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WO2023140547A1 - 다중 참조라인들을 이용하는 크로마 채널 코딩을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

다중 참조라인들을 이용하는 크로마 채널 코딩을 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2023140547A1
WO2023140547A1 PCT/KR2023/000359 KR2023000359W WO2023140547A1 WO 2023140547 A1 WO2023140547 A1 WO 2023140547A1 KR 2023000359 W KR2023000359 W KR 2023000359W WO 2023140547 A1 WO2023140547 A1 WO 2023140547A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
block
reference line
luma
chroma
current chroma
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/000359
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
전병우
박지윤
이유진
허진
박승욱
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
성균관대학교 산학협력단
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
Priority claimed from KR1020230002155A external-priority patent/KR20230112053A/ko
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사, 성균관대학교 산학협력단 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to CN202380016536.XA priority Critical patent/CN118511510A/zh
Publication of WO2023140547A1 publication Critical patent/WO2023140547A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
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    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards

Definitions

  • the present disclosure relates to a video coding method and apparatus using chroma channel prediction based on multiple reference lines.
  • video data Since video data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory to store or transmit itself without processing for compression.
  • an encoder when video data is stored or transmitted, an encoder is used to compress and store or transmit the video data, and a decoder receives, decompresses, and reproduces the compressed video data.
  • video compression technologies include H.264/AVC, High Efficiency Video Coding (HEVC), and Versatile Video Coding (VVC), which has improved coding efficiency by about 30% or more compared to HEVC.
  • intra prediction pixel values of a current block to be encoded are predicted using pixel information in the same picture.
  • one most suitable mode among a plurality of intra prediction modes (IPMs) according to the characteristics of an image is selected and then used for prediction of the current block.
  • the encoder After selecting one mode among a plurality of intra prediction modes, the encoder encodes the current block using the selected mode. After that, the encoder may transfer information about the corresponding mode to the decoder.
  • the HEVC technology uses a total of 35 intra prediction modes, including 33 angular modes with directionality and 2 non-angular modes, for intra prediction. However, as the spatial resolution of the image increases from 720 ⁇ 480 to 2048 ⁇ 1024 or 8192 ⁇ 4096, the size of the prediction block unit is gradually increasing, and accordingly, the need to add more various intra prediction modes has increased.
  • the VVC technology uses 65 more subdivided prediction modes for intra prediction, so that prediction directions can be used more diversely than before.
  • an image to be encoded is partitioned into coding units (CUs) having various shapes and sizes, and encoding is performed in units of CUs.
  • the information defining the division is expressed in a tree structure, and the tree structure is transmitted to the decoder to indicate the shape and size of the CUs to be divided into the video.
  • Luma and chroma components can each be separately partitioned into CUs.
  • both luma and chroma components may be divided into identical CUs.
  • a technique in which a luma block and a chroma block have different division structures is referred to as a chroma separate tree (CST) technique or a dual tree technique.
  • CST chroma separate tree
  • the chroma block is divided separately from the luma block, and information on each division structure is signaled to the decoder.
  • a technology in which a luma block and a chroma block have the same division structure is referred to as a single tree technology.
  • the chroma block has the same partitioning structure as the luma block, that is, a common partitioning structure, and common partitioning structure information is signaled to the decoder.
  • a linear relationship may exist between pixels of a chroma channel and corresponding pixels of a luma channel.
  • CCLM Cross-Component Linear Model
  • the CCLM technique determines a region within the luma channel corresponding to the current chroma block. After that, the CCLM technique derives a linear relational expression using the pixels on the peripheral reference line of the current chroma block and the corresponding luma pixels.
  • the CCLM technique generates a predictor of a current chroma block from pixels in a corresponding luma region using the derived linear relational expression.
  • the chroma channel subsampling e.g., 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0
  • downsampling may be performed on the corresponding luma region so that the size of the corresponding luma region and the size of the current chroma block are the same.
  • the performance of intra prediction technology is related to appropriate selection of reference pixels.
  • a method of increasing the number of usable candidate reference pixels may be considered in addition to a method of obtaining reference pixels in a more accurate direction by securing diversity of prediction modes as described above.
  • MRL Multiple Reference Line
  • MRLP Multiple Reference Line Prediction
  • An object of the present disclosure is to provide a video coding method and apparatus for generating a predictor of a chroma channel using a plurality of reference lines in intra prediction of a current block based on an intra prediction mode (IPM) or a cross-component linear model (CCLM).
  • IPM intra prediction mode
  • CCLM cross-component linear model
  • a method for intra prediction of a current chroma block includes decoding a chroma intra prediction mode of the current chroma block from a bitstream; determining a reference line among the plurality of neighboring chroma pixel lines for the current chroma block based on a plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or a plurality of neighboring luma pixel lines of a representative luma block, wherein the representative luma block is a block including a luma pixel corresponding to a pixel at a predetermined position of the current chroma block, and the reference line of the current chroma block is indicated by a reference line index of the current chroma block; and generating a predictor of the current chroma block using the determined reference line according to the chroma intra prediction mode.
  • a method of intra prediction of a current chroma block includes determining a chroma intra prediction mode of the current chroma block; determining a reference line among the plurality of neighboring chroma pixel lines for the current chroma block based on a plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or a plurality of neighboring luma pixel lines of a representative luma block, wherein the representative luma block is a block including a luma pixel corresponding to a pixel at a predetermined position of the current chroma block, and the reference line of the current chroma block is indicated by a reference line index of the current chroma block; and generating a predictor of the current chroma block using the determined reference line according to the chroma intra prediction mode.
  • a computer readable recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method, the image encoding method comprising: determining a chroma intra prediction mode of a current chroma block; determining a reference line among the plurality of neighboring chroma pixel lines for the current chroma block based on a plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or a plurality of neighboring luma pixel lines of a representative luma block, wherein the representative luma block is a block including a luma pixel corresponding to a pixel at a predetermined position of the current chroma block, and the reference line of the current chroma block is indicated by a reference line index of the current chroma block; and generating a predictor of the current chroma block using the determined reference line according to the chroma intra prediction mode.
  • a video coding method and apparatus for generating a predictor of a chroma channel using a plurality of reference lines are provided, thereby improving video encoding efficiency and improving video quality.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of neighboring blocks of a current block.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of a video decoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • 6A to 6C are exemplary diagrams illustrating peripheral reference pixels used in each CCLM mode.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating downsampling filters according to color formats.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating reference lines of MRL technology according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating reference lines of a chroma block according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating specific location pixels of a current chroma block, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a representative luma block according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram illustrating the same location of a current chroma block and a representative luma block.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram illustrating CCLM reference pixels according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram illustrating CCLM reference pixels according to another embodiment of the present disclosure.
  • 15 is an exemplary diagram illustrating a reference line index according to the center of a downsampling filter.
  • 16 is an exemplary diagram illustrating positions of CCLM reference pixels of a chroma block according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is an exemplary diagram illustrating CCLM reference pixels of a corresponding luma area according to an embodiment of the present disclosure.
  • 18 is an exemplary diagram additionally illustrating downsampling filters according to color formats.
  • 19 is an exemplary diagram illustrating a downsampling filter used in a 4:2:0 format.
  • 20 is a flowchart illustrating a method of encoding a current chroma block performed by an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • 21 is a flowchart illustrating a method of decoding a current chroma block performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a method of encoding a current chroma block performed by an image encoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of decoding a current chroma block performed by an image decoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • an image encoding device and sub-components of the device will be described.
  • the image encoding apparatus may include a picture division unit 110, a prediction unit 120, a subtractor 130, a transform unit 140, a quantization unit 145, a rearrangement unit 150, an entropy encoding unit 155, an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 165, an adder 170, a loop filter unit 180, and a memory 190.
  • Each component of the image encoding device may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. Also, the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
  • One image is composed of one or more sequences including a plurality of pictures.
  • Each picture is divided into a plurality of areas and encoding is performed for each area.
  • one picture is divided into one or more tiles or/and slices.
  • one or more tiles may be defined as a tile group.
  • Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs).
  • CTUs Coding Tree Units
  • each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure.
  • Information applied to each CU is coded as a CU syntax, and information commonly applied to CUs included in one CTU is coded as a CTU syntax.
  • information commonly applied to all blocks in one slice is encoded as syntax of a slice header
  • information applied to all blocks constituting one or more pictures is encoded in a picture parameter set (PPS) or picture header.
  • PPS picture parameter set
  • information commonly referred to by a plurality of pictures is coded into a Sequence Parameter Set (SPS).
  • SPS Sequence Parameter Set
  • VPS video parameter set
  • information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as syntax of a tile or tile group header. Syntax included in the SPS, PPS, slice header, tile or tile group header may be referred to as high level syntax.
  • the picture divider 110 determines the size of a coding tree unit (CTU).
  • CTU size Information on the size of the CTU (CTU size) is encoded as SPS or PPS syntax and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the picture divider 110 divides each picture constituting an image into a plurality of Coding Tree Units (CTUs) having a predetermined size, and then recursively divides the CTUs using a tree structure.
  • a leaf node in the tree structure becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • CU coding unit
  • a quad tree in which an upper node (or parent node) is divided into four subnodes (or child nodes) of the same size
  • a binary tree in which an upper node is split into two subnodes
  • a ternary tree in which an upper node is split into three subnodes at a ratio of 1:2:1, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed
  • QuadTree plus BinaryTree (QTBT) structure may be used, or a QuadTree plus BinaryTree TernaryTree (QTBTTT) structure may be used.
  • QTBTTT QuadTree plus BinaryTree TernaryTree
  • BTTT may be combined to be referred to as MTT (Multiple-Type Tree).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • the CTU may first be divided into QT structures. Quadtree splitting can be repeated until the size of the splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of leaf nodes allowed by QT.
  • a first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is split into four nodes of a lower layer is encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding device. If the leaf node of QT is not larger than the maximum block size (MaxBTSize) of the root node allowed in BT, it may be further divided into either a BT structure or a TT structure. A plurality of division directions may exist in the BT structure and/or the TT structure.
  • a second flag indicating whether nodes are split and, if split, an additional flag indicating a split direction (vertical or horizontal) and/or a flag indicating a split type (binary or ternary) are encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding device.
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is split may be coded.
  • the value of the CU split flag indicates that it is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • the value of the CU split flag indicates splitting, the video encoding apparatus starts encoding from the first flag in the above-described manner.
  • split_flag split_flag
  • split_flag split_flag
  • split_flag split flag
  • a type in which a block of a corresponding node is divided into two blocks having an asymmetric shape may additionally exist.
  • the asymmetric form may include a form in which the block of the corresponding node is divided into two rectangular blocks having a size ratio of 1:3, or a form in which the block of the corresponding node is divided in a diagonal direction may be included.
  • a CU can have various sizes depending on the QTBT or QTBTTT split from the CTU.
  • a block corresponding to a CU to be encoded or decoded ie, a leaf node of QTBTTT
  • a 'current block' a block corresponding to a CU to be encoded or decoded
  • the shape of the current block may be rectangular as well as square.
  • the prediction unit 120 predicts a current block and generates a prediction block.
  • the prediction unit 120 includes an intra prediction unit 122 and an inter prediction unit 124 .
  • each current block in a picture can be coded predictively.
  • prediction of a current block may be performed using an intra prediction technique (using data from a picture containing the current block) or an inter prediction technique (using data from a picture coded before a picture containing the current block).
  • Inter prediction includes both uni-prediction and bi-prediction.
  • the intra predictor 122 predicts pixels in the current block using pixels (reference pixels) located around the current block in the current picture including the current block.
  • a plurality of intra prediction modes exist according to the prediction direction.
  • the plurality of intra prediction modes may include two non-directional modes including a planar mode and a DC mode and 65 directional modes.
  • the neighboring pixels to be used and the arithmetic expression are defined differently.
  • directional modes For efficient directional prediction of the rectangular current block, directional modes (numbers 67 to 80 and -1 to -14 intra prediction modes) indicated by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as “wide angle intra-prediction modes”.
  • arrows indicate corresponding reference samples used for prediction and do not indicate prediction directions. The prediction direction is opposite to the direction the arrow is pointing.
  • Wide-angle intra prediction modes are modes that perform prediction in the opposite direction of a specific directional mode without additional bit transmission when the current block is rectangular. At this time, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes usable for the current block may be determined by the ratio of the width and height of the rectangular current block.
  • wide-angle intra prediction modes (67 to 80 intra prediction modes) having angles smaller than 45 degrees are available when the current block has a rectangular shape with a height smaller than the width
  • wide-angle intra prediction modes (-1 to -14 intra prediction modes) with an angle larger than -135 degrees are available when the current block has a rectangular shape with a width greater than the height.
  • the intra prediction unit 122 may determine an intra prediction mode to be used for encoding the current block.
  • the intra prediction unit 122 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to be used from the tested modes.
  • the intra prediction unit 122 may calculate rate-distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra-prediction modes, and may select an intra-prediction mode having the best rate-distortion characteristics among the tested modes.
  • the intra prediction unit 122 selects one intra prediction mode from among a plurality of intra prediction modes, and predicts a current block using neighboring pixels (reference pixels) determined according to the selected intra prediction mode and an arithmetic expression.
  • Information on the selected intra prediction mode is encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 124 generates a prediction block for a current block using a motion compensation process.
  • the inter-prediction unit 124 searches for a block most similar to the current block in the encoded and decoded reference picture prior to the current picture, and generates a prediction block for the current block using the searched block. Then, a motion vector (MV) corresponding to displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated.
  • MV motion vector
  • motion estimation is performed on a luma component, and a motion vector calculated based on the luma component is used for both the luma component and the chroma component.
  • Motion information including reference picture information and motion vector information used to predict the current block is encoded by the entropy encoding unit 155 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the inter-prediction unit 124 may perform interpolation on a reference picture or reference block in order to increase prediction accuracy. That is, subsamples between two consecutive integer samples are interpolated by applying filter coefficients to a plurality of consecutive integer samples including the two integer samples.
  • the motion vector can be expressed with precision of decimal units instead of integer sample units.
  • the precision or resolution of the motion vector may be set differently for each unit of a target region to be encoded, for example, a slice, tile, CTU, or CU.
  • AMVR adaptive motion vector resolution
  • information on motion vector resolution to be applied to each target region must be signaled for each target region. For example, when the target region is a CU, information on motion vector resolution applied to each CU is signaled.
  • Information on the motion vector resolution may be information indicating the precision of differential motion vectors, which will be described later.
  • the inter prediction unit 124 may perform inter prediction using bi-prediction.
  • bi-directional prediction two reference pictures and two motion vectors representing positions of blocks most similar to the current block within each reference picture are used.
  • the inter-prediction unit 124 selects a first reference picture and a second reference picture from reference picture list 0 (RefPicList0) and reference picture list 1 (RefPicList1), searches for a block similar to the current block within each reference picture, and generates a first reference block and a second reference block. Then, a prediction block for the current block is generated by averaging or weighted averaging the first reference block and the second reference block.
  • reference picture list 0 may include pictures prior to the current picture in display order among restored pictures
  • reference picture list 1 may include pictures after the current picture in display order among restored pictures.
  • ups and downs pictures subsequent to the current picture may be additionally included in reference picture list 0, and conversely, ups and downs pictures prior to the current picture may be additionally included in reference picture list 1.
  • the motion information of the current block can be delivered to the video decoding apparatus by encoding information capable of identifying the neighboring block. This method is called 'merge mode'.
  • the inter prediction unit 124 selects a predetermined number of merge candidate blocks (hereinafter referred to as 'merge candidates') from neighboring blocks of the current block.
  • a neighboring block for deriving a merge candidate As a neighboring block for deriving a merge candidate, as shown in FIG. 4, all or some of the left block A0, the lower left block A1, the upper block B0, the upper right block B1, and the upper left block A2 adjacent to the current block in the current picture may be used. Also, a block located in a reference picture (which may be the same as or different from a reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located may be used as a merge candidate. For example, a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the co-located block may be additionally used as a merge candidate. If the number of merge candidates selected by the method described above is less than the preset number, a 0 vector is added to the merge candidates.
  • the inter prediction unit 124 constructs a merge list including a predetermined number of merge candidates using these neighboring blocks. Among the merge candidates included in the merge list, a merge candidate to be used as motion information of the current block is selected, and merge index information for identifying the selected candidate is generated. The generated merge index information is encoded by the encoder 150 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • Merge skip mode is a special case of merge mode. After performing quantization, when all transform coefficients for entropy encoding are close to zero, only neighboring block selection information is transmitted without transmitting a residual signal. By using the merge skip mode, it is possible to achieve a relatively high encoding efficiency in low-motion images, still images, screen content images, and the like.
  • merge mode and merge skip mode are collectively referred to as merge/skip mode.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the inter prediction unit 124 derives predictive motion vector candidates for the motion vector of the current block using neighboring blocks of the current block.
  • the neighboring blocks used to derive the predictive motion vector candidates all or some of the left block A0, the lower left block A1, the upper block B0, the upper right block B1, and the upper left block A2 adjacent to the current block in the current picture shown in FIG. 4 may be used.
  • a block located in a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture where the current block is located may be used as a neighboring block used to derive motion vector candidates.
  • a collocated block co-located with the current block within the reference picture or blocks adjacent to the collocated block may be used. If the number of motion vector candidates is smaller than the preset number according to the method described above, a 0 vector is added to the motion vector candidates.
  • the inter-prediction unit 124 derives predicted motion vector candidates using the motion vectors of the neighboring blocks, and determines a predicted motion vector for the motion vector of the current block using the predicted motion vector candidates. Then, a differential motion vector is calculated by subtracting the predicted motion vector from the motion vector of the current block.
  • the predicted motion vector may be obtained by applying a predefined function (eg, median value, average value operation, etc.) to predicted motion vector candidates.
  • a predefined function eg, median value, average value operation, etc.
  • the video decoding apparatus also knows the predefined function.
  • the video decoding apparatus since a neighboring block used to derive a predicted motion vector candidate is a block that has already been encoded and decoded, the video decoding apparatus also knows the motion vector of the neighboring block. Therefore, the video encoding apparatus does not need to encode information for identifying a predictive motion vector candidate. Therefore, in this case, information on differential motion vectors and information on reference pictures used to predict the current block are encoded.
  • the predicted motion vector may be determined by selecting one of the predicted motion vector candidates.
  • information for identifying the selected predictive motion vector candidate is additionally encoded.
  • the subtractor 130 subtracts the prediction block generated by the intra prediction unit 122 or the inter prediction unit 124 from the current block to generate a residual block.
  • the transform unit 140 transforms the residual signal in the residual block having pixel values in the spatial domain into transform coefficients in the frequency domain.
  • the transform unit 140 may transform residual signals in the residual block by using the entire size of the residual block as a transform unit, or may divide the residual block into a plurality of subblocks and perform transform by using the subblocks as a transform unit.
  • the residual signals may be divided into two subblocks, a transform region and a non-transform region, and transform the residual signals using only the transform region subblock as a transform unit.
  • the transformation region subblock may be one of two rectangular blocks having a size ratio of 1:1 based on a horizontal axis (or a vertical axis).
  • a flag indicating that only subblocks have been transformed (cu_sbt_flag), directional (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag), and/or location information (cu_sbt_pos_flag) are encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding device.
  • the size of the transform region subblock may have a size ratio of 1:3 based on the horizontal axis (or vertical axis), and in this case, a flag (cu_sbt_quad_flag) for distinguishing the corresponding division is additionally encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding device.
  • the transform unit 140 may individually transform the residual block in the horizontal direction and the vertical direction.
  • various types of transformation functions or transformation matrices may be used.
  • a pair of transformation functions for horizontal transformation and vertical transformation may be defined as a multiple transform set (MTS).
  • the transform unit 140 may select one transform function pair having the highest transform efficiency among the MTS and transform the residual blocks in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • Information (mts_idx) on a pair of transform functions selected from the MTS is encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding device.
  • the quantization unit 145 quantizes transform coefficients output from the transform unit 140 using a quantization parameter, and outputs the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 155 .
  • the quantization unit 145 may directly quantize a related residual block without transformation for a certain block or frame.
  • the quantization unit 145 may apply different quantization coefficients (scaling values) according to positions of transform coefficients in the transform block.
  • a quantization matrix applied to the two-dimensionally arranged quantized transform coefficients may be coded and signaled to the video decoding apparatus.
  • the rearrangement unit 150 may rearrange the coefficient values of the quantized residual values.
  • the reordering unit 150 may change a 2D coefficient array into a 1D coefficient sequence using coefficient scanning. For example, the reordering unit 150 may output a one-dimensional coefficient sequence by scanning DC coefficients to coefficients in a high frequency region using a zig-zag scan or a diagonal scan.
  • zig-zag scan vertical scan that scans a 2D coefficient array in a column direction and horizontal scan that scans 2D block-shaped coefficients in a row direction may be used. That is, a scan method to be used among zig-zag scan, diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be determined according to the size of the transform unit and the intra prediction mode.
  • the entropy encoding unit 155 generates a bitstream by encoding a sequence of one-dimensional quantized transform coefficients output from the reordering unit 150 using various encoding schemes such as CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code) and Exponential Golomb.
