의 크기 및/또는 형태에 의존하여 결정될 수 있다.TU may have a square or rectangular shape. The shape of the TU may be determined depending on the size and/or shape of the CU.

LCU로부터 분할된 CU 중, 더 이상 CU들로 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있다. 이때, TU의 분할 구조는 쿼드-트리(quad-tree) 구조일 수 있다. 예컨대, 도 5에서 도시된 것과 같이, 하나의 CU(510)가 쿼드-트리 구조에 따라서 한 번 또는 그 이상 분할될 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU(510)는 다양한 크기의 TU들로 구성될 수 있다.Among the CUs divided from the LCU, CUs that are no longer divided into CUs may be divided into one or more TUs. At this time, the division structure of the TU may be a quad-tree structure. For example, as shown in FIG. 5, one CU 510 may be divided one or more times according to a quad-tree structure. Through division, one CU 510 can be composed of TUs of various sizes.

하나의 CU가 2 번 이상 분할될 경우, CU는 재귀적으로 분할되는 것으로 볼 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU는 다양한 크기들을 갖는 TU들로 구성될 수 있다.If one CU is divided more than two times, the CU can be viewed as being divided recursively. Through partitioning, one CU can be composed of TUs with various sizes.

또는, 하나의 CU는 CU를 분할하는 수직 선 및/또는 수평 선의 개수에 기반하여 하나 이상의 TU들로 분할될 수도 있다.Alternatively, one CU may be divided into one or more TUs based on the number of vertical lines and/or horizontal lines dividing the CU.

CU는 대칭형의 TU들로 분할될 수 있고, 비대칭형의 TU들로 분할될 수도 있다. 비대칭형의 TU들로의 분할을 위해, TU의 크기 및/또는 형태에 대한 정보가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또는, TU의 크기 및/또는 형태는 CU의 크기 및/또는 형태에 대한 정보로부터 유도될 수 있다.A CU may be divided into symmetric TUs or may be divided into asymmetric TUs. For division into asymmetric TUs, information about the size and/or shape of the TU may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. Alternatively, the size and/or shape of the TU may be derived from information about the size and/or shape of the CU.

CU는 TU들로 분할되지 않을 수 있다. CU가 TU들로 분할되지 않는 경우 CU의 크기 및 TU의 크기는 같을 수 있다.A CU may not be divided into TUs. If the CU is not divided into TUs, the size of the CU and the size of the TU may be the same.

하나의 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있고, TU도 복수의 TU들로 분할될 수 있다.One CU may be divided into one or more TUs, and a TU may also be divided into multiple TUs.

예를 들면, 하나의 TU가 4 개의 TU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 4 개의 TU들의 각 TU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 TU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 TU가 4 개의 TU들로 분할되는 경우, 분할된 4 개의 TU들의 크기들은 16x16일 수 있다. 하나의 TU가 4 개의 TU들로 분할되는 경우, TU가 쿼드-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.For example, when one TU is split into four TUs, the horizontal and vertical sizes of each of the four TUs created by the split are half the horizontal size and half the vertical size of the TU before splitting, respectively. You can. When a TU of size 32x32 is divided into 4 TUs, the sizes of the 4 divided TUs may be 16x16. When one TU is divided into four TUs, it can be said that the TU is divided into a quad-tree form.

예를 들면, 하나의 TU가 2 개의 TU들로 분할되는 경우, 분할에 의해 생성된 2 개의 TU들의 각 TU의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할 전의 TU의 가로 크기의 절반 또는 세로 크기의 절반일 수 있다. 32x32 크기의 TU가 2 개의 TU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 TU들의 크기들은 16x32일 수 있다. 32x32 크기의 TU가 2 개의 TU들로 가로로 분할되는 경우, 분할된 2 개의 TU들의 크기들은 32x16일 수 있다. 하나의 TU가 2 개의 TU들로 분할되는 경우, TU가 이진-트리 형태로 분할되었다고 할 수 있다.For example, when one TU is split into two TUs, the horizontal or vertical size of each TU of the two TUs created by the split is half the horizontal size or half the vertical size of the TU before splitting, respectively. You can. When a TU of size 32x32 is vertically divided into two TUs, the sizes of the two divided TUs may be 16x32. When a TU of size 32x32 is horizontally divided into two TUs, the sizes of the two divided TUs may be 32x16. When one TU is divided into two TUs, it can be said that the TU is divided into a binary-tree form.

도 5에서 도시된 것 외의 다른 방식으로 CU가 분할될 수도 있다.The CU may be divided in a manner other than that shown in FIG. 5.

예를 들면, 하나의 CU는 3 개의 CU들로 분할될 수 있다. 분할된 3 개의 CU들의 가로 크기 또는 세로 크기는 각각 분할전의 CU의 가로 크기 또는 세로 크기의 1/4, 1/2 및 1/4일 수 있다.For example, one CU can be divided into three CUs. The horizontal or vertical size of the three divided CUs may be 1/4, 1/2, and 1/4 of the horizontal or vertical size of the CU before division, respectively.

일 예로, 32x32 크기의 CU가 3 개의 CU들로 세로로 분할되는 경우, 분할된 3 개의 CU들의 크기들은 각각 8x32, 16x32 및 8x32일 수 있다. 이와 같이, 하나의 CU가 3 개의 CU들로 분할되는 경우, CU는 삼진 트리의 형태로 분할되었다고 볼 수 있다.For example, when a 32x32 CU is vertically divided into 3 CUs, the sizes of the 3 divided CUs may be 8x32, 16x32, and 8x32, respectively. In this way, when one CU is divided into three CUs, the CU can be viewed as being divided in the form of a ternary tree.

예시된 쿼드 트리의 형태의 분할, 이진 트리의 형태의 분할 및 삼진 트리의 형태의 분할 중 하나가 CU의 분할을 위해 적용될 수 있으며, 복수 개의 분할 방식들이 함께 조합되어 CU의 분할을 위해 사용될 수도 있다. 이 때, 복수 개의 분할 방식들이 조합되어 사용되는 경우를 복합 트리의 형태의 분할이라고 칭할 수 있다.One of the exemplified quad tree-type partitioning, binary tree-type partitioning, and ternary tree-type partitioning may be applied for partitioning the CU, and a plurality of partitioning methods may be combined together and used for partitioning the CU. . At this time, the case where a plurality of partitioning methods are used in combination can be referred to as partitioning in the form of a composite tree.

도 6은 일 예에 따른 블록의 분할을 나타낸다.Figure 6 shows division of a block according to an example.

영상의 부호화 및/또는 복호화의 과정에서, 도 6과 같이 대상 블록이 분할될 수 있다. 예를 들면, 대상 블록은 CU일 수 있다.In the process of encoding and/or decoding an image, the target block may be divided as shown in FIG. 6. For example, the target block may be a CU.

대상 블록의 분할을 위해, 분할 정보를 나타내는 지시자가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 분할 정보는 대상 블록이 어떻게 분할되는가를 나타내는 정보일 수 있다.To split the target block, an indicator indicating splitting information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. Splitting information may be information indicating how the target block is divided.

분할 정보는 분할 플래그(이하, "split_flag"로 표시), 쿼드-이진 플래그(이하, "QB_flag"로 표시), 쿼드 트리 플래그(이하, "quadtree_flag"로 표시), 이진 트리 플래그(이하, "binarytree_flag"로 표시) 및 이진 타입 플래그(이하, "Btype_flag"로 표시) 중 하나 이상일 수 있다.Splitting information includes split flag (hereinafter referred to as “split_flag”), quad-binary flag (hereinafter referred to as “QB_flag”), quad tree flag (hereinafter referred to as “quadtree_flag”), and binary tree flag (hereinafter referred to as “binarytree_flag”). It may be one or more of a binary type flag (hereinafter denoted as "Btype_flag").

split_flag는 블록이 분할되는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, split_flag의 값 1은 블록이 분할됨을 나타낼 수 있다. split_flag의 값 0은 블록이 분할되지 않음을 나타낼 수 있다.split_flag may be a flag indicating whether the block is split. For example, a value of 1 in split_flag may indicate that the block is split. A value of 0 for split_flag may indicate that the block is not split.

QB_flag는 블록이 쿼드 트리 형태 및 이진 트리 형태 중 어떤 형태로 분할되는가를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, QB_flag의 값 0은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. QB_flag의 값 1은 블록이 이진 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. 또는, QB_flag의 값 0은 블록이 이진 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. QB_flag의 값 1은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다.QB_flag may be a flag indicating whether the block is divided into a quad tree format or a binary tree format. For example, a value of 0 for QB_flag may indicate that the block is divided into a quad tree format. A value of 1 for QB_flag may indicate that the block is divided into a binary tree form. Alternatively, the value of QB_flag 0 may indicate that the block is divided into a binary tree form. A value of 1 in QB_flag may indicate that the block is divided into a quad tree format.

quadtree_flag는 블록이 쿼드 트리 형태로 분할되는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, quadtree_flag의 값 1은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. quadtree_flag의 값 0은 블록이 쿼드 트리 형태로 분할되지 않음을 나타낼 수 있다.quadtree_flag may be a flag indicating whether the block is divided into a quad tree format. For example, a value of 1 in quadtree_flag may indicate that the block is divided into a quad tree format. A value of 0 for quadtree_flag may indicate that the block is not divided into a quad tree format.

binarytree_flag는 블록이 이진 트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, binarytree_flag의 값 1은 블록이 이진 트리 형태로 분할됨을 나타낼 수 있다. binarytree_flag의 값 0은 블록이 이진 트리 형태로 분할되지 않음을 나타낼 수 있다.binarytree_flag may be a flag indicating whether the block is divided in binary tree form. For example, a value of 1 in binarytree_flag may indicate that the block is split into a binary tree. A value of 0 for binarytree_flag may indicate that the block is not divided into a binary tree form.

Btype_flag는 블록이 이진 트리 형태로 분할되는 경우, 수직 분할 및 수평 분할 중 어떤 것으로 분할되었는지를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, Btype_flag의 값 0은 블록이 수평 방향으로 분할됨을 나타낼 수 있다. Btype_flag의 값 1은 블록이 수직 방향으로 분할됨을 나타낼 수 있다. 또는, Btype_flag의 값 0은 블록이 수직 방향으로 분할되었음을 나타낼 수 있다. Btype_flag의 값 1은 블록이 수평 방향으로 분할되었음을 나타낼 수 있다.Btype_flag may be a flag indicating whether the block is divided into vertical division or horizontal division when the block is divided into binary tree form. For example, a value of 0 in Btype_flag may indicate that the block is divided in the horizontal direction. A value of 1 in Btype_flag may indicate that the block is divided in the vertical direction. Alternatively, the value 0 of Btype_flag may indicate that the block is divided in the vertical direction. A value of 1 in Btype_flag may indicate that the block is divided in the horizontal direction.

예를 들면, 도 6의 블록에 대한 분할 정보는 아래의 표 1과 같이 quadtree_flag, binarytree_flag 및 Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링함으로써 유도할 수 있다.For example, partition information for the block of FIG. 6 can be derived by signaling at least one of quadtree_flag, binarytree_flag, and Btype_flag as shown in Table 1 below.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000001
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000001

예를 들면, 도 6의 블록에 대한 분할 정보는 아래의 표 2와 같이 split_flag, QB_flag 및 Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링함으로써 유도할 수 있다.For example, split information for the block of FIG. 6 can be derived by signaling at least one of split_flag, QB_flag, and Btype_flag as shown in Table 2 below.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000002
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000002

분할 방법은 블록의 크기 및/또한 형태에 따라 쿼드 트리로만 제한될 수 있고, 또는 이진 트리로만 제한될 수 있다. 이러한 제한이 적용되는 경우, split_flag는 쿼드 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그 또는 이진 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 블록의 크기 및 형태는 블록의 깊이 정보에 따라서 유도될 수 있으며, 깊이 정보는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링 될 수 있다.The partitioning method may be limited to quad trees only, or only binary trees, depending on the size and/or shape of the block. When this restriction is applied, split_flag may be a flag indicating whether to split into a quad tree form or a flag indicating whether to split into a binary tree form. The size and shape of the block can be derived according to the depth information of the block, and the depth information can be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.

블록의 크기가 특정된 범위 내에 속하는 경우, 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 예를 들면, 특정된 범위는 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및 최소 블록 크기 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다.If the size of the block falls within a specified range, only quad tree-type division may be possible. For example, the specified range may be defined by at least one of the maximum block size and minimum block size for which only quad tree-type division is possible.

쿼트 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또한, 이러한 정보는 비디오, 시퀀스, 픽처, 파라미터, 타일 그룹 및 슬라이스(또는, 세그먼트) 중 적어도 하나의 단위에 대하여 시그널링될 수 있다.Information indicating the maximum block size and/or minimum block size for which only quad tree-type division is possible may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream. Additionally, this information may be signaled for at least one unit among video, sequence, picture, parameter, tile group, and slice (or segment).

또는, 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서 기정의된 고정된 크기일 수 있다. 예를 들면, 블록의 크기가 64x64의 이상이며, 256x256의 이하인 경우에는 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 이러한 경우, split_flag는 쿼드 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.Alternatively, the maximum block size and/or minimum block size may be fixed sizes predefined in the encoding device 100 and the decoding device 200. For example, if the block size is 64x64 or larger and 256x256 or smaller, only quad tree-type division may be possible. In this case, split_flag may be a flag indicating whether to split into quad tree form.

블록의 크기가 최대 변환 블록 크기보다 더 큰 경우, 쿼드 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 이 때, 분할되는 블록은 CU 및 TU 중 적어도 하나일 수 있다.If the block size is larger than the maximum conversion block size, only quad tree-type division may be possible. At this time, the divided block may be at least one of CU and TU.

이러한 경우, split_flag는 쿼드 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.In this case, split_flag may be a flag indicating whether to split into quad tree form.

블록의 크기가 특정된 범위 내에 속하는 경우, 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 여기서, 예를 들면, 특정된 범위는 이진 트리형태 또는 삼진 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및 최소 블록 크기 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다.If the block size falls within a specified range, only binary tree or ternary tree division may be possible. Here, for example, the specified range may be defined by at least one of the maximum block size and minimum block size for which only division in the form of a binary tree or a ternary tree is possible.

이진 트리 형태의 분할 또는 삼진 트리 형태의 분할만이 가능한 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또한, 이러한 정보는 시퀀스, 픽처 및 슬라이스(또는, 세그먼트) 중 적어도 하나의 단위에 대하여 시그널링될 수 있다.Information indicating the maximum block size and/or minimum block size for which only binary tree-type splitting or ternary tree-type splitting is possible may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream. Additionally, this information may be signaled for at least one unit among sequence, picture, and slice (or segment).

또는, 최대 블록 크기 및/또는 최소 블록 크기는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서 기정의된 고정된 크기일 수 있다. 예를 들면, 블록의 크기가 8x8의 이상이며, 16x16의 이하인 경우에는 이진 트리 형태의 분할만이 가능할 수 있다. 이러한 경우, split_flag는 이진 트리 형태 또는 삼진 트리 형태로의 분할 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.Alternatively, the maximum block size and/or minimum block size may be fixed sizes predefined in the encoding device 100 and the decoding device 200. For example, if the block size is 8x8 or larger and 16x16 or smaller, only division in the form of a binary tree may be possible. In this case, split_flag may be a flag indicating whether to split in binary tree form or ternary tree form.

전술된 쿼드 트리 형태의 분할에 관한 설명은 이진 트리 형태 및/또는 삼진 트리 형태의 분할에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.The above-described description of quad tree-type partitioning can be equally applied to binary tree-type and/or ternary-tree form partitioning.

블록의 분할은 이전의 분할에 의해 제한될 수 있다. 예를 들면, 블록이 특정된 이진 트리 형태로 분할되어 복수의 분할된 블록들이 생성된 경우, 각 분할된 블록은 특정된 트리 형태로만 추가로 분할될 수 있다. 여기에서, 특정된 트리 형태는 이진 트리 형태, 삼진 트리 형태 및 쿼드 트리 형태 중 적어도 하나일 수 있다.Splitting of a block may be limited by previous splitting. For example, when a block is divided into a specified binary tree form and a plurality of divided blocks are created, each divided block can be further divided only into the specified tree form. Here, the specified tree form may be at least one of a binary tree form, a ternary tree form, and a quad tree form.

분할된 블록의 가로 크기 또는 세로 크기가 더 이상 분할될 수 없는 크기에 해당하는 경우 전술된 지시자는 시그널링되지 않을 수 있다.If the horizontal or vertical size of the divided block corresponds to a size that cannot be further divided, the above-described indicator may not be signaled.

도 7은 인트라 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 7 is a diagram for explaining an embodiment of the intra prediction process.

도 7의 그래프의 중심으로부터 외곽으로의 화살표들은 방향성 인트라 예측 모드들의 예측 방향들을 나타낼 수 있다. 또한, 화살표에 근접하게 표시된 숫자는 인트라 예측 모드 또는 인트라 예측 모드의 예측 방향에 할당된 모드 값의 일 예를 나타낼 수 있다.Arrows from the center to the outside of the graph of FIG. 7 may indicate prediction directions of directional intra prediction modes. Additionally, numbers displayed close to the arrows may represent an example of a mode value assigned to the intra prediction mode or the prediction direction of the intra prediction mode.

도 7에서, 숫자 0은 비방향성 인트라 예측 모드인 플래너(Planar) 모드를 나타낼 수 있다. 숫자 1은 비방향성 인트라 예측 모드인 디씨(DC) 모드를 나타낼 수 있다.In FIG. 7, the number 0 may represent Planar mode, which is a non-directional intra prediction mode. The number 1 may represent DC mode, which is a non-directional intra prediction mode.

인트라 부호화 및/또는 복호화는 대상 블록의 이웃 블록의 참조 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 이웃 블록은 재구축된 이웃 블록일 수 있다. 참조 샘플은 이웃 샘플을 의미할 수 있다.Intra encoding and/or decoding may be performed using reference samples of neighboring blocks of the target block. The neighboring block may be a reconstructed neighboring block. A reference sample may refer to a neighboring sample.

예를 들면, 인트라 부호화 및/또는 복호화는 재구축된 이웃 블록이 포함하는 참조 샘플의 값 또는 코딩 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.For example, intra encoding and/or decoding may be performed using the value or coding parameter of a reference sample included in the reconstructed neighboring block.

부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 대상 영상 내의 샘플의 정보에 기초하여 대상 블록에 대한 인트라 예측을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 수행할 때, 부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 대상 영상 내의 샘플의 정보에 기반하여 인트라 예측을 수행함으로써 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 수행할 때, 부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 적어도 하나의 재구축된 참조 샘플에 기반하여 방향성 예측 및/또는 비방향성 예측을 수행할 수 있다.The encoding device 100 and/or the decoding device 200 may generate a prediction block by performing intra prediction on the target block based on information on samples in the target image. When performing intra prediction, the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may generate a prediction block for the target block by performing intra prediction based on information on samples in the target image. When performing intra prediction, the encoding device 100 and/or the decoding device 200 may perform directional prediction and/or non-directional prediction based on at least one reconstructed reference sample.

예측 블록은 인트라 예측의 수행의 결과로 생성된 블록을 의미할 수 있다. 예측 블록은 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.A prediction block may refer to a block generated as a result of performing intra prediction. A prediction block may correspond to at least one of CU, PU, and TU.

예측 블록의 단위는 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나의 크기일 수 있다. 예측 블록은 2Nx2N의 크기 또는 NxN의 크기를 갖는, 정사각형의 형태를 가질 수 있다. NxN의 크기는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 및 64x64 등을 포함할 수 있다.The unit of the prediction block may be the size of at least one of CU, PU, and TU. The prediction block may have a square shape with a size of 2Nx2N or NxN. NxN sizes can include 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, and 64x64.

또는, 예측 블록은 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 또는 64x64 등의 크기를 갖는 정사각형의 형태의 블록일 수 있고, 2x8, 4x8, 2x16, 4x16 및 8x16 등의 크기를 갖는 직사각형 모양의 블록일 수도 있다.Alternatively, the prediction block may be a square-shaped block with a size of 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, or 64x64, or a rectangular block with a size of 2x8, 4x8, 2x16, 4x16, and 8x16. there is.

인트라 예측은 대상 블록에 대한 인트라 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 기정의된 고정된 값일 수 있으며, 예측 블록의 속성에 따라 다르게 결정된 값일 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 속성은 예측 블록의 크기 및 예측 블록의 타입 등을 포함할 수 있다. 또한, 예측 블록의 속성은 예측 블록에 대한 코딩 파라미터를 가리킬 수 있다.Intra prediction may be performed according to the intra prediction mode for the target block. The number of intra prediction modes that a target block can have may be a predefined fixed value or a value determined differently depending on the properties of the prediction block. For example, properties of the prediction block may include the size of the prediction block and the type of the prediction block. Additionally, properties of a prediction block may indicate coding parameters for the prediction block.

예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는 예측 블록의 크기에 관계없이 N 개로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 67 또는 95 등일 수 있다.For example, the number of intra prediction modes may be fixed to N regardless of the size of the prediction block. Or, for example, the number of intra prediction modes may be 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, 65, 67, or 95.

인트라 예측 모드는 비방향성(non-directional) 모드 또는 방향성(directional) 모드일 수 있다.The intra prediction mode may be a non-directional mode or a directional mode.

예를 들면, 인트라 예측 모드는, 도 7에서 도시된 번호 0 내지 66에 대응하는, 2 개의 비방향성 모드들 및 65 개의 방향성 모드들을 포함할 수 있다.For example, an intra prediction mode may include 2 undirectional modes and 65 directional modes, corresponding to numbers 0 to 66 shown in FIG. 7 .

예를 들면, 특정된 인트라 예측 방법이 사용되는 경우, 인트라 예측 모드는 도 7에서 도시된 번호 -14 내지 80에 대응하는, 2 개의 비방향성 모드들 및 93 개의 방향성 모드들을 포함할 수 있다.For example, when a specified intra prediction method is used, the intra prediction mode may include 2 undirectional modes and 93 directional modes, corresponding to numbers -14 to 80 shown in FIG. 7.

2 개의 비방향성 모드들은 디씨(DC) 모드 및 플래너(Planar) 모드를 포함할 수 있다.The two non-directional modes may include DC mode and Planar mode.

방향성 모드는 특정한 방향 또는 특정한 각도를 갖는 예측 모드일 수 있다. 방향성 모드는 각 모드(argular mode)로 칭해질 수도 있다.The directional mode may be a prediction mode with a specific direction or a specific angle. Directional mode may also be referred to as an argular mode.

인트라 예측 모드는 모드 번호, 모드 값 모드 각도 및 모드 방향 중 적어도 하나로 표현될 수 있다. 말하자면, 용어들 "인트라 예측 모드의 (모드) 번호", "인트라 예측 모드의 (모드) 값", "인트라 예측 모드의 (모드) 각도" 및 "인트라 예측 모드의 (모드) 방향)은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.The intra prediction mode may be expressed by at least one of a mode number, mode value, mode angle, and mode direction. That is to say, the terms “(mode) number of intra prediction mode”, “(mode) value of intra prediction mode”, “(mode) angle of intra prediction mode” and “(mode) direction of intra prediction mode” have the same meaning. can be used, and can be used interchangeably.

인트라 예측 모드의 개수는 M일 수 있다. M은 1 이상일 수 있다. 말하자면, 인트라 예측 모드는 비방향성 모드의 개수 및 방향성 모드의 개수를 포함하는 M 개일 수 있다.The number of intra prediction modes may be M. M may be 1 or more. In other words, the number of intra prediction modes may be M, including the number of non-directional modes and the number of directional modes.

인트라 예측 모드의 개수는 블록의 크기 및/또는 색 성분(color component)에 관계없이 M 개로 고정될 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는, 블록의 크기와 무관하게, 35 또는 67 중 하나로 고정될 수 있다.The number of intra prediction modes may be fixed to M regardless of the size and/or color component of the block. For example, the number of intra prediction modes may be fixed to either 35 or 67, regardless of the block size.

또는, 인트라 예측 모드의 개수는 블록의 모양, 크기 및/또는 색 성분의 타입에 따라 상이할 수 있다.Alternatively, the number of intra prediction modes may vary depending on the shape, size, and/or type of color component of the block.

예를 들면, 도 7에서, 점선으로 도시된 방향성 예측 모드들은 비-정사각형(non-square) 블록에 대한 예측에만 적용될 수 있다.For example, in FIG. 7, directional prediction modes shown in dotted lines can only be applied to prediction for non-square blocks.

예를 들면, 블록의 크기가 커질수록 인트라 예측 모드의 개수는 많아질 수 있다. 또는, 블록의 크기가 커질수록 인트라 예측 모드의 개수는 적어질 수 있다. 블록의 크기가 4x4 또는 8x8인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 67일 수 있다. 블록의 크기가 16x16인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 35일 수 있다. 블록의 크기가 32x32인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 19일 수 있다. 블록의 크기가 64x64인 경우에는 인트라 예측 모드의 개수는 7일 수 있다.For example, as the block size increases, the number of intra prediction modes may increase. Alternatively, as the block size increases, the number of intra prediction modes may decrease. If the block size is 4x4 or 8x8, the number of intra prediction modes may be 67. If the block size is 16x16, the number of intra prediction modes may be 35. If the block size is 32x32, the number of intra prediction modes may be 19. If the block size is 64x64, the number of intra prediction modes may be 7.

예를 들면, 색 성분이 루마(luma) 신호인지 아니면 크로마(chroma) 신호인지에 따라 인트라 예측 모드의 개수가 다를 수 있다. 또는 루마 성분 블록의 인트라 예측 모드의 개수는 크로마 성분 블록의 인트라 예측 모드의 개수보다 더 클 수 있다.For example, the number of intra prediction modes may vary depending on whether the color component is a luma signal or a chroma signal. Alternatively, the number of intra prediction modes of the luma component block may be greater than the number of intra prediction modes of the chroma component block.

예를 들면, 모드 값이 50인 수직 모드의 경우, 참조 샘플의 픽셀 값에 기반하여 수직 방향으로 예측이 수행될 수 있다. 예를 들면, 모드 값이 18인 수평 모드의 경우, 참조 샘플의 픽셀 값에 기반하여 수평 방향으로 예측이 수행될 수 있다.For example, in the case of vertical mode with a mode value of 50, prediction may be performed in the vertical direction based on the pixel value of the reference sample. For example, in the case of horizontal mode where the mode value is 18, prediction may be performed in the horizontal direction based on the pixel value of the reference sample.

전술된 모드 이외의 방향성 모드인 경우에도 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 방향성 모드에 대응하는 각도에 따라 참조 샘플을 이용하여 대상 유닛에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.Even in the case of a directional mode other than the above-described mode, the encoding device 100 and the decoding device 200 can perform intra prediction on the target unit using a reference sample according to the angle corresponding to the directional mode.

수직 모드의 우측에 위치한 인트라 예측 모드는 수직 우측 모드(verticalright mode)로 명명될 수 있다. 수평 모드의 하단에 위치한 인트라 예측 모드는 수형 하단 모드(horizontal-below mode)로 명명될 수 있다. 예를 들면, 도 7에서, 모드 값이 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 및 66 중 하나인 인트라 예측 모드들은 수직 우측 모드들일 수 있다. 모드 값이 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 및 17 중 하나인 인트라 예측 모드들은 수평 하단 모드들일 수 있다.The intra prediction mode located to the right of the vertical mode may be named vertical right mode. The intra prediction mode located below the horizontal mode may be named the horizontal-below mode. For example, in Figure 7, intra prediction modes with mode values one of 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, and 66 are vertical These may be the right modes. Intra prediction modes with mode values of one of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17 may be horizontal bottom modes.

비방향성 모드는 디씨(DC) 모드 및 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디씨 모드의 모드 값은 1일 수 있다. 플래너 모드의 모드 값은 0일 수 있다.Non-directional modes may include DC mode and planar mode. For example, the mode value of DC mode may be 1. The mode value of the planner mode may be 0.

방향성 모드는 각진(angular) 모드를 포함할 수 있다. 복수의 인트라 예측 모드들 중 DC 모드 및 플래너 모드를 제외한 나머지의 모드는 방향성 모드일 수 있다.Directional modes may include angular modes. Among the plurality of intra prediction modes, the remaining modes except DC mode and planner mode may be directional modes.

인트라 예측 모드가 DC 모드인 경우, 복수의 참조 샘플들의 픽셀 값들의 평균에 기반하여 예측 블록이 생성될 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 픽셀의 값은 복수의 참조 샘플들의 픽셀 값들의 평균에 기반하여 결정될 수 있다.When the intra prediction mode is DC mode, a prediction block may be generated based on the average of pixel values of a plurality of reference samples. For example, the pixel value of the prediction block may be determined based on the average of pixel values of a plurality of reference samples.

전술된 인트라 예측 모드들의 개수 및 각 인트라 예측 모드들의 모드 값은 단지 예시적인 것일 수 있다. 전술된 인트라 예측 모드들의 개수 및 각 인트라 예측 모드들의 모드 값은 실시예, 구현 및/또는 필요에 따라 다르게 정의될 수도 있다.The number of intra prediction modes described above and the mode value of each intra prediction mode may be merely exemplary. The number of intra prediction modes described above and the mode value of each intra prediction mode may be defined differently depending on embodiment, implementation, and/or need.

대상 블록에 대한 인트라 예측을 수행하기 위해 재구축된 이웃 블록에 포함되는 샘플들이 대상 블록의 참조 샘플로서 이용될 수 있는지 여부를 검사하는 단계가 수행될 수 있다. 이웃 블록의 샘플들 중 대상 블록의 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플이 존재하는 경우, 재구축된 이웃 블록에 포함된 샘플들 중 적어도 하나의 샘플 값을 사용하는 복사 및/또는 보간에 의해 생성된 값이 참조 샘플로 이용될 수 없는 샘플의 샘플 값으로 대체될 수 있다. 복사 및/또는 보간에 의해 생성된 값이 샘플의 샘플 값으로 대체되면, 샘플이 대상 블록의 참조 샘플로서 이용될 수 있다.In order to perform intra prediction on the target block, a step may be performed to check whether samples included in the reconstructed neighboring block can be used as reference samples of the target block. If there is a sample among the samples in the neighboring block that cannot be used as a reference sample for the target block, a value generated by copying and/or interpolation using at least one sample value among the samples included in the reconstructed neighboring block. This can be replaced with the sample value of a sample that cannot be used as a reference sample. If the value generated by copying and/or interpolation is replaced with the sample value of the sample, the sample can be used as a reference sample of the target block.

인트라 예측이 사용될 때, 인트라 예측 모드 및 대상 블록의 크기 중 적어도 하나에 기반하여 참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 필터가 적용될 수 있다.When intra prediction is used, a filter may be applied to at least one of a reference sample or a prediction sample based on at least one of the intra prediction mode and the size of the target block.

참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 적용되는 필터의 타입은 대상 블록의 인트라 예측 모드, 대상 블록의 크기 및 대상 블록의 형태 중 적어도 하나에 따라서 다를 수 있다. 필터의 타입은 필터 탭(tap)의 길이, 필터 계수의 값 및 필터 강도 중 하나 이상에 따라서 분류될 수 있다. 상기의 필터 탭의 길이는 필터 탭 수를 의미할 수 있다. 또한, 필터 탭 수는 필터의 길이를 의미할 수 있다.The type of filter applied to at least one of the reference sample and the prediction sample may vary depending on at least one of the intra prediction mode of the target block, the size of the target block, and the shape of the target block. The type of filter can be classified according to one or more of the length of the filter tap, the value of the filter coefficient, and the filter strength. The length of the above filter tabs may mean the number of filter tabs. Additionally, the number of filter tabs may mean the length of the filter.

인트라 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 대상 블록의 예측 블록을 생성함에 있어서, 예측 대상 샘플의 예측 블록 내 위치에 따라, 대상 샘플의 상단 참조 샘플, 대상 샘플의 좌측 참조 샘플, 대상 블록의 우상단 참조 샘플 및 대상 블록의 좌하단 참조 샘플의 가중치가 부여된 합(weight-sum)을 이용하여 예측 대상 샘플의 샘플 값이 생성될 수 있다.When the intra prediction mode is planar mode, when generating the prediction block of the target block, depending on the location of the prediction target sample in the prediction block, the upper reference sample of the target sample, the left reference sample of the target sample, and the upper right reference sample of the target block And the sample value of the prediction target sample may be generated using the weighted sum (weight-sum) of the lower left reference sample of the target block.

인트라 예측 모드가 DC 모드인 경우, 대상 블록의 예측 블록을 생성함에 있어서, 대상 블록의 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들의 평균 값이 이용될 수 있다. 또한, 대상 블록 내의 특정된 행들 또는 특정된 열들에 대해서는 참조 샘플들의 값들을 이용하는 필터링이 수행될 수 있다. 특정된 행들은 참조 샘플과 인접한 하나 이상의 상단 행들일 수 있다. 특정된 열들은 참조 샘플과 인접한 하나 이상의 좌측 열들일 수 있다.When the intra prediction mode is DC mode, when generating the prediction block of the target block, the average value of the top reference samples and the left reference samples of the target block can be used. Additionally, filtering using values of reference samples may be performed on specified rows or specified columns within the target block. The rows specified may be one or more top rows adjacent to the reference sample. The specified columns may be one or more left columns adjacent to the reference sample.

인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우 대상 블록의 상단 참조 샘플, 좌측 참조 샘플, 우상단 참조 샘플 및/또는 좌하단 참조 샘플을 이용하여 예측 블록이 생성될 수 있다.When the intra prediction mode is a directional mode, a prediction block may be generated using the top reference sample, left reference sample, top right reference sample, and/or bottom left reference sample of the target block.

전술된 예측 샘플을 생성하기 위해 실수 단위의 보간이 수행될 수도 있다.Real-valued interpolation may be performed to generate the prediction samples described above.

대상 블록의 인트라 예측 모드는 대상 블록의 이웃 블록의 인트라 예측 모드로부터 예측될 수 있으며, 예측을 위해 사용되는 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.The intra prediction mode of the target block may be predicted from the intra prediction mode of the target block's neighboring block, and information used for prediction may be entropy encoded/decoded.

예를 들면, 대상 블록 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드들이 동일하면 기정의된 플래그를 이용하여 대상 블록 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드들이 동일하다는 것이 시그널링될 수 있다.For example, if the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are the same, it may be signaled that the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are the same using a predefined flag.

예를 들면, 복수의 이웃 블록들의 인트라 예측 모드들 중 대상 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드를 가리키는 지시자가 시그널링될 수 있다.For example, an indicator indicating an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the target block among the intra prediction modes of a plurality of neighboring blocks may be signaled.

대상 블록 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드들이 서로 다르면, 엔트로피 부호화 및/또는 복호화를 사용하여 대상 블록의 인트라 예측 모드의 정보가 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.If the intra prediction modes of the target block and the neighboring block are different from each other, information on the intra prediction mode of the target block may be encoded and/or decoded using entropy coding and/or decoding.

도 8은 인트라 예측 과정에서 사용되는 참조 샘플을 설명하기 위한 도면이다.Figure 8 is a diagram for explaining reference samples used in the intra prediction process.

대상 블록의 인트라 예측에 사용되는 재구축된 참조 샘플은 하단 좌측(below-left) 참조 샘플들, 좌측(left) 참조 샘플들, 상단 좌측(above-left) 코너 참조 샘플, 상단(above) 참조 샘플들 및 상단 우측(above-right) 참조 샘플들 등을 포함할 수 있다.The reconstructed reference samples used for intra prediction of the target block are below-left reference samples, left reference samples, above-left corner reference samples, and above reference samples. and above-right reference samples, etc.

예를 들면, 좌측 참조 샘플들은 대상 블록의 좌측에 인접한 재구축된 참조 픽셀을 의미할 수 있다. 상단 참조 샘플들은 대상 블록의 상단에 인접한 재구축된 참조 픽셀을 의미할 수 있다. 상단 좌측 코너 참조 샘플은 대상 블록의 상단 좌측 코너에 위치한 재구축된 참조 픽셀을 의미할 수 있다. 또한, 하단 좌측 참조 샘플들은 좌측 참조 샘플들로 구성된 좌측 샘플 라인과 동일 선상에 위치한 샘플들 중에서 좌측 샘플 라인의 하단에 위치한 참조 샘플을 의미할 수 있다. 상단 우측 참조 샘플들은 상단 참조 샘플들로 구성된 상단 샘플 라인과 동일 선상에 위치한 샘플들 중에서 상단 픽셀 라인의 우측에 위치한 참조 샘플들을 의미할 수 있다.For example, left reference samples may refer to reconstructed reference pixels adjacent to the left side of the target block. Top reference samples may refer to reconstructed reference pixels adjacent to the top of the target block. The upper left corner reference sample may refer to a reconstructed reference pixel located at the upper left corner of the target block. Additionally, the lower left reference samples may refer to a reference sample located at the bottom of the left sample line among samples located on the same line as the left sample line composed of left reference samples. The upper right reference samples may refer to reference samples located to the right of the upper pixel line among samples located on the same line as the upper sample line composed of upper reference samples.

대상 블록의 크기가 NxN일 때, 하단 좌측 참조 샘플들, 좌측 참조 샘플들, 상단 참조 샘플들 및 상단 우측 참조 샘플들은 각각 N개일 수 있다.When the size of the target block is NxN, the number of bottom left reference samples, left reference samples, top reference samples, and top right reference samples may each be N.

대상 블록에 대한 인트라 예측을 통해 예측 블록이 생성될 수 있다. 예측 블록의 생성은 예측 블록의 픽셀들의 값이 결정되는 것을 포함할 수 있다. 대상 블록 및 예측 블록의 크기는 동일할 수 있다.A prediction block may be generated through intra prediction for the target block. Generating a prediction block may include determining values of pixels of the prediction block. The sizes of the target block and prediction block may be the same.

