IMAGE DECODING METHOD AND DEVICE ACCORDING TO INTRA PREDICTION IN IMAGE CODING SYSTEM

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

한편, 본 발명은 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (Essential Video Coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/이미지 코딩 표준(예를 들어, H.267, H.268 등)에 개시된 방법에 적용될 수 있다.

본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.

픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.

유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120), 엔트로피 인코딩부(130), 가산부(140), 필터부(150) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(121), 변환부(122), 양자화부(123), 재정렬부(124), 역양자화부(125) 및 역변환부(126)를 포함할 수 있다.

픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.

일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.

다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.

예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.

예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.

인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.

인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.

감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.

변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.

양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.

재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.

엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.

역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.

가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.

복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.

메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.

도 2는 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치의 일 예를 나타낸다. 도 2를 참조하면 상기 비디오 인코딩 장치는 인트라/인터 예측을 수행하는 예측부, 변환(transform)을 수행하는 변환부, 양자화(quantization)를 수행하는 양자화부 및 엔트로피 인코딩(entropy encoding)을 수행하는 엔트로피 인코딩부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인트라/인터 예측을 통하여 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있고, 상기 현재 블록의 입력 블록과 상기 예측 블록과의 감산을 통하여 상기 현재 블록의 레지듀얼 블록이 생성될 수 있다. 이 후, 상기 레지듀얼 블록에 대한 변환을 통하여 계수(coefficent) 블록, 즉, 상기 현재 블록의 변환 계수들이 생성될 수 있다. 상기 변환 계수들은 양자화 및 엔트로피 인코딩되어 비트스트림에 저장될 수 있다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 비디오 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340), 필터부(350) 및 메모리(360)를 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(320)는 재정렬부(321), 역양자화부(322), 역변환부(323)을 포함할 수 있다.

비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치(300)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.

예컨대, 비디오 디코딩 장치(300)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.

예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.

엔트로피 디코딩부(310)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.

보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.

엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(330)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(321)로 입력될 수 있다.

재정렬부(321)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(321)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(321)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(321)는 역양자화부(322)의 일부일 수 있다.

역양자화부(322)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.

역변환부(323)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.

예측부(330)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(330)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.

예측부(330)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.

인트라 예측의 경우에, 예측부(330)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(330)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.

인터 예측의 경우에, 예측부(330)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(330)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다

스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.

예측부(330)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.

스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.

MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.

일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(330)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.

다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(330)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(330)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.

가산부(340)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(340)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(340)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(340)는 예측부(330)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.

필터부(350)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.

메모리(360)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(350)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(360)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(360)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.

도 4는 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치의 일 예를 나타낸다. 도 4를 참조하면 상기 디코딩 장치는 엔트로피 디코딩부, 역양자화부, 역변환부 및 인트라/인터 예측 과정을 수행하는 예측부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치에서는 상기 인코딩 방법의 역과정이 수행될 수 있다. 구체적으로, 비트스트림에 대한 엔트로피 디코딩을 통하여 양자화된 변환 계수들이 획득될 수 있고, 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화 과정을 통하여 현재 블록의 계수 블록, 즉, 변환 계수들이 획득될 수 있다. 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 통하여 상기 현재 블록의 레지듀얼 블록이 도출될 수 있고, 인트라/인터 예측을 통하여 도출된 상기 현재 블록의 예측 블록과 상기 레지듀얼 블록과의 가산을 통하여 상기 현재 블록의 복원 블록(reconstructed block)이 도출될 수 있다.

한편, 상술한 인트라 예측이 수행되는 경우, 후술하는 것과 같이 디코딩될 수 있다.

도 5는 인트라 예측 기반 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다.

도 5를 참조하면 디코딩 장치는 영상 정보로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S500). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록, 즉, 주변 샘플을 이용하여 인트라 예측에 사용될 참조 샘플을 도출할 수 있다(S510). 여기서, 상기 현재 블록의 상기 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌상측 주변 블록, 우상측 주변 블록, 좌하측 주변 블록, 하측 주변 블록, 우측 주변 블록 및 우하측 주변 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 하측 주변 블록, 우측 주변 블록 및 우하측 주변 블록이 스캔 오더에 따라 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 복원되지 않은 경우, 상기 하측 주변 블록, 우측 주변 블록 및 우하측 주변 블록의 참조 샘플들은 상기 하측 주변 블록, 우측 주변 블록 및 우하측 주변 블록 이외의 주변 블록의 참조 샘플로부터 도출될 수 있다.

이후, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 참조 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S520). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 레지듀얼 샘플을 합하여 복원 픽처를 생성할 수 있다(S530).

한편, 인코딩 장치는 인트라 예측 기반 코딩에서 인트라 예측 모드 관련 정보를 효율적으로 코딩하기 위하여 상기 현재 블록의 주변 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 결정할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들 중 하나인 경우, 상기 MPM 후보들 중 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 가리키는 인덱스(즉, MPM 인덱스)를 인코딩하여 시그널링하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함되지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드를 나타내는 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 현재 블록의 MPM 리스트를 구성하기 위하여 사용되는 상기 현재 블록의 주변 블록들은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

도 6은 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다. 도 6을 참조하면 상기 현재 블록의 상기 주변 블록들은 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌하측 주변 블록, 우상측 주변 블록 및/또는 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (-1, H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 상측 주변 블록은 (W-1, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 우상측 주변 블록은 (W, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌하측 주변 블록은 (-1, H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌상측 주변 블록은 (-1, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다.

한편, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보들의 개수는 인트라 예측 모드의 개수를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측 모드의 개수가 증가함에 따라서 상기 MPM 후보들의 개수가 증가할 수 있으나, 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트는 3개의 MPM 후보들, 5개의 후보들 또는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다.

일 예로, 인트라 예측 모드의 개수가 67개이고, 상기 MPM 리스트가 6개의 MPM 후보들을 포함하는 경우, 상기 MPM 리스트는 후술하는 바와 같이 구성될 수 있다.

인코딩 장치/디코딩 장치는 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드의 순서로 탐색하면서 MPM 후보를 도출할 수 있다. 한편, 상기 MPM 후보의 도출을 위하여 탐색할 주변 블록의 위치와 주변 블록의 탐색 순서는 임의로 결정될 수 있다. 또한, 상기 주변 블록을 탐색하여 MPM 후보를 도출한 후에 MPM 후보의 개수가 6개보다 작은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 각각의 도출된 각 MPM 후보에 ±1한 인트라 예측 모드를 MPM 후보로 추가할 수 있다. 이 경우, MPM 후보들의 수가 6이 되면 상기 MPM 후보 도출 과정은 종료될 수 있다. 한편, 각 MPM 후보에 ±1한 인트라 예측 모드를 MPM 후보로 추가하여도 MPM 후보의 수가 6개보다 작은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 아래 정의한 디폴트 인트라 예측 모드들을 순차적으로 도출된 MPM 후보와 중복 확인하며 중복되지 않은 경우에는 상기 MPM 후보로 추가할 수 있다.