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code
  • Exponential Golomb Exponential Golomb
  • the entropy encoding unit 155 encodes information such as CTU size, CU splitting flag, QT splitting flag, MTT splitting type, MTT splitting direction, etc. related to block splitting, so that the video decoding apparatus divides the block in the same way as the video encoding apparatus.
  • the entropy encoding unit 155 encodes information about the predictive type indicating whether the current block is encoded by the intra prediction or whether it is encoded by an interview, and according to the prediction type, the intra prediction information (ie, information about the intra predictive mode) or Inter -prediction information (the encoding mode of the movement information (Merge mode or AMVP mode),)
  • the intra prediction information ie, information about the intra predictive mode
  • Inter -prediction information the encoding mode of the movement information (Merge mode or AMVP mode
  • the entropy encoding unit 155 encodes information related to quantization, that is, information about quantization parameters and information about quantization matrices.
  • the inverse quantization unit 160 inversely quantizes the quantized transform coefficients output from the quantization unit 145 to generate transform coefficients.
  • the inverse transform unit 165 transforms transform coefficients output from the inverse quantization unit 160 from a frequency domain to a spatial domain to restore a residual block.
  • the adder 170 restores the current block by adding the restored residual block and the predicted block generated by the predictor 120. Pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting the next block.
  • the loop filter unit 180 performs filtering on reconstructed pixels in order to reduce blocking artifacts, ringing artifacts, blurring artifacts, etc. caused by block-based prediction and transformation/quantization.
  • the filter unit 180 is an in-loop filter and may include all or part of a deblocking filter 182, a sample adaptive offset (SAO) filter 184, and an adaptive loop filter (ALF) 186.
  • SAO sample adaptive offset
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter 182 filters the boundary between reconstructed blocks to remove blocking artifacts caused by block-by-block encoding/decoding, and the SAO filter 184 and the alf 186 perform additional filtering on the deblocking-filtered image.
  • the SAO filter 184 and the alf 186 are filters used to compensate for a difference between a reconstructed pixel and an original pixel caused by lossy coding.
  • the SAO filter 184 improves not only subjective picture quality but also coding efficiency by applying an offset in units of CTUs.
  • the ALF 186 performs block-by-block filtering. Distortion is compensated for by applying different filters by distinguishing the edge of the corresponding block and the degree of change.
  • Information on filter coefficients to be used for ALF may be coded and signaled to the video decoding apparatus.
  • the reconstruction block filtered through the deblocking filter 182, the SAO filter 184, and the ALF 186 is stored in the memory 190.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for inter-prediction of blocks in the picture to be encoded later.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of a video decoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • a video decoding device and sub-elements of the device will be described.
  • the image decoding apparatus may include an entropy decoding unit 510, a rearrangement unit 515, an inverse quantization unit 520, an inverse transform unit 530, a prediction unit 540, an adder 550, a loop filter unit 560, and a memory 570.
  • each component of the image decoding device may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
  • the entropy decoding unit 510 decodes the bitstream generated by the video encoding apparatus, extracts information related to block division, determines a current block to be decoded, and extracts prediction information and residual signal information required to reconstruct the current block.
  • the entropy decoding unit 510 determines the size of the CTU by extracting information about the CTU size from a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS), and divides the picture into CTUs of the determined size. Then, the CTU is divided using the tree structure by determining the CTU as the top layer of the tree structure, that is, the root node, and extracting division information for the CTU.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • a first flag (QT_split_flag) related to splitting of QT is first extracted and each node is split into four nodes of a lower layer.
  • the second flag (MTT_split_flag) related to the split of the MTT and the split direction (vertical / horizontal) and / or split type (binary / ternary) information are extracted to divide the corresponding leaf node into the MTT structure. Accordingly, each node below the leaf node of QT is recursively divided into a BT or TT structure.
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the CU is split is first extracted, and when the corresponding block is split, a first flag (QT_split_flag) may be extracted.
  • each node may have zero or more iterative MTT splits after zero or more repetitive QT splits. For example, the CTU may immediately undergo MTT splitting, or conversely, only QT splitting may occur multiple times.
  • a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for a node corresponding to a leaf node of QT, a split flag (split_flag) indicating whether to further split into BTs and split direction information are extracted.
  • the entropy decoding unit 510 determines a current block to be decoded by using tree structure partitioning, it extracts information about a prediction type indicating whether the current block is intra-predicted or inter-predicted.
  • the prediction type information indicates intra prediction
  • the entropy decoding unit 510 extracts syntax elements for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block.
  • the prediction type information indicates inter prediction
  • the entropy decoding unit 510 extracts syntax elements for the inter prediction information, that is, information indicating a motion vector and a reference picture to which the motion vector refers.
  • the entropy decoding unit 510 extracts quantization-related information and information about quantized transform coefficients of the current block as information about the residual signal.
  • the reordering unit 515 may change the sequence of 1-dimensional quantized transform coefficients entropy-decoded by the entropy decoding unit 510 back into a 2-dimensional coefficient array (i.e., a block) in the reverse order of the coefficient scanning performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 520 inverse quantizes the quantized transform coefficients and inverse quantizes the quantized transform coefficients using a quantization parameter.
  • the inverse quantization unit 520 may apply different quantization coefficients (scaling values) to the two-dimensionally arranged quantized transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 520 may perform inverse quantization by applying a matrix of quantization coefficients (scaling values) from the image encoding device to a 2D array of quantized transformation coefficients.
  • the inverse transform unit 530 inversely transforms the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals, thereby generating a residual block for the current block.
  • the inverse transform unit 530 extracts a flag (cu_sbt_flag) indicating that only a subblock of the transform block has been transformed, directional (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag) of the subblock, and/or location information (cu_sbt_pos_flag) of the subblock, and inverse transforms the transform coefficients of the corresponding subblock from the frequency domain to the spatial domain.
  • the difference signals are reconstructed, and a final residual block for the current block is generated by filling a value of “0” with the residual signal for a region that has not been inversely transformed.
  • the inverse transform unit 530 determines transform functions or transform matrices to be applied in the horizontal and vertical directions using MTS information (mts_idx) signaled from the video encoding device, and performs inverse transform on the transform coefficients in the transform block in the horizontal and vertical directions using the determined transform function.
  • MTS information mits_idx
  • the prediction unit 540 may include an intra prediction unit 542 and an inter prediction unit 544 .
  • the intra prediction unit 542 is activated when the prediction type of the current block is intra prediction
  • the inter prediction unit 544 is activated when the prediction type of the current block is inter prediction.
  • the intra prediction unit 542 determines the intra prediction mode of the current block among a plurality of intra prediction modes from the syntax element for the intra prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and predicts the current block using reference pixels around the current block according to the intra prediction mode.
  • the inter prediction unit 544 determines the motion vector of the current block and the reference picture referred to by the motion vector using the syntax element for the inter prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and predicts the current block using the motion vector and the reference picture.
  • the adder 550 restores the current block by adding the residual block output from the inverse transform unit and the prediction block output from the inter prediction unit or intra prediction unit. Pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting a block to be decoded later.
  • the loop filter unit 560 may include a deblocking filter 562, an SAO filter 564, and an ALF 566 as in-loop filters.
  • the deblocking filter 562 performs deblocking filtering on boundaries between reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts generated by block-by-block decoding.
  • the SAO filter 564 and the ALF 566 perform additional filtering on the reconstructed block after deblocking filtering to compensate for the difference between the reconstructed pixel and the original pixel caused by lossy coding.
  • ALF filter coefficients are determined using information on filter coefficients decoded from the non-stream.
  • the reconstruction block filtered through the deblocking filter 562, the SAO filter 564, and the ALF 566 is stored in the memory 570.
  • the reconstructed picture is used as a reference picture for inter-prediction of blocks in the picture to be encoded later.
  • This embodiment relates to encoding and decoding of images (video) as described above. More specifically, in intra prediction of a current block based on an intra prediction mode (IPM) or cross-component linear model (CCLM), a video coding method and apparatus for generating a predictor of a chroma channel using a plurality of reference lines are provided.
  • IPM intra prediction mode
  • CCLM cross-component linear model
  • the following embodiments may be performed by the intra prediction unit 122 in a video encoding device. Also, it may be performed by the intra prediction unit 542 in the video decoding device.
  • the video encoding apparatus may generate signaling information related to the present embodiment in terms of bit rate distortion optimization in encoding of the current block.
  • the image encoding device may encode the image using the entropy encoding unit 155 and transmit it to the image decoding device.
  • the video decoding apparatus may decode signaling information related to decoding of the current block from the bitstream using the entropy decoding unit 510 .
  • 'target block' may be used in the same meaning as a current block or a coding unit (CU), or may mean a partial region of a coding unit.
  • a value of one flag being true indicates a case in which the flag is set to 1.
  • a false value of one flag indicates a case in which the flag is set to 0.
  • the intra prediction mode of a luma block has 65 subdivided directional modes (ie, 2 to 66) in addition to the non-directional mode (ie, Planar and DC), as illustrated in FIG. 3A.
  • the 65 directional modes, Planar and DC, are collectively referred to as 67 IPMs.
  • the chroma block may also use the intra prediction of the subdivided directional mode in a limited manner.
  • various directional modes other than horizontal and vertical directions that can be used by a luma block cannot always be used.
  • the prediction mode of the current chroma block must be set to the DM mode. By setting the DM mode in this way, the current chroma block can use a directionality mode other than the horizontal and vertical luma blocks.
  • intra prediction modes that are frequently used or are most basically used to maintain image quality include planar, DC, vertical, horizontal, and DM modes.
  • the intra prediction mode of the luma block spatially corresponding to the current chroma block is used as the intra prediction mode of the chroma block.
  • the video encoding apparatus may signal whether the intra prediction mode of the chroma block is the DM mode to the video decoding apparatus.
  • the video encoding apparatus may indicate whether it is in the DM mode by setting intra_chroma_pred_mode, which is information for indicating the intra prediction mode of a chroma block, to a specific value and then transmitting the data to the video decoding apparatus.
  • the video encoding apparatus determines the intra prediction mode of the chroma block according to Table 1. IntraPredModeC can be set.
  • intra_chroma_pred_mode and IntraPredModeC which are information related to the intra prediction mode of a chroma block, they are expressed as a chroma intra prediction mode indicator and a chroma intra prediction mode, respectively.
  • lumaIntraPredMode is an intra prediction mode (hereinafter referred to as 'luma intra prediction mode') of a luma block corresponding to the current chroma block.
  • lumaIntraPredMode represents one of the prediction modes illustrated in FIG. 3A.
  • lumaIntraPredMode 0 indicates Planar prediction mode
  • lumaIntraPredMode 1 indicates DC prediction mode.
  • Cases in which lumaIntraPredMode is 18, 50, and 66 represent directional modes referred to as horizontal, vertical, and VDIA, respectively.
  • IntraPredModeC which is a chroma intra prediction mode
  • the video decoding apparatus parses cclm_mode_flag indicating whether to use the CCLM mode. If cclm_mode_flag is set to 1 and the CCLM mode is used, the video decoding apparatus parses cclm_mode_idx indicating the CCLM mode. At this time, one of three modes may be indicated as the CCLM mode according to the value of cclm_mode_idx. On the other hand, when cclm_mode_flag is 0 and the CCLM mode is not used, the video decoding apparatus parses intra_chroma_pred_mode indicating the intra prediction mode as described above.
  • 6A to 6C are exemplary diagrams illustrating peripheral reference pixels used in each CCLM mode.
  • the image decoding apparatus determines an area (hereinafter referred to as 'corresponding luma area') in a luma image corresponding to the current chroma block.
  • left reference pixels and upper reference pixels of the corresponding luma area and left reference pixels and upper reference pixels of the target chroma block may be used.
  • left reference pixels and top reference pixels are combined to obtain reference pixels and neighboring pixels. Or expressed in adjacent pixels.
  • reference pixels of a chroma channel are represented as chroma reference pixels
  • reference pixels of a luma channel are represented as luma reference pixels.
  • the size of a chroma block that is, the number of pixels is represented by N ⁇ N (where N is a natural number).
  • a prediction block that is a predictor of a target chroma block is generated by deriving a linear model between reference pixels of a corresponding luma region and reference pixels of a chroma block, and then applying the corresponding linear model to reconstructed pixels of the corresponding luma region.
  • a linear model For example, as illustrated in FIGS. 6A to 6C , four pairs of pixels obtained by combining pixels in a neighboring pixel line of a current chroma block and pixels in a corresponding luma region may be used to derive a linear model.
  • the image decoding apparatus may derive ⁇ and ⁇ representing a linear model as shown in Equation 1 for four pairs of pixels.
  • the image decoding apparatus may generate a predictor pred C (i, j) of the current chroma block from the pixel value rec' L (i, j) of the corresponding luma region using a linear model.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating downsampling filters according to color formats.
  • the video decoding apparatus Prior to applying the linear model, the video decoding apparatus checks whether the size of the corresponding luma region is equal to the size of the current chroma block.
  • the size of the chroma channel is different according to the subsampling method of the chroma channel, as in the example of FIG.
  • the CCLM mode is classified into three modes, CCLM_LT, CCLM_L, and CCLM_T, according to the positions of neighboring pixels used in the linear model derivation process.
  • the CCLM_LT mode uses two pixels in each direction among neighboring pixels adjacent to the left and top of the current chroma block.
  • the CCLM_L mode uses 4 pixels among neighboring pixels adjacent to the left side of the current chroma block.
  • the CCLM_T mode uses four pixels among neighboring pixels adjacent to the top of the current chroma block.
  • the most probable mode (MPM) technique uses intra prediction modes of neighboring blocks when intra prediction of a current block is performed.
  • the video encoding apparatus generates an MPM list to include intra prediction modes derived from predefined positions spatially adjacent to a current block.
  • the video encoding apparatus may transmit intra_luma_mpm_flag, which is a flag indicating whether to use the MPM list, to the video decoding apparatus. If intra_luma_mpm_flag does not exist, it is inferred as 1.
  • the video encoding apparatus may improve encoding efficiency of the intra prediction mode by transmitting an MPM index, intra_luma_mpm_idx, instead of the index of the prediction mode.
  • the multiple reference line (MRL) technology can use not only a reference line adjacent to the current block but also pixels further away from the current block as reference pixels when predicting the current block according to intra prediction technology. At this time, pixels having the same distance from the current block are grouped together and named as a reference line.
  • the MRL technique performs intra prediction of a current block using pixels located on a selected reference line.
  • the video encoding apparatus signals the reference line index intra_luma_ref_idx to the video decoding apparatus to indicate a reference line used when intra prediction is performed.
  • bit allocation for each index can be shown in Table 3.
  • the video decoding apparatus may consider whether to use an additional reference line by applying MRL to prediction modes signaled according to MPM, excluding Planar, among intra prediction modes.
  • a reference line indicated by each intra_luma_ref_idx is the same as the example of FIG. 8 .
  • the video decoding apparatus selects one of three reference lines having a short distance from the current block and uses it for intra prediction of the current block.
  • Table 4 shows the syntax related to signaling of the reference line index intra_luma_ref_idx used for prediction and the prediction mode of the current block.
  • the video encoding apparatus parses intra_luma_ref_idx to determine a reference line index used for prediction. Since Intra Sub-Partitions (ISP) technology is applicable when the reference line index is 0, the video encoding apparatus does not parse ISP-related information when the reference line index is not 0.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • MRL technology and MPM mode can be combined as follows.
  • intra_luma_not_planar_flag which is a flag indicating whether to use the planar mode
  • intra_luma_not_planar_flag which is a flag indicating whether to use the planar mode
  • intra_luma_not_planar_flag false, intra prediction mode is set to Planar mode, and when intra_luma_not_planar_flag is true, intra_luma_mpm_idx may be additionally signaled. If intra_luma_not_planar_flag does not exist, it can be inferred as 1.
  • intra_luma_ref_idx if intra_luma_ref_idx is not 0, Planar mode is not used. Therefore, intra_luma_not_planar_flag is not transmitted and is considered true. Also, since intra_luma_not_planar_flag is true, intra_luma_mpm_idx may be additionally signaled.
  • the current MRL technology has the following two problems.
  • the first problem can be solved by using a plurality of reference lines when predicting a chroma block according to IPM.
  • the conventional CCLM technology selects reference pixels used to generate a linear relational expression between a luma channel and a chroma channel using only reference lines of limited fixed positions.
  • a linear relational expression derived from pixels of a reference line adjacent to a current chroma block and luma pixels of a corresponding position may not always best represent a relationship between a current chroma block and a corresponding luma region.
  • the conventional MRL does not consider combining with the CCLM, the reference pixels of the chroma channel used in the CCLM linear relation have to be selected from one fixed reference line, and the reference line where the reference pixels of the luma and chroma channels are located cannot be set separately.
  • the second problem can be solved by deriving a linear relational expression using a plurality of reference lines for each channel when predicting a chroma block according to CCLM.
  • the video decoding apparatus may independently determine each reference line by separately applying the following implementation examples to the two chroma channels, Cb and Cr. Alternatively, the video decoding apparatus may consider only Cb or Cr or consider both Cb and Cr in order to use the same reference line regardless of the type of chroma channel.
  • the conventional MRL technology can refer to three reference lines, but in the present disclosure, the video decoding apparatus may consider a plurality of reference lines (eg, N, where N is a natural number) of three or more.
  • subsampling (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0) having different picture sizes of the luma channel and the chroma channel may be applied for efficient encoding.
  • positions of chroma pixels to be mapped vary according to phases. Accordingly, in prediction of a current chroma block according to IPM or CCLM when subsampling is applied, a reference line optimal for generating a relational expression between channels may be changed. Operation of the present invention can be controlled at a higher level such as a sequence or a picture so that the present invention, not the prior art, can be applied to any subsampling scheme.
  • the video encoding apparatus signals sps_chroma_mrl_enabled_flag or pps_chroma_mrl_enabled_flag to the video decoding apparatus at a higher level.
  • the subsampling method in one image is the same, but when a picture is composed by editing several scenes, such as screen content, a different subsampling method may be used for each frame or position of the image.
  • the video encoding apparatus may vary the method of using a plurality of reference lines of a chroma channel for each CU or each frame by signaling a subsampling scheme. For example, after setting a method of selecting one of a plurality of reference lines according to an arbitrary subsampling method in the form of a look-up table (LUT), an optimal reference line selection method may be selected based on this.
  • LUT look-up table
  • the subsampling method for each picture area or each frame is signaled to the video decoding apparatus.
  • sub_sampling_idx an index indicating the subsampling method
  • a subsampling scheme may be transmitted for each CU. Meanwhile, subsampling schemes of the previous CU and the current CU may coincide with a high probability. Accordingly, in order to improve coding efficiency, when a subsampling scheme is changed, sub_sampling_idx_delta, which is an index change amount of the subsampling scheme, may be transmitted as additional information.
  • the video encoding apparatus selects one of a plurality of reference lines and signals information of the selected reference line.
  • a method of signaling a reference line index of a chroma block separately from a luma channel (realization example 1-1), a method of signaling a difference value between reference line indexes of a representative luma block and a chroma block (realization example 1-2), or a method of signaling that the reference line indexes of a representative luma block and a chroma block are the same (realization example 1-3) may be used.
  • the video encoding apparatus signals intra_chroma_ref_idx indicating a reference line of a chroma channel separately from a luma channel. For example, as illustrated in FIG. 9 , a reference line that is not immediately adjacent to the boundary of the current chroma block (ie, intra_chroma_ref_idx is not 0) and is separated by one pixel may be used for prediction. At this time, intra_chroma_ref_idx may be signaled as 1.
  • intra_chroma_ref_idx indicates an index indicating a reference line of the current chroma block and may have a value greater than or equal to 0. If intra_chroma_ref_idx does not exist, it may be inferred to be 0.
  • Table 5 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the pseudo code below shows a case where the prediction mode of the chroma channel is parsed first.
  • Table 6 shows the syntax necessary for transmission according to the pseudocode described above.
  • This embodiment has the advantage of being relatively simple and requiring a small amount of calculation, so it is suitable for applications requiring these characteristics.
  • the same reference line index values of the luma channel and the chroma channel are signaled, and even when the reference line index values of the luma channel and the chroma channel are similar, each information may be signaled without utilizing the similarity. Realizations for improving this inefficiency are described.
  • Example 1-2 A difference value between reference line indices of a representative luma block and a chroma block is signaled
  • the video encoding apparatus signals a difference value between a reference line index of a representative luma block and a reference line index of a current chroma block.
  • the representative luma block is defined as a block including a luma pixel corresponding to a pixel at a specific location (eg, top left, bottom left, top right, center, etc.) of the current chroma block, as in the example of FIG. 10 .
  • the location can be predefined or signaled. For example, as in the example of FIG.
  • a block including a luma pixel corresponding to a pixel at the center of a current chroma block is defined as a representative luma block, and a reference line index of the luma block may be used to calculate an index difference value.
  • the video encoding apparatus may encode a difference between the reference line index of the current chroma block and the reference line index of the representative luma block.