대상 블록의 인트라 예측에 사용되는 참조 샘플은 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라 달라질 수 있다. 인트라 예측 모드의 방향은 참조 샘플들 및 예측 블록의 픽셀들 간의 의존 관계를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 특정된 참조 샘플의 값이 예측 블록의 특정된 하나 이상의 픽셀들의 값으로서 사용될 수 있다. 이 경우, 특정된 참조 샘플 및 예측 블록의 특정된 하나 이상의 픽셀들은 인트라 예측 모드의 방향의 직선으로 지정되는 샘플 및 픽셀들일 수 있다. 말하자면, 특정된 참조 샘플의 값은 인트라 예측 모드의 방향의 역방향에 위치한 픽셀의 값으로 복사될 수 있다. 또는, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀의 위치를 기준으로 인트라 예측 모드의 방향에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다.The reference sample used for intra prediction of the target block may vary depending on the intra prediction mode of the target block. The direction of the intra prediction mode may indicate a dependency relationship between reference samples and pixels of the prediction block. For example, the value of a specified reference sample can be used as the value of one or more specified pixels of the prediction block. In this case, the specified reference sample and one or more specified pixels of the prediction block may be samples and pixels designated by a straight line in the direction of the intra prediction mode. In other words, the value of the specified reference sample can be copied to the value of the pixel located in the reverse direction of the intra prediction mode. Alternatively, the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located in the direction of the intra prediction mode based on the position of the pixel.

예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 상단 참조 샘플들이 인트라 예측에 사용될 수 있다. 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀의 위치를 기준으로 수직으로 위에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다. 따라서, 대상 블록에 상단으로 인접한 상단 참조 샘플들이 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다. 또한, 예측 블록의 한 행의 픽셀들의 값들은 상단 참조 샘플들의 값들과 동일할 수 있다.For example, when the intra prediction mode of the target block is vertical mode, top reference samples can be used for intra prediction. When the intra prediction mode is a vertical mode, the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located vertically above the position of the pixel. Therefore, top reference samples adjacent to the top of the target block can be used for intra prediction. Additionally, the values of pixels in one row of the prediction block may be the same as the values of the upper reference samples.

예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 좌측 참조 샘플들이 인트라 예측에 사용될 수 있다. 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀을 기준으로 수평으로 좌측에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다. 따라서, 대상 블록에 좌측으로 인접한 좌측 참조 샘플들이 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다. 또한, 예측 블록의 한 열의 픽셀들의 값들은 좌측 참조 샘플들의 값들과 동일할 수 있다.For example, when the intra prediction mode of the target block is horizontal mode, left reference samples can be used for intra prediction. When the intra prediction mode is a horizontal mode, the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located horizontally to the left of the pixel. Therefore, left reference samples adjacent to the left of the target block can be used for intra prediction. Additionally, the values of pixels in one column of the prediction block may be the same as the values of the left reference samples.

예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드의 모드 값이 34인 경우 좌측 참조 샘플들의 적어도 일부, 상단 좌측 코너 참조 샘플 및 상단 참조 샘플들의 적어도 일부가 인트라 예측에 사용될 수 있다. 인트라 예측 모드의 모드 값이 34인 경우, 예측 블록의 픽셀의 값은 상기의 픽셀을 기준으로 대각선으로 상단 좌측에 위치한 참조 샘플의 값일 수 있다.For example, when the mode value of the intra prediction mode of the target block is 34, at least some of the left reference samples, the top left corner reference sample, and at least some of the top reference samples may be used for intra prediction. When the mode value of the intra prediction mode is 34, the pixel value of the prediction block may be the value of a reference sample located diagonally to the upper left with respect to the pixel.

또한, 모드 값이 52 내지 66 중 하나인 인트라 예측 모드가 사용되는 경우에는 상단 우측 참조 샘플들 중 적어도 일부가 인트라 예측에 사용될 수 있다.Additionally, when an intra prediction mode with a mode value of one of 52 to 66 is used, at least some of the upper right reference samples may be used for intra prediction.

또한, 모드 값이 2 내지 17 중 하나인 인트라 예측 모드가 사용되는 경우에는 하단 좌측 참조 샘플들 중 적어도 일부가 인트라 예측에 사용될 수 있다.Additionally, when an intra prediction mode with a mode value of one of 2 to 17 is used, at least some of the lower left reference samples may be used for intra prediction.

또한, 모드 값이 19 내지 49 중 하나인 인트라 예측 모드가 사용되는 경우에는 상단 좌측 코너 참조 샘플이 인트라 예측에 사용될 수 있다.Additionally, when an intra prediction mode with a mode value of one of 19 to 49 is used, the upper left corner reference sample can be used for intra prediction.

예측 블록의 하나의 픽셀의 픽셀 값을 결정하기 위해 사용되는 참조 샘플은 1개일 수 있고, 2개 이상일 수도 있다.The reference sample used to determine the pixel value of one pixel of the prediction block may be one or two or more.

전술된 것과 같이 예측 블록의 픽셀의 픽셀 값은 상기의 픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치에 따라 결정될 수 있다. 픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치가 정수 위치인 경우, 정수 위치가 가리키는 하나의 참조 샘플의 값이 예측 블록의 픽셀의 픽셀 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다.As described above, the pixel value of the pixel of the prediction block may be determined according to the location of the pixel and the location of the reference sample indicated by the direction of the intra prediction mode. If the position of the reference sample indicated by the pixel position and the direction of the intra prediction mode is an integer position, the value of one reference sample indicated by the integer position may be used to determine the pixel value of the pixel of the prediction block.

픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치가 정수 위치가 아닌 경우, 참조 샘플의 위치에 가장 가까운 2개의 참조 샘플들에 기반하여 보간된(interpolated) 참조 샘플이 생성될 수 있다. 보간된 참조 샘플의 값이 예측 블록의 픽셀의 픽셀 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 말하자면, 예측 블록의 픽셀의 위치 및 인트라 예측 모드의 방향에 의해 가리켜지는 참조 샘플의 위치가 2개의 참조 샘플들 간의 사이를 나타낼 때, 상기의 2개의 샘플들의 값들에 기반하여 보간된 값이 생성될 수 있다.If the position of the reference sample indicated by the pixel position and the direction of the intra prediction mode is not an integer position, an interpolated reference sample can be generated based on the two reference samples closest to the position of the reference sample. there is. The value of the interpolated reference sample can be used to determine the pixel value of the pixel of the prediction block. In other words, when the position of the reference sample indicated by the position of the pixel of the prediction block and the direction of the intra prediction mode indicates the gap between two reference samples, an interpolated value is generated based on the values of the two samples. You can.

예측에 의해 생성된 예측 블록은 원래의 대상 블록과는 동일하지 않을 수 있다. 말하자면, 대상 블록 및 예측 블록 간의 차이(difference)인 예측 오차(prediction error)가 존재할 수 있으며, 대상 블록의 픽셀 및 예측 블록의 픽셀 간에도 예측 오차가 존재할 수 있다.The prediction block generated by prediction may not be identical to the original target block. In other words, there may be a prediction error, which is a difference between the target block and the prediction block, and there may also be a prediction error between the pixels of the target block and the pixels of the prediction block.

이하에서, 용어들 "차이(difference)", "오차(error)" 및 "잔차(residual)"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “difference”, “error” and “residual” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

예를 들면, 방향성 인트라 예측의 경우, 예측 블록의 픽셀 및 참조 샘플 간의 거리가 더 멀수록 더 큰 예측 오차가 발생할 수 있다. 이러한 예측 오차에 등 의해 생성된 예측 블록 및 이웃 블록 간에는 불연속성이 발생할 수 있다.For example, in the case of directional intra prediction, the larger the distance between the pixel of the prediction block and the reference sample, the larger the prediction error may occur. Discontinuity may occur between the prediction block and neighboring blocks generated due to such prediction errors.

예측 오차의 감소를 위해 예측 블록에 대한 필터링이 사용될 수 있다. 필터링은 예측 블록 중 큰 예측 오차를 갖는 것으로 간주되는 영역에 대해 적응적으로 필터를 적용하는 것일 수 있다. 예를 들면, 큰 예측 오차를 갖는 것으로 간주되는 영역은 예측 블록의 경계일 수 있다. 또한, 인트라 예측 모드에 따라서 예측 블록 중 큰 예측 오차를 갖는 것으로 간주되는 영역이 다를 수 있으며, 필터의 특징이 다를 수 있다.Filtering on prediction blocks may be used to reduce prediction error. Filtering may be adaptively applying a filter to an area considered to have a large prediction error among prediction blocks. For example, an area considered to have a large prediction error may be the boundary of a prediction block. Additionally, depending on the intra-prediction mode, the area considered to have a large prediction error among prediction blocks may be different, and the characteristics of the filter may be different.

도 8에서 도시된 것과 같이, 대상 블록의 인트라 예측을 위해, 참조 라인 0 내지 참조 라인 3 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.As shown in FIG. 8, at least one of reference lines 0 to 3 may be used for intra prediction of the target block.

도 8의 각 참조 라인은 하나 이상의 참조 샘플들을 포함하는 참조 샘플 라인을 나타낼 수 있다. 참조 라인의 번호가 더 작을수록 대상 블록에 더 가까운 참조 샘플들의 라인일 수 있다.Each reference line in FIG. 8 may represent a reference sample line including one or more reference samples. The smaller the reference line number, the closer the reference sample line may be to the target block.

세그먼트 A 및 세그먼트 F의 샘플들은 재구축된 이웃 블록으로부터 획득되는 대신, 각각 세그먼트 B 및 세그먼트 E의 가장 가까운 샘플들을 사용하는 패딩을 통해 획득될 수 있다.Instead of being obtained from a reconstructed neighboring block, the samples of segment A and segment F may be obtained through padding using the closest samples of segment B and segment E, respectively.

대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 참조 샘플 라인을 지시하는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 인덱스 정보는 복수의 참조 샘플 라인들 중 대상 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 샘플 라인을 가리킬 수 있다. 예를 들면, 인덱스 정보는 0 내지 3 중 하나의 값을 가질 수 있다.Index information indicating a reference sample line to be used for intra prediction of the target block may be signaled. Index information may indicate a reference sample line used for intra prediction of a target block among a plurality of reference sample lines. For example, index information may have a value between 0 and 3.

대상 블록의 상단 경계가 CTU의 경계인 경우, 참조 샘플 라인 0만이 가용할 수 있다. 따라서 이러한 경우, 인덱스 정보는 시그널링되지 않을 수 있다. 참조 샘플 라인 0 이외에 다른 참조 샘플 라인이 사용되는 경우, 후술되는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.If the upper boundary of the target block is the boundary of the CTU, only reference sample line 0 may be available. Therefore, in this case, index information may not be signaled. If a reference sample line other than reference sample line 0 is used, filtering on the prediction block, which will be described later, may not be performed.

색 성분간(inter-color) 인트라 예측의 경우, 제1 색 성분(component)의 대응 재구축된 블록에 기초하여, 제2 색 성분의 대상 블록에 대한 예측 블록이 생성될 수 있다.In the case of inter-color intra prediction, a prediction block for the target block of the second color component may be generated based on the corresponding reconstructed block of the first color component.

예를 들면, 제1 색 성분은 루마 성분일 수 있고, 제2 색 성분은 크로마 성분일 수 있다.For example, the first color component may be a luma component, and the second color component may be a chroma component.

색 성분간 인트라 예측을 위해, 제1 색 성분 및 제2 색 성분 간의 선형 모델의 파라미터가 템플릿에 기초하여 유도될 수 있다.For intra prediction between color components, parameters of a linear model between the first color component and the second color component may be derived based on the template.

템플릿은 대상 블록의 상단 참조 샘플 및/또는 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있고, 이러한 참조 샘플들에 대응하는 제1 색 성분의 재구축된 블록의 상단 참조 샘플 및/또는 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있다.The template may include a top reference sample and/or a left reference sample of the target block, and may include a top reference sample and/or a left reference sample of the reconstructed block of the first color component corresponding to these reference samples. there is.

예를 들면, 선형 모델의 파라미터는 1) 템플릿 내의 샘플들 중 최대 값을 갖는 제1 색 성분의 샘플의 값, 2) 이러한 제1 색 성분의 샘플에 대응하는 제2 색 성분의 샘플의 값, 3) 템플릿 내의 샘플들 중 최소 값을 갖는 제1 색 성분의 샘플의 값 및 4) 이러한 제1 색 성분의 샘플에 대응하는 제2 색 성분의 샘플의 값을 사용하여 유도될 수 있다.For example, the parameters of a linear model are 1) the value of the sample of the first color component that has the maximum value among the samples in the template, 2) the value of the sample of the second color component corresponding to this sample of the first color component, 3) the value of the sample of the first color component having the minimum value among the samples in the template, and 4) the value of the sample of the second color component corresponding to the sample of the first color component.

선형 모델의 파라미터가 유도되면, 대응 재구축된 블록을 선형 모델에 적용함으로써 대상 블록에 대한 예측 블록이 생성될 수 있다.Once the parameters of the linear model are derived, a prediction block for the target block can be generated by applying the corresponding reconstructed block to the linear model.

영상 포맷에 따라서, 제1 색 성분의 재구축된 블록의 주변 샘플 및 대응 재구축된 블록에 대해 서브 샘플링이 수행될 수 있다. 예를 들면, 제2 색 성분의 1 개의 샘플이 제1 색 성분의 4 개의 샘플들에 대응하는 경우, 제1 색 성분의 4 개의 샘플들에 대한 서브 샘플링에 의해 1 개의 대응 샘플이 계산될 수 있다. 서브 샘플링이 수행되는 경우, 선형 모델의 파라미터의 유도 및 색 성분간 인트라 예측은 서브 샘플링된 대응 샘플에 기초하여 수행될 수 있다.Depending on the video format, subsampling may be performed on neighboring samples of the reconstructed block of the first color component and the corresponding reconstructed block. For example, if 1 sample of the second color component corresponds to 4 samples of the first color component, 1 corresponding sample can be calculated by subsampling the 4 samples of the first color component. there is. When subsampling is performed, derivation of parameters of a linear model and intra prediction between color components can be performed based on the subsampled corresponding samples.

색 성분간 인트라 예측을 수행하는지 여부 및/또는 템플릿의 범위는 인트라 예측 모드로서 시그널링될 수 있다.Whether to perform intra prediction between color components and/or the range of the template may be signaled as an intra prediction mode.

대상 블록은 가로 방향 및/또는 세로 방향으로 2 개 또는 4 개의 서브 블록들로 분할될 수 있다.The target block may be divided into 2 or 4 sub-blocks in the horizontal and/or vertical directions.

분할된 서브 블록들은 순차적으로 재구축될 수 있다. 즉, 서브 블록에 대해 인트라 예측이 수행됨에 따라, 서브 블록에 대한 서브 예측 블록이 생성될 수 있다. 또한, 서브 블록에 대해 역양자화 및/또는 역변환이 수행됨에 따라 서브 블록에 대한 서브 잔차 블록이 생성될 수 있다. 서브 예측 블록을 서브 잔차 블록에 더함으로써 재구축된 서브 블록이 생성될 수 있다. 재구축된 서브 블록은 후 순위의 서브 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플로서 이용될 수 있다.The divided sub-blocks can be sequentially reconstructed. That is, as intra prediction is performed on the sub-block, a sub-prediction block for the sub-block may be generated. Additionally, as inverse quantization and/or inverse transformation is performed on the sub-block, a sub-residual block for the sub-block may be generated. A reconstructed sub-block can be generated by adding the sub-prediction block to the sub-residual block. The reconstructed subblock can be used as a reference sample for intra prediction of a later-ranked subblock.

서브 블록은 특정된 개수(예를 들면, 16개)의 이상의 샘플들을 포함하는 블록일 수 있다. 따라서, 예를 들면, 대상 블록이 8x4 블록 또는 4x8 블록의 경우, 대상 블록은 2 개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 또한, 대상 블록이 4x4 블록인 경우, 대상 블록은 서브 블록들로 분할될 수 없다. 대상 블록이 그 외의 크기를 갖는 경우, 대상 블록은 4 개의 서브 블록들로 분할될 수 있다.A subblock may be a block containing a specified number (eg, 16) or more samples. Therefore, for example, if the target block is an 8x4 block or a 4x8 block, the target block may be divided into two sub-blocks. Additionally, if the target block is a 4x4 block, the target block cannot be divided into sub-blocks. If the target block has a different size, the target block may be divided into 4 sub-blocks.

이러한 서브 블록에 기반하는 인트라 예측이 수행되는지 여부 및/또는 분할 방향(가로 방향 또는 세로 방향)에 관한 정보가 시그널링될 수 있다.Information regarding whether intra prediction based on these subblocks is performed and/or the division direction (horizontal or vertical direction) may be signaled.

이러한 서브 블록 기반의 인트라 예측은 참조 샘플 라인 0을 이용하는 경우에만 수행되도록 제한될 수 있다. 서브 블록 기반의 인트라 예측이 수행되는 경우, 후술하는 예측 블록에 대한 필터링은 수행되지 않을 수 있다.Such sub-block-based intra prediction may be limited to being performed only when using reference sample line 0. When sub-block-based intra prediction is performed, filtering on the prediction block, which will be described later, may not be performed.

인트라 예측에 의해 생성된 예측 블록에 대한 필터링을 수행함으로써 최종 예측 블록이 생성될 수 있다.A final prediction block can be generated by performing filtering on the prediction block generated by intra prediction.

필터링은 필터링의 대상인 필터링 대상 샘플, 좌측 참조 샘플, 상단 참조 샘플 및/또는 좌상단 참조 샘플에 특정된 가중치를 적용함으로써 수행될 수 있다.Filtering may be performed by applying a specific weight to the filtering target sample, left reference sample, top reference sample, and/or top left reference sample that are the objects of filtering.

필터링에 이용되는 가중치 및/또는 참조 샘플(또는, 참조 샘플의 범위 또는 참조 샘플의 위치 등)은 블록 크기, 인트라 예측 모드 및 필터링 대상 샘플의 예측 블록 내에서의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.Weights and/or reference samples (or ranges of reference samples or positions of reference samples, etc.) used for filtering may be determined based on at least one of block size, intra prediction mode, and location within the prediction block of the sample to be filtered. there is.

예를 들면, 필터링은 특정된 인트라 예측 모드(예컨대, DC 모드, 플래너 모드, 수직 모드, 수평 모드, 대각 모드 및/또는 인접 대각 모드)에 대해서만 수행될 수 있다.For example, filtering may be performed only for specified intra prediction modes (eg, DC mode, planar mode, vertical mode, horizontal mode, diagonal mode, and/or adjacent diagonal mode).

인접 대각 모드는 대각 모드의 번호에 k가 더해진 번호를 갖는 모드일 수 있고, 대각 모드의 번호로부터 k가 감해진 번호를 갖는 모드일 수 있다. 말하자면, 인접 대각 모드의 번호는 대각 모드의 번호 및 k의 합일 수 있으며, 대각 모드의 번호 및 k 간의 차일 수 있다. 예를 들면, k는 8 이하의 양의 정수일 수 있다.The adjacent diagonal mode may be a mode with a number in which k is added to the number of the diagonal mode, or it may be a mode with a number in which k is subtracted from the number of the diagonal mode. That is, the number of adjacent diagonal modes may be the sum of the number of diagonal modes and k, or the difference between the number of diagonal modes and k. For example, k may be a positive integer of 8 or less.

대상 블록의 인트라 예측 모드는 대상 블록의 주변에 존재하는 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 사용하여 유도될 수 있고, 이러한 유도된 인트라 예측 모드가 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화될 수 있다.The intra prediction mode of the target block may be derived using the intra prediction mode of a neighboring block existing around the target block, and this derived intra prediction mode may be entropy encoded and/or entropy decoded.

예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 동일하면, 특정된 플래그 정보를 사용하여 대상 블록의 인트라 예측 모드 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 동일하다는 정보가 시그널링될 수 있다.For example, if the intra prediction mode of the target block and the intra prediction mode of the neighboring block are the same, information that the intra prediction mode of the target block and the intra prediction mode of the neighboring block are the same may be signaled using the specified flag information. .

또한, 예를 들면, 복수의 이웃 블록들의 인트라 예측 모드들 중 대상 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드를 갖는 이웃 블록에 대한 지시자 정보가 시그널링될 수 있다.Additionally, for example, indicator information about a neighboring block having the same intra prediction mode as the intra prediction mode of the target block among the intra prediction modes of a plurality of neighboring blocks may be signaled.

예를 들면, 대상 블록의 인트라 예측 모드 및 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 서로 다르면, 이웃 블록의 인트라 예측 모드에 기반하는 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화를 수행함으로써 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보에 대한 엔트로피 부호화 및/또는 엔트로피 복호화가 수행될 수 있다.For example, if the intra prediction mode of the target block and the intra prediction mode of the neighboring block are different from each other, entropy coding and/or entropy decoding based on the intra prediction mode of the neighboring block are performed to obtain information about the intra prediction mode of the target block. Entropy encoding and/or entropy decoding may be performed.

도 9는 인터 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 9 is a diagram for explaining an embodiment of the inter prediction process.

도 9에서 도시된 사각형은 영상(또는, 픽처)를 나타낼 수 있다. 또한, 도 9에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 제1 픽처로부터 제2 픽처로의 화살표는 제2 픽처가 제1 픽처를 참조한다는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 영상은 예측 방향에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.The square shown in FIG. 9 may represent an image (or picture). Additionally, in FIG. 9, the arrow may indicate the prediction direction. An arrow from the first picture to the second picture may indicate that the second picture refers to the first picture. That is, the image can be encoded and/or decoded according to the prediction direction.

각 영상은 부호화 타입에 따라 I 픽처(Intra Picture), P 픽처(Uniprediction Picture) 및 B 픽처(Bi-prediction Picture)로 분류될 수 있다. 각 픽처는 각 픽처의 부호화 타입에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.Each video can be classified into I picture (Intra Picture), P picture (Uniprediction Picture), and B picture (Bi-prediction Picture) depending on the encoding type. Each picture may be encoded and/or decoded according to the encoding type of each picture.

부호화의 대상인 대상 영상이 I 픽처인 경우, 대상 영상은 다른 영상을 참조하는 인터 예측 없이 영상 자체 내의 데이터를 사용하여 부호화될 수 있다. 예를 들면, I 픽처는 인트라 예측으로만 부호화될 수 있다.If the target image that is the target of encoding is an I picture, the target image can be encoded using data within the image itself without inter prediction referring to other images. For example, an I picture can be encoded only with intra prediction.

대상 영상이 P 픽처인 경우, 대상 영상은 단방향에 존재하는 참조 픽처만을 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있다. 여기에서, 단방향은 순방향 또는 역방향일 수 있다.When the target image is a P picture, the target image can be encoded through inter prediction using only reference pictures that exist in one direction. Here, unidirectional can be forward or reverse.

대상 영상이 B 픽처인 경우, 대상 영상은 양방향에 존재하는 참조 픽처들을 이용하는 인터 예측 또는 순방향 및 역방향 중 일 방향에 존재하는 참조 픽처를 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있다. 여기에서, 양방향은 순방향 및 역방향일 수 있다.When the target image is a B picture, the target image may be encoded through inter prediction using reference pictures existing in both directions or inter prediction using reference pictures existing in one of the forward and reverse directions. Here, the two directions can be forward and reverse.

참조 픽처를 이용하여 부호화 및/또는 복호화되는 P 픽처 및 B 픽처는 인터 예측이 사용되는 영상으로 간주될 수 있다.P pictures and B pictures that are encoded and/or decoded using a reference picture may be considered images for which inter prediction is used.

아래에서, 실시예에 따른 인터 모드에서의 인터 예측에 대해 구체적으로 설명된다.Below, inter prediction in inter mode according to the embodiment is described in detail.

인터 예측 또는 움직임 보상은 참조 영상 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다.Inter prediction or motion compensation can be performed using reference images and motion information.

인터 모드에서, 부호화 장치(100)는 대상 블록에 대한 인터 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 복호화 장치(200)는 대상 블록에 대하여 부호화 장치(100)에서의 인터 예측 및/또는 움직임 보상에 대응하는 인터 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다.In inter mode, the encoding device 100 may perform inter prediction and/or motion compensation for the target block. The decoding device 200 may perform inter prediction and/or motion compensation corresponding to the inter prediction and/or motion compensation in the encoding device 100 on the target block.

대상 블록에 대한 움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 인터 예측 중 도출될 수 있다. 움직임 정보는 재구축된 이웃 블록의 움직임 정보, 콜 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 정보를 이용하여 도출될 수 있다.Motion information about the target block may be derived by each of the encoding device 100 and the decoding device 200 during inter prediction. The motion information may be derived using motion information of a reconstructed neighboring block, motion information of a call block, and/or motion information of a block adjacent to the call block.

예를 들면, 부호화 장치(100) 또는 복호화 장치(200)는 공간적 후보(spatial candidate) 및/또는 시간적 후보(temporal candidate)의 움직임 정보를 대상 블록의 움직임 정보로 사용함으로써 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 대상 블록은 PU 및/또는 PU 파티션을 의미할 수 있다.For example, the encoding device 100 or the decoding device 200 performs prediction and/or motion compensation by using motion information of a spatial candidate and/or temporal candidate as motion information of the target block. It can be done. The target block may refer to PU and/or PU partition.

공간적 후보는 대상 블록에 공간적으로 인접한 재구축된 블록일 수 있다.The spatial candidate may be a reconstructed block that is spatially adjacent to the target block.

시간적 후보는 이미 재구축된 콜 픽처(collocated picture; col picture) 내의 대상 블록에 대응하는 재구축된 블록일 수 있다.The temporal candidate may be a reconstructed block corresponding to a target block in an already reconstructed collocated picture (col picture).

인터 예측에 있어서, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 공간적 후보 및/또는 시간적 후보의 움직임 정보를 이용함으로써 부호화 효율 및 복호화 효율을 향상시킬 수 있다. 공간적 후보의 움직임 정보는 공간적 움직임 정보로 칭해질 수 있다. 시간적 후보의 움직임 정보는 시간적 움직임 정보로 칭해질 수 있다.In inter prediction, the encoding device 100 and the decoding device 200 can improve encoding efficiency and decoding efficiency by using motion information of spatial candidates and/or temporal candidates. The motion information of the spatial candidate may be referred to as spatial motion information. The motion information of the temporal candidate may be referred to as temporal motion information.

이하에서, 공간적 후보의 움직임 정보는, 공간적 후보를 포함하는 PU의 움직임 정보일 수 있다. 시간적 후보의 움직임 정보는, 시간적 후보를 포함하는 PU의 움직임 정보일 수 있다. 후보 블록의 움직임 정보는, 후보 블록을 포함하는 PU의 움직임 정보일 수 있다.Hereinafter, the motion information of the spatial candidate may be the motion information of the PU including the spatial candidate. The motion information of the temporal candidate may be motion information of a PU including the temporal candidate. The motion information of the candidate block may be motion information of the PU including the candidate block.

인터 예측은 참조 픽처를 이용하여 수행될 수 있다.Inter prediction can be performed using a reference picture.

참조 픽처(reference picture)는 대상 픽처의 이전 픽처 또는 대상 픽처의 이후 픽처 중 적어도 하나일 수 있다. 참조 픽처는 대상 블록의 예측에 이용되는 영상을 의미할 수 있다.A reference picture may be at least one of a picture before the target picture or a picture after the target picture. A reference picture may refer to an image used for prediction of a target block.

인터 예측에 있어서, 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스(또는, refIdx) 및 후술될 움직임 벡터(motion vector) 등을 이용함으로써 참조 픽처 내의 영역이 특정될 수 있다. 여기에서, 참조 픽처 내의 특정된 영역은 참조 블록을 나타낼 수 있다.In inter prediction, an area within a reference picture can be specified by using a reference picture index (or refIdx) indicating the reference picture and a motion vector to be described later. Here, a specified area within the reference picture may represent a reference block.

인터 예측은 참조 픽처를 선택할 수 있고, 참조 픽처 내에서 대상 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있다. 또한, 인터 예측은 선택된 참조 블록을 사용하여 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.Inter prediction can select a reference picture and select a reference block corresponding to the target block within the reference picture. Additionally, inter prediction can generate a prediction block for the target block using the selected reference block.

움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 인터 예측 중 도출될 수 있다.Motion information may be derived during inter prediction by each of the encoding device 100 and the decoding device 200.

공간적 후보는, 1) 대상 픽처 내의 존재하며, 2) 이미 부호화 및/또는 복호화를 통해 재구축되었고, 3) 대상 블록에 인접하거나, 대상 블록의 코너에 위치한 블록일 수 있다. 여기에서, 대상 블록의 코너에 위치한 블록이란, 대상 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 대상 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다. "대상 블록의 코너에 위치한 블록"은 "대상 블록의 코너에 인접한 블록"과 동일한 의미일 수 있다. "대상 블록의 코너에 위치한 블록"은 "대상 블록에 인접한 블록"에 포함될 수 있다.The spatial candidate may be a block that 1) exists in the target picture, 2) has already been reconstructed through encoding and/or decoding, and 3) is adjacent to the target block or located at a corner of the target block. Here, the block located at the corner of the target block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the target block, or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the target block. “Block located at the corner of the target block” may have the same meaning as “block adjacent to the corner of the target block.” “Blocks located at the corners of the target block” may be included in “blocks adjacent to the target block.”

예를 들면, 공간적 후보는 대상 블록의 좌측에 위치한 재구축된 블록, 대상 블록의 상단에 위치한 재구축된 블록, 대상 블록의 좌측 하단 코너에 위치한 재구축된 블록, 대상 블록의 우측 상단 코너에 위치한 재구축된 블록 또는 대상 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 재구축된 블록일 수 있다.For example, spatial candidates include a reconstructed block located to the left of the target block, a reconstructed block located at the top of the target block, a reconstructed block located at the lower left corner of the target block, and a reconstructed block located at the upper right corner of the target block. It may be a reconstructed block or a reconstructed block located in the upper left corner of the target block.

부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜(col) 픽처 내에서 대상 블록에 공간적으로 대응하는 위치에 존재하는 블록을 식별할 수 있다. 대상 픽처 내의 대상 블록의 위치 및 콜 픽처 내의 식별된 블록의 위치는 서로 대응할 수 있다.Each of the encoding device 100 and the decoding device 200 can identify a block that exists at a location spatially corresponding to the target block within a coll picture. The location of the target block in the target picture and the location of the identified block in the call picture may correspond to each other.

부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 식별된 블록에 대하여 기정의된 상대적인 위치에 존재하는 콜(col) 블록을 시간적 후보로서 결정할 수 있다. 기정의된 상대적인 위치는 식별된 블록의 내부의 위치 및/또는 외부의 위치일 수 있다.Each of the encoding device 100 and the decoding device 200 may determine a col block existing at a predefined relative position with respect to the identified block as a temporal candidate. The predefined relative position may be a position inside and/or outside the identified block.

예를 들면, 콜 블록은 제1 콜 블록 및 제2 콜 블록을 포함할 수 있다. 식별된 블록의 좌표들이 (xP, yP)이고, 식별된 블록의 크기가 (nPSW, nPSH)일 때, 제1 콜 블록은 좌표들 (xP + nPSW, yP + nPSH)에 위치한 블록일 수 있다. 제2 콜 블록은 좌표들 (xP + (nPSW >> 1), yP + (nPSH >> 1))에 위치한 블록일 수 있다. 제2 콜 블록은 제1 콜 블록이 가용하지 않을(unavailable) 경우 선택적으로 사용될 수 있다.For example, a call block may include a first call block and a second call block. When the coordinates of the identified block are (xP, yP) and the size of the identified block is (nPSW, nPSH), the first call block may be a block located at the coordinates (xP + nPSW, yP + nPSH). The second call block may be a block located at the coordinates (xP + (nPSW >> 1), yP + (nPSH >> 1)). The second call block can be selectively used when the first call block is unavailable.

대상 블록의 움직임 벡터는 콜 블록의 움직임 벡터에 기반하여 결정될 수 있다. 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜 블록의 움직임 벡터를 스케일(scale)할 수 있다. 콜 블록의 스케일된(scale) 움직임 벡터가 대상 블록의 움직임 벡터로서 이용될 수 있다. 또한, 리스트에 저장되는 시간적 후보의 움직임 정보의 움직임 벡터는 스케일된 움직임 벡터일 수 있다.The motion vector of the target block may be determined based on the motion vector of the call block. Each of the encoding device 100 and the decoding device 200 can scale the motion vector of a call block. The scaled motion vector of the call block can be used as the motion vector of the target block. Additionally, the motion vector of the motion information of the temporal candidate stored in the list may be a scaled motion vector.

대상 블록의 움직임 벡터 및 콜 블록의 움직임 벡터의 비율(ratio)은 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리의 비율과 같을 수 있다. 제1 시간적 거리는 대상 블록의 참조 픽처 및 대상 픽처 간의 거리일 수 있다. 제2 시간적 거리는 콜 블록의 참조 픽처 및 콜 픽처 간의 거리일 수 있다.The ratio of the motion vector of the target block and the motion vector of the call block may be equal to the ratio of the first temporal distance and the second temporal distance. The first temporal distance may be the distance between the reference picture of the target block and the target picture. The second temporal distance may be the distance between the reference picture and the call picture of the call block.

움직임 정보의 도출 방식은 대상 블록의 인터 예측 모드에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 인터 예측을 위해 적용되는 인터 예측 모드로서, 향상된 움직임 벡터 예측자(Advanced Motion Vector Predictor; AMVP) 모드, 머지(merge) 모드 및 스킵(skip) 모드, 움직임 벡터 차분을 갖는 머지 모드, 서브 블록 머지 모드, 삼각 분할 모드, 인터-인트라 결합 예측 모드, 어파인 인터 모드 및 현재 픽처 참조 모드 등이 있을 수 있다. 머지 모드는 움직임 머지 모드(motion merge mode)로 칭해질 수도 있다. 아래에서는, 모드들의 각각에 대해서 상세하게 설명된다.The method of deriving motion information may vary depending on the inter prediction mode of the target block. For example, inter prediction modes applied for inter prediction include Advanced Motion Vector Predictor (AMVP) mode, merge mode and skip mode, merge mode with motion vector difference, There may be subblock merge mode, triangulation mode, inter-intra combined prediction mode, affine inter mode, and current picture reference mode. Merge mode may also be referred to as motion merge mode. Below, each of the modes is explained in detail.

1) AMVP 모드1) AMVP mode

AMVP 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 이웃에서 유사한 블록을 검색할 수 있다. 부호화 장치(100)는 검색된 유사한 블록의 움직임 정보를 이용하여 대상 블록에 대한 예측을 수행함으로써 예측 블록을 획득할 수 있다. 부호화 장치(100)는 대상 블록 및 예측 블록 간의 차이인 잔차 블록을 부호화할 수 있다.When AMVP mode is used, the encoding device 100 can search for similar blocks in the neighbors of the target block. The encoding device 100 may obtain a prediction block by performing prediction on the target block using motion information of the searched similar block. The encoding device 100 may encode a residual block that is the difference between the target block and the prediction block.

1-1) 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 작성1-1) Creation of a predicted motion vector candidate list

예측 모드로서 AMVP 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 공간적 후보의 움직임 벡터, 시간적 후보의 움직임 벡터 및 제로 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 예측 움직임 벡터 후보 리스트는 하나 이상의 예측 움직임 벡터 후보들을 포함할 수 있다. 공간적 후보의 움직임 벡터, 시간적 후보의 움직임 벡터 및 제로 벡터 중 적어도 하나가 예측 움직임 벡터 후보로서 결정 및 사용될 수 있다.When the AMVP mode is used as the prediction mode, each of the encoding device 100 and the decoding device 200 can generate a prediction motion vector candidate list using the motion vector of the spatial candidate, the motion vector of the temporal candidate, and the zero vector. there is. The predicted motion vector candidate list may include one or more predicted motion vector candidates. At least one of the motion vector of the spatial candidate, the motion vector of the temporal candidate, and the zero vector may be determined and used as the predicted motion vector candidate.

이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 (후보)" 및 "움직임 벡터 (후보)"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “predicted motion vector (candidate)” and “motion vector (candidate)” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 후보" 및 "AMVP 후보"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “predicted motion vector candidate” and “AMVP candidate” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 후보 리스트" 및 "AMVP 후보 리스트"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “predicted motion vector candidate list” and “AMVP candidate list” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

공간적 후보는 재구축된 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 말하자면, 재구축된 이웃 블록의 움직임 벡터는 공간적 예측 움직임 벡터 후보(spatial prediction motion vector candidate)라 칭해질 수 있다.Spatial candidates may include reconstructed spatial neighboring blocks. In other words, the motion vector of the reconstructed neighboring block may be referred to as a spatial prediction motion vector candidate.

시간적 후보는 콜 블록 및 콜 블록에 인접한 블록을 포함할 수 있다. 말하자면, 콜 블록의 움직임 벡터 또는 콜 블록에 인접한 블록의 움직임 벡터는 시간적 예측 움직임 벡터 후보(temporal prediction motion vector candidate)로 칭해질 수 있다.Temporal candidates may include call blocks and blocks adjacent to call blocks. That is, the motion vector of a call block or a motion vector of a block adjacent to a call block may be referred to as a temporal prediction motion vector candidate.

제로 벡터는 (0, 0) 움직임 벡터일 수 있다.The zero vector may be a (0, 0) motion vector.

예측 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터의 예측을 위한 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)일 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)에 있어서 예측 움직임 벡터 후보는 움직임 벡터 초기 검색 위치일 수 있다.The predicted motion vector candidate may be a motion vector predictor for predicting a motion vector. Additionally, in the encoding device 100, a predicted motion vector candidate may be a motion vector initial search position.

1-2) 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 사용하는 움직임 벡터의 검색1-2) Search for motion vector using predicted motion vector candidate list

부호화 장치(100)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 사용하여 검색 범위 내에서 대상 블록의 부호화를 위해 사용될 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 예측 움직임 벡터 후보들 중 대상 블록의 예측 움직임 벡터로 사용할 예측 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다.The encoding device 100 may use the predicted motion vector candidate list to determine a motion vector to be used for encoding the target block within the search range. Additionally, the encoding device 100 may determine a prediction motion vector candidate to be used as the prediction motion vector of the target block among the prediction motion vector candidates in the prediction motion vector candidate list.

대상 블록의 부호화를 위해 사용될 움직임 벡터는 최소의 비용으로 부호화될 수 있는 움직임 벡터일 수 있다.The motion vector to be used for encoding the target block may be a motion vector that can be encoded at minimal cost.

