KR20180080114A

KR20180080114A - Intra prediction method considering redundancy of prediction blocks and video decoding apparatus performing intra prediction

Info

Publication number: KR20180080114A
Application number: KR1020170183655A
Authority: KR
Inventors: 정제창; 김기백; 김일승
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2017-01-02
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2018-07-11

Abstract

Disclosed are an intra-prediction method considering redundancy of prediction blocks, and an image decoding apparatus for performing an intra-prediction. The intra-prediction method considering redundancy of prediction blocks, performed in the image decoding apparatus, comprises the steps of: determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to a current block; configuring reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks on the basis of the determined reference possibility; and generating a prediction block for the current block by performing an intra-prediction in accordance with an intra-prediction mode by referring to the reference pixels. Therefore, the efficiency of encoding or decoding accompanying the intra-prediction can be improved.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an intra prediction method and an intra prediction method, and more particularly to an intra prediction method and a video decoding method,

본 발명은 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법 및 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화면 내 예측 모드에 따른 예측 블록이 동일 또는 유사한 경우에 대하여 참조화소를 달리 구성하거나 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보를 달리 생성함으로써 화면 내 예측의 효율을 향상시키기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an intra-frame prediction method and an intra-frame prediction method considering redundancy of a prediction block. More particularly, the present invention relates to an intra-frame prediction method, And a method for improving intra-picture prediction efficiency by generating different information that designates an intra-picture prediction mode.

ISO/ISE MPEG (Moving Picture Experts Group)과 ITU-T VCEG (Video Coding Experts Group)으로 불리는 각 기관은 JCV-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding)를 조직하여 2013 년 1 월 ISO/IEC MPEG-H HEVC (High Efficiency Video Coding)/ITU-T H.265 인 비디오 압축 표준 기술을 제정하였다. 또한, 현재 급속한 정보통신기술의 발전에 따른 고화질 영상이 대중화되는 추세에 부응하기 위해, ISO/ISE MPEG과 ITU-T VCEG 은 제 22 차 JCT-VC 제네바 회의에서 JVET (Joint Video Exploration Team)을 조직하여 HD (High Definition) 화질보다 선명한 UHD 화질(Ultra High Definition)의 영상 압축을 위한 차세대 영상 압축 기술 표준을 제정하고자 활발히 노력하고 있다.Each organization, called ISO / ISE Moving Picture Experts Group (MPEG) and ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG), organized Joint Collaborative Team on Video Coding (JCV-VC) Video compression standard technology, HEVC (High Efficiency Video Coding) / ITU-T H.265. ISO / ISE MPEG and ITU-T VCEG have been organizing JVET (Joint Video Exploration Team) at the 22nd JCT-VC Geneva Conference in order to respond to the trend of high-definition video becoming popularized by the rapid development of information and communication technology. , We are actively striving to establish the next generation image compression technology standard for image compression of UHD image quality (Ultra High Definition) which is clearer than HD (High Definition) image quality.

한편, 기존의 비디오 압축 표준 기술에 따르면, 부호화할 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하고, 예측 블록과 현재 블록의 차분값을 부호화함으로써 부호화되는 데이터량을 줄이고 있는데, 이러한 예측 기술에는 동일한 화면 내에서 공간적으로 인접한 블록과의 유사성을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측 방법과, 시간적으로 인접한 화면 내의 블록과의 유사성을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 화면 간 예측 방법이 있다.Meanwhile, according to the existing video compression standard technology, a prediction block for a current block to be encoded is generated, and a difference value between a prediction block and a current block is encoded, thereby reducing the amount of data to be coded. An intra prediction method for generating a prediction block for a current block using similarity with a spatially adjacent block and an inter prediction method for generating a prediction block for a current block using similarity between temporally adjacent blocks .

그러나, 종래의 화면 내 예측 방법은 이웃 블록의 특성은 고려하지 않고 예측을 수행하기 때문에 동일한 예측 블록이 생성됨에도 부호화 신호가 달라지는 문제가 있고, 이것은 불필요한 데이터를 야기할 수 있다. 따라서, 더 효율적인 화면 내 예측 방법을 통해 영상 압축 데이터를 줄일 수 있는 방법이 필요한 실정이다.However, since the conventional intra-picture prediction method performs prediction without considering the characteristics of neighboring blocks, there is a problem that a coded signal varies even though the same prediction block is generated, which may cause unnecessary data. Accordingly, there is a need for a method capable of reducing image compression data through a more efficient intra-picture prediction method.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 영상 복호화 장치에서 수행되는 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an intra prediction method considering redundancy of a prediction block performed in an image decoding apparatus.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 영상 복호화 장치에서 수행되는 화면 내 예측 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an intra prediction method performed by an image decoding apparatus.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to solve the above problems and provide an image decoding apparatus which performs intra prediction in consideration of redundancy of a prediction block.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 영상 복호화 장치에서 수행되는 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an intra prediction method considering redundancy of a prediction block performed in an image decoding apparatus.

여기서 영상 복호화 장치에서 수행되는 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법은, 현재 블록과 인접한 복수의 이웃 블록의 참조 가능성을 판단하는 단계, 판단된 참조 가능성에 기초하여 상기 복수의 이웃 블록에 속하는 참조 화소들을 구성하는 단계 및 상기 참조 화소들을 참조하여 화면 내 예측 모드에 따른 화면 내 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Here, an intra-frame prediction method considering redundancy of a prediction block performed in an image decoding apparatus includes the steps of: determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to a current block; determining, based on the determined reference possibility, And generating a prediction block for the current block by performing intra-picture prediction according to the intra-picture prediction mode with reference to the reference pixels.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 복수의 화면 내 예측 모드에 따라 생성된 예측 블록들이 서로 동일 또는 유사한지 여부에 따라 상기 참조 화소들을 구성하거나 상기 화면 내 예측 모드를 결정할 수 있다.In the step of constructing the reference pixels, the reference pixels may be configured or the intra-picture prediction mode may be determined according to whether the prediction blocks generated according to the plurality of intra-picture prediction modes are the same or similar to each other.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 이웃 블록이 모두 참조할 수 없는 경우 상기 복수의 화면 내 예측 모드마다 미리 설정된 화소 값을 이용하여 상기 참조 화소들을 구성할 수 있다.The step of constructing the reference pixels may configure the reference pixels by using a pixel value preset for each of the plurality of intra-picture prediction modes when the plurality of neighboring blocks can not all refer to.

여기서 상기 미리 설정된 화소 값은, 상기 복수의 화면 내 예측 모드 각각에 대하여, 표현할 수 있는 최대 화소값을 기준으로 균등한 간격을 갖도록 설정될 수 있다.Here, the predetermined pixel value may be set to have an even interval based on a maximum pixel value that can be expressed for each of the plurality of intra-picture prediction modes.

여기서 상기 미리 설정된 화소 값은, 상기 복수의 화면 내 예측 모드 중에서 예측 블록이 중복되는 두 개 이상의 화면 내 예측 모드 각각에 대하여, 참조 가능한 이웃 블록의 참조 화소들을 이용하여 도출된 제1 화소값을 기준으로 균등 또는 비균등한 간격을 갖도록 설정될 수 있다.Here, the predetermined pixel value may be a reference pixel value obtained by using a reference pixel of a reference neighboring block for each of two or more intra-picture prediction modes in which a prediction block is overlapped among the plurality of intra- And can be set to have uniform or unequal spacing.

여기서 상기 제1 화소값은, 상기 참조 가능한 이웃 블록의 참조 화소들의 평균 화소값을 의미할 수 있다.Here, the first pixel value may mean an average pixel value of the reference pixels of the referable neighboring block.

여기서 상기 복수의 화면 내 예측 모드에 따라 생성된 예측 블록들이 서로 동일 또는 유사한지 여부는, 상기 예측 블록들의 SAD(Sum of Absolute Difference)가 임계값 이하인지 여부에 따라 결정될 수 있다.Here, whether or not the prediction blocks generated according to the plurality of intra prediction modes are the same or similar may be determined according to whether the sum of absolute differences (SAD) of the prediction blocks is less than or equal to a threshold value.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 이웃 블록이 모두 참조 불가능한 경우, 미리 설정된 화면 내 예측 모드에 따라 예측 블록을 생성할 수 있다.The step of constructing the reference pixels may generate a prediction block according to a predetermined intra-picture prediction mode when all of the plurality of neighboring blocks are unreferable.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 화면 내 예측 모드 중에서 예측 블록이 중복되는 두 개 이상의 화면 내 예측 모드들을 대표하는 화면 내 예측 모드에 따라 예측 블록을 생성할 수 있다.Here, the step of constructing the reference pixels may generate a prediction block according to an intra-picture prediction mode representing two or more intra-picture prediction modes in which the prediction block is overlapped among the plurality of intra-picture prediction modes.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 영상 복호화 장치에서 수행되는 화면 내 예측 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an intra prediction method performed by an image decoding apparatus.

영상 복호화 장치에서 수행되는 화면 내 예측 방법은, 현재 블록과 인접한 복수의 이웃 블록의 참조 가능성을 판단하는 단계, 판단된 참조 가능성에 기초하여 상기 복수의 이웃 블록에 속하는 참조 화소들을 구성하는 단계 및 상기 참조 화소들을 참조하여 화면 내 예측 모드에 따른 화면 내 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.An intra-picture prediction method performed in an image decoding apparatus includes the steps of: determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to a current block; constructing reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks based on the determined reference possibility; Intra prediction in accordance with an intra prediction mode with reference to the reference pixels to generate a prediction block for the current block.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 참조할 수 있는 적어도 하나 이상의 이웃 블록에 속하는 참조 화소를 이용한 내삽(Interpolation) 또는 선형 외삽(Linear Extrapolation)을 수행하여 참조할 수 없는 이웃 블록의 참조 화소를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of constructing the reference pixels may include interpolating or linear extrapolation using a reference pixel belonging to at least one neighboring block that can be referred to to construct a reference pixel of a neighboring block that can not be referred to .

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 이웃 블록 중에서 참조할 수 있는 제1 블록과 제2 블록을 이용하여, 상기 복수의 이웃 블록 중에서 참조가 제한되는 제3 블록 내에 속하는 참조 화소를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of constructing the reference pixels comprises the steps of constructing a reference pixel belonging to a third block whose reference is restricted among the plurality of neighboring blocks by using a first block and a second block which can be referred to from among the plurality of neighboring blocks .

여기서 상기 제3 블록은 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록과 인접할 수 있다.The third block may be adjacent to the first block and the second block.

여기서 상기 제3 블록 내에 속하는 참조 화소는, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록에 속하는 화소들을 이용한 내삽(Interpolation)을 수행하여 획득될 수 있다.Here, a reference pixel belonging to the third block may be obtained by performing interpolation using pixels belonging to the first block and the second block.

여기서 상기 제3 블록 내에 속하는 참조 화소는, 상기 제1 블록에 속하는 화소 중에서 상기 제3 블록에 인접한 화소 및, 상기 제2 블록에 속하는 화소들 중에서 상기 제3 블록에 인접한 화소를 이용한 내삽(Interpolation)을 수행하여 획득될 수 있다.Wherein the reference pixels belonging to the third block are interpolated using pixels adjacent to the third block among the pixels belonging to the first block and pixels adjacent to the third block among pixels belonging to the second block, . &Lt; / RTI >

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 이웃 블록 중에서 참조할 수 있는 제4 블록을 이용하여, 상기 복수의 이웃 블록 중에서 참조가 제한되고, 상기 제4 블록과 인접한 제5 블록에 속하는 참조 화소를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.Herein, the reference pixels may be configured such that a reference is limited among the plurality of neighboring blocks by using a fourth block that can be referred to among the plurality of neighboring blocks, and a reference to a fifth block adjacent to the fourth block And constituting the pixel.

여기서 상기 제5 블록에 속하는 참조 화소는, 상기 제4 블록의 참조 화소들 중에서 양끝에 위치한 두 개의 화소를 이용한 선형 외삽을 수행하여 획득될 수 있다.Here, the reference pixel belonging to the fifth block may be obtained by performing a linear extrapolation using two pixels located at both ends of the reference pixels of the fourth block.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image decoding apparatus for performing intra prediction in consideration of redundancy of a prediction block.

여기서 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor) 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다.Here, an image decoding apparatus for performing intra prediction in consideration of redundancy of a prediction block includes at least one processor and a memory for storing instructions for instructing the at least one processor to perform at least one step and a memory.

여기서 상기 적어도 하나의 단계는, 현재 블록과 인접한 복수의 이웃 블록의 참조 가능성을 판단하는 단계, 판단된 참조 가능성에 기초하여 상기 복수의 이웃 블록에 속하는 참조 화소들을 구성하는 단계 및 상기 참조 화소들을 참조하여 화면 내 예측 모드에 따른 화면 내 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the at least one step comprises the steps of: determining referenceability of a plurality of neighboring blocks adjacent to a current block; constructing reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks based on the determined referenceability; And performing intra-frame prediction according to the intra-frame prediction mode to generate a prediction block for the current block.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 이웃 블록이 모두 참조할 수 없는 경우 상기 복수의 화면 내 예측 모드마다 미리 설정된 화소 값을 이용하여 상기 참조 화소들을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of constructing the reference pixels may comprise constructing the reference pixels using a pixel value preset for each of the plurality of intra-picture prediction modes when the plurality of neighboring blocks can not all refer to.