  • the difference value is represented by a sign (+, -) intra_ref_idx_diff_sign and an absolute value intra_ref_idx_diff.
  • intra_chroma_ref_idx is a reference line index of the current chroma block derived from the difference value, and is expressed as in Equation 3 using the signaled reference line index and the index difference value.
  • intra_luma_ref_idx is 2 and intra_chroma_ref_idx is 1, intra_ref_idx_diff_sign and intra_ref_idx_diff are signaled as 0 and 1, respectively.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • intra_luma_ref_idx represents a reference line index of a representative luma block and may have a value greater than or equal to 0.
  • intra_ref_idx_diff represents an absolute value of a difference between a reference line index (intra_luma_ref_idx) of a representative luma block and a reference line index (intra_chroma_ref_idx) of a current chroma block, and may have an integer value greater than or equal to 0. If this value is 0, intra_ref_idx_diff_sign is not signaled.
  • the intra_ref_idx_diff_sign indicates a sign of a difference value between a reference line index (intra_luma_ref_idx) of a representative luma block and a reference line index (intra_chroma_ref_idx) of a current chroma block. If this value is 0, it may indicate that the difference value is a negative number, and if it is 1, it may indicate that the difference value is a positive number.
  • pseudocode according to this embodiment can be realized as follows.
  • the pseudo code below shows a case in which reference line information of a chroma channel is first parsed.
  • Table 7 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the pseudo code below shows a case where the prediction mode of the chroma channel is parsed first.
  • Table 8 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the video encoding apparatus signals that the reference line index of the representative luma block and the reference line index of the current chroma block are the same. If different, the video encoding apparatus signals the reference line index of the current chroma block.
  • realization example 1-1 transmission of a reference line index of a chroma block
  • realization example 1-2 transmission of a difference value between reference line indexes of a representative luma block and a chroma block
  • the representative luma block is defined in the same way as in Realization Example 1-2.
  • the video encoding apparatus When the reference line of the representative luma block is indicated by intra_luma_ref_idx, the video encoding apparatus signals whether the reference line index of the current chroma block and the reference line index of the representative luma block are identical by signaling intra_ref_eq_flag.
  • intra_ref_eq_flag is signaled as 0, and additional information indicating a reference line of a chroma block is transmitted.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. One or more of these syntax elements may be used.
  • intra_luma_ref_idx represents a reference line index of a representative luma block and may have a value greater than or equal to 0.
  • the intra_ref_eq_flag indicates whether the reference line index (intra_luma_ref_idx) of the representative luma block and the reference line index (intra_chroma_ref_idx) of the current chroma block are the same and can have a value of 0 or 1. If this value is 1, it indicates that intra_luma_ref_idx and intra_chroma_ref_idx are identical. When this value is 0, it indicates that the two values are different, and information on a reference line of a chroma block may be additionally transmitted.
  • Table 9 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the pseudo code below shows a case where the prediction mode of the chroma channel is parsed first.
  • Table 10 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • Tables 9 and 10 the transmission of the reference line index of the luma channel follows the structure of the existing VVC. Also, in the examples of Tables 9 and 10, when intra_luma_ref_idx and intra_chroma_ref_idx are different, reference line information of a chroma block is signaled according to Realization Example 1-1.
  • the video encoding apparatus when predicting a current chroma block according to IPM, derives information about a reference line to be used for prediction among a plurality of reference lines.
  • a method of using a predefined reference line realization example 2-1
  • a method of deriving a reference line according to information of a current chroma block realization example 2-2
  • a method of inheriting a reference line of a representative luma block realization example 2-3
  • the video encoding apparatus performs intra prediction of a chroma block by using a previously defined reference line among a plurality of reference lines regardless of block information.
  • block information may include the size, aspect ratio, and prediction mode of a chroma block.
  • a value of a reference line index indicating a predefined reference line may be signaled at a higher level such as SPS.
  • reference line information may not be signaled for a chroma block at the CU level.
  • the video encoding apparatus derives one reference line among a plurality of reference lines according to the information of the current chroma block.
  • a distance from a reference line to a side of a block facing the reference line may be considered. That is, the block height is considered for prediction modes higher than the vertical mode (No. 50) using the upper reference line for prediction, and the width of the block is selected for prediction modes lower than the horizontal mode (No. 18) using the left reference line for prediction.
  • a larger value among the width and height of the block may be selected.
  • the image encoding apparatus determines a reference line according to a selected width or height of a chroma block. To improve prediction accuracy, the larger the block width or height, the closer the reference line can be used, as shown in Table 11.
  • the smaller the block width or height, the more distant the reference line may be used.
  • the video encoding apparatus may determine a reference line to be used for prediction by referring to at least one of a block width, a prediction mode, and an aspect ratio.
  • a location of a block pixel values of all or some usable reference lines, all predictors that can be generated, and distances between usable reference lines and blocks may be referred to.
  • the reference line of the current chroma block may be determined by referring to the width, height, width, aspect ratio, prediction mode, position of the block, pixel values of all or some usable reference lines, all predictors that can be generated, the distance between usable reference lines and the block, the restored pixel values of the block, the used reference line index, the pixel values of the used reference line, the distance between the used reference line and the corresponding block, etc., as information of the neighboring chroma block or representative luma block.
  • the representative luma block is defined the same as in the realization example 1-2.
  • the width and height of the current chroma block, the width and height of the neighboring chroma block, and the reference line of the neighboring chroma block may be referred to. That is, when the current chroma block and the neighboring chroma block have the same width and height, the reference line index of the neighboring chroma block may be used as the reference line index of the current chroma block.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line of the representative luma block for the current chroma block in order to use the same reference line as the reference line of the luma channel.
  • the current chroma block may be predicted using a reference line having the same index as the reference line index of the inherited representative luma block.
  • the representative luma block is defined the same as in the realization example 1-2.
  • the video encoding apparatus can use a method of unconditionally inheriting the reference line of the representative luma block (realization example 2-3-1), a method of inheriting it according to a specific condition by referring to block information (realization example 2-3-2), or a method of signaling inheritance (realization example 2-3-3).
  • the image encoding apparatus adjusts the reference line index as shown in Equation 4 or Equation 5 to match the locations of the reference lines of the two channels. After adjusting, it can be used.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line index of the representative luma block to derive the reference line index of the current chroma block. For example, when a representative luma block uses intra_luma_ref_idx 1 as a reference line, the current chroma block also uses intra_chroma_ref_idx 1 as a reference line.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line index of the representative luma block adaptively according to a specific condition by referring to block information.
  • block information the width and height of the current chroma block and the representative luma block, width, aspect ratio, position, intra prediction mode, pixel values of all or some of the available reference lines, all predictors that can be generated, the distance between the available reference line and the corresponding block, whether or not the MRL of the representative luma block is used (ie, whether or not adjacent reference lines are used), the reference line of the representative luma block and the pixel values of the corresponding reference line, the reconstructed pixel values of the representative luma block, the distance between the representative luma block and the reference line used in the representative luma block,
  • One or more of the following information may be referred to: whether the neighboring chroma block inherits the reference line, the reference line of the neighboring chroma block, and information on the neighboring chroma block (width, height, width
  • aspect ratios of a current chroma block and a representative luma block may be referred to. That is, when the aspect ratios of the two blocks match, the video encoding apparatus may use the reference line index of the representative luma block as the reference line index of the current chroma block.
  • locations and intra prediction modes of the current chroma block and representative luma block may be referred to. That is, when reference lines used for prediction of two blocks exist at the same position, the current chroma block inherits the reference line of the representative luma block. In this case, if there is one or more overlapping parts between the upper or left boundary of the corresponding luma region and the upper or left boundary of the representative luma block, the video encoding apparatus determines that the reference line of the representative luma block is located at the same position as the current chroma block. For example, as in the example of FIG. 12 , the same position described above for the 4:2:0 color format can be expressed.
  • the video encoding apparatus can inherit the reference line of the representative luma block.
  • the chroma block may inherit the reference line of the representative luma block.
  • the chroma block may inherit the reference line of the representative luma block.
  • reference may be made to an aspect ratio of a neighboring chroma block, an aspect ratio of a current chroma block, and whether a neighboring chroma block inherits a reference line.
  • the current chroma block may also inherit the reference line of the representative luma block.
  • the video encoding apparatus may determine the reference line of the chroma block according to the prior art or the above-described implementation example.
  • the image encoding apparatus may use only adjacent reference lines without considering a plurality of reference lines or may signal the reference lines according to the first embodiment.
  • the video encoding apparatus may use a reference line defined in advance (realization example 2-1) or derive a reference line according to chroma block information (realization example 2-2).
  • the video encoding apparatus signals whether the reference line index of the representative luma block is inherited.
  • intra_ref_inherit_flag may be signaled.
  • this value is 1, the video encoding apparatus uses the reference line index of the representative luma block as the reference line index of the chroma block.
  • this value is 0, the video encoding apparatus may use one of the methods of Realization Example 1 or Implementation Example 2 to determine the reference line index of the current chroma block without inheriting the reference line index of the representative luma block.
  • the video encoding apparatus determines the reference line of the chroma channel by selectively combining the above-described embodiments and the prior art. At this time, the combination may have two meanings.
  • an image encoding apparatus may determine a reference line of a chroma channel by combining all or part of the proposed methods in an arbitrary order. For example, realization example 2-3-2 and realization example 2-3-3 may be combined.
  • the video encoding apparatus may signal whether the reference line is inherited when a specific condition is satisfied by referring to block information. In this case, when a specific condition is not satisfied, the reference line of the chroma channel may be determined according to the implementation example 2-3-2.
  • the video encoding device may inherit the reference line of the luma representative block when a specific condition is satisfied by referring to block information. When a specific condition is not satisfied, whether or not the reference line is inherited may be signaled.
  • the image encoding apparatus may select one of the methods after considering all or part of the methods proposed for one chroma block at the same time (ie, at the same level).
  • the video encoding apparatus may select one method depending on a signal, or select one method depending on block information without a signal, as in Example 3.
  • the video encoding apparatus divides the number of cases of all possible block information into n (n > 1) groups and uses a method for determining a specific reference line for each group.
  • n the width of a chroma block
  • the video encoding apparatus derives a reference line according to chroma block information (realization example 2-2) in all cases of block width. It may not be performed. That is, the image encoding apparatus derives a reference line according to chroma block information in some cases (for example, derives a reference line when the width of a block is 16), and signals a reference line in other cases (realization example 1).
  • the reference line of the chroma block may be determined using a predefined reference line (realization example 2-1), inheriting the reference line of the representative luma block (realization example 2-3), or using a method in which these are combined (first method of implementation example 3).
  • reference lines of adjacent chroma blocks may also be referred to as block information in the 'method for deriving a reference line according to information of a current chroma block' of Realization Example 2-2.
  • block information For example, when the reference line index of an adjacent chroma block is determined to be 2 according to a signal or derivation method, the reference line index of the current chroma block may be determined to be 2 by referring to corresponding information.
  • the reference line of a corresponding chroma block may be derived by referring all chroma blocks in an image to reference line information of an adjacent chroma block as block information.
  • the video encoding apparatus signals additional information to selectively apply the methods of implementation examples 1 to 3 as described above.
  • chroma_mrl_flag may be signaled.
  • Table 12 when chroma_mrl_flag is 0, the video encoding apparatus may predict a chroma channel using only one adjacent reference line according to the existing technology, not according to the present invention.
  • chroma_mrl_flag is 1, realization example 2 can be used.
  • the video encoding device may additionally signal chroma_mrl_idx to selectively use one of the existing technology and the methods of implementation examples 1 to 3.
  • the prediction mode of the current chroma block is CCLM
  • encoding efficiency can be improved by considering the characteristics of CCLM for a method using a plurality of reference lines.
  • the CCLM In the process of predicting the current chroma block, the CCLM generates a linear relationship between channels using reference pixels around the chroma block and reference pixels around the corresponding luma region.
  • the video encoding apparatus selects one of a plurality of reference lines rather than a single fixed reference line, and selects reference pixels used in a linear relationship between channels of the CCLM from the corresponding reference line.
  • Reference pixels used in the linear relationship between channels include chroma reference pixels and luma reference pixels, and are collectively referred to as CCLM reference pixels.
  • the image encoding apparatus may independently determine a reference line for selecting CCLM reference pixels for a chroma channel (ie, a current chroma block) and a luma channel (ie, a corresponding luma region). Accordingly, a method of selecting one of a plurality of reference lines in a chroma channel (realization example 1) and a method of selecting one of a plurality of reference lines in a luma channel (realization example 2) may be combined. As in the example of FIG. 13 , reference line indices at which CCLM reference pixels are located may be different for each channel.
  • positions at which reference pixels are selected for each channel correspond to each other, but are not necessarily limited thereto.
  • locations where reference pixels are selected in reference lines for each channel may not correspond to each other.
  • pairs of luma reference pixels and chroma reference pixels used to generate a linear relational expression may be configured in a clockwise order starting from the lower left as illustrated in FIG. 14 based on positions of reference pixels.
  • the pairs described above may be constructed according to arbitrary rules.
  • the CCLM technology creates a corresponding luma area by applying a downsampling filter to the luma channel according to the color format of the input image, as shown in the example of FIG.
  • sps_chroma_vertical_collocated_flag 0
  • the reference line index used to select the reference pixels in the luma channel may indicate a reference line index where the center of the downsampling filter is located. That is, in the example of FIG. 15 , since the center of the downsampling filter is located on a reference line one pixel away from the corresponding luma region, intra_corresponding_luma_ref_idx 1 may be signaled to determine the reference line of the corresponding luma region in the CCLM prediction process.
  • mapped chroma pixels may vary according to the phase of the downsampling filter.
  • reference line indices where selected luma reference pixels are located may be signaled.
  • intra_corresponding_luma_ref_idx 1 may be signaled.
  • the video encoding apparatus selects one of a plurality of reference lines for a chroma channel in order to select chroma reference pixels used in a linear relationship between channels when predicting a current chroma block with CCLM.
  • a method of signaling one of a plurality of reference lines for a chroma channel (realization example 1-1) or a method of deriving one of a plurality of reference lines for a chroma channel (realization example 1-2) may be used.
  • Example 1-1 Chroma signal one of a plurality of reference lines for a channel
  • the image encoding apparatus signals intra_chroma_ref_idx indicating a reference line where reference pixels are located with respect to a chroma channel.
  • the image encoding apparatus may select CCLM reference pixels of a chroma block from a reference line that is not immediately adjacent to the boundary of the current chroma block and is two pixels apart.
  • intra_chroma_ref_idx may be signaled as 2.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. When parsing information related to CCLM, this element may be parsed.
  • intra_chroma_ref_idx indicates a reference line index indicating a reference line including CCLM reference pixels of a chroma block and may have a value of 0 or greater. If intra_chroma_ref_idx does not exist, it may be inferred to be 0.
  • parsing of a reference line index of a chroma channel is omitted.
  • parsing of the reference line index of the luma channel can be omitted.
  • Table 14 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • Example 1-2 Chroma Deriving one of a plurality of reference lines for a channel
  • the video encoding apparatus derives a reference line where CCLM reference pixels are located for a chroma channel.
  • a predefined reference line may be used (realization example 1-2-1)
  • a reference line may be derived according to information of the current chroma block (realization example 1-2-2)
  • a reference line of a corresponding luma region may be inherited (realization example 1-2-3).
  • the video encoding apparatus selects a predefined reference line among a plurality of reference lines regardless of block information, and then selects CCLM reference pixels of a chroma block used in the CCLM linear relational expression in the reference line.
  • the value of the reference line index indicating the predefined reference line may be signaled at a higher level such as SPS.
  • reference line information may not be signaled for a chroma block at the CU level.
  • the video encoding apparatus derives one reference line among a plurality of reference lines according to the information of the current chroma block, and selects CCLM reference pixels of the chroma block used for the CCLM linear relational expression from the derived reference line.
  • block information a distance from a reference line to a side of an opposing block may be considered. That is, the block height is considered for CCLM_T for selecting upper reference pixels, and the block width is selected for CCLM_L for selecting left reference pixels.
  • CCLM_LT which uses both top and left reference pixels for prediction, a larger value of width and height may be selected.
  • the image encoding apparatus determines a reference line from which reference pixels of a chroma block used in a linear relationship are selected according to the selected width or height of the chroma block. In order to improve prediction accuracy, a closer reference line may be used as shown in Table 11 as the value of the width or height of the block increases.
  • the smaller the block width or height, the more distant the reference line may be used.
  • the video encoding apparatus may determine a reference line to be used for prediction by referring to at least one of a block width, a prediction mode, and an aspect ratio.
  • a location of a block pixel values of all or some usable reference lines, all predictors that can be generated, and distances between usable reference lines and blocks may be referred to.
  • the reference line of the current chroma block may be determined by referring to the width, height, width, aspect ratio, prediction mode, position of the block, pixel values of all or some of the usable reference lines, all predictors that can be generated, the distance between the usable reference line and the block, the restored pixel values of the block, the used reference line index, the pixel values of the used reference line, the distance between the used reference line and the corresponding block, and the like, as information of the neighboring chroma block.
  • the width and height of the current chroma block, the width and height of the neighboring chroma block, and the reference line of the neighboring chroma block may be referred to. That is, when the current chroma block and the neighboring chroma block have the same width and height, the reference line index of the neighboring chroma block may be used as the reference line index of the current chroma block.
  • the video encoding apparatus inherits one of a plurality of reference lines from the corresponding luma region of the current chroma block as reference line information, and selects CCLM reference pixels of the chroma block used in the CCLM linear relational expression from the inherited reference line. That is, reference pixels of a chroma block may be selected from a reference line having the same index as a reference line index used to select reference pixels of a corresponding luma region.
  • intra_corresponding_luma_ref_idx a reference line of the corresponding luma region
  • intra_chroma_ref_idx intra_corresponding_luma_ref_idx >> 1).
  • the reference line of the corresponding luma region may be inherited unconditionally (realization example 1-2-3-1), whether or not inheritance is signaled (realization example 1-2-3-3), or inheritance according to specific conditions by referring to chroma block information (realization example 1-2-3-3).
  • These may be implemented similarly to Realization Examples 2-3 in the case where the prediction mode of the current chroma block is IPM among the above-described realization examples.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line index of the corresponding luma region to derive the reference line index from which the CCLM reference pixels of the current chroma block are selected. For example, for a 4:4:4 color format, the CCLM reference pixels of the corresponding luma region If the reference line indicated by intra_corresponding_luma_ref_idx 1 is selected, the CCLM reference pixels of the current chroma block are also selected from the reference line indicated by intra_chroma_ref_idx 1.
  • the video encoding apparatus signals whether or not the reference line index of the corresponding luma region is inherited.
  • intra_ref_inherit_luma_flag may be signaled.
  • this value is 1
  • the video encoding apparatus uses the reference line index of the corresponding luma region as the reference line index of the chroma block.
  • this value is 0, the video encoding apparatus may use the method of Realization Example 1-1, 1-2-1, or 1-2-2 to determine the reference line index of the current chroma block without inheriting the reference line index of the corresponding luma region.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line index of the corresponding luma region according to a specific condition by referring to chroma block information.
  • block information includes width, height, width, aspect ratio, location, CCLM mode index indicating the type of CCLM mode, pixel values of all or some of the usable reference lines, all predictors that can be generated, distance between the usable reference line and the block, reference line inheritance of neighboring chroma blocks, reference lines of neighboring chroma blocks, information of neighboring chroma blocks (width, height, width, aspect ratio, position, prediction mode, pixel values of all or some of the available reference lines, all predictors that can be generated, available references).
  • At least one of a distance between a line and a corresponding block, reconstructed pixel values of a block, an index and pixel values of a used reference line, etc. may be referred to.
  • a reference line index of a corresponding luma region may be inherited.
  • reference may be made to an aspect ratio of a neighboring chroma block, an aspect ratio of a current chroma block, and whether a neighboring chroma block inherits a reference line.
  • the current chroma block may also inherit the reference line of the corresponding luma area.
  • the image encoding apparatus may select CCLM reference pixels of the chroma block from the reference line determined according to the prior art or the above-described implementation example.
  • the video encoding apparatus selects one of a plurality of reference lines for a luma channel to select CCLM reference pixels of a corresponding luma region used in a linear relational expression between channels.
  • a method of signaling one of a plurality of reference lines for the luma channel (realization example 2-1) or a method of deriving one of a plurality of reference lines for the luma channel (realization example 2-2) may be used.
  • Example 2-1 Signaling one of a plurality of reference lines in the luma channel
  • the video encoding apparatus signals intra_corresponding_luma_ref_idx indicating a reference line where CCLM reference pixels are located for a luma channel.
  • the image encoding apparatus may select CCLM reference pixels of the corresponding luma region from a reference line four pixels apart from the boundary of the corresponding luma region and not directly adjacent to the boundary of the corresponding luma region.
  • the center of the downsampling filter is located on the corresponding reference line, and intra_corresponding_luma_ref_idx indicating the corresponding reference line may be signaled as 4.
  • Syntax elements required for this realization are as follows. When parsing information related to CCLM, this element may be parsed.
  • intra_corresponding_luma_ref_idx represents a reference line index indicating a reference line used for selecting CCLM reference pixels in a corresponding luma region.