또한, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화에 있어서 AMVP 모드를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.Additionally, the encoding device 100 may determine whether to use the AMVP mode when encoding the target block.

1-3) 인터 예측 정보의 전송1-3) Transmission of inter prediction information

부호화 장치(100)는 인터 예측을 위해 요구되는 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림의 인터 예측 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.The encoding device 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction. The decoding device 200 may perform inter prediction on the target block using inter prediction information of the bitstream.

인터 예측 정보는, 1) AMVP 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 모드 정보, 2) 예측 움직임 벡터 인덱스, 3) 움직임 벡터 차분(Motion Vector Difference; MVD), 4) 참조 방향 및 5) 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.Inter prediction information includes 1) mode information indicating whether AMVP mode is used, 2) prediction motion vector index, 3) motion vector difference (MVD), 4) reference direction, and 5) reference picture index. can do.

이하에서, 용어들 "예측 움직임 벡터 인덱스" 및 "AMVP 인덱스"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the terms “predicted motion vector index” and “AMVP index” may be used with the same meaning and may be used interchangeably.

또한, 인터 예측 정보는 잔차 신호를 포함할 수 있다.Additionally, inter prediction information may include a residual signal.

복호화 장치(200)는 모드 정보가 AMVP 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우 엔트로피 복호화를 통해 예측 움직임 벡터 인덱스, 움직임 벡터 차분, 참조 방향 및 참조 픽처 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.When the mode information indicates that AMVP mode is used, the decoding device 200 may obtain a predicted motion vector index, motion vector difference, reference direction, and reference picture index from the bitstream through entropy decoding.

예측 움직임 벡터 인덱스는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 예측 움직임 벡터 후보를 가리킬 수 있다.The prediction motion vector index may indicate a prediction motion vector candidate used for prediction of the target block among prediction motion vector candidates included in the prediction motion vector candidate list.

1-4) 인터 예측 정보를 사용하는 AMVP 모드의 인터 예측1-4) Inter prediction in AMVP mode using inter prediction information

복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있고, 유도된 예측 움직임 벡터 후보에 기반하여 대상 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다.The decoding apparatus 200 may derive a predicted motion vector candidate using the predicted motion vector candidate list and determine motion information of the target block based on the derived predicted motion vector candidate.

복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 인덱스를 사용하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보 중에서 대상 블록에 대한 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다. 복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 예측 움직임 벡터 인덱스가 가리키는 예측 움직임 벡터 후보를 대상 블록의 예측 움직임 벡터로서 선택할 수 있다.The decoding apparatus 200 may use the predicted motion vector index to determine a motion vector candidate for the target block among the predicted motion vector candidates included in the predicted motion vector candidate list. The decoding apparatus 200 may select the prediction motion vector candidate indicated by the prediction motion vector index from among the prediction motion vector candidates included in the prediction motion vector candidate list as the prediction motion vector of the target block.

부호화 장치(100)는 예측 움직임 벡터 인덱스에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 예측 움직임 벡터 인덱스에 대해 엔트로피 복호화를 적용함으로써 예측 움직임 벡터 인덱스를 획득할 수 있다.The encoding device 100 may generate an entropy-encoded predicted motion vector index by applying entropy coding to the predicted motion vector index, and generate a bitstream including the entropy-encoded predicted motion vector index. The entropy-encoded predicted motion vector index may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream. The decoding device 200 can extract an entropy-encoded predicted motion vector index from a bitstream, and obtain the predicted motion vector index by applying entropy decoding to the entropy-encoded predicted motion vector index.

대상 블록의 인터 예측을 위해 실제로 사용될 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터와 일치하지 않을 수 있다. 대상 블록의 인터 예측을 위해 실제로 사용될 움직임 벡터는 및 예측 움직임 벡터 간의 차분을 나타내기 위해 MVD가 사용될 수 있다. 부호화 장치(100)는 가능한 작은 크기의 MVD를 사용하기 위해 대상 블록의 인터 예측을 위해 실제로 사용될 움직임 벡터와 유사한 예측 움직임 벡터를 도출할 수 있다.The motion vector actually used for inter prediction of the target block may not match the prediction motion vector. MVD may be used to represent the motion vector that will actually be used for inter prediction of the target block and the difference between the prediction motion vectors. The encoding device 100 may derive a prediction motion vector similar to the motion vector that will actually be used for inter prediction of the target block in order to use the MVD of the smallest size possible.

MVD는 대상 블록의 움직임 벡터 및 예측 움직임 벡터 간의 차분일 수 있다. 부호화 장치(100)는 MVD를 계산할 수 있고, MVD에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 MVD를 생성할 수 있다. 부호화 장치(100)는 엔트로피 부호화된 MDV를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.MVD may be the difference between the motion vector of the target block and the predicted motion vector. The encoding device 100 can calculate the MVD and generate an entropy-encoded MVD by applying entropy encoding to the MVD. The encoding device 100 may generate a bitstream including entropy-encoded MDV.

MVD는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 MVD를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 MVD에 엔트로피 복호화를 적용함으로써 MVD를 획득할 수 있다.MVD may be transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream. The decoding device 200 can extract the entropy-encoded MVD from the bitstream and obtain the MVD by applying entropy decoding to the entropy-encoded MVD.

복호화 장치(200)는 MVD 및 예측 움직임 벡터를 합함으로써 대상 블록의 움직임 벡터를 유도(derive)할 수 있다. 말하자면, 복호화 장치(200)에서 도출되는 대상 블록의 움직임 벡터는 MVD 및 움직임 벡터 후보의 합일 수 있다.The decoding device 200 can derive the motion vector of the target block by combining the MVD and the predicted motion vector. In other words, the motion vector of the target block derived from the decoding device 200 may be the sum of the MVD and the motion vector candidate.

또한, 부호화 장치(100)는 계산된 MVD 해상도 정보에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 MVD 해상도 정보에 엔트로피 복호화를 적용함으로써 MVD 해상도 정보를 획득할 수 있다. 복호화 장치(200)는 MVD 해상도 정보를 사용하여 MVD의 해상도를 조정할 수 있다.Additionally, the encoding device 100 can generate entropy-encoded MVD resolution information by applying entropy encoding to the calculated MVD resolution information, and can generate a bitstream including the entropy-encoded MVD resolution information. The decoding device 200 can extract entropy-encoded MVD resolution information from the bitstream and obtain MVD resolution information by applying entropy decoding to the entropy-encoded MVD resolution information. The decoding device 200 can adjust the resolution of the MVD using the MVD resolution information.

한편, 부호화 장치(100)는 어파인 모델에 기반하여 MVD를 계산할 수 있다. 복호화 장치(200)는 MVD 및 어파인 제어 움직임 벡터 후보의 합을 통해 대상 블록의 어파인 제어 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 어파인 제어 움직임 벡터를 사용하여 서브 블록에 대한 움직임 벡터를 유도할 수 있다.Meanwhile, the encoding device 100 may calculate the MVD based on the affine model. The decoding device 200 may derive an affine control motion vector of the target block through the sum of the MVD and affine control motion vector candidates, and may derive a motion vector for the sub-block using the affine control motion vector. there is.

참조 방향은 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 픽처 리스트를 가리킬 수 있다. 예를 들면, 참조 방향은 참조 픽처 리스트 L0 및 참조 픽처 리스트 L1 중 하나를 가리킬 수 있다.The reference direction may indicate a reference picture list used for prediction of the target block. For example, the reference direction may point to one of the reference picture list L0 and the reference picture list L1.

참조 방향은 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 픽처 리스트를 가리킬 뿐, 참조 픽처들의 방향들이 순방향(forward direction) 또는 역방향(backward direction)으로 제한된다는 것을 나타내는 것을 아닐 수 있다. 말하자면, 참조 픽처 리스트 L0 및 참조 픽처 리스트 L1의 각각은 순방향 및/또는 역방향의 픽처들을 포함할 수 있다.The reference direction only indicates a reference picture list used for prediction of the target block, and may not indicate that the directions of reference pictures are limited to the forward direction or backward direction. That is, each of the reference picture list L0 and the reference picture list L1 may include forward and/or reverse pictures.

참조 방향이 단방향(uni-direction)이란 것은 하나의 참조 픽처 리스트가 사용된다는 것을 의미할 수 있다. 참조 방향이 양방향(bi-direction)이란 것은 2 개의 참조 픽처 리스트들이 사용된다는 것을 의미할 수 있다. 말하자면, 참조 방향은, 참조 픽처 리스트 L0만이 사용된다는 것, 참조 픽처 리스트 L1만이 사용된다는 것 및 2 개의 참조 픽처 리스트들 것 중 하나를 가리킬 수 있다.The fact that the reference direction is uni-directional may mean that one reference picture list is used. Bi-directional reference direction may mean that two reference picture lists are used. That is, the reference direction may indicate that only the reference picture list L0 is used, that only the reference picture list L1 is used, and one of the two reference picture lists.

참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트의 참조 픽처들 중 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 픽처를 가리킬 수 있다. 부호화 장치(100)는 참조 픽처 인덱스에 엔트로피 부호화를 적용함으로써 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 참조 픽처 인덱스에 엔트로피 복호화를 적용함으로써 참조 픽처 인덱스를 획득할 수 있다.The reference picture index may indicate a reference picture used for prediction of the target block among reference pictures in the reference picture list. The encoding device 100 can generate an entropy-coded reference picture index by applying entropy coding to the reference picture index and generate a bitstream including the entropy-coded reference picture index. The entropy-coded reference picture index may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 through a bitstream. The decoding device 200 can extract an entropy-coded reference picture index from a bitstream and obtain the reference picture index by applying entropy decoding to the entropy-coded reference picture index.

대상 블록의 예측을 위해 2 개의 참조 픽처 리스트가 사용될 경우. 각 참조 픽처 리스트에 대해 하나의 참조 픽처 인덱스 및 하나의 움직임 벡터가 사용될 수 있다. 또한, 대상 블록의 예측을 위해 2 개의 참조 픽처 리스트가 사용될 경우, 대상 블록에 대해 2 개의 예측 블록들이 특정될 수 있다. 예를 들면, 대상 블록에 대한 2 개의 예측 블록들의 평균 또는 가중치가 부여된 합(weighed-sum)을 통해 대상 블록의 (최종적인) 예측 블록이 생성될 수 있다.When two reference picture lists are used for prediction of the target block. One reference picture index and one motion vector can be used for each reference picture list. Additionally, when two reference picture lists are used for prediction of the target block, two prediction blocks may be specified for the target block. For example, a (final) prediction block of the target block may be generated through an average or weighted sum of two prediction blocks for the target block.

예측 움직임 벡터 인덱스, MVD, 참조 방향 및 참조 픽처 인덱스에 의해 대상 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다.The motion vector of the target block can be derived by the predicted motion vector index, MVD, reference direction, and reference picture index.

복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스에 기반하여 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 예를 들면, 예측 블록은 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 내의 유도된 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록일 수 있다.The decoding device 200 may generate a prediction block for the target block based on the derived motion vector and reference picture index. For example, the prediction block may be a reference block pointed to by the derived motion vector in the reference picture indicated by the reference picture index.

대상 블록의 움직임 벡터 자체를 부호화하지 않고, 예측 움직임 벡터 인덱스 및 MVD를 부호화함에 따라 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송되는 비트량이 감소될 수 있고, 부호화 효율이 향상될 수 있다.By encoding the predicted motion vector index and MVD rather than encoding the motion vector of the target block itself, the amount of bits transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200 can be reduced and coding efficiency can be improved.

대상 블록에 대해서 재구축된 이웃 블록의 움직임 정보가 사용될 수 있다. 특정한 인터 예측 모드에서는, 부호화 장치(100)가 대상 블록에 대한 움직임 정보 자체는 별도로 부호화하지 않을 수도 있다. 대상 블록의 움직임 정보가 부호화되지 않고, 재구축된 이웃 블록의 움직임 정보를 통해 대상 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있는 다른 정보가 대신 부호화될 수 있다. 다른 정보가 대신 부호화됨에 따라, 복호화 장치(200)로 전송되는 비트량이 감소될 수 있고, 부호화 효율이 향상될 수 있다.The motion information of the reconstructed neighboring block may be used for the target block. In a specific inter prediction mode, the encoding device 100 may not separately encode the motion information itself for the target block. The motion information of the target block is not encoded, and other information that can derive the motion information of the target block through the motion information of the reconstructed neighboring block may be encoded instead. As other information is encoded instead, the amount of bits transmitted to the decoding device 200 can be reduced and coding efficiency can be improved.

예를 들면, 이러한 대상 블록의 움직임 정보가 직접적으로 부호화되지 않는 인터 예측 모드로서, 스킵 모드(skip mode) 및/또는 머지 모드(merge mode) 등이 있을 수 있다. 이때, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 재구축된 이웃 유닛들 중 어떤 유닛의 움직임 정보가 대상 유닛의 움직임 정보로서 사용되는지를 지시하는 식별자 및/또는 인덱스를 사용할 수 있다.For example, as an inter prediction mode in which the motion information of the target block is not directly encoded, there may be a skip mode and/or a merge mode. At this time, the encoding device 100 and the decoding device 200 may use an identifier and/or index that indicates which unit's motion information among the reconstructed neighboring units is used as the motion information of the target unit.

2) 머지 모드2) Merge Mode

대상 블록의 움직임 정보를 도출하는 방식으로서, 머지(merge)가 있다. 머지는 복수의 블록들에 대한 움직임들의 병합을 의미할 수 있다. 머지는 하나의 블록의 움직임 정보를 다른 블록에도 함께 적용시키는 것을 의미할 수 있다. 말하자면, 머지 모드는 대상 블록의 움직임 정보가 이웃 블록의 움직임 정보로부터 유도되는 모드를 의미할 수 있다.As a method of deriving the movement information of the target block, there is a merge. Merge may mean merging movements of multiple blocks. Merge may mean applying the movement information of one block to other blocks as well. In other words, the merge mode may mean a mode in which the motion information of the target block is derived from the motion information of the neighboring block.

머지 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 공간적 후보의 움직임 정보 및/또는 시간적 후보의 움직임 정보를 이용하여 대상 블록의 움직임 정보에 대한 예측을 수행할 수 있다. 공간적 후보는 대상 블록에 공간적으로 인접한 재구축된 공간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 공간적 이웃 블록은 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록을 포함할 수 있다. 시간적 후보는 콜 블록을 포함할 수 있다. 용어들 "공간적 후보" 및 "공간적 머지 후보"는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다. 용어들 "시간적 후보" 및 "시간적 머지 후보"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.When the merge mode is used, the encoding device 100 may perform prediction on the motion information of the target block using motion information of the spatial candidate and/or motion information of the temporal candidate. Spatial candidates may include reconstructed spatial neighboring blocks that are spatially adjacent to the target block. Spatial neighboring blocks may include left neighboring blocks and top neighboring blocks. Temporal candidates may include call blocks. The terms “spatial candidate” and “spatial merge candidate” may be used interchangeably and may be used interchangeably. The terms “temporal candidate” and “temporal merge candidate” may be used interchangeably and may be used interchangeably.

부호화 장치(100)는 예측을 통해 예측 블록을 획득할 수 있다. 부호화 장치(100)는 대상 블록 및 예측 블록의 차이인 잔차 블록을 부호화할 수 있다.The encoding device 100 may obtain a prediction block through prediction. The encoding device 100 may encode a residual block that is the difference between the target block and the prediction block.

2-1) 머지 후보 리스트(merge candidate list)의 작성2-1) Creation of merge candidate list

머지 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 공간적 후보의 움직임 정보 및/또는 시간적 후보의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 픽처 인덱스, 및 3) 참조 방향을 포함할 수 있다. 참조 방향은 단방향 또는 양방향일 수 있다. 참조 방향은 인터 예측 지시자를 의미할 수 있다.When the merge mode is used, each of the encoding device 100 and the decoding device 200 may generate a merge candidate list using motion information of the spatial candidate and/or motion information of the temporal candidate. Motion information may include 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) a reference direction. The reference direction can be unidirectional or bidirectional. The reference direction may mean an inter prediction indicator.

머지 후보 리스트는 머지 후보들을 포함할 수 있다. 머지 후보는 움직임 정보일 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 움직임 정보들이 저장된 리스트일 수 있다.The merge candidate list may include merge candidates. The merge candidate may be motion information. In other words, the merge candidate list may be a list in which motion information is stored.

머지 후보들은 시간적 후보 및/또는 공간적 후보 등의 움직임 정보들일 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 시간적 후보 및/또는 공간적 후보 등의 움직임 정보들을 포함할 수 있다.Merge candidates may be motion information such as temporal candidates and/or spatial candidates. In other words, the merge candidate list may include motion information such as temporal candidates and/or spatial candidates.

또한, 머지 후보 리스트는 머지 후보 리스트에 이미 존재하는 머지 후보들의 조합에 의해 생성된 새로운 머지 후보를 포함할 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 머지 후보 리스트에 이미 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보를 포함할 수 있다.Additionally, the merge candidate list may include a new merge candidate created by combining merge candidates that already exist in the merge candidate list. In other words, the merge candidate list may include new motion information generated by combining motion information that already exists in the merge candidate list.

또한, 머지 후보 리스트는 히스토리 기반 머지 후보(history-based merge candidate)를 포함할 수 있다. 히스토리 기반 머지 후보는 대상 블록보다 먼저 부호화 및/또는 복호화된 블록의 움직임 정보일 수 있다.Additionally, the merge candidate list may include history-based merge candidates. A history-based merge candidate may be motion information of a block that was encoded and/or decoded before the target block.

또한, 머지 후보 리스트는 2 개의 머지 후보들의 평균에 기반한 머지 후보를 포함할 수 있다.Additionally, the merge candidate list may include a merge candidate based on the average of two merge candidates.

머지 후보들은 인터 예측 정보를 유도하는 특정된 모드들일 수 있다. 머지 후보는 인터 예측 정보를 유도하는 특정된 모드를 가리키는 정보일 수 있다. 머지 후보가 가리키는 특정된 모드에 따라 대상 블록의 인터 예측 정보가 유도될 수 있다. 이 때, 특정된 모드는 일련의 인터 예측 정보를 유도하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 특정된 모드는 인터 예측 정보 유도 모드 또는 움직임 정보 유도 모드일 수 있다.Merge candidates may be specified modes that derive inter prediction information. A merge candidate may be information indicating a specified mode that derives inter prediction information. Inter prediction information of the target block can be derived according to the specified mode indicated by the merge candidate. At this time, the specified mode may include a process of deriving a series of inter prediction information. This specified mode may be an inter prediction information derivation mode or a motion information derivation mode.

머지 후보 리스트 내의 머지 후보들 중 머지 인덱스에 의해 선택된 머지 후보가 가리키는 모드에 따라서 대상 블록의 인터 예측 정보가 유도될 수 있다.Inter prediction information of the target block may be derived according to the mode indicated by the merge candidate selected by the merge index among the merge candidates in the merge candidate list.

예를 들면, 머지 후보 리스트 내의 움직임 정보 유도 모드들은, 1) 서브 블록 단위의 움직임 정보 유도 모드 및 2) 어파인 움직임 정보 유도 모드 중 적어도 하나일 수 있다.For example, the motion information derivation modes in the merge candidate list may be at least one of 1) a motion information derivation mode on a sub-block basis and 2) an affine motion information derivation mode.

또한, 머지 후보 리스트는 제로 벡터의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 제로 벡터는 제로 머지 후보로 칭해질 수도 있다.Additionally, the merge candidate list may include motion information of the zero vector. Zero vectors may also be referred to as zero merge candidates.

말하자면, 머지 후보 리스트 내의 움직임 정보들은, 1) 공간적 후보의 움직임 정보, 2) 시간적 후보의 움직임 정보, 3) 이미 머지 후보 리스트에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 움직임 정보, 4) 제로 벡터 중 적어도 하나일 수 있다.In other words, the motion information in the merge candidate list is: 1) motion information of the spatial candidate, 2) motion information of the temporal candidate, 3) motion information generated by a combination of motion information already existing in the merge candidate list, and 4) zero vector. It can be at least one of:

움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 픽처 인덱스 및 3) 참조 방향을 포함할 수 있다. 참조 방향은 인터 예측 지시자로 칭해질 수도 있다. 참조 방향은 단방향 또는 양방향일 수 있다. 단방향의 참조 방향은 L0 예측 또는 L1 예측을 나타낼 수 있다.Motion information may include 1) a motion vector, 2) a reference picture index, and 3) a reference direction. The reference direction may also be referred to as an inter prediction indicator. The reference direction can be unidirectional or bidirectional. A unidirectional reference direction may represent L0 prediction or L1 prediction.

머지 후보 리스트는 머지 모드에 의한 예측이 수행되기 전에 생성될 수 있다.The merge candidate list can be created before prediction by merge mode is performed.

머지 후보 리스트의 머지 후보들의 개수는 기정의될 수 있다. 머지 후보 리스트가 기정의된 개수의 머지 후보들을 갖도록 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 기정의된 방식 및 기정의된 순위에 따라서 머지 후보 리스트에 머지 후보를 추가할 수 있다. 기정의된 방식 및 기정의된 순위를 통해 부호화 장치(100)의 머지 후보 리스트 및 복호화 장치(200)의 머지 후보 리스트는 동일하게 될 수 있다.The number of merge candidates in the merge candidate list may be predefined. The encoding device 100 and the decoding device 200 may add merge candidates to the merge candidate list according to a predefined method and a predefined rank so that the merge candidate list has a predefined number of merge candidates. Through a predefined method and a predefined ranking, the merge candidate list of the encoding device 100 and the merge candidate list of the decoding device 200 may be the same.

머지는 CU 단위 또는 PU 단위로 적용될 수 있다. CU 단위 또는 PU 단위로 머지가 수행되는 경우, 부호화 장치(100)는 기정의된 정보를 포함하는 비트스트림을 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 기정의된 정보는, 1) 블록 파티션(partition) 별로 머지를 수행할지 여부를 나타내는 정보, 2) 대상 블록에 대하여 공간적 후보 및/또는 시간적 후보인 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보를 포함할 수 있다.Merge can be applied on a CU or PU basis. When merging is performed on a CU or PU basis, the encoding device 100 may transmit a bitstream containing predefined information to the decoding device 200. For example, predefined information includes 1) information indicating whether to perform a merge for each block partition, 2) which block to merge with among blocks that are spatial candidates and/or temporal candidates for the target block. It may include information about whether

2-2) 머지 후보 리스트를 사용하는 움직임 벡터의 검색2-2) Search for motion vector using merge candidate list

부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화를 위해 사용될 머지 후보를 결정할 수 있다. 예를 들면, 부호화 장치(100)는 머지 후보 리스트의 머지 후보들을 사용하여 대상 블록에 대한 예측들을 수행하고, 머지 후보들에 대한 잔차 블록들을 생성할 수 있다. 부호화 장치(100)는 예측과 잔차 블록의 부호화에 있어서 최소의 비용을 요구하는 머지 후보를 대상 블록의 부호화를 위해 사용할 수 있다.The encoding device 100 may determine a merge candidate to be used for encoding the target block. For example, the encoding device 100 may perform predictions on a target block using merge candidates from a merge candidate list and generate residual blocks for the merge candidates. The encoding device 100 may use a merge candidate that requires the minimum cost in encoding the prediction and residual blocks to encode the target block.

또한, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화에 있어서 머지 모드를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.Additionally, the encoding device 100 may determine whether to use merge mode when encoding the target block.

2-3) 인터 예측 정보의 전송2-3) Transmission of inter prediction information

부호화 장치(100)는 인터 예측을 위해 요구되는 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 부호화 장치(100)는 인터 예측 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하여 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 비트스트림을 통해, 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 인터 예측 정보에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 인터 예측 정보를 획득할 수 있다.The encoding device 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction. The encoding device 100 may generate entropy-encoded inter prediction information by performing entropy encoding on the inter prediction information, and may transmit a bitstream including the entropy-encoded inter prediction information to the decoding device 200. Through the bitstream, entropy-encoded inter prediction information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. The decoding device 200 can extract entropy-encoded inter prediction information from a bitstream and obtain inter-prediction information by performing entropy decoding on the entropy-encoded inter prediction information.

복호화 장치(200)는 비트스트림의 인터 예측 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.The decoding device 200 may perform inter prediction on the target block using inter prediction information of the bitstream.

인터 예측 정보는, 1) 머지 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 모드 정보, 2) 머지 인덱스 및 3) 보정 정보를 포함할 수 있다.Inter prediction information may include 1) mode information indicating whether to use merge mode, 2) merge index, and 3) correction information.

또한, 인터 예측 정보는 잔차 신호를 포함할 수 있다.Additionally, inter prediction information may include a residual signal.

복호화 장치(200)는 모드 정보가 머지 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우에만 머지 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.The decoding device 200 can obtain a merge index from the bitstream only when the mode information indicates that the merge mode is used.

모드 정보는 머지 플래그일 수 있다. 모드 정보의 단위는 블록일 수 있다. 블록에 대한 정보는 모드 정보를 포함할 수 있고, 모드 정보는 블록에 대하여 머지 모드가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다.Mode information may be a merge flag. The unit of mode information may be a block. Information about the block may include mode information, and the mode information may indicate whether merge mode is applied to the block.

머지 인덱스는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 머지 후보를 가리킬 수 있다. 또는, 머지 인덱스는 대상 블록에 공간적 또는 시간적으로 인접한 이웃 블록들 중 어떤 블록과의 머지가 수행되는가를 가리킬 수 있다.The merge index may indicate a merge candidate used to predict the target block among the merge candidates included in the merge candidate list. Alternatively, the merge index may indicate with which block among neighboring blocks spatially or temporally adjacent to the target block the merge is performed.

부호화 장치(100)는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 가장 높은 부호화 성능을 갖는 머지 후보를 선택할 수 있고, 선택된 머지 후보를 가리키도록 머지 인덱스의 값을 설정할 수 있다.The encoding device 100 may select a merge candidate with the highest coding performance among the merge candidates included in the merge candidate list, and set the value of the merge index to indicate the selected merge candidate.

보정 정보는 움직임 벡터의 보정을 위해 사용되는 정보일 수 있다. 부호화 장치(100)는 보정 정보를 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 보정 정보에 기반하여 머지 인덱스에 의해 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 보정할 수 있다.Correction information may be information used to correct a motion vector. The encoding device 100 can generate correction information. The decoding device 200 may correct the motion vector of the merge candidate selected by the merge index based on the correction information.

보정 정보는 보정 여부를 나타내는 정보, 보정 방향 정보 및 보정 크기 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 시그널링되는 보정 정보에 기반하여 움직임 벡터를 보정하는 예측 모드가 움직임 벡터 차분을 가진 머지 모드로 칭해질 수 있다.Correction information may include at least one of information indicating whether correction is made, correction direction information, and correction size information. The prediction mode that corrects the motion vector based on the signaled correction information may be called a merge mode with motion vector difference.

2-4) 인터 예측 정보를 사용하는 머지 모드의 인터 예측2-4) Inter prediction in merge mode using inter prediction information

복호화 장치(200)는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 머지 인덱스가 가리키는 머지 후보를 사용하여 대상 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.The decoding device 200 may perform prediction on the target block using the merge candidate indicated by the merge index among the merge candidates included in the merge candidate list.

머지 인덱스가 가리키는 머지 후보의 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 참조 방향에 의해 대상 블록의 움직임 벡터가 특정될 수 있다.The motion vector of the target block can be specified by the motion vector of the merge candidate indicated by the merge index, the reference picture index, and the reference direction.

3) 스킵 모드3) Skip mode

스킵 모드는 공간적 후보의 움직임 정보 또는 시간적 후보의 움직임 정보를 그대로 대상 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 또한, 스킵 모드는 잔차 신호를 사용하지 않는 모드일 수 있다. 말하자면, 스킵 모드가 사용될 때, 재구축된 블록은 예측 블록과 동일할 수 있다.Skip mode may be a mode in which motion information of a spatial candidate or motion information of a temporal candidate is applied to the target block as is. Additionally, the skip mode may be a mode that does not use a residual signal. That is, when skip mode is used, the reconstructed block may be identical to the prediction block.

머지 모드 및 스킵 모드의 차이는 잔차 신호의 전송 또는 사용의 여부일 수 있다. 말하자면, 스킵 모드는 잔차 신호가 전송 또는 사용되지 않는다는 점을 제외하고는 머지 모드와 유사할 수 있다.The difference between merge mode and skip mode may be whether or not residual signals are transmitted or used. That is to say, skip mode may be similar to merge mode except that no residual signals are transmitted or used.

스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 공간적 후보 또는 시간적 후보인 블록들 중 어떤 블록의 움직임 정보가 대상 블록의 움직임 정보로서 이용되는 지를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 전송할 수 있다. 부호화 장치(100)는 이러한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하여 엔트로피 부호화된 정보를 생성할 수 있고, 비트스트림을 통해 엔트로피 부호화된 정보를 복호화 장치(200)로 시그널링할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 정보를 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 정보에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 정보를 획득할 수 있다.When skip mode is used, the encoding device 100 sends information indicating which block's motion information among spatial candidate or temporal candidate blocks is used as motion information of the target block to the decoding device 200 through a bitstream. Can be transmitted. The encoding device 100 can generate entropy-coded information by performing entropy encoding on such information, and can signal the entropy-coded information to the decoding device 200 through a bitstream. The decoding device 200 can extract entropy-encoded information from a bitstream and obtain information by performing entropy decoding on the entropy-encoded information.

또한, 스킵 모드가 사용되는 경우 부호화 장치(100)는 MVD와 같은 다른 신택스 요소 정보는 복호화 장치(200)에 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 MVD, 코드된 블록 플래그 및 변환 계수 레벨 중 적어도 하나에 관한 신택스 요소를 복호화 장치(200)에 시그널링하지 않을 수 있다.Additionally, when skip mode is used, the encoding device 100 may not transmit other syntax element information, such as MVD, to the decoding device 200. For example, when skip mode is used, the encoding device 100 may not signal syntax elements related to at least one of the MVD, the coded block flag, and the transform coefficient level to the decoding device 200.

3-1) 머지 후보 리스트의 작성3-1) Creation of merge candidate list

스킵 모드 또한 머지 후보 리스트를 사용할 수 있다. 말하자면, 머지 후보 리스트는 머지 모드 및 스킵 모드의 양자에서 사용될 수 있다. 이러한 측면에서, 머지 후보 리스트는 "스킵 후보 리스트" 또는 "머지/스킵 후보 리스트"로 명명될 수도 있다.Skip mode can also use the merge candidate list. That is, the merge candidate list can be used in both merge mode and skip mode. In this respect, the merge candidate list may be named “skip candidate list” or “merge/skip candidate list.”

또는, 스킵 모드는 머지 모드와는 다른 별개의 후보 리스트를 사용할 수도 있다. 이러한 경우, 아래의 설명에서 머지 후보 리스트 및 머지 후보는 스킵 후보 리스트 및 스킵 후보로 각각 대체될 수 있다.Alternatively, skip mode may use a separate candidate list than merge mode. In this case, in the description below, the merge candidate list and merge candidate may be replaced with the skip candidate list and skip candidate, respectively.

머지 후보 리스트는 스킵 모드에 의한 예측이 수행되기 전에 생성될 수 있다.The merge candidate list can be created before prediction by skip mode is performed.

3-2) 머지 후보 리스트를 사용하는 움직임 벡터의 검색3-2) Search for motion vector using merge candidate list

부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화를 위해 사용될 머지 후보를 결정할 수 있다. 예를 들면, 부호화 장치(100)는 머지 후보 리스트의 머지 후보들을 사용하여 대상 블록에 대한 예측들을 수행할 수 있다. 부호화 장치(100)는 예측에 있어서 최소의 비용을 요구하는 머지 후보를 대상 블록의 부호화를 위해 사용할 수 있다.The encoding device 100 may determine a merge candidate to be used for encoding the target block. For example, the encoding device 100 may perform predictions on the target block using merge candidates from the merge candidate list. The encoding device 100 may use a merge candidate that requires the minimum cost in prediction to encode the target block.

또한, 부호화 장치(100)는 대상 블록의 부호화에 있어서 스킵 모드를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.Additionally, the encoding device 100 may determine whether to use skip mode when encoding the target block.

3-3) 인터 예측 정보의 전송3-3) Transmission of inter prediction information

부호화 장치(100)는 인터 예측을 위해 요구되는 인터 예측 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림의 인터 예측 정보를 사용하여 대상 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.The encoding device 100 may generate a bitstream including inter prediction information required for inter prediction. The decoding device 200 may perform inter prediction on the target block using inter prediction information of the bitstream.

인터 예측 정보는, 1) 스킵 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 모드 정보 및 2) 스킵 인덱스를 포함할 수 있다.Inter prediction information may include 1) mode information indicating whether skip mode is used, and 2) skip index.

스킵 인덱스는 전술된 머지 인덱스와 동일할 수 있다.The skip index may be the same as the merge index described above.

스킵 모드가 사용될 경우, 대상 블록은 잔차 신호 없이 부호화될 수 있다. 인터 예측 정보는 잔차 신호를 포함하지 않을 수 있다. 또는, 비트스트림은 잔차 신호를 포함하지 않을 수 있다.When skip mode is used, the target block can be encoded without a residual signal. Inter prediction information may not include residual signals. Alternatively, the bitstream may not include a residual signal.

복호화 장치(200)는 모드 정보가 스킵 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우에만 스킵 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 전술된 것과 같이, 머지 인덱스 및 스킵 인덱스는 동일한 것일 수 있다. 복호화 장치(200)는 모드 정보가 머지 모드 또는 스킵 모드를 사용하는 것을 나타낼 경우에만 스킵 인덱스를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.The decoding device 200 can obtain a skip index from the bitstream only when the mode information indicates that skip mode is used. As described above, the merge index and skip index may be the same. The decoding device 200 can obtain a skip index from the bitstream only when the mode information indicates that merge mode or skip mode is used.

스킵 인덱스는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 대상 블록의 예측을 위해 사용되는 머지 후보를 가리킬 수 있다.The skip index may indicate a merge candidate used to predict the target block among the merge candidates included in the merge candidate list.

3-4) 인터 예측 정보를 사용하는 스킵 모드의 인터 예측3-4) Inter prediction in skip mode using inter prediction information

복호화 장치(200)는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 스킵 인덱스가 가리키는 머지 후보를 사용하여 대상 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.The decoding device 200 may perform prediction on the target block using the merge candidate indicated by the skip index among the merge candidates included in the merge candidate list.

스킵 인덱스가 가리키는 머지 후보의 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 참조 방향에 의해 대상 블록의 움직임 벡터가 특정될 수 있다.The motion vector of the target block can be specified by the motion vector of the merge candidate indicated by the skip index, the reference picture index, and the reference direction.

4) 현재 픽처 참조 모드4) Current picture reference mode

현재 픽처 참조 모드는 대상 블록이 속한 대상 픽처 내의 기-재구축된 영역을 이용하는 예측 모드를 의미할 수 있다.The current picture reference mode may refer to a prediction mode that uses a pre-reconstructed area within the target picture to which the target block belongs.

기-재구축된 영역을 특정하기 위한 움직임 벡터가 이용될 수 있다. 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화되는지 여부는 대상 블록의 참조 픽처 인덱스를 이용하여 판단될 수 있다.A motion vector may be used to specify a pre-reconstructed area. Whether the target block is encoded in the current picture reference mode can be determined using the reference picture index of the target block.

대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 블록인지 여부를 나타내는 플래그 또는 인덱스가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다. 또는, 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 블록인지 여부는 대상 블록의 참조 픽처 인덱스를 통해 유추될 수도 있다.A flag or index indicating whether the target block is a block encoded in the current picture reference mode may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. Alternatively, whether the target block is a block coded in the current picture reference mode may be inferred through the reference picture index of the target block.

대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 경우, 대상 픽처는 대상 블록을 위한 참조 픽처 리스트 내에서 고정된 위치 또는 임의의 위치에 존재할 수 있다.When the target block is encoded in the current picture reference mode, the target picture may exist at a fixed position or a random position within the reference picture list for the target block.

예를 들면, 고정된 위치는 참조 픽처 인덱스의 값이 0인 위치 또는 가장 마지막의 위치일 수 있다.For example, the fixed position may be a position where the reference picture index value is 0 or the very last position.

대상 픽처가 참조 픽처 리스트 내의 임의의 위치에 존재하는 경우, 이러한 임의의 위치를 나타내는 별도의 참조 픽처 인덱스가 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다.If the target picture exists at a random position in the reference picture list, a separate reference picture index indicating this random position may be signaled from the coding device 100 to the decoding device 200.

5) 서브 블록 머지 모드(subblock merge mode)5) Subblock merge mode

서브 블록 머지 모드는, CU의 서브 블록에 대하여 움직임 정보를 유도하는 모드를 의미할 수 있다.Subblock merge mode may refer to a mode that derives motion information for a subblock of a CU.

서브 블록 머지 모드가 적용되는 경우, 참조 영상에서 대상 서브 블록의 콜 서브 블록의 움직임 정보(말하자면, 서브 블록 기반 시간적 머지 후보(Sub-block based temporal merge candidate)) 및/또는 어파인 제어 포인트 움직임 벡터 머지 후보(affine control point motion vector merge candidate)를 사용하여 서브 블록 머지 후보 리스트(subblock merge candidate list)가 생성될 수 있다.When the sub-block merge mode is applied, motion information of the call sub-block of the target sub-block in the reference image (i.e., sub-block based temporal merge candidate) and/or affine control point motion vector A subblock merge candidate list may be created using a merge candidate (affine control point motion vector merge candidate).

6) 삼각 분할 모드(triangle partition mode)6) Triangle partition mode

삼각 분할 모드에서, 대상 블록을 대각선 방향으로 분할함으로써 분할된 대상 블록들이 생성될 수 있다. 각 분할된 대상 블록에 대하여, 각 분할된 대상 블록의 움직임 정보가 유도될 수 있고, 유도된 움직임 정보를 이용하여 각 분할된 대상 블록에 대한 예측 샘플이 유도될 수 있다. 분할된 대상 블록들의 예측 샘플들의 가중치가 부여된 합을 통해 대상 블록의 예측 샘플이 유도될 수 있다.In triangulation mode, divided target blocks can be created by dividing the target block diagonally. For each divided target block, motion information of each divided target block may be derived, and prediction samples for each divided target block may be derived using the derived motion information. The prediction sample of the target block may be derived through a weighted sum of the prediction samples of the divided target blocks.