예를 들어, 상기 디폴트 인트라 예측 모드들은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.

여기서, VER_IDX는 수직 인트라 예측 모드를 나타내고, HOR_IDX는 수평 인트라 예측 모드를 나타내고, 2 는 2번 인트라 예측 모드(즉, 좌하단 대각방향 인트라 예측 모드)를 나타내고, DIA_IDX는 좌상단 대각방향 인트라 예측 모드를 나타낸다.

상기 디폴트 인트라 예측 모드들과 상기 디폴트 인트라 예측 모드들을 탐색하는 순서는 임의로 결정될 수 있다. 또한, 상술한 MPM 후보 도출 과정은 모든 과정에서 중복 모드 확인 과정이 수행될 수 있고, 이에, 도출된 MPM 후보들은 서로 다른 인트라 예측 모드들로 구성될 수 있다.

또는, 일 예로, 상기 MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드, 도출된 인트라 예측 모드 및/또는 디폴트(default) 인트라 예측 모드를 기반으로 도출된 후보들을 포함할 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록들을 특정 순서에 따라 탐색할 수 있고, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 도출된 순서로 상기 MPM 후보로 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 주변 블록들은 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌하측 주변 블록, 우상측 주변 블록, 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있고, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드, 상기 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드 순서로 탐색하여 MPM 후보를 도출하고 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 탐색 후, 6개의 MPM 후보들이 도출되지 않은 경우, MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드를 기반으로 MPM 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드가 N번 인트라 예측 모드인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N+1번 인트라 예측 모드 및/또는 N-1번 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 MPM 후보로 도출할 수 있다.

참고로, 예를 들어, 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성(non-directional, 또는 비각도성(non-angular)) 인트라 예측 모드들과 33개의 방향성(directional, 또는 각도성(angular)) 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다.

도 7은 인트라 예측 모드들의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에서는 화면 내 예측을 위해 33가지의 방향성 예측 방법과 두 가지의 무 방향성 예측 방법, 총 35가지 예측 방법을 사용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 이 때, 현재 블록을 예측하기 위해 주변의 참조 샘플(상단 참조 샘플들과 좌단 참조 샘플들)을 이용하여 예측 샘플을 생성한 후, 예측 방향성을 따라 생성된 예측 샘플을 복사한다. 화면 내 예측은 예측 샘플을 단순히 복사하므로 예측 샘플과 참조 샘플과의 거리가 멀어질수록 에러가 증가하는 경향이 있다.

또한, 예를 들어, 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성(non-directional, 또는 비각도성(non-angular)) 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성(directional, 또는 각도성(angular)) 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 0번인 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 1번인 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번의 65개의 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 본 발명은 인트라 예측 모드들의 수가 다른 경우에도 적용될 수 있다. 한편, 경우에 따라 67번 인트라 예측 모드가 더 사용될 수 있으며, 상기 67번 인트라 예측 모드는 LM(linear model) 모드를 나타낼 수 있다.

도 8은 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.

도 8을 참조하면, 좌상향 대각 예측 방향을 갖는 34번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드를 구분할 수 있다. 도 8의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 33번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 34번 내지 66번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 18번 인트라 예측 모드와 50번 인트라 예측 모드는 각각 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)를 나타내며, 2번 인트라 예측 모드는 좌하향 대각 인트라 예측 모드, 34번 인트라 예측 모드는 좌상향 대각 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드는 우상향 대각 인트라 예측 모드라고 불릴 수 있다.

도 9는 인트라 예측을 사용하는 인코딩 방법의 일 예를 나타낸다.

도 9를 참조하면 인코딩 장치는 하나 또는 복수의 주변 블록들이 인트라 예측 모드로 인코딩된 경우, 해당 주변 블록의 인트라 예측 모드 정보를 도출할 수 있다(S900). 인코딩 장치는 상기 주변 블록의 인트라 예측 모드 정보를 이용하여 MPM(most probable modes) 후보(또는, MPM 리스트)를 리스트 업(list up)할 수 있다(S910). 인트라 예측 기반 인코딩이 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록과 현재 블록의 유사성을 고려함으로써 중복되는 정보의 손실을 막을 수 있고, 이를 통하여 인코딩 효율을 증가시킬 수 있다. 인트라 예측 모드 정보를 전송함에 상기 현재 블록의 주변 블록과 현재 블록의 유사성을 고려하는 방법은 MPM(most probable modes)이라고 지칭할 수 있다.

주변 블록은 현재 블록의 바로 주변에 위치하고 있기 때문에 적용되는 인트라 예측 모드가 유사할 확률이 매우 높다. 따라서, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 표현할 수 있다.

예를 들어, 상기 주변 블록은 현재 블록의 디코딩 시점에 활용할 수 있는 가능성이 가장 높은(즉, 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 디코딩된 블록이 존재할 가능성이 가장 높은) 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록을 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 현재 블록의 MPM 후보는 총 3개의 인트라 예측 모드들로 구성될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 MPM 후보들의 개수는 3개일 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드와 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드가 동일하지 않다면, 첫 번째 MPM 후보는 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있고, 두 번째 MPM 후보는 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있고, 세 번째 MPM 후보는 플래너(Planar) 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드 또는 수직 인트라 예측 모드 중 어느 하나로 결정될 수 있다.

또한, 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드와 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드가 동일하고, 상기 중복된 인트라 예측 모드의 모드 번호가 2보다 작다면(즉, 플래너 인트라 예측 모드 또는 DC 인트라 예측 모드이면), 첫 번째 MPM 후보는 플래너 인트라 예측 모드로 결정될 수 있고, 두 번째 MPM 후보는 DC 인트라 예측 모드로 결정될 수 있고, 세 번째 MPM 후보는 수직 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.

또한, 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드와 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드가 동일하고, 상기 중복된 인트라 예측 모드의 모드 번호가 2 보다 작지 않다면, 첫 번째 MPM 후보는 상기 중복된 인트라 예측 모드로 결정될 수 있고, 두 번째 MPM 후보 및 세 번째 MPM 후보는 상기 중복된 인트라 예측 모드에 이웃한 두 인트라 예측 모드들(즉, 상기 중복된 인트라 예측 모드가 N번 인트라 예측 모드이면 N+1번 인트라 예측 모드 및 N-1번 인트라 예측 모드)로 결정될 수 있다.

또한, 다른 일 예로, 상기 현재 블록의 MPM 후보는 총 3개가 아닌 N개의 인트라 예측 모드들로 구성될 수 있고, 이 경우, 상기 MPM 후보의 개수에 따라 상기 MPM 후보를 구성하는 방법은 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 MPM 후보들의 개수는 6개일 수 있다.