  • This index may have a value greater than or equal to 0 for the 4:4:4 color format, and for the other formats, values that may exist may vary depending on the shape of a filter applied to downsampling. For example, when the filter illustrated in FIG. 17 is applied, this index may have a value of 1 or more. If intra_corresponding_luma_ref_idx does not exist, it may be inferred to be 0 for the 4:4:4 color format. For the remaining formats, the value of this index (1 in the case of the filter illustrated in FIG. 17) can be inferred so that the downsampling filter is applied at a position adjacent to the corresponding luma region.
  • parsing of a reference line index of a chroma channel is omitted.
  • parsing of the reference line index of the luma channel can be omitted.
  • Table 16 shows the syntax required for transmission according to the pseudocode described above.
  • the video encoding apparatus derives a reference line where CCLM reference pixels are located for a luma channel.
  • a predefined reference line may be used (realization example 2-2-1), the reference line of the current chroma block may be inherited (realization example 2-2-2), or the MRL index of the luma block may be inherited (realization example 2-2-3).
  • the video encoding apparatus selects a predefined reference line among a plurality of reference lines regardless of block information, and then selects CCLM reference pixels of a corresponding luma area used in a CCLM linear relational expression from the corresponding reference line.
  • the value of the reference line index indicating the predefined reference line may be signaled at a higher level such as SPS.
  • reference line information may not be signaled for a chroma block at the CU level.
  • the video encoding apparatus inherits one of a plurality of reference lines from the current chroma block as reference line information, and selects CCLM reference pixels of a corresponding luma region used in a CCLM linear relational expression from the inherited reference line. That is, reference pixels of a corresponding luma region may be selected from a reference line having the same index as a reference line index used to select reference pixels of a chroma block.
  • the method of inheriting from the corresponding luma area realization example 1-2-3 cannot be applied.
  • the reference line of the current chroma block may be inherited unconditionally (realization example 2-2-2-1), whether or not inheritance is signaled (realization example 2-2-2-2), or inheritance according to specific conditions by referring to chroma block information (realization example 2-2-2-3).
  • these may be implemented similarly to realization example 2-3 in case the prediction mode of the current chroma block is IPM among the above-described realization examples.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line index of the chroma block to derive the reference line index from which the CCLM reference pixels of the corresponding luma region are selected. For example, for a 4:4:4 color format, if CCLM reference pixels of a chroma block are selected from a reference line indicated by intra_chroma_ref_idx 1, CCLM reference pixels of a corresponding luma area are also selected from a reference line indicated by intra_corresponding_luma_ref_idx 1.
  • the video encoding apparatus signals whether the chroma block inherits the reference line index.
  • intra_ref_inherit_chroma_flag may be signaled.
  • this value is 1
  • the video encoding apparatus uses the reference line index of the chroma block as the reference line index of the corresponding luma region.
  • this value is 0, the video encoding apparatus may use the method of Realization Example 2-1 or 2-2-1 to determine the reference line index of the corresponding luma region without inheriting the reference line index of the chroma block.
  • the video encoding apparatus inherits the reference line index of the chroma block according to a specific condition by referring to information of the chroma block. It is also possible to refer to information of a corresponding luma area, but since a corresponding luma area is defined according to a chroma block, using information of a corresponding luma area and information of a chroma block have the same effect.
  • block information one or more of the width, height, width, aspect ratio, position, CCLM mode index indicating the type of CCLM mode, pixel values of all or some reference lines that can be used, all predictors that can be generated, and the distance between the available reference line and the corresponding block can be referenced.
  • restored pixel values in the corresponding luma area and reference pixels around the corresponding luma area may be referred to.
  • the reference line index of the chroma block may be inherited.
  • whether a luma area corresponding to a neighboring chroma block (ie, a neighboring area of a current corresponding luma area) inherits a reference line or a reference line of a luma area corresponding to a neighboring chroma block may be referred to as block information.
  • the image encoding apparatus may select CCLM reference pixels of the corresponding luma region from the reference line determined according to the prior art or the above-described embodiment.
  • the video encoding apparatus determines the reference line of the corresponding luma region by inheriting intra_luma_ref_idx, which is an index indicating the reference line of the luma channel, according to MRL technology, and selects CCLM reference pixels of the corresponding luma region from the determined reference line. Since the reference line selected by the MRL technique for the luma channel is the most suitable reference line for prediction of the corresponding luma block, inheriting this information has an advantage in that signaling cost can be reduced. In this case, the video encoding apparatus may inherit the MRL index of the luma block whose size, shape, and location match the corresponding luma region. As in the implementation example 2-2-2, the reference line of the luma block can be unconditionally inherited (implementation example 2-2-3-1) or whether to inherit can be signaled (implementation example 2-2-3-21).
  • the video encoding device inherits the reference line index of a luma block having the same size, shape, and location as the corresponding luma region.
  • the reference line of the corresponding luma block may be determined by parsing intra_luma_ref_idx when encoding/decoding the luma channel according to the syntax parsing method of MRL technology. For example, if a luma block identical in size, shape, and location to the corresponding luma area exists and the reference line of the corresponding block is indicated by intra_luma_ref_idx 2, CCLM reference pixels of the corresponding luma area are also selected from the reference line indicated by intra_corresponding_luma_ref_idx 2.
  • the video encoding apparatus signals whether or not the luma block inherits the MRL index.
  • intra_ref_inherit_chroma_flag may be signaled.
  • the video encoding apparatus uses the MRL index (ie, intra_luma_ref_idx) of a luma block having the same size, shape, and location as the corresponding luma region as the reference line index of the corresponding luma region.
  • the video encoding device may use the method of Realization Example 2-1, 2-2-1, or 2-2-2 to determine the reference line index of the corresponding luma region without inheriting the MRL index of the luma block having the same size, shape, and location as the corresponding luma region.
  • intra_ref_inherit_chroma_flag may be inferred to be 0.
  • the video encoding apparatus determines reference lines of a chroma channel and a luma channel by selectively combining the above-described embodiments and the prior art.
  • the combination may have two meanings.
  • an image encoding apparatus may determine reference lines of a chroma channel and a luma channel by combining all or part of the proposed methods in an arbitrary order. For example, when selecting CCLM reference pixels of a chroma block by determining a reference line for a chroma channel, realization example 1-2-3-2 and realization example 1-2-3-3 may be combined.
  • the video encoding device may signal whether the reference line is inherited when a specific condition is satisfied by referring to at least one of the block width and height, width, aspect ratio, location, and CCLM mode index indicating the type of CCLM mode.
  • the reference line of the chroma channel may be determined according to the implementation example 1-2-3-3.
  • the video encoding device may inherit the reference line when a specific condition is satisfied by referring to block information. At this time, if a specific condition is not satisfied, whether or not the reference line is inherited may be signaled.
  • the reference line of the corresponding luma area can similarly be determined based on a combination of the prior art and the presented embodiments.
  • the image encoding apparatus may select one of the methods after considering all or part of the methods proposed for one chroma block at the same time (ie, at the same level).
  • the video encoding apparatus may select one method depending on a signal, or select one method depending on block information without a signal, as in Example 3.
  • the video encoding apparatus divides the number of cases of all possible block information into n (n > 1) groups and uses a method for determining a specific reference line for each group.
  • n n > 1
  • the block information at least one of the block width, height, area, aspect ratio, position, and CCLM mode index indicating the type of CCLM mode may be referred to.
  • the video encoding apparatus when determining a chroma block reference line from which CCLM reference pixels are to be selected, when the width of the chroma block is referred to as block information and n is 2, the video encoding apparatus derives the reference line according to the chroma block information (Example 1-2-2) may not be performed for all block width cases. That is, the video encoding apparatus derives a reference line according to chroma block information in some cases (for example, derives a reference line when the width of a block is 16), and signals a reference line in other cases (Example 1-1).
  • the reference line of the chroma block may be determined using a predefined reference line (realization example 1-2-1), inheriting the reference line of the corresponding luma region (realization example 1-2-3), or using a method in which these are combined (first method of implementation example 3).
  • the reference line of the corresponding luma area can similarly be determined based on a combination of the prior art and the presented embodiments.
  • reference lines of adjacent chroma blocks may also be referred to as block information in Realization Example 1-2-2 'method of deriving a reference line according to information of a current chroma block'.
  • the reference line index of an adjacent chroma block may be 2 according to a signal or derivation method
  • the reference line index of the current chroma block may be determined to be 2 by referring to corresponding information.
  • the reference line of a corresponding chroma block may be derived by referring all chroma blocks in an image to reference line information of an adjacent chroma block as block information.
  • the video encoding apparatus signals additional information to selectively apply the methods of implementation examples 1 to 3 as described above.
  • cclm_mrl_flag can be signaled.
  • the video encoding device may predict a chroma channel according to the existing CCLM technique without following the present invention.
  • this value is 1, in order to use a plurality of reference lines for each channel, the video encoding apparatus applies Realization Example 1-1 to the chroma channel and Realization Example 2-1 to the luma channel, and both channels can use one method of signaling reference lines.
  • the video encoding device may selectively use one of the existing technology and the combination methods of Realization Examples 1 and 2 by signaling cclm_mrl_flag and cclm_mrl_idx.
  • the video encoding device may signal a realization method applied for each channel using cclm_mrl_chroma_idx and cclm_mrl_luma_idx.
  • 18 is an exemplary diagram additionally illustrating downsampling filters according to color formats.
  • the video encoding apparatus may use various downsampling filters in addition to the methods illustrated in FIG. 7 to make the size of the corresponding luma region equal to the size of the current chroma block when the color format is not 4:4:4.
  • various downsampling filters may be applied.
  • the filter of the 4:2:0 MPEG2 downsampling method is the same as the example of FIG. 19 .
  • the video encoding apparatus may equally apply the MRL according to the above-described implementation examples 1 to 4.
  • FIGS. 20 and 21 a method of intra-predicting and encoding/decoding a current chroma block based on IPM by a video encoding apparatus or a video decoding apparatus will be described using the illustrations of FIGS. 20 and 21 .
  • 20 is a flowchart illustrating a method of encoding a current chroma block performed by an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the video encoding device determines the CCLM mode flag (S2000).
  • the CCLM mode flag indicates whether to use the CCLM mode.
  • the video encoding apparatus may determine the value of the CCLM mode flag.
  • the video encoding device checks the CCLM mode flag (S2002).
  • the video encoding device When the CCLM mode flag is false, the video encoding device performs the following steps.
  • the image encoding apparatus determines a chroma intra prediction mode of the current chroma block (S2004). In terms of encoding efficiency optimization, the video encoding apparatus may determine a chroma intra prediction mode.
  • the image encoding apparatus may set the chroma intra prediction mode according to Table 1 based on them.
  • the image encoding apparatus determines one reference line among a plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block based on the plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or the plurality of neighboring luma pixel lines of the representative luma block (S2006).
  • the representative luma block is a block including a luma pixel corresponding to a pixel at a preset position of the current chroma block.
  • the reference line of the current chroma block is indicated by the index of the reference line of the current chroma block.
  • the image encoding apparatus may determine the reference line of the current chroma block using one of the methods of Realization Examples 1 to 4 corresponding to the case where the prediction mode of the current chroma block is IPM.
  • the video encoding apparatus generates a predictor of the current chroma block using the reference line determined according to the chroma intra prediction mode (S2008).
  • the image encoding apparatus generates a residual block of the current chroma block by subtracting a predictor from the current chroma block (S2010).
  • the image encoding apparatus encodes the CCLM mode flag, the chroma intra prediction mode, and the residual block (S2012).
  • the video encoding apparatus encodes the current chroma block based on CCLM (S2020).
  • 21 is a flowchart illustrating a method of decoding a current chroma block performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the video decoding apparatus decodes the residual block of the current chroma block and the CCLM mode flag from the bitstream (S2100).
  • the CCLM mode flag indicates whether to use the CCLM mode.
  • the video decoding apparatus checks the CCLM mode flag (S2102).
  • the video decoding apparatus performs the following steps.
  • the video decoding apparatus decodes the chroma intra prediction mode of the current chroma block from the bitstream (S2104).
  • the video decoding apparatus may determine the chroma intra prediction mode according to Table 1 based on them.
  • the image decoding apparatus determines one reference line among a plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block based on the plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or the plurality of neighboring luma pixel lines of the representative luma block (S2106).
  • the representative luma block is a block including a luma pixel corresponding to a pixel at a preset position of the current chroma block.
  • the reference line of the current chroma block is indicated by the index of the reference line of the current chroma block.
  • the video decoding apparatus may determine the reference line of the current chroma block using one of the methods of Realization Examples 1 to 4 corresponding to the case where the prediction mode of the current chroma block is IPM.
  • the video decoding apparatus generates a predictor of the current chroma block using the reference line determined according to the chroma intra prediction mode (S2108).
  • the video decoding apparatus restores the current chroma block by adding the predictor and the residual block (S2110).
  • the video decoding apparatus decodes the current chroma block based on CCLM (S2120).
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a method of encoding a current chroma block performed by an image encoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • the video encoding device determines the CCLM mode index (S2200).
  • the CCLM mode index indicates the CCLM mode of the current chroma block.
  • the video encoding apparatus may determine the CCLM mode index.
  • the CCLM mode according to the CCLM mode index is shown in Table 1.
  • the image encoding apparatus determines one of the plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block based on the plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or the plurality of neighboring luma pixel lines of the corresponding luma area (S2202).
  • the corresponding luma area is an area within a luma channel corresponding to the current chroma block.
  • the reference line of the current chroma block is indicated by the index of the reference line of the current chroma block.
  • the video encoding apparatus may determine the chroma reference line using one of the methods of Realization Example 1, Implementation Example 3, and Implementation Example 4 corresponding to the case where the prediction mode of the current chroma block is CCLM.
  • the image encoding apparatus determines one reference line among the plurality of peripheral luma pixel lines of the corresponding luma region based on the plurality of peripheral chroma pixel lines of the current chroma block or the plurality of peripheral luma pixel lines of the corresponding luma region (S2204).
  • the reference line of the corresponding luma region is indicated by the index of the reference line of the corresponding luma region.
  • the video encoding apparatus may determine the luma reference line using one of the methods of Realization Examples 2 to 4 corresponding to the case where the prediction mode of the current chroma block is CCLM.
  • the image encoding apparatus selects chroma reference pixels from the chroma reference line, selects luma reference pixels from the luma reference line, and then generates a linear relational expression between the luma reference pixels and the chroma reference pixels (S2206).
  • the image encoding apparatus generates a predictor of a current chroma block from pixels in a corresponding luma region using a linear relational expression (S2208).
  • the image encoding apparatus generates a residual block of the current chroma block by subtracting a predictor from the current chroma block (S2210).
  • the video encoding apparatus encodes the CCLM mode flag, the CCLM mode index, and the residual block (S2212).
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of decoding a current chroma block performed by an image decoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • the video decoding apparatus decodes the CCLM mode index from the bitstream (S2300).
  • the CCLM mode index indicates the CCLM mode of the current chroma block.
  • the CCLM mode according to the CCLM mode index is shown in Table 1.
  • the image decoding apparatus determines one reference line among a plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block based on the plurality of neighboring chroma pixel lines of the current chroma block or the plurality of neighboring luma pixel lines of the corresponding luma area according to the CCLM mode (S2302).
  • the corresponding luma area is an area within a luma channel corresponding to the current chroma block.
  • the reference line of the current chroma block is indicated by the index of the reference line of the current chroma block.
  • the video decoding apparatus may determine the chroma reference line using one of the methods of Realization 1, Realization 3, and Realization 4 corresponding to the case where the prediction mode of the current chroma block is CCLM.
  • the image decoding apparatus determines one reference line among the plurality of peripheral luma pixel lines of the corresponding luma region based on the plurality of peripheral chroma pixel lines of the current chroma block or the plurality of peripheral luma pixel lines of the corresponding luma region (S2304).
  • the reference line of the corresponding luma region is indicated by the index of the reference line of the corresponding luma region.
  • the video decoding apparatus may determine the luma reference line using one of the methods of Realization Examples 2 to 4 corresponding to the case where the prediction mode of the current chroma block is CCLM.
  • the image decoding apparatus selects chroma reference pixels from the chroma reference line, selects luma reference pixels from the luma reference line, and then generates a linear relational expression between the luma reference pixels and the chroma reference pixels (S2306).
  • the image decoding apparatus generates a predictor of the current chroma block from pixels in the corresponding luma region using a linear relational expression (S2308).
  • the video decoding apparatus restores the current chroma block by adding the predictor and the residual block (S2310).
  • Non-transitory recording media include, for example, all types of recording devices in which data is stored in a form readable by a computer system.
  • the non-transitory recording medium includes storage media such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
  • EPROM erasable programmable read only memory
  • SSD solid state drive

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Abstract

다중 참조라인들 기반 크로마 채널 예측을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 개시로서, 본 실시예는 인트라 예측모드 또는 CCLM(Cross-Component Linear Model)에 기초하는 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 복수의 참조라인들을 사용하여 크로마 채널의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.

Description

다중 참조라인들을 이용하는 크로마 채널 코딩을 위한 방법 및 장치
본 개시는 다중 참조라인들 기반 크로마 채널 예측을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
비디오 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다.
따라서, 통상적으로 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 압축 기술로는 H.264/AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등을 비롯하여, HEVC에 비해 약 30% 이상의 부호화 효율을 향상시킨 VVC(Versatile Video Coding)가 존재한다.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.
인트라 예측은 동일 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 부호화 대상인 현재블록의 화소값들을 예측한다. 인트라 예측의 경우, 영상의 특징에 맞추어 다수의 인트라 예측모드들(Intra Prediction Modes, IPMs) 중 가장 적합한 하나의 모드가 선택된 후, 현재블록의 예측에 사용될 수 있다. 부호화기는 다수의 인트라 예측모드들 중 하나의 모드를 선정한 후, 이를 사용하여 현재블록을 부호화한다. 이후, 부호화기는 해당 모드에 대한 정보를 복호화기로 전달할 수 있다.
HEVC 기술은, 인트라 예측을 위하여 방향성을 가진 33 개의 방향성 모드들(angular modes)과 방향성이 없는 2 개의 비방향성 모드들(non-angular modes)을 포함하여 총 35 개의 인트라 예측모드들을 사용한다. 하지만, 영상의 공간해상도가 720×480에서 2048×1024 또는 8192×4096으로 커지면서 예측블록 단위의 크기도 점점 커지고 있으며, 그에 따라 더욱 다양한 인트라 예측모드들을 추가하여야 할 필요성이 높아졌다. VVC 기술은 인트라 예측을 위하여 더 세분화된 65 개의 예측모드들을 사용함으로써, 종래보다 예측 방향을 더욱 다양하게 활용할 수 있다.
일반적으로, 부호화할 영상은 여러 모양과 크기를 갖는 코딩유닛(Coding Unit, CU)으로 분할(partitioning)되고, CU 단위로 부호화가 수행된다. 이때, 그 분할을 규정하는 정보는 트리 구조로 표현되고, 이 트리 구조는 복호화기로 전달되어, 영상이 어떤 형태와 크기의 CU들로 분할되는지를 지시한다. 루마와 크로마 성분들은 각각 별도로(separately) CU들로 분할될 수 있다. 또는, 루마와 크로마 성분들 모두 동일한 형태의 CU들로 분할될 수도 있다. 루마 블록과 크로마 블록이 서로 다른 분할구조를 갖는 기술을 CST(Chroma Separate Tree) 기술 또는 이중 트리(dual tree) 기술이라 한다. CST 기술이 사용되는 경우, 크로마 블록은 루마 블록과 별도로 분할되고, 각각의 분할 구조 정보가 복호화기로 신호된다. 또한, 루마 블록과 크로마 블록이 서로 동일한 분할구조를 갖는 기술을 단일 트리(single tree) 기술이라 한다. 단일 트리 기술이 사용되는 경우, 크로마 블록은 루마 블록과 동일한 분할 구조, 즉 공통된 분할구조를 갖고, 공통된 분할 구조 정보가 복호화기로 신호된다.
크로마 채널의 화소들과 그에 대응하는 루마 채널의 화소들 간에는 선형적 관계가 존재할 수 있다. 이러한 선형적 관계를 이용하여 루마 채널의 화소들로부터 크로마 채널의 예측자를 생성함으로써, 더욱 효과적인 부호화가 가능하다. 이러한 종래 기술을 CCLM(Cross-Component Linear Model) 기술이라 한다. 현재 크로마 블록의 인트라 예측을 위해, CCLM 기술은 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 채널 내의 영역을 확정한다. 이후, CCLM 기술은 현재 크로마 블록의 주변 참조라인에 있는 화소들, 및 대응하는 루마 화소들을 이용하여 선형 관계식을 도출한다. CCLM 기술은 도출된 선형 관계식을 이용하여 대응 루마 영역의 화소들로부터 현재 크로마 블록의 예측자를 생성한다. 크로마 채널 서브샘플링(예를 들어, 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0) 방식에 따라 대응 루마 영역의 크기가 현재 크로마 블록의 크기와 상이한 경우, 대응 루마 영역의 크기와 현재 크로마 블록의 크기가 동일하여지도록 대응 루마 영역에 다운샘플링이 수행될 수 있다.