상기와 같은 본 발명에 따른 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법 및 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치를 이용할 경우에는 예측 블록이 중복되는 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보의 비트수를 감소시키거나 참조화소 구성을 달리함으로써 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.In case of using the intra prediction method considering the redundancy of the prediction block according to the present invention and the image decoding apparatus performing intra prediction, the number of bits of the information indicating the intra prediction mode in which the prediction block overlaps is reduced Or the encoding / decoding efficiency can be improved by changing the reference pixel configuration.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 및 복호화 시스템에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치에 대한 구성도이다.
도 4는 HEVC에서의 화면 내 예측 모드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 모드 중 수직 방향에 따른 화면 내 예측 모드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5b은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 모드 중 수평 방향에 따른 화면 내 예측 모드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록 내에 속하는 인접 화소들 중 참조 화소로 사용할 수 없는 경우를 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록의 부호화 모드에 따라 참조 가능 여부를 결정하는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록의 부호화 여부에 따라 참조 가능 여부를 결정하는 예시도이다.
도 9a는 수평 모드에서 모든 이웃 블록의 화소를 참조 화소로 이용할 수 없을 때 참조 화소를 구성하는 방법에 대한 예시도이다.
도 9b는 수직 모드에서 모든 이웃 블록의 화소를 참조 화소로 이용할 수 없을 때 참조 화소를 구성하는 방법에 대한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 블록이 중복되는 경우에 화면 내 예측 모드에 따라 설정되는 화소값에 대한 예시도이다.
도 11a은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록의 일부가 참조할 수 없는 블록일 때의 참조 화소 구성 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11b는 도 11a에 따라 구성된 참조화소들을 이용하여 동일한 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측에 대한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 예측 블록이 중복지되지 않는 경우에 따른 참조 화소 구성 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법에 대한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치에 대한 구성도이다.1 is a conceptual diagram of an image encoding and decoding system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram for explaining the intra prediction mode in the HEVC.
FIG. 5A is an exemplary diagram for explaining an intra prediction mode according to a vertical direction of an intra prediction mode according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 5B is an exemplary diagram illustrating an intra prediction mode according to the horizontal direction among the intra prediction modes according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a case where the intra prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention can not be used as a reference pixel among adjacent pixels belonging to a neighboring block.
FIG. 7 is an exemplary diagram for determining whether reference is possible according to a coding mode of a neighboring block in the intra-frame prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exemplary diagram for determining whether or not reference is possible according to the coding of a neighboring block in the intra-frame prediction method according to an embodiment of the present invention.
9A is an exemplary view illustrating a method of constructing a reference pixel when all neighboring block pixels are not available as reference pixels in the horizontal mode.
9B is an exemplary diagram illustrating a method of constructing a reference pixel when all neighboring block pixels can not be used as reference pixels in the vertical mode.
10 is an exemplary diagram illustrating pixel values set according to an intra prediction mode when a prediction block is overlapped according to an embodiment of the present invention.
11A is a diagram illustrating an exemplary method of constructing a reference pixel when a block of a neighboring block can not be referred to in the intra prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention.
11B is an exemplary diagram illustrating an intra prediction in which the same prediction block is generated using the reference pixels constructed according to FIG. 11A.
12 is a diagram illustrating an exemplary method of constructing a reference pixel according to an intra prediction method according to an embodiment of the present invention when a prediction block is not overlapped.
13 is a flowchart illustrating an intra prediction method considering redundancy of a prediction block according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram of an image decoding apparatus for performing intra prediction in consideration of redundancy of a prediction block according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

통상적으로 영상은 일련의 정지 영상(Still Image)으로 구성될 수 있으며, 이 정지 영상들은 GOP(Group of Pictures) 단위로 구분될 수 있고, 각 정지 영상을 픽쳐(Picture)라고 지칭할 수 있다. 이때, 픽쳐는 프로그레시브(Progressive) 신호, 인터레이스(Interlace) 신호에서의 프레임(Frame), 필드(Field) 중 하나를 나타낼 수 있고, 부호화/복호화가 프레임 단위로 수행될 경우 영상은 '프레임', 필드 단위로 수행될 경우 '필드'로 나타낼 수 있다. 본 발명에서는 프로그레시브 신호를 가정하고 설명하지만, 인터레이스 신호에도 적용 가능할 수 있다. 상위 개념으로는 GOP, 시퀀스(Sequence)등의 단위가 존재할 수 있으며, 또한, 각 픽쳐는 슬라이스, 타일, 블록 등과 같은 소정의 영역으로 분할될 수 있다. 또한, 하나의 GOP에는 I 픽쳐, P 픽쳐, B 픽쳐 등의 단위가 포함될 수 있다. I 픽쳐는 참조 픽쳐를 사용하지 않고 자체적으로 부호화/복호화되는 픽쳐를 의미할 수 있으며, P 픽쳐와 B 픽쳐는 참조 픽쳐를 사용하여 움직임 추정(Motion Estimation) 및 움직임 보상(Motion Compensation) 등의 과정을 수행하여 부호화/복호화 하는 픽쳐를 의미할 수 있다. 일반적으로 P 픽쳐의 경우 I 픽쳐와 P 픽쳐를 참조 픽쳐로써 이용할 수 있으며, B 픽쳐의 경우 I 픽쳐와 P 픽쳐를 참조 픽쳐를 이용할 수 있으나, 이는 부호화/복호화의 설정에 의해 위의 정의 또한 변경될 수 있다. Generally, an image may be composed of a series of still images. The still images may be divided into GOP (Group of Pictures) units, and each still image may be referred to as a picture. At this time, the picture may indicate one of a progressive signal, a frame in the interlace signal, and a field. When the encoding / decoding is performed on a frame-by-frame basis, If it is performed in units, it can be expressed as 'field'. In the present invention, it is assumed that a progressive signal is assumed, but it may be applicable to an interlace signal. As a higher concept, a unit such as a GOP and a sequence may exist, and each picture may be divided into predetermined areas such as slices, tiles, blocks, and the like. In addition, a unit of an I picture, a P picture, a B picture, and the like may be included in one GOP. The I picture may be a picture to be encoded / decoded by itself without using a reference picture, and the P picture and the B picture may be subjected to a process such as motion estimation (Motion estimation) and motion compensation (motion compensation) And may be a picture to be encoded / decoded. In general, an I picture and a P picture can be used as a reference picture in the case of a P picture, and a reference picture can be used as an I picture and a P picture in the case of a B picture, but this definition can also be changed by setting of encoding / decoding .

여기서 부호화/복호화하는데 참조되는 픽쳐를 참조 픽쳐(Reference Picture)라고 하며, 참조되는 블록 또는 화소를 참조 블록(Reference Block), 참조 화소(Reference Pixel)라고 한다. 또한, 참조되는 데이터(Reference Data)는 공간 영역(Spatial Domain)의 화소값 뿐만 아니라 주파수 영역(Frequency Domain)의 계수값, 부호화/복호화 과정 중에 생성, 결정되는 다양한 부호화/복호화 정보일 수 있다. 예를 들어, 예측부에서 화면 내 예측 관련 정보 또는 움직임 관련 정보, 변환부/역변환부에서 변환 관련 정보, 양자화부/역양자화부에서 양자화 관련 정보, 부호화부/복호화부에서는 부호화/복호화 관련 정보(문맥 정보), 인루프 필터부에서는 필터 관련 정보 등이 해당될 수 있다.Here, a picture referred to in encoding / decoding is referred to as a reference picture, and a block or pixel to be referred to is referred to as a reference block and a reference pixel. The reference data may be not only the pixel values of the spatial domain but also the coefficient values of the frequency domain and various encoding / decoding information generated and determined during the encoding / decoding process. For example, in the prediction unit, intra prediction information or motion related information, conversion related information in the conversion unit / inverse transform unit, quantization related information in the quantization unit / dequantization unit, and encoding / decoding related information Context information), and filter-related information in the in-loop filter unit.

영상을 이루는 최소 단위는 화소(Pixel)일 수 있으며, 하나의 화소를 표현하는데 사용되는 비트수를 비트 심도(Bit Depth)라고 한다. 일반적으로 비트 심도는 8비트일 수 있으며 부호화 설정에 따라 그 이상의 비트 심도를 지원할 수 있다. 비트 심도는 컬러 공간(Color Space)에 따라 적어도 하나의 비트 심도가 지원될 수 있다. 또한, 영상의 컬러 포맷(Color Format)에 따라 적어도 하나의 컬러 공간으로 구성될 수 있다. 컬러 포맷에 따라 일정 크기를 갖는 1개 이상의 픽쳐 또는 다른 크기를 갖는 1개 이상의 픽쳐로 구성될 수 있다. 예를 들어, YCbCr 4:2:0인 경우 1개의 휘도 성분(본 예에서, Y)과 2개의 색차 성분(본 예에서, Cb/Cr)으로 구성될 수 있으며, 이때 색차 성분과 휘도 성분의 구성 비는 가로, 세로 1:2를 가질 수 있다. 다른 예로, 4:4:4인 경우 가로, 세로 동일한 구성 비를 가질 수 있다. 상기 예처럼 하나 이상의 컬러 공간으로 구성이 되는 경우 픽쳐는 각 컬러 공간으로의 분할을 수행할 수 있다. The minimum unit for forming an image may be a pixel, and the number of bits used to represent one pixel is called a bit depth. In general, the bit depth may be 8 bits and may support more bit depths depending on the encoding settings. The bit depth may be supported by at least one bit depth depending on the color space. Also, it may be configured as at least one color space according to the color format of the image. One or more pictures having a predetermined size or one or more pictures having different sizes according to a color format. For example, in the case of YCbCr 4: 2: 0, it may be composed of one luminance component (Y in this example) and two chrominance components (Cb / Cr in this example) The composition ratio may have a width of 1: 2. As another example, in the case of 4: 4: 4, it may have the same composition ratio in the horizontal and vertical directions. If it is composed of more than one color space as in the above example, the picture can perform the division into each color space.

본 발명에서는 일부 컬러 포맷(본 예에서, YCbCr)의 일부 컬러 공간(본 예에서, Y)을 기준으로 설명할 것이며, 컬러 포맷에 따른 다른 컬러 공간(본 예에서, Cb, Cr)에도 동일하거나 비슷한 적용(특정 컬러 공간에 의존적인 설정)을 할 수 있다. 그러나 각 컬러 공간에 부분적인 차이(특정 컬러 공간에 독립적인 설정)를 두는 것 또한 가능할 수 있다. 즉, 각 컬러 공간에 의존적인 설정은 각 성분의 구성 비(예를 들어, 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 등에 따라 결정)에 비례하거나 의존적인 설정을 갖는 것으로 의미할 수 있고, 각 컬러 공간에 독립적인 설정은 각 성분의 구성 비에 관계없거나 독립적으로 해당 컬러 공간만의 설정을 갖는 것으로 의미할 수 있다. 본 발명에서는 부/복호화기에 따라 일부 구성에 대해서는 독립적인 설정을 갖거나 의존적인 설정을 가질 수 있다.In the present invention, some color spaces (Y in this example) of some color formats (YCbCr in this example) will be described, and the same color space (Cb, Cr in this example) Similar applications (settings dependent on a specific color space) can be made. However, it may also be possible to place a partial difference (an independent setting for a specific color space) in each color space. That is, the setting depending on each color space has a setting proportional to or dependent on the composition ratio of each component (for example, determined by 4: 2: 0, 4: 2: 2, 4: 4: 4, And the setting independent of each color space can be regarded as having a setting of only the corresponding color space regardless of the constituent ratio of each element or independently. In the present invention, depending on the subdecoder, the subdecoder may have an independent setting for some of the configurations or may have a dependent setting.

영상 부호화 과정에서 필요한 설정 정보 또는 구문 요소(Syntax Element)는 비디오, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, 블록 등의 단위 수준에서 정해질 수 있으며 이는 VPS(Video Parameter Set), SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter Set), Slice Header, Tile Header, Block Header 등과 같은 단위로 비트스트림에 수록되어 복호화기로 전송될 수 있고, 복호화기에서는 동일 수준의 단위에서 파싱(Parsing)하여 부호화기에서 전송된 설정 정보를 복원하여 영상 복호화 과정에 사용할 수 있다. 또한, SEI(Supplement Enhancement Information) 또는 메타 데이터(Metadata) 등의 형태로 관련 정보를 비트스트림으로 전송하고 파싱하여 사용할 수 있다. 각 파라미터 세트는 고유의 아이디값을 갖고 있으며, 하위 파라미터 세트에서는 참조할 상위 파라미터 세트의 아이디값을 가질 수 있다. 예를 들어, 하위 파라미터 세트에서 하나 이상의 상위 파라미터 세트 중 일치하는 아이디값을 갖는 상위 파라미터 세트의 정보를 참조할 수 있다. 위에서 언급된 다양한 단위의 예 중 어떤 하나의 단위가 하나 이상의 다른 단위를 포함하는 경우에 해당하는 단위는 상위 단위, 포함되는 단위는 하위 단위라 칭할 수 있다. Syntax elements required in the image coding process can be defined at a unit level such as video, sequence, picture, slice, tile, block, and the like, and it may be a VPS (Video Parameter Set), SPS (Sequence Parameter Set) A picture parameter set (PPS), a slice header, a tile header, a block header, or the like, and transmitted to a decoder. The decoder parses the setting information in units of the same level, And can be used in the image decoding process. In addition, related information can be transmitted and parsed in the form of SEI (Supplement Enhancement Information) or Metadata in a bit stream. Each parameter set has a unique ID value, and in the lower parameter set, it can have an ID value of an upper parameter set to be referred to. For example, information of an upper parameter set having a matching ID value among one or more higher parameter sets in the lower parameter set may be referred to. In the case where any one of the examples of various units mentioned above includes one or more other units, the corresponding unit may be referred to as an upper unit and the included unit may be referred to as a lower unit.