상기 MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 상술한 6개의 MPM 후보들을 구성(또는 MPM 리스트)하는 방법이 적용될 수 있다.

인코딩 장치는 상기 현재 블록에 적용될 최적의(best) 인트라 예측 모드가 앞서 구성된 MPM 후보에 포함되는지 판단할 수 있다(S920). 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 포함되는 경우, 인코딩 장치는 MPM 플래그 및 MPM 인덱스를 인코딩할 수 있다(S930).

여기서, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 주변의 인트라 예측이 적용된 블록으로부터 도출(즉, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 리스트 내 MPM 후보들에 포함)되는지 여부를 지시할 수 있다.

또한, 상기 MPM 인덱스는 상기 도출된 MPM 후보들 중 현재 블록의 인트라 예측 모드로서 어떠한 MPM 후보가 적용되는지 지시할 수 있다.

한편, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함되지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 인코딩할 수 있다(S940). 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들에서의 순서를 지시할 수 있다.

도 10은 인트라 예측을 사용하는 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다.

도 10을 참조하면 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 MPM 플래그를 파싱(parsing)할 수 있다(S1000). 디코딩 장치는 상기 MPM 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 MPM 코딩이 적용되는지, 즉, MPM 리스트에 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 포함되는지 판단할 수 있다(S1010).

상기 현재 블록에 MPM 코딩이 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 MPM 인덱스를 파싱(parsing)할 수 있다(S1020). 이후, 디코딩 장치는 상기 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 후보를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다(S1030).

한편, 상기 현재 블록에 MPM 코딩이 적용되지 않는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 파싱(parsing)한다(S1040).

상술한 내용과 같이 인트라 예측에서 MPM 코딩이 이용되는 경우, 전체 인트라 예측 모드들의 개수가 N개이면 이를 표현하기 위한 최소한의 비트는 Log2(N)인 반면, MPM 코딩에서는 나머지 인트라 예측 모드 정보가 전체 인트라 예측 모드의 개수보다 적게 할당된 개수의 나머지 인트라 예측 모드들을 나타내기 때문에 훨씬 적은 비트로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 표현할 수 있다.

예를 들어, 전체 인트라 예측 모드 개수가 35개이고 MPM 후보의 개수는 3개인 경우, 만일 MPM 코딩을 사용하지 않는다면 35개의 인트라 예측 모드를 표현하기 위해서 6 비트의 정보가 전송되어야 한다. 반면, 3개의 MPM 후보들이 사용되고 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보들 중 하나인 경우, 2 비트만으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 전달할 수 있고, 만약 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함되지 않더라도 MPM 후보로 표현할 수 있는 3개의 인트라 예측 모드들을 제외한 나머지 32개의 인트라 예측 모드들 중에서 한 개의 인트라 예측 모드가 선택된 것이기 때문에 5 비트만으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 나타내는 정보가 표현될 수 있다.

다만, 상기 MPM 후보를 구성하는 과정에서 이용하는 주변 블록은 좌측 주변 블록 및 상측 주변 블록만을 대상으로 하면 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보에 속할 확률이 낮을 수도 있다. 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보에 속하지 않는 경우 상술한 바와 같이 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 코딩하기 위하여 많은 비트가 필요하다.

따라서, 코딩 성능을 향상시키기 위해 MPM 후보의 개수 및 MPM 후보를 구성하기 위하여 이용하는 주변 블록을 확장할 수도 있다. 또한, MPM 후보를 구성하는 방법 및 MPM 후보를 코딩하는 방법도 MPM 후보의 개수 및 인트라 예측 모드의 개수에 따라 변경될 수도 있다. 예를 들어, 6개의 MPM 후보들 또는 7개의 MPM 후보들을 도출하는 경우, 해당 개수에서의 MPM 후보 구성 방법 및 MPM 후보를 코딩하는 방법이 적용될 수 있다.

도 11은 인트라 예측 기반 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타낸다. 도 11을 참조하면 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고(S1100), 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S1110). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1120). 이 경우 인코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다(S1130). 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 S1130 절차는 생략될 수 있다.

인코딩 장치는 (필터링된) 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1140). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 나타내는 예측 모드 정보 및 상기 레듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1150). 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.

도 12는 인트라 예측 기반 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다. 도 12를 참조하면 디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S1200). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S1210). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1220). 이 경우 디코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다(S1230). 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 S1230 절차는 생략될 수 있다.

디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1240). 디코딩 장치는 상기 (필터링된) 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S1250).

한편, 상기 예측 모드 정보는 상술한 바와 같이 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예를 들어, prev_intra_luma_pred_flag)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 상기 MPM이 적용되는 경우, 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(예를 들어, MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(예를 들어, mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드 후보들은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록에 대한 상기 MPM 후보 리스트 또는 상기 MPM 리스트가 구성될 수 있고, 상기 MPM 후보 리스트 또는 상기 MPM 리스트는 상기 인트라 예측 모드 후보들을 포함할 수 있다. 한편, 상기 예측 모드 정보는 예를 들어, 트렁케이티드(truncated) (라이스(rice)) 바이너리 코드(binary code)를 기반으로 하는 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC)을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.

한편, 상기 인트라 예측을 위하여 다양한 인트라 예측 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 제2 주변 샘플과 상기 제1 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 또는 선형 보간 예측이라고 불릴 수 있다.

상술한 LIP 는 구체적으로 다음과 같이 설명될 수 있다.

선형 보간 예측(Linear interpolation prediction, LIP)은 이러한 화면 내 예측 부호화에서 발생하는 에러를 줄이기 위해 우단 버퍼(right buffer)와 하단 버퍼(bottom buffer)(비디오 부호화는 일반적으로 래스터 스캔으로 부호화하므로 현재 부호화하고자 하는 블록을 기준으로 오른쪽 블록과 아래쪽 블록은 아직 부호화되지 않았기 때문에, 우단 샘플과 하단 샘플은 참조 샘플로 사용할 수 없다)을 생성한 후, 이를 기존의 참조 샘플과 보간하여 예측 블록을 생성할 수 있다.

도 13은 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.

도 13에서는 화면 내 예측 부호화에서 우단 샘플(right buffer)을 사용하여 예측 블록을 생성하는 선형 보간 예측(LIP)방법이 나타난다.

선형 보간 예측을 수행하기 위해서는 앞에서도 언급했듯이 우단 샘플 버퍼와 하단 샘플 버퍼를 생성할 필요가 있다. 이를 위해 먼저 주변의 참조 샘플을 사용하여 우하단 샘플(bottom right, BR)을 생성할 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 다른 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.