7) 인터 인트라 결합 예측 모드7) Inter-intra combined prediction mode

인터 인트라 결합 예측 모드는, 인터 예측에 의해 생성된 예측 샘플 및 인트라 예측에 의해 생성된 예측 샘플의 가중치가 부여된 합을 사용하여 대상 블록의 예측 샘플을 유도하는 모드일 수 있다.The inter-intra combined prediction mode may be a mode in which a prediction sample of the target block is derived using a weighted sum of prediction samples generated by inter prediction and prediction samples generated by intra prediction.

전술된 모드들에 있어서, 복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보에 대한 자체적인 보정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 복호화 장치(200)는 도출된 움직임 정보가 지시하는 참조 블록을 기준으로 특정된 구역을 탐색하여 최소의 절대 차이들의 합(Sum of Absolute Differences; SAD)를 갖는 움직임 정보를 검색할 수 있고, 검색된 움직임 정보를 보정된 움직임 정보로서 유도할 수 있다.In the above-described modes, the decoding device 200 can perform its own correction on the derived motion information. For example, the decoding device 200 may search a specified area based on the reference block indicated by the derived motion information and search for motion information with the minimum sum of absolute differences (SAD). And, the searched motion information can be derived as corrected motion information.

전술된 모드들에 있어서, 복호화 장치(200)는 광학적 흐름(optical flow)을 사용하여 인터 예측을 통해 유도된 예측 샘플에 대한 보상을 수행할 수 있다.In the above-described modes, the decoding device 200 may perform compensation for prediction samples derived through inter prediction using optical flow.

전술된 AMVP 모드, 머지 모드 및 스킵 모드 등에서는 리스트에 대한 인덱스를 통해 리스트 내의 움직임 정보들 중 대상 블록의 예측을 위해 사용될 움직임 정보가 특정될 수 있다.In the above-described AMVP mode, merge mode, skip mode, etc., motion information to be used for prediction of the target block among motion information in the list can be specified through an index to the list.

부호화 효율의 향상을 위해서, 부호화 장치(100)는 리스트의 요소들 중 대상 블록의 인터 예측에 있어서 최소의 비용을 유발하는 요소의 인덱스만을 시그널링할 수 있다. 부호화 장치(100)는 인덱스를 부호화할 수 있으며, 부호화된 인덱스를 시그널링할 수 있다.To improve coding efficiency, the encoding device 100 may signal only the index of the element that causes the minimum cost in inter prediction of the target block among the elements of the list. The encoding device 100 can encode an index and signal the encoded index.

따라서, 전술된 리스트들(즉, 예측 움직임 벡터 후보 리스트 및 머지 후보 리스트)은 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서 동일한 데이터에 기반하여 동일한 방식으로 유도되어야 할 수 있다. 여기에서, 동일한 데이터는 재구축된 픽처 및 재구축된 블록을 포함할 수 있다. 또한, 인덱스로 요소를 특정하기 위해, 리스트 내에서 요소들의 순서는 일정해야 할 수 있다.Accordingly, the above-described lists (i.e., the predicted motion vector candidate list and the merge candidate list) may have to be derived in the same manner based on the same data in the encoding device 100 and the decoding device 200. Here, the same data may include a reconstructed picture and a reconstructed block. Additionally, in order to specify elements by index, the order of elements within the list may need to be constant.

도 10은 일 예에 따른 공간적 후보들을 나타낸다.Figure 10 shows spatial candidates according to an example.

도 10에서는, 공간적 후보들의 위치가 도시되었다.In Figure 10, the locations of spatial candidates are shown.

가운데의 큰 블록은 대상 블록을 나타낼 수 있다. 5 개의 작은 블록들은 공간적 후보들을 나타낼 수 있다.The large block in the middle may represent the target block. Five small blocks may represent spatial candidates.

대상 블록의 좌표들은 (xP, yP)일 수 있고, 대상 블록의 크기는 (nPSW, nPSH)일 수 있다.The coordinates of the target block may be (xP, yP), and the size of the target block may be (nPSW, nPSH).

공간적 후보 A0은 대상 블록의 좌측 하단의 코너에 인접한 블록일 수 있다. A0은 좌표들 (xP - 1, yP + nPSH)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.The spatial candidate A0 may be a block adjacent to the lower left corner of the target block. A0 may be a block occupying a pixel at coordinates (xP - 1, yP + nPSH).

공간적 후보 A1은 대상 블록의 좌측에 인접한 블록일 수 있다. A1은 대상 블록의 좌측에 인접한 블록들 중 최 하단의 블록일 수 있다. 또는, A1은 A0의 상단에 인접한 블록일 수 있다. A1은 좌표들 (xP - 1, yP + nPSH - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.The spatial candidate A1 may be a block adjacent to the left of the target block. A1 may be the lowest block among blocks adjacent to the left of the target block. Alternatively, A1 may be a block adjacent to the top of A0. A1 may be a block occupying a pixel at coordinates (xP - 1, yP + nPSH - 1).

공간적 후보 B0은 대상 블록의 우측 상단의 코너에 인접한 블록일 수 있다. B0은 좌표들 (xP + nPSW, yP - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.The spatial candidate B0 may be a block adjacent to the upper right corner of the target block. B0 may be a block occupying a pixel with coordinates (xP + nPSW, yP - 1).

공간적 후보 B1은 대상 블록의 상단에 인접한 블록일 수 있다. B1은 대상 블록의 상단에 인접한 블록들 중 최 우측의 블록일 수 있다. 또는, B1은 B0의 좌측에 인접한 블록일 수 있다. B1은 좌표들 (xP + nPSW - 1, yP - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.Spatial candidate B1 may be a block adjacent to the top of the target block. B1 may be the rightmost block among blocks adjacent to the top of the target block. Alternatively, B1 may be a block adjacent to the left of B0. B1 may be a block occupying a pixel with coordinates (xP + nPSW - 1, yP - 1).

공간적 후보 B2는 대상 블록의 좌측 상단의 코너에 인접한 블록일 수 있다. B2는 좌표들 (xP - 1, yP - 1)의 픽셀을 차지하는 블록일 수 있다.Spatial candidate B2 may be a block adjacent to the upper left corner of the target block. B2 may be a block occupying a pixel at coordinates (xP - 1, yP - 1).

공간적 후보 및 시간적 후보의 가용성(availability)의 판단Determination of availability of spatial and temporal candidates

공간적 후보의 움직임 정보 또는 시간적 후보의 움직임 정보를 리스트에 포함시키기 위해서는, 공간적 후보의 움직임 정보 또는 시간적 후보의 움직임 정보가 가용한지 여부가 판단되어야 한다.In order to include the motion information of the spatial candidate or the motion information of the temporal candidate in the list, it must be determined whether the motion information of the spatial candidate or the motion information of the temporal candidate is available.

이하에서, 후보 블록은 공간적 후보 및 시간적 후보를 포함할 수 있다.Hereinafter, candidate blocks may include spatial candidates and temporal candidates.

예를 들면, 상기의 판단은 아래의 단계 1) 내지 단계 4)를 순차적으로 적용함으로써 이루어질 수 있다.For example, the above determination can be made by sequentially applying steps 1) to 4) below.

단계 1) 후보 블록을 포함하는 PU가 픽처의 경계의 밖에 있으면 후보 블록의 가용성은 거짓(false)으로 설정될 수 있다. "가용성이 거짓으로 설정된다"는 것은 "비가용한 것으로 설정된다"는 것과 동일한 의미일 수 있다.Step 1) If the PU containing the candidate block is outside the boundary of the picture, the availability of the candidate block may be set to false. “Availability is set to false” may mean the same as “set to unavailable.”

단계 2) 후보 블록을 포함하는 PU가 슬라이스의 경계의 밖에 있으면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다. 대상 블록 및 후보 블록이 서로 다른 슬라이스들 내에 위치하면, 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다.Step 2) If the PU containing the candidate block is outside the boundary of the slice, the availability of the candidate block may be set to false. If the target block and the candidate block are located in different slices, the availability of the candidate block may be set to false.

단계 3) 후보 블록을 포함하는 PU가 타일의 경계의 밖에 있으면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다. 대상 블록 및 후보 블록이 서로 다른 타일들 내에 위치하면, 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다.Step 3) If the PU containing the candidate block is outside the boundary of the tile, the availability of the candidate block may be set to false. If the target block and the candidate block are located within different tiles, the availability of the candidate block may be set to false.

단계 4) 후보 블록을 포함하는 PU의 예측 모드가 인트라 예측 모드이면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다. 후보 블록을 포함하는 PU가 인터 예측을 사용하지 않으면 후보 블록의 가용성은 거짓으로 설정될 수 있다.Step 4) If the prediction mode of the PU including the candidate block is intra prediction mode, the availability of the candidate block may be set to false. If the PU containing the candidate block does not use inter prediction, the availability of the candidate block may be set to false.

도 11은 일 예에 따른 공간적 후보들의 움직임 정보들의 머지 리스트로의 추가 순서를 나타낸다.Figure 11 shows the order of adding motion information of spatial candidates to a merge list according to an example.

도 11에서 도시된 것처럼, 공간적 후보들의 움직임 정보들을 머지 리스트에 추가함에 있어서, A1, B1, B0, A0 및 B2의 순서가 사용될 수 있다. 즉, A1, B1, B0, A0 및 B2의 순서로, 가용한 공간적 후보의 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다.As shown in FIG. 11, when adding motion information of spatial candidates to the merge list, the order of A1, B1, B0, A0, and B2 can be used. That is, motion information of available spatial candidates can be added to the merge list in the order of A1, B1, B0, A0, and B2.

머지 모드 및 스킵 모드에서의 머지 리스트의 유도 방법Merge list derivation method in merge mode and skip mode

전술된 것과 같이, 머지 리스트 내의 머지 후보들의 최대 개수는 설정될 수 있다. 설정된 최대 개수를 N으로 표시한다. 설정된 개수는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 슬라이스의 슬라이스 헤더는 N을 포함할 수 있다. 말하자면, 슬라이스 헤더에 의해 슬라이스의 대상 블록에 대한 머지 리스트의 머지 후보들의 최대 개수가 설정될 수 있다. 예를 들면, 기본적으로 N의 값은 5일 수 있다.As described above, the maximum number of merge candidates in the merge list can be set. The set maximum number is indicated as N. The set number may be transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200. The slice header of a slice may include N. In other words, the maximum number of merge candidates in the merge list for the target block of the slice can be set by the slice header. For example, by default, the value of N may be 5.

움직임 정보(즉, 머지 후보)는 아래의 단계 1) 내지 단계 4)의 순서로 머지 리스트에 추가될 수 있다.Motion information (i.e., merge candidate) can be added to the merge list in the order of steps 1) to 4) below.

단계 1) 공간적 후보들 중 가용한 공간적 후보들이 머지 리스트에 추가될 수 있다. 가용한 공간적 후보들의 움직임 정보들은 도 10에서 도시된 순서대로 머지 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 공간적 후보의 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다. 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는지 여부를 검사하는 것은 "중복성 검사"로 약술될 수 있다.Step 1) Among the spatial candidates, available spatial candidates can be added to the merge list. Motion information of available spatial candidates can be added to the merge list in the order shown in FIG. 10. At this time, if the motion information of the available spatial candidate overlaps with other motion information that already exists in the merge list, the motion information may not be added to the merge list. Checking whether there is overlap with other motion information present in the list can be outlined as a “redundancy check.”

추가되는 움직임 정보들은 최대 N 개일 수 있다.There may be a maximum of N pieces of added motion information.

단계 2) 머지 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N보다 더 작고, 시간적 후보가 가용하면, 시간적 후보의 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다. 이때, 가용한 시간적 후보의 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다.Step 2) If the number of motion information items in the merge list is smaller than N and a temporal candidate is available, the motion information of the temporal candidate may be added to the merge list. At this time, if the motion information of the available temporal candidate overlaps with other motion information that already exists in the merge list, the motion information may not be added to the merge list.

단계 3) 머지 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N보다 더 작고, 대상 슬라이스의 타입이 "B"이면, 조합된 양방향 예측(combined bi-prediction)에 의해 생성된 조합된 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다.Step 3) If the number of motion information in the merge list is smaller than N, and the type of target slice is "B", the combined motion information generated by combined bi-prediction will be added to the merge list. You can.

대상 슬라이스는 대상 블록을 포함하는 슬라이스일 수 있다.The target slice may be a slice containing the target block.

조합된 움직임 정보는 L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보의 조합일 수 있다. L0 움직임 정보는 참조 픽처 리스트 L0만을 참조하는 움직임 정보일 수 있다. L1 움직임 정보는 참조 픽처 리스트 L1만을 참조하는 움직임 정보일 수 있다.The combined motion information may be a combination of L0 motion information and L1 motion information. L0 motion information may be motion information that refers only to the reference picture list L0. L1 motion information may be motion information that refers only to the reference picture list L1.

머지 리스트 내에서, L0 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 또한, 머지 리스트 내에서, L1 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다.Within the merge list, there may be more than one L0 motion information. Additionally, within the merge list, there may be more than one L1 motion information.

조합된 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 조합된 움직임 정보를 생성함에 있어서 하나 이상의 L0 움직임 정보들 및 하나 이상의 L1 움직임 정보들 중 어떤 L0 움직임 정보 및 어떤 L1 움직임 정보를 사용할 것인가는 기정의될 수 있다. 하나 이상의 조합된 움직임 정보는 머지 리스트 내의 서로 다른 움직임 정보들의 쌍(pair)을 사용하는 조합된 양방향 예측에 의해 기정의된 순서로 생성될 수 있다. 서로 다른 움직임 정보들의 쌍 중 하나는 L0 움직임 정보이고 다른 하나는 L1 움직임 정보일 수 있다.There may be more than one piece of combined motion information. In generating the combined motion information, which L0 motion information and which L1 motion information to use among one or more L0 motion information and one or more L1 motion information may be predefined. One or more combined motion information may be generated in a predefined order by combined bidirectional prediction using pairs of different motion information in the merge list. One of the pairs of different motion information may be L0 motion information and the other may be L1 motion information.

예를 들면, 최우선적으로 추가되는 조합된 움직임 정보는 머지 인덱스가 0인 L0 움직임 정보 및 머지 인덱스가 1인 L1 움직임 정보의 조합일 수 있다. 머지 인덱스가 0인 움직임 정보가 L0 움직임 정보가 아니거나, 머지 인덱스가 1인 움직임 정보가 L1 움직임 정보가 아니면 상기의 조합된 움직임 정보는 생성 및 추가되지 않을 수 있다. 다음으로 추가되는 움직임 정보는 머지 인덱스가 1인 L0 움직임 정보 및 머지 인덱스가 0인 L1 움직임 정보의 조합일 수 있다. 이하의 구체적인 조합은 비디오의 부호화/복호화 분야의 다른 조합을 따를 수 있다.For example, the combined motion information added with highest priority may be a combination of L0 motion information with a merge index of 0 and L1 motion information with a merge index of 1. If motion information with a merge index of 0 is not L0 motion information, or motion information with a merge index of 1 is not L1 motion information, the above combined motion information may not be generated and added. The motion information added next may be a combination of L0 motion information with a merge index of 1 and L1 motion information with a merge index of 0. The specific combination below may follow other combinations in the video encoding/decoding field.

이 때, 조합된 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 조합된 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다.At this time, if the combined motion information overlaps with other motion information that already exists in the merge list, the combined motion information may not be added to the merge list.

단계 4) 머지 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N보다 더 작으면, 제로 벡터 움직임 정보가 머지 리스트에 추가될 수 있다.Step 4) If the number of motion information items in the merge list is smaller than N, zero vector motion information may be added to the merge list.

제로 벡터 움직임 정보는 움직임 벡터가 제로 벡터인 움직임 정보일 수 있다.Zero vector motion information may be motion information in which the motion vector is a zero vector.

제로 벡터 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 하나 이상의 제로 벡터 움직임 정보들의 참조 픽처 인덱스들은 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 첫 번째의 제로 벡터 움직임 정보의 참조 픽처 인덱스의 값은 0일 수 있다. 두 번째의 제로 벡터 움직임 정보의 참조 픽처 인덱스의 값은 1일 수 있다.There may be one or more zero vector motion information. Reference picture indices of one or more pieces of zero vector motion information may be different from each other. For example, the value of the reference picture index of the first zero vector motion information may be 0. The value of the reference picture index of the second zero vector motion information may be 1.

제로 벡터 움직임 정보들의 개수는 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처들의 개수와 동일할 수 있다.The number of zero vector motion information may be equal to the number of reference pictures in the reference picture list.

제로 벡터 움직임 정보의 참조 방향은 양방향일 수 있다. 2 개의 움직임 벡터들은 모두 제로 벡터들일 수 있다. 제로 벡터 움직임 정보들의 개수는 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처들의 개수 및 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처들의 개수 중 더 작은 것일 수 있다. 또는, 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처들의 개수 및 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처들의 개수가 서로 다를 경우, 하나의 참조 픽처 리스트에만 적용될 수 있는 참조 픽처 인덱스에 대해서는 단방향의 참조 방향이 사용될 수 있다.The reference direction of zero vector motion information may be bidirectional. Both motion vectors may be zero vectors. The number of zero vector motion information may be the smaller of the number of reference pictures in the reference picture list L0 and the number of reference pictures in the reference picture list L1. Alternatively, if the number of reference pictures in the reference picture list L0 and the number of reference pictures in the reference picture list L1 are different from each other, a unidirectional reference direction may be used for a reference picture index that can be applied to only one reference picture list.

부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 참조 픽처 인덱스를 변경하면서 순차적으로 제로 벡터 움직임 정보를 머지 리스트에 추가할 수 있다.The encoding device 100 and/or the decoding device 200 may sequentially add zero vector motion information to the merge list while changing the reference picture index.

제로 벡터 움직임 정보가 이미 머지 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 제로 벡터 움직임 정보는 머지 리스트에 추가되지 않을 수 있다.If the zero vector motion information overlaps with other motion information that already exists in the merge list, the zero vector motion information may not be added to the merge list.

전술된 단계 1) 내지 단계 4)의 순서는 단지 예시적인 것으로, 단계들 간의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 또한, 단계들 중 일부는 기정의된 조건에 따라 생략될 수 있다.The order of steps 1) to 4) described above is merely exemplary, and the order between steps may be changed. Additionally, some of the steps may be omitted depending on predefined conditions.

AMVP 모드에서의 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 유도 방법Method for deriving a predicted motion vector candidate list in AMVP mode

예측 움직임 벡터 후보 리스트 내의 예측 움직임 벡터 후보들의 최대 개수는 기정의될 수 있다. 기정의된 최대 개수를 N으로 표시한다. 예를 들면, 기정의된 최대 개수는 2일 수 있다.The maximum number of prediction motion vector candidates in the prediction motion vector candidate list may be predefined. The predefined maximum number is denoted by N. For example, the predefined maximum number may be 2.

움직임 정보(즉, 예측 움직임 벡터 후보)는 아래의 단계 1) 내지 단계 3)의 순서로 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다.Motion information (i.e., predicted motion vector candidate) may be added to the predicted motion vector candidate list in the order of steps 1) to 3) below.

단계 1) 공간적 후보들 중 가용한 공간적 후보들이 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다. 공간적 후보들은 제1 공간적 후보 및 제2 공간적 후보를 포함할 수 있다.Step 1) Available spatial candidates among spatial candidates may be added to the predicted motion vector candidate list. Spatial candidates may include a first spatial candidate and a second spatial candidate.

제1 공간적 후보는 A0, A1, 스케일된(scaled) A0 및 스케일된 A1 중 하나일 수 있다. 제2 공간적 후보는 B0, B1, B2, 스케일된 B0, 스케일된 B1 및 스케일된 B2 중 하나일 수 있다.The first spatial candidate may be one of A0, A1, scaled A0, and scaled A1. The second spatial candidate may be one of B0, B1, B2, scaled B0, scaled B1, and scaled B2.

가용한 공간적 후보들의 움직임 정보들은 제1 공간적 후보 및 제2 공간적 후보의 순서로 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 공간적 후보의 움직임 정보가 이미 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다. 말하자면, N의 값이 2인 경우, 제2 공간적 후보의 움직임 정보가 제1 공간적 후보의 움직임 정보와 동일하면 제2 공간적 후보의 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.Motion information of available spatial candidates may be added to the predicted motion vector candidate list in the order of the first spatial candidate and the second spatial candidate. At this time, if the motion information of the available spatial candidate overlaps with other motion information that already exists in the prediction motion vector candidate list, the motion information may not be added to the prediction motion vector candidate list. In other words, when the value of N is 2, if the motion information of the second spatial candidate is the same as the motion information of the first spatial candidate, the motion information of the second spatial candidate may not be added to the prediction motion vector candidate list.

추가되는 움직임 정보들은 최대 N 개일 수 있다.There may be a maximum of N pieces of added motion information.

단계 2) 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N보다 더 작고, 시간적 후보가 가용하면, 시간적 후보의 움직임 정보가 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다. 이 때, 가용한 시간적 후보의 움직임 정보가 이미 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.Step 2) If the number of motion information items in the predicted motion vector candidate list is smaller than N and a temporal candidate is available, the motion information of the temporal candidate may be added to the predicted motion vector candidate list. At this time, if the motion information of the available temporal candidate overlaps with other motion information that already exists in the predicted motion vector candidate list, the motion information may not be added to the predicted motion vector candidate list.

단계 3) 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 정보들의 개수가 N보다 더 작으면, 제로 벡터 움직임 정보가 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가될 수 있다.Step 3) If the number of motion information items in the predicted motion vector candidate list is smaller than N, zero vector motion information may be added to the predicted motion vector candidate list.

제로 벡터 움직임 정보는 하나 이상일 수 있다. 하나 이상의 제로 벡터 움직임 정보들의 참조 픽처 인덱스들은 서로 상이할 수 있다.There may be one or more zero vector motion information. Reference picture indices of one or more pieces of zero vector motion information may be different from each other.

부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 참조 픽처 인덱스를 변경하면서 순차적으로 제로 벡터 움직임 정보를 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할 수 있다.The encoding device 100 and/or the decoding device 200 may sequentially add zero vector motion information to the prediction motion vector candidate list while changing the reference picture index.

제로 벡터 움직임 정보가 이미 예측 움직임 벡터 후보 리스트 내에 존재하는 다른 움직임 정보와 중복되는 경우 상기의 제로 벡터 움직임 정보는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.If the zero vector motion information overlaps with other motion information that already exists in the prediction motion vector candidate list, the zero vector motion information may not be added to the prediction motion vector candidate list.

머지 리스트에 대해 전술된 제로 벡터 움직임 정보에 대한 설명은 제로 벡터 움직임 정보에도 적용될 수 있다. 중복되는 설명은 생략된다.The description of the zero vector motion information described above for the merge list can also be applied to the zero vector motion information. Redundant descriptions are omitted.

전술된 단계 1) 내지 단계 3)의 순서는 단지 예시적인 것으로, 단계들 간의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 또한, 단계들 중 일부는 기정의된 조건에 따라 생략될 수 있다.The order of steps 1) to 3) described above is merely exemplary, and the order between steps may be changed. Additionally, some of the steps may be omitted depending on predefined conditions.

도 12는 일 예에 따른 변환 및 양자화의 과정을 설명한다.Figure 12 explains the process of conversion and quantization according to an example.

도 12에 도시된 바와 같이 잔차 신호에 변환 및/또는 양자화 과정을 수행하여 양자화된 레벨이 생성될 수 있다.As shown in FIG. 12, a quantized level can be generated by performing a conversion and/or quantization process on the residual signal.

잔차 신호는 원본 블록과 예측 블록 간의 차분으로 생성될 수 있다. 여기에서, 예측 블록은 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 생성된 블록일 수 있다.The residual signal can be generated as the difference between the original block and the prediction block. Here, the prediction block may be a block generated by intra prediction or inter prediction.

잔차 신호는 양자화 과정의 일부인 변환 과정을 통해 주파수 도메인으로 변환될 수 있다.The residual signal can be converted to the frequency domain through a transformation process that is part of the quantization process.

변환을 위해 사용되는 변환 커널은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT) 타입(type) 2 (DCT-II) 등과 같은 다양한 DCT 커널 및 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform; DST) 커널을 포함할 수 있다.Transformation kernels used for transformation may include various DCT kernels such as Discrete Cosine Transform (DCT) type 2 (DCT-II) and Discrete Sine Transform (DST) kernels. .

이러한 변환 커널들은 잔차 신호에 대해 분리가능 변환(separable transform) 또는 2차원(2Dimensional; 2D) 비-분리가능 변환(non-separable transform)을 수행할 수 있다. 분리가능 변환은 잔차 신호에 대해 1차원(1Dimensional; 1D) 변환을 수평 방향 및 수직 방향의 각각에 수행하는 변환일 수 있다.These transform kernels can perform a separable transform or a 2Dimensional (2D) non-separable transform on the residual signal. The separable transformation may be a transformation that performs one-dimensional (1D) transformation on the residual signal in each of the horizontal and vertical directions.

1D 변환을 위해 적응적으로 사용되는 DCT 타입 및 DST 타입은 아래의 표 3 및 표 4에서 각각 표시된 것과 같이 DCT-II 외에도 DCT-V, DCT-VIII, DST-I 및 DST-VII를 포함할 수 있다.DCT types and DST types adaptively used for 1D conversion may include DCT-V, DCT-VIII, DST-I, and DST-VII in addition to DCT-II, as shown in Table 3 and Table 4 below, respectively. there is.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000003
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Figure PCTKR2023007985-appb-img-000004
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표 3 및 표 4에서 표시된 것과 같이, 변환에 사용될 DCT 타입 또는 DST 타입을 유도함에 있어서 변환 세트(transform set)가 사용될 수 있다. 각 변환 세트는 복수의 변환 후보들을 포함할 수 있다. 각 변환 후보는 DCT 타입 또는 DST 타입 등일 수 있다.As shown in Tables 3 and 4, a transform set can be used to derive the DCT type or DST type to be used for transformation. Each transformation set may include multiple transformation candidates. Each transformation candidate may be a DCT type or a DST type.

아래의 표 5는 인트라 예측 모드에 따라 수평 방향에 적용되는 변환 세트 및 수직 방향에 적용되는 변환 세트의 일 예를 나타낸다.Table 5 below shows an example of a transform set applied to the horizontal direction and a transform set applied to the vertical direction according to the intra prediction mode.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000005
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표 5에서는, 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라서 잔차 신호의 수평 방향에 적용되는 수직 방향 변환 세트의 번호 및 수평 방향 변환 세트의 번호가 표시되었다.In Table 5, the number of the vertical transformation set and the number of the horizontal transformation set applied to the horizontal direction of the residual signal according to the intra prediction mode of the target block are displayed.

표 5에서 예시된 것과 같이, 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라 수평 방향 및 수직 방향에 적용되는 변환 세트들이 기정의될 수 있다. 부호화 장치(100)는 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 잔차 신호에 대한 변환 및 역변환을 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 잔차 신호에 대한 역변환을 수행할 수 있다.As illustrated in Table 5, transformation sets applied to the horizontal and vertical directions may be predefined according to the intra prediction mode of the target block. The encoding device 100 may perform transformation and inverse transformation on the residual signal using the transformation included in the transformation set corresponding to the intra prediction mode of the target block. Additionally, the decoding apparatus 200 may perform inverse transformation on the residual signal using a transformation included in a transformation set corresponding to the intra prediction mode of the target block.

이러한 변환 및 역변환에 있어서, 잔차 신호에 적용되는 변환 세트는 표 3, 표 4 및 표 5에서 예시된 것과 같이 결정될 수 있고, 시그널링되지 않을 수 있다. 변환 지시 정보는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 변환 지시 정보는 잔차 신호에 적용되는 변환 세트가 포함하는 복수의 변환 후보들 중 어떤 변환 후보가 사용되는가를 지시하는 정보일 수 있다.For these transformations and inverse transformations, the set of transformations applied to the residual signal may be determined as illustrated in Tables 3, 4, and 5, and may be unsignaled. Transformation instruction information may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. Transformation instruction information may be information indicating which transform candidate is used among a plurality of transform candidates included in a transform set applied to the residual signal.

예를 들어, 대상 블록의 크기가 64x64 이하인 경우, 인트라 예측 모드에 따라 각각 3 개의 변환들을 갖는 변환 세트들이 구성될 수 있다. 수평 방향의 3 개의 변환들 및 수직 방향의 3 개의 변환들의 조합으로 인한 모두 9 개의 다중 변환 방법들 중에서 최적의 변환 방법이 선택될 수 있다. 이러한 최적의 변환 방법으로 잔차 신호를 부호화 및/또는 복호화함으로써 부호화 효율이 향상될 수 있다.For example, when the size of the target block is 64x64 or less, transform sets each having three transforms may be configured according to the intra prediction mode. The optimal transformation method can be selected among a total of 9 multiple transformation methods resulting from a combination of three transformations in the horizontal direction and three transformations in the vertical direction. Coding efficiency can be improved by encoding and/or decoding the residual signal using this optimal conversion method.

이 때, 수직 변환 및 수평 변환 중 적어도 하나 이상에 대해, 변환 세트에 속한 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지에 대한 정보가 엔트로피 부호화 및/또는 복호화될 수 있다. 이러한 정보의 부호화 및/또는 복호화를 위해 절삭된 단항(truncated unary) 이진화(binarization)가 사용될 수 있다.At this time, for at least one of the vertical transformation and the horizontal transformation, information about which transformation among the transformations belonging to the transformation set was used may be entropy encoded and/or decoded. Truncated unary binarization may be used to encode and/or decode this information.

전술된 것과 같이 다양한 변환들을 사용하는 방법은 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 생성된 잔차 신호에 적용될 수 있다.The method using various transforms as described above can be applied to a residual signal generated by intra prediction or inter prediction.

변환은 1차 변환 및 2차 변환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 잔차 신호에 대해서 1차 변환을 수행함으로써 변환 계수가 생성될 수 있고, 변환 계수에 2차 변환을 수행함으로써 2차 변환 계수가 생성될 수 있다.Transformation may include at least one of primary transformation and secondary transformation. A transform coefficient can be generated by performing a first-order transform on the residual signal, and a second-order transform coefficient can be generated by performing a second-order transform on the transform coefficient.

1차 변환은 주 변환(primary)으로 명명될 수 있다. 또한, 1차 변환은 적응적 다중 변환(Adaptive Multiple Transform; AMT)로 명명될 수 있다. AMT는 전술된 것과 같이 1D 방향들(즉, 수직 방향 및 수평 방향)의 각각에 대해 서로 다른 변환이 적용되는 것을 의미할 수 있다.A primary transformation may be named primary. Additionally, the first-order transform may be named Adaptive Multiple Transform (AMT). AMT may mean that different transformations are applied to each of the 1D directions (i.e., vertical and horizontal directions) as described above.

2차 변환은 1차 변환에 의해 생성된 변환 계수의 에너지 집중도를 향상시키기 위한 변환일 수 있다. 2차 변환도 1차 변환과 마찬가지로 분리가능 변환 또는 비-분리가능 변환일 수 있다. 비-분리가능 변환은 비-분리가능 2차 변환(Non-Separable Secondary Transform; NSST)일 수 있다.The secondary transformation may be a transformation to improve the energy concentration of the transformation coefficient generated by the primary transformation. Secondary transformations, like primary transformations, can be either separable transformations or non-separable transformations. The non-separable transform may be a Non-Separable Secondary Transform (NSST).

1차 변환은 기정의된 복수의 변환 방법들 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 일 예로, 기정의된 복수의 변환 방법들은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT), 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform; DST) 및 카루넨-루베 변환(Karhunen-Loeve Transform; KLT) 기반 변환 등을 포함할 수 있다.Primary transformation may be performed using at least one of a plurality of predefined transformation methods. For example, a plurality of predefined transformation methods include Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), and Karhunen-Loeve Transform (KLT)-based transformation, etc. It can be included.

또한, 1차 변환은 DCT 또는 DST를 정의하는 커널 함수에 따라서 다양한 변환 타입을 갖는 변환일 수 있다.Additionally, the first-order transformation may be a transformation with various transformation types depending on the kernel function that defines DCT or DST.

예를 들면, 변환 타입은 1) 대상 블록의 예측 모드(예를 들면, 인트라 예측 및 인터 예측 중 하나), 2) 대상 블록의 크기, 3) 대상 블록의 형태, 4) 대상 블록의 인트라 예측 모드, 5) 대상 블록의 성분(예를 들면, 루마 성분 및 크로마 성분 중 하나) 및 6) 대상 블록에 적용된 분할 타입(예를 들면, 쿼드 트리(Quad Tree: QT), 이진 트리(Binary Tree; BT) 및 삼진 트리(Ternary Tree; TT) 중 하나) 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.For example, the transformation type is 1) prediction mode of the target block (e.g., one of intra prediction and inter prediction), 2) size of the target block, 3) shape of the target block, 4) intra prediction mode of the target block. , 5) a component of the target block (e.g., one of the luma component and a chroma component), and 6) the partition type applied to the target block (e.g., Quad Tree (QT), Binary Tree (BT) ) and one of a Ternary Tree (TT).

예를 들면, 1차 변환은 아래의 표 6에서 제시된 변환 커널에 따른 DCT-2, DCT-5, DCT-7, DST-7, DST-1, DST-8 및 DCT-8과 같은 변환들을 포함할 수 있다. 표 6에서는 복수 변환 선택(Multiple Transform Selection; MTS)에 대한 다양한 변환 타입들 및 변환 커널 함수들이 예시되었다.For example, the first-order transformation includes transformations such as DCT-2, DCT-5, DCT-7, DST-7, DST-1, DST-8, and DCT-8 according to the transformation kernels shown in Table 6 below. can do. Table 6 illustrates various transform types and transform kernel functions for multiple transform selection (MTS).

MTS는 잔차 신호의 수평 및/또는 수직 방향에 대한 변환을 위해 하나 이상의 DCT 및/또는 DST 변환 커널의 조합이 선택되는 것을 의미할 수 있다.MTS may mean that a combination of one or more DCT and/or DST transformation kernels is selected to transform the residual signal in the horizontal and/or vertical directions.

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표 6에서, i 및 j는 0 이상 N-1 이하의 정수 값일 수 있다.In Table 6, i and j may be integer values between 0 and N-1.

1차 변환의 수행에 의해 생성된 변환 계수에 2차 변환(secondary transform)이 수행될 수 있다.A secondary transform may be performed on the transformation coefficient generated by performing the primary transformation.

1차 변환에서와 같이, 2차 변환에서도 변환 세트가 정의될 수 있다. 전술된 것과 같은 변환 세트를 유도 및/또는 결정하기 위한 방법들은 1차 변환뿐만 아니라 2차 변환에도 적용될 수 있다.As with first-order transformations, a set of transformations can be defined for second-order transformations. Methods for deriving and/or determining a set of transformations such as those described above can be applied to secondary transformations as well as primary transformations.

1차 변환 및 2차 변환은 특정된 대상에 대해서 결정될 수 있다.Primary transformation and secondary transformation can be determined for a specified target.

예를 들면, 1차 변환 및 2차 변환은 루마 성분 및 크로마 성분 중 하나 이상의 신호 성분에 적용될 수 있다. 1차 변환 및/또는 2차 변환의 적용 여부는 대상 블록 및/또는 이웃 블록에 대한 코딩 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 1차 변환 및/또는 2차 변환의 적용 여부는 대상 블록의 크기 및/또는 형태에 의해 결정될 수 있다.For example, a first-order transform and a second-order transform may be applied to one or more signal components of a luma component and a chroma component. Whether to apply the first transform and/or the second transform may be determined according to at least one of coding parameters for the target block and/or the neighboring block. For example, whether to apply primary transformation and/or secondary transformation may be determined by the size and/or shape of the target block.

부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)에서, 대상에게 사용되는 변환 방법을 지시하는 변환 정보는 특정된 정보를 사용함으로써 유도될 수 있다.In the encoding device 100 and the decoding device 200, conversion information indicating the conversion method to be used for the target can be derived by using specified information.

예를 들면, 변환 정보는 1차 변환 및/또는 2차 변환을 위해 사용될 변환의 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 변환 정보는 1차 변환 및/또는 2차 변환이 사용되지 않음을 나타낼 수도 있다.For example, the transformation information may include an index of the transformation to be used for primary transformation and/or secondary transformation. Alternatively, the transformation information may indicate that the primary transformation and/or secondary transformation is not used.

예를 들면, 1차 변환 및 2차 변환의 대상이 대상 블록일 때, 변환 정보가 지시하는 1차 변환 및/또는 2차 변환에 적용되는 변환 방법(들)은 대상 블록 및/또는 이웃 블록에 대한 코딩 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.For example, when the target of the primary transformation and secondary transformation is the target block, the transformation method(s) applied to the primary transformation and/or secondary transformation indicated by the transformation information is applied to the target block and/or neighboring blocks. It may be determined according to at least one of the coding parameters for.

또는, 특정된 대상에 대한 변환 방법을 지시하는 변환 정보는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 시그널링될 수도 있다.Alternatively, conversion information indicating a conversion method for a specified target may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.

예를 들면, 하나의 CU에 대하여 1차 변환의 사용 여부, 1차 변환을 가리키는 인덱스, 2차 변환의 사용 여부 및 2차 변환을 가리키는 인덱스 등이 복호화 장치(200)에서 변환 정보로서 유도될 수 있다. 또는, 하나의 CU에 대하여 1차 변환의 사용 여부, 1차 변환을 가리키는 인덱스, 2차 변환의 사용 여부 및 2차 변환을 가리키는 인덱스 등을 나타내는 변환 정보가 시그널링될 수 있다.For example, for one CU, whether the primary transform is used, an index indicating the primary transform, whether the secondary transform is used, and an index indicating the secondary transform, etc. can be derived as transformation information in the decoding device 200. there is. Alternatively, for one CU, transformation information indicating whether to use the primary transformation, an index indicating the primary transformation, whether to use the secondary transformation, and an index indicating the secondary transformation may be signaled.