상기 단위에서 발생하는 설정 정보의 경우 해당 단위마다 독립적인 설정에 대한 내용을 포함하거나 이전, 이후 또는 상위 단위 등에 의존적인 설정에 대한 내용을 포함할 수 있다. 여기서 의존적인 설정이란 이전, 이후, 상위 단위의 설정을 따른다는 플래그 정보(예를 들어, 1 비트 플래그로 1이면 따름. 0이면 따르지 않음)로 해당 단위의 설정 정보를 나타내는 것이라 이해될 수 있다. 본 발명에서의 설정 정보는 독립적인 설정에 대한 예를 중심으로 설명을 할 것이나, 현재 단위의 이전, 이후의 단위 또는 상위 단위의 설정 정보에 의존적인 관계에 대한 내용으로의 추가 또는 대체되는 예 또한 포함될 수 있다.In the case of the setting information generated in the unit, the setting information may include contents of independent setting for each unit, or contents related to setting depending on the previous, the next, or the upper unit. Here, it can be understood that the dependent setting indicates the setting information of the corresponding unit with flag information (for example, 1 if the flag is 1, not followed by 0) to follow the setting of the previous unit and then the higher unit. The setting information in the present invention will be described with reference to an example of an independent setting, but an example in which addition or substitution is made to the contents of a relation that relies on setting information of a previous unit, a subsequent unit, or a higher unit of the current unit .

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 및 복호화 시스템에 대한 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an image encoding and decoding system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(105) 및 복호화 장치(100)는 개인용 컴퓨터(PC:Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 스마트폰(Smart Phone), TV 등과 같은 사용자 단말기이거나 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화 또는 복호화를 위해 인터 또는 인트라 예측하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리(memory, 120, 125), 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 프로세서(processor, 110, 115) 등을 구비하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치(105)에 의해 비트스트림으로 부호화된 영상은 실시간 또는 비실시간으로 인터넷, 근거리 무선 통신망, 무선랜망, 와이브로망, 이동통신망 등의 유무선 통신망(Network) 등을 통하거나 케이블, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 통신 인터페이스를 통해 영상 복호화 장치(100)로 전송되어 영상 복호화 장치(100)에서 복호화되어 영상으로 복원되고 재생될 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치(105)에 의해 비트스트림으로 부호화된 영상은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 통하여 영상 부호화 장치(105)에서 영상 복호화 장치(100)로 전달될 수 있다.1, the image encoding apparatus 105 and the decoding apparatus 100 may be implemented as a personal computer (PC), a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP) Player, a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a smart phone, a TV, a server terminal such as an application server and a service server, A communication device such as a communication modem for performing communication with a wired / wireless communication network, a memory (memories 120 and 125) for storing various programs for inter or intra prediction for encoding or decoding an image and memories (memories 120 and 125) And a processor (processor, 110, 115) for controlling the processor. The video encoded by the video encoding apparatus 105 can be transmitted through a wired or wireless communication network such as the Internet, a short-range wireless communication network, a wireless network, a WiBro network, or a mobile communication network in real time or non- And then transmitted to the image decoding apparatus 100 through various communication interfaces such as a serial bus (USB: Universal Serial Bus), etc., decoded by the image decoding apparatus 100, and restored and reproduced as an image. In addition, the image encoded by the image encoding apparatus 105 as a bit stream can be transferred from the image encoding apparatus 105 to the image decoding apparatus 100 via a computer-readable recording medium.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치에 대한 블록도이다.2 is a block diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 영상 부호화 장치(20)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예측부(200), 감산부(205), 변환부(210), 양자화부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 가산부(230), 필터부(235), 복호화 픽쳐 버퍼(240) 및 엔트로피 부호화부(245)를 포함할 수 있다.2, the image encoding apparatus 20 according to the present embodiment includes a predictor 200, a subtractor 205, a transformer 210, a quantizer 215, an inverse quantizer 220, An inverse transform unit 225, an adder 230, a filter unit 235, a decoded picture buffer 240, and an entropy encoding unit 245.

예측부(200)는 화면 내 예측을 수행하는 화면 내 예측부와 화면 간 예측을 수행하는 화면 간 예측부를 포함할 수 있다. 화면 내 예측은 현재 블록의 인접한 블록의 화소를 이용하여 공간적인 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있고, 화면 간 예측은 참조 영상으로부터 현재 블록과 가장 매치가 되는 영역을 찾아 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 해당 단위(부호화 단위 또는 예측 단위)에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어떤 방식을 사용할 지에 대한 것을 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예를 들어, 화면 내 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 영상 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 부/복호화 설정에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 예측 방법, 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수 있다.The prediction unit 200 may include an intra prediction unit for performing intra prediction and an inter prediction unit for performing inter prediction. Intra prediction can generate a prediction block by performing spatial prediction using pixels of adjacent blocks of the current block. In inter-prediction, motion compensation is performed by searching an area that is most matched with the current block from the reference image A prediction block can be generated. (Intra prediction) mode, a motion vector, a motion vector, and the like) for the corresponding unit (coding unit or prediction unit) Video, etc.). At this time, the processing unit to be predicted, the prediction method, and the processing unit in which the concrete contents are determined can be determined according to the subdecryption setting. For example, the prediction method, the prediction mode, and the like are determined as a prediction unit, and the prediction can be performed in units of conversion.

감산부(205)는 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔차 블록을 생성한다. 즉, 감산부(205)는 부호화하고자 하는 현재 블록의 각 화소의 화소값과 예측부를 통해 생성된 예측 블록의 각 화소의 예측 화소값의 차이를 계산하여 블록 형태의 잔차 신호인 잔차 블록을 생성한다.Subtraction unit 205 subtracts the prediction block from the current block to generate a residual block. That is, the subtractor 205 calculates the difference between the pixel value of each pixel of the current block to be encoded and the predicted pixel value of each pixel of the predictive block generated through the predictor to generate a residual block, which is a residual signal of a block form .

변환부(210)는 잔차 블록을 주파수 영역으로 변환하여 잔차 블록의 각 화소값을 주파수 계수로 변환한다. 여기서, 변환부(210)는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 기반의 변환(DCT Based Transform), 이산 사인 변환 기반의 변환(DST Based Transform), 카루넨 루베 변환 기반의 변환(KLT Based Transform) 등과 같은 공간축의 화상 신호를 주파수축으로 변환하는 다양한 변환 기법을 이용하여 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있는데, 주파수 영역으로 변환된 잔차 신호가 주파수 계수가 된다. 변환은 1차원 변환 매트릭스에 의해 변환될 수 있다. 수평, 수직 단위로 각 변환 매트릭스가 적응적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측의 경우, 예측 모드가 수평일 경우에는 수직 방향으로는 DCT 기반의 변환 매트릭스가, 수평 방향으로는 DST 기반의 변환 매트릭스가 사용될 수도 있다. 수직일 경우에는 수평 방향으로는 DCT 기반의 변환 매트릭스가, 수직 방향으로는 DST 기반의 변환 매트릭스가 사용될 수 있다. The transform unit 210 transforms the residual block into a frequency domain and transforms each pixel value of the residual block into a frequency coefficient. Here, the transforming unit 210 transforms the transformed transformed transformed data into transformed transformed transform coefficients based on Hadamard Transform, DCT Based Transform, DST Based Transform, and KLT Based Transform Transform) can be transformed into a frequency domain by using various transformation techniques for transforming an image signal of a spatial axis into a frequency domain. The residual signal transformed into the frequency domain is a frequency coefficient. The transform can be transformed by a one-dimensional transform matrix. Each transformation matrix can be adaptively used in horizontal and vertical units. For example, in the case of intra prediction, if the prediction mode is horizontal, a DCT-based transformation matrix may be used in the vertical direction and a DST-based transformation matrix may be used in the horizontal direction. In the case of vertical, a DCT-based transformation matrix may be used in the horizontal direction and a DST-based transformation matrix may be used in the vertical direction.

양자화부(215)는 변환부(210)에 의해 주파수 영역으로 변환된 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 양자화한다. 여기서, 양자화부(215)는 변환된 잔차 블록을 데드존 균일 경계 양자화(Dead Zone Uniform Threshold Quantization), 양자화 가중치 매트릭스(Quantization Weighted Matrix) 또는 이를 개량한 양자화 기법 등을 사용하여 양자화할 수 있다. 이는1개 이상의 양자화 기법을 후보로 둘 수 있으며 부호화 모드, 예측 모드 정보 등에 의해 결정될 수 있다. The quantization unit 215 quantizes the residual block having the frequency coefficients converted into the frequency domain by the transform unit 210. Here, the quantization unit 215 may quantize the transformed residual block using Dead Zone Uniform Threshold Quantization, a Quantization Weighted Matrix, or an improved quantization technique. It can be set to one or more quantization schemes as candidates and can be determined by encoding mode, prediction mode information, and the like.

엔트로피 부호화부(245)는 생성된 양자화 주파수 계수열을 다양한 스캔 방식에 따라 스캔하여 양자화 계수열을 생성하고, 이를 엔트로피 부호화 기법 등을 이용하여 부호화 함으로써 출력한다. 스캔 패턴은 지그재그, 대각선, 래스터(raster) 등 다양한 패턴들 중 하나로 설정할 수 있다.The entropy encoding unit 245 scans the generated quantization frequency coefficient sequence according to various scanning methods to generate a quantization coefficient sequence, and outputs the quantization coefficient sequence using an entropy encoding technique or the like. The scan pattern can be set to one of various patterns such as zigzag, diagonal, and raster.

역양자화부(220)는 양자화부(215)에 의해 양자화된 잔차 블록을 역 양자화한다. 즉, 양자화부(220)는 양자화 주파수 계수열을 역양자화하여 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성한다.The inverse quantization unit 220 inversely quantizes the residual block quantized by the quantization unit 215. That is, the quantization unit 220 dequantizes the quantized frequency coefficient sequence to generate a residual block having a frequency coefficient.

역변환부(225)는 역양자화부(220)에 의해 역양자화된 잔차 블록을 역변환한다. 즉, 역변환부(225)는 역양자화된 잔차 블록의 주파수 계수들을 역변환하여 화소값을 갖는 잔차 블록, 즉 복원된 잔차 블록을 생성한다. 여기서, 역변환부(225)는 변환부(210)에서 사용한 변환한 방식을 역으로 사용하여 역변환을 수행할 수 있다.The inverse transform unit 225 inversely transforms the inversely quantized residual block by the inverse quantization unit 220. That is, the inverse transform unit 225 inversely transforms the frequency coefficients of the inversely quantized residual block to generate a residual block having a pixel value, that is, a reconstructed residual block. Here, the inverse transform unit 225 may perform the inverse transform using the inverse transform used in the transform unit 210.

가산부(230)는 예측부(200)에서 예측된 예측 블록과 역변환부(225)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 복원된 현재 블록은 복호화 픽쳐 버퍼(240)에 참조 픽쳐(또는 참조 블록)로서 저장되어 현재 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록, 다른 픽쳐를 부호화할 때 참조 픽쳐로서 사용될 수 있다.The adder 230 restores the current block by adding the predicted block predicted by the predictor 200 and the residual block reconstructed by the inverse transform unit 225. [ The restored current block is stored in the decoded picture buffer 240 as a reference picture (or a reference block), and can be used as a reference picture when coding a next block or another block or another picture in the current block.

필터부(235)는 디블록킹 필터, SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 등의 하나 이상의 후처리 필터 과정을 포함할 수 있다. 디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. ALF는 디블록킹 필터를 통해 블록이 필터링된 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. SAO는 디블록킹 필터가 적용된 잔차 블록에 대하여, 화소 단위로 원본 영상과의 오프셋 차이를 복원하며, 밴드 오프셋(Band offset), 에지 오프셋 등의 형태로 적용될 수 있다. 이와 같은 후처리 필터는 복원된 픽쳐 또는 블록에 적용될 수 있다. The filter unit 235 may include one or more post-processing filter processes such as a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF). The deblocking filter can remove block distortion occurring at the boundary between the blocks in the reconstructed picture. The ALF can perform filtering based on a comparison between the reconstructed image and the original image after the block is filtered through the deblocking filter. SAO restores the offset difference from the original image on a pixel-by-pixel basis with respect to the residual block to which the deblocking filter is applied, and can be applied in the form of a band offset and an edge offset. Such a post-processing filter may be applied to the restored picture or block.

복호화 픽쳐 버퍼(240)는 필터부(235)를 통해 복원된 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있다. 복호화 픽쳐 버퍼(240)에 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행하는 예측부(200)에 제공될 수 있다.The decoded picture buffer 240 may store a restored block or picture through the filter unit 235. [ The restored block or picture stored in the decoded picture buffer 240 may be provided to the predictor 200 that performs intra-picture prediction or inter-picture prediction.

도면에 도시 하지 않았지만 분할부가 더 포함될 수 있으며, 분할부를 통해 다양한 크기의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 이때, 부호화 단위는 컬러 포맷에 따라 복수개의 부호화 블록으로 구성(예를 들어, 하나의 휘도 부호화 블록, 둘의 색차 부호화 블록 등)될 수 있다. 설명의 편의를 위해 하나의 컬러 성분 단위를 가정하여 설명한다. 부호화 블록은 M×M(예를 들어, M은 4, 8, 16, 32, 64, 128 등)과 같은 가변 크기를 가질 수 있다. 또는, 분할 방식(예를 들어, 트리 기반의 분할. 쿼드 트리 분할, 바이너리 트리 분할 등)에 따라 부호화 블록은 M×N(예를 들어, M과 N은 4, 8, 16, 32, 64, 128 등)과 같은 가변 크기를 가질 수 있다. 이때, 부호화 블록은 화면 내 예측, 화면 간 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화 등의 기초가 되는 단위일 수 있다. 본 발명에서는 분할 방식에 따라 동일한 크기 및 형태를 갖는 복수 개의 서브 블록이 획득되는 가정 하에 설명하지만, 비대칭적인 서브 블록(예를 들어, 바이너리 트리의 경우 4M × 4N은 3M × 4N과 M × 4N 또는 4M × 3N과 4M × N 등으로 분할)을 갖는 경우로의 적용 또한 가능할 수 있다. 이때, 비대칭적인 서브 블록은 대칭적인 서브 블록을 획득하는 분할 방식에 부/복호화 설정에 따라 추가적으로 지원 여부가 결정되는 정보에 의해 지원될 수 있다.Although not shown in the figure, a division unit may be further included, and the division unit may be divided into coding units of various sizes. At this time, the encoding unit may be composed of a plurality of encoding blocks (for example, one luminance encoding block, two color difference encoding blocks, etc.) according to the color format. For ease of explanation, one color component unit is assumed. The encoding block may have variable sizes such as MxM (e.g., M is 4, 8, 16, 32, 64, 128, etc.). Alternatively, according to a division scheme (for example, a tree-based division, a quad tree division, a binary tree division, or the like), an encoding block is M × N (for example, M and N are 4, 8, 16, 32, 64, 128, etc.). At this time, the encoded block may be a unit that is a basis for intra-picture prediction, inter-picture prediction, conversion, quantization, entropy coding, and the like. In the present invention, although it is described under the assumption that a plurality of sub-blocks having the same size and shape are obtained according to the division method, asymmetric sub-blocks (for example, 4M x 4N for 3M x 4N and M x 4N or 4M x 3N and 4M x N, etc.). At this time, the asymmetric sub-block can be supported by the information for determining whether or not the sub-block is additionally supported according to the sub-decoding setting in the dividing scheme for obtaining symmetric sub-blocks.