한편, 인트라 예측에서는, 예측자가 현재블록의 주변 화소들에 기초하여 생성되므로, 인트라 예측 기술의 성능은 참조 화소들의 적절한 선택과 연관된다. 이와 관련하여, 전술한 바와 같이 예측모드들의 다양성을 확보하여 더 정확한 방향에서 참조 화소들을 가져오는 방법 외에, 사용 가능한 후보 참조 화소들의 수를 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 후자에 해당하는 종래 기술로서 MRL(Multiple Reference Line) 또는 MRLP(Multiple Reference Line Prediction)가 있다. MRL 기술은 현재블록의 예측 시, 현재블록에 인접한 참조라인을 이용할 뿐만 아니라 더 멀리 존재하는 화소들을 참조 화소들로서 사용할 수 있다. 하지만, 인트라 예측모드 또는 CCLM에 기초하는 크로마 블록의 인트라 예측에 있어서, 단일한 참조라인만이 활용된다는 문제가 있다. 따라서, 비디오 부호화 효율을 향상시키고 화질을 개선하기 위해, 크로마 블록의 인트라 예측 시 효율적으로 참조라인들을 활용하는 방법이 고려될 필요가 있다.
본 개시는, 인트라 예측모드(Intra Prediction Mode, IPM) 또는 CCLM(Cross-Component Linear Model)에 기초하는 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 복수의 참조라인들을 사용하여 크로마 채널의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 상기 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 복호화하는 단계; 상기 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표(representative) 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 상기 현재 크로마 블록에 대해 상기 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록은, 상기 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이고, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인은, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및 상기 크로마 인트라 예측모드에 따라 상기 결정된 참조라인을 사용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측자를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서, 상기 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 결정하는 단계; 상기 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표(representative) 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 상기 현재 크로마 블록에 대해 상기 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록은, 상기 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이고, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인은, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및 상기 크로마 인트라 예측모드에 따라 상기 결정된 참조라인을 사용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측자를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 영상 부호화 방법은, 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 결정하는 단계; 상기 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표(representative) 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 상기 현재 크로마 블록에 대해 상기 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록은, 상기 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이고, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인은, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및 상기 크로마 인트라 예측모드에 따라 상기 결정된 참조라인을 사용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측자를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 인트라 예측모드 또는 CCLM(Cross-Component Linear Model)에 기초하는 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 복수의 참조라인들을 사용하여 크로마 채널의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공함으로써, 비디오 부호화 효율을 향상시키고 비디오 화질을 개선하는 것이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6a 내지 도 6c는 각 CCLM 모드에서 사용되는 주변 참조 화소들을 나타내는 예시도이다.
도 7은 컬러 포맷에 따른 다운샘플링 필터들을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, MRL 기술의 참조라인들을 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 크로마 블록의 참조라인들을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 크로마 블록의 특정 위치 화소들을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 대표 루마 블록을 나타내는 예시도이다.
도 12는 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록의 동일 위치를 나타내는 예시도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, CCLM 참조 화소들을 나타내는 예시도이다.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른, CCLM 참조 화소들을 나타내는 예시도이다.
도 15는 다운샘플링 필터의 중심에 따른 참조라인 인덱스를 나타내는 예시도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들의 위치들을 나타내는 예시도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 나타내는 예시도이다.
도 18은 컬러 포맷에 따른 다운샘플링 필터들을 추가적으로 나타내는 예시도이다.
도 19는 4:2:0 포맷에 이용되는 다운샘플링 필터를 나타내는 예시도이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 22는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 23은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다.
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 비트율 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 비트율 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 비트율 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조픽처와 각 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 선정된 머지 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 머지 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
머지 스킵(merge skip) 모드는 머지 모드의 특별한 경우로서, 양자화를 수행한 후, 엔트로피 부호화를 위한 변환 계수가 모두 영(zero)에 가까울 때, 잔차신호의 전송 없이 주변블록 선택 정보만을 전송한다. 머지 스킵 모드를 이용함으로써, 움직임이 적은 영상, 정지 영상, 스크린 콘텐츠 영상 등에서 상대적으로 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 움직임벡터 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 움직임벡터 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다.
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(움직임 정보의 부호화 모드(머지 모드 또는 AMVP 모드), 머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터(182)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다.
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 인트라 예측모드(Intra Prediction Mode, IPM) 또는 CCLM(Cross-Component Linear Model)에 기초하는 현재블록의 인트라 예측에 있어서, 복수의 참조라인들을 사용하여 크로마 채널의 예측자를 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.
이하의 실시예들은 영상 부호화 장치(video encoding device) 내 인트라 예측부(122)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치(video decoding device) 내 인트라 예측부(542)에 의해 수행될 수 있다.
영상 부호화 장치는, 현재블록의 부호화에 있어서, 비트율 왜곡 최적화 측면에서 본 실시예와 관련된 시그널링 정보를 생성할 수 있다. 영상 부호화 장치는 엔트로피 부호화부(155)를 이용하여 이를 부호화한 후, 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510)를 이용하여 비트스트림으로부터 현재블록의 복호화와 관련된 시그널링 정보를 복호화할 수 있다.
이하의 설명에서, '대상 블록'이라는 용어는 현재블록 또는 코딩유닛(Coding Unit, CU)과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 또는 코딩유닛의 일부 영역을 의미할 수도 있다.
또한, 하나의 플래그의 값이 참이라는 것은 플래그가 1로 설정되는 경우를 나타낸다. 또한, 하나의 플래그의 값이 거짓이라는 것은 플래그가 0으로 설정되는 경우를 나타낸다.
I. 크로마 채널의 인트라 예측 기술들
인트라 예측을 사용하여 부호화 효율을 향상시키기 위해 여러 기술들이 도입된다.
VVC 기술에 있어서, 루마 블록의 인트라 예측모드는, 도 3a에 예시된 바와 같이, 비방향성 모드(즉, Planar 및 DC) 외에, 세분화된 65 개의 방향성 모드들(즉, 2 내지 66)을 갖는다. 65 개의 방향성 모드들, Planar 및 DC를 통칭하여 67 IPMs라고 한다.
한편, 루마 블록이 이용하는 예측 방향에 따라 크로마 블록도 이러한 세분화된 방향성 모드의 인트라 예측을 제한적으로 이용할 수 있다. 다만, 크로마 블록의 인트라 예측에서는, 수평 및 수직 방향 이외에 루마 블록이 이용할 수 있는 다양한 방향성 모드가 항상 이용될 수는 없다. 이러한 다양한 방향성 모드를 이용할 수 있으려면, 현재 크로마 블록의 예측모드가 DM 모드로 설정되어야 한다. 이렇게 DM 모드로 설정함으로써, 현재 크로마 블록이 루마 블록의 수평 및 수직이 아닌 다른 방향성 모드를 이용할 수 있다.
크로마 블록의 부호화 시, 사용빈도가 높거나 화질 유지를 위하여 가장 기본적으로 이용하는 인트라 예측모드는 Planar, DC, 수직(Vertical), 수평(Horizontal), 및 DM 모드를 포함한다. 이때, DM 모드에서는, 현재 크로마 블록과 공간적으로 대응하는 루마 블록의 인트라 예측모드가 크로마 블록의 인트라 예측모드로 이용된다.
영상 부호화 장치는 영상 복호화 장치에게 크로마 블록의 인트라 예측모드가 DM 모드인지 여부를 시그널링할 수 있다. 이때, 영상 복호화 장치로 DM 모드를 전달하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 예컨대, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 인트라 예측모드를 지시(indication)하기 위한 정보인 intra_chroma_pred_mode를 특정값으로 설정한 후, 영상 복호화 장치로 전송함으로써 DM 모드인지 여부를 지시할 수 있다.
크로마 블록이 인트라 예측모드로 부호화된 경우, 영상 부호화 장치는, 표 1에 따라 크로마 블록의 인트라 예측모드 IntraPredModeC를 설정(set)할 수 있다.
이하, 크로마 블록의 인트라 예측모드와 관련된 정보인 intra_chroma_pred_mode와 IntraPredModeC를 구별하기 위해, 각각 크로마 인트라 예측모드 지시자 및 크로마 인트라 예측모드로 표현한다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000001
여기서, lumaIntraPredMode는 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측모드(이하, '루마 인트라 예측모드')이다. lumaIntraPredMode는 도 3a에 예시된 예측모드들 중의 하나를 나타낸다. 예를 들어, 표 1에서, lumaIntraPredMode = 0은 Planar 예측모드를, lumaIntraPredMode = 1은 DC 예측모드를 가리킨다. lumaIntraPredMode가 18, 50 및 66의 경우는 각각 수평, 수직 및 VDIA로 지칭되는 방향성 모드를 나타낸다. 한편, intra_chroma_pred_mode = 0, 1, 2 및 3인 경우는 각각 Planar, 수직, 수평 및 DC 예측모드를 지시한다. intra_chroma_pred_mode = 4인 경우가 DM 모드로서, 크로마 인트라 예측모드인 IntraPredModeC 값은 lumaIntraPredMode 값과 동일하게 설정된다.
한편, 영상 복호화 장치에 의해 수행되는, 크로마 블록의 인트라 예측모드를 파싱하는 과정은 표 2와 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000002
영상 복호화 장치는 CCLM 모드의 사용 여부를 지시하는 cclm_mode_flag를 파싱한다. 만약 cclm_mode_flag가 1로서 CCLM 모드를 사용하는 경우, 영상 복호화 장치는 CCLM 모드를 지시하는 cclm_mode_idx를 파싱한다. 이때, cclm_mode_idx의 값에 따라, CCLM 모드는 세 가지 모드들 중 하나가 지시될 수 있다. 반면 cclm_mode_flag가 0으로서 CCLM 모드를 사용하지 않는 경우, 영상 복호화 장치는 전술한 바와 같이, 인트라 예측모드를 지시하는 intra_chroma_pred_mode를 파싱한다.
도 6a 내지 도 6c는 각 CCLM 모드에서 사용되는 주변 참조 화소들을 나타내는 예시도이다.
현재 크로마 블록의 인트라 예측을 위해 CCLM 모드가 적용된 경우, 영상 복호화 장치는 현재 크로마 블록에 대응하는(corresponding) 루마 영상 내의 영역(이하, '대응 루마 영역')을 확정한다. 선형 모델의 예측을 위해 대응 루마 영역의 좌측 참조 화소들과 상단 참조 화소들, 및 대상 크로마 블록의 좌측 참조 화소들과 상단 참조 화소들이 이용될 수 있다. 이하, 좌측 참조 화소들과 상단 참조 화소들을 통합하여 참조 화소들, 주변 화소들. 또는 인접 화소들로 표현한다. 또한, 크로마 채널의 참조 화소들을 크로마 참조 화소들로 나타내고, 루마 채널의 참조 화소들을 루마 참조 화소들로 나타낸다. 한편, 도 6a 내지 도 6c의 예시에서, 크로마 블록의 크기, 즉 화소의 개수는 N×N(여기서, N은 자연수)으로 나타낸다.
CCLM 예측에서는, 대응 루마 영역의 참조 화소들과 크로마 블록의 참조 화소들 간의 선형 모델을 유도한 후, 대응 루마 영역의 복원 화소들에 해당 선형 모델을 적용함으로써, 대상 크로마 블록의 예측자(predictor)인 예측블록이 생성된다. 예컨대, 도 6a 내지 도 6c에 예시된 바와 같이, 현재 크로마 블록의 주변 화소 라인에 있는 화소들과 그에 대응하는 루마 영역에 있는 화소들이 결합된 네 쌍 화소들이 선형 모델의 유도에 이용될 수 있다. 영상 복호화 장치는, 네 쌍의 화소들에 대해 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 선형 모델을 표현하는 α, β를 유도할 수도 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000003
여기서, 네 쌍의 화소들 중 대응 루마 화소들에 대해 Xa, Xb 각각은 2 개 최솟값의 평균값, 및 2 개 최댓값의 평균값을 나타낸다. 또한, 크로마 화소들에 대해 Ya, Yb 각각은 2 개 최솟값의 평균값, 및 2 개 최댓값의 평균값을 나타낸다. 이후, 영상 복호화 장치는, 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 선형 모델을 이용하여 대응 루마 영역의 화소값 rec'L(i,j)로부터 현재 크로마 블록의 예측자 predC(i,j)를 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000004
도 7은 컬러 포맷에 따른 다운샘플링 필터들을 나타내는 예시도이다.
선형 모델을 적용하기에 앞서, 영상 복호화 장치는 대응 루마 영역의 크기와 현재 크로마 블록의 크기 간의 동일 여부를 확인한다. 크로마 채널의 서브샘플링 방식에 따라 양자 간의 크기가 상이한 경우, 도 7의 예시와 같이 영상 복호화 장치는 각 경우에 맞는 필터를 이용하여 대응 루마 영역을 다운샘플링함으로써, 현재 크로마 블록의 크기와 동일하여지도록 대응 루마 영역의 크기를 조절할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, CCLM 모드는 선형 모델의 유도 과정에 사용하는 주변 화소들의 위치에 따라 CCLM_LT, CCLM_L, 및 CCLM_T의 세 가지 모드로 구분된다. CCLM_LT 모드는, 도 6a에 예시된 바와 같이, 현재 크로마 블록의 좌측과 상단에 인접한 주변 화소들 중 각 방향에서 2 개의 화소들을 이용한다. CCLM_L 모드는, 도 6b에 예시된 바와 같이, 현재 크로마 블록의 좌측에 인접한 주변 화소들 중에서 4 개의 화소들을 이용한다. 마지막으로, CCLM_T 모드는, 도 6c에 예시된 바와 같이, 현재 크로마 블록의 상단에 인접한 주변 화소들 중에서 4 개의 화소들을 이용한다.
MPM(Most Probable Mode) 기술은, 현재블록의 인트라 예측 시 주변 블록의 인트라 예측모드를 이용한다. 영상 부호화 장치는, 현재블록에 공간적으로 인접한 기정의된 위치들로부터 유도되는 인트라 예측모드들을 포함하도록 MPM 리스트를 생성한다. MPM 모드 적용 시, 영상 부호화 장치는 MPM 리스트의 사용 여부를 지시하는 플래그인 intra_luma_mpm_flag를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. intra_luma_mpm_flag가 존재하지 않는 경우 1로 유추된다. 또한, 영상 부호화 장치는 예측모드의 인덱스를 대신하여 MPM 인덱스인 intra_luma_mpm_idx를 전송함으로써, 인트라 예측모드의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
MRL(Multiple Reference Line) 기술은, 인트라 예측 기술에 따라 현재블록의 예측 시, 현재블록에 인접한 참조라인을 이용할 뿐만 아니라 더 멀리 존재하는 화소들을 참조화소들로서 사용할 수 있다. 이때, 현재블록과의 거리가 같은 화소들을 묶어 참조라인으로 명칭한다. MRL 기술은 선택된 참조라인에 위치한 화소들을 이용하여 현재블록의 인트라 예측을 수행한다.
영상 부호화 장치는 인트라 예측을 수행할 때 사용하는 참조라인을 지시하기 위해 참조라인 인덱스 intra_luma_ref_idx를 영상 복호화 장치로 시그널링한다. 이때, 각 인덱스에 대해 비트 할당은 표 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000005
영상 복호화 장치는 인트라 예측모드들 중 Planar를 제외하고 MPM에 따라 신호되는 예측모드들에 대해, MRL을 적용하여 추가적인 참조라인의 사용 여부를 고려할 수 있다. 각 intra_luma_ref_idx가 나타내는 참조라인은 도 8의 예시와 같다. VVC 기술에서 영상 복호화 장치는 현재블록으로부터 거리가 가까운 3 개의 참조라인들 중 하나를 선택하여, 현재블록의 인트라 예측에 사용한다. 예측에 사용하는 참조라인 인덱스 intra_luma_ref_idx, 및 현재블록의 예측모드의 시그널링과 관련된 신택스는 표 4와 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000006
먼저, 영상 부호화 장치는 intra_luma_ref_idx를 파싱하여 예측에 사용하는 참조라인 인덱스를 결정한다. ISP(Intra Sub-Partitions) 기술은 참조라인 인덱스가 0인 경우에 적용 가능하므로, 영상 부호화 장치는 참조라인 인덱스가 0이 아닌 경우 ISP에 관련된 정보를 파싱하지 않는다.
MRL 기술과 MPM 모드는 다음과 같이 결합될 수 있다.
먼저, intra_luma_ref_idx가 0인 경우, Planar 모드의 사용 여부를 지시하는 플래그인 intra_luma_not_planar_flag가 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. intra_luma_not_planar_flag가 거짓인 경우, 인트라 예측모드는 Planar 모드로 설정되고, intra_luma_not_planar_flag가 참인 경우, intra_luma_mpm_idx가 추가적으로 시그널링될 수 있다. intra_luma_not_planar_flag가 존재하지 않는 경우 1로 유추될 수 있다.
다음, intra_luma_ref_idx가 0이 아닌 경우, Planar 모드는 사용되지 않는다. 따라서, intra_luma_not_planar_flag는 전송되지 않고, 참인 것으로 간주된다. 또한, intra_luma_not_planar_flag가 참이므로, intra_luma_mpm_idx가 추가적으로 시그널링될 수 있다.
한편, 크로마 채널의 인트라 예측 측면에서 현재 MRL 기술은 다음과 같은 두 가지 문제들을 갖는다.
첫 번째는, 크로마 채널에 대해 IPM에 따라 예측을 수행하는 경우, 현재블록에 바로 인접한 하나의 주변 참조라인의 화소들을 사용한다는 점이다. 루마 채널이 추가적인 참조라인들을 사용하는 경우 성능이 향상될 수 있으므로, 크로마 채널도 인접한 참조라인이 사용하는 경우 항상 최고의 예측 성능을 보이지 않을 수 있다. 즉, 크로마 블록의 예측에 복수의 참조라인들을 사용할 수 없는 기존 기술은 비효율적인 측면이 존재한다. 첫 번째 문제는 IPM에 따라 크로마 블록을 예측 시 복수의 참조라인들을 사용함으로써 해결될 수 있다.
두 번째는, 기존의 CCLM 기술은 제한된 고정 위치의 참조라인만을 사용하여 루마 채널과 크로마 채널 간 선형 관계식 생성에 사용되는 참조화소들을 선택한다는 점이다. 기존의 CCLM 기술에 따른, 현재 크로마 블록에 인접된 참조라인의 화소들, 및 대응하는 위치의 루마 화소들로부터 유도된 선형 관계식은, 현재 크로마 블록과 대응 루마 영역 간 관계를 항상 가장 잘 나타내는 것이 아닐 수 있다. 하지만, 종래 MRL은 CCLM과의 결합이 고려되지 않아 CCLM 선형 관계식에 사용되는 크로마 채널의 참조화소들은 고정된 하나의 참조라인으로부터 선택될 수 밖에 없고, 루마 채널과 크로마 채널의 참조화소들이 위치하는 참조라인이 별도로 설정될 수도 없다. 두 번째 문제는 CCLM에 따라 크로마 블록을 예측 시, 채널별로 복수의 참조라인들 사용하여 선형 관계식을 유도함으로써 해결될 수 있다.
이하, 크로마 블록의 예측모드(IPM 또는 CCLM)에 따른, 전술한 문제들을 해결하기 위한 방법으로서 예측모드에 따라 바람직한 실현예들을 기술한다.
크로마 채널의 참조라인 결정 시, 영상 복호화 장치는 두 크로마 채널들인 Cb, Cr에 대해 별도로 아래의 실현예들을 적용하여 각각의 참조라인을 독립적으로 결정할 수 있다. 또는, 영상 복호화 장치는 크로마 채널의 종류에 관계 없이 동일한 참조라인을 사용하기 위해 Cb 또는 Cr만을 고려하거나, Cb와 Cr을 동시에 고려할 수 있다. 또한, 종래 MRL 기술은 3 개의 참조라인들을 참조 가능하나, 본 개시에서, 영상 복호화 장치는 3 개 이상 복수의 참조라인들(예컨대, N 개, 여기서 N은 자연수)을 고려할 수 있다.
크로마 채널의 경우, 효율적인 부호화를 위해 루마 채널과 크로마 채널의 픽처 크기들이 다른 서브샘플링(4:4:4, 4:2:2, 4:2:0)이 적용될 수 있다. 서브샘플링 시 페이즈(phase)에 따라 매핑되는 크로마 화소의 위치가 달라지게 된다. 따라서 서브샘플링 적용 시 IPM 또는 CCLM에 따른 현재 크로마 블록의 예측에 있어서, 채널들 간 관계식 생성에 최적인 참조라인이 변경될 수 있다. 임의의 서브샘플링 방식에 대해 종래 기술이 아닌 본 발명이 적용될 수 있도록, 시퀀스 또는 픽처와 같은 상위 레벨에서 본 발명의 동작 여부가 조절될 수 있다. 각 실현예(크로마 채널의 MRL)의 적용 여부를 활성화하기 위해, 영상 부호화 장치는 상위 레벨에서 sps_chroma_mrl_enabled_flag 또는 pps_chroma_mrl_enabled_flag를 영상 복호화 장치로 신호한다.