선형 보간 예측을 수행하기 위해서는 앞에서도 언급했듯이 우단 샘플 버퍼와 하단 샘플 버퍼를 생성해야 한다. 이를 위해 먼저 주변의 참조 샘플을 사용하여 우하단 샘플(bottom right, BR)을 생성한다. 도 14a는 우상단 샘플(top right)과 좌하단 샘플(bottom left)을 사용하여 우하단 샘플을 생성하는 방법을 나타내고 도 14b는 현재 부호화하고자 하는 블록의 2배 길이만큼 먼 most 우상단 샘플(most top right)과 most 좌하단 샘플(most bottom left)을 사용하여 우하단 샘플을 생성하는 방법을 나타낸다. 각각의 샘플을 사용하여 우하단 샘플을 생성하는 식은 아래의 수학식 1 또는 수학식 2와 같다.

실제 우하단 샘플을 생성하는 방법은 위에서 언급한 두가지 방법 이외에 다양한 방법을 사용하여 생성할 수도 있다.

도 15는 또 다른 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.

우하단 샘플을 생성하고 난 후, 좌하단 샘플(bottom left)과 우상단 샘플(top right)을 사용하여 하단 샘플들(하단 버퍼, bottom buffer)과 우단 샘플들(우단 버퍼, right buffer)을 생성한다. 도 15는 하단 샘플들과 우단 샘플들을 생성하는 방법을 나타낸다. 하단 샘플들은 좌하단 샘플과 우하단 샘플을 선형 보간하여 우단 샘플들은 우상단 샘플과 우하단 샘플을 선형 보간하여 생성한다. 이 때, 좌하단 샘플과 우하단 샘플을 사용하여 하단 샘플들과 우상단 샘플과 우하단 샘플을 사용하여 우단 샘플들을 생성하는 방법은 다양한 가중 값을 부여하여 다르게 생성할 수 있다.

하단 샘플들과 우단 샘플들을 생성하고 난 후, 생성한 하단 샘플들과 우단 샘플들을 사용하여 선형 보간 예측을 수행한다. 도 13을 다시 참조하면, 선형 보간 화면 내 예측 방법을 사용하여 현재 예측 샘플 C를 생성하는 방법은 다음과 같다. 도 13에서 예측 모드는 양의 방향성을 갖는 수직 계열의 모드를 예로 설명한다.

제1 단계에서, 좌측 참조 샘플(짙은 회색)들을 하단 샘플 버퍼에 복사하고 생성한 하단 샘플들을 사용하여 하단 버퍼를 생성할 수 있다.

제2 단계에서, 복원된 값을 사용하는 상단 참조 버퍼의 A 참조 샘플과 B 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플 값 P를 생성(기존의 화면 내 부호화의 예측 샘플 생성 방법 사용)할 수 있다.

제3 단계에서, 새로 생성한 하단 참조 버퍼의 A' 참조 샘플과 B' 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플 값 P'을 생성 (기존의 화면 내 부호화의 예측 샘플 생성 방법 사용)할 수 있다.

제4 단계에서, 생성된 P와 P'을 선형 보간하여 최종 예측 값 C를 아래의 수학식 3을 기반으로 생성할 수 있다.

현재 부호화하고자 하는 블록 내의 모든 샘플들에 대해 상기 제2 단계 내지 제4 단계를 적용하여 예측 값을 생성한다. 선형 보간 화면 내 예측 방법은 방향성이 존재하지 않는 planar 모드와 DC 모드를 제외한 모든 방향성 보드에 적용할 수 있다.

도 16은 일 실시예에 따른 인트라 예측 부호화에서 최적의 예측 모드를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 16에서 도시된 것과 같이 인트라 예측 코딩에서 최적의 인트라 예측 모드 결정 방법으로서, 인코딩 장치는 먼저 짝수 인트라 예측 모드에 대한 대략적인 모드 결정 방법을 통해 Full RD(rate-distortion)를 위한 짝수 인트라 예측 모드 후보를 결정할 수 있다. 이 때, 인코딩 장치는 예측 블록과 원본 블록의 차이와 간단히 인트라 예측 모드 정보를 부호화하는데 필요한 비트를 기반으로 비용 값을 결정하고 비용 값이 적은 모드를 인트라 예측 모드 후보로 결정할 수 있다. 다음으로, 인코딩 장치는 결정된 후보에 ±1한 홀수 인트라 예측 모드 (예를 들어 결정된 후보가 20번 인트라 예측 모드인 경우 ±1한 홀수 인트라 예측 모드는 19번 인트라 예측 모드와 21번 인트라 예측 모드)에 대해 다시 대략적인 모드 결정 방법을 통해 Full RD를 위한 후보 모드를 재결정할 수 있다. 인코딩 장치는 대략적인 모드 결정을 통해 후보 모드를 결정한 후, MPM (most probable mode) 방법을 사용하여 현재 블록 주변의 유사 모드를 찾고 이를 후보 모드에 추가할 수 있다. 마지막으로 인코딩 장치는 비트율 왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO) 관점에서 Full RD를 통해 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.

한편, 상기 인트라 예측을 위하여 다양한 인트라 예측 방법이 적용될 수 있는바, 일 예로 PDPC(Position dependent intra prediction combination)가 있을 수 있다. PDPC (Position dependent intra prediction combination)는 화면 내 예측을 위해 현재 블록의 참조 샘플에 필터링을 한 후 예측을 수행한 결과와 필터링 적용 전의 참조 샘플을 이용하여 예측을 수행한 결과를 조합하여 새로운 예측을 수행하는 예측 방법을 나타낼 수 있다.

구체적으로, 상기 PDPC는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출하고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출하는 인트라 예측 방법을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0이고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드이고, 상기 현재 블록의 대상 샘플의 위치가 (x,y) 인 경우, 도 7을 참조하면 필터링된 참조 샘플 s[x, -1] 및 s[-1, y] 를 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플 q[x, y] 가 도출될 수 있고, 상기 도출된 임시 예측 샘플 q[x, y]에 필터링되지 않은 참조 샘플 r[x, -1] 및 r[-1, y] 가 가중합되어 상기 대상 샘플의 예측 샘플 p[x, y] 가 도출될 수 있다. 다만 PDPC의 정의는 상기된 서술에 한정되지 않는다.

예를 들어, 현재 블록 내 (x, y) 좌표에 위치한 예측 샘플 P(x,y)는 아래의 수학식 4를 통해 계산할 수 있다.

수학식 4에서 R_{x, -1}은 현재 블록의 상측 참조 샘플들 중 예측 샘플 P(x, y)을 기준으로 상측에 위치한 참조 샘플을 나타내고, R_{-1, y}는 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중 예측 샘플 P(x, y)을 기준으로 좌측에 위치한 참조 샘플을 나타내며, R_{-1, -1}은 현재 블록의 좌상측(top-left) 참조 샘플을 나타낼 수 있다.

도 17a 및 도 17b는 인트라 예측 모드가 DC 모드일 때 PDPC 가중치를 적용하는 예시를 나타내는 도면이다.