부호화 블록(M×N)의 분할은 재귀적인 트리 기반의 구조를 가질 수 있다. 이때, 분할 여부는 분할 플래그(예를 들어, 쿼드 트리 분할 플래그, 바이너리 분할 플래그)를 통해 나타낼 수 있다. 예를 들어, 분할 깊이(Depth)가 k인 부호화 블록의 분할 플래그가 0인 경우 부호화 블록의 부호화는 분할 깊이가 k인 부호화 블록에서 수행되며, 분할 깊이가 k인 부호화 블록의 분할 플래그가 1인 경우 부호화 블록의 부호화는 분할 방식에 따라 분할 깊이가 k+1인 4개의 서브 부호화 블록(쿼드 트리 분할) 또는 2개의 서브 부호화 블록(바이너리 트리 분할)에서 수행된다. 이때, 블록의 크기는 4개의 부호화 블록의 경우 (M >> 1) × (N >> 1)이고, 2개의 부호화 블록의 경우 (M >> 1) × N 또는 M × (N >>1)일 수 있다. 상기 서브 부호화 블록은 다시 부호화 블록(k+1)으로 설정되어 상기 과정을 거쳐 서브 부호화 블록(k+2)으로 분할될 수 있다. 이때, 쿼드 트리 분할의 경우 하나의 분할 플래그(예를 들어, 분할 여부 플래그)가 지원될 수 있고, 바이너리 트리 분할의 경우 적어도 하나(최대 2개)의 플래그(예를 들어, 분할 여부 플래그에 추가적으로 분할 방향 플래그<가로 또는 세로. 선행하는 상위 또는 이전 분할 결과에 따라 일부 경우에 생략가능>)가 지원될 수 있다.The division of an encoding block (MxN) may have a recursive tree-based structure. At this time, whether or not division is possible can be indicated by a division flag (for example, a quadtree division flag and a binary division flag). For example, when the division flag of the coding block having the division depth k is 0, the coding block is encoded in the coding block having the division depth k. If the division flag of the coding block having the division depth k is 1 The encoding of the encoding block is performed in four sub-encoding blocks (quad tree segmentation) or two sub-encoding blocks (binary tree segmentation) with a division depth of k + 1 according to the division method. In this case, the size of the block is (M >> 1) × (N >> 1) in the case of four encoding blocks and (M >> 1) × N or M × (N >> 1) Lt; / RTI > The sub-encoding block is set as a coding block (k + 1) and divided into sub-coding blocks (k + 2) through the above process. At this time, one partition flag (e.g., partitioning flag) may be supported in the case of a quadtree partition, and at least one (at most two) flags in the case of a binary tree partition (for example, Split direction flags <horizontally or vertically, depending on the preceding or previous splitting result, may be omitted in some cases) may be supported.

블록 분할은 최대 부호화 블록에서 시작하여 최소 부호화 블록까지 진행할 수 있다. 또는, 최소 분할 깊이에서 시작하여 최대 분할 깊이까지 진행할 수 있다. 즉, 블록의 크기가 최소 부호화 블록 크기에 도달하거나 분할 깊이가 최대 분할 깊이에 도달할 때까지 재귀적으로 분할을 수행할 수 있다. 이때, 부/복호화 설정(예를 들어, 영상<슬라이스, 타일> 타입<I/P/B>, 부호화 모드<Intra/Inter>, 색차 성분<Y/Cb/Cr> 등)에 따라 최대 부호화 블록의 크기와 최소 부호화 블록의 크기, 최대 분할 깊이가 적응적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 블록은 128×128일 때, 쿼드 트리 분할은 8×8 ~ 128×128 범위에서 수행될 수 있고, 바이너리 트리 분할은 4×4 ~ 32×32범위와 최대 분할 깊이 3인 경우에 수행될 수 있다. 또는, 쿼드 트리 분할은 8×8 ~ 128×128 범위에서 수행될 수 있고, 바이너리 트리 분할은 4×4 ~ 128×128 범위와 최대 분할 깊이 3인 경우에 수행될 수 있다. 전자의 경우 I 영상 타입(예를 들어, 슬라이스), 후자의 경우 P나 B 영상 타입에서의 설정일 수 있다. 상기 예에서 설명된 것과 같이 최대 부호화 블록의 크기, 최소 부호화 블록의 크기, 최대 분할 깊이 등과 같은 분할 설정은 분할 방식에 따라 공통되거나 또는 개별적으로 지원될 수 있다.The block division starts from the maximum encoding block and can proceed to the minimum encoding block. Alternatively, it may proceed from the minimum splitting depth to the maximum splitting depth. That is, the partitioning can be performed recursively until the block size reaches the minimum coding block size or the division depth reaches the maximum division depth. At this time, in accordance with the sub / decoding setting (for example, image <slice, tile> type <I / P / B>, coding mode <Intra / Inter>, color difference component <Y / Cb / Cr> The size of the minimum coding block, and the maximum division depth can be adaptively set. For example, when the maximum coded block is 128 × 128, the quadtree partitioning can be performed in the range of 8 × 8 to 128 × 128, the binary tree partitioning can be performed in the range of 4 × 4 to 32 × 32, . &Lt; / RTI > Alternatively, the quadtree partitioning may be performed in the range of 8 x 8 to 128 x 128, and the binary tree partitioning may be performed in the range of 4 x 4 to 128 x 128 and the maximum division depth of 3. In the former case, it may be an I picture type (for example, a slice), and in the latter case, a P or B picture type. As described in the above example, the division setting such as the size of the maximum coding block, the size of the minimum coding block, and the maximum division depth can be shared or individually supported according to the division method.

복수의 분할 방식이 지원되는 경우 각 분할 방식의 블록 지원 범위 내에서 분할이 수행되며, 각 분할 방식의 블록 지원 범위가 겹치는 경우에는 분할 방식의 우선 순위가 존재할 수 있다. 예를 들어, 쿼드 트리 분할이 바이너리 트리 분할을 선행할 수 있다. 또한, 복수의 분할 방식이 지원되는 경우 선행하는 분할의 결과에 따라 후행하는 분할의 수행 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 선행하는 분할의 결과가 분할을 수행함을 나타낼 경우 후행하는 분할은 수행하지 않고 선행한 분할에 따라 분할된 서브 부호화 블록이 다시 부호화 블록으로 설정되어 분할을 수행할 수 있다. If a plurality of partitioning schemes are supported, the partitioning is performed within the block support range of each partitioning scheme, and if the block support ranges of each partitioning scheme overlap, the priority of the partitioning scheme may exist. For example, a quadtree partition may precede a binary tree partition. Also, if a plurality of division methods are supported, it may be determined whether or not to perform a following division according to the result of the preceding division. For example, if the result of the preceding division indicates that the division is performed, the sub-coding block divided according to the preceding division can be set as the coding block again to perform the division without performing the following division.

또는, 선행하는 분할의 결과가 분할을 수행하지 않음을 나타낼 경우 후행하는 분할의 결과에 따라 분할을 수행할 수 있다. 이때, 후행하는 분할의 결과가 분할을 수행함을 나타낼 경우 분할된 서브 부호화 블록이 다시 부호화 블록으로 설정되어 분할을 수행할 수 있고, 후행하는 분할의 결과가 분할을 수행하지 않음을 나타낼 경우 더 이상의 분할은 수행하지 않는다. 이때, 후행하는 분할 결과가 분할을 수행함을 나타내고 분할된 서브 부호화 블록이 다시 부호화 블록으로 설정되었을 때의 상황도 복수의 분할 방식이 지원되는 경우일 때, 선행하는 분할은 수행하지 않고 후행하는 분할만 지원할 수 있다. 즉, 복수의 분할 방식이 지원되는 경우에 선행하는 분할의 결과가 분할이 수행되지 않음을 나타낼 경우 더 이상 선행의 분할은 수행하지 않음을 의미한다.Alternatively, if the result of the preceding segmentation indicates that the segmentation is not performed, the segmentation may be performed according to the result of the succeeding segmentation. In this case, when the result of the succeeding division indicates that the division is performed, the divided sub-coded blocks may be set as a coding block again to perform division, and if the result of the following division indicates that division is not performed, . At this time, when the succeeding division result indicates that the division is performed and the divided sub-coded blocks are set as the encoding block again, when a plurality of division methods are supported, only the following division . That is, when a plurality of division methods are supported, if the result of the preceding division shows that the division is not performed, it means that the preceding division is no longer performed.

예를 들어, M × N부호화 블록은 쿼드 트리 분할와 바이너리 트리 분할이 가능할 경우 우선 쿼드 트리 분할 플래그를 확인할 수 있고, 상기 분할 플래그가 1인 경우에는 (M >> 1) x (N >> 1) 크기의 4개의 서브 부호화 블록으로 분할이 수행이 되고 상기 서브 부호화 블록은 다시 부호화 블록으로 설정되어 분할(쿼드 트리 분할 또는 바이너리 트리 분할)을 수행할 수 있다. 상기 분할 플래그가 0인 경우에는 바이너리 트리 분할 플래그를 확인할 수 있고, 해당 플래그가 1인 경우에는 (M >> 1) × N 또는 M × (N >> 1) 크기의 2 개의 서브 부호화 블록으로 분할이 수행되고 상기 서브 부호화 블록은 다시 부호화 블록으로 설정되어 분할(바이너리 트리 분할)을 수행할 수 있다. 상기 분할 플래그가 0인 경우에는 분할 과정을 종료하고 부호화를 진행한다.For example, the M × N encoded block can confirm the quad tree division flag when quad tree division and binary tree division are possible, and when the division flag is 1 (M >> 1) x (N >> 1) The sub-encoding block is divided into four sub-encoding blocks of size, and the sub-encoding block is set as the encoding block again to perform the segmentation (quad-tree segmentation or binary tree segmentation). If the division flag is 0, the binary tree division flag can be confirmed. If the flag is 1, the sub-encoding block is divided into two sub-coded blocks of size (M >> 1) × N or M × (N >> 1) Is performed and the sub-encoding block is set as an encoding block again to perform segmentation (binary tree segmentation). If the division flag is 0, the dividing process is terminated and the coding process proceeds.

상기 예를 통해 복수의 분할 방식이 수행되는 경우를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 다양한 분할 방식의 지원 조합이 가능할 수 있다. 예를 들어, 쿼드 트리/바이너리 트리/ 쿼드 트리 + 바이너리 트리 등의 분할 방식이 사용될 수 있다. 이때, 기본의 분할 방식은 쿼드 트리 방식, 추가적인 분할 방식은 바이너리 트리 방식으로 설정할 수 있고, 추가적인 분할 방식의 지원 여부에 대한 정보가 명시적으로 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일 등의 단위에 포함될 수 있다.Although a case where a plurality of division methods are performed through the above example has been described, the present invention is not limited thereto, and various combinations of supporting methods can be possible. For example, a partitioning scheme such as quadtree / binary tree / quadtree + binary tree can be used. In this case, the basic partitioning method can be set to a quad tree method, the additional partitioning method can be set to a binary tree method, and information on whether or not the additional partitioning method is supported can be explicitly included in a unit of a sequence, a picture, a slice, and a tile .

상기 예에서 부호화 블록의 크기 정보, 부호화 블록의 지원 범위, 최대 분할 깊이 등 분할에 관련된 정보는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일 등의 단위에 포함되거나 묵시적으로 결정될 수 있다. 정리하면, 최대 부호화 블록의 크기, 지원되는 블록의 범위, 최대 분할 깊이 등에 의해 허용 가능한 블록의 범위가 정해질 수 있다.In the above example, the information related to the division such as the size information of the encoding block, the support range of the encoding block, the maximum division depth, and the like may be included in the unit of the sequence, picture, slice, tile or the like or implicitly determined. In summary, the range of allowable blocks can be determined by the size of the maximum coded block, the range of supported blocks, the maximum division depth, and the like.