일반적으로, 한 영상 내의 서브샘플링 방식은 동일하나, 스크린 콘텐츠와 같이 여러 장면들을 편집하여 하나의 픽처를 구성하는 경우, 영상의 프레임별 또는 위치별로 상이한 서브샘플링 방식이 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치는 서브샘플링 방식을 시그널링함으로써 CU별 또는 프레임별로 크로마 채널이 복수의 참조라인들을 사용하는 방법을 달리할 수 있다. 예를 들어, 임의의 서브샘플링 방식에 따라 복수의 참조라인들 중 하나를 선택하는 방법을 룩업테이블(LUT) 형식으로 설정한 후, 이에 기반하여 최적의 참조라인 선택방법이 선정될 수 있다. 픽처 영역별 또는 프레임별 서브샘플링 방식은 영상 복호화 장치로 신호된다. 이때, 서브샘플링 방식을 지시하는 인덱스인 sub_sampling_idx를 사용해 CU별로 서브샘플링 방식이 전송될 수 있다. 한편, 이전 CU와 현재 CU의 서브샘플링 방식들이 높은 확률로 일치할 수 있다. 따라서, 부호화 효율을 향상시키기 위해, 서브샘플링 방식이 변경되는 경우에, 추가 정보로서 서브샘플링 방식의 인덱스 변화량인 sub_sampling_idx_delta가 전송될 수 있다.
II. 현재 크로마 블록의 예측모드가 IPM인 경우
이하, 실현예들은 영상 부호화 장치를 중심으로 기술되나, 영상 복호화 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
<실현예 1> 복수의 참조라인들 중 하나의 참조라인을 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록을 IPM에 따라 예측하는 경우, 복수의 참조라인들 중 하나를 선택하고, 선택된 참조라인의 정보를 신호한다. 이를 위해, 루마 채널과 별도로 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 신호하는 방법(실현예 1-1), 대표 루마 블록과 크로마 블록의 참조라인 인덱스들 간의 차분값을 신호하는 방법(실현예 1-2), 또는 대표 루마 블록과 크로마 블록의 참조라인 인덱스들이 동일함을 신호하는 방법(실현예 1-3)이 이용될 수 있다.
<실현예 1-1> 루마 채널과 별도로 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 루마 채널과 별도로 크로마 채널의 참조라인을 나타내는 intra_chroma_ref_idx를 신호한다. 예를 들어, 도 9에 예시된 바와 같이, 현재 크로마 블록의 경계와 바로 인접하지 않은(즉, intra_chroma_ref_idx가 0이 아닌), 한 화소 떨어진 참조라인이 예측에 사용될 수 있다. 이때, intra_chroma_ref_idx는 1로 신호될 수 있다
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다.
intra_chroma_ref_idx는 현재 크로마 블록의 참조라인을 지시하는 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다. intra_chroma_ref_idx가 존재하지 않는 경우, 0으로 유추될 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 아래의 의사 코드는 크로마 채널의 참조라인 인덱스가 먼저 파싱되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000007
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 5와 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000008
한편, 아래의 의사 코드는 크로마 채널의 예측모드가 먼저 파싱되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000009
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 6과 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000010
본 실현예는 비교적 간단하고 계산량도 적다는 장점을 가지므로, 이러한 특성이 필요한 응용에 적합하다. 다만, 루마 채널과 크로마 채널의 참조라인 인덱스 값들이 같은 경우에도 루마 채널과 크로마 채널의 동일한 참조라인 인덱스들이 각각 신호되고, 루마 채널과 크로마 채널의 참조라인 인덱스 값들이 유사한 경우에도 그 유사성을 활용하지 못한 채로 각각의 정보가 신호될 수 있다. 이러한 비효율성을 개선하기 위한 실현예들을 기술한다.
<실현예 1-2> 대표 루마 블록과 크로마 블록의 참조라인 인덱스들 간의 차분값을 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 대표(representative) 루마 블록의 참조라인 인덱스와 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스 간의 차분값을 신호한다. 이때, 대표 루마 블록은, 도 10의 예시와 같이 현재 크로마 블록의 특정 위치(예를 들어, 좌상단, 좌하단, 우상단, 중앙 등)의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록으로 정의한다. 해당 위치는 사전에 정의되거나 신호될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 예시와 같이 현재 크로마 블록의 중앙 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이 대표 루마 블록으로 정의되고, 해당 루마 블록의 참조라인 인덱스가 인덱스 차분값의 계산에 사용될 수 있다.
대표 루마 블록의 참조라인을 intra_luma_ref_idx으로 나타낼 때, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 대해 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스와의 차분값을 부호화할 수 있다. 이때, 차분값은 부호(+, -) intra_ref_idx_diff_sign와 절대값 intra_ref_idx_diff으로 표현된다. intra_chroma_ref_idx는 차분값으로부터 유도되는 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서, 신호된 참조라인 인덱스와 인덱스 차분값을 이용하여 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000011
도 11의 예시에서, intra_luma_ref_idx는 2이고, intra_chroma_ref_idx는 1이기 때문에 intra_ref_idx_diff_sign과 intra_ref_idx_diff는 각각 0, 1로 신호된다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
intra_luma_ref_idx는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다.
intra_ref_idx_diff는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스(intra_luma_ref_idx)와 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스(intra_chroma_ref_idx) 간의 차분값의 절대값을 나타내며 0 이상의 정수 값을 가질 수 있다. 이 값이 0인 경우, intra_ref_idx_diff_sign은 신호되지 않는다.
intra_ref_idx_diff_sign는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스(intra_luma_ref_idx)와 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스(intra_chroma_ref_idx) 간의 차분값의 부호를 나타낸다. 이 값이 0인 경우 차분값이 음수임을 나타내고 1인 경우 차분값이 양수임을 나타낼 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 아래의 의사 코드는 크로마 채널의 참조라인 정보가 먼저 파싱되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000012
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 7과 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000013
한편, 아래의 의사 코드는 크로마 채널의 예측모드가 먼저 파싱되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000014
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 8과 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000015
<실현예 1-3> 대표 루마 블록과 크로마 블록의 참조라인 인덱스들이 동일함을 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스와 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 동일함을 신호한다. 만약 다르다면, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 신호한다. 이때, 실현예 1-1(크로마 블록의 참조라인 인덱스 전송), 실현예 1-2(대표 루마 블록과 크로마 블록의 참조라인 인덱스들 간의 차분값 전송) 등이 사용될 수 있다. 또한, 대표 루마 블록은 실현예 1-2와 동일하게 정의된다.
대표 루마 블록의 참조라인을 intra_luma_ref_idx으로 나타낼 때, 영상 부호화 장치는 intra_ref_eq_flag를 신호하여 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스와 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스의 동일 여부를 신호한다. 도 11의 예시에서, intra_luma_ref_idx는 2이고 intra_chroma_ref_idx는 1로서 서로 다르므로, intra_ref_eq_flag는 0으로 신호되고, 크로마 블록의 참조라인을 나타내는 추가적인 정보가 전송된다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. 이들 중 하나 이상의 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
intra_luma_ref_idx는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다.
intra_ref_eq_flag는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스(intra_luma_ref_idx)와 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스(intra_chroma_ref_idx)가 동일 여부를 나타내며 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 이 값이 1인 경우 intra_luma_ref_idx와 intra_chroma_ref_idx가 동일함을 나타낸다. 이 값이 0인 경우 두 값들이 다름을 나타내고, 크로마 블록의 참조라인의 정보가 추가적으로 전송될 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 아래의 의사 코드는 참조라인 관련 정보가 먼저 파싱되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000016
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 9와 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000017
한편, 아래의 의사 코드는 크로마 채널의 예측모드가 먼저 파싱되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000018
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 10과 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000019
표 9 및 표 10에서, 루마 채널의 참조라인 인덱스의 전송은 기존 VVC의 구조를 따른다. 또한, 표 9 및 표 10의 예시에서, intra_luma_ref_idx와 intra_chroma_ref_idx가 상이한 경우, 실현예 1-1에 따라 크로마 블록의 참조라인 정보가 신호된다.
<실현예 2> 복수의 참조라인들 중 하나의 참조라인을 유도
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록을 IPM에 따라 예측하는 경우, 복수의 참조라인들 중 예측에 사용할 참조라인에 대한 정보를 유도한다. 이를 위해, 기정의된 참조라인을 사용하는 방법(실현예 2-1), 현재 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도하는 방법(실현예 2-2), 또는 대표 루마 블록의 참조라인을 상속하는 방법(실현예 2-3)이 이용될 수 있다.
<실현예 2-1> 기정의된 참조라인을 사용
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 블록의 정보와 관계 없이 복수의 참조라인들 중 사전에 정의된 참조라인을 사용하여 크로마 블록의 인트라 예측을 수행한다. 여기서, 블록의 정보는 크로마 블록의 크기, 종횡비, 예측모드 등을 포함할 수 있다. 기정의된 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스의 값은 SPS와 같은 상위레벨에서 신호될 수 있다. 또는, 기정의된 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스를 하나의 값으로 고정함으로써, CU 레벨에서 크로마 블록에 대해 참조라인의 정보가 신호되지 않을 수 있다.
<실현예 2-2> 현재 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 정보에 따라 복수의 참조라인들 중 하나의 참조라인을 유도한다. 블록 정보의 일 예로서, 참조라인으로부터 이와 마주하는 블록의 변까지의 거리가 고려될 수 있다. 즉, 상단 참조라인을 예측에 사용하는 수직 모드(50번) 이상의 예측모드들에 대해 블록의 높이가 고려되고, 좌측 참조라인을 예측에 사용하는 수평 모드(18번) 이하의 예측모드들에 대해 블록의 너비가 선택된다. 상단과 좌측 참조라인들 모두를 예측에 사용하는 수평 모드(18번)보다 크고, 수직 모드(50번)보다 작은 예측모드들에 대해 블록의 너비와 높이 중 더 큰 값이 선택될 수 있다. 영상 부호화 장치는 크로마 블록에 대해 선택된 너비 또는 높이에 따라 참조라인을 결정한다. 예측 정확도를 향상시키기 위해, 블록의 너비 또는 높이가 클수록, 표 11과 같이 더 가까운 참조라인이 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000020
또한, 블록의 너비 또는 높이가 작을수록 더 먼 참조라인이 사용될 수도 있다.
다른 예로서, 영상 부호화 장치는 블록의 넓이, 예측모드, 및 종횡비 중 하나 이상을 참조하여 예측에 사용할 참조라인을 결정할 수 있다. 또한, 블록의 위치, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 및 사용 가능한 참조라인과 블록 간 거리 중 하나 이상이 참조될 수 있다. 또한, 주변 크로마 블록 또는 대표 루마 블록의 정보로서, 블록의 너비, 높이, 넓이, 종횡비, 예측모드, 위치, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 블록 간 거리, 블록의 복원 화소값들, 사용된 참조라인 인덱스, 사용된 참조라인의 화소값들, 사용된 참조라인과 해당 블록 간 거리 등을 참조하여 현재 크로마 블록의 참조라인이 결정될 수 있다. 이때, 대표 루마 블록은 실현예 1-2와 동일하게 정의된다.
일 예로서, 현재 크로마 블록의 너비와 높이, 주변 크로마 블록의 너비와 높이, 및 주변 크로마 블록의 참조라인이 참조될 수 있다. 즉, 현재 크로마 블록과 주변 크로마 블록의 너비 및 높이가 동일한 경우, 주변 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로 사용될 수 있다.
<실현예 2-3> 대표 루마 블록의 참조라인을 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 루마 채널의 참조라인과 동일한 참조라인을 사용하기 위해 현재 크로마 블록에 대해 대표 루마 블록의 참조라인을 상속한다. 상속된 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스와 동일한 인덱스를 갖는 참조라인을 이용하여 현재 크로마 블록이 예측될 수 있다. 이때, 대표 루마 블록은 실현예 1-2와 동일하게 정의된다. 현재 크로마 블록에 대해 영상 부호화 장치는, 대표 루마 블록의 참조라인을 무조건 상속하는 방법(실현예 2-3-1), 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 상속하는 방법(실현예 2-3-2), 또는 상속 여부를 신호하는 방법(실현예 2-3-3)을 이용할 수 있다. 이때, 4:2:0 또는 4:2:2 컬러 포맷과 같이 루마 채널과 크로마 채널의 공간해상도들이 상이한 경우, 영상 부호화 장치는 두 채널의 참조라인의 위치들을 일치시키기 위해 수학식 4 또는 수학식 5와 같이 참조라인 인덱스를 조정한 후, 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000021
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000022
<실현예 2-3-1> 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 무조건 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 유도하기 위해 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속한다. 예를 들어, 대표 루마 블록이 intra_luma_ref_idx 1을 참조라인으로 사용하는 경우, 현재 크로마 블록도 intra_chroma_ref_idx 1을 참조라인으로 사용한다.
<실현예 2-3-2> 특정 조건에 따라 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 적응적으로 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속한다. 이때, 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록의 너비와 높이, 넓이, 종횡비, 위치, 인트라 예측모드, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 해당 블록 간 거리, 대표 루마 블록의 MRL 사용 여부(즉, 인접된 참조라인의 사용 여부), 대표 루마 블록의 참조라인 및 해당 참조라인의 화소값들, 대표 루마 블록의 복원 화소값들, 대표 루마 블록과 대표 루마 블록에 사용된 참조라인 간 거리, 주변 크로마 블록의 참조라인 상속 여부, 주변 크로마 블록의 참조라인, 주변 크로마 블록의 정보(너비, 높이, 넓이, 종횡비, 위치, 예측모드, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 해당 블록 간 거리, 블록의 복원 화소값들, 사용된 참조라인의 화소값들 등) 중 하나 이상이 참조될 수 있다.
예를 들어, 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록에 대해 종횡비가 참조될 수 있다. 즉, 두 블록의 종횡비들이 일치하는 경우, 영상 부호화 장치는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로 사용할 수 있다.
또는, 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록의 위치들 및 인트라 예측모드들이 참조될 수 있다. 즉, 두 블록의 예측에 사용하는 참조라인들이 동일한 위치에 존재하는 경우, 현재 크로마 블록은 대표 루마 블록의 참조라인을 상속한다. 이때, 대응 루마 영역의 상단 또는 좌측 경계와 대표 루마 블록의 상단 또는 좌측 경계 중 하나 이상의 겹치는 부분들이 존재하는 경우, 영상 부호화 장치는 대표 루마 블록의 참조라인이 현재 크로마 블록과 동일한 위치에 있다고 판단한다. 예컨대, 도 12의 예시와 같이, 4:2:0 컬러 포맷에 대해 전술한 동일 위치가 표현될 수 있다. 추가 조건으로서, 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록에 대해 두 블록의 인트라 예측모드들이 동일한 경우(즉, 크로마 블록의 예측모드로서 DM이 사용된 경우), 영상 부호화 장치는 대표 루마 블록의 참조라인을 상속할 수 있다. 구체적인 예로서, 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록의 위치들 및 DM이 지시하는 인트라 예측모드를 참조하여, 두 블록의 예측에 사용하는 참조라인들이 동일한 위치에 존재하는 경우, 크로마 블록은 대표 루마 블록의 참조라인을 상속할 수 있다.
또는, 현재 크로마 블록과 대표 루마 블록의 인트라 예측모드, 및 대표 루마 블록의 MRL 사용 여부가 참조될 수 있다. 즉, 두 블록의 예측모드들이 동일하고(즉, 크로마 블록의 예측모드로서 DM이 사용된 경우), 대표 루마 블록이 MRL을 사용하되 인접된 참조라인을 사용하지 않은 경우, 현재 크로마 블록은 대표 루마 블록의 참조라인을 상속할 수 있다. 또는, 두 블록의 예측모드들이 동일하고(즉, 크로마 블록의 예측모드로서 DM이 사용된 경우), 대표 루마 블록이 단일 또는 복수의 기설정된 참조라인들을 사용하는 경우(예를 들어, intra_luma_ref_idx 2를 사용) 크로마 블록은 대표 루마 블록의 참조라인을 상속할 수 있다. 또는, 주변 크로마 블록의 종횡비, 현재 크로마 블록의 종횡비, 및 주변 크로마 블록의 참조라인 상속 여부가 참조될 수 있다. 즉, 주변 크로마 블록의 종횡비와 현재 크로마 블록의 종횡비가 동일하고 주변 크로마 블록이 대표 루마 블록의 참조라인을 상속하는 경우, 현재 크로마 블록도 대표 루마 블록의 참조라인을 상속할 수 있다.
블록 정보에 따른 특정 조건을 만족하지 않는 경우, 영상 부호화 장치는 종래 기술 또는 전술한 실현예에 따라 크로마 블록의 참조라인을 결정할 수 있다. 일 예로서, 영상 부호화 장치는 복수의 참조라인들에 대한 고려 없이 인접된 참조라인만을 사용하거나, 실현예 1에 따라 참조라인을 신호할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 사전에 정의된 참조라인을 사용하거나(실현예 2-1), 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도할(실현예 2-2) 수 있다.
<실현예 2-3-3> 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스 상속 여부 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스 상속 여부를 신호한다. 이를 위해, intra_ref_inherit_flag가 신호될 수 있다. 이 값이 1인 경우, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 사용한다. 이 값이 0인 경우, 영상 부호화 장치는 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속받지 않은 채로, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 결정하기 위해 실현예 1 또는 실현예 2의 방법들 중 하나를 사용할 수 있다.
<실현예 3> 기존 기술 및 앞선 실현예들을 선택적으로 결합
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 전술한 바와 같은 실현예들과 종래 기술을 선택적으로 결합하여 크로마 채널의 참조라인을 결정한다. 이때, 결합은 두 가지 의미를 가질 수 있다. 첫 번째 방법으로서, 영상 부호화 장치는 제안된 방법들의 전체 또는 일부를 임의의 순서로 결합하여, 크로마 채널의 참조라인을 결정할 수 있다. 예를 들어, 실현예 2-3-2와 실현예 2-3-3가 결합될 수 있다. 영상 부호화 장치는 블록의 정보를 참조하여 특정 조건을 만족하는 경우, 참조라인의 상속 여부를 신호할 수 있다. 이때, 특정 조건을 만족하지 않는 경우, 실현예 2-3-2에 따라 크로마 채널의 참조라인이 결정될 수 있다. 다른 예로서, 영상 부호화 장치는 블록의 정보를 참조하여 특정 조건을 만족하는 경우, 루마 대표 블록의 참조라인을 상속할 수 있다. 특정 조건을 만족하지 않는 경우, 참조라인의 상속 여부가 신호될 수 있다.
두 번째 방법으로서, 영상 부호화 장치는 하나의 크로마 블록에 대해 제안된 방법들의 전체 또는 일부를 동시에(즉, 같은 레벨에서) 고려한 후, 이들 중 하나를 선택할 수 있다. 이때, 영상 부호화 장치는 실현예 3과 같이 신호에 의존하여 하나의 방법을 선택하거나, 신호 없이 블록의 정보에 의존하여 하나의 방법을 선택할 수 있다.
블록의 정보를 참조하여 결정하는 경우, 영상 부호화 장치는 가능한 모든 블록 정보의 경우의 수를 n (n > 1)개의 그룹으로 분할하고 그룹별로 특정 참조라인 결정 방법을 사용한다. 일 예로서, 블록의 정보로서 크로마 블록의 넓이를 참조하고 n이 2인 경우, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 정보에 따른 참조라인의 유도(실현예 2-2)를 블록 넓이의 모든 경우들에 대해 수행하지 않을 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치는 일부 경우들에 대해 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도하고(예를 들어, 블록의 넓이가 16인 경우 참조라인을 유도), 나머지 경우들에 대해 참조라인을 신호할(실현예 1) 수 있다. 또는, 나머지 경우들에 대해 사전에 정의된 참조라인을 사용하거나(실현예 2-1), 대표 루마 블록의 참조라인을 상속하거나(실현예 2-3), 이들이 결합된 형태의 방법(실현예 3의 첫 번째 방법)을 사용하여 크로마 블록의 참조라인이 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이 다수의 참조라인 결정 방법들 중 하나를 신호하거나 신호하지 않고 크로마 블록의 참조라인을 선택하는 경우, 실현예 2-2의 '현재 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도하는 방법'에서 블록의 정보로서 인접 크로마 블록들의 참조라인들 또한 참조될 수 있다. 예를 들어, 신호 또는 유도의 방법에 따라 인접한 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 2로 결정된 경우, 해당 정보를 참조하여 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 2로 결정될 수 있다. 또한, 영상 내 모든 크로마 블록들이 인접 크로마 블록의 참조라인 정보를 블록의 정보로 참조하여, 해당 크로마 블록의 참조라인이 유도될 수 있다.