예를 들어, DC 모드 가중치는 아래의 수학식 5를 기반으로 산출할 수 있다.

수학식 5에 포함된 shift는 아래의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.

도 17a 및 도 17b를 참조하면, 인트라 예측 모드가 DC 모드일 때 PDPC 가중치를 적용하는 예시를 나타내고 있다. 도 17a는 4x4 현재 블록에서 예측 샘플 P(0, 0)에 대한 가중치를 나타내며, wTL은 -4, wL은 32, wT는 32로 도시되어 있다. 도 17b는 4x4 현재 블록에 예측 샘플 P(1, 0)에 대한 가중치를 나타내며, wTL은 -2, wL은 8, wT는 32로 도시되어 있다.

한편, 상술한 LIP 및 PDPC 는 특정 조건에서 적용하는 것이 입력 영상을 인코딩/디코딩하는 과정을 보다 효율적으로 처리할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 LIP 및 상기 PDPC 는 서로 유사한 효과를 발생시킬 수 있는바, 특정 조건에 따라 상기 LIP 및/또는 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 최대한의 압축 효율을 가질 수 있도록 하는 방안이 제안될 수 있고, 상기 방안을 통하여 인코딩/디코딩 과정의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이에, 본 발명에서는 특정 조건에서 상기 LIP 및/또는 상기 PDPC 를 적용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측을 수행하는 방법들을 제안한다.

일 실시예로, 상기 현재 블록에 대하여 LIP를 수행할 수 있고, 이후, 후처리(post processing)로 PDPC를 적용하는 방안이 제안될 수 있다.

도 18은 상기 LIP 및 상기 PDPC를 적용하는 일 예를 나타낸다. 도 18을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 LIP를 통해 상기 현재 블록에 대한 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있고, 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 블록에 대하여 PDPC를 통한 후처리 보정을 수행할 수 있다. 즉, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 예측 블록 및 상기 주변 샘플을 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 수정된 예측 블록을 도출할 수 있다. 예를 들어, 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 4을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 수학식 4에 상기 LIP를 통하여 도출된 예측 샘플을 대입하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

이를 통하여, 인트라 예측 정확도가 향상될 수 있다. 한편, LIP는 상기 현재 블록의 루마(luma) 블록, 크로마(chroma) 블록 모두에 적용될 수 있으며, 또는, 루마 블록에만 적용될 수도 있다.

또는, 일 예로, 상기 LIP 및 상기 PDPC의 중복 효과를 방지하기 위해, LIP를 수행한 후, 특정 조건에서만 PDPC 를 적응적으로 수행하는 방안이 제안될 수 있다.

예를 들어, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 통하여 상기 LIP 가 수행될 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 PDPC 가 수행될 수 있다.

또는, 예를 들어, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 통하여 상기 LIP 가 수행될 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 어떤 인트라 예측 모드이던지 상기 PDPC 가 수행될 수 있다. 즉, 모든 인트라 예측 모드에 상기 LIP 및 PDPC 가 수행될 수 있다.

또는, 예를 들어, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 통하여 상기 LIP 가 수행될 수 있고, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)의 곱이 63 이상이고(예를 들어, 8x8 사이즈 또는 4x16 사이즈의 블록), 상기 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 PDPC 가 수행될 수 있다. 상술한 조건 이외의 경우에는 상기 현재 블록에 대하여 상기 PDPC 가 수행되지 않을 수 있다.

블록의 사이즈가 작은 경우, 예측 샘플과 참조 샘플간의 거리가 멀지 않기 때문에 상기 LIP 및 상기 PDPC를 동시에 수행하면 중복 예측으로 인해 예측 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, 상술한 실시예와 같이 블록 사이즈에 따라 LIP와 PDPC 의 중복 적용을 적응적으로 제한할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측이 보다 효율적으로 수행될 수 있다.

한편, 현재 블록에 상기 LIP 가 적용되지 않은 인트라 예측 모드의 경우에도, 즉, 상기 현재 블록에 기존 인트라 예측 모드가 적용된 경우에도 PDPC 를 적응적으로 적용하는 방안이 제안될 수 있다.

예를 들어, 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 PDPC 가 수행될 수 있다.

또는, 예를 들어, 모든 인트라 예측 모드에 대하여 상기 PDPC 가 수행될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 어떤 인트라 예측 모드이던지 상기 PDPC 가 수행될 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)의 곱이 64 이상이고(예를 들어, 8x8 사이즈 또는 4x16 사이즈의 블록), 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 PDPC 가 수행될 수 있다. 상술한 조건 이외의 경우에는 상기 현재 블록에 대하여 상기 PDPC 가 수행되지 않을 수 있다.

한편, 상술한 방법으로 예측 블록이 도출된 경우, 인코딩 장치는 원본 영상(즉, 상기 현재 블록의 원본 블록)과 상기 예측 블록과의 차분을 통하여 레지듀얼 영상을 도출할 수 있고, 디코딩 장치는 상기 예측 블록과 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호와의 합을 통하여 복원 영상을 도출할 수 있다.

도 19는 상기 LIP와 상기 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법의 일 예를 나타낸다.

도 19를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 현재 블록에 LIP 가 적용되는지 판단할 수 있다(S1900). 상기 현재 블록에 LIP 가 적용된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 상기 LIP 를 수행할 수 있다(S1910).

이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 PDPC 가 수행되는 조건을 만족하는지 판단할 수 있다(S1920). 상기 조건은 상술한 내용과 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)의 곱이 64(또는 63) 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다.

상기 조건이 만족되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 LIP 를 기반으로 도출된 예측 샘플에 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다(S1930). 상기 조건이 만족되지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 수행하지 않고, 상기 LIP 를 기반으로 도출된 예측 샘플을 상기 현재 블록의 최종 예측 샘플로 도출할 수 있다.

한편, 상기 현재 블록에 상기 LIP 가 적용되지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드을 기반으로 기존의 인트라 예측을 수행할 수 있다(S1940).

이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 PDPC 가 수행되는 조건을 만족하는지 판단할 수 있다(S1950). 상기 조건은 상술한 내용과 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)의 곱이 64(또는 63) 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다.

상기 조건이 만족되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 기반으로 도출된 예측 샘플에 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다(S1960). 상기 조건이 만족되지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 수행하지 않고, 상기 예측 샘플을 상기 현재 블록의 최종 예측 샘플로 도출할 수 있다.

한편, 본 발명에서 제안된 상술한 실시예를 VVC 표준 테스트 모델인 VTM1.0 소프트웨어에 적용한 실험 결과는 다음과 같이 획득된다. 상기 실험에서의 앵커는 VTM1.0 소프트웨어, 올 인트라 2 프레임(all intra 2 frame) 실험 결과일 수 있고, 상기 실시예는 LIP 를 수행한 후, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우에 PDPC를 수행하는 방안일 수 있다.