1차 변환 및/또는 2차 변환의 수행에 의해 생성된 결과 또는 잔차 신호에 양자화를 수행함으로써 양자화된 변환 계수(즉, 양자화된 레벨)이 생성될 수 있다.A quantized transform coefficient (i.e., a quantized level) may be generated by performing quantization on a result or a residual signal generated by performing a first-order transform and/or a second-order transform.

도 13은 일 예에 따른 대각선 스캐닝을 나타낸다.13 shows diagonal scanning according to an example.

도 14는 일 예에 따른 수평 스캐닝을 나타낸다.14 shows horizontal scanning according to an example.

도 15는 일 예에 따른 수직 스캐닝을 나타낸다.15 shows vertical scanning according to one example.

양자화된 변환 계수들은 인트라 예측 모드, 블록 크기 및 블록 형태 중 적어도 하나에 따라서, (우상단(up-right)) 대각선 스캐닝, 수직 스캐닝 및 수평 스캐닝 중 적어도 하나에 따라서 스캐닝(scanning) 될 수 있다. 블록은 변환 유닛일 수 있다.The quantized transform coefficients may be scanned according to at least one of (up-right) diagonal scanning, vertical scanning, and horizontal scanning, according to at least one of intra prediction mode, block size, and block type. A block may be a transformation unit.

각 스캐닝은 특정된 시작 점에서 시작할 수 있고 특정된 종료 점에서 종료될 수 있다.Each scanning can start at a specified starting point and end at a specified ending point.

예를 들면, 도 13의 대각선 스캐닝을 이용하여 블록의 계수들을 스캔함으로써 양자화된 변환 계수들이 1차원 벡터 형태로 변경될 수 있다. 또는, 블록의 크기 및/또는 인트라 예측 모드에 따라 대각선 스캐닝 대신 도 14의 수평 스캐닝이나, 도 15의 수직 스캐닝이 사용될 수 있다.For example, by scanning the coefficients of a block using the diagonal scanning of FIG. 13, the quantized transform coefficients can be changed into a one-dimensional vector form. Alternatively, the horizontal scanning of FIG. 14 or the vertical scanning of FIG. 15 may be used instead of diagonal scanning, depending on the size of the block and/or the intra prediction mode.

수직 스캐닝은 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 것일 수 있다. 수평 스캐닝은 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 것일 수 있다.Vertical scanning may be scanning two-dimensional block-shaped coefficients in a column direction. Horizontal scanning may be scanning two-dimensional block-shaped coefficients in the row direction.

말하자면, 블록의 크기 및/또는 인터 예측 모드에 따라 대각선 스캐닝, 수직 스캐닝 및 수평 스캐닝 중 어떤 스캐닝이 사용될 것인지가 결정될 수 있다.That is, depending on the size of the block and/or the inter prediction mode, it may be determined which scanning among diagonal scanning, vertical scanning, and horizontal scanning will be used.

도 13, 도 14 및 도 15에서 도시된 것과 같이, 양자화된 변환 계수들은 대각선 방향, 수평 방향 또는 수직 방향에 따라 스캔될 수 있다.As shown in FIGS. 13, 14, and 15, the quantized transform coefficients can be scanned along the diagonal, horizontal, or vertical directions.

양자화된 변환 계수들은 블록 형태로 표현될 수 있다. 블록은 복수의 서브 블록들을 포함할 수 있다. 각 서브 블록은 최소 블록 크기 또는 최소 블록 형태에 따라 정의될 수 있다.Quantized transform coefficients can be expressed in block form. A block may include multiple sub-blocks. Each subblock can be defined according to the minimum block size or minimum block type.

스캐닝에 있어서, 스캐닝의 타입 또는 방향에 따른 스캐닝 순서는 우선 서브 블록들에 적용될 수 있다. 또한, 서브 블록 내의 양자화된 변환 계수들에 대해 스캐닝의 방향에 따른 스캐닝 순서가 적용될 수 있다.In scanning, the scanning order according to the type or direction of scanning can first be applied to sub-blocks. Additionally, a scanning order according to the direction of scanning may be applied to the quantized transform coefficients within the sub-block.

예를 들면, 도 13, 도 14 및 도 15에서 도시된 것과 같이, 대상 블록의 크기가 8x8일 때, 대상 블록의 잔차 신호에 대한 1차 변환, 2차 변환 및 양자화에 의해 양자화된 변환 계수들이 생성될 수 있다. 이후, 4 개의 4x4 서브 블록들에 대해 3가지의 스캐닝 순서들 중 하나의 스캐닝 순서가 적용될 수 있으며, 각 4x4 서브 블록에 대해서도 스캐닝 순서에 따라 양자화된 변환 계수들이 스캔될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 13, 14, and 15, when the size of the target block is 8x8, the transform coefficients quantized by the first transform, second transform, and quantization of the residual signal of the target block are can be created. Afterwards, one of three scanning orders can be applied to the four 4x4 sub-blocks, and quantized transform coefficients can be scanned for each 4x4 sub-block according to the scanning order.

부호화 장치(100)는 스캔된 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 부호화를 수행함으로써 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있고, 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수들을 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.The encoding device 100 may generate entropy-encoded quantized transform coefficients by performing entropy encoding on the scanned quantized transform coefficients, and generate a bitstream including the entropy-encoded quantized transform coefficients. .

복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수들을 추출할 수 있고, 엔트로피 부호화된 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 양자화된 변환 계수들을 생성할 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 역 스캐닝(inverse scanning)을 통해 2차원의 블록 형태로 정렬될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로서, (우상단) 대각 스캔, 수직 스캔 및 수평 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.The decoding device 200 can extract entropy-encoded quantized transform coefficients from a bitstream and generate quantized transform coefficients by performing entropy decoding on the entropy-encoded quantized transform coefficients. Quantized transformation coefficients can be arranged in a two-dimensional block form through inverse scanning. At this time, as a reverse scanning method, at least one of (upper right) diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be performed.

복호화 장치(200)에서는, 양자화된 변환 계수들에 역양자화가 수행될 수 있다. 2차 역변환의 수행 여부에 따라서, 역양자화의 수행에 의해 생성된 결과에 대하여 2차 역변환이 수행될 수 있다. 또한, 1차 역변환의 수행 여부에 따라서, 2차 역변환의 수행에 의해 생성된 결과에 대하여 1차 역변환이 수행될 수 있다. 2차 역변환의 수행에 의해 생성된 결과에 대하여 1차 역변환을 수행함으로써 재구축된 잔차 신호가 생성될 수 있다.In the decoding device 200, dequantization may be performed on the quantized transform coefficients. Depending on whether the secondary inverse transformation is performed, the secondary inverse transformation may be performed on the result generated by performing the inverse quantization. Additionally, depending on whether the first inversion is performed, the first inversion may be performed on the result generated by performing the second inversion. A reconstructed residual signal can be generated by performing a first-order inversion on the result generated by performing a second-order inversion.

인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 재구축된 루마 성분에 대해, 인-루프(in-loop) 필터링 전에 동적 범위(dynamic range)의 역매핑(inverse mapping)이 수행될 수 있다.For luma components reconstructed through intra prediction or inter prediction, inverse mapping of the dynamic range may be performed before in-loop filtering.

동적 범위는 16 개의 균등한 조각(piece)들로 분할될 수 있고, 각 조각에 대한 매핑 함수가 시그널링될 수 있다. 매핑 함수는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다.The dynamic range can be divided into 16 equal pieces, and a mapping function for each piece can be signaled. The mapping function can be signaled at the slice level or tile group level.

역매핑을 수행하기 위한 역매핑 함수는 매핑 함수에 기초하여 유도될 수 있다.A reverse mapping function for performing reverse mapping may be derived based on the mapping function.

인-루프 필터링, 참조 픽처의 저장 및 움직임 보상은 역매핑된 영역에서 수행될 수 있다.In-loop filtering, storage of reference pictures, and motion compensation can be performed in the demapped region.

인터 예측을 통해 생성된 예측 블록은 매핑 함수를 이용한 매핑에 의해 매핑된 영역으로 전환될 수 있고, 전환된 예측 블록이 재구축된 블록의 생성에 이용될 수 있다. 그러나, 인트라 예측은 매핑된 영역에서 수행되므로, 인트라 예측에 의해 생성된 예측 블록은 매핑 및/또는 역매핑 없이, 재구축된 블록의 생성에 이용될 수 있다.A prediction block generated through inter prediction can be converted into a mapped area by mapping using a mapping function, and the converted prediction block can be used to generate a reconstructed block. However, since intra prediction is performed in a mapped region, the prediction block generated by intra prediction can be used to generate a reconstructed block without mapping and/or demapping.

예를 들면, 대상 블록이 크로마 성분의 잔차 블록인 경우, 매핑된 영역의 크로마 성분에 대해 스케일링을 수행함으로써 잔차 블록이 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다.For example, if the target block is a residual block of a chroma component, the residual block can be converted to a demapped region by performing scaling on the chroma component of the mapped area.

스케일링이 가용한지 여부는 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 시그널링될 수 있다.Whether scaling is available can be signaled at the slice level or tile group level.

예를 들면, 스케일링은 루마 성분에 대한 매핑이 가용하고, 루마 성분의 분할 및 크로마 성분의 분할이 동일한 트리 구조를 따르는 경우에만 적용될 수 있다.For example, scaling can only be applied if mapping for the luma component is available and the splitting of the luma component and the splitting of the chroma component follow the same tree structure.

스케일링은 크로마 예측 블록에 대응하는 루마 예측 블록의 샘플들의 값들의 평균에 기초하여 수행될 수 있다. 이 때, 대상 블록이 인터 예측을 사용하는 경우, 루마 예측 블록은 매핑된 루마 예측 블록을 의미할 수 있다.Scaling may be performed based on the average of the values of samples of the luma prediction block corresponding to the chroma prediction block. At this time, if the target block uses inter prediction, the luma prediction block may mean a mapped luma prediction block.

루마 예측 블록의 샘플들의 값의 평균이 속하는 조각(piece)의 인덱스를 이용하여 룩-업 테이블을 참조함으로써, 스케일링에 필요한 값이 유도될 수 있다.The value required for scaling can be derived by referring to the look-up table using the index of the piece to which the average value of the samples of the luma prediction block belongs.

최종적으로 유도된 값을 이용하여 잔차 블록에 대한 스케일링을 수행함으로써, 잔차 블록은 역매핑된 영역으로 전환될 수 있다. 이후, 크로마 성분 블록에 대하여, 재구축, 인트라 예측, 인터 예측, 인-루프 필터링 및 참조 픽처의 저장은 역매핑된 영역에서 수행될 수 있다.By performing scaling on the residual block using the finally derived value, the residual block can be converted into a demapped area. Thereafter, for the chroma component block, reconstruction, intra prediction, inter prediction, in-loop filtering, and storage of the reference picture can be performed in the demapped region.

예를 들면, 이러한 루마 성분 및 크로마 성분의 매핑 및/또는 역매핑이 가용한지 여부를 나타내는 정보는 시퀀스 파라미터 셋을 통해 시그널링될 수 있다.For example, information indicating whether mapping and/or de-mapping of such luma components and chroma components is available may be signaled through a sequence parameter set.

대상 블록의 예측 블록은 블록 벡터에 기초하여 생성될 수 있다. 블록 벡터는 대상 블록 및 참조 블록 간의 위치 이동(displacement)을 나타낼 수 있다. 참조 블록은 대상 영상 내의 블록일 수 있다.The prediction block of the target block may be generated based on the block vector. A block vector may indicate displacement between a target block and a reference block. The reference block may be a block in the target image.

이와 같이, 대상 영상을 참조하여 예측 블록을 생성하는 예측 모드를 인트라 블록 카피(Intra Block Copy; IBC) 모드라고 칭할 수 있다.In this way, the prediction mode that generates a prediction block with reference to the target image may be called an intra block copy (IBC) mode.

IBC 모드는 특정된 크기의 CU에 적용될 수 있다. 예를 들면, IBC 모드는 MxN CU에 적용될 수 있다. 여기에서, M 및 N은 64의 이하일 수 있다.IBC mode can be applied to CUs of a specified size. For example, IBC mode can be applied to MxN CU. Here, M and N may be less than or equal to 64.

IBC 모드는 스킵 모드, 머지 모드 및 AMVP 모드 등을 포함할 수 있다. 스킵 모드 또는 머지 모드의 경우, 머지 후보 리스트가 구성될 수 있고, 머지 인덱스가 시그널링됨으로써 머지 후보 리스트의 머지 후보들 중에서 하나의 머지 후보가 특정될 수 있다. 특정된 머지 후보의 블록 벡터가 대상 블록의 블록 벡터로서 이용될 수 있다.IBC mode may include skip mode, merge mode, and AMVP mode. In the case of skip mode or merge mode, a merge candidate list may be constructed, and a merge index may be signaled, thereby specifying one merge candidate among the merge candidates in the merge candidate list. The block vector of the specified merge candidate can be used as the block vector of the target block.

AMVP 모드의 경우, 차분 블록 벡터가 시그널링될 수 있다. 또한, 예측 블록 벡터는 대상 블록의 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 또한, 어느 이웃 블록이 사용될지에 관한 인덱스가 시그널링될 수 있다.For AMVP mode, differential block vectors can be signaled. Additionally, the prediction block vector may be derived from the left neighboring block and the top neighboring block of the target block. Additionally, an index regarding which neighboring block will be used may be signaled.

IBC 모드의 예측 블록은 대상 CTU 또는 좌측 CTU에 포함될 수 있고, 기 재구축된 영역내의 블록으로 한정될 수 있다. 예를 들면, 블록 벡터의 값은 대상 블록의 예측 블록이 특정된 영역 내에 위치하도록 제한될 수 있다. 특정된 영역은 대상 블록이 포함된 64x64 블록보다 먼저 부호화 및/또는 복호화되는 3 개의 64x64 블록들의 영역일 수 있다. 이와 같이 블록 벡터의 값이 제한됨으로써, IBC 모드의 구현에 따른 메모리 소비 및 장치의 복잡도가 경감될 수 있다.The prediction block in IBC mode may be included in the target CTU or the left CTU, and may be limited to blocks within the previously reconstructed area. For example, the value of the block vector may be limited so that the prediction block of the target block is located within a specified area. The specified area may be an area of three 64x64 blocks that are encoded and/or decoded before the 64x64 block containing the target block. By limiting the value of the block vector in this way, memory consumption and device complexity according to the implementation of the IBC mode can be reduced.

도 16은 일 실시예에 따른 부호화 장치의 구조도이다.Figure 16 is a structural diagram of an encoding device according to an embodiment.

부호화 장치(1600)는 전술된 부호화 장치(100)에 대응할 수 있다.The encoding device 1600 may correspond to the encoding device 100 described above.

부호화 장치(1600)는 버스(1690)를 통하여 서로 통신하는 처리부(1610), 메모리(1630), 사용자 인터페이스(User Interface; UI) 입력 디바이스(1650), UI 출력 디바이스(1660) 및 저장소(storage)(1640)를 포함할 수 있다. 또한, 부호화 장치(1600)는 네트워크(1699)에 연결되는 통신부(1620)를 더 포함할 수 있다.The encoding device 1600 includes a processing unit 1610, a memory 1630, a user interface (UI) input device 1650, a UI output device 1660, and storage that communicate with each other through a bus 1690. (1640) may be included. Additionally, the encoding device 1600 may further include a communication unit 1620 connected to the network 1699.

처리부(1610)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 메모리(1630) 또는 저장소(1640)에 저장된 프로세싱(processing) 명령어(instruction)들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 처리부(1610)는 적어도 하나의 하드웨어 프로세서일 수 있다.The processing unit 1610 may be a semiconductor device that executes processing instructions stored in a central processing unit (CPU), memory 1630, or storage 1640. The processing unit 1610 may be at least one hardware processor.

처리부(1610)는 부호화 장치(1600)로 입력되거나, 부호화 장치(1600)에서 출력되거나, 부호화 장치(1600)의 내부에서 사용되는 신호, 데이터 또는 정보의 생성 및 처리를 수행할 수 있고, 신호, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단 등을 수행할 수 있다. 말하자면, 실시예에서 데이터 또는 정보의 생성 및 처리와, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단은 처리부(1610)에 의해 수행될 수 있다.The processing unit 1610 may generate and process signals, data, or information that are input to the encoding device 1600, output from the encoding device 1600, or used inside the encoding device 1600. Inspection, comparison, and judgment related to data or information can be performed. That is, in an embodiment, generation and processing of data or information, and inspection, comparison, and judgment related to the data or information may be performed by the processing unit 1610.

처리부(1610)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.The processing unit 1610 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, and an inverse quantization unit. It may include a unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.

인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190) 중 적어도 일부는 프로그램 모듈들일 수 있으며, 외부의 장치 또는 시스템과 통신할 수 있다. 프로그램 모듈들은 운영 체제, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 부호화 장치(1600)에 포함될 수 있다.Inter prediction unit 110, intra prediction unit 120, switch 115, subtractor 125, transform unit 130, quantization unit 140, entropy encoding unit 150, inverse quantization unit 160, At least some of the inverse transform unit 170, the adder 175, the filter unit 180, and the reference picture buffer 190 may be program modules and may communicate with an external device or system. Program modules may be included in the encoding device 1600 in the form of an operating system, application program module, and other program modules.

프로그램 모듈들은 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈 중 적어도 일부는 부호화 장치(1600)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다.Program modules may be physically stored on various known storage devices. Additionally, at least some of these program modules may be stored in a remote memory device capable of communicating with the encoding device 1600.

프로그램 모듈들은 일 실시예에 따른 기능 또는 동작을 수행하거나, 일 실시예에 따른 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴(routine), 서브루틴(subroutine), 프로그램, 오브젝트(object), 컴포넌트(component) 및 데이터 구조(data structure) 등을 포괄할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.Program modules are routines, subroutines, programs, objects, components, and data that perform a function or operation according to an embodiment or implement an abstract data type according to an embodiment. It may include data structures, etc., but is not limited thereto.

프로그램 모듈들은 부호화 장치(1600)의 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 수행되는 명령어(instruction) 또는 코드(code)로 구성될 수 있다.Program modules may be composed of instructions or codes that are executed by at least one processor of the encoding device 1600.

처리부(1610)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)의 명령어 또는 코드를 실행할 수 있다.The processing unit 1610 includes an inter prediction unit 110, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, a transform unit 130, a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, and an inverse quantization unit. Commands or codes of the unit 160, the inverse transform unit 170, the adder 175, the filter unit 180, and the reference picture buffer 190 can be executed.

저장부는 메모리(1630) 및/또는 저장소(1640)를 나타낼 수 있다. 메모리(1630) 및 저장소(1640)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들면, 메모리(1630)는 롬(ROM)(1631) 및 램(RAM)(1632) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The storage unit may represent memory 1630 and/or storage 1640. Memory 1630 and storage 1640 may be various types of volatile or non-volatile storage media. For example, the memory 1630 may include at least one of ROM 1631 and RAM 1632.

저장부는 부호화 장치(1600)의 동작을 위해 사용되는 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 실시예에서, 부호화 장치(1600)가 갖는 데이터 또는 정보는 저장부 내에 저장될 수 있다.The storage unit may store data or information used for the operation of the encoding device 1600. In an embodiment, data or information held by the encoding device 1600 may be stored in the storage unit.

예를 들면, 저장부는 픽처, 블록, 리스트, 움직임 정보, 인터 예측 정보 및 비트스트림 등을 저장할 수 있다.For example, the storage unit can store pictures, blocks, lists, motion information, inter prediction information, and bitstreams.

부호화 장치(1600)는 컴퓨터에 의해 독출(read)될 수 있는 기록 매체를 포함하는 컴퓨터 시스템에서 구현될 수 있다.The encoding device 1600 may be implemented in a computer system that includes a recording medium that can be read by a computer.

기록 매체는 부호화 장치(1600)가 동작하기 위해 요구되는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있다. 메모리(1630)는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있고, 적어도 하나의 모듈이 처리부(1610)에 의하여 실행되도록 구성될 수 있다.The recording medium may store at least one module required for the encoding device 1600 to operate. The memory 1630 may store at least one module, and the at least one module may be configured to be executed by the processing unit 1610.

부호화 장치(1600)의 데이터 또는 정보의 통신과 관련된 기능은 통신부(1620)를 통해 수행될 수 있다.Functions related to communication of data or information of the encoding device 1600 may be performed through the communication unit 1620.

예를 들면, 통신부(1620)는 비트스트림을 후술될 복호화 장치(1700)로 전송할 수 있다.For example, the communication unit 1620 may transmit a bitstream to the decoding device 1700, which will be described later.

도 17은 일 실시예에 따른 복호화 장치의 구조도이다.Figure 17 is a structural diagram of a decoding device according to an embodiment.

복호화 장치(1700)는 전술된 복호화 장치(200)에 대응할 수 있다.The decoding device 1700 may correspond to the decoding device 200 described above.

복호화 장치(1700)는 버스(1790)를 통하여 서로 통신하는 처리부(1710), 메모리(1730), 사용자 인터페이스(User Interface; UI) 입력 디바이스(1750), UI 출력 디바이스(1760) 및 저장소(storage)(1740)를 포함할 수 있다. 또한, 복호화 장치(1700)는 네트워크(1799)에 연결되는 통신부(1720)를 더 포함할 수 있다.The decryption device 1700 includes a processing unit 1710, a memory 1730, a user interface (UI) input device 1750, a UI output device 1760, and storage that communicate with each other through a bus 1790. (1740). Additionally, the decryption device 1700 may further include a communication unit 1720 connected to the network 1799.

처리부(1710)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 메모리(1730) 또는 저장소(1740)에 저장된 프로세싱(processing) 명령어(instruction)들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 처리부(1710)는 적어도 하나의 하드웨어 프로세서일 수 있다.The processing unit 1710 may be a semiconductor device that executes processing instructions stored in a central processing unit (CPU), memory 1730, or storage 1740. The processing unit 1710 may be at least one hardware processor.

처리부(1710)는 복호화 장치(1700)로 입력되거나, 복호화 장치(1700)에서 출력되거나, 복호화 장치(1700)의 내부에서 사용되는 신호, 데이터 또는 정보의 생성 및 처리를 수행할 수 있고, 신호, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단 등을 수행할 수 있다. 말하자면, 실시예에서 데이터 또는 정보의 생성 및 처리와, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단은 처리부(1710)에 의해 수행될 수 있다.The processing unit 1710 may generate and process signals, data, or information that are input to the decoding device 1700, output from the decoding device 1700, or used inside the decoding device 1700. Inspection, comparison, and judgment related to data or information can be performed. That is, in an embodiment, generation and processing of data or information, and inspection, comparison, and judgment related to the data or information may be performed by the processing unit 1710.

처리부(1710)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.The processing unit 1710 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, a switch 245, an adder 255, and a filter. It may include a unit 260 and a reference picture buffer 270.

엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270) 중 적어도 일부는 프로그램 모듈들일 수 있으며, 외부의 장치 또는 시스템과 통신할 수 있다. 프로그램 모듈들은 운영 체제, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 복호화 장치(1700)에 포함될 수 있다.Entropy decoding unit 210, inverse quantization unit 220, inverse transform unit 230, intra prediction unit 240, inter prediction unit 250, switch 245, adder 255, filter unit 260, and At least some of the reference picture buffers 270 may be program modules and may communicate with an external device or system. Program modules may be included in the decryption device 1700 in the form of an operating system, application program module, and other program modules.

프로그램 모듈들은 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈 중 적어도 일부는 복호화 장치(1700)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다.Program modules may be physically stored on various known storage devices. Additionally, at least some of these program modules may be stored in a remote memory device capable of communicating with the decoding device 1700.

프로그램 모듈들은 일 실시예에 따른 기능 또는 동작을 수행하거나, 일 실시예에 따른 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴(routine), 서브루틴(subroutine), 프로그램, 오브젝트(object), 컴포넌트(component) 및 데이터 구조(data structure) 등을 포괄할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.Program modules are routines, subroutines, programs, objects, components, and data that perform a function or operation according to an embodiment or implement an abstract data type according to an embodiment. It may include data structures, etc., but is not limited thereto.

프로그램 모듈들은 복호화 장치(1700)의 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 수행되는 명령어(instruction) 또는 코드(code)로 구성될 수 있다.Program modules may be composed of instructions or codes that are executed by at least one processor of the decoding device 1700.

처리부(1710)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 스위치(245), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)의 명령어 또는 코드를 실행할 수 있다.The processing unit 1710 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, an inter prediction unit 250, a switch 245, an adder 255, and a filter. Instructions or codes of the unit 260 and the reference picture buffer 270 may be executed.

저장부는 메모리(1730) 및/또는 저장소(1740)를 나타낼 수 있다. 메모리(1730) 및 저장소(1740)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들면, 메모리(1730)는 롬(ROM)(1731) 및 램(RAM)(1732) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The storage unit may represent memory 1730 and/or storage 1740. Memory 1730 and storage 1740 may be various types of volatile or non-volatile storage media. For example, the memory 1730 may include at least one of ROM 1731 and RAM 1732.

저장부는 복호화 장치(1700)의 동작을 위해 사용되는 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 실시예에서, 복호화 장치(1700)가 갖는 데이터 또는 정보는 저장부 내에 저장될 수 있다.The storage unit may store data or information used for the operation of the decoding device 1700. In an embodiment, data or information held by the decoding device 1700 may be stored in the storage unit.

예를 들면, 저장부는 픽처, 블록, 리스트, 움직임 정보, 인터 예측 정보 및 비트스트림 등을 저장할 수 있다.For example, the storage unit can store pictures, blocks, lists, motion information, inter prediction information, and bitstreams.

복호화 장치(1700)는 컴퓨터에 의해 독출(read)될 수 있는 기록 매체를 포함하는 컴퓨터 시스템에서 구현될 수 있다.The decryption device 1700 may be implemented in a computer system that includes a recording medium that can be read by a computer.

기록 매체는 복호화 장치(1700)가 동작하기 위해 요구되는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있다. 메모리(1730)는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있고, 적어도 하나의 모듈이 처리부(1710)에 의하여 실행되도록 구성될 수 있다.The recording medium may store at least one module required for the decoding device 1700 to operate. The memory 1730 may store at least one module, and the at least one module may be configured to be executed by the processing unit 1710.

복호화 장치(1700)의 데이터 또는 정보의 통신과 관련된 기능은 통신부(1720)를 통해 수행될 수 있다.Functions related to communication of data or information of the decryption device 1700 may be performed through the communication unit 1720.

예를 들면, 통신부(1720)는 부호화 장치(1600)로부터 비트스트림을 수신할 수 있다.For example, the communication unit 1720 may receive a bitstream from the encoding device 1600.

이하에서, 처리부는 부호화 장치(1600)의 처리부(1610) 및/또는 복호화 장치(1700)의 처리부(1710)를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 예측에 관한 기능에 있어서, 처리부는 스위치(115) 및/또는 스위치(245)를 나타낼 수 있다. 인터 예측에 관한 기능에 있어서, 처리부는 인터 예측부(110), 감산기(125) 및 가산기(175)를 나타낼 수 있으며, 인터 예측부(250) 및 가산기(255)를 나타낼 수 있다. 인트라 예측에 관한 기능에 있어서, 처리부는 인트라 예측부(120), 감산기(125) 및 가산기(175)를 나타낼 수 있으며, 인트라 예측부(240) 및 가산기(255)를 나타낼 수 있다. 변환에 관한 기능에 있어서, 처리부는 변환부(130) 및 역변환부(170)를 나타낼 수 있으며, 역변환부(230)를 나타낼 수 있다. 양자화에 관한 기능에 있어서, 처리부는 양자화부(140) 및 역양자화부(160)를 나타낼 수 있으며, 역양자화부(220)를 나타낼 수 있다. 엔트로피 부호화 및/또는 복호화에 관한 기능에 있어서, 처리부는 엔트로피 부호화부(150) 및/또는 엔트로피 복호화부(210)를 나타낼 수 있다. 필터링에 관한 기능에 있어서, 처리부는 필터부(180) 및/또는 필터부(260)를 나타낼 수 있다. 참조 픽처에 관한 기능에 있어서, 처리부는 참조 픽처 버퍼(190) 및/또는 참조 픽처 버퍼(270)를 나타낼 수 있다.Hereinafter, the processing unit may refer to the processing unit 1610 of the encoding device 1600 and/or the processing unit 1710 of the decoding device 1700. For example, for functions related to prediction, the processing unit may represent switch 115 and/or switch 245. In functions related to inter prediction, the processing unit may represent an inter prediction unit 110, a subtractor 125, and an adder 175, and may represent an inter prediction unit 250 and an adder 255. In functions related to intra prediction, the processing unit may represent an intra prediction unit 120, a subtractor 125, and an adder 175, and may represent an intra prediction unit 240 and an adder 255. In functions related to transformation, the processing unit may represent a transformation unit 130 and an inverse transformation unit 170, and may indicate an inverse transformation unit 230. In functions related to quantization, the processing unit may represent a quantization unit 140 and an inverse quantization unit 160, and may represent an inverse quantization unit 220. In functions related to entropy encoding and/or decoding, the processing unit may represent an entropy encoding unit 150 and/or an entropy decoding unit 210. In functions related to filtering, the processing unit may represent a filter unit 180 and/or a filter unit 260. For functions related to reference pictures, the processing unit may represent a reference picture buffer 190 and/or a reference picture buffer 270.

인공 신경망 기반의 영상 부호화 기술은, 입력 영상 자체를 한 번에 부호화하고 복호화하는데, 입력 영상을 은닉 벡터로 변환하고 은닉 벡터의 성분들을 양자화한 후 인공 신경망 기반의 확률 모형을 통해 엔트로피 부호화를 진행하여 부호화기에서 복호화기로 부호화된 비트스트림을 전송하는 구조이다. 이러한 이유로, 고해상도 영상의 경우, 한정된 하드웨어 자원을 가진 시스템 환경에서는 부호화와 복호화를 진행하기 어려운 단점이 있다.Artificial neural network-based image coding technology encodes and decodes the input image itself at once, converting the input image into a hidden vector, quantizing the components of the hidden vector, and then performing entropy coding through an artificial neural network-based probability model. This is a structure that transmits the encoded bitstream from the encoder to the decoder. For this reason, in the case of high-resolution images, there is a disadvantage in that it is difficult to encode and decode in a system environment with limited hardware resources.

이러한 점을 고려하여, 입력 영상을 블록 단위로 분할하고 각 블록을 인공 신경망을 이용하여 부호화 및 복호화하는데, 이를 블록 기반 인공 신경망 기반의 영상 부호화 기술이라 한다.Taking this into consideration, the input image is divided into blocks and each block is encoded and decoded using an artificial neural network. This is called a block-based artificial neural network-based image encoding technology.

하지만, 이러한 블록 기반 인공 신경망을 이용하는 영상 부호화 기술도 블록 주변 정보를 이용할 수 없는 한계가 있기 때문에, 부호화 성능을 올리기 어렵다.However, the image coding technology using this block-based artificial neural network also has a limitation in that it cannot use information surrounding the block, making it difficult to improve coding performance.

이 명세서의 실시예는, 블록 기반 인공 신경망 기반의 영상 부호화 기술에 각 단위 블록의 특성에 따라 서로 다른 부호화 방법을 적용함으로써 종래 부호화 방법보다 더 높은 효율을 달성한다.The embodiment of this specification achieves higher efficiency than the conventional encoding method by applying different encoding methods according to the characteristics of each unit block to the block-based artificial neural network-based image encoding technology.

서로 다른 부호화 방법으로는 각 단위 블록을 여러 개의 하위 블록으로 분할하여 부호화하는 모드나 단위 블록을 하나의 블록으로 다운스케일링하여 부호화 하는 모드를 사용할 수 있다.Different encoding methods include a mode in which each unit block is divided into several sub-blocks and encoded, or a mode in which the unit block is downscaled into one block and encoded.

먼저, 인공 신경망 기반의 영상 부호화 방법에 대해서 설명한다.First, an artificial neural network-based image encoding method will be described.

도 18은 인공 신경망 기반의 영상 부호화/복호화 구조를 도시한 것이다.Figure 18 shows an artificial neural network-based image encoding/decoding structure.

인공 신경망 기반 부호화기는, 부호화하려는 입력 영상(x)을 은닉 벡터 변환 신경망을 통해 은닉 벡터(y)로 변환하고, 은닉 벡터의 각 성분을 양자화하고(

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000007
), 양자화된 은닉 벡터를 은닉 벡터 확률 모형 기반의 엔트로피 부호화를 통해 비트스트림으로 변환한 후, 인공 신경망 기반 복호화기로 전송한다.The artificial neural network-based encoder converts the input image (x) to be encoded into a hidden vector (y) through a hidden vector transformation neural network, quantizes each component of the hidden vector (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000007
), the quantized hidden vector is converted into a bitstream through entropy coding based on the hidden vector probability model, and then transmitted to an artificial neural network-based decoder.

인공 신경망 기반 복호화기는, 인공 신경망 기반 부호화기로부터 전송되는 비트스트림을 다시 은닉 벡터 확률 모형 기반으로 엔트로피 복호화를 하여 양자화된 은닉 벡터로 복원하고(

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000008
), 양자화된 은닉 벡터를 은닉 벡터 복원 신경망의 입력으로 하여 입력 영상과 같은 차원의 복원 영상(
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000009
)을 출력한다.The artificial neural network-based decoder performs entropy decoding on the bitstream transmitted from the artificial neural network-based encoder again based on the hidden vector probability model to restore it to a quantized hidden vector (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000008
), a restored image of the same dimension as the input image (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000009
) is output.

도 18에서 점선으로 표시된 블록은 학습 가능한 파라미터 또는 신경망을 의미한다. 학습 가능한 파라미터와 신경망은 손실 함수와 역전파 알고리즘(Backpropagation algorithm)을 통해 학습될 수 있다.In FIG. 18, blocks indicated by dotted lines indicate learnable parameters or neural networks. Learnable parameters and neural networks can be learned through loss functions and backpropagation algorithms.

손실 함수는 입력 영상과 복원 영상 사이의 MSE(Mean Square Error)와 은닉 벡터 확률 모형

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000010
을 통해 계산된 엔트로피
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000011
을 모두 포함하며, 이렇게 복원 영상의 화질과 비트 양을 모두 고려한 최적화 방법을 율-왜곡 최적화(Rate-distortion optimization)이라 하고, 여기서 E는 기대 값(Expectation)을 의미한다.The loss function is the MSE (Mean Square Error) between the input image and the restored image and the hidden vector probability model.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000010
Entropy calculated through
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000011
Includes both, and this optimization method that takes into account both the image quality and bit quantity of the restored image is called rate-distortion optimization, where E stands for expectation.

도 19는 은닉 벡터 변환 신경망의 일 예를 도시한 것이고, 도 20은 은닉 벡터 복원 신경망의 일 예를 도시한 것이다.Figure 19 shows an example of a hidden vector transformation neural network, and Figure 20 shows an example of a hidden vector restoration neural network.

은닉 벡터 변환 신경망은 영상을 입력으로 받아 은닉 벡터를 출력하는 신경망이고, 은닉 벡터 복원 신경망은 양자화된 은닉 벡터를 입력으로 받아 복원 영상을 출력하는 신경망이다.The hidden vector transformation neural network is a neural network that receives an image as input and outputs a hidden vector, and the hidden vector restoration neural network is a neural network that receives a quantized hidden vector as input and outputs a restored image.

일반적으로 입력 영상은 RGB 또는 YCbCr의 세 개의 채널과 높이, 너비로 이루어진 3차원 영상 정보이고, 은닉 벡터는 일반적으로 채널의 수(N=128 또는 192 등)가 더 많아지고 높이(H)와 너비(W)가 더 작아지는 특징 맵(Feature map)이다.In general, the input image is three-dimensional image information consisting of three channels of RGB or YCbCr, height, and width, and the hidden vector generally has a larger number of channels (N=128 or 192, etc.) and height (H) and width. (W) is a feature map that becomes smaller.

입력 영상은 2차원 영상 정보 또는 N개의 채널을 갖는 3차원 영상 정보일 수 있다. 예를 들어, 입력 영상은 RGB 또는 YCbCr의 3개의 채널로 구성될 수 있다. 여기서 N은 1, 2, 3 또는 양의 정수일 수 있다.The input image may be 2D image information or 3D image information with N channels. For example, an input image may consist of three channels: RGB or YCbCr. Here, N can be 1, 2, 3, or a positive integer.

은닉 벡터는 M개의 채널을 갖는 특징 맵(Feature map)을 의미할 수 있다. M은 64, 128, 192 또는 양의 정수일 수 있다. 예를 들어, 은닉 벡터의 너비 및 높이는 각각 입력 영상의 너비 및 높이와 동일할 수 있다. 또는, 예를 들어, 은닉 벡터의 너비 및 높이 중 적어도 하나는 입력 영상의 너비 및 높이보다 작을 수 있다.A hidden vector may mean a feature map with M channels. M can be 64, 128, 192, or any positive integer. For example, the width and height of the hidden vector may be the same as the width and height of the input image, respectively. Or, for example, at least one of the width and height of the hidden vector may be smaller than the width and height of the input image.

은닉 벡터 변환 신경망(

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000012
)를 예시한 도 19에서, 5x5 커널(kernel)을 가진 컨볼루션 층(Convolution layer)을 스트라이드(Stride) 2로 사용하고, 3개의 GDN(Generalized Divisive Normalization) 층을 사용한다. GDN은 얕은 신경망에서 높은 효율을 보이는 비선형 층이다.Hidden vector transformation neural network (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000012
), a convolution layer with a 5x5 kernel is used with a stride of 2, and three Generalized Divisive Normalization (GDN) layers are used. GDN is a nonlinear layer that shows high efficiency in shallow neural networks.

은닉 벡터 변환 신경망에서 컨볼루션 층에 사용하는 커널과 스트라이드 크기 및 이에 따른 컨볼루션 층과 GDN의 개수는 율-왜곡 최적화 및/또는 지원하는 하드웨어의 자원을 고려하여 변경할 수 있다.In a hidden vector transformation neural network, the size of the kernel and stride used in the convolution layer and the corresponding number of convolution layers and GDN can be changed in consideration of rate-distortion optimization and/or supporting hardware resources.