<실현예 4> 기존 기술 및 앞선 실현예들을 선택적으로 사용
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 전술한 바와 같은 실현예 1 내지 3의 방법들을 선택적으로 적용하기 위해 추가적인 정보를 신호한다. 이를 위해 chroma_mrl_flag가 신호될 수 있다. 일 예로서, 표 12와 같이, 영상 부호화 장치는 chroma_mrl_flag가 0인 경우 본 발명에 따르지 않고, 기존 기술에 따라 인접한 하나의 참조라인만을 이용하여 크로마 채널을 예측할 수 있다. 또한, chroma_mrl_flag가 1인 경우 실현예 2가 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000023
다른 예로서, 표 13과 같이, 영상 부호화 장치는 chroma_mrl_flag가 1인 경우 chroma_mrl_idx를 추가로 신호하여 기존 기술 및 실현예 1 내지 3의 방법들 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000024
III. 현재 크로마 블록의 예측모드가 CCLM인 경우
이하, 실현예들은 영상 부호화 장치를 중심으로 기술되나, 영상 복호화 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
현재 크로마 블록의 예측모드가 CCLM인 경우, 복수의 참조라인들을 사용하는 방법에 대해 CCLM의 특성을 고려함으로써 부호화 효율이 향상될 수 있다. CCLM은 현재 크로마 블록을 예측하는 과정에서 크로마 블록 주변의 참조 화소들과 대응 루마 영역 주변의 참조 화소들을 이용하여 채널들 간 선형 관계식을 생성한다. 본 발명에서, 영상 부호화 장치는 고정된 단일 참조라인이 아닌 복수의 참조라인들 중 하나를 선택하고, 해당 참조라인에서 CCLM의 채널들 간 선형 관계식에 사용되는 참조 화소들을 선택한다. 채널들 간 선형 관계식에 사용되는 참조 화소들은 크로마 참조 화소들 및 루마 참조 화소들을 포함하고, 통칭하여 CCLM 참조 화소들로 표현된다.
영상 부호화 장치는 크로마 채널(즉, 현재 크로마 블록)과 루마 채널(즉, 대응 루마 영역)에 대해 CCLM 참조 화소들을 선택하기 위한 참조라인을 독립적으로 결정할 수 있다. 따라서, 크로마 채널에서 복수의 참조라인들 중 하나를 선택하는 방법(실현예 1)과 루마 채널에서 복수의 참조라인들 중 하나를 선택하는 방법(실현예 2)이 조합될 수 있다. 도 13의 예시와 같이, 채널별로 CCLM 참조 화소들이 위치하는 참조라인 인덱스들이 상이할 수 있다.
이하의 실현예들에서, 도 13의 예시와 같이 채널별로 참조 화소들이 선택되는 위치들(현재블록을 기준으로 좌측 참조라인의 경우 참조 화소들의 y 좌표를 의미하고, 상단 참조라인의 경우 참조 화소들의 x 좌표를 의미함)이 서로 대응되나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 도 14의 예시와 같이 채널별 참조라인에서 참조 화소들이 선택되는 위치들이 서로 대응하지 않을 수도 있다. 이때, 선형 관계식 생성에 사용되는 루마 참조 화소와 크로마 참조 화소의 쌍들(pairs)은, 참조 화소들의 위치들에 기초하여 도 14에 예시와 같이 좌하단을 시작으로 시계 방향의 순서로 구성될 수 있다. 또는, 전술한 쌍들이 임의의 규칙에 따라 구성될 수 있다.
루마 채널의 픽처 크기와 크로마 채널의 픽처 크기가 다른 경우(즉, 4:4:4 컬러 포맷이 아닌 경우), CCLM 기술은 도 7의 예시와 같이, 입력 영상의 컬러 포맷에 따라 루마 채널에 다운샘플링 필터를 적용하여 대응 루마 영역을 생성한다. 이하, 루마 채널의 CCLM 참조 화소들을 도시할 때, 4:2:0 컬러 포맷의 영상에 기본 설정인 2×3 다운샘플링 필터(sps_chroma_vertical_collocated_flag = 0)의 사용을 가정한다. 이때, 루마 채널에서 참조 화소들의 선택에 사용된 참조라인 인덱스는 다운샘플링 필터의 중심이 위치한 참조라인 인덱스를 나타낼 수 있다. 즉, 도 15의 예시에서, 다운샘플링 필터의 중심이 대응 루마 영역으로부터 한 화소 떨어진 참조라인에 위치하므로, CCLM 예측 과정에서 대응 루마 영역의 참조라인을 결정하기 위해 intra_corresponding_luma_ref_idx 1이 신호될 수 있다.
또한, 다운샘플링 필터의 페이즈에 따라 매핑되는 크로마 화소들이 달라질 수 있다. 반면 4:4:4 컬러 포맷의 경우, 다운샘플링이 적용되지 않기 때문에 선택된 루마 참조 화소들이 위치하는 참조라인 인덱스가 신호될 수 있다. 예컨대, 도 13 또는 도 14의 예시에서, intra_corresponding_luma_ref_idx 1이 신호될 수 있다.
<실현예 1> 크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 선택
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록을 CCLM으로 예측하는 경우 채널들 간 선형 관계식에 사용되는 크로마 참조 화소들을 선택하기 위해, 크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 선택한다. 이를 위해, 크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 신호하는 방법(실현예 1-1), 또는 크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 유도하는 방법(실현예 1-2)이 이용될 수 있다.
<실현예 1-1> 크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 크로마 채널에 대해 참조 화소들이 위치하는 참조라인을 나타내는 intra_chroma_ref_idx를 신호한다. 일 예로서, 도 16의 예시와 같이, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 경계와 바로 인접하지 않은, 두 화소 떨어진 참조라인에서 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 선택할 수 있다. 이 경우 intra_chroma_ref_idx는 2로 신호될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. CCLM에 관련된 정보를 파싱 시, 이 요소가 파싱될 수 있다.
intra_chroma_ref_idx는 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 포함하는 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스를 나타내며 0 이상의 값을 가질 수 있다. intra_chroma_ref_idx가 존재하지 않는 경우, 0으로 유추될 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000025
크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 유도하는 방법(실현예 1-2)을 사용하는 경우, 크로마 채널의 참조라인 인덱스를 파싱하는 것은 생략된다. 마찬가지로, 루마 채널에 대해 복수의 참조라인 중 하나를 유도하는 방법(실현예 2-2)을 사용하는 경우, 루마 채널의 참조라인 인덱스를 파싱하는 것은 생략될 수 있다. 두 채널들에 대해 참조라인들이 모두 신호되는 경우, 크로마 채널의 참조라인 인덱스인 intra_chroma_ref_idx와 루마 채널의 참조라인 인덱스인 intra_corresponding_luma_ref_idx 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 14와 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000026
<실현예 1-2> 크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 유도
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 크로마 채널에 대해 CCLM 참조 화소들이 위치하는 참조라인을 유도한다. 이를 위해, 기정의된 참조라인을 사용하거나(실현예 1-2-1), 현재 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도하거나(실현예 1-2-2), 대응 루마 영역의 참조라인을 상속(실현예 1-2-3)할 수 있다.
<실현예 1-2-1> 기정의된 참조라인을 사용
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 블록의 정보와 관계 없이 복수의 참조라인들 중 사전에 정의된 참조라인을 선정한 후, 해당 참조라인에서 CCLM의 선형 관계식에 사용되는 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 선택한다. 이때, 기정의된 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스의 값은 SPS와 같은 상위 레벨에서 신호될 수 있다. 또는, 기정의된 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스를 하나의 값으로 고정함으로써, CU 레벨에서 크로마 블록에 대해 참조라인의 정보가 신호되지 않을 수 있다.
<실현예 1-2-2> 현재 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 정보에 따라 복수의 참조라인들 중 하나의 참조라인을 유도하고, 유도된 참조라인에서 CCLM의 선형 관계식에 사용되는 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 선택한다. 블록 정보의 일 예로서, 참조라인으로부터 마주하는 블록의 변까지의 거리가 고려될 수 있다. 즉, 상단 참조 화소들을 선택하는 CCLM_T에 대해 블록의 높이가 고려되고, 좌측 참조 화소들을 선택하는 CCLM_L에 대해 블록의 너비가 선택된다. 상단과 좌측 참조 화소들을 모두 예측에 사용하는 CCLM_LT에 대해 너비와 높이 중 더 큰 값이 선택될 수 있다. 영상 부호화 장치는 크로마 블록에 대해 선택된 너비 또는 높이에 따라 선형 관계식에 사용되는 크로마 블록의 참조 화소들을 선택할 참조라인을 결정한다. 예측 정확도를 향상시키기 위해, 블록의 너비 또는 높이가 값이 클수록 표 11과 같이 더 가까운 참조라인이 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000027
또한, 블록의 너비 또는 높이가 작을수록 더 먼 참조라인이 사용될 수도 있다.
다른 예로서, 영상 부호화 장치는 블록의 넓이, 예측모드, 및 종횡비 중 하나 이상을 참조하여 예측에 사용할 참조라인을 결정할 수 있다. 또한, 블록의 위치, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 및 사용 가능한 참조라인과 블록 간 거리 중 하나 이상이 참조될 수 있다. 또한, 주변 크로마 블록의 정보로서, 블록의 너비, 높이, 넓이, 종횡비, 예측모드, 위치, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 블록 간 거리, 블록의 복원 화소값들, 사용된 참조라인 인덱스, 사용된 참조라인의 화소값들, 사용된 참조라인과 해당 블록 간 거리 등을 참조하여 현재 크로마 블록의 참조라인이 결정될 수 있다.
일 예로서, 현재 크로마 블록의 너비와 높이, 주변 크로마 블록의 너비와 높이, 및 주변 크로마 블록의 참조라인이 참조될 수 있다. 즉, 현재 크로마 블록과 주변 크로마 블록의 너비 및 높이가 동일한 경우, 주변 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로 사용될 수 있다.
<실현예 1-2-3> 대응 루마 영역의 참조라인을 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 대응 루마 영역으로부터 복수의 참조라인들 중 하나를 참조라인의 정보로 상속하고, 상속된 참조라인으로부터 CCLM의 선형 관계식에 사용되는 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 선택한다. 즉, 대응 루마 영역의 참조 화소들의 선택에 사용되는 참조라인 인덱스와 동일한 인덱스의 참조라인으로부터 크로마 블록의 참조 화소들이 선택될 수 있다. 이때, 영상의 컬러 포맷에 따라 대응 루마 영역의 참조라인인 intra_corresponding_luma_ref_idx가 조정될 수 있다(예를 들어, 4:4:4 컬러 포맷이 아닌 경우, intra_chroma_ref_idx = intra_corresponding_luma_ref_idx >> 1의 비트시프트 수행). 본 실현예에 따라 크로마 블록의 참조 화소들을 선택하는 경우, 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스 결정 시 현재 크로마 블록으로부터 상속받는 방법(실현예 2-2-2)의 적용이 불가하다.
본 실시예의 적용에 있어서, 대응 루마 영역의 참조라인을 무조건 상속하거나(실현예 1-2-3-1), 상속 여부를 신호하거나(실현예 1-2-3-3), 크로마 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 상속할(실현예 1-2-3-3) 수 있다. 이들은 전술한 실현예들 중 현재 크로마 블록의 예측모드가 IPM인 경우의 실현예 2-3과 유사하게 구현될 수 있다.
<실현예 1-2-3-1> 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 무조건 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들이 선택되는 참조라인 인덱스를 유도하기 위해 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 상속한다. 예를 들어, 4:4:4 컬러 포맷에 대해 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들이 intra_corresponding_luma_ref_idx 1가 지시한 참조라인에서 선택된다면, 현재 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들 또한 intra_chroma_ref_idx 1가 지시한 참조라인에서 선택된다.
<실현예 1-2-3-2> 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스 상속 여부 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스 상속 여부를 신호한다. 이를 위해, intra_ref_inherit_luma_flag가 신호될 수 있다. 이 값이 1인 경우, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 사용한다. 이 값이 0인 경우, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 상속받지 않은 채로, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 결정하기 위해 실현예 1-1, 1-2-1, 또는 1-2-2의 방법을 사용할 수 있다.
<실현예 1-2-3-3> 크로마 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 상속한다. 이때, 블록의 정보로서 너비, 높이, 넓이, 종횡비, 위치, CCLM 모드의 종류를 나타내는 CCLM 모드 인덱스, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 해당 블록 간 거리, 주변 크로마 블록의 참조라인 상속 여부, 주변 크로마 블록의 참조라인, 주변 크로마 블록의 정보(너비, 높이, 넓이, 종횡비, 위치, 예측모드, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 해당 블록 간 거리, 블록의 복원 화소값들, 사용된 참조라인의 인덱스 및 화소값들 등) 중 적어도 하나 이상이 참조될 수 있다. 일 예로서, 크로마 블록의 넓이가 64 이상인 경우 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스가 상속될 수 있다. 다른 예로서, 주변 크로마 블록의 종횡비, 현재 크로마 블록의 종횡비, 및 주변 크로마 블록의 참조라인 상속 여부가 참조될 수 있다. 즉, 주변 크로마 블록의 종횡비와 현재 크로마 블록의 종횡비가 동일하고 주변 크로마 블록이 대응 루마 영역의 참조라인을 상속하는 경우, 현재 크로마 블록도 대응 루마 영역의 참조라인을 상속할 수 있다.
현재 크로마 블록이 특정 조건을 만족하는 경우, 영상 부호화 장치는 종래 기술 또는 전술한 실현예에 따라 결정된 참조라인에서 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 선택할 수 있다.
<실현예 2> 루마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 선택
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록을 CCLM으로 예측하는 경우 채널들 간 선형 관계식에 사용되는 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 선택하기 위해, 루마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 선택한다. 이를 위해, 루마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 신호하는 방법(실현예 2-1), 또는 루마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 유도하는 방법(실현예 2-2)이 이용될 수 있다.
<실현예 2-1> 루마 채널에서 복수의 참조라인들 중 하나를 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 루마 채널에 대해 CCLM 참조 화소들이 위치하는 참조라인을 나타내는 intra_corresponding_luma_ref_idx를 신호한다. 일 예로서, 도 17의 예시와 같이 4:2:0 컬러 포맷에 대해, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역의 경계와 바로 인접하지 않은, 네 화소 떨어진 참조라인에서 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 선택할 수 있다. 이때, 해당 참조라인에 다운샘플링 필터의 중심이 위치하고, 해당 참조라인을 지시하는 intra_corresponding_luma_ref_idx는 4로 신호될 수 있다.
본 실현예에 필요한 신택스 요소들은 다음과 같다. CCLM에 관련된 정보를 파싱 시, 이 요소가 파싱될 수 있다.
intra_corresponding_luma_ref_idx는 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들의 선택에 사용되는 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스를 나타낸다. 이 인덱스는 4:4:4 컬러 포맷에 대해 0 이상의 값을 가질 수 있으며, 나머지 포맷들에 대해 다운샘플링에 적용되는 필터의 모양에 따라 존재할 수 있는 값이 달라질 수 있다. 예를 들어 도 17에 예시된 필터가 적용되는 경우, 이 인덱스는 1 이상의 값을 가질 수 있다. intra_corresponding_luma_ref_idx가 존재하지 않을 경우, 4:4:4 컬러 포맷에 대해 0으로 유추될 수 있다. 나머지 포맷들에 대해 다운샘플링 필터가 대응 루마 영역에 인접하는 위치에 적용되도록, 이 인덱스의 값(도 17에 예시된 필터의 경우 1)이 유추될 수 있다.
본 실현예에 따른 구체적인 의사코드는 아래와 같이 실현될 수 있다. 이는 실현예 1-1에 따른 기술과 동일하다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000028
크로마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 유도하는 방법(실현예 1-2)을 사용하는 경우, 크로마 채널의 참조라인 인덱스를 파싱하는 것은 생략된다. 마찬가지로, 루마 채널에 대해 복수의 참조라인 중 하나를 유도하는 방법(실현예 2-2)을 사용하는 경우, 루마 채널의 참조라인 인덱스를 파싱하는 것은 생략될 수 있다. 두 채널들에 대해 참조라인들이 모두 신호되는 경우, 크로마 채널의 참조라인 인덱스인 intra_chroma_ref_idx와 루마 채널의 참조라인 인덱스인 intra_corresponding_luma_ref_idx 중 어느 것이든 먼저 파싱될 수 있다.
전술한 의사코드에 따른, 전송을 위해 필요한 신택스는 표 16과 같다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000029
<실현예 2-2> 루마 채널에 대해 복수의 참조라인들 중 하나를 유도
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 루마 채널에 대해 CCLM 참조 화소들이 위치하는 참조라인을 유도한다. 이를 위해, 기정의된 참조라인을 사용하거나(실현예 2-2-1), 현재 크로마 블록의 참조라인을 상속하거나(실현예 2-2-2), 또는 루마 블록의 MRL 인덱스를 상속할(실현예 2-2-3) 수 있다.
<실현예 2-2-1> 기정의된 참조라인을 사용
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 블록의 정보와 관계 없이 복수의 참조라인들 중 사전에 정의된 참조라인을 선정한 후, 해당 참조라인에서 CCLM의 선형 관계식에 사용되는 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 선택한다. 이때, 기정의된 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스의 값은 SPS와 같은 상위 레벨에서 신호될 수 있다. 또는, 기정의된 참조라인을 지시하는 참조라인 인덱스를 하나의 값으로 고정함으로써, CU 레벨에서 크로마 블록에 대해 참조라인의 정보가 신호되지 않을 수 있다.
<실현예 2-2-2> 현재 크로마 블록의 참조라인을 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록으로부터 복수의 참조라인들 중 하나를 참조라인의 정보로 상속하고, 상속된 참조라인으로부터 CCLM의 선형 관계식에 사용되는 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 선택한다. 즉, 크로마 블록의 참조 화소들의 선택에 사용되는 참조라인 인덱스와 동일한 인덱스의 참조라인으로부터 대응 루마 영역의 참조 화소들이 선택될 수 있다. 이때, 영상의 컬러 포맷에 따라 크로마 블록의 참조라인인 intra_chroma_ref_idx가 조정될 수 있다(예를 들어, 4:4:4 컬러 포맷이 아닌 경우, intra_corresponding_luma_ref_idx = intra_chroma_ref_idx << 1 의 비트시프트 수행). 본 실현예에 따라 대응 루마 영역의 참조 화소들을 선택하는 경우, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스 유도 시 대응 루마 영역으로부터 상속받는 방법(실현예 1-2-3)의 적용이 불가하다.
본 실시예의 적용에 있어서, 현재 크로마 블록의 참조라인을 무조건 상속하거나(실현예 2-2-2-1), 상속 여부를 신호하거나(실현예 2-2-2-2), 크로마 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 상속할(실현예 2-2-2-3) 수 있다. 이들은, 실현예 1-2-3과 마찬가지로, 전술한 실현예들 중 현재 크로마 블록의 예측 모드가 IPM인 경우의 실현예 2-3과 유사하게 구현될 수 있다.
<실현예 2-2-2-1> 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 무조건 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들이 선택되는 참조라인 인덱스를 유도하기 위해 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 상속한다. 예를 들어, 4:4:4 컬러 포맷에 대해 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들이 intra_chroma_ref_idx 1가 지시한 참조라인에서 선택된다면, 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들 또한 intra_corresponding_luma_ref_idx 1가 지시하는 참조라인에서 선택된다.
<실현예 2-2-2-2> 크로마 블록의 참조라인 인덱스 상속 여부 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 참조라인 인덱스 상속 여부를 신호한다. 이를 위해, intra_ref_inherit_chroma_flag가 신호될 수 있다. 이 값이 1인 경우, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스로서 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 사용한다. 이 값이 0인 경우, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 상속받지 않은 채로, 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 결정하기 위해 실현예 2-1, 또는 2-2-1의 방법을 사용할 수 있다.
<실현예 2-2-2-3> 크로마 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 정보를 참조하여 특정 조건에 따라 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 상속한다. 대응 루마 영역의 정보를 참조하는 것도 가능하나, 대응 루마 영역은 크로마 블록에 따라 정의되므로, 대응 루마 영역의 정보를 사용하는 것과 크로마 블록의 정보를 사용하는 것은 동일한 효과를 갖는다. 이때, 블록의 정보로서 너비, 높이, 넓이, 종횡비, 위치, 및 CCLM 모드의 종류를 나타내는 CCLM 모드 인덱스, 사용 가능한 모든 또는 일부 참조라인들의 화소값들, 생성 가능한 모든 예측자, 사용 가능한 참조라인과 해당 블록 간 거리 중 하나 이상이 참조될 수 있다. 또한 대응 루마 영역 내 복원 화소값들, 대응 루마 영역 주변의 참조 화소들 등이 참조될 수 있다. 일 예로서, 크로마 블록의 넓이가 64 이상인 경우 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 상속될 수 있다. 또한, 주변 크로마 블록에 대응하는 루마 영역(즉, 현재 대응 루마 영역의 주변 영역)의 참조라인 상속 여부, 또는 주변 크로마 블록에 대응하는 루마 영역의 참조라인이 블록의 정보로 참조될 수 있다.
현재 크로마 블록이 특정 조건을 만족하지 않는 경우, 영상 부호화 장치는 종래 기술 또는 전술한 실현예에 따라 결정된 참조라인에서 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 선택할 수 있다.