상기 과정을 통해 분할이 수행되어 획득되는 부호화 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측의 최대 크기로 설정될 수 있다. 즉, 블록 분할이 끝난 부호화 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 위해 예측 블록의 분할의 시작 크기일 수 있다. 예를 들어, 부호화 블록이 2M×2N일 경우 예측 블록은 그보다 같거나 작은 2M×2N, M×N의 크기를 가질 수 있다. 또는, 2M×2N, 2M×N, M×2N, M×N의 크기를 가질 수 있다. 또는, 부호화 블록와 동일한 크기로 2M×2N의 크기를 가질 수 있다. 이때, 부호화 블록과 예측 블록이 동일한 크기를 갖는다는 것은 예측 블록의 분할을 수행하지 않고 부호화 블록의 분할을 통해 획득된 크기로 예측을 수행한다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 예측 블록을 위한 분할 정보는 생성되지 않는다는 것을 의미한다. 이와 같은 설정은 변환 블록에도 적용될 수 있으며 분할된 부호화 블록 단위로 변환을 수행할 수도 있다. 즉, 상기 분할 결과에 따라 획득되는 정사각 또는 직사각 형태의 블록이 화면내 예측, 화면간 예측에 사용되는 블록일 수 있고, 잔차 성분에 대한 변환, 양자화에 사용되는 블록일 수 있다.The coding block obtained by performing the division through the above process can be set to the maximum size of intra-picture prediction or inter-picture prediction. That is, the coded block after the block division may be the start size of the division of the prediction block for intra-picture prediction or inter-picture prediction. For example, if the coding block is 2M x 2N, the prediction block may have a size of 2M x 2N, M x N that is equal to or smaller than the prediction block. Alternatively, it may have a size of 2Mx2N, 2MxN, Mx2N, and MxN. Alternatively, it may have the same size as the encoding block and have a size of 2M x 2N. In this case, the fact that the encoding block and the prediction block have the same size may mean that the prediction is performed with the size acquired through the division of the encoding block without performing the division of the prediction block. That is, the partition information for the prediction block is not generated. Such a setting may be applied to a transform block, and the transform may be performed on a divided block basis. That is, the square block or the rectangular block obtained according to the division result may be a block used for intra prediction or inter prediction, or may be a block used for transformation and quantization of residual components.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치에 대한 구성도이다.3 is a block diagram of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 영상 복호화 장치(30)는, 부호화 픽쳐 버퍼(300), 엔트로피 복호화부(305), 예측부(310), 역양자화부(315), 역변환부(320), 가감산기(325), 필터(330), 복호화 픽쳐 버퍼(335)를 포함하여 구성될 수 있다.3, the image decoding apparatus 30 includes an encoding picture buffer 300, an entropy decoding unit 305, a predicting unit 310, an inverse quantization unit 315, an inverse transform unit 320, 325, a filter 330, and a decoded picture buffer 335.

또한, 예측부(310)는 다시 화면 내 예측 모듈 및 화면 간 예측 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the prediction unit 310 may include an intra prediction module and an inter prediction module.

먼저, 영상 부호화 장치(20)로부터 전달된 영상 비트스트림이 수신되면, 부호화 픽쳐 버퍼(300)에 저장될 수 있다.First, when an image bitstream transmitted from the image encoding apparatus 20 is received, the image bitstream can be stored in the encoding picture buffer 300.

엔트로피 복호화부(305)는 비트스트림을 복호화하여 양자화된 계수들, 움직임 벡터들 및 다른 구문(syntax)를 생성할 수 있다. 생성된 데이터는 예측부(310)로 전달될 수 있다.The entropy decoding unit 305 may decode the bitstream to generate quantized coefficients, motion vectors, and other syntax. The generated data may be transmitted to the predicting unit 310.

예측부(310)는 엔트로피 복호화부(305)로부터 전달된 데이터들에 기초하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 복호화된 픽쳐 버퍼(335)에 저장된 참조 영상에 기초하여, 디폴트(default) 구성 기법을 이용한 참조 픽쳐 리스트를 구성할 수도 있다.The prediction unit 310 may generate a prediction block based on the data transmitted from the entropy decoding unit 305. [ At this time, based on the reference image stored in the decoded picture buffer 335, a reference picture list using a default construction technique may be constructed.

역양자화부(315)는 비트스트림으로 제공되어 엔트로피 복호화부(305)에 의해 복호화된 양자화된 변환 계수들을 역양자화할 수 있다.The inverse quantization unit 315 is provided as a bitstream and can dequantize the quantized transform coefficients decoded by the entropy decoding unit 305. [

역변환부(320)는 역 DCT, 역 정수 변환 또는 그와 유사한 개념의 역변환 기법들을 변환 계수에 적용하여 잔차 블록을 생성할 수 있다.The inverse transform unit 320 may apply inverse DCT, inverse integer transform, or similar inverse transformation techniques to the transform coefficients to generate residual blocks.

이때, 역양자화부(315), 역변환부(320)는 앞서 설명한 영상 부호화 장치(20)의 변환부(210) 및 양자화부(215)에서 수행한 과정을 역으로 수행하며 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 변환부(210) 및 양자화부(215)와 공유하는 동일한 과정 및 역변환을 사용할 수도 있고, 영상 부호화 장치(20)로부터 변환 및 양자화 과정에 관한 정보(예를 들면, 변환 크기, 변환 모양, 양자화 타입 등)를 이용하여 변환 및 양자화 과정을 역으로 수행할 수 있다.The inverse quantization unit 315 and the inverse transformation unit 320 inversely perform the processes performed by the transform unit 210 and the quantization unit 215 of the image encoding apparatus 20 described above and may be implemented in various ways have. For example, the same process and inverse transformation that are shared with the transform unit 210 and the quantization unit 215 may be used, and information on the transform and quantization process (for example, transform size, transform Shape, quantization type, etc.), the transformation and quantization processes can be performed inversely.

역양자화 및 역변환 과정을 거친 잔차 블록은 예측부(310)에 의해 도출된 예측 블록과 가산되어 복원된 영상 블록이 생성될 수 있다. 이러한 가산은 가감산기(325)에 의해 이루어 질 수 있다.The residual block subjected to the inverse quantization and inverse transform process may be added to the prediction block derived by the prediction unit 310 to generate a reconstructed image block. This addition may be performed by the adder / subtracter 325.

필터(330)는 복원된 영상 블록에 대하여, 필요에 따라 블로킹(blocking) 현상을 제거하기 위하여 디블로킹 필터를 적용할 수도 있고, 상기 복호화 과정 전 후에 다른 루프 필터들을 비디오 품질을 향상시키기 위해 추가로 사용할 수도 있다.The filter 330 may apply a deblocking filter to the reconstructed image block to remove a blocking phenomenon if necessary, and may further add other loop filters to improve the video quality before and after the decoding process. It can also be used.

복원 및 필터를 거친 영상 블록은 복호화 픽쳐 버퍼(335)에 저장될 수 있다.The reconstructed and filtered image block may be stored in the decoded picture buffer 335.

도 4는 HEVC에서의 화면 내 예측 모드를 설명하기 위한 예시도이다.4 is an exemplary diagram for explaining the intra prediction mode in the HEVC.

도 4를 참조하면, HEVC에서 화면 내 예측 모드를 구성하는 여러 방향성을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, HEVC can confirm various directions constituting the intra prediction mode.

구체적으로, HEVC는 33개의 방향성 모드(2번부터 34번의 방향으로 도시)와 2개의 비방향성 모드(Intra_planar, Intra_DC)를 포함하여, 총 35개의 화면 내 예측 모드를 지원할 수 있다. 이때, 블록의 크기에 따라 화면 내 예측 모드의 수를 달리 설정할 수도 있다. 예를 들면, 64×64 블록은 67개의 화면 내 예측 모드를 지원할 수도 있고, 32×32 블록은 35개의 화면 내 예측 모드를 지원할 수 있으며, 16×16 블록은 19개의 화면 내 예측 모드를 지원할 수 있다.Specifically, the HEVC can support a total of 35 intra-picture prediction modes including 33 directional modes (shown from 2 to 34) and two non-directional modes (Intra_planar, Intra_DC). At this time, the number of intra prediction modes may be set differently according to the size of the block. For example, a 64x64 block may support 67 intra-picture prediction modes, a 32x32 block may support 35 intra-picture prediction modes, and a 16x16 block may support 19 intra-picture prediction modes have.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 모드 중 수직 방향에 따른 화면 내 예측 모드를 설명하기 위한 예시도이다. 도 5b은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 모드 중 수평 방향에 따른 화면 내 예측 모드를 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 5A is an exemplary diagram for explaining an intra prediction mode according to a vertical direction of an intra prediction mode according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. FIG. 5B is an exemplary diagram illustrating an intra prediction mode according to the horizontal direction among the intra prediction modes according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 5a와 도 5b를 참조하면 화면 내 예측 모드에 따른 화면 내 예측 방법을 설명할 수 있다.Referring to FIGS. 5A and 5B, an intra prediction method according to an intra prediction mode can be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측을 이용한 부호화 과정은, 참조 화소를 구성하는 단계, 구성된 참조 화소를 이용하여 예측 블록을 생성하는 단계 및 생성된 예측 블록과 현재 블록 사이의 차분값으로 구성되는 잔차 블록을 부호화 하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 부호화 과정은 화면 내 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.The encoding process using intra-frame prediction according to an exemplary embodiment of the present invention may include a step of constructing a reference pixel, a step of generating a prediction block using the configured reference pixel, and a step of generating a difference value between the generated prediction block and the current block And coding the residual block. In this case, the encoding process may include encoding an intra prediction mode.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측을 이용한 복호화 과정은, 참조 화소를 구성하는 단계, 구성된 참조 화소를 이용하여 예측 블록을 생성하는 단계 및 생성된 예측 블록을 비트스트림에서 복호화한 잔차 블록과 가산하여 복호화된 현재 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 예측 블록을 생성하기 전에 비트스트림에서 획득한 구문(syntax) 정보를 참조하여 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보의 복호화 단계가 먼저 수행될 수 있다.In addition, the decoding process using intra-frame prediction according to an embodiment of the present invention may include a step of constructing a reference pixel, a step of generating a prediction block using the configured reference pixels, and a step of generating residual blocks And generating a current block decoded by adding the block to the current block. Here, the decoding step of referring to the syntax information obtained in the bitstream and indicating the intra prediction mode may be performed before the prediction block is generated.

여기서, 참조 화소를 구성하는 단계는 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하기 위해 참조하는 화소들을 결정하는 단계일 수 있다. 도 5a와 도 5b를 참조하면, 현재 블록과 인접한 블록에 속하는 화소들 중에서 현재 블록과 인접한 화소들(X, A, B, C, D, ... , L, M, N, O, P)을 참조 화소로 사용할 수 있다. 이때, 현재 블록과 인접한 블록은 현재 블록의 좌하단, 좌, 좌상단, 상단, 우상단에 있는 블록일 수 있다.Here, the step of constituting the reference pixel may be a step of determining pixels to be referred to in order to generate a prediction block for the current block. 5A and 5B, pixels (X, A, B, C, D, ..., L, M, N, O and P) adjacent to the current block among the pixels belonging to a block adjacent to the current block, Can be used as reference pixels. In this case, the block adjacent to the current block may be the block at the lower left, left, upper left, upper, and upper right of the current block.

도 5a를 참조하면, 화면 내 예측 모드가 수직 모드일 때의 방향을 확인할 수 있는데, 수직 모드에 따른 참조 화소는 현재 블록의 상단에 위치한 블록 내에 속하는 인접 화소들(A, B, C, D)일 수 있다. 따라서, 현재 블록의 상단에 위치한 블록 내에 속하는 인접 화소들을 내삽, 외삽, 평균(예를 들면, 수직 방향으로 참조 화소를 복사)하는 등의 방법으로 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. Referring to FIG. 5A, the direction when the intra-picture prediction mode is the vertical mode can be confirmed. The reference pixel according to the vertical mode includes neighboring pixels A, B, C, and D belonging to the block located at the top of the current block, Lt; / RTI > Accordingly, a prediction block of the current block can be generated by interpolating, extrapolating, and averaging (for example, copying reference pixels in the vertical direction) adjacent pixels belonging to the block located at the upper end of the current block.

도 5b를 참조하면, 화면 내 예측 모드가 수평 모드일 때의 방향을 확인할 수 있는데, 수평 모드에 따른 참조 화소는 현재 블록의 좌측에 위치한 블록 내에 속하는 인접 화소들(I, J, K, L)일 수 있다. 따라서, 현재 블록의 좌측에 위치한 블록 내에 속하는 인접 화소들을 내삽, 외삽, 평균(예를 들면, 수평 방향으로 참조 화소를 복사)하는 등의 방법으로 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. Referring to FIG. 5B, the direction when the intra-picture prediction mode is the horizontal mode can be confirmed. The reference pixel according to the horizontal mode includes neighboring pixels (I, J, K, L) belonging to the block located on the left- Lt; / RTI > Accordingly, the prediction block of the current block can be generated by interpolating, extrapolating, and averaging (for example, copying reference pixels in the horizontal direction) adjacent pixels belonging to the block located to the left of the current block.

도 5a와 도 5b에서는 수직 모드와 수평 모드에 따른 화면 내 예측 방법을 설명하였으나, 도 4에 따른 여러 다른 방향에 대해서도 같은 방식으로 화면 내 예측을 수행할 수 있으며, 이러한 과정은 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.5A and 5B, the intra-picture prediction method according to the vertical mode and the horizontal mode has been described. However, the intra-picture prediction can be performed in the same manner for the different directions shown in FIG. 4, Therefore, detailed explanation is omitted.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록 내에 속하는 인접 화소들 중 참조 화소로 사용할 수 없는 경우를 설명하는 예시도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a case where the intra prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention can not be used as a reference pixel among adjacent pixels belonging to a neighboring block.

도 6을 참조하면, 현재 픽쳐(61)를 부호화 또는 복호화를 위한 타일 또는 슬라이스 단위로 나누는 가로와 세로 방향의 경계들(62, 63)이 존재할 수 있으며, 그러한 타일이나 슬라이스 단위 내에 화면 내 예측을 위한 블록들이 존재할 수 있다. Referring to FIG. 6, there may exist horizontal and vertical boundaries 62 and 63 for dividing the current picture 61 into tiles or slices for encoding or decoding, and intra-picture prediction within such a tile or slice unit May exist.

화면 내 예측 방법은 공간적인 상관성을 이용하여 예측의 정확도를 높이기 위해 사용되는데, 현재 블록과 공간적으로 인접한 이웃 블록의 화소로부터 예측 블록을 생성한다. 그러나, 현재 블록과 인접한 이웃 블록의 상태에 따라 이웃 블록 내의 화소를 참조 화소로 이용할 수 없는 경우가 있다.The intra prediction method is used to increase the accuracy of prediction using spatial correlation. A prediction block is generated from pixels of neighboring blocks spatially adjacent to the current block. However, depending on the state of neighboring blocks adjacent to the current block, pixels in neighboring blocks may not be used as reference pixels.