주어진 시간 안에 계산이 충분히 가능한 하드웨어나 시스템 환경의 경우, 큰 크기의 커널, 작은 값의 스트라이드 및 많은 개수의 컨볼루션 층과 GDN을 사용할 수 있는 반면, 주어진 계산 환경이 열악한 경우 반대로 커널 크기를 줄이고 스트라이드를 크게 하여 적은 개수의 컨볼루션 층과 GDN을 사용할 수밖에 없다.In the case of a hardware or system environment where calculations are sufficiently possible within a given time, a large-sized kernel, a small-valued stride, and a large number of convolutional layers and GDN can be used. On the other hand, if the given calculation environment is poor, on the contrary, reduce the kernel size and stride By increasing , there is no choice but to use a small number of convolutional layers and GDN.

또한, 복수 개의 컨볼루션 층을 사용하는 구조에서, 컨볼루션 층마다 서로 다른 크기의 커널 및/또는 다른 크기의 스트라이드를 사용하거나, 또는 적어도 하나의 컨볼루션 층에 다른 컨볼루션 층과는 다른 크기의 커널 및/또는 다른 크기의 스트라이드를 사용할 수도 있다.Additionally, in a structure using multiple convolutional layers, each convolutional layer uses a different-sized kernel and/or a different-sized stride, or at least one convolutional layer uses a different-sized kernel than the other convolutional layers. You can also use kernels and/or strides of different sizes.

은닉 벡터 복원 신경망(

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000013
)을 예시한 도 20에서, 은닉 벡터 변환 신경망의 컨볼루션 층을 전치 컨볼루션 층(Transposed convolution layer)으로 대체하고, 비선형 층으로 IGDN(Inverse Generalized Divisive Normalization)을 사용하여 구현한다.Hidden vector restoration neural network (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000013
), the convolution layer of the hidden vector transformation neural network is replaced with a transposed convolution layer, and the non-linear layer is implemented using Inverse Generalized Divisive Normalization (IGDN).

변환 신경망에서 생성한 은닉 벡터는 양자화된 상태로 복원 신경망으로 전송된다.The hidden vector generated by the transformation neural network is transmitted to the restoration neural network in a quantized state.

양자화는 특정 범위 내의 값을 특정 값으로 매핑하는 것으로, 표현할 수 있는 값의 가지 수를 한정할 때 사용할 수 있다. 양자화는 크게 균등 양자화와 비균등 양자화로 나눌 수 있는데, 균등 양자화는 특정 값으로 매핑되는 범위가 모두 같은 경우이고, 비균등 양자화는 하나의 값마다 매핑되는 범위가 다를 수 있다.Quantization is the mapping of values within a specific range to a specific value, and can be used to limit the number of values that can be expressed. Quantization can be broadly divided into uniform quantization and non-uniform quantization. Uniform quantization is when the range mapped to a specific value is the same, and non-uniform quantization is when the mapped range for each value can be different.

인공 신경망 기반의 영상 부호화에서도 은닉 벡터의 성분 값을 양자화하게 되는데, 은닉 벡터 변환 신경망이 비선형 변환을 보장해 주기 때문에 균등 양자화를 주로 사용한다.In artificial neural network-based image coding, the component values of the hidden vector are also quantized. Uniform quantization is mainly used because the hidden vector transformation neural network guarantees non-linear transformation.

특히 인공 신경망 기반의 영상 부호화에서 양자화는, 역전파 알고리즘을 사용할 수 있도록, 인공 신경망을 학습시키는 학습 시점(Training time)에는 양자화 대신 -0.5와 0.5 사이의 균등 노이즈(Uniform noise)를 더하는 과정(수학식 1)으로 대체할 수 있고, 학습된 인공 신경망을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대한 예측이나 분류를 수행하는 추론 시점(Inference time)에는 반올림 연산(수학식 2)을 사용하여 대체할 수 있다. 여기서, 추론은 영상 복호화 과정에도 수행될 수 있는데, 인공 신경망을 기반으로 부호화된 영상을 복호화할 때 양자화된 은닉 벡터의 역양자화는 반올림 연산을 통해 이루어질 수 있다.In particular, in artificial neural network-based image coding, quantization is a process of adding uniform noise between -0.5 and 0.5 instead of quantization at the training time when training the artificial neural network so that the backpropagation algorithm can be used (mathematics) It can be replaced with Equation 1), and it can be replaced using a rounding operation (Equation 2) at the inference time when prediction or classification of new input data is performed using a learned artificial neural network. Here, inference can also be performed in the image decoding process. When decoding an image encoded based on an artificial neural network, dequantization of the quantized hidden vector can be performed through a rounding operation.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000014
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000014

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000015
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000015

수학식 1과 2에서,

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000016
는 균등 노이즈가 더해진 은닉 벡터,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000017
는 양자화된 은닉 벡터,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000018
는 균등 분포(Uniform distribution), Round()는 반올림 연산이다.In equations 1 and 2,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000016
is the hidden vector with uniform noise added,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000017
is the quantized hidden vector,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000018
is Uniform distribution, and Round() is a rounding operation.

또한, 양자화된 은닉 벡터는 엔트로피 부호화된 상태로 복원 신경망으로 전송된다.Additionally, the quantized hidden vector is transmitted to the restoration neural network in an entropy-encoded state.

엔트로피 부호화는 확률 변수의 발생 값에 대한 확률 분포를 알고 있을 때 엔트로피 기반으로 부호화를 진행하는 것으로, 산술 부호화(Arithmetic coding)를 예로 들 수 있다.Entropy coding is to perform entropy-based coding when the probability distribution for the occurrence value of a random variable is known. Arithmetic coding is an example.

인공 신경망 기반의 영상 부호화 방법들은 부호화기와 복호화기에서 각각 양자화된 은닉 벡터에 대한 엔트로피 부호화와 엔트로피 복호화를 진행한다.Artificial neural network-based image coding methods perform entropy coding and entropy decoding on quantized hidden vectors in the encoder and decoder, respectively.

은닉 벡터의 엔트로피 부호화 및 복호화는 은닉 벡터 확률 모형(즉, 엔트로피 모형)

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000019
를 통해 이루어지며,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000020
는 학습 가능한 파라미터 또는 신경망을 통해 추정된 확률 분포로 설계할 수 있다.Entropy encoding and decoding of hidden vectors is achieved using the hidden vector probability model (i.e., entropy model).
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000019
This is done through
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000020
can be designed with learnable parameters or probability distributions estimated through a neural network.

은닉 벡터 확률 모형은 은닉 벡터의 각 성분

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000021
가 서로 독립적이라는 가정에서 수학식 3과 같이 설계할 수 있다.The hidden vector probability model is for each component of the hidden vector
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000021
It can be designed as shown in Equation 3 under the assumption that are independent of each other.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000022
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000022

또한 (-1/2, 1/2) 내의 균등 노이즈가 더해진 은닉 벡터의 확률 모형(수학식 4)과 양자화된 은닉 벡터의 확률 모형(수학식 5)은 은닉 벡터의 확률 모형과 균등 분포

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000023
사이의 컨볼루션 연산으로 표현될 수 있다.In addition, the probability model of the hidden vector with uniform noise in (-1/2, 1/2) (Equation 4) and the probability model of the quantized hidden vector (Equation 5) are the probability model of the hidden vector and the uniform distribution.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000023
It can be expressed as a convolution operation between

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000024
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000024

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000025
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000025

수학식 4와 5에서, *는 컨볼루션 연산이고, 특별한 지시 사항이 없으면 은닉 벡터 확률 모형은 양자화된 은닉 벡터의 확률 모형을 의미한다.In Equations 4 and 5, * is a convolution operation, and unless otherwise specified, the hidden vector probability model refers to the probability model of the quantized hidden vector.

은닉 벡터의 확률 모형은 크게 입력 영상에 독립적인 확률 모형과 입력 영상에 종속적인 확률 모형으로 나눌 수 있다. 전자의 경우 모든 입력 영상에 대해 동일한 확률 모형을 사용하는 것이고, 후자의 경우 추가적인 신경망 구조를 포함하며 이를 통해 입력 영상에 따라 확률 모형을 다르게 추정하여 사용하는 것이다.The probability model of the hidden vector can be roughly divided into a probability model that is independent of the input image and a probability model that is dependent on the input image. In the former case, the same probability model is used for all input images, and in the latter case, an additional neural network structure is included, and through this, the probability model is estimated and used differently depending on the input image.

일반적으로 은닉 벡터의 확률 모형이 입력 영상에 종속적인 경우가 그렇지 않은 경우보다 부호화 효율이 뛰어나기 때문에, 주로 사용되고 있다.In general, the case where the probability model of the hidden vector is dependent on the input image has better encoding efficiency than when it is not, so it is mainly used.

은닉 벡터 확률 모형은 모수적(Parametric) 모형 또는 비모수적(Non-parametric) 모형으로 설계될 수 있다. 모수적 모형의 경우 가우시안 분포(Gaussian distribution) 또는 라플라스 분포(Laplacian distribution) 등을 사용할 수 있고, 비모수적 모형의 경우 학습 가능한 파라메터들의 산술 연산 결과와 비선형 함수를 적절히 사용하여 구현할 수 있다.The hidden vector probability model can be designed as a parametric model or a non-parametric model. In the case of a parametric model, Gaussian distribution or Laplacian distribution can be used, and in the case of a non-parametric model, it can be implemented by appropriately using arithmetic operation results of learnable parameters and nonlinear functions.

도 18은 은닉 벡터의 확률 모형이 입력 영상에 독립적인 경우의 예시로 볼 수 있다.Figure 18 can be seen as an example of a case where the probability model of the hidden vector is independent of the input image.

수학식 6은 은닉 벡터 확률 모형의 일 예로, 학습 가능한 파라미터 μ, σ를 이용하여 라플라스 분포로 설계한 은닉 벡터 확률 모형이다.Equation 6 is an example of a hidden vector probability model, which is designed with a Laplace distribution using learnable parameters μ and σ.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000026
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000026

수학식 6에서, Lap는 라플라스 분포를 의미하며, μ와 σ는 라플라스 분포의 매개 변수인 평균(Mean)과 스케일(Scale) 정보로, 은닉 벡터와 동일한 차원을 가질 수 있다.며

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000027
는 각각
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000028
의 각 성분들을 의미한다. 여기서, 차원은 채널의 수를 의미할 수 있다.In Equation 6, Lap means the Laplace distribution, and μ and σ are the mean and scale information, which are parameters of the Laplace distribution, and can have the same dimension as the hidden vector.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000027
are respectively
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000028
refers to each component of Here, the dimension may mean the number of channels.

도 21은 은닉 벡터의 확률 모형이 입력 영상에 종속적인 경우 인공 신경망 기반의 영상 부호화/복호화 구조를 도시한 것으로, 도 18의 구조에 초사전 정보 변환 신경망, 초사전 정보 확률 모형, 초사전 정보 복원 신경망을 더 포함한다.Figure 21 shows an image encoding/decoding structure based on an artificial neural network when the probability model of the hidden vector is dependent on the input image. The structure of Figure 18 includes a super-dictionary information conversion neural network, a super-dictionary information probability model, and super-dictionary information restoration. It further includes a neural network.

은닉 벡터의 확률 모형이 입력 영상에 종속적인 경우엔 현재 입력 영상에 대한 은닉 벡터 확률 모형을 추정하기 위한 추가 정보를 생성하고 복호화기로 전송해야 하는데, 이러한 추가 정보를 초사전(Hyper-prior) 정보라고 한다.If the probability model of the hidden vector is dependent on the input image, additional information to estimate the hidden vector probability model for the current input image must be generated and transmitted to the decoder. This additional information is called hyper-prior information. do.

일반적으로 초사전 정보 변환 신경망은 은닉 벡터를 입력으로 받아 초사전 정보 z를 출력하는 신경망이며, 초사전 정보 복원 신경망은 양자화된 초사전 정보

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000029
를 입력으로 받아 은닉 벡터 확률 모형의 파라미터인
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000030
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000031
를 출력하는 신경망이다.In general, the super-dictionary information conversion neural network is a neural network that receives a hidden vector as input and outputs super-dictionary information z, and the super-dictionary information restoration neural network is a neural network that receives quantized super-dictionary information.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000029
takes as input and is the parameter of the hidden vector probability model.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000030
and
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000031
It is a neural network that outputs.

초사전 정보 역시 부호화기에서 양자화와 엔트로피 부호화를 거쳐 비트스트림 형태로 복호화기로 전송되며, 이때 엔트로피 부호화를 위해 초사전 정보 확률 모형을 사용한다.Super-dictionary information is also transmitted to the decoder in the form of a bitstream through quantization and entropy encoding in the encoder, and at this time, the super-dictionary information probability model is used for entropy encoding.

초사전 정보 확률 모형은 앞서 설명한 입력 영상에 독립적인 은닉 벡터 확률 모형을 사용할 수 있다.The super-prior information probability model can use the hidden vector probability model that is independent of the input image described above.

도 22는 초사전 정보 변환 신경망의 일 예를 도시한 것으로, 3x3 커널을 가진 1개의 컨볼루션 층을 스트라이드 1로 사용하고, 5x5 커널을 가진 2개의 컨볼루션 층을 스트라이드 2로 사용하고, 비선형 층으로 ReLU(Retified Linear Unit)를 사용한다. 특히 첫 번째 층의 입력에 대해 절대값 연산(abs)을 사용한다.Figure 22 shows an example of a super-dictionary information conversion neural network, using one convolutional layer with a 3x3 kernel as stride 1, two convolutional layers with a 5x5 kernel as stride 2, and a non-linear layer It uses ReLU (Retified Linear Unit). In particular, we use absolute value operations (abs) on the input of the first layer.

도 19를 참조하여 은닉 벡터 변환 신경망에 대해 설명한 것과 마찬가지로, 초사전 정보 변환 신경망을 구성하는 컨볼루션 층의 개수 및 컨볼루션 층에 사용된 커널의 크기와 스트라이드 값을 필요에 따라 변경할 수 있고, 비선형 층도 여러 비선형 활성화 함수 중 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.Similar to the explanation of the hidden vector transformation neural network with reference to FIG. 19, the number of convolutional layers constituting the super-dictionary information transformation neural network and the size and stride value of the kernel used in the convolutional layer can be changed as needed, and the nonlinear Layers can also use one or more of several nonlinear activation functions.

도 23은 초사전 정보 복원 신경망의 일 예를 도시한 것으로, 초사전 정보 변환 신경망에서 절대값 연산을 제외하고, 5x5 커널을 가진 컨볼루션 층을 전치 컨볼루션 층으로 대체한 후 하나의 ReLU 층을 추가하여 구현된다.Figure 23 shows an example of a super-dictionary information restoration neural network. In the super-dictionary information conversion neural network, the absolute value operation is excluded, the convolutional layer with a 5x5 kernel is replaced with a transpose convolutional layer, and then one ReLU layer is used. It is implemented by adding

인공 신경망 기반의 이미지 부호화는 학습 가능한 파라미터와 신경망들을 통해 수행되는데, 이러한 파라미터와 신경망의 학습은 학습 데이터로부터 계산된 특정 손실 함수를 최소화하는 방향으로 파라미터와 신경망의 가중치들을 갱신함으로써 이루어질 수 있다.Artificial neural network-based image encoding is performed using learnable parameters and neural networks. Learning of these parameters and neural networks can be accomplished by updating the weights of the parameters and neural networks in a way that minimizes a specific loss function calculated from learning data.

특히 이미지 부호화를 위한 신경망은, 입력 영상과 복원 영상 사이의 왜곡(Distortion)과 부호화기에서 복호화기로 전송하는 비트스트림의 비트 율(Rate)을 동시에 최소화하는 방향으로 종단간(End-to-end) 학습이 이루어지며, 이러한 최적화 방법을 율-왜곡 최적화(Rate-Distortion optimization)라고 할 수 있다.In particular, the neural network for image encoding uses end-to-end learning to simultaneously minimize distortion between the input image and the restored image and the bit rate of the bitstream transmitted from the encoder to the decoder. This is done, and this optimization method can be called rate-distortion optimization.

일반적으로 왜곡은 입력 영상과 복원 영상 사이의 MSE(Mean Square Error) 또는 MS-SSIM(Multi-Scale Structural Similarity Index Measure)을 이용할 수 있으며, 비트 율은 은닉 벡터 확률 모형에 의해 계산된 엔트로피(즉, 평균 정보량)

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000032
를 사용할 수 있다.In general, distortion can be done using MSE (Mean Square Error) or MS-SSIM (Multi-Scale Structural Similarity Index Measure) between the input image and the restored image, and the bit rate can be determined by entropy calculated by the hidden vector probability model (i.e. average amount of information)
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000032
can be used.

또한, 왜곡과 비트 율의 사이의 비율을 결정하기 위해 상수 λ가 사용되는데, λ를 수학식 7와 같이 사용하면 원하는 화질 수준을 결정할 수 있다. 일반적으로 λ가 클수록 화질 수준이 높다.Additionally, the constant λ is used to determine the ratio between distortion and bit rate, and by using λ as in Equation 7, the desired image quality level can be determined. In general, the larger λ, the higher the image quality level.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000033
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000033

특히, 은닉 벡터의 확률 모형이 입력 영상에 종속적인 경우, 초사전 정보에 대한 비트스트림 전송을 위해 추가로 엔트로피 항이 손실 함수에 포함되는데(수학식 8), L은 손실 함수,

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000034
는 복원 영상, d는 MSE 또는 MS-SSIM 등의 왜곡 함수이다.In particular, when the probability model of the hidden vector is dependent on the input image, an entropy term is additionally included in the loss function for bitstream transmission of super-dictionary information (Equation 8), where L is the loss function,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000034
is the reconstructed image, d is a distortion function such as MSE or MS-SSIM.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000035
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000035

인공 신경망 기반의 비디오 부호화 방법은 인공 신경망 기반의 이미지 부호화 방법을 내부적으로 사용하며, 시간적인 중복성(Temporal redundancy)을 제거하는 방법을 함께 사용할 수 있다.The artificial neural network-based video coding method internally uses the artificial neural network-based image coding method, and a method of removing temporal redundancy can be used together.

시간적인 중복성은 참조 영상(Reference frame)을 이용하여 제거할 수 있으며, 특히 이러한 참조 영상을 활용하여 부호화하게 되는 영상을 P-영상(P-frame) 또는 B-영상(B-frame)이라고 한다. P-영상은 참조 영상을 하나만 사용하는 영상을 의미하고, B-영상은 참조 영상을 두 개 이상 사용하는 영상을 의미할 수 있다. 또한, 참조 영상 없이 부호화되는 영상은 I-영상(I-frame)이라고 하며, I-영상의 부호화는 이미지 부호화와 동일한 방법으로 수행될 수 있다.Temporal redundancy can be removed using a reference frame, and in particular, the image encoded using this reference frame is called a P-frame or B-frame. A P-video may refer to an image that uses only one reference image, and a B-video may refer to an image that uses two or more reference images. Additionally, an image encoded without a reference image is called an I-image (I-frame), and encoding of an I-image can be performed in the same manner as image encoding.

인공 신경망 기반의 비디오 부호화 방법은 크게 참조 영상을 영상 도메인(Image domain)에서 활용하여 시간적 중복성을 줄이는 방법과, 참조 영상을 은닉 공간(Latent space)에서 활용하여 시간적 중복성을 줄이는 방법으로 구분할 수 있다.Artificial neural network-based video coding methods can be broadly divided into methods to reduce temporal redundancy by using reference images in the image domain, and methods to reduce temporal redundancy by utilizing reference images in latent space.

참조 영상을 영상 도메인에서 활용하는 것은 전통적인 비디오 부호화 방법과 유사한 구조를 따르며, 참조 영상을 은닉 공간에서 활용하는 방법은 인공 신경망 기반의 비디오 부호화에서 사용할 수 있는 새로운 방법으로, 비디오 부호화에서의 문제인 오류 전파(Error propagation)를 해결할 수 있는 방법이다.Utilizing a reference image in the video domain follows a similar structure to the traditional video coding method, and utilizing a reference image in a hidden space is a new method that can be used in artificial neural network-based video coding to solve error propagation, which is a problem in video coding. This is a way to solve (Error propagation).

오류 전파는 복원 영상이 참조 영상으로 거듭 사용되면서 영상 내 화질 저하가 누적되어 큰 열화가 발생하는 것을 말한다.Error propagation refers to the accumulation of image quality degradation within the image as the restored image is repeatedly used as a reference image, resulting in significant deterioration.

도 24는 영상 도메인에서의 시간적 중복성을 줄이는 방법을 사용하는 인공 신경망 기반의 비디오 부호화 방법을 도시한 것이다. 참조 영상을 이용한 잔차 영상(Residual frame)의 사용, 광학 흐름 신경망(Optical flow network)을 통한 움직임 추정(Motion estimation), 및 움직임 보상(Motion compensation) 등의 방법을 신경망 기반으로 구현하여 적용한 방법이다.Figure 24 shows an artificial neural network-based video encoding method using a method of reducing temporal redundancy in the video domain. This is a method that implements and applies methods such as the use of a residual frame using a reference image, motion estimation through an optical flow network, and motion compensation based on a neural network.

도 24를 예로 하여 영상 도메인에서의 시간적 중복성을 줄이는 방법을 사용한 인공 신경망 기반의 비디오 부호화 방법으로 현재 영상

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000036
를 부호화할 때, 부호화기에서 수행하는 일반적인 과정은 다음 1)~4)와 같다.Using Figure 24 as an example, the current video is encoded using an artificial neural network-based video encoding method using a method to reduce temporal redundancy in the video domain.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000036
When encoding, the general process performed by the encoder is as follows 1) to 4).

1) 먼저 광학 흐름 신경망이 현재 영상

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000037
와 복원 영상 버퍼(Decoded Frame Buffer)에 존재하는 복원된 참조 영상
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000038
을 입력으로 사용하여 움직임 벡터(Motion vector)
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000039
를 출력한다.1) First, the optical flow neural network
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000037
and the restored reference image existing in the Decoded Frame Buffer.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000038
Motion vector using as input
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000039
outputs.

2) 움직임 벡터 변환 신경망(Motion Vector Encoder Network)이 움직임 벡터

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000040
를 입력으로 사용하여 변환된 움직임 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000041
를 출력하고, 양자화를 거친 움직임 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000042
는 엔트로피 부호화를 거쳐 복호화기로 전송된다.2) The motion vector conversion neural network (Motion Vector Encoder Network) converts the motion vector
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000040
Motion vector converted using as input
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000041
Output and quantized motion vector
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000042
is transmitted to the decoder through entropy encoding.

3) 움직임 벡터 복원 신경망(Motion Vector Decoder Network)이

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000043
를 입력으로 받아 복원된 움직임 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000044
를 출력하고, 움직임 보상 신경망(Motion Compensation Network)은 참조 영상
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000045
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000046
를 입력으로 받아 예측 영상(Predicted frame)
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000047
를 생성한다.3) Motion Vector Decoder Network
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000043
motion vector restored by receiving as input
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000044
Outputs , and the motion compensation network uses the reference image
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000045
class
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000046
Receives as input a predicted image (Predicted frame)
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000047
creates .

4) 현재 영상

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000048
과 예측 영상
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000049
의 차이인 잔차 영상인
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000050
를 잔차 영상 변환 신경망(Residual Encoder Network)의 입력으로 사용하여 은닉 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000051
를 출력하고, 양자화된 은닉 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000052
는 엔트로피 부호화를 거쳐 복호화기로 전송된다. 4) Current video
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000048
and prediction video
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000049
The residual image, which is the difference between
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000050
is used as the input of the residual image transformation network (Residual Encoder Network) to obtain the hidden vector.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000051
and output the quantized hidden vector.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000052
is transmitted to the decoder through entropy encoding.

도 24를 예로 하여 영상 도메인에서의 시간적 중복성을 줄이는 방법을 사용한 인공 신경망 기반의 비디오 복호화 방법으로 복원 영상

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000053
를 복원할 때 복호화기에서 수행하는 일반적인 과정은 다음 1)~4)와 같다.Using Figure 24 as an example, a reconstructed image is restored using an artificial neural network-based video decoding method using a method of reducing temporal redundancy in the image domain.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000053
The general process performed by the decoder when restoring is as follows 1) to 4).

1) 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화를 통해 양자화된 은닉 벡터

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000054
와 움직임 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000055
를 얻는다.1) Hidden vector quantized through entropy decoding from bitstream
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000054
and motion vector
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000055
get

2) 잔차 은닉 벡터 복원 신경망(Residual Decoder Network)은 양자화된 은닉벡터

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000056
를 입력으로 사용하여 복원된 잔차 영상
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000057
를 출력한다.2) Residual hidden vector restoration network (Residual Decoder Network) is a quantized hidden vector
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000056
Restored residual image using as input
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000057
outputs.

3) 움직임 보상 신경망은 복원 영상 버퍼에 존재하는 복원된 참조 영상

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000058
과 움직임 벡터
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000059
를 입력으로 사용하여 예측 영상
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000060
를 생성한다.3) The motion compensation neural network uses the restored reference image existing in the restored image buffer.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000058
and motion vector
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000059
Predicted image using as input
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000060
creates .

4) 복원 영상은 수식

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000061
와 같이 최종적으로 생성된다.4) The restored image is calculated using the formula
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000061
It is finally created as follows.

인공 신경망 기반의 비디오 부호화 방법은 인공 신경망 기반의 이미지 부호화 방법을 포함한다고 할 수 있다.The artificial neural network-based video encoding method can be said to include an artificial neural network-based image encoding method.

물체 분류(Object Classification), 물체 인식(Object Recognition), 물체 검출(Object Detection), 물체 영역 분할(Object Segmentation), 물체 추적(Object Tracking) 등 다양한 기계 비전(Machine Vision) 작업이나 해상도 향상(Super-Resolution), 프레임 보간(Frame-Interpolation)등 다양한 영상 처리(Image Processing) 작업과 같은 기계 작업(Machine Task)에서 인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)을 활용하는 사례가 점점 늘어나고 있다.Various machine vision tasks such as object classification, object recognition, object detection, object segmentation, and object tracking, or resolution improvement (super- The number of cases of using artificial neural networks (ANN) in machine tasks such as various image processing tasks such as resolution and frame-interpolation is increasing.

기계 작업(Machine Task)을 수행하는 인공 신경망 모델은 통상 입력 데이터 혹은 입력 영상으로부터 특징을 추출하는 특징 맵 추출 수단과 추출된 특징에 기반하여 구체적인 기계 작업을 실제로 수행하는 작업 수행 수단으로 구성된다. 이때, 입력이 영상 형태인 경우 추출된 특징은 통상 특징 맵이라 불린다.An artificial neural network model that performs a machine task usually consists of a feature map extraction means that extracts features from input data or an input image, and a task execution means that actually performs a specific machine task based on the extracted features. At this time, when the input is in the form of an image, the extracted features are usually called a feature map.

이 명세서에서는 특징 맵이라는 표현을 사용하지만, 맵 형태가 아닌 특징의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.In this specification, the expression feature map is used, but the same can be applied to features that are not in map form.

도 25는 물체 영역 분할에 사용되는 인공 신경망 모델인 Mask R-CNN의 구조를 도시한 것이다.Figure 25 shows the structure of Mask R-CNN, an artificial neural network model used for object region segmentation.

도 25 구조에서는 특징 피라미드 네트워크(FPN: Feature Pyramid Network)가 특징 맵 추출 수단으로 사용되고, 영역 제안 네트워크(RPN: Region Proposal Network)와 관심 영역 헤드(ROI Heads: Region Of Interest Heads)가 작업 수행 수단으로 사용된다.In the structure of Figure 25, a Feature Pyramid Network (FPN) is used as a means of extracting feature maps, and a Region Proposal Network (RPN) and Region Of Interest Heads (ROI Heads) are used as a means of performing tasks. It is used.

도 26은 도 25의 Mask R-CNN의 FPN을 통해 추출된 특징 맵의 예를 도시한 것이다.Figure 26 shows an example of a feature map extracted through the FPN of the Mask R-CNN of Figure 25.

입력이 영상인 경우 특징 맵의 형태는 가로x세로 2차원 배열로 나타낼 수 있고, 하나의 계층의 특징 맵은 통상 여러 개의 채널로 구성되어 있으므로, 각 계층의 특징 맵은 (가로_크기x세로_크기x채널_개수)만큼의 크기를 갖는 3차원 배열로 표현할 수 있다.When the input is an image, the shape of the feature map can be expressed as a two-dimensional array (width x height), and since the feature map of one layer usually consists of several channels, the feature map of each layer is (width_size x height_ It can be expressed as a three-dimensional array with a size of size x number of channels.

즉, 계층 k의 특징 맵을 Fk라 하면 Fk는 추출된 특징 값들로 구성된 3차원 배열 Fk[x][y][c]로 나타낼 수 있다. 이때 x와 y는 각각 특징 값의 가로 위치와 세로 위치를 나타내며, c는 채널 인덱스를 나타낸다.In other words, if the feature map of layer k is Fk, Fk can be expressed as a three-dimensional array Fk[x][y][c] composed of extracted feature values. At this time, x and y represent the horizontal and vertical positions of the feature value, respectively, and c represents the channel index.

FPN에서는 각 계층의 특징 맵이 256개의 채널로 구성되어 있는데, 도 26는 각 계층의 특징 맵 중 첫 번째 채널에 해당하는 특징 맵만을 예시로 나타낸 것이다. 참고로 FPN에서는 계층이 깊어질수록 특징 맵의 가로와 세로 크기가 입력 영상의 크기보다 점점 더 작아진다.In FPN, the feature map of each layer consists of 256 channels, and Figure 26 shows as an example only the feature map corresponding to the first channel among the feature maps of each layer. For reference, in FPN, as the layer gets deeper, the horizontal and vertical sizes of the feature map become smaller and smaller than the size of the input image.

기계 작업이 대형 서버뿐 아니라 모바일 장치를 포함한 다양한 장치에서 광범위하게 사용되면서 특징 맵 추출 수단과 작업 수행 수단이 같은 장치 내에 존재하지 않고 서로 다른 장치 내에 존재하는 경우도 점점 많아지고 있다.As machine operations are widely used in a variety of devices, including mobile devices as well as large servers, there are increasingly cases where the means for extracting feature maps and the means for performing the task do not exist within the same device, but within different devices.

도 27은 특징 맵 추출과 작업 수행이 서로 다른 장치에서 분리되어 수행되는 모델을 도시한 것이다.Figure 27 shows a model in which feature map extraction and task performance are performed separately on different devices.

도 27의 예는 특징 맵 추출 수단은 모바일 장치에 존재하되, 물체 분할이나 디스패러티 맵 추정, 또는 영상 복원 등과 같은 구체적인 작업 수행 수단은 클라우드 서버에 존재하는 상황을 나타낸다. 이러한 상황에서는 모바일 장치에서 추출된 특징 맵이 서버로 전달되며, 서버의 작업 수행 결과가 다시 모바일 장치로 전달되게 된다.The example of FIG. 27 represents a situation in which means for extracting feature maps exist in a mobile device, but means for performing specific tasks such as object segmentation, disparity map estimation, or image restoration exist in a cloud server. In this situation, the feature map extracted from the mobile device is delivered to the server, and the server's task performance results are delivered back to the mobile device.

이 예와 같이 특징 맵 추출 수단과 작업 수행 수단이 분리되어 있는 경우에는 추출된 특징 맵을 작업 수행 수단에 전달해야만 하며, 전달 또는 저장할 특징 맵의 데이터 양을 최소화하는 동시에 작업 수행 성능의 저하를 최소화하기 위한 특징 맵 부호화 방법이 필요하게 된다.In this example, when the feature map extraction means and the task execution means are separated, the extracted feature map must be delivered to the task execution means, minimizing the amount of data of the feature map to be transmitted or stored while minimizing the degradation of task performance. A feature map encoding method is needed to do this.

또 다른 예로 특징 맵 추출 수단과 작업 수행 수단이 한 장치에 존재하는 경우라 할지라도 추출된 특징 맵을 저장 장치를 통해 저장해 두었다가 이후 작업 수행 수단에서 활용하는 경우가 있을 수 있는데, 이러한 경우에도 특징 맵 부호화 방법이 필요하게 된다.As another example, even if the feature map extraction means and the task execution means exist in one device, there may be a case where the extracted feature map is stored in a storage device and used in a later task execution method. Even in this case, the feature map An encoding method is needed.

인간의 시각 시스템(HVS: Human Visual System)은 색차 신호(Cb, Cr)보다 휘도 신호(Y)에 더 민감할 수 있다. RGB로 표현된 신호는 각 채널 간의 상관도가 높기 때문에 상당한 중복성이 존재할 수 있다.The human visual system (HVS) may be more sensitive to luminance signals (Y) than color difference signals (Cb, Cr). Signals expressed in RGB may have significant redundancy because the correlation between each channel is high.

따라서 인간의 시각 시스템과 채널 사이 상관도의 특성을 활용하면 입력 영상에 대해 부호화할 정보량을 줄일 수 있다.Therefore, by utilizing the characteristics of the correlation between the human visual system and channels, the amount of information to be encoded for the input image can be reduced.

YCbCr 컬러 공간은 1982년에 제정된 컬러 변환 표준으로 ITU-RBT.601은 SD급, BT.709는 HD급을 위하여 제정된 표준이다.YCbCr color space is a color conversion standard established in 1982. ITU-RBT.601 is a standard established for SD level and BT.709 is a standard established for HD level.

YCbCr 샘플링 포맷은 4:4:4 샘플링(도 28a), 4:2:2 샘플링(도 28b), 4:2:0 샘플링(도 28c) 등이 있다.YCbCr sampling formats include 4:4:4 sampling (Figure 28a), 4:2:2 sampling (Figure 28b), and 4:2:0 sampling (Figure 28c).

4:4:4 샘플링은 동일한 해상도의 Y, Cb, Cr을 가지며 색차 성분을 원본 그대로 저장한다. 4:2:2 샘플링은 수평 방향의 색차 성분과 휘도 성분의 비율이 1:1이고, 수직 방향의 색차 성분과 휘도 성분의 비율이 1:2이다. 4:2:0 샘플링은 수평 및 수직 방향의 색차 성분과 휘도 성분의 비율이 1:2이다.4:4:4 sampling has the same resolution of Y, Cb, and Cr and stores the chrominance components as the original. In 4:2:2 sampling, the ratio of the horizontal chrominance component to the luminance component is 1:1, and the ratio of the vertical chrominance component to the luminance component is 1:2. In 4:2:0 sampling, the ratio of the horizontal and vertical chrominance components and luminance components is 1:2.

예를 들어, YCbCr 샘플링 포맷이 4:2:2 샘플링 및 4:2:0 샘플링 중 하나인 경우, 인공 신경망의 입력으로 사용되기 전에 Y 채널에 대한 다운샘플링 또는 Cb 채널 및 Cr 채널에 대한 업샘플링이 수행되고, 다운샘플링 또는 업샘플링의 결과가 인공 신경망의 입력으로 사용될 수 있다.For example, if the YCbCr sampling format is one of 4:2:2 sampling and 4:2:0 sampling, then downsample the Y channel or upsample the Cb channel and Cr channel before being used as input to the artificial neural network. This is performed, and the results of downsampling or upsampling can be used as input to an artificial neural network.

다양한 특성의 영상 신호를 효과적으로 부호화 하기 위해서 통상의 영상 부호화 기술에서는 블록 단위로 부호화하는 방법을 채택하고 있다.In order to effectively encode video signals with various characteristics, conventional video coding technology adopts a block-based coding method.

단말은 한정된 하드웨어 자원을 가지고 있기에 부호화 알고리즘과 단말의 자원을 효과적으로 활용하기 위해선 블록 기반의 부호화가 필요할 수 있다.Since the terminal has limited hardware resources, block-based encoding may be necessary to effectively utilize the encoding algorithm and terminal resources.

HEVC(ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding)에서는 부호화 유닛(CU: Coding Unit) 블록을 가지는데, 재귀적 쿼드트리 구조로 하위 CU로 분할될 수 있다.HEVC (ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding) has a coding unit (CU) block, which can be divided into lower CUs in a recursive quadtree structure.

HEVC에서 CU 분할 블록은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 블록과 변환 유닛(TU: Transform Unit) 분할 블록으로 나뉜다. In HEVC, the CU split block is divided into a prediction unit (PU) block and a transform unit (TU) split block.

HEVC에서 최적의 분할 블록(CU/PU/TU) 조합은 수학식 9와 같이 최소 율-왜곡 값을 기반으로 하는 최적의 모드 결정 방법을 이용한다.In HEVC, the optimal split block (CU/PU/TU) combination uses an optimal mode determination method based on the minimum rate-distortion value, as shown in Equation 9.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000062
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000062

수학식 9에서,

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000063
n번째 CU, PU, TU 블록 조합 모드를 사용하여 부호화하였을 때 발생한 비트 수,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000064
(Sum of Squared Error)은 원 신호(
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000065
)와 복원된 신호(
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000066
) 사이 차이를 제곱함으로써 수학식 10과 같이 계산한다.In equation 9,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000063
Number of bits generated when encoded using the nth CU, PU, TU block combination mode,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000064
(Sum of Squared Error) is the original signal (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000065
) and the restored signal (
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000066
) is calculated as in Equation 10 by squaring the difference between them.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000067
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000067

수학식 9를 통해 발생 비트 수를 최소화하면서 복원 화질의 왜곡이 최소화되는 부호화 모드가 최종 부호화 모드로 선택되고, QP는 양자화 파라미터이다.Through Equation 9, the encoding mode that minimizes the number of generated bits and minimizes distortion of restored image quality is selected as the final encoding mode, and QP is a quantization parameter.

인공 신경망 기반의 영상 부호화 방법에서는 입력 이미지를 한 번에 처리하는 특징을 가지고 있다. 이러한 특징 때문에 한정된 하드웨어 자원을 가진 시스템 환경에서는 동일한 방법으로 고해상도 이미지 부호화가 불가능할 수 있다.Artificial neural network-based image encoding methods have the characteristic of processing input images at once. Because of these characteristics, high-resolution image encoding may not be possible using the same method in a system environment with limited hardware resources.