상기 실험 결과는 다음의 표들과 같이 획득될 수 있다.

상기 표 2는 PDPC 알고리즘의 성능을 나타내고, 상기 표 3은 LIP 알고리즘의 성능을 나타내고, 표 4는 상술한 실시예의 알고리즘을 적용한 결과를 나타낸다. 상술한 표 4에 도시된 것과 같이, 본 발명에서 제안된 LIP 및 PDPC 알고리즘 조합법을 통해 기존 PDPC 및 LIP 알고리즘에 비해 더 높은 성능(즉, Y 1.3% BDrate gain)을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명은 LIP 가 적용된 블록에 PDPC 를 적용하는 경우에 상기 PDPC의 강도를 줄여서 적용하는 일 실시예도 제안한다. 다시 말해, 본 실시예에서는 LIP 로 인트라 예측을 수행한 후, 후처리(post processing)로 PDPC를 적용할 시, PDPC로 수행되는 픽셀 필터링 강도를 조절하는 방법을 제안한다.

LIP를 통하여 생성된 예측 샘플들은 기존의 인트라 예측 모드와는 달리 샘플에 스무딩(smoothing) 효과가 적용되어 도출되는바, 다시 PDPC 후처리를 수행하는 경우, 샘플에 대하여 오버스무딩(oversmoothing) 효과가 발생되어 오히려 예측 정확도가 감소하는 문제점이 발생할 수 있다. 이에, 본 실시예에서는 LIP 를 수행한 후 PDPC를 적용하는 경우, 상술한 수학식 4와 같은 상기 PDPC 가 적용되는 대신 후술하는 수학식 7과 같이 필터링 강도가 조정된 PDPC 가 적용될 수 있다.

상기 필터링 강도가 조정된 PDPC가 적용되는 경우, 상기 수정된 예측 샘플은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

수학식 7에서 R_{x, -1}은 현재 블록의 상측 참조 샘플들 중 예측 샘플 P(x, y)을 기준으로 상측에 위치한 참조 샘플을 나타내고, R_{-1, y}는 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중 예측 샘플 P(x, y)을 기준으로 좌측에 위치한 참조 샘플을 나타내며, R_{-1, -1}은 현재 블록의 좌상측(top-left) 참조 샘플을 나타낼 수 있다. 또한, 수식 내 P(x,y) 는 상기 LIP를 기반으로 도출된 예측 샘플일 수 있다.

상술한 수학식 4와 비교하여, 수학식 7에서는 적용되는 예측 샘플에 대한 가중치에서 64가 128로 변경된다. 즉, 기존 예측 샘플 값에 대한 비중이 증가될 수 있고, 필터링 강도가 줄어들 수 있다.

한편, 상기 현재 블록에 LIP 가 적용되지 않고, 기존의 인트라 예측이 수행되는 경우, 상기 기존의 인트라 예측이 수행되어 도출된 예측 샘플에는 상술한 수학식 4를 기반으로 PDPC 가 적용될 수 있다. 여기서, 상기 수학식 7을 사용하는 상기 필터링 강도가 조절된 PDPC는 웨이트 리듀스드(weight reduced) PDPC 또는 수정된 PDPC 라고 불릴 수도 있다.

도 20은 상기 LIP와 상기 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법의 다른 일 예를 나타낸다.

도 20을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 현재 블록에 LIP 가 적용되는지 판단할 수 있다(S2000). 상기 현재 블록에 LIP 가 적용된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 상기 LIP 를 수행할 수 있다(S2010).

이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 PDPC 가 수행되는 조건을 만족하는지 판단할 수 있다(S2020). 상기 조건은 상술한 내용과 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)의 곱이 64(또는 63) 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다.

상기 조건이 만족되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 LIP 를 기반으로 도출된 예측 샘플에 상기 수정된 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다(S2030). 예를 들어, 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 7을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 수학식 7에 상기 LIP를 통하여 도출된 예측 샘플을 대입하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

상기 조건이 만족되지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 수정된 PDPC를 수행하지 않고, 상기 LIP 를 기반으로 도출된 예측 샘플을 상기 현재 블록의 최종 예측 샘플로 도출할 수 있다.

한편, 상기 현재 블록에 상기 LIP 가 적용되지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드을 기반으로 기존의 인트라 예측을 수행할 수 있다(S2040).

이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 PDPC 가 수행되는 조건을 만족하는지 판단할 수 있다(S2050). 상기 조건은 상술한 내용과 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)의 곱이 64(또는 63) 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 수평 인트라 예측 모드, 수직 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 10번 인트라 예측 모드 및 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인지 판단될 수 있다.

상기 조건이 만족되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 기반으로 도출된 예측 샘플에 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다(S2060). 예를 들어, 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 수학식 4에 상기 LIP를 통하여 도출된 예측 샘플을 대입하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

상기 조건이 만족되지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 수행하지 않고, 상기 예측 샘플을 상기 현재 블록의 최종 예측 샘플로 도출할 수 있다.

도 21은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 21에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 21의 S2100 내지 S2130은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S2140은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.

인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정한다(S2100). 인코딩 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 수행하여 최적의 RD 코스트를 갖는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 예측 모드들과 33개의 방향성 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또는 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 65개의 방향성 인트라 예측 모드들은 수직 방향성 인트라 예측 모드들과 수평 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 수직 방향성 인트라 예측 모드들은 34번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 수평 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 인트라 예측 모드 내지 33번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다.

또한, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있고, 상기 MPM 리스트는 3개, 5개 또는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다. 상기 주변 블록은 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 블록, 상기 상측 주변 블록, 상기 좌하측 주변 블록, 상기 우상측 주변 블록 및/또는 상기 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 특정 순서에 따라 탐색할 수 있고, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 도출된 순서로 상기 MPM 후보로 도출할 수 있다.

예를 들어, 인코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드, 상기 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드 순서로 탐색하여 MPM 후보를 도출하고 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 탐색 후, 6개의 MPM 후보들이 도출되지 않은 경우, MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드를 기반으로 MPM 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드가 N번 인트라 예측 모드인 경우, 디코딩 장치는 상기 N+1번 인트라 예측 모드 및/또는 N-1번 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 MPM 후보로 도출할 수 있다.

한편, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 MPM 리스트의 MPM 후보들 중 최적의 RD 코스트를 갖는 MPM 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 MPM 후보를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 후보들 중 상기 선택된 MPM 후보를 가리키는 MPM 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 결정된 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 여기서, 상기 나머지 인트라 예측 모드들은 전체 인트라 예측 모드들에서 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들일 수 있다. 또한, 이 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드를 가리키는 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

또한, 인코딩 장치는 상기 결정된 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함되는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 인코딩할 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그는 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 도출되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함됨을 나타낼 수 있고, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함되지 않음, 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 포함됨을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 플래그는 prev_intra_luma_pred_flag 또는 intra_luma_mpm_flag 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 LIP(Linear Intra Prediction)를 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출한다(S2110).