먼저, 도 6의 a 블록을 참조하면, a 블록을 기준으로 좌상단, 상단, 우상단, 좌, 좌하단에 위치한 이웃 블록(a1, a2, a3, a4, a5)들은 현재 픽쳐(61)의 밖에 위치하므로 실질적으로는 참조할 수 없는 블록일 수 있다. 즉, 현재 블록과 인접한 이웃 블록이 픽쳐 단위의 경계에 위치하면 해당 이웃 블록 내의 화소는 참조 화소로 이용할 수 없다.Referring to the block a in FIG. 6, neighboring blocks a1, a2, a3, a4 and a5 located at the upper left, upper, upper right, left and lower left sides of the block a are located outside the current picture 61 It can be a block that can not be actually referenced. That is, if a neighboring block adjacent to the current block is located at the boundary of a picture unit, the pixels in the neighboring block can not be used as reference pixels.

다음으로, 도 6의 b 블록을 참조하면, b 블록의 이웃 블록들(b1, b2, b3, b4, b5) 중에서, 좌상, 상단, 우상단에 위치한 블록(b1, b2, b3)는 현재 픽쳐(61)의 밖에 위치하므로 앞에서와 마찬가지로 참조할 수 없는 블록에 해당할 수 있다.6, the blocks b1, b2, and b3 located at the upper left, upper, and upper right of the neighboring blocks b1, b2, b3, b4, 61), it can be regarded as a block that can not be referenced as before.

도 6의 c블록을 참조하면, c블록의 이웃 블록들(c1, c2, c3, c4, c5) 중에서, 좌상단, 좌, 좌하단에 위치한 블록들(c1, c4, c5)은 슬라이스 또는 타일의 경계(62, 63) 밖에 위치하고 있어 참조할 수 없는 블록에 해당할 수 있다. 6, blocks c1, c4, and c5 located at the upper left, lower left, and lower left of the c blocks neighboring blocks c1, c2, c3, c4, and c5 are slices or tiles It may correspond to a block which is located outside the boundaries 62 and 63 and can not be referred to.

도 6의 d 블록을 참조하면, d 블록의 이웃 블록들(d1, d2, d3, d4, d5)은 모두 슬라이스 또는 타일의 경계 밖에 위치하고 있어 참조할 수 없는 블록에 해당할 수 있다.6, neighboring blocks d1, d2, d3, d4, and d5 of the d block are all located outside the boundaries of the slice or tile and can correspond to blocks that can not be referenced.

즉, 도 6의 a, b, c, d 블록에서 확인한 것과 같이, 현재 블록의 이웃 블록들 중 전부 또는 일부가 픽쳐, 슬라이스, 타일의 경계 밖에 위치하여 참조할 수 없는 경우가 있을 수 있다. That is, as shown in the blocks a, b, c, and d in FIG. 6, all or some of the neighboring blocks of the current block may be located outside the boundaries of the picture, slice, or tile.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록의 부호화 모드에 따라 참조 가능 여부를 결정하는 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary diagram for determining whether reference is possible according to a coding mode of a neighboring block in the intra-frame prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 현재 블록(Current, 70)을 기준으로 좌상단(70a), 상단(70b), 우상단(70c), 좌(70d), 좌하단(70e)에 위치한 이웃 블록들의 부호화 모드를 확인할 수 있다. 이때, Inter는 화면 간 예측으로 부호화된 블록이라는 점을 나타내고, Intra는 화면 내 예측으로 부호화된 블록이라는 점을 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 7, the encoding modes of neighboring blocks located at upper left corner 70a, upper corner 70b, upper right corner 70c, left 70d and lower left corner 70e based on the current block 70 . At this time, Inter indicates that the block is an inter-picture prediction-coded block, and Intra indicates that the block is an intra-picture prediction-coded block.

본 발명에 따른 화면 내 예측은 현재 블록이 I픽쳐(또는 슬라이스, 타일)라면, 이웃 블록이 모두 화면 내 예측(Intra)로 부호화된 경우라 참조할 수 있으나, P 픽쳐(또는 슬라이스, 타일)나 B 픽쳐(또는 슬라이스, 타일)인 경우 에러 누적(error propagation)을 방지하기 위하여 화면 간 예측(Inter)으로 부호화된 이웃 블록을 참조할 수 없도록 설정할 수 있다. 이때, 부호화 장치에서 이러한 설정을 활성화할 것인지를 지시하는 신호(예를 들면, HEVC의 contrained_intra_flag)를 복호화 장치에 전송할 수 있는데, 해당 신호가 0이면, 이웃 블록의 부호화 모드에 관계없이 이웃 블록의 화소를 참조할 수 있으나, 해당 신호가 1이면, 이웃 블록의 부호화 모드에 따라 이웃 블록의 화소를 참조할 수 없을 수 있다. In the intra-picture prediction according to the present invention, if the current block is an I picture (or a slice or a tile), it may be referred to when the neighboring blocks are all coded in the intra-picture prediction (Intra) In order to prevent error propagation in the case of a B picture (or a slice or a tile), it is possible to set the neighboring block coded by inter-picture prediction Inter. At this time, the encoder can transmit a signal (e.g., contrained_intra_flag of HEVC) indicating whether to activate such setting to the decoding apparatus. If the signal is 0, regardless of the coding mode of the neighboring block, However, if the corresponding signal is '1', the pixel of the neighboring block may not be referred to according to the encoding mode of the neighboring block.

다시 도 7을 참조하면, 이웃 블록의 부호화 모드에 따라 이웃 블록의 화소를 참조할 수 없도록 제한하는 신호가 1이면, 좌상단(70a), 우상단(70c), 좌하단(70e)에 위치한 이웃 블록은 화면 간 예측(Inter)으로 부호화되어 참조할 수 없을 수 있다. 다만, 상기 제약은 현재 블록이 P 픽쳐(또는 슬라이스, 타일)나 B 픽쳐(또는 슬라이스, 타일)에 속하는 경우 적용된다. 정리하면, 앞에서 설명한 것과 같이 이웃 블록의 예측 모드에 따라 이웃 블록의 화소를 참조할 수 없는 경우가 있을 수 있다. Referring to FIG. 7 again, neighboring blocks located at upper left corner 70a, upper right corner 70c, and lower left corner 70e, if the signal for limiting the reference to pixels of the neighboring block is 1 according to the coding mode of the neighboring block, Inter-picture prediction (Inter), and can not be referred to. However, the above restriction is applied when the current block belongs to a P picture (or a slice, a tile) or a B picture (a slice, a tile). In summary, it may be impossible to refer to a pixel of a neighboring block according to the prediction mode of the neighboring block as described above.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록의 부호화 여부에 따라 참조 가능 여부를 결정하는 예시도이다.FIG. 8 is an exemplary diagram for determining whether or not reference is possible according to the coding of a neighboring block in the intra-frame prediction method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 제1 블록(80, 2N×2N)이 HEVC의 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)에 해당하고, 제1 블록(80)을 N×N 크기를 갖는 네 개의 서브블록으로 분할하여 도출되는 코딩 유닛들(Coding Unit, CU) 중 어느 하나의 블록(Current)이 현재 블록일 수 있다.Referring to FIG. 8, the first block 80, 2N × 2N corresponds to a coding tree unit (CTU) of the HEVC, and the first block 80 corresponds to an N × N four- The current block may be any one of coding units (Coding Units) derived by dividing the current block.

이때, 부호화 순서가 제1 블록(80), 제2 블록(81) 및 제3 블록(82)의 순서로 부호화된다고 하면, 현재 블록(Current)의 좌상단, 상단, 우상단, 좌, 좌하단에 위치한 이웃 블록들 중에서, 우상단에 위치한 블록과 좌하단에 위치한 블록(즉, 빗금친 블록들)은 각각 제2 블록(81)과 제3 블록(82)에 속하기 때문에 아직 부호화되지 않았을 수 있다. 즉, 현재 블록과 인접한 이웃 블록이 부호화 순서에 따라 부호화되기 전이라면 이웃 블록의 화소를 참조할 수 없을 수 있다. Here, if the coding order is encoded in the order of the first block 80, the second block 81 and the third block 82, the coding is performed in the order of the upper left, upper right, upper left, Among the neighboring blocks, the block located at the upper right end and the block located at the lower left end (i.e., hatched blocks) may not be coded yet because they belong to the second block 81 and the third block 82, respectively. That is, if the neighboring block adjacent to the current block is not encoded according to the encoding order, the pixel of the neighboring block may not be referred to.

도 5a 내지 도 8에 따른 설명을 종합하면, 현재 블록의 이웃 블록 중에서 참조가 가능한지 여부를 판단하는 기준으로, 이웃 블록이 현재 블록과 동일한 단위(픽쳐, 슬라이스, 타일)에 있는지 여부, 현재 블록이 속하는 단위에서 참조를 제한하는 신호가 있는지 여부, 이웃 블록의 부호화 모드, 이웃 블록의 부호화 여부를 고려할 수 있고, 상기 기준에 따라 이웃 블록의 참조하거나 참조하지 않을 수 있다.5A to 8, it is possible to determine whether a neighboring block is in the same unit (picture, slice, or tile) as the current block or not, whether or not the neighboring block is in the same unit The coding mode of the neighboring block, whether or not the neighboring block is coded, and may refer to or not refer to the neighboring block according to the reference.

한편, 이웃 블록의 전부 또는 일부에 속하는 화소들을 참조할 수 없는 경우, 참조 화소를 구성하는 기존 방법에 따르면, 화면 내 예측 모드가 다르더라도 동일한 예측 블록이 생성될 수 있다. 이하에서는 이러한 예측 블록의 중복성이 발생하는 경우를 구체적으로 설명한다.On the other hand, when the pixels belonging to all or a part of the neighboring blocks can not be referred to, according to the existing method of constructing the reference pixels, the same prediction block can be generated even if the intra prediction modes are different. Hereinafter, the case where the redundancy of the prediction block occurs will be described in detail.

도 9a는 수평 모드에서 모든 이웃 블록의 화소를 참조 화소로 이용할 수 없을 때 참조 화소를 구성하는 방법에 대한 예시도이다. 도 9b는 수직 모드에서 모든 이웃 블록의 화소를 참조 화소로 이용할 수 없을 때 참조 화소를 구성하는 방법에 대한 예시도이다.9A is an exemplary view illustrating a method of constructing a reference pixel when all neighboring block pixels are not available as reference pixels in the horizontal mode. 9B is an exemplary diagram illustrating a method of constructing a reference pixel when all neighboring block pixels can not be used as reference pixels in the vertical mode.

도 9a 및 도 9b에서 현재 블록의 이웃 블록들을 모두 참조할 수 없는 경우, 이웃 블록들에 속하는 참조 화소들(X, A, B, C, D, E, ... , I, J, K, L, M, N, O, P)을 채워야 예측 방향에 따른 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 이때, 이용 불가능한 이웃 블록의 화소들을 채우는 과정을 참조 화소 패딩이라 지칭할 수 있다.A, B, C, D, E, ..., I, J, K, and K belonging to neighboring blocks can not be referenced in FIGS. 9A and 9B, L, M, N, O, P) to perform intra prediction according to the prediction direction. At this time, the process of filling the pixels of the unavailable neighboring blocks can be referred to as reference pixel padding.

이웃 블록들을 모두 참조할 수 없는 경우 참조 화소를 구성하는 일반적인 방법은 비트 심도를 이용하여 미리 설정된 화소 값으로 참조 화소를 구성하는 것일 수 있다.If all neighboring blocks can not be referenced, a general method of constructing a reference pixel may be to construct a reference pixel with a preset pixel value using bit depth.

도 9a를 참조하면, 수직 모드로 화면 내 예측시 이웃 블록에 속하는 화소 A, B, C, D가 참조화소가 되는데, 이때 A, B, C, D에 화소값은 총 8비트의 비트 심도를 전제할 때의 절반에 해당하는 화소값인 128로 설정될 수 있다. 이 경우 A, B, C, D 모두 128의 화소값을 가지므로 수직 모드에 따라 참조 화소를 복사하여 생성한 예측 블록은 각 화소가 모두 128로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9A, pixels A, B, C, and D belonging to neighboring blocks become reference pixels in intra-picture prediction in the vertical mode. In this case, pixel values of A, B, C, It can be set to 128, which is a half of the pixel value. In this case, since all of A, B, C, and D have pixel values of 128, the prediction block generated by copying the reference pixels according to the vertical mode may have 128 pixels.

도 9b를 참조하면, 수평 모드로 화면 내 예측시 이웃 블록에 속하는 화소 I, J, K, L이 참조화소가 되며, 이때 I, J, K, L의 화소값은 총 8비트의 비트 심도를 전제할 때의 절반에 해당하는 화소값인 128로 설정될 수 있다. 이 경우 I, J, K, L 모두 128의 화소값을 가지므로 수평 모드에 따라 참조 화소를 복사하여 생성한 예측 블록은 각 화소가 모두 128로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9B, pixels I, J, K, L belonging to neighboring blocks become reference pixels in intra-picture prediction in the horizontal mode, and pixel values of I, J, K and L are bit- It can be set to 128, which is a half of the pixel value. In this case, I, J, K, and L all have 128 pixel values, so that the prediction block generated by copying the reference pixel according to the horizontal mode may have 128 pixels.