따라서, 인공 신경망 기반의 영상 부호화 방법을 적용하기 전에 입력 이미지를 단위 블록으로 분할한 후 분할된 단위 블록마다 각각 부호화 및 복호화를 진행할 수 있으며, 이를 블록 기반 인공 신경망 기반의 영상 부호화라고 한다.Therefore, before applying the artificial neural network-based image coding method, the input image can be divided into unit blocks, and then encoding and decoding can be performed for each divided unit block, which is called block-based artificial neural network-based image coding.

하지만, 블록 기반 인공 신경망 기반의 영상 부호화의 경우 단위 블록의 주변 정보를 이용하지 못한다는 한계점이 있다.However, in the case of block-based artificial neural network-based image coding, there is a limitation in that the surrounding information of the unit block cannot be used.

영상을 단위 블록으로 분할하기 위해서 도 29와 같이 입력 영상을 두 개 이상의 단위 블록으로 분할할 수 있다.In order to divide the image into unit blocks, the input image can be divided into two or more unit blocks as shown in FIG. 29.

도 30은 일 실시예에 따른 블록 기반 적응적 크기 조정과 표본화를 이용한 영상 부호화 및 복호화 방법에 대한 블록도이다.Figure 30 is a block diagram of an image encoding and decoding method using block-based adaptive resizing and sampling according to an embodiment.

도 30에서 부호화 대상 영상은 부호화를 진행할 입력 영상 또는 부호화를 진행할 입력 영상에 대한 예측 영상과 부호화를 진행할 입력 영상 사이의 잔차 영상일 수 있다. 또한, 부호화 대상 영상은 특징 맵 또는 다해상도 특징 맵으로 확장될 수 있다.In FIG. 30, the encoding target image may be an input image to be encoded or a residual image between a predicted image for the input image to be encoded and the input image to be encoded. Additionally, the video to be encoded may be expanded into a feature map or a multi-resolution feature map.

부호화기는 단위 블록 분할 기능, 부호화 모드 결정 기능, 하위 블록 구성 기능 및 하위 블록 부호화 기능을 수행할 수 있고, 복호화기는 부호화 모드 복원 기능, 하위 블록 복호화 기능, 단위 블록 재구성 기능, 영상 재구성 기능을 수행할 수 있다.The encoder can perform a unit block division function, an encoding mode determination function, a sub-block configuration function, and a sub-block encoding function, and the decoder can perform an encoding mode restoration function, a sub-block decoding function, a unit block reconstruction function, and an image reconstruction function. You can.

단위 블록 분할이란 부호화 대상 영상을 두 개 이상의 단위 블록으로 분할하는 것을 의미한다. B(x, y)는 부호화 대상 영상으로부터 분할된 단위 블록이다.Unit block division means dividing an image to be encoded into two or more unit blocks. B(x, y) is a unit block divided from the video to be encoded.

부호화 대상 영상을 단위 블록으로 분할하는 경우, pMxqN(단, p, q는 양의 정수) 크기를 갖는 단위 블록으로 분할이 가능하다. 도 29의 경우는 pM=qN인 정방형 단위 블록으로 분할한 예를 나타낸 것이고, p, q, M, N 값을 조정함으로써 단위 블록의 크기와 모양을 바꿀 수 있다.When dividing an image to be encoded into unit blocks, it can be divided into unit blocks with a size of pMxqN (where p and q are positive integers). Figure 29 shows an example of division into square unit blocks with pM = qN, and the size and shape of the unit block can be changed by adjusting the p, q, M, and N values.

부호화 모드 결정이란 단위 블록 분할에 의해 분할된 단위 블록 별로 부호화 모드를 결정하는 것이다. 단위 블록마다 부호화 모드를 결정하기 위해서 율-왜곡 최적화를 사용할 수 있다.Deciding the encoding mode means determining the encoding mode for each unit block divided by unit block division. Rate-distortion optimization can be used to determine the encoding mode for each unit block.

현재 부호화할 단위 블록에서 율-왜곡 최적화를 통해 해당 단위 블록에서의 부호화 모드를 결정한다고 함은, 사용 가능한 부호화 모드들 전체 또는 일부를 현재 부호화할 단위 블록에 적용했을 때에 대한 율-왜곡 기반의 비용 함수를 계산하고, 계산된 율-왜곡 기반의 비용이 가장 낮은 부호화 모드를 해당 단위 블록에서의 부호화 모드로 결정함을 의미할 수 있다.Determining the encoding mode in the unit block to be currently encoded through rate-distortion optimization means the rate-distortion-based cost when all or part of the available encoding modes are applied to the current unit block to be encoded. This may mean calculating a function and determining the encoding mode with the lowest calculated rate-distortion-based cost as the encoding mode in the corresponding unit block.

단위 블록의 부호화에 사용될 수 있는 부호화 모드에는 통상의 영상 부호화 방법(예를 들어 HEVC나 VVC)을 사용하는 것과 인공 신경망 기반 영상 부호화 방법을 사용하는 것을 포함할 수 있다.Coding modes that can be used to encode a unit block may include using a normal image coding method (eg, HEVC or VVC) and an artificial neural network-based image coding method.

예를 들어, 인공 신경망을 이용하여 단위 블록을 부호화하는 경우, 수학식 7 또는 수학식 8의 비용 함수가 율-왜곡 기반의 비용 함수로 사용될 수 있다. 또는, 인공 신경망이 아닌 통상의 영상 부호화 기술(예를 들어 HEVC나 VVC)을 이용하여 단위 블록을 부호화하는 경우, 수학식 9와 수학식 10을 참조하여 설명한 비용 함수가 사용될 수 있다.For example, when encoding a unit block using an artificial neural network, the cost function of Equation 7 or Equation 8 can be used as a rate-distortion based cost function. Alternatively, when encoding a unit block using a typical image coding technology (eg, HEVC or VVC) rather than an artificial neural network, the cost function described with reference to Equation 9 and Equation 10 can be used.

결정된 부호화 모드에 대한 정보는 복호화기에서 알 수 있도록 비트스트림에 포함되어 전송될 수 있다.Information about the determined encoding mode may be transmitted and included in the bitstream so that the decoder can know it.

하위 블록 구성은 결정된 부호화 모드에 해당하는 방법으로 하위 블록을 구성하는 것을 의미한다. 단위 블록을 하위 블록으로 구성하는 방법은 부호화 모드에 따라 다를 수 있다. 여기서, b(x, y)는 단위 블록으로부터 생성된 하위 블록이다.Sub-block configuration means configuring the sub-block in a way that corresponds to the determined encoding mode. The method of configuring a unit block into sub-blocks may vary depending on the encoding mode. Here, b(x, y) is a subblock generated from the unit block.

도 31은 입력 영상을 pMxqN 크기를 갖는 단위 블록으로 분할할 때, M=N이고 p=q=2인 경우의 단위 블록과 하위 블록의 분할 예를 도시한 것이고, 도 32는 입력 영상을 pMxqN 크기를 갖는 단위 블록으로 분할할 때, p=3이고 q=2인 경우의 단위 블록과 하위 블록의 분할 예를 도시한 것이다.Figure 31 shows an example of division of a unit block and a sub-block when M = N and p = q = 2 when dividing an input image into unit blocks of size pMxqN, and Figure 32 shows an example of dividing an input image into unit blocks of size pMxqN. When dividing into unit blocks with , an example of division of a unit block and a sub-block when p = 3 and q = 2 is shown.

각 단위 블록은 다양한 하위 블록으로 분할할 수 있는데, p, q, M, N 값을 조정함으로써 하위 블록들의 크기와 모양을 바꿀 수 있다.Each unit block can be divided into various sub-blocks, and the size and shape of the sub-blocks can be changed by adjusting the p, q, M, and N values.

도 31은 M=N이고, p=q=2인 경우의 단위 블록 B(x, y)를 하위 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000068
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000069
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000070
로 분할한 예이다. 도 32는 p=3이고 q=2인 단위 블록 B(x, y)를 하위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000071
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000072
로 분할한 예이다.Figure 31 shows the unit block B(x, y) as a subblock when M=N and p=q=2.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000068
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000069
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000070
This is an example of division. Figure 32 shows the unit block B(x, y) with p=3 and q=2 as a subblock.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000071
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000072
This is an example of division.

이후에는 M=N이고, p=q=2인 경우, 즉 단위 블록이 2Nx2N인 경우를 예로 하여 실시예를 상세히 설명한다. 하지만, 다른 p, q, M, N의 조합에 대해서도 적용할 수 있다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail using the case where M = N and p = q = 2, that is, the unit block is 2Nx2N. However, it can also be applied to other combinations of p, q, M, and N.

단위 블록으로부터 구성된 하위 블록을 단위 블록으로 간주하여 다시 하위 블록을 구성하는 방식으로 계층적으로 하위 블록을 구성할 수 있다. 계층적 하위 블록의 계층 정도에 따라 분할 깊이를 정의할 수 있다.Sub-blocks can be configured hierarchically by considering sub-blocks constructed from unit blocks as unit blocks and configuring sub-blocks again. The division depth can be defined according to the level of hierarchy of hierarchical subblocks.

도 33은 2Nx2N 크기의 단위 블록에서 재귀적/계층적으로 하위 블록을 구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 33 shows an example of recursively/hierarchically configuring sub-blocks in a unit block of size 2Nx2N.

예를 들어, 부호화 대상 영상으로부터 분할된 단위 블록에서 구성된 하위 블록인 경우 분할 깊이 0이고, 상기 하위 블록을 단위 블록으로 간주하고 상기 단위 블록으로부터 구성된 하위 블록인 경우 분할 깊이 1이라고 할 수 있다.For example, if the sub-block is composed of a unit block divided from an image to be encoded, the division depth is 0, and if the sub-block is regarded as a unit block and the sub-block is constructed from the unit block, the division depth is 1.

하위 블록과 계층적 하위 블록은 서로 다른 부호화 모드로 결정할 수도 있다.Subblocks and hierarchical subblocks may be determined using different encoding modes.

하위 블록 부호화는, 통상의 영상 부호화 장치(도 1) 또는 신경망 기반의 영상 부호화 장치(도 18)의 동작을 수행할 수 있으며, 하위 블록을 부호화하여 모드 정보와 하위 블록 정보가 담긴 비트스트림을 출력으로 할 수 있다.Sub-block encoding can perform the operations of a typical image encoding device (FIG. 1) or a neural network-based image encoding device (FIG. 18), and encodes the sub-block to output a bitstream containing mode information and sub-block information. You can do this.

통상의 영상 부호화 장치는, HEVC(ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding)나 VVC(ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding) 내의 영상 부호화기(도 1 참조)를 의미할 수 있으며, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화, 움직임 예측, 움직임 보상, 인트라 예측 등의 과정을 통해 영상을 부호화할 수 있다.A typical video encoding device uses a video encoder (see FIG. 1) within HEVC (ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding) or VVC (ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding). This means that images can be encoded through processes such as transformation, quantization, entropy coding, motion prediction, motion compensation, and intra prediction.

하위 블록 부호화에 통상의 영상 부호화기를 사용하는 경우, 단위 블록의 부호화 모드에 따라 서로 다른 양자화 매개 변수를 사용할 수 있다.When a typical image encoder is used for sub-block encoding, different quantization parameters can be used depending on the encoding mode of the unit block.

도 18을 참조하여 설명한 것과 같이, 신경망 기반 영상 부호화 장치는, 부호화하려는 입력 영상을 은닉 벡터 변환 신경망을 통해 은닉 벡터로 변환하고, 은닉 벡터의 각 성분을 양자화하고, 양자화된 은닉 벡터를 은닉 벡터 확률 모형을 기반의 엔트로피 부호화를 통해 비트스트림으로 변환한다.As explained with reference to FIG. 18, the neural network-based image encoding device converts the input image to be encoded into a hidden vector through a hidden vector transformation neural network, quantizes each component of the hidden vector, and converts the quantized hidden vector into a hidden vector probability. Convert it to a bitstream through model-based entropy encoding.

하위 블록 부호화에 신경망 기반 영상 부호화기를 사용하는 경우, 단위 블록의 부호화 모드에 따라 서로 다른 화질 수준을 사용할 수 있고, 또한 서로 다른 신경망 기반 영상 부호화기를 사용할 수도 있다When using a neural network-based image encoder for sub-block encoding, different image quality levels can be used depending on the encoding mode of the unit block, and different neural network-based image encoders can also be used.

부호화 모드 복원은 부호화기로부터 전송되는 비트스트림 중 부호화 모드 정보를 복원하는 것이다.Encoding mode recovery is restoring encoding mode information from the bitstream transmitted from the encoder.

하위 블록 복호화는, 부호화기로부터 전송되는 비트스트림 중 하위 블록에 대한 정보를 복호화하는 것으로, 통상의 영상 복호화 장치(도 2) 또는 신경망 기반의 복호화 장치(도 18)의 동작을 수행할 수 있다.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000073
는 복원된 하위 블록이다.Lower block decoding is to decode information about a lower block in a bitstream transmitted from an encoder, and can perform the operation of a typical video decoding device (FIG. 2) or a neural network-based decoding device (FIG. 18).
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000073
is the restored subblock.

통상의 영상 복호화 장치는, HEVC(ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding)나 VVC(ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding) 내의 영상 복호화기(도 2 참조)를 의미할 수 있으며, 엔트로피 복호화, 역양자화, 역변환, 움직임 보상, 인트라 예측 등의 과정을 통해 영상을 복호화할 수 있다.A typical video decoding device is a video decoder within HEVC (ITU-T/ISO/IEC 23008-2 High Efficiency Video Coding) or VVC (ITU-T/ISO/IEC 23090-3 Versatile Video Coding) (see Figure 2). It can mean that the image can be decoded through processes such as entropy decoding, inverse quantization, inverse transformation, motion compensation, and intra prediction.

도 18을 참조하여 설명한 것과 같이, 신경망 기반 영상 복호화 장치는, 신경망 기반 부호화기로부터 전송된 비트스트림을 은닉 벡터 확률 모형 기반으로 엔트로피 복호화하여 양자화된 은닉 벡터를 복원하고, 양자화된 은닉 벡터를 은닉 벡터 복원 신경망의 입력으로 하여 입력 영상과 같은 차원의 복원 영상으로 복원한다.As described with reference to FIG. 18, the neural network-based image decoding device entropy decodes the bitstream transmitted from the neural network-based encoder based on a hidden vector probability model to restore the quantized hidden vector, and restore the quantized hidden vector to the hidden vector. It is used as an input to a neural network and is restored to a restored image with the same dimensions as the input image.

하위 블록 복호화는 단위 블록의 부호화 모드에 따라 서로 다른 하위 블록 복호화 수단을 사용할 수 있다.Sub-block decoding may use different sub-block decoding means depending on the encoding mode of the unit block.

하위 블록 복호화에 통상의 영상 복호화기를 사용하는 경우, 단위 블록의 부호화 모드에 따라 서로 다른 양자화 매개 변수를 사용할 수 있다. 또한, 하위 블록 복호화에 신경망 기반 영상 복호화기를 사용하는 경우, 단위 블록의 부호화 모드에 따라 서로 다른 신경망 기반 영상 부호화기를 사용할 수 있다.When a typical image decoder is used to decode subblocks, different quantization parameters can be used depending on the encoding mode of the unit block. Additionally, when using a neural network-based image decoder for sub-block decoding, different neural network-based image encoders can be used depending on the encoding mode of the unit block.

단위 블록 재구성은 복원된 하위 블록을 단위 블록으로 재구성하는데, 단위 블록으로 재구성하기 위하여 부호화기로부터 전송되는 부호화 모드 정보를 사용할 수 있다. 하위 블록을 단위 블록으로 재구성하는 방법은 부호화 모드에 따라 다를 수 있다.

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000074
는 복원된 단위 블록이다.Unit block reconstruction reconstructs the restored sub-block into a unit block. Encoding mode information transmitted from the encoder can be used to reconstruct the unit block. The method of reconstructing sub-blocks into unit blocks may vary depending on the encoding mode.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000074
is the restored unit block.

영상 재구성은 복원된 단위 블록을 이용하여 영상을 재구성하여 복원 영상을 출력한다.Image reconstruction reconstructs the image using the restored unit blocks and outputs the restored image.

이 명세서의 실시예에서, 부호화기의 부호화 모드 결정에서 각 단위 블록마다 결정할 수 있는 부호화 모드는, 1) 하위 블록 분할 부호화 모드, 2) 해상도 조절을 통한 크기 조정 부호화 모드 및 3) 표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드 중 어느 하나일 수 있다.In an embodiment of this specification, the encoding modes that can be determined for each unit block in determining the encoding mode of the encoder are 1) sub-block split encoding mode, 2) size adjustment encoding mode through resolution adjustment, and 3) sub-block through sampling. It may be any one of split coding modes.

1) 하위 블록 분할 부호화 모드1) Sub-block split coding mode

도 34는 2Nx2N 크기의 단위 블록을 지그재그 스캐닝 기법을 통해 NxN 크기의 하위 블록으로 분할하는 예를 도시한 것이고, 도 35는 복호화된 NxN 크기의 하위 블록을 지그재그 스캐닝 기법을 통해 2Nx2N 크기의 단위 블록으로 재구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 34 shows an example of dividing a unit block of size 2Nx2N into sub-blocks of size NxN through a zigzag scanning technique, and Figure 35 shows an example of dividing a decrypted sub-block of size NxN into unit blocks of size 2Nx2N through a zigzag scanning technique. An example of reconstruction is shown.

하위 블록 분할 부호화 모드에서의 하위 블록 구성은 현재 부호화할 단위 블록 B(x, y)를 두 개 이상의 하위 블록, 예를 들어 도 34에서는

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000075
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000076
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000077
또는
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000078
4개로 분할하는 것으로, (x, y)는 블록에서 샘플의 위치이다. 하위 블록은 하위 블록 부호화를 통해 비트스트림으로 부호화될 수 있다.The sub-block configuration in the sub-block split coding mode consists of dividing the current unit block B(x, y) into two or more sub-blocks, for example, in FIG. 34.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000075
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000076
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000077
or
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000078
Split into four, where (x, y) is the position of the sample in the block. A sub-block can be encoded into a bitstream through sub-block encoding.

하위 블록에 대한 비트스트림은 복호화기에서 하위 블록 복호화를 통해 다시 하위 블록으로 복원된다. 하위 블록 분할 부호화 모드에서의 단위 블록 재구성은 해당 단위 블록을 구성하는 각 하위 블록 또는 모든 하위 블록에 대한 복원을 의미할 수 있다. 예를 들어, 하위 블록 분할 부호화 모드에서의 단위 블록 재구성은 사전에 정의된 순서에 따라 복원된 하위 블록을 타일링(tiling)하는 것일 수 있다. 복호화된 하위 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000079
를 사전 정의된 순서에 따라 타일링함으로써 복호화된 단위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000080
를 생성할 수 있다. 도 35에서는, 복호화된 4개의 하위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000081
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000082
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000083
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000084
를 지그재그 스캐닝(Zig-zag scanning)을 통해 복호화된 단위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000085
로 재구성한다.The bitstream for the sub-block is restored back to the sub-block through sub-block decoding in the decoder. Unit block reconstruction in the sub-block split coding mode may mean restoration of each sub-block or all sub-blocks constituting the unit block. For example, unit block reconstruction in the sub-block partition coding mode may involve tiling the restored sub-blocks according to a predefined order. Decrypted subblock
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000079
A unit block decrypted by tiling according to a predefined order.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000080
can be created. In Figure 35, the four decrypted sub-blocks
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000081
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000082
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000083
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000084
Unit block decrypted through zig-zag scanning
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000085
Reconstruct it as

2) 해상도 조절을 통한 크기 조정 부호화 모드2) Size adjustment encoding mode through resolution adjustment

해상도 조절을 통한 크기 조정 부호화 모드에서 하위 블록 구성은 현재 부호화할 단위 블록에 대해 특정 비율 (0 < r < 1)만큼 저해상화를 수행하여 하위 블록을 구성하는 것이다.In the size adjustment encoding mode through resolution adjustment, sub-block configuration is to configure sub-blocks by performing low-resolution at a specific rate (0 < r < 1) on the current unit block to be encoded.

저해상화를 통한 크기 조정 부호화 모드에서는 단위 블록 B(x, y)를 저해상화하여 하나의 하위 블록 b(x, y)를 생성할 수 있다. 이때 해상도를 낮추는 방법으로는 쌍선형 보간법(Bi-linear interpolation), 쌍삼차 보간법(Bi-cubic interpolation) 등의 고정된 필터를 사용하는 방법 또는 학습 가능한 인공 신경망을 사용하는 방법 등이 있다. 해상도를 높이거나 해상도를 낮출 때 사용하는 비율 r에 따라 각각 서로 다른 부호화 모드로 생각할 수 있다.In the size adjustment encoding mode through low-resolution, one sub-block b(x, y) can be generated by low-resolution the unit block B(x, y). At this time, methods of lowering the resolution include using a fixed filter such as bi-linear interpolation or bi-cubic interpolation, or using a learnable artificial neural network. Each can be considered a different encoding mode depending on the ratio r used when increasing or decreasing resolution.

도 36은 2Nx2N 크기의 단위 블록 B(x, y)를 쌍삼차 보간법(Bi-cubic interpolation)을 통해 NxN 크기의 하위 블록 b(x, y)로 크기 조정하는 예를 도시한 것이다.Figure 36 shows an example of resizing a unit block B(x, y) of size 2Nx2N into a subblock b(x, y) of size NxN through bi-cubic interpolation.

단위 블록이 YCbCr 색공간 등과 같이 휘도 채널과 색차 채널이 있는 색공간을 사용하는 경우, 색차 채널은 휘도 채널보다 더 낮은 해상도로 변환하는 필터를 사용할 수도 있다.When a unit block uses a color space with a luminance channel and a chrominance channel, such as the YCbCr color space, a filter that converts the chrominance channel to a lower resolution than the luminance channel may be used.

도 37은 YCbCr 색공간을 갖는 영상에 대해 해상도를 낮추어 크기를 조정할 때, 휘도 채널을 1/2 해상도로 해상도를 낮추고 색차 채널을 1/4 해상도로 해상도를 낮추어 단위 블록의 크기 조정을 수행하는 예를 도시한 것이다.Figure 37 is an example of adjusting the size of a unit block by lowering the resolution of an image with the YCbCr color space by lowering the resolution of the luminance channel to 1/2 resolution and lowering the resolution of the chrominance channel to 1/4 resolution. It shows.

하위 블록은 하위 블록 부호화를 통해 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 하위 블록에 대한 비트스트림은 복호화기에서 하위 블록 복호화를 통해 다시 하위 블록으로 복원된다. 해상도 조절을 통한 크기 조정 부호화 모드에서 단위 블록 재구성은 복원된 하위 블록에 대하여 부호화기에서 정해진 특정 비율의 역수 (1/r>1)만큼 고해상화를 수행하는 것이다.A sub-block can be encoded into a bitstream through sub-block encoding. The bitstream for the sub-block is restored back to the sub-block through sub-block decoding in the decoder. In the size adjustment encoding mode through resolution adjustment, unit block reconstruction performs high resolution on the restored sub-block by the reciprocal of a specific ratio (1/r>1) determined by the encoder.

이때 해상도를 높이는 방법으로는 쌍선형 보간법(Bi-linear interpolation), 쌍삼차 보간법(Bi-cubic interpolation) 등의 고정된 필터를 사용하는 방법 또는 학습 가능한 인공 신경망을 통해 수행하는 방법 등이 있다.At this time, methods of increasing resolution include using a fixed filter such as bi-linear interpolation or bi-cubic interpolation, or using a learnable artificial neural network.

도 38은 복원된 NxN 크기의 하위 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000086
를 2Nx2N 크기의 단위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000087
로 재구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 38 shows the restored NxN size subblock
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000086
A unit block of size 2Nx2N
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000087
This shows an example of reconstruction.

저해상화와 고해상화를 수행할 때 사용하는 비율 r에 따라 각각 서로 다른 부호화 모드로 생각할 수 있다. Each can be considered a different encoding mode depending on the ratio r used when performing low-resolution and high-resolution.

예를 들어, 비율 r에 대한 정보가 시그널링/부호화/복호화 될 수 있다.For example, information about the ratio r may be signaled/encoded/decoded.

3) 표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드3) Sub-block split coding mode through sampling

표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드에서 하위 블록 구성은 현재 부호화할 단위 블록을 표본화하여 두 개 이상의 하위 블록으로 분할하는 것이다. 단위 블록 B(x, y)를 표본화를 통해 하위 블록으로 분할하기 위해 단위 블록을 mxn 표본화 단위로 분할한 후 모든 표본화 단위에서의 동일 위치에 있는 샘플들을 재구성하여 서로 다른 둘 이상의 하위 블록으로 구성할 수 있다.In the sub-block split coding mode through sampling, sub-block configuration involves sampling the current unit block to be encoded and dividing it into two or more sub-blocks. In order to divide the unit block B(x, y) into sub-blocks through sampling, the unit block is divided into mxn sampling units and then the samples at the same location in all sampling units are reconstructed to be composed of two or more different sub-blocks. You can.

예를 들어, 도 39는 단위 블록 B(x, y)를 2x2 표본화 단위로 분할한 후 모든 표본화 단위에서의 동일한 위치에 있는 샘플들을 재구성하여 서로 다른 4개의 하위 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000088
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000089
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000090
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000091
로 분할하는 방법을 도시한 것이다.For example, Figure 39 shows that unit block B(x, y) is divided into 2x2 sampling units and then samples at the same position in all sampling units are reconstructed to form four different sub-blocks.
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000088
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000089
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000090
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000091
This shows how to divide.

하위 블록은 하위 블록 부호화를 통해 비트스트림으로 부호화될 수 있다. 하위 블록에 대한 비트스트림은 복호화기에서 하위 블록 복호화를 통해 다시 하위 블록으로 복원된다. 단위 블록 재구성은 복원된 하위 블록을 역표본화를 통해 단위 블록을 재구성하는 것으로, 하위 블록 역표본화는 표본화를 통한 하위 블록 분할을 역으로 수행하여 하위 블록들로부터 단위 블록을 재구성하는 것이다.A sub-block can be encoded into a bitstream through sub-block encoding. The bitstream for the sub-block is restored back to the sub-block through sub-block decoding in the decoder. Unit block reconstruction is to reconstruct a unit block by desampling the restored subblock, and subblock desampling is to reconstruct a unit block from subblocks by reversely performing subblock division through sampling.

도 40은 복원된 4개의 하위 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000092
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000093
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000094
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000095
를 역표본화하여 단위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000096
를 재구성하는 방법을 도시한 것이다.Figure 40 shows the four restored sub-blocks
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000092
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000093
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000094
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000095
By backsampling the unit block
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000096
It shows how to reconstruct.

표본화와 역표본화 방법에 따라 서로 다른 부호화 모드로 생각할 수 있다.Depending on the sampling and countersampling methods, they can be considered different encoding modes.

표본화를 통해 분할된 하위 블록은 서로 높은 공간적 중복성을 가지고 있기 때문에, 한 개 이상의 하위 블록을 사용하여 나머지 하위 블록에 대한 중복성을 제거할 수 있다.Because subblocks divided through sampling have high spatial redundancy with each other, redundancy for the remaining subblocks can be removed by using one or more subblocks.

하위 블록 사이의 중복성을 제거하기 위한 방법으로, 통상의 영상 부호화기는 예측부, 예를 들어 인트라 예측부를 통해 예측 블록을 생성한 후 예측 블록과 기존 하위 블록 사이의 차이인 잔차 블록을 최종 하위 블록으로 할 수 있다. 예측 블록은 신경망 기반의 변환 또는 산술 연산을 통해서도 생성할 수 있다.As a method to remove redundancy between sub-blocks, a typical video encoder generates a prediction block through a prediction unit, for example, an intra prediction unit, and then uses the residual block, which is the difference between the prediction block and the existing sub-block, as the final sub-block. can do. Prediction blocks can also be created through neural network-based transformation or arithmetic operations.

도 41은 표본화를 통해 단위 블록으로부터 분할하여 생성한 4개의 하위 블록 사이 중복성을 제거하는 예를 도시한 것이다.Figure 41 shows an example of removing redundancy between four sub-blocks created by dividing a unit block through sampling.

도 41에서, 표본화를 통해 단위 블록 B(x, y)로부터 4개의 하위 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000097
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000098
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000099
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000100
를 생성하고, 하위 블록 사이의 중복성을 제거하기 위해서 예를 들어 첫 번째 하위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000101
를 그대로 이용하여 각 하위 블록에 대한 예측 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000102
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000103
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000104
를 생성한 후, 기존 하위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000105
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000106
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000107
와의 차이인 잔차 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000108
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000109
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000110
를 생성하여 하위 블록 사이 중복성을 제거한다. 이때, 최종 하위 블록은
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000111
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000112
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000113
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000114
가 될 수 있다.In Figure 41, four sub-blocks from unit block B(x, y) through sampling
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000097
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000098
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000099
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000100
, and to remove redundancy between subblocks, e.g. the first subblock
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000101
Prediction block for each subblock using as is
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000102
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000103
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000104
After creating an existing subblock
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000105
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000106
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000107
residual block that is the difference between
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000108
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000109
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000110
Create a to remove redundancy between sub-blocks. At this time, the final subblock is
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000111
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000112
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000113
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000114
It can be.

도 42는 복원한 하위 블록과 잔차 블록

Figure PCTKR2023007985-appb-img-000115
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000116
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000117
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000118
로부터 최종 하위 블록,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000119
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000120
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000121
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000122
를 복원한 후 역표본화를 수행하여 단위 블록
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000123
를 재구성하는 예를 도시한 것이다.Figure 42 shows restored subblocks and residual blocks
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000115
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000116
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000117
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000118
The final subblock from,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000119
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000120
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000121
,
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000122
After restoring, perform backsampling to determine the unit block
Figure PCTKR2023007985-appb-img-000123
An example of reconstructing is shown.

표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드에서 하위 블록 사이 중복성을 제거하는 방법에 따라 서로 다른 부호화 모드로 생각할 수 있다.In the sub-block split coding mode through sampling, it can be considered different coding modes depending on the method of removing redundancy between sub-blocks.

예를 들어, 부호화 모드는 표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드에서 하위 블록 사이 중복성을 제거하는 방법에 기반하여 구분될 수 있다.For example, coding modes can be distinguished based on a method of removing redundancy between sub-blocks in sub-block division coding mode through sampling.

하위 블록 사이의 중복성을 제거하기 위한 방법으로 인공 신경망을 이용하는 영상 부호화 방법에서, 사전에 부호화 또는 복호화된 하위 블록을 현재 부호화 또는 복호화하려는 하위 블록에 대한 은닉 벡터 확률 모형의 추가적인 입력으로 사용하여 엔트로피 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.In an image coding method that uses an artificial neural network as a method to remove redundancy between sub-blocks, entropy encoding is performed by using a previously encoded or decoded sub-block as an additional input to the hidden vector probability model for the sub-block to be currently encoded or decoded. Efficiency can be improved.

한편, 앞선 설명에서는, 하위 블록 분할 부호화 모드, 해상도 조절을 통한 크기 조정 부호화 모드, 표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드를 포함하는 3가지의 인공 신경망 기반 부호화 모드를 각 단위 블록마다 결정하는 것을 설명하였다. 하지만, 이 명세서의 실시예는 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, in the previous explanation, it was explained that three artificial neural network-based coding modes, including a sub-block partition coding mode, a size adjustment coding mode through resolution adjustment, and a sub-block partition coding mode through sampling, are determined for each unit block. . However, the embodiments of this specification are not limited thereto.

입력 영상이, 예를 들어 타일이나 슬라이스 또는 서브-픽처 형태의 단위 블록으로 분할되는 경우, 단위 블록의 부호화 모드에는 HEVC나 VVC와 같은 통상의 영상 부호화 방법이 단위 블록에 적용할 수 있는 부호화 모드로 결정될 수도 있다.When an input image is divided into unit blocks in the form of, for example, tiles, slices, or sub-pictures, the encoding mode of the unit block includes a typical image coding method such as HEVC or VVC as an encoding mode applicable to the unit block. It may be decided.

부호화 모드로 통상의 영상 부호화 방법이 선택되는 경우, 도 1과 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한 것과 같이, 단위 블록은 복수 개의 CTU로 추가로 분할되고, 각 CTU는 재귀적으로 더 작은 복수 개의 CU로 분할되고, 각 CU는 같은 픽처 내에 있는 영역을 참조하는 인트라 예측 모드나 블록 복사 모드뿐만 아니라 다른 참조 픽처를 참조하는 인터 예측 모드로 예측되고 이에 대한 잔차 신호가 생성되고, 이후 변환, 양자화, 엔트로피 부호화를 거쳐 비트스트림으로 출력될 수 있다. 이와 관련된 구체적인 내용은 앞서 충분히 설명하였기 때문에 생략한다.When a normal video encoding method is selected as the encoding mode, as specifically described with reference to FIGS. 1 and 2, the unit block is further divided into a plurality of CTUs, and each CTU is recursively divided into a plurality of smaller CUs. is divided, and each CU is predicted in an intra-prediction mode or block copy mode that refers to a region in the same picture as well as an inter-prediction mode that refers to another reference picture, and a residual signal for this is generated, and then transformed, quantized, and entroped. It can be encoded and output as a bitstream. Specific details related to this are omitted because they have been sufficiently explained previously.

통상의 영상 부호화 방법이 단위 블록에 부호화 모드로 적용되는 경우와 인공 신경망 기반으로 하는 3가지의 부호화 모드가 적용되는 경우를 구분하기 위해 인덱스와 같은 신택스 요소가 비트스트림에 추가될 수 있다. A syntax element such as an index may be added to the bitstream to distinguish between a case where a typical image encoding method is applied as an encoding mode to a unit block and a case where three encoding modes based on an artificial neural network are applied.

단위 블록의 부호화 모드를 알리기 위한 인덱스가 단위 블록마다 시그널링될 수 있는데, 예를 들어 인덱스가 제1 값인 경우 통상의 영상 부호화 방법, 인덱스가 제2 값인 경우 인공 신경망 기반 부호화 모드 중 하위 블록 분할 부호화 모드, 인덱스가 제3 값인 경우 인공 신경망 기반 부호화 모드 중 크기 조정 부호화 모드, 인덱스가 제4 값인 경우 인공 신경망 기반 부호화 모드 중 표본화를 통한 하위 블록 분할 부호화 모드를 가리킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 값, 제2 값, 제3 값, 제4 값은 서로 상이할 수 있다. 상기 제1 값, 제2 값, 제3 값, 제4 값은 1 내지 4의 값을 가질 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 제1 값, 제2 값, 제3 값, 제4 값은 서로 상이하며, 0 내지 3의 값을 가질 수 있다.An index to inform the encoding mode of the unit block may be signaled for each unit block. For example, if the index is the first value, the normal image encoding method, and if the index is the second value, the sub-block division encoding mode among the artificial neural network-based encoding modes , if the index is the third value, it may refer to the resizing encoding mode among the artificial neural network-based encoding modes, and if the index is the fourth value, it may refer to the sub-block division encoding mode through sampling among the artificial neural network-based encoding modes. For example, the first value, second value, third value, and fourth value may be different from each other. The first value, second value, third value, and fourth value may have values from 1 to 4. Or, for example, the first value, second value, third value, and fourth value are different from each other and may have values from 0 to 3.

또한, 복수의 단위 블록들을 포함하는 상위 단위, 예를 들어 시퀀스나 슬라이스의 헤더 정보에 해당 상위 단위에 속하는 단위 블록들에 통상의 부호화 방법을 활성화시킬지 여부를 알리는 신택스 요소를 추가할 수 있다. 또한, 통상 부호화 방법의 활성화 신택스 요소를 대체하거나 또는 이에 추가하여 상위 단위의 헤더 정보에 해당 상위 단위에 속하는 단위 블록들에 인공 신경망 기반의 부호화 모드를 활성화시킬지 여부를 알리는 신택스 요소도 추가할 수 있다.Additionally, a syntax element indicating whether to activate a normal encoding method for unit blocks belonging to the higher-level unit may be added to header information of a higher-level unit including a plurality of unit blocks, for example, a sequence or slice. In addition, by replacing or in addition to the activation syntax element of the normal encoding method, a syntax element indicating whether to activate the artificial neural network-based encoding mode for unit blocks belonging to the higher unit can be added to the header information of the higher unit. .

도 43은 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법에 대한 동작 흐름도이다.Figure 43 is an operation flowchart for an image encoding method according to an embodiment.

먼저, 부호화 장치(100 또는 1600)는 부호화 대상 영상을 소정 크기를 갖는 둘 이상의 단위 블록으로 분할한다(S4310).First, the encoding device 100 or 1600 divides the encoding target image into two or more unit blocks of a predetermined size (S4310).

부호화 대상 영상은 부호화를 진행할 입력 영상 및/또는 입력 영상에 대한 예측 영상과 입력 영상 사이의 잔차 영상일 수 있다. 또는 부호화 대상 영상은 특징 맵이 될 수도 있다.The image to be encoded may be an input image to be encoded and/or a residual image between the input image and a prediction image for the input image. Alternatively, the image to be encoded may be a feature map.

단위 블록은 도 29와 같이 가로와 세로의 길이가 같은 정방형이거나 또는 가로와 세로의 길이가 다른 비정방형일 수 있다. 또한, 각 단위 블록은, 도 31 내지 도 33을 통해 설명한 것과 같이, 다양한 모양의 하위 블록으로 추가로 분할되거나 계층적으로 2 이상의 분할 깊이로 분할될 수도 있다.The unit block may be a square with the same horizontal and vertical lengths, as shown in Figure 29, or an irregular square with different horizontal and vertical lengths. In addition, each unit block may be further divided into sub-blocks of various shapes, or may be hierarchically divided into a division depth of 2 or more, as described with reference to FIGS. 31 to 33.