인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 LIP 수행 여부를 결정할 수 있다.

상기 LIP 가 수행된다고 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 LIP(Linear Intra Prediction)를 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다.

구체적으로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 주변 샘플은 좌측 주변 샘플들, 좌상측 주변 샘플, 및/또는 상측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 상기 좌측 주변 샘플들, 상기 좌상측 주변 샘플, 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 복원된 주변 블록들로부터 도출될 수 있다.

또한, 상기 참조 샘플들은 좌측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플, 상측 참조 샘플들, 우하측 참조 샘플, 하측 주변 샘플들, 및/또는 우측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[N-1][-1], 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][N-1] 내지 p[-1][0], 상기 하측 참조 샘플들은 p[0][N] 내지 p[N-1][N], 상기 우하측 참조 샘플은 p[N][N], 상기 우측 참조 샘플들은 p[N][N-1] 내지 p[N][0], 상기 좌하측 참조 샘플은 p[-1][N], 상기 우상측 참조 샘플은 p[N][-1] 일 수 있다.

복원된 주변 샘플이 존재하는 경우, 상기 복원된 주변 샘플이 상기 참조 샘플로 도출될 수 있다. 또한, 특정 위치에 복원된 주변 샘플이 존재하지 않는 경우, 도출된 참조 샘플을 기반으로 상기 특정 위치의 참조 샘플이 도출될 수 있다.

예를 들어, 주변의 참조 샘플을 사용하여 상기 우하측 참조 샘플이 도출될 수 있다. 일 예로, 상기 우하측 참조 샘플은 상기 현재 블록의 좌하측 참조 샘플 및 우상측 참조 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 우하측 참조 샘플은 상술한 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 도출될 수 있다.

상기 하측 참조 샘플들은 상기 현재 블록의 상기 좌하측 참조 샘플과 상기 우하측 참조 샘플의 선형 보간(linear interpolation) 또는 가중합(weighted sum)을 통하여 도출될 수 있다.

이후, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 참조 샘플들 중 적어도 하나의 참조 샘플을 도출할 수 있고, 상기 도출된 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.

예를 들어, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 참조 샘플들 중 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플을 도출할 수 있고, 상기 제1 참조 샘플과 상기 제2 참조 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 통하여 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 참조 샘플은 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 참조 샘플일 수 있고, 상기 제2 참조 샘플은 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 참조 샘플일 수 있다. 즉, 상기 예측 샘플은 상기 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 참조 샘플과 상기 제2 참조 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 통하여 예측 샘플이 생성될 수 있다. 상기 예측 샘플은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 한편, 상기 제1 참조 샘플 또는 상기 제2 참조 샘플의 위치가 분수 샘플(fractional sample) 위치인 경우, 상기 제1 참조 샘플 또는 상기 제2 참조 샘플의 좌우에 인접한 정수 샘플들간의 보간을 통하여 상기 제1 참조 샘플 또는 상기 제2 참조 샘플의 샘플값이 도출될 수 있다.

한편, 상기 LIP 가 수행되지 않는다고 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 다시 말해, 상기 LIP 가 수행되지 않는다고 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따른 참조 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다.

인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC(Position dependent intra prediction combination) 수행 여부를 판단한다(S2120).

인코딩 장치는 특정 조건을 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 일 예로, 상기 현재 블록의 사이즈 및 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 64 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 63 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

인코딩 장치는 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 상기 예측 샘플에 대해 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출한다(S2130).

일 예로, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대한 참조 샘플들과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 샘플들은 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 좌상측 참조 샘플일 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 상기 좌상측 참조 샘플과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

또는, 일 예로, 인코딩 장치는 상기 LIP를 수행하여 도출된 예측 샘플에 대하여 수정된 PDPC 를 수행하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 PDPC 는 참조 샘플들에 대한 가중치가 감소된 PDPC 일 수 있다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대한 참조 샘플들과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 7을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 샘플들은 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 좌상측 참조 샘플일 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 상기 좌상측 참조 샘플과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

한편, 상기 LIP 가 적용되지 않은 경우(즉, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 기존의 인트라 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출한 경우)에도 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC(Position dependent intra prediction combination) 수행 여부를 판단할 수 있다.

인코딩 장치는 특정 조건을 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 일 예로, 상기 현재 블록의 사이즈 및 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 64 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 63 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

이후, 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대해 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 일 예로, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대한 참조 샘플들과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 샘플들은 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 좌상측 참조 샘플일 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 상기 좌상측 참조 샘플과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S2140). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.

예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드를 나타내는 인트라 예측 모드 정보를 생성할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM 플래그, 상기 MPM 인덱스 및/또는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다.

상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함되는지, 또는 상기 MPM 후보들에 포함되지 않은 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그는 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 도출되는지 여부를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함됨을 나타낼 수 있고, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함되지 않음, 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 포함됨을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 플래그는 prev_intra_luma_pred_flag 또는 intra_luma_mpm_flag 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

또는, 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함된 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 플래그를 인코딩하지 않을 수도 있다. 즉, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함된 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM 플래그를 포함하지 않을 수도 있다.

또한, 상기 MPM 인덱스는 상기 MPM 후보들 중 하나의 MPM 후보를 가리킬 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

또한, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 여기서, 상기 나머지 인트라 예측 모드들은 전체 인트라 예측 모드들에서 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들일 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

한편, 일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 포함할 수 있다.

도 22는 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 21에서 개시된 방법은 도 22에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 22의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 21의 S2100 내지 S2130을 수행할 수 있고, 도 22의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 21의 S2140을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 도 22의 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 도 22의 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 도 22의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.

도 23은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 23에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 23의 S2300 내지 S2330은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S2340은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보 및/또는 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.

디코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출한다(S2300).

디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 직접적으로 가리키는 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수도 있고, 또는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 도출된 MPM(Most Probable Mode) 리스트 중에서 어느 하나의 MPM 후보를 가리키는 MPM 인덱스를 포함할 수도 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.

여기서, 일 예로, 상기 MPM 리스트는 3개의 MPM 후보들, 5개의 MPM 후보들 또는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다.

예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있고, 상기 MPM 리스트는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다. 상기 주변 블록은 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 블록, 상기 상측 주변 블록, 상기 좌하측 주변 블록, 상기 우상측 주변 블록 및/또는 상기 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 특정 순서에 따라 탐색할 수 있고, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 도출된 순서로 상기 MPM 후보로 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드, 상기 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드 순서로 탐색하여 MPM 후보를 도출하고 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 탐색 후, 6개의 MPM 후보들이 도출되지 않은 경우, MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드를 기반으로 MPM 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드가 N번 인트라 예측 모드인 경우, 디코딩 장치는 상기 N+1번 인트라 예측 모드 및/또는 N-1번 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 MPM 후보로 도출할 수 있다.