따라서, 도 9a 및 도 9b를 통해 확인할 수 있는 것과 같이 이웃 블록의 화소 전체가 화면 내 예측시 참조할 수 없는 경우라면, 동일한 예측 블록이 생성될 수 있다. (이때, 수직모드와 수평모드를 예로 들었으나, 다른 어떤 방향성에 따른 예측 모드를 적용하더라도 참조 화소가 화소값 128로 이루어지므로 동일한 예측블록이 생성될 수 있다)Therefore, as can be seen from FIGS. 9A and 9B, if the entire pixels of the neighboring blocks can not be referred to in intra-picture prediction, the same prediction block can be generated. (In this case, although the vertical mode and the horizontal mode are exemplified, the same prediction block can be generated since the reference pixel is made up of the pixel value 128 even if the prediction mode according to any other direction is applied)

이처럼, 예측 블록이 동일한 것이 자명한 경우, 화면 내 예측 모드를 부호화해서 복호화 장치로 전달하고 복호화 장치에서 복호화된 화면 내 예측 모드에 따른 방향으로 화면 내 예측을 수행하는 것은 불필요한 비트를 낭비할 수 있다. 예를 들어, HEVC는 화면 내 예측 모드를 부호화할 때 부호화될 가능성이 높은 후보 예측 모드를 선정하고, 후보 예측 모드들에 대해서는 MPM(most probable mode)으로 취급하여 더 적은 비트로 부호화한다. 즉 화면 내 예측 모드 중 후보 예측 모드는 MPM 으로서, 1 내지 2 비트의 적은 비트를 사용하며, 그 밖의 예측 모드들에 대한 부호화는 나머지 비트들(예를 들면 5비트)를 사용할 수 있다. In this way, when the prediction blocks are identical, it is possible to waste unnecessary bits by encoding the intra prediction mode and delivering the intra prediction mode to the decoding apparatus and performing intra prediction in the direction corresponding to the intra prediction mode decoded by the decoding apparatus . For example, the HEVC selects a candidate prediction mode that is highly likely to be encoded when encoding an intra prediction mode, and treats the candidate prediction modes as MPM (most probable mode) to encode it with fewer bits. That is, the intra prediction mode, the candidate prediction mode, uses a small number of bits of 1 to 2 bits as the MPM, and the remaining bits (for example, 5 bits) can be used for coding for other prediction modes.

따라서, 화면 내 예측 모드를 복호화 장치에 전달하는 데 소모되는 비트는 무시할 수 없는 것이므로, 예측 방향에 관계없이 동일한 예측 블록을 생성할 경우에는 별도의 취급이 필요하다.Therefore, bits consumed for transferring the intra prediction mode to the decoding apparatus can not be ignored, and accordingly, when generating the same prediction block regardless of the prediction direction, separate handling is required.

예측 블록이 동일한 경우에 대한 화면 내 예측 방법으로, 별도의 예측 모드 부호화를 생략하고, 묵시적으로 화면 내 예측 모드를 결정하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 화면 내 예측 모드로 DC 모드, Planar 모드 및/또는 이웃블록의 예측모드 등을 적용할 수 있다. 이때, 부호화 장치는 묵시적 화면 내 예측 모드를 사용한다는 것을 지시하는 구문정보를 생성하여 전송하고, 복호화 장치는 상기 구문정보를 복호화하여 묵시적 화면 내 예측 모드인 것이 확인되면, 미리 설정된 화면 내 예측 모드로 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 부호화 장치가 묵시적 화면 내 예측 모드를 지시하는 구문정보를 전송하지 않더라도, 복호화 장치가 이웃 블록 모두가 참조할 수 없는 블록이라는 것을 확인하여 미리 설정된 예측 모드로 화면 내 예측을 수행할 수도 있다.As an intra prediction method for the case where the prediction blocks are the same, a method of implicitly determining the intra prediction mode by omitting the separate prediction mode encoding can be used. For example, a DC mode, a Planar mode, and / or a prediction mode of a neighboring block can be applied to a preset intra-frame prediction mode. At this time, the encoding apparatus generates and transmits syntax information indicating that the implicit intra-picture prediction mode is used, and when the decoding apparatus decodes the syntax information to confirm that it is the implicit intra-picture prediction mode, Intra prediction can be performed. Also, even if the encoding apparatus does not transmit the syntax information indicating the implicit intra-picture prediction mode, the intra-picture prediction may be performed in a preset prediction mode by confirming that the decoding apparatus is a block that can not be referred to by all neighboring blocks.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 블록이 중복되는 경우에 화면 내 예측 모드에 따라 설정되는 화소값에 대한 예시도이다.10 is an exemplary diagram illustrating pixel values set according to an intra prediction mode when a prediction block is overlapped according to an embodiment of the present invention.

앞에서 설명한 것과 같이 일반적인 화면 내 예측 방법은 이웃 블록 모두가 참조할 수 없는 블록인 경우에 미리 설정된 화소값(8비트에 대하여 128)으로 예측 블록이 생성된다. 이것은 화면 내 예측 모드에 관계없이 동일한 예측 블록을 생성하므로, 앞에서 설명한 것처럼 불필요한 비트 송수신 문제가 발생한다.As described above, in a general intra prediction method, a prediction block is generated with a predetermined pixel value (128 for 8 bits) in the case of a block that can not be referred to by all neighboring blocks. This generates the same prediction block irrespective of the in-picture prediction mode, and therefore, an unnecessary bit transmission / reception problem occurs as described above.

따라서 본 발명에서는 예측 블록이 동일한 경우에 대한 화면 내 예측 방법으로, 미리 설정된 하나의 화소값으로 참조 화소를 구성하는 것이 아니라, 화면 내 예측 모드마다 미리 설정된 화소값을 달리 설정함으로써, 예측 블록이 서로 다르게 구성되도록 할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the intra prediction method for the case where the prediction blocks are the same does not constitute the reference pixels with one pixel value set in advance but sets different preset pixel values for each intra prediction mode, And can be configured differently.

구체적으로 도 10을 참조하면, 화면 내 예측의 모드(Mode) 마다 미리 설정된 화소값(DC_Val)을 달리 설정하는 방법을 적용할 수 있다. 여기서 화면 내 예측의 모드 번호 표기는 도 4에 따른 HEVC의 화면 내 예측 모드 방향을 참조하여 이해할 수 있다. 즉, 도 10의 화면 내 예측 모드 0(Planar 모드)에 대해서는 미리 설정된 화소값을 0으로 설정하고, 화면 내 예측 모드 1(DC 모드)에 대해서는 미리 설정된 화소값을 8로 설정하는 것과 같이, 최대화소값(8비트 기준 255)을 기준으로 등간격(8비트 기준 7 또는 8)을 이루도록 미리 설정된 화소값을 설정할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 10, a method of setting a pixel value (DC_Val) set in advance for each mode of intra-picture prediction may be applied. Here, the mode number representation of the intra prediction can be understood with reference to the intra prediction mode direction of the HEVC according to FIG. That is, for the intra-picture prediction mode 0 (Planar mode) in Fig. 10, a preset pixel value is set to 0 and a preset pixel value is set to 8 for intra-picture prediction mode 1 (DC mode) A predetermined pixel value can be set so as to form an equal interval (8-bit reference 7 or 8) based on the pixel value (8-bit reference 255).

다만, 반드시 등간격으로 설정되어야 하는 것은 아니고, 다양한 변형의 예가 가능할 수 있다. 예를 들어, 최대 화소값의 중간값(예를 들어 8비트 기준 128)에 가까울수록 좁은 간격을 갖고, 최대 또는 최소 화소값에 가까울수록 넓은 간격을 갖도록 미리 설정된 화소값을 화면 내 예측 모드 각각에 대해 설정할 수도 있다. It should be noted, however, that the present invention is not necessarily set at equal intervals, and various variations may be possible. For example, it is possible to set a predetermined pixel value to each of the intra-picture prediction modes so as to have a narrower interval closer to the middle value of the maximum pixel value (for example, 128-bit standard 128) .

도 11a은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 이웃 블록의 일부가 참조할 수 없는 블록일 때의 참조 화소 구성 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 도 11b는 도 11a에 따라 구성된 참조화소들을 이용하여 동일한 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측에 대한 예시도이다. 11A is a diagram illustrating an exemplary method of constructing a reference pixel when a block of a neighboring block can not be referred to in the intra prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention. 11B is an exemplary diagram illustrating an intra prediction in which the same prediction block is generated using the reference pixels constructed according to FIG. 11A.

도 11a을 참조하면, 현재 블록을 기준으로 좌단과 좌하단에 빗금친 블록은 참조할 수 없는 이웃 블록에 해당할 수 있다. 따라서, 해당 이웃 블록 내에 현재 블록과 인접한 화소들(I, J, K, L, M, N, O, P)을 별도로 구성하는 과정이 필요할 수 있다. 이때, 이웃 블록의 화소 일부를 참조할 수 없는 경우에 참조 할수 없는 화소들에 대한 화소값을 생성함으로써 참조 화소를 구성하는 과정을 참조 화소 패딩(reference sample padding)으로 지칭할 수 있다.Referring to FIG. 11A, blocks shaded at the left end and the lower left end based on the current block may correspond to neighbor blocks that can not be referred to. Therefore, it may be necessary to separately configure the pixels (I, J, K, L, M, N, O, P) adjacent to the current block in the corresponding neighboring block. In this case, the process of constructing the reference pixel by generating a pixel value for the pixels that can not be referred to when the pixel of the neighboring block can not be referred to can be referred to as a reference sample padding.

구체적으로 참조 가능한 이웃 블록의 참조 화소들을 이용하여 참조할 수 없는 이웃 블록의 화소들을 채울 수 있는데, 도 11a에서 화소 X, A, B, C, D, E, F, G, H는 이웃 블록의 참조 가능한 화소들일 수 있다. 이때, 참조할 수 없는 화소(I, J, K, L, M, N, O, P)는 참조할 수 있는 이웃 블록의 화소들 중에서 가장 가까운 화소인 화소 X의 화소값을 복사함으로써 채울 수 있다. A, B, C, D, E, F, G, and H in FIG. 11A can be filled with pixels of neighboring blocks that can not be referenced using reference pixels of a neighborable block that can be specifically referenced. May be referenceable pixels. At this time, the pixels (I, J, K, L, M, N, O, P) that can not be referenced can be filled by copying the pixel value of the pixel X which is the closest pixel among the pixels of the neighboring block .

화소 X의 화소값으로 참조할 수 없는 화소를 채운 후, 화면 내 예측을 수행할 경우 도 11b와 같이 예측 블록이 생성될 수 있다. 구체적으로 도 11b를 참조하면, 수평모드로 화면 내 예측을 수행할 경우 참조 화소 I, J, K, L을 이용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 대각선 모드(우상 방향인 경우)의 하나로 화면 내 예측을 수행할 경우 참조 화소 J, K, L, M, N, O, P를 이용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 따라서, 수평 모드나 대각선 모드(우상 방향) 모두 도 11a에서 동일한 화소값(화소 X의 화소값)으로 채워진 화소들(I, J, K, L, M, N, O, P)을 이용하여 예측 블록을 생성하므로, 생성된 예측 블록이 동일할 수 있다.A prediction block can be generated as shown in FIG. 11B when intra-picture prediction is performed after pixels that can not be referred to by the pixel value of the pixel X are filled. Specifically, referring to FIG. 11B, when intra prediction is performed in the horizontal mode, prediction blocks can be generated using reference pixels I, J, K, and L. FIG. In addition, when the intra-picture prediction is performed in one of the diagonal mode (in the upper right direction), the prediction block can be generated using the reference pixels J, K, L, M, N, (I, J, K, L, M, N, O, P) filled with the same pixel value (pixel value of pixel X) in FIG. 11A in both the horizontal mode and the diagonal mode Block, the generated prediction block may be the same.

도 11a 및 도 11b를 통해 알수 있는 것과 같이, 현재 블록과 인접한 이웃 블록의 일부가 참조할 수 없는 블록이라면, 화면 내 예측 모드의 일부는 동일한 예측 블록을 생성하게 될 수 있다. 따라서, 이러한 경우에도 화면 내 예측 모드에 관한 정보를 부호화하는 과정에서 불필요한 비트 송수신 문제가 발생할 수 있다.11A and 11B, if a part of the neighboring block adjacent to the current block is a block that can not be referred to, a part of the intra prediction mode may generate the same prediction block. Therefore, even in such a case, an unnecessary bit transmission / reception problem may occur in the process of encoding information regarding the intra prediction mode.

본 발명에서는, 예측 블록의 중복성이 일부 화면 내 예측 모드에서 발생하는 경우에 대한 방안으로, 동일한 예측 블록을 생성하는 화면 내 예측 모드들에 대해서는 하나의 모드로 부호화/복호화하는 방법을 제안한다.In the present invention, a method for encoding / decoding in intra mode for intra prediction modes in which the same prediction block is generated is proposed as a method for the case where the redundancy of the prediction block occurs in the intra-picture prediction mode.

예를 들어, 35개의 화면 내 예측 모드 중에서 9개의 화면 내 예측 모드(2번 내지 10번 모드)가 동일한 예측 블록을 생성한다면, 9개의 화면 내 예측 모드를 하나의 모드로 지시(예를 들어 10번 모드로 대표하거나 가장 작은 모드 번호로 대표)하여, 총27개의 화면 내 예측 모드만을 부호화/복호화할 수 있다. 즉, 예측 블록이 중복되지 않는 화면 내 예측 모드들에 대해서만 부호화/복호화를 수행하여 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보의 비트 수를 줄일 수 있다. For example, if nine intra-picture prediction modes (2 through 10) out of 35 intra-picture prediction modes generate the same prediction block, nine intra-picture prediction modes are designated as one mode (for example, 10 Mode or a smallest mode number), so that only a total of 27 intra-picture prediction modes can be encoded / decoded. That is, only the intra-picture prediction modes in which the prediction blocks are not overlapped can be encoded / decoded to reduce the number of bits of information indicating the intra-picture prediction mode.

또한 본 발명에서는, 예측 블록의 중복성이 일부 화면 내 예측 모드에서 발생하는 경우에 대한 다른 방안으로, 참조 화소 패딩을 화면 내 예측 모드에 따라 달리 설정하는 방법을 제안한다.The present invention further proposes a method of setting reference pixel padding differently according to an intra prediction mode, as an alternative to the case where the redundancy of the prediction block occurs in the intra prediction mode.