부호화 장치(100)는 단위 블록을 부호화하는 방법과 관련한 부호화 모드를 결정하는데(S4320), 단위 블록마다 율-왜곡 최적화에 따라 부호화 모드를 결정할 수 있다. 결정되는 부호화 모드에 대한 정보는 부호화되어 비트스트림에 포함되어 복호화기에 전송되거나 이웃 단위 블록으로부터 유도되는 경우 전송되지 않을 수도 있다.The encoding device 100 determines an encoding mode related to a method of encoding a unit block (S4320). The encoding mode may be determined according to rate-distortion optimization for each unit block. Information about the determined encoding mode may be encoded and included in a bitstream and transmitted to the decoder, or may not be transmitted if derived from a neighboring unit block.

부호화 장치(100)는 결정된 부호화 모드에 기초하여 하위 블록을 생성하고(S4330), 하위 블록을 부호화한다(S4340).The encoding device 100 generates a sub-block based on the determined encoding mode (S4330) and encodes the sub-block (S4340).

각 단위 블록을 부호화하는 부호화 모드는, 스캐닝 기법으로 하위 블록을 분할하는 제1 부호화 모드, 해상도를 조절하여 단위 블록의 크기를 조정하는 제2부호화 모드, 표본화를 통해 더 작은 크기의 하위 블록으로 분할하는 제3 부호화 모드 등을 포함할 수 있다.The encoding mode for encoding each unit block is a first encoding mode that divides sub-blocks using a scanning technique, a second encoding mode that adjusts the size of the unit block by adjusting the resolution, and splitting into smaller-sized sub-blocks through sampling. It may include a third encoding mode, etc.

또한, 각 단위 블록을 부호화하는 부호화 모드는 움직임 예측, 예측 블록 생성, 잔차 블록 생성, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화를 수행하는 통상의 영상 부호화 방법을 더 포함할 수 있다.Additionally, the encoding mode for encoding each unit block may further include a typical image encoding method that performs motion prediction, prediction block generation, residual block generation, transformation, quantization, and entropy coding.

제1 부호화 모드는, 도 34를 참조하여 설명한 것과 같이, 2Nx2N 크기의 단위 블록을 지그재그 스캐닝 기법을 통해 NxN 크기의 4개의 하위 블록으로 분할하여 부호화하는 것이 가장 기본적인 예일 수 있다. 단위 블록이 큰 경우, 예를 들어 9개 또는 16개의 하위 블록으로 분할하고 지그재그 스캐닝 기법을 적용하여 하위 블록에 순서를 붙이거나 수직 스캐닝 기법이나 수평 스캐닝 기법을 적용하여 하위 블록의 순서를 다르게 정할 수도 있다.As described with reference to FIG. 34, the most basic example of the first encoding mode may be to divide a unit block of size 2Nx2N into four sub-blocks of size NxN through a zigzag scanning technique and encode them. If the unit block is large, for example, it can be divided into 9 or 16 sub-blocks and a zigzag scanning technique can be applied to order the sub-blocks, or a vertical scanning technique or horizontal scanning technique can be applied to determine the order of the sub-blocks differently. there is.

제1 부호화 모드에 대한 부호화 모드 정보는 하위 블록으로의 분할 개수(또는 하위 블록의 크기)와 스캐닝 기법을 포함할 수 있다.Encoding mode information for the first encoding mode may include the number of divisions into sub-blocks (or size of sub-blocks) and a scanning technique.

제2 부호화 모드는, 단위 블록을 더 작은 크기의 블록으로 해상도를 줄여 하위 블록을 구성하거나 또는 각 픽셀을 표현하는 비트 수를 줄여 같은 크기의 하위 블록을 구성할 수도 있다.In the second encoding mode, the resolution of the unit block may be reduced to a smaller block to form a sub-block, or the number of bits representing each pixel may be reduced to form a sub-block of the same size.

낮은 해상도로 변환하기 위해서, 바이리니어 인터폴레이션(Bi-linear interpolation) 필터, 바이큐빅 인터폴레이션(Bi-cubic interpolation) 필터 등을 사용하거나 학습 가능한 인공 신경망을 사용할 수도 있다.To convert to low resolution, a bilinear interpolation filter, a bicubic interpolation filter, etc. can be used, or a learnable artificial neural network can be used.

또한, 도 37을 참조하여 설명한 것과 같이, 휘도 채널과 색차 채널의 단위 블록에 서로 다른 해상도를 적용하여 서로 다른 크기의 하위 블록을 생성할 수도 있다.Additionally, as described with reference to FIG. 37, sub-blocks of different sizes may be generated by applying different resolutions to unit blocks of the luminance channel and the chrominance channel.

제2 부호화 모드에 대한 부호화 모드 정보는 해상도 조정 비율 정보(또는 하위 블록의 크기), 해상도 조정 방법과 관련된 정보(필터 종류, 신경망 등) 등을 포함할 수 있다.Encoding mode information for the second encoding mode may include resolution adjustment ratio information (or size of subblock), information related to resolution adjustment method (filter type, neural network, etc.), etc.

제3 부호화 모드는 단위 블록을 표본화(Sampling)하여 둘 이상의 같은 크기의 하위 블록을 생성하는 것으로, 단위 블록을 mxn 표본화 단위(예를 들어 2x2 또는 3x3)로 분할하고 모든 표본화 단위에서 같은 위치에 있는 샘플들을 모아 하나의 하위 블록으로 구성하여 mxn개의 하위 블록을 생성한다.The third encoding mode is to generate two or more sub-blocks of the same size by sampling a unit block, dividing the unit block into mxn sampling units (e.g. 2x2 or 3x3) and dividing the unit block into mxn sampling units (e.g. 2x2 or 3x3) Samples are collected and composed into one sub-block to generate mxn sub-blocks.

부호화 모드에 따라 생성되는 하위 블록은, 도 1을 참조하여 설명한 통상의 영상 부호화 방법에 따라 부호화되거나 도 18 내지 도 27을 참조하여 설명한 신경망을 기반으로 부호화할 수 있다.The lower block generated according to the encoding mode may be encoded according to the typical image encoding method described with reference to FIG. 1 or may be encoded based on the neural network described with reference to FIGS. 18 to 27.

특히 제3 부호화 모드로 단위 블록을 복수 개의 하위 블록으로 분할하는 경우, 하위 블록 사이에 상관 관계가 높기 때문에, 도 41을 참조하여 설명한 것과 같이 하위 블록 사이의 중복된 정보를 제거할 수 있다.In particular, when dividing a unit block into a plurality of sub-blocks in the third encoding mode, since the correlation between sub-blocks is high, redundant information between sub-blocks can be removed as described with reference to FIG. 41.

예를 들어 2x2 표본화 단위로 하여 4개의 하위 블록을 생성한 후, 제1 하위 블록에 기초하여 제2 내지 제4 하위 블록에 대한 예측 블록을 생성하고, 제2 내지 제4 하위 블록에 대해 해당 하위 블록과 해당 하위 블록의 예측 블록 사이의 차이에 해당하는 잔차 블록을 생성할 수 있다.For example, after generating 4 sub-blocks using a 2x2 sampling unit, prediction blocks for the 2nd to 4th sub-blocks are generated based on the 1st sub-block, and the corresponding sub-blocks for the 2nd to 4th sub-blocks are generated. A residual block corresponding to the difference between the block and the prediction block of the corresponding subblock can be generated.

이 경우, 제1 하위 블록 및 제2 내지 제4 하위 블록의 잔차 블록이 단위 블록의 하위 블록이 되고, 제1 하위 블록 및 제2 내지 제4 하위 블록의 잔차 블록에 대해서 부호화를 수행할 수 있다.In this case, the residual blocks of the first sub-block and the second to fourth sub-blocks become sub-blocks of the unit block, and encoding can be performed on the residual blocks of the first sub-block and the second to fourth sub-blocks. .

제1 하위 블록 및 제2 내지 제4 하위 블록의 잔차 블록의 부호화에도 통상의 영상 부호화 방법이나 신경망을 이용한 방법이 적용될 수 있다.A typical image encoding method or a method using a neural network can be applied to the encoding of the residual blocks of the first sub-block and the second to fourth sub-blocks.

제3 부호화 모드와 관련된 부호화 모드 정보는 표본화 단위 정보, 하위 블록의 변환 방법과 관련된 정보(어떤 하위 블록을 잔차 블록으로 생성할 것인지 등) 등을 포함할 수 있다.Encoding mode information related to the third encoding mode may include sampling unit information, information related to the transformation method of the sub-block (such as which sub-block to generate as a residual block), etc.

생성되는 하위 블록에 대한 부호화 정보 및 단위 블록의 부호화 모드 정보는 비트스트림으로 변환되어 저장 매체나 통신 매체를 거쳐 복호 장치로 전달된다.Encoding information about the generated sub-block and encoding mode information of the unit block are converted into a bitstream and transmitted to the decoding device through a storage medium or communication medium.

도 44는 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법에 대한 동작 흐름도이다.Figure 44 is an operation flowchart of an image decoding method according to an embodiment.

복호화 장치(200)는 비트스트림으로부터 영상의 단위 블록 분할과 관련된 정보뿐만 아니라 단위 블록의 부호화 모드와 관련된 정보를 유도한다(S4410). 복호화 장치(200)는, 비트스트림에 신택스 요소 형태로 전달되는 단위 블록의 부호화 모드 정보를 파싱하거나 또는 파싱 없이 이웃 단위 블록의 부호화 모드 정보에 기초하여 유도할 수도 있다.The decoding device 200 derives information related to the encoding mode of the unit block as well as information related to the division of the unit block of the image from the bitstream (S4410). The decoding device 200 may parse the encoding mode information of a unit block transmitted in the form of a syntax element in a bitstream or may derive it based on the encoding mode information of a neighboring unit block without parsing.

단위 블록의 부호화 모드 정보는, 단위 블록을 부호화하는 방법과 관련되는 정보로, 단위 블록을 하나 이상의 하위 블록으로 변환하여 부호화하는 이 명세서의 실시예에서는 단위 블록으로부터 하위 블록을 생성하는 것과 관련되는 정보 또는 하위 블록으로부터 단위 블록을 복원하는 것과 관련되는 정보를 포함할 수 있다.The encoding mode information of the unit block is information related to the method of encoding the unit block. In the embodiment of this specification where the unit block is converted into one or more sub blocks and encoded, information related to generating a sub block from the unit block. Alternatively, it may include information related to restoring a unit block from a lower block.

복호화 장치(200)는 단위 블록의 부호화 모드 정보에 기초하여 해당 단위 블록을 구성하는 하나 이상의 하위 블록을 복원한다(S4420). 하위 블록은 도 2를 참조하여 설명한 통상의 영상 부호화 방법에 따라 복원되거나 또는 도 18 내지 도 27을 참조하여 설명한 인공 신경망을 기반으로 복원될 수 있다.The decoding device 200 restores one or more sub-blocks constituting the unit block based on the encoding mode information of the unit block (S4420). The lower block may be restored according to the typical image encoding method described with reference to FIG. 2 or may be restored based on the artificial neural network described with reference to FIGS. 18 to 27.

복호화 장치(200)는 복원된 하나 이상의 하위 블록을 부호화 모드에 따라 단위 블록으로 재구성한다(S4430).The decoding device 200 reorganizes one or more restored sub-blocks into unit blocks according to the encoding mode (S4430).

둘 이상의 단위 블록이 도 34를 참조하여 설명한 제1 모드에 따라 단위 블록으로부터 분할된 경우, 도 35에 설명한 것과 같이 복원된 둘 이상의 하위 블록을 소정의 스캐닝 기법, 예를 들어 지그재그 스캐닝 기법을 통해 하나의 단위 블록으로 재구성할 수 있다.When two or more unit blocks are divided from the unit block according to the first mode described with reference to FIG. 34, the two or more sub-blocks restored as described in FIG. 35 are divided into one through a predetermined scanning technique, for example, a zigzag scanning technique. It can be reorganized into unit blocks.

하위 블록이 제2 모드에 따라 단위 블록으로부터 해상도가 하향 조정된 상태로 부호화된 경우, 복원된 하위 블록은 소정의 인터폴레이션 필터 또는 학습 가능한 인공 신경망을 사용하여 해상도를 향상시켜 단위 블록으로 변환될 수 있다. 색차 성분에 해당하는 하위 블록은 휘도 성분에 해당하는 하위 블록보다 해상도 향상 비율이 더 높을 수 있다.If the sub-block is encoded with the resolution lowered from the unit block according to the second mode, the restored sub-block can be converted to a unit block by improving the resolution using a predetermined interpolation filter or a learnable artificial neural network. . The sub-block corresponding to the chrominance component may have a higher resolution improvement rate than the sub-block corresponding to the luminance component.

단위 블록이 제3 모드에 따라 표본화되어 둘 이상의 하위 블록으로 분할되어 부호화된 경우, 둘 이상의 복원된 하위 블록은 역표본화되어 단위 블록으로 복원될 수 있다.When a unit block is sampled according to the third mode and divided into two or more sub-blocks and encoded, the two or more restored sub-blocks may be desampled and restored into a unit block.

중복성 제거를 위해 복수 개의 하위 블록 중 적어도 하나의 하위 블록(예를 들어 제2 하위 블록)은 다른 하위 블록(예를 들어 제1 하위 블록)을 기반으로 예측되어 원래 제2 하위 블록과의 차이에 해당하는 잔차 블록 형태로 변환된 상태로 부호화될 수 있고, 이 경우 잔차 블록으로 부호화된 제2 하위 블록은 복원된 이후 복원된 제1 하위 블록에 기초하여 원래 제2 하위 블록으로 변환될 수 있다. 복원된 제1 하위 블록과 제2 하위 블록을 표본화 단위에 기초하여 재구성하여 단위 블록으로 재구성할 수 있다.To remove redundancy, at least one subblock (e.g., the second subblock) among the plurality of subblocks is predicted based on another subblock (e.g., the first subblock) to determine the difference from the original second subblock. It may be encoded in a converted state in the form of a corresponding residual block. In this case, the second sub-block encoded as a residual block may be restored and converted into the original second sub-block based on the restored first sub-block. The restored first sub-block and second sub-block can be reconstructed into unit blocks by reconstructing them based on the sampling unit.

복호화 장치(200)는 재구성되는 단위 블록에 기초하여 영상을 복원한다(S4440). 복원된 영상이 잔차 영상인 경우 기준이 되는 다른 영상을 이용하여 원래 영상으로 복원하는 동작이 추가될 수 있다.The decoding device 200 restores the image based on the reconstructed unit block (S4440). If the restored image is a residual image, an operation to restore the original image using another image as a reference may be added.

이와 같이 영상을 단위 블록으로 분할하고, 단위 블록마다 율-왜곡 최적화에 따라 하나 이상의 하위 블록으로 크기를 조절하여 부호화하는 최적의 부호화 모드를 결정하고, 단위 블록에 종래의 부호화 방법 또는 인공 신경망을 이용하여 부호화함으로써, 한정된 자원에서도 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다.In this way, the optimal encoding mode is determined by dividing the image into unit blocks, resizing each unit block into one or more sub-blocks according to rate-distortion optimization, and encoding the unit blocks using a conventional encoding method or artificial neural network. By encoding, high encoding efficiency can be achieved even with limited resources.

또한, 블록 기반의 인공 신경망으로 영상을 부호화하면서도 별도로 부호화하는 하위 블록끼리의 중복성을 제거하여 부호화 성능을 높일 수 있다.In addition, while encoding an image with a block-based artificial neural network, coding performance can be improved by removing redundancy between sub-blocks that are encoded separately.

상기의 실시예들은 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 동일한 방법 및/또는 상응하는 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 영상의 부호화 및/또는 복호화에 있어서 상기의 실시예들 중 하나 이상의 조합이 사용될 수 있다.The above embodiments may be performed in the encoding device 1600 and the decoding device 1700 using the same method and/or a corresponding method. Additionally, a combination of one or more of the above embodiments may be used in encoding and/or decoding an image.

상기의 실시예들이 적용되는 순서는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 서로 상이할 수 있다. 또는, 상기의 실시예들이 적용되는 순서는 부호화 장치(1600) 및 복호화 장치(1700)에서 (적어도 부분적으로) 동일할 수 있다.The order in which the above embodiments are applied may be different in the encoding device 1600 and the decoding device 1700. Alternatively, the order in which the above embodiments are applied may be (at least partially) the same in the encoding device 1600 and the decoding device 1700.

상기의 실시예들은 루마 신호 및 크로마 신호의 각각에 대하여 수행될 수 있다. 루마 신호 및 크로마 신호에 대하여 상기의 실시예들이 동일하게 수행할 수 있다.The above embodiments can be performed for each of the luma signal and the chroma signal. The above embodiments can be performed in the same way for luma signals and chroma signals.

상기의 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 또는 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.The shape of the block to which the above embodiments are applied may have a square shape or a non-square shape.

상기의 실시예들 중 적어도 하나의 실시예의 적용 및/또는 수행 여부는 블록의 크기에 대한 조건에 기반하여 결정될 수 있다. 말하자면, 상기의 실시예들 중 적어도 하나의 실시예는 블록의 크기에 대한 조건이 충족되는 경우 적용 및/또는 수행될 수 있다. 조건은 최소 블록 크기 및 최대 블록 크기를 포함할 수 있다. 블록은 실시예들에서 전술된 블록들 및 실시예에서 전술된 유닛들 중 하나일 수 있다. 최소 블록 크기가 적용되는 블록 및 최대 블록 크기가 적용되는 블록은 서로 다를 수 있다.Whether to apply and/or perform at least one of the above embodiments may be determined based on conditions regarding the size of the block. That is, at least one of the above embodiments can be applied and/or performed when the conditions for the size of the block are met. Conditions may include minimum block size and maximum block size. The block may be one of the blocks described above in the embodiments and the units described above in the embodiments. The block to which the minimum block size is applied and the block to which the maximum block size is applied may be different.

예를 들면, 블록의 크기가 최소 크기의 이상인 경우 및/또는 블록의 크기가 최대 크기의 이하인 경우에, 전술된 실시예가 적용 및/또는 수행될 수 있다. 블록의 크기가 최소 크기보다 더 큰 경우 및/또는 블록의 크기가 최대 크기의 이하인 경우에, 전술된 실시예가 적용 및/또는 수행될 수 있다.For example, when the size of a block is greater than or equal to the minimum size and/or when the size of the block is less than or equal to the maximum size, the above-described embodiments may be applied and/or performed. If the size of the block is larger than the minimum size and/or if the size of the block is less than or equal to the maximum size, the above-described embodiments may be applied and/or performed.

예를 들어, 블록의 크기가 기정의된 블록 크기인 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 기정의된 블록 크기는 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64,128x128 또는 256x256일 수 있다. 기정의된 블록 크기는 (2*SIZEX)x(2*SIZEY)일 수 있다. SIZEX는 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다. SIZEY는 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다.For example, the above-described embodiment can be applied only when the block size is a predefined block size. Predefined block sizes can be 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 or 256x256. The predefined block size may be (2*SIZEX)x(2*SIZEY). SIZEX can be one of integers greater than or equal to 1. SIZEY can be one of integers greater than or equal to 1.

예를 들어, 블록의 크기가 블록 최소 크기의 이상일 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 블록의 크기가 블록 최소 크기보다 더 큰 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 블록 최소 크기는 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 또는 256x256일 수 있다. 또는, 블록 최소 크기는 (2*SIZEMIN_X)x(2*SIZEMIN_Y)일 수 있다. SIZEMIN_X는 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다. SIZEMIN_Y는 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다.For example, the above-described embodiment can be applied only when the block size is greater than or equal to the minimum block size. The above-described embodiment can be applied only when the size of the block is larger than the minimum block size. Block minimum sizes can be 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 or 256x256. Alternatively, the minimum block size may be (2*SIZEMIN_X)x(2*SIZEMIN_Y). SIZEMIN_X can be one of integers greater than or equal to 1. SIZEMIN_Y can be one of integers greater than or equal to 1.

예를 들어, 블록의 크기가 최대 블록 크기의 이하인 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 블록의 크기가 최대 블록 크기보다 더 작은 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 최대 블록 크기는 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 또는 256x256일 수 있다. 또는, 블록 최대 크기는 (2*SIZEMAX_X)x(2*SIZEMAX_Y)일 수 있다. SIZEMAX_X는 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다. SIZEMAX_Y는 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다.For example, the above-described embodiment can be applied only when the block size is less than or equal to the maximum block size. The above-described embodiment can be applied only when the block size is smaller than the maximum block size. The maximum block size can be 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 or 256x256. Alternatively, the maximum block size may be (2*SIZEMAX_X)x(2*SIZEMAX_Y). SIZEMAX_X can be one of integers greater than or equal to 1. SIZEMAX_Y can be one of integers greater than or equal to 1.

예를 들어, 블록의 크기가 최소 블록 크기의 이상이고 최대 블록 크기의 이하인 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 블록의 크기가 최소 블록 크기보다 더 크고 최대 블록 크기의 이하인 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 블록의 크기가 최소 블록 크기의 이상이고 최대 블록 크기보다 더 작은 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다. 블록의 크기가 최소 블록 크기보다 더 크고 최대 블록 크기보다 더 작은 경우에만 전술된 실시예가 적용될 수 있다.For example, the above-described embodiment can be applied only when the block size is greater than or equal to the minimum block size and less than or equal to the maximum block size. The above-described embodiment can be applied only when the block size is greater than the minimum block size and less than or equal to the maximum block size. The above-described embodiment can be applied only when the block size is greater than or equal to the minimum block size and smaller than the maximum block size. The above-described embodiment can be applied only when the block size is larger than the minimum block size and smaller than the maximum block size.

전술된 실시예들에서, 블록의 크기는 블록의 가로 크기 또는 블록의 세로 크기를 의미할 수 있다. 블록의 크기는 블록의 가로 크기 및 블록의 세로 크기의 양자를 의미할 수 있다. 또한, 블록의 크기는 블록의 면적을 의미할 수 있다. 면적, 최소 블록 크기 및 최대 블록 크기의 각각은 1 이상의 정수들 중 하나일 수 있다. 또한, 블록의 크기는 블록의 가로 크기 및 세로 크기를 사용하는 알려진 수식의 결과(또는, 값) 또는 실시예의 수식의 결과(또는, 값)를 의미할 수 있다.In the above-described embodiments, the size of the block may mean the horizontal size of the block or the vertical size of the block. The size of the block may refer to both the horizontal size of the block and the vertical size of the block. Additionally, the size of the block may mean the area of the block. Each of the area, minimum block size, and maximum block size can be one of integers greater than or equal to 1. Additionally, the size of the block may mean the result (or value) of a known formula using the horizontal and vertical sizes of the block or the result (or value) of a formula in an embodiment.

또한, 상기의 실시예들에 있어서, 제1 크기에 대해서는 제1의 실시예가 적용될 수도 있고, 제2 크기에 대해서는 제2의 실시예가 적용될 수도 있다.Additionally, in the above embodiments, the first embodiment may be applied to the first size, and the second embodiment may be applied to the second size.

상기의 실시예들은 시간적 계층(temporal layer)에 따라 적용될 수 있다. 상기의 실시예들이 적용 가능한 시간적 계층을 식별하기 위해 별도의 식별자(identifier)가 시그널링될 수 있고, 해당 식별자에 의해 특정되는 시간적 계층에 대해서 상기의 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기의 실시예가 적용 가능한 최하위 계층 및/또는 최상위 계층으로서 정의될 수도 있고, 상기의 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하도록 정의될 수도 있다. 또한, 상기의 실시예가 적용되는 고정된 시간적 계층이 정의될 수도 있다.The above embodiments can be applied according to the temporal layer. A separate identifier may be signaled to identify the temporal layer to which the above embodiments can be applied, and the above embodiments may be applied to the temporal layer specified by the identifier. The identifier here may be defined as the lowest layer and/or highest layer to which the above embodiment is applicable, or may be defined to indicate a specific layer to which the above embodiment is applicable. Additionally, a fixed temporal hierarchy to which the above embodiments are applied may be defined.

예를 들어, 대상 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기의 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기의 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 대상 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기의 실시예들이 적용될 수 있다.For example, the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the target image is the lowest layer. For example, the above embodiments can be applied only when the temporal layer identifier of the target image is 1 or more. For example, the above embodiments can be applied only when the temporal layer of the target image is the highest layer.

상기의 실시예들이 적용되는 슬라이스 타입(slice type) 또는 타일 그룹 타입이 정의될 수 있고, 해당 슬라이스 타입 또는 타일 그룹 타입에 따라 상기의 실시예들이 적용될 수 있다.A slice type or tile group type to which the above embodiments are applied may be defined, and the above embodiments may be applied depending on the corresponding slice type or tile group type.

상술된 실시예들에서, 특정된 대상에 특정된 처리를 적용함에 있어서, 특정된 조건이 요구될 수 있으며, 특정된 결정 하에 상기의 특정된 처리가 처리되는 것으로 설명된 경우, 특정된 코딩 파라미터에 기반하여 특정된 조건이 충족되는지 여부가 결정되거나, 특정된 코딩 파라미터에 기반하여 특정된 결정이 이루어지는 것으로 설명되었으면, 상기의 특정된 코딩 파라미터는 다른 코딩 파라미터로 대체될 수 있는 것으로 해석될 수 있다. 말하자면, 특정된 조건 또는 특정된 결정에 영향을 미치는 코딩 파라미터는 단지 예시적인 것으로 간주될 수 있으며, 명시된 코딩 파라미터 외에도 하나 이상의 다른 코딩 파라미터들의 결합이 상기의 명시된 코딩 파라미터의 역할을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.In the above-described embodiments, in applying a specified process to a specified object, specified conditions may be required, and when it is described that the specified processing is processed under a specified decision, the specified coding parameters If it has been described that it is determined whether a specified condition is satisfied or that a specified decision is made based on a specified coding parameter, the specified coding parameter may be interpreted as being replaceable with another coding parameter. That is, coding parameters affecting specified conditions or specified decisions may be considered merely exemplary, and combinations of one or more other coding parameters in addition to the specified coding parameters will be understood to play the role of the specified coding parameters. You can.

상술된 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above-described embodiments, the methods are described based on flowcharts as a series of steps or units, but the present invention is not limited to the order of steps, and some steps may occur in a different order or simultaneously with other steps as described above. You can. Additionally, a person of ordinary skill in the art will recognize that the steps shown in the flowchart are not exclusive and that other steps may be included or one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention. You will understand.

상술된 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합이 기술될 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 명시적으로 기술된 조합 외에도 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.The above-described embodiments include examples of various aspects. Although not all possible combinations for representing the various aspects can be described, those skilled in the art will recognize that other combinations are possible in addition to those explicitly described. Accordingly, the present invention is intended to include all other substitutions, modifications and changes falling within the scope of the following claims.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 본 발명에 따른 실시예들에서 사용되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 비트스트림을 포함할 수 있고, 비트스트림은 본 발명에 따른 실시예들에서 설명된 정보를 포함할 수 있다.A computer-readable recording medium may contain information used in embodiments according to the present invention. For example, a computer-readable recording medium may include a bitstream, and the bitstream may include information described in embodiments according to the present invention.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체(nontransitory computer-readable medium)를 포함할 수 있다.Computer-readable recording media may include non-transitory computer-readable media.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기의 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The above hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the invention and vice versa.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. No, those skilled in the art can make various modifications and changes based on this description.

따라서, 본 발명의 사상은 상기의 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all modifications equivalent to or equivalent to the scope of the claims are within the scope of the spirit of the present invention. It will be said that it belongs.

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본 특허출원은 2022년 6월 9일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2022-0070388호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.This patent application claims priority to Patent Application No. 10-2022-0070388, filed in Korea on June 9, 2022, the entire contents of which are incorporated into this patent application by reference.

Claims (20)

단위 블록의 부호화 모드를 복원하는 단계;Restoring the encoding mode of the unit block; 상기 단위 블록의 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계;Restoring one or more sub-blocks of the unit block; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 하나 이상의 하위 블록으로부터 상기 단위 블록을 복원하는 단계; 및Restoring the unit block from the one or more sub-blocks based on the encoding mode; and 상기 단위 블록에 기초하여 영상을 복원하는 단계를 포함하고,Comprising: restoring an image based on the unit block, 상기 부호화 모드는, 상기 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 단위 블록으로부터 해상도가 낮은 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 복호화 방법.The encoding mode includes a first mode in which the unit block is divided into two or more sub-blocks using a predetermined scanning method, a second mode in which a low-resolution sub-block is generated from the unit block, and a second mode in which the unit block is sampled into two or more sub-blocks. An image decoding method including at least one of a third mode for generating a block. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 하나 이상의 하위 블록을 복원하는 단계는,The step of restoring the one or more sub-blocks includes: 엔트로피 복호화, 역양자화, 역변환 및 움직임 예측과 보상을 통한 제1 복호화 방법 또는 은닉 벡터 확률 모형을 기반으로 하는 엔트로피 복호화를 통해 은닉 벡터를 복원하고 상기 은닉 벡터를 복원 신경망의 입력으로 하여 복원 영상을 생성하는 제2 복호화 방법을 상기 하나 이상의 하위 블록에 적용하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.Restore the hidden vector through a first decoding method using entropy decoding, inverse quantization, inverse transformation, motion prediction and compensation, or entropy decoding based on a hidden vector probability model, and use the hidden vector as an input to a restoration neural network to generate a restored image. An image decoding method comprising applying a second decoding method to the one or more sub-blocks. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는,The step of restoring the unit block is, 상기 제1 모드에 기초하여 분할되어 부호화된 이후 복원된 둘 이상의 제1 하위 블록을 소정 스캐닝 기법에 따라 타일링하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method comprising tiling two or more first sub-blocks that are divided, encoded, and then restored based on the first mode according to a predetermined scanning technique. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는,The step of restoring the unit block is, 상기 제2 모드에 기초하여 낮은 해상도로 부호화된 이후 복원된 제2 하위 블록을 소정 비율로 해상도를 상향시키는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method comprising increasing the resolution of a second sub-block reconstructed after being encoded at a low resolution based on the second mode at a predetermined rate. 제4 항에 있어서,According to clause 4, 상기 해상도를 상향시키는 단계는 고정 필터 또는 학습 가능한 인공 신경망을 통해 수행되는, 영상 복호화 방법.The step of increasing the resolution is performed through a fixed filter or a learnable artificial neural network. 제4 항에 있어서,According to clause 4, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는 휘도 채널의 단위 블록과 색차 채널의 단위 블록에 대해 해상도를 상향시키는 비율을 서로 다르게 적용하는, 영상 복호화 방법.In the step of restoring the unit block, different rates of increasing resolution are applied to the unit blocks of the luminance channel and the unit blocks of the chrominance channel. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 단위 블록을 복원하는 단계는,The step of restoring the unit block is, 상기 제3 모드에 기초하여 분할되어 부호화된 이후 복원된 둘 이상의 제3 하위 블록을 역표본화하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.An image decoding method comprising desampling two or more third sub-blocks that are divided and encoded based on the third mode and then restored. 제7 항에 있어서,According to clause 7, 상기 둘 이상의 제3 하위 블록 중에서 적어도 하나 이상은 잔차 블록으로 부호화된 이후 상기 둘 이상의 하위 블록 중에서 다른 하나에 기초하여 해당 하위 블록으로 복원되는, 영상 복호화 방법.An image decoding method, wherein at least one of the two or more third sub-blocks is encoded as a residual block and then the corresponding sub-block is restored based on another one of the two or more sub-blocks. 대상 영상을 제1 단위 블록을 포함하는 둘 이상의 단위 블록으로 분할하는 단계;Splitting the target image into two or more unit blocks including a first unit block; 상기 제1 단위 블록의 부호화 모드를 결정하는 단계;determining an encoding mode of the first unit block; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록으로부터 하나 이상의 하위 블록을 생성하는 단계; 및generating one or more sub-blocks from the first unit block based on the encoding mode; and 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계를 포함하고,Encoding the one or more sub-blocks, 상기 부호화 모드는, 상기 제1 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 제1 단위 블록의 해상도가 낮은 제2 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 제1 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 부호화 방법.The encoding mode includes a first mode in which the first unit block is divided into two or more first sub-blocks using a predetermined scanning method, a second mode in which a second sub-block with a low resolution of the first unit block is generated, and An image encoding method comprising at least one of a third mode for generating two or more third sub-blocks by sampling a first unit block. 제9 항에 있어서,According to clause 9, 상기 대상 영상은 부호화를 수행할 입력 영상 또는 상기 입력 영상에 대한 예측 영상과 상기 입력 영상 사이 차이에 해당하는 잔차 영상인, 영상 부호화 방법.The image encoding method wherein the target image is an input image to be encoded or a residual image corresponding to the difference between the input image and a prediction image for the input image. 제9 항에 있어서,According to clause 9, 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계는,The step of encoding the one or more sub-blocks is: 움직임 예측과 보상, 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화를 통한 제1 부호화 방법 또는 영상을 변환 신경망을 통해 은닉 벡터로 변환하고 상기 은닉 벡터를 양자화하고 양자화된 은닉 벡터를 은닉 벡터 확률 모형을 기반으로 하는 엔트로피 부호화하는 제2 부호화 방법을 상기 하나 이상의 하위 블록에 적용하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.A first encoding method using motion prediction and compensation, transformation, quantization, and entropy coding, or converting an image into a hidden vector through a transformation neural network, quantizing the hidden vector, and entropy coding the quantized hidden vector based on a hidden vector probability model. An image encoding method comprising applying a second encoding method to the one or more sub-blocks. 제11 항에 있어서,According to claim 11, 상기 제2 부호화 방법을 상기 하나 이상의 하위 블록에 적용하는 단계는,Applying the second encoding method to the one or more sub-blocks includes: 상기 하나 이상의 하위 블록보다 앞서 상기 제2 부호화 방법으로 부호화한 하위 블록을 상기 하나 이상의 하위 블록에 대한 은닉 벡터 확률 모형의 추가 입력으로 사용하는 단계를 더 포함하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method further comprising using a sub-block encoded by the second encoding method prior to the one or more sub-blocks as an additional input of a hidden vector probability model for the one or more sub-blocks. 제9 항에 있어서,According to clause 9, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는,The step of creating the subblock is, 상기 제1 모드에 기초하여 소정 스캐닝 기법을 통해 상기 제1 단위 블록을 같은 크기의 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method comprising dividing the first unit block into two or more first sub-blocks of the same size through a predetermined scanning technique based on the first mode. 제9 항에 있어서,According to clause 9, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는,The step of creating the subblock is, 상기 제2 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록의 해상도를 소정 비율로 하향시키는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method comprising lowering the resolution of the first unit block by a predetermined ratio based on the second mode. 제14 항에 있어서,According to claim 14, 상기 하향시키는 단계는 고정 필터 또는 학습 가능한 인공 신경망을 통해 수행되는, 영상 부호화 방법.The image encoding method wherein the step of downgrading is performed through a fixed filter or a learnable artificial neural network. 제14 항에 있어서,According to claim 14, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는 휘도 채널의 단위 블록과 색차 채널의 단위 블록에 대해 해상도를 하향시키는 비율을 서로 다르게 적용하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method in which the step of generating the sub-block applies different resolution reduction rates to the unit blocks of the luminance channel and the unit blocks of the chrominance channel. 제9 항에 있어서,According to clause 9, 상기 하위 블록을 생성하는 단계는,The step of creating the subblock is, 상기 제3 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록을 소정 크기의 표본화 단위로 분할하고 각 표본화 단위에서 같은 위치에 있는 샘플들을 재구성하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 구성하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method comprising dividing the first unit block into sampling units of a predetermined size and reconstructing samples at the same position in each sampling unit to form two or more third sub-blocks based on the third mode. . 제17 항에 있어서,According to claim 17, 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계는,The step of encoding the one or more sub-blocks is: 상기 둘 이상의 제3 하위 블록 중에서 적어도 하나 이상의 제3 하위 블록을 다른 제3 하위 블록에 기초하여 잔차 블록으로 변환하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method comprising converting at least one third sub-block among the two or more third sub-blocks into a residual block based on another third sub-block. 제18 항에 있어서,According to clause 18, 상기 변환하는 단계는,The conversion step is, 상기 다른 제3 하위 블록에 기초하여 신경망 기반 변환 또는 산술 연산을 통해 상기 적어도 하나 이상의 제3 하위 블록의 예측 블록을 생성하는 단계; 및generating a prediction block of the at least one third sub-block through neural network-based transformation or arithmetic operation based on the other third sub-block; and 상기 예측 블록과 상기 적어도 하나 이상의 제3 하위 블록에 기초하여 상기 잔차 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.An image encoding method comprising generating the residual block based on the prediction block and the at least one third sub-block. 픽처 정보에 대한 비트스트림을 저장하는 컴퓨터가 판독 가능한 저장 매체에 있어서,A computer-readable storage medium storing a bitstream of picture information, 상기 픽처 정보는,The picture information is, 대상 영상을 제1 단위 블록을 포함하는 둘 이상의 단위 블록으로 분할하는 단계;Splitting the target image into two or more unit blocks including a first unit block; 상기 제1 단위 블록의 부호화 모드를 결정하는 단계;determining an encoding mode of the first unit block; 상기 부호화 모드에 기초하여 상기 제1 단위 블록으로부터 하나 이상의 하위 블록을 생성하는 단계; 및generating one or more sub-blocks from the first unit block based on the encoding mode; and 상기 하나 이상의 하위 블록을 부호화하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법에 의해 생성되고,Generated by an image encoding method including the step of encoding the one or more sub-blocks, 상기 부호화 모드는, 상기 제1 단위 블록을 소정 스캔 방법으로 둘 이상의 제1 하위 블록으로 분할하는 제1 모드, 상기 제1 단위 블록의 해상도가 낮은 제2 하위 블록을 생성하는 제2 모드, 및 상기 제1 단위 블록을 표본화하여 둘 이상의 제3 하위 블록을 생성하는 제3 모드 중 적어도 하나를 포함하는, 저장 매체.The encoding mode includes a first mode in which the first unit block is divided into two or more first sub-blocks using a predetermined scanning method, a second mode in which a second sub-block with a low resolution of the first unit block is generated, and A storage medium comprising at least one of a third mode of sampling a first unit block to generate two or more third sub-blocks.
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