<실현예 2-2-3> 루마 블록의 MRL 인덱스를 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는, MRL 기술에 따라 루마 채널의 참조라인을 지시하는 인덱스인 intra_luma_ref_idx를 상속하여 대응 루마 영역의 참조라인을 결정하고, 결정된 참조라인에서 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들을 선택한다. 루마 채널에 대해 MRL 기술로 선택된 참조라인은 해당 루마 블록의 예측에 가장 적절한 참조라인이므로, 이 정보를 상속하는 것은 신호하는 비용을 감소시킬 수 있다는 측면에서 장점이 있다. 이때, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역과 크기, 모양 및 위치가 일치하는 루마 블록의 MRL 인덱스를 상속할 수 있다. 실현예 2-2-2와 마찬가지로 루마 블록의 참조라인을 무조건 상속하거나(실현예 2-2-3-1), 상속 여부를 신호할(실현예 2-2-3-21) 수 있다.
<실현예 2-2-3-1> 루마 블록의 MRL 인덱스를 무조건 상속
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역과 크기, 모양 및 위치가 동일한 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속한다. 이때, 해당 루마 블록의 참조라인은, MRL 기술의 신택스 파싱 방법에 따라 루마 채널의 부/복호화 시에 intra_luma_ref_idx를 파싱함으로써, 결정될 수 있다. 예를 들어, 대응 루마 영역과 크기, 모양 및 위치가 일치하는 루마 블록이 존재하고 해당 블록의 참조라인이 intra_luma_ref_idx 2로 지시된다면, 대응 루마 영역의 CCLM 참조 화소들 또한 intra_corresponding_luma_ref_idx 2가 지시한 참조라인에서 선택된다.
<실현예 2-2-3-2> 루마 블록의 MRL 인덱스 상속 여부 신호
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 루마 블록의 MRL 인덱스 상속 여부를 신호한다. 이를 위해, intra_ref_inherit_chroma_flag가 신호될 수 있다. 이 값이 1인 경우, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스로서 해당 영역과 크기, 모양 및 위치가 동일한 루마 블록의 MRL 인덱스(즉, intra_luma_ref_idx)를 사용한다. 이 값이 0인 경우, 영상 부호화 장치는 대응 루마 영역과 크기, 모양 및 위치가 동일한 루마 블록의 MRL 인덱스를 상속받지 않은 채로, 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스를 결정하기 위해 실현예 2-1, 2-2-1, 또는 2-2-2의 방법을 사용할 수 있다. 대응 루마 영역과 크기, 모양 및 위치가 동일한 루마 블록이 존재하지 않는 경우, intra_ref_inherit_chroma_flag는 0으로 유추될 수 있다.
<실현예 3> 기존 기술 및 전술한 실현예들을 선택적으로 결합
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 전술한 실현예들과 종래 기술을 선택적으로 결합하여 크로마 채널 및 루마 채널의 참조라인들을 결정한다. 이때, 결합은 두 가지 의미를 가질 수 있다. 첫 번째 방법으로서, 영상 부호화 장치는 제안된 방법들의 전체 또는 일부를 임의의 순서로 결합하여 크로마 채널 및 루마 채널의 참조라인들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 크로마 채널에 대해 참조라인을 결정하여 크로마 블록의 CCLM 참조 화소들을 선택할 때, 실현예 1-2-3-2와 실현예 1-2-3-3가 결합될 수 있다. 영상 부호화 장치는 블록의 너비와 높이, 넓이, 종횡비, 위치, 및 CCLM 모드의 종류를 나타내는 CCLM 모드 인덱스 중 하나 이상을 참조하여 특정 조건을 만족하는 경우 참조라인의 상속 여부를 신호할 수 있다. 이때, 특정 조건을 만족하지 않는 경우, 실현예 1-2-3-3에 따라 크로마 채널의 참조라인이 결정될 수 있다. 다른 예로서, 실현예 1-2-3-2와 실현예 1-2-3-3을 결합에 대해, 영상 부호화 장치는 블록의 정보를 참조하여 특정 조건을 만족할 경우 참조라인을 상속할 수 있다. 이때, 특정 조건을 만족하지 않는 경우 참조라인의 상속 여부가 신호될 수 있다. 대응 루마 영역의 참조라인도 이와 유사하게 종래기술 및 제시한 실현예들의 결합에 기초하여 결정될 수 있다.
두 번째 방법으로서, 영상 부호화 장치는 하나의 크로마 블록에 대해 제안된 방법들의 전체 또는 일부를 동시에(즉, 같은 레벨에서) 고려한 후, 이들 중 하나를 선택할 수 있다. 이때, 영상 부호화 장치는 실현예 3과 같이 신호에 의존하여 하나의 방법을 선택하거나, 신호 없이 블록의 정보에 의존하여 하나의 방법을 선택할 수 있다.
블록의 정보를 참조하여 결정하는 경우, 영상 부호화 장치는 가능한 모든 블록 정보의 경우의 수를 n (n > 1)개의 그룹으로 분할하고 그룹별로 특정 참조라인 결정 방법을 사용한다. 이때, 블록의 정보로서, 블록의 너비와 높이, 넓이, 종횡비, 위치, CCLM 모드의 종류를 나타내는 CCLM 모드 인덱스 중 적어도 하나 이상이 참조될 수 있다.
일 예로서, CCLM 참조 화소들을 선택할 크로마 블록 참조라인의 결정 시, 블록의 정보로서 크로마 블록의 넓이를 참조하고 n이 2인 경우, 영상 부호화 장치는 크로마 블록의 정보에 따른 참조라인의 유도(실현예 1-2-2)를 블록 넓이 모든 경우들에 대해 수행하지 않을 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치는 일부 경우들에 대해 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도하고(예를 들어, 블록의 넓이가 16인 경우 참조라인을 유도), 나머지 경우들에 대해 참조라인을 신호할(실현예 1-1) 수 있다. 또는, 나머지 경우들에 대해 사전에 정의된 참조라인을 사용하거나(실현예 1-2-1), 대응 루마 영역의 참조라인을 상속하거나(실현예 1-2-3), 이들이 결합된 형태의 방법(실현예 3의 첫 번째 방법)을 사용하여 크로마 블록의 참조라인이 결정될 수 있다. 대응 루마 영역의 참조라인도 이와 유사하게 종래 기술 및 제시한 실현예들의 결합에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이 다수의 참조라인 결정 방법들 중 하나를 신호하거나 신호하지 않고 크로마 블록과 대응 루마 영역의 참조라인들을 선택하는 경우, 실현예 1-2-2 '현재 크로마 블록의 정보에 따라 참조라인을 유도하는 방법'에서 블록의 정보로서 인접 크로마 블록들의 참조라인들 또한 참조될 수 있다. 예를 들어, 신호 또는 유도의 방법에 따라 인접한 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 2로 결정된 겨우, 해당 정보를 참조하여 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 2로 결정할 수 있다. 또한 영상 내 모든 크로마 블록들이 인접 크로마 블록의 참조라인 정보를 블록의 정보로 참조하여, 해당 크로마 블록의 참조라인이 유도될 수 있다.
<실현예 4> 기존 기술 및 전술한 실현예들을 선택적으로 사용
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 전술한 바와 같은 실현예 1 내지 3의 방법들을 선택적으로 적용하기 위해 추가적인 정보를 신호한다. 이를 위해, cclm_mrl_flag가 신호될 수 있다. 일 예로서, 표 17과 같이, 영상 부호화 장치는 이 값이 0인 경우 본 발명을 따르지 않고, 기존 CCLM 기술 방법에 따라 크로마 채널을 예측할 수 있다. 이 값이 1인 경우 채널별로 복수의 참조라인들을 사용하기 위해, 영상 부호화 장치는 크로마 채널에는 실현예 1-1을 적용하고, 루마 채널에는 실현예 2-1를 적용하여, 두 채널 모두 참조라인들을 신호하는 하나의 방법을 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000030
다른 예로서, 표 18과 같이, 영상 부호화 장치는 cclm_mrl_flag와 cclm_mrl_idx를 신호하여 기존 기술, 및 실현예 1, 2의 조합 방법들 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000031
또다른 예로서, 표 19와 같이, cclm_mrl_flag가 1인 경우 영상 부호화 장치는 cclm_mrl_chroma_idx 및 cclm_mrl_luma_idx를 이용하여 채널별로 적용하는 실현예 방법을 신호할 수 있다.
Figure PCTKR2023000359-appb-img-000032
<실현예 5> 다양한 다운샘플링 필터들을 이용하는 대응 루마 영역 설정
도 18은 컬러 포맷에 따른 다운샘플링 필터들을 추가적으로 나타내는 예시도이다.
본 실현예에서, 영상 부호화 장치는 4:4:4 컬러 포맷이 아닌 경우, 대응 루마 영역의 크기를 현재 크로마 블록의 크기와 같게 만들기 위해, 도 7에 예시된 방법들 외에, 다양한 다운샘플링 필터들을 사용할 수 있다. 일 예로서, 도 18에 예시된 바와 같이, 다양한 다운샘플링 필터들이 적용될 수 있다. 이중, 4:2:0 MPEG2 다운샘플링 방식의 필터는 도 19의 예시와 같다. 이러한 다양한 다운샘플링 필터들을 이용하여 대응 루마 영역을 설정하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 실현예 1 내지 4에 따라 MRL을 동일하게 적용할 수 있다.
이하, 도 20 및 도 21의 도시를 이용하여, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치가 IPM에 기초하여 현재 크로마 블록을 인트라 예측하고, 부호화/복호화하는 방법을 기술한다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 부호화 장치는 CCLM 모드 플래그를 결정한다(S2000). 여기서, CCLM 모드 플래그는 CCLM 모드의 사용 여부를 지시한다. 부호화 효율 최적화 측면에서 영상 부호화 장치는 CCLM 모드 플래그의 값을 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는 CCLM 모드 플래그를 확인한다(S2002).
CCLM 모드 플래그가 거짓인 경우, 영상 부호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 결정한다(S2004). 부호화 효율 최적화 측면에서 영상 부호화 장치는 크로마 인트라 예측모드를 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는, 크로마 인트라 예측모드 지시자 및 루마 인트라 예측모드를 결정한 후, 이들에 기초하여 표 1에 따라 크로마 인트라 예측모드를 설정할 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 현재 크로마 블록에 대해 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정한다(S2006). 여기서, 대표 루마 블록은 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이다. 또한, 현재 크로마 블록의 참조라인은, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 부호화 장치는, 현재 크로마 블록의 예측모드가 IPM인 경우에 해당하는 실현예 1 내지 실현예 4의 방법들 중 하나를 이용하여 현재 크로마 블록의 참조라인을 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는 크로마 인트라 예측모드에 따라 결정된 참조라인을 사용하여 현재 크로마 블록의 예측자를 생성한다(S2008).
영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록으로부터 예측자를 감산하여 현재 크로마 블록의 잔차 블록을 생성한다(S2010).
영상 부호화 장치는 CCLM 모드 플래그, 크로마 인트라 예측모드, 및 잔차 블록을 부호화한다(S2012).
반면, CCLM 모드 플래그가 참인 경우, 영상 부호화 장치는 CCLM에 기초하여 현재 크로마 블록을 부호화한다(S2020).
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 현재 크로마 블록의 잔차 블록, 및 CCLM 모드 플래그를 복호화한다(S2100). 여기서, CCLM 모드 플래그는 CCLM 모드의 사용 여부를 지시한다.
영상 복호화 장치는 CCLM 모드 플래그를 확인한다(S2102).
CCLM 모드 플래그가 거짓인 경우, 영상 복호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 복호화한다(S2104).
영상 복호화 장치는, 크로마 인트라 예측모드 지시자 및 루마 인트라 예측모드를 복호화한 후, 이들에 기초하여 표 1에 따라 크로마 인트라 예측모드를 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 현재 크로마 블록에 대해 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정한다(S2106). 여기서, 대표 루마 블록은 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이다. 또한, 현재 크로마 블록의 참조라인은, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 복호화 장치는, 현재 크로마 블록의 예측모드가 IPM인 경우에 해당하는 실현예 1 내지 실현예 4의 방법들 중 하나를 이용하여 현재 크로마 블록의 참조라인을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 크로마 인트라 예측모드에 따라 결정된 참조라인을 사용하여 현재 크로마 블록의 예측자를 생성한다(S2108).
영상 복호화 장치는 예측자와 잔차 블록을 가산하여 현재 크로마 블록을 복원한다(S2110).
반면, CCLM 모드 플래그가 참인 경우, 영상 복호화 장치는 CCLM에 기초하여 현재 크로마 블록을 복호화한다(S2120).
도 22는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, CCLM 모드 플래그가 참인 경우, 영상 부호화 장치가 CCLM에 기초하여 현재 크로마 블록을 부호화하는 단계(S2020)를 자세히 기술한다.
영상 부호화 장치는 CCLM 모드 인덱스를 결정한다(S2200). 여기서, CCLM 모드 인덱스는 현재 크로마 블록의 CCLM 모드를 지시한다. 부호화 효율 최적화 측면에서 영상 부호화 장치는 CCLM 모드 인덱스를 결정할 수 있다. CCLM 모드 인덱스에 따른 CCLM 모드는 표 1에 나타낸 바와 같다.
영상 부호화 장치는 CCLM 모드에 따라, 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대응 루마 영역의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 현재 크로마 블록에 대해 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정한다(S2202). 여기서, 대응 루마 영역은 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 채널 내의 영역이다. 또한, 현재 크로마 블록의 참조라인은, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 부호화 장치는, 현재 크로마 블록의 예측모드가 CCLM인 경우에 해당하는 실현예 1, 실현예 3 및 실현예 4의 방법들 중 하나를 이용하여 크로마 참조라인을 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는 CCLM 모드에 따라, 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대응 루마 영역의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 대응 루마 영역에 대해 복수의 주변 루마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정한다(S2204). 여기서, 대응 루마 영역의 참조라인은, 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 부호화 장치는, 현재 크로마 블록의 예측모드가 CCLM인 경우에 해당하는 실현예 2 내지 실현예 4의 방법들 중 하나를 이용하여 루마 참조라인을 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는 크로마 참조라인으로부터 크로마 참조 화소들을 선택하고 루마 참조라인으로부터 루마 참조 화소들을 선택한 후, 루마 참조 화소들과 크로마 참조 화소들 간 선형 관계식을 생성한다(S2206).
영상 부호화 장치는 선형 관계식을 이용하여 대응 루마 영역 내 화소들로부터 현재 크로마 블록의 예측자를 생성한다(S2208).
영상 부호화 장치는 현재 크로마 블록으로부터 예측자를 감산하여 현재 크로마 블록의 잔차 블록을 생성한다(S2210).
영상 부호화 장치는 CCLM 모드 플래그, CCLM 모드 인덱스, 및 잔차 블록을 부호화한다(S2212).
도 23은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 현재 크로마 블록의 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, CCLM 모드 플래그가 참인 경우, 영상 복호화 장치가 CCLM에 기초하여 현재 크로마 블록을 복호화하는 단계(S2120)를 자세히 기술한다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 CCLM 모드 인덱스를 복호화한다(S2300). 여기서, CCLM 모드 인덱스는 현재 크로마 블록의 CCLM 모드를 지시한다. CCLM 모드 인덱스에 따른 CCLM 모드는 표 1에 나타낸 바와 같다.
영상 복호화 장치는 CCLM 모드에 따라, 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대응 루마 영역의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 현재 크로마 블록에 대해 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정한다(S2302). 여기서, 대응 루마 영역은 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 채널 내의 영역이다. 또한, 현재 크로마 블록의 참조라인은, 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 복호화 장치는, 현재 크로마 블록의 예측모드가 CCLM인 경우에 해당하는 실현예 1, 실현예 3 및 실현예 4의 방법들 중 하나를 이용하여 크로마 참조라인을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 CCLM 모드에 따라, 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대응 루마 영역의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 대응 루마 영역에 대해 복수의 주변 루마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정한다(S2304). 여기서, 대응 루마 영역의 참조라인은, 대응 루마 영역의 참조라인 인덱스에 의해 지시된다.
영상 복호화 장치는, 현재 크로마 블록의 예측모드가 CCLM인 경우에 해당하는 실현예 2 내지 실현예 4의 방법들 중 하나를 이용하여 루마 참조라인을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 크로마 참조라인으로부터 크로마 참조 화소들을 선택하고 루마 참조라인으로부터 루마 참조 화소들을 선택한 후, 루마 참조 화소들과 크로마 참조 화소들 간 선형 관계식을 생성한다(S2306).
영상 복호화 장치는 선형 관계식을 이용하여 대응 루마 영역 내 화소들로부터 현재 크로마 블록의 예측자를 생성한다(S2308).
영상 복호화 장치는 예측자와 잔차 블록을 가산하여 현재 크로마 블록을 복원한다(S2310).
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명에서 예시적인 실시예들은 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 예시들에서 설명된 기능들 혹은 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 기능적 컴포넌트들은 그들의 구현 독립성을 특히 더 강조하기 위해 "...부(unit)" 로 라벨링되었음을 이해해야 한다.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
124: 인터 예측부
155: 엔트로피 부호화부
510: 엔트로피 복호화부
544: 인터 예측부
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
2022년 1월 19일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2022-0008047호, 2022년 5월 30일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2022-0065924 호, 2023년 1월 6일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2023-0002155 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (17)

  1. 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 상기 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 복호화하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표(representative) 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 상기 현재 크로마 블록에 대해 상기 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록은, 상기 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이고, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인은, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및
    상기 크로마 인트라 예측모드에 따라 상기 결정된 참조라인을 사용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측자를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 CCLM(Cross-Component Linear Model) 모드 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 CCLM 모드 플래그는 CCLM 모드의 사용 여부를 지시함; 및
    상기 CCLM 모드 플래그를 확인하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 CCLM 모드 플래그가 거짓인 경우, 상기 크로마 인트라 예측모드를 복호화하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    루마 채널과 별도로(separately) 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 복호화하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 복원하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스는 상기 복수의 주변 루마 화소라인들 중 하나를 상기 대표 루마 블록의 참조라인으로 지시함; 및
    상기 비트스트림으로부터 인덱스 차분값을 복호화하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스와 상기 인덱스 차분값을 가산하여 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 산정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 복원하는 단계;
    상기 비트스트림으로부터 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스와 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스가 동일함을 지시하는 플래그를 복호화하는 단계; 및
    상기 플래그를 확인하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 플래그가 참인 경우, 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스 값으로 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 현재 크로마 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 현재 크로마 블록의 정보 중 상기 인트라 예측모드, 상기 현재 크로마 블록의 너비, 및 상기 현재 크로마 블록의 높이에 따라 상기 참조라인 인덱스를 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 복원하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    크로마 채널과 루마 채널의 공간해상도들이 상이한 경우, 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 시프트하여 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스를 생성하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 대표 루마 블록의 정보 및 상기 현재 크로마 블록의 정보 중 하나 이상의 데이터를 참조하여 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대표 루마 블록의 종횡비(aspect ratio)와 상기 현재 크로마 블록의 종횡비가 일치하는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 대표 루마 블록의 참조라인 및 상기 현재 크로마 블록의 참조라인이 동일 위치에 존재하는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속하되, 상기 동일 위치에 존재하는 것은, 상기 현재 크로마 블록의 대응 루마 영역의 상단 또는 좌측 경계와 상기 대표 루마 블록의 상단 또는 좌측 경계 중 하나 이상의 겹치는 부분들이 존재하는 경우인 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 대표 루마 블록의 인트라 예측모드 및 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측모드가 동일하고, 상기 대표 루마 블록의 복수의 참조라인들 중 인접된 참조라인이 사용되지 않는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스의 상속 여부를 지시하는 플래그를 복호화하는 단계; 및
    상기 플래그를 확인하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 참조라인을 결정하는 단계는,
    상기 플래그가 참인 경우, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스로서 상기 대표 루마 블록의 참조라인 인덱스를 상속하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재 크로마 블록을 인트라 예측하는 방법에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표(representative) 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 상기 현재 크로마 블록에 대해 상기 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록은, 상기 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이고, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인은, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및
    상기 크로마 인트라 예측모드에 따라 상기 결정된 참조라인을 사용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측자를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    CCLM(Cross-Component Linear Model) 모드 플래그를 결정하는 단계, 여기서, 상기 CCLM 모드 플래그는 CCLM 모드의 사용 여부를 지시함; 및
    상기 CCLM 모드 플래그를 확인하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 CCLM 모드 플래그가 거짓인 경우, 상기 크로마 인트라 예측모드를 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    현재 크로마 블록의 크로마 인트라 예측모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 복수의 주변 크로마 화소라인들 또는 대표(representative) 루마 블록의 복수의 주변 루마 화소라인들에 기초하여 상기 현재 크로마 블록에 대해 상기 복수의 주변 크로마 화소라인들 중 하나의 참조라인을 결정하는 단계, 여기서, 상기 대표 루마 블록은, 상기 현재 크로마 블록의 기설정된 위치의 화소에 대응하는 루마 화소를 포함하는 블록이고, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인은, 상기 현재 크로마 블록의 참조라인 인덱스에 의해 지시됨; 및
    상기 크로마 인트라 예측모드에 따라 상기 결정된 참조라인을 사용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측자를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체.
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