또한, 예를 들어, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록에 대한 MPM 플래그를 포함할 수 있다. 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 상기 MPM 인덱스를 획득할 수 있다. 또는, 상기 영상 정보는 상기 MPM 플래그를 포함하지 않을 수 있고, 이 경우, 디코딩 장치는 상기 MPM 플래그의 값을 1로 도출할 수 있다.

또한, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 획득할 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 영상 정보는 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 나머지 인트라 예측 모드들 중 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 나타내는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 나머지 인트라 예측 모드들은 상기 MPM 리스트의 상기 MPM 후보들에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다.

디코딩 장치는 상기 획득된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 예측 모드들과 33개의 방향성 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또는 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 65개의 방향성 인트라 예측 모드들은 수직 방향성 인트라 예측 모드들과 수평 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 수직 방향성 인트라 예측 모드들은 34번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 수평 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 인트라 예측 모드 내지 33번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다.

디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 LIP(Linear Intra Prediction)를 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출한다(S2310).

디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 LIP 수행 여부를 결정할 수 있다.

상기 LIP 가 수행된다고 판단된 경우, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 LIP(Linear Intra Prediction)를 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다.

구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 주변 샘플은 좌측 주변 샘플들, 좌상측 주변 샘플, 및/또는 상측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 상기 좌측 주변 샘플들, 상기 좌상측 주변 샘플, 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 복원된 주변 블록들로부터 도출될 수 있다.

또한, 상기 참조 샘플들은 좌측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플, 상측 참조 샘플들, 우하측 참조 샘플, 하측 주변 샘플들, 및/또는 우측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[N-1][-1], 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][N-1] 내지 p[-1][0], 상기 하측 참조 샘플들은 p[0][N] 내지 p[N-1][N], 상기 우하측 참조 샘플은 p[N][N], 상기 우측 참조 샘플들은 p[N][N-1] 내지 p[N][0], 상기 좌하측 참조 샘플은 p[-1][N], 상기 우상측 참조 샘플은 p[N][-1] 일 수 있다.

복원된 주변 샘플이 존재하는 경우, 상기 복원된 주변 샘플이 상기 참조 샘플로 도출될 수 있다. 또한, 특정 위치에 복원된 주변 샘플이 존재하지 않는 경우, 도출된 참조 샘플을 기반으로 상기 특정 위치의 참조 샘플이 도출될 수 있다.

예를 들어, 주변의 참조 샘플을 사용하여 상기 우하측 참조 샘플이 도출될 수 있다. 일 예로, 상기 우하측 참조 샘플은 상기 현재 블록의 좌하측 참조 샘플 및 우상측 참조 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 우하측 참조 샘플은 상술한 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 도출될 수 있다.

상기 하측 참조 샘플들은 상기 현재 블록의 상기 좌하측 참조 샘플과 상기 우하측 참조 샘플의 선형 보간(linear interpolation) 또는 가중합(weighted sum)을 통하여 도출될 수 있다.

이후, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 참조 샘플들 중 적어도 하나의 참조 샘플을 도출할 수 있고, 상기 도출된 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.

예를 들어, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 참조 샘플들 중 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플을 도출할 수 있고, 상기 제1 참조 샘플과 상기 제2 참조 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 통하여 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 참조 샘플은 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 참조 샘플일 수 있고, 상기 제2 참조 샘플은 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 참조 샘플일 수 있다. 즉, 상기 예측 샘플은 상기 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 참조 샘플과 상기 제2 참조 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 통하여 예측 샘플이 생성될 수 있다. 상기 예측 샘플은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 한편, 상기 제1 참조 샘플 또는 상기 제2 참조 샘플의 위치가 분수 샘플(fractional sample) 위치인 경우, 상기 제1 참조 샘플 또는 상기 제2 참조 샘플의 좌우에 인접한 정수 샘플들간의 보간을 통하여 상기 제1 참조 샘플 또는 상기 제2 참조 샘플의 샘플값이 도출될 수 있다.

한편, 상기 LIP 가 수행되지 않는다고 판단된 경우, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 다시 말해, 상기 LIP 가 수행되지 않는다고 판단된 경우, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따른 참조 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다.

디코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC(Position dependent intra prediction combination) 수행 여부를 판단한다(S2320).

디코딩 장치는 특정 조건을 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 일 예로, 상기 현재 블록의 사이즈 및 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 64 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 63 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대해 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출한다(S2330).

일 예로, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대한 참조 샘플들과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 샘플들은 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 좌상측 참조 샘플일 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 상기 좌상측 참조 샘플과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

또는, 일 예로, 디코딩 장치는 상기 LIP를 수행하여 도출된 예측 샘플에 대하여 수정된 PDPC 를 수행하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 PDPC 는 참조 샘플들에 대한 가중치가 감소된 PDPC 일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대한 참조 샘플들과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 7을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 샘플들은 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 좌상측 참조 샘플일 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 상기 좌상측 참조 샘플과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

한편, 상기 LIP 가 적용되지 않은 경우(즉, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 기존의 인트라 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출한 경우)에도 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC(Position dependent intra prediction combination) 수행 여부를 판단할 수 있다.

디코딩 장치는 특정 조건을 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 일 예로, 상기 현재 블록의 사이즈 및 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부가 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 64 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 63 이상이고, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 수직 인트라 예측 모드, 수평 인트라 예측 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드, 58번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드 중 하나인 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단될 수 있다.

이후, 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대해 상기 PDPC를 수행하여 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 일 예로, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플에 대한 참조 샘플들과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 수정된 예측 샘플은 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 샘플들은 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 좌상측 참조 샘플일 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기준으로 상측에 위치하는 참조 샘플, 좌측에 위치하는 참조 샘플 및 상기 좌상측 참조 샘플과 상기 예측 샘플을 가중합하여 상기 수정된 예측 샘플을 도출할 수 있다.

디코딩 장치는 상기 수정된 예측 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성한다(S2340). 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 수정된 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있고, 또는 상기 수정된 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 수정된 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다.

한편, 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.

도 24는 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 23에서 개시된 방법은 도 24에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 24의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 23의 S2300 내지 S2330을 수행할 수 있고, 도 24의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 23의 S2340을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보 및 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 도 24의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 도 24의 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 과정은 도 24의 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면 LIP 를 수행하여 도출된 예측 샘플에 PDPC 를 후처리로 수행할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 정확도를 향상시킬 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 특정 조건을 기반으로 LIP 및/또는 PDPC를 적응적으로 적용하여 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 효율을 보다 향상시킬 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.

도 25는 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.

본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.

상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.

상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.

상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.

상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.

상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.

상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.