상기 표 1은 예측 블록이 중복되는 화면 내 예측 모드마다 참조 화소를 패딩하는 화소값을 달리 설정하는 표이다. Table 1 is a table for setting different pixel values for padding reference pixels for each intra prediction mode in which prediction blocks are overlapped.

표 1을 참조하면, 화면 내 예측 모드들 중에서 예측 블록이 중복되는 일부(2번 모드 내지 10번 모드)에 대해서 각각 달리 설정된 화소값들을 이용하여 참조 화소를 채울 수 있다. 여기서, T는 참조 할 수 있는 이웃블록의 화소들을 이용하여 도출되는 값일 수 있다. 예를 들면, 도 11b의 참조 가능한 화소들(X, A, B, C, D, E, F, G, H)의 전부 또는 일부에 대한 평균일 수 있고, 참조 가능한 화소들(X, A, B, C, D, E, F, G, H)에 대하여 참조 불가능한 화소들(I, J, K, L, M, N, O, P)로부터의 거리가 멀 수록 작은 가중치를 부여하는 방식에 따른 평균일 수 있다. 또한, z는 예측 블록이 중복되는 화면 내 예측 모드의 화소값 간격을 의미할 수 있다. Referring to Table 1, reference pixels may be filled using pixel values different from each other for a part of the in-picture prediction modes in which the prediction block is overlapped (mode 2 to mode 10). Here, T may be a value derived using pixels of a neighboring block that can be referred to. (X, A, B, C, D, E, F, G, H) of the referenceable pixels The distances from the pixels (I, J, K, L, M, N, O, P) which can not be referenced to B, C, D, E, F, Lt; / RTI > Also, z may mean a pixel value interval of an intra prediction mode in which a prediction block is overlapped.

예를 들면, 표 1에 따라 6번 모드에 대해서는 도 11b의 화소들(I, J, K, L, M, N, O, P)에 미리 설정된 화소값 T로 채우고, z 값만큼의 화소값 간격을 두어 다른 화면 내 예측 모드들에 대한 화소값을 설정할 수 있다. For example, in the sixth mode according to Table 1, the pixels I, J, K, L, M, N, O and P of FIG. 11B are filled with pixel values T set in advance, It is possible to set a pixel value for other intra-picture prediction modes with an interval.

한편, 앞선 예들에서는 동일한 예측 블록을 생성하는 경우 대해서 적용되는 것으로 설명하였으나, 반드시 동일한 예측 블록을 생성하는 경우에 한정하여 적용되는 것은 아니다. 예를 들면, 동일한 예측 블록을 생성하지 않더라도 여러 화면 내 예측 모드에 따라 생성된 예측 블록들의 유사도가 높은 경우에도 앞에서 설명한 미리 설정된 화소값을 달리 설정하거나, 화면 내 예측 모드에 대한 부호화 정보를 달리 설정할 수 있다. 이때, 예측 블록들 상호간의 유사도 판단 방법으로, 예측 블록 상호간의 화소 차분값(또는 sum of absolute difference, SAD), 분산, 표준편차 등이 임계값 이하이면 예측 블록이 서로 유사한 것으로 판단할 수 있다.In the above examples, the same prediction block is generated. However, the present invention is not limited to the case of generating the same prediction block. For example, even if the same prediction block is not generated, even if the similarity of the prediction blocks generated according to the various intra-picture prediction modes is high, the previously set pixel values may be set differently or the coding information for the intra- . At this time, if the pixel difference value (or sum of absolute difference (SAD), variance, standard deviation, etc.) between the prediction blocks is equal to or less than the threshold value, it can be determined that the prediction blocks are similar to each other.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 방법에서 예측 블록이 중복되지 않는 경우에 따른 참조 화소 구성 방법을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 12 is an exemplary diagram illustrating a method of constructing a reference pixel according to an intra-frame prediction method according to an embodiment of the present invention when a prediction block does not overlap.

도 12를 참조하면, 현재 블록을 기준으로 우상단(12e), 좌단(12a)에 위치한 블록(빗금친 블록)은 참조할 수 없는 블록일 수 있다. 이때, 참조할 수 없는 블록들 내에 속하고 현재 블록과 인접한 화소들(E, F, G, H, I, J, K, L)은 참조 가능한 블록들(12b, 12c, 12d)에 속하고 현재 블록과 인접한 화소들(X, A, B, C, D, M, N, O, P)을 이용하여 채울 수 있다.Referring to FIG. 12, blocks (hatched blocks) located at the upper left end 12e and the left end 12a based on the current block may be blocks that can not be referred to. At this time, the pixels (E, F, G, H, I, J, K, L) belonging to the blocks that can not be referenced and belonging to the current block belong to the blocks 12b, 12c, (X, A, B, C, D, M, N, O, P) adjacent to the block.

예를 들어, 우상단에 위치한 이웃 블록(12e)내의 화소들(E, F, G, H)은 가장 가까운 화소값(D)을 복사함으로써 채울 수 있고, 좌단에 위치한 이웃 블록(12a) 내의 화소들(I, J, K, L)은 그 좌단에 위치한 이웃 블록(12a) 내의 화소들과 가장 가까운 화소값(M)을 복사함으로써 채울 수 있다. 즉, 참조 가능한 이웃 블록 내의 화소를 이용하여 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 참조 할수 없는 이웃 블록 내의 화소를 채울 수 있다. For example, pixels (E, F, G, H) in the neighboring block 12e located at the upper right can be filled by copying the closest pixel value D, (I, J, K, L) can be filled by copying the pixel value M closest to the pixels in the neighboring block 12a located at the left end thereof. That is, a pixel in a neighboring block that can not be referred to in a clockwise or counterclockwise direction can be filled with pixels in a referenceable neighboring block.

한편, 앞에서 설명한 방식에 따른 참조 화소 패딩 방법은, 영상의 특성에 관계없이 기 설정된 방향으로 참조할 수 있는 화소를 이용하여 참조할 수 없는 화소를 채우기 때문에, 영상의 특성을 반영하지 못하는 문제점이 있다. 예를 들어, 현재 블록의 좌단에 위치한 이웃 블록에서 해당 블록을 가로지르는 엣지(edge)가 존재할 경우 화소간의 불연속이 존재하는데, 이러한 영상 특성을 반영하지 못하고 참조 화소를 채우는 것은 부호화 효율이 감소될 수 있다.On the other hand, the reference pixel padding method according to the above-described method has a problem in that it can not reflect characteristics of an image because it can fill a pixel that can not be referred to using a pixel that can be referred to in a predetermined direction regardless of the characteristics of the image . For example, if there is an edge across the block in a neighboring block located at the left end of the current block, there is a discontinuity between the pixels. Filling the reference pixel without reflecting such an image characteristic may reduce the coding efficiency have.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 참조 가능한 이웃 블록 내의 화소를 복사 또는 외삽하는 것이 아니라 내삽의 방식을 적용할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 좌단에 위치한 이웃 블록(12a) 내의 참조할 수 없는 화소(L, K, J, I)는 다음의 수학식 1에 의해 도출되는 화소값으로 결정할 수 있다.Thus, according to an embodiment of the present invention, interpolation can be applied instead of copying or extrapolating pixels in a referenceable neighboring block. For example, the pixel (L, K, J, I) that can not be referenced in the neighboring block 12a located at the left end of the current block can be determined as a pixel value derived by Equation 1 below.

수학식 1에서, i는 0 내지 blksize-1의 자연수이며, P[i] (도면의 4×4 블록인 경우 P[0], P[1], P[2], P[3])는 이웃 블록 내의 참조할 수 없는 화소값(순서대로 L, K, J, I와 대응)이며, blksize는 현재 블록의 크기(예를 들어 4×4이면 4가 될 수 있음)이고, M과 X는 도 12의 화소 X 와 M의 화소값일 수 있다. 즉, 도 12를 다시 참조하면, 좌단에 위치한 이웃 블록(12a)의 양쪽으로 인접한 두개의 이웃 블록들(12c, 12b) 각각에 포함된 화소들 중에서 좌단에 위치한 이웃 블록(12a)과 가장 인접한 화소인 X와 M의 화소값을 거리에 따른 가중치를 적용하여 더함으로써, 좌단에 위치한 이웃 블록(12a) 내의 화소(L, K, J, I)들을 채울 수 있다.P [0], P [1], P [2], P [3] in the case of a 4 × 4 block in the drawing) is a natural number of 0 to blksize- (Corresponding to L, K, J, I in order) in the neighboring block, blksize is the size of the current block (for example 4 in case of 4x4), M and X are May be the pixel values of the pixels X and M in Fig. 12, among the pixels included in each of the two adjacent blocks 12c and 12b on both sides of the neighboring block 12a located at the left end, the pixels closest to the neighboring block 12a located at the left end, (L, K, J, I) in the neighboring block 12a located at the left end can be filled in by adding the pixel values of X and M by applying the weights according to distances.

이때, 도 12의 우상단에 위치한 이웃 블록(12e)은 양쪽으로 인접하고 참조 가능한 이웃 블록이 없으므로, 앞에서 설명한 방법이 적용되기 어렵다. 이 경우 우산에 위치한 이웃 블록(12e)과 일측으로 인접하고 참조 가능한 이웃 블록(12d)의 화소들을 이용할 수 있다.At this time, since the neighboring block 12e located at the upper right end of FIG. 12 has no adjacent neighboring blocks that can be referred to on both sides, it is difficult to apply the above-described method. In this case, the neighboring block 12e located in the umbrella and the neighboring block 12d adjacent to the neighboring block 12d may be used.

수학식 2에서, i는 0 내지 3의 자연수(0부터 blksize-1까지의 자연수를 가짐)이며, Q[i] (도면에서는 4×4 블록 크기이므로 Q[0], Q[1], Q[2], P[3])는 이웃 블록 내의 참조할 수 없는 화소값(순서대로 E, F, G, H와 대응)이며, blksize는 현재 블록의 크기(예를 들어 4×4이면 4가 될 수 있음)이고, A와 D는 참조 가능한 인접 이웃 블록(12d)의 양끝에 위치한 화소값(A, D의 화소값)을 의미할 수 있다. 즉, 도 12를 다시 참조하면, 우상단에 위치한 이웃 블록(12e)과 일측으로 인접한 이웃 블록(12d) 내의 화소들 중에서 해당 이웃 블록(12d)의 양쪽에 위치한 화소(A, D)를 이용하여 우상단에 위치한 이웃 블록(12e)내의 화소들(E, F, G, H)을 채울 수 있다.Q [0], Q [1], Q [i] (since it is a 4x4 block size in the drawing), i is a natural number from 0 to 3 (having a natural number from 0 to blksize- (2), P [3]) is the pixel value of the neighboring block (corresponding to E, F, G, H in order) and blksize is the size of the current block , And A and D may mean pixel values (pixel values of A and D) located at both ends of a reference neighboring neighbor block 12d. 12, using the pixels A and D positioned on both sides of the neighboring block 12d among the pixels in the neighboring block 12d located at the upper right end and the neighboring block 12d adjacent to the one neighboring block 12d, (E, F, G, H) in the neighboring block 12e located in the neighboring block 12e.

정리하면, 참조할 수 없는 이웃 블록과 인접하고, 참조 가능한 복수의 이웃 블록을 이용하여 참조할 수 없는 이웃 블록 내의 참조 화소를 구성할 수 있다. 또한, 참조할 수 없는 이웃 블록과 인접하고, 참조 가능한 이웃 블록에 속하는 복수의 화소를 이용하여 참조할 수 없는 이웃 블록 내의 참조 화소를 구성할 수 있다. In summary, a reference pixel in a neighboring block that is adjacent to a neighboring block that can not be referred to and can not be referred to using a plurality of neighboring blocks that can be referred to can be constructed. It is also possible to construct a reference pixel in a neighboring block that can not be referred to by using a plurality of pixels adjacent to a neighboring block that can not be referenced and belonging to a reference neighboring block.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법에 대한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating an intra prediction method considering redundancy of a prediction block according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 영상 복호화 장치에서 수행되는 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측 방법은, 현재 블록과 인접한 복수의 이웃 블록의 참조 가능성을 판단하는 단계(S100), 판단된 참조 가능성에 기초하여 상기 복수의 이웃 블록에 속하는 참조 화소들을 구성하는 단계(S110) 및 상기 참조 화소들을 참조하여 화면 내 예측 모드에 따른 화면 내 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, an intra prediction method considering redundancy of a prediction block performed in an image decoding apparatus includes a step S100 of determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to a current block, (S110) constructing reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks, and generating a prediction block for the current block by performing intra-picture prediction according to an intra-picture prediction mode with reference to the reference pixels (S120) .

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계(S110)는, 복수의 화면 내 예측 모드에 따라 생성된 예측 블록들이 서로 동일 또는 유사한지 여부에 따라 상기 참조 화소들을 구성하거나 상기 화면 내 예측 모드를 결정할 수 있다.Here, the step of constructing the reference pixels (S110) may configure the reference pixels or determine the intra-picture prediction mode according to whether the prediction blocks generated according to the plurality of intra-picture prediction modes are the same or similar to each other.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계(S110)는, 상기 복수의 이웃 블록이 모두 참조할 수 없는 경우 상기 복수의 화면 내 예측 모드마다 미리 설정된 화소 값을 이용하여 상기 참조 화소들을 구성할 수 있다. Here, the reference pixels may be configured using the pixel values previously set for each of the plurality of intra-picture prediction modes when the plurality of neighboring blocks can not refer to all of the reference pixels.

여기서 상기 미리 설정된 화소 값은, 상기 복수의 화면 내 예측 모드 각각에 대하여, 표현할 수 있는 최대 화소값을 기준으로 균등한 간격을 갖도록 설정될 수 있다. 이때, 미리 설정된 화소 값의 예시로 도 10에 따른 설명을 참조할 수 있다.Here, the predetermined pixel value may be set to have an even interval based on a maximum pixel value that can be expressed for each of the plurality of intra-picture prediction modes. At this time, the description based on FIG. 10 can be referred to as an example of a preset pixel value.

여기서 상기 미리 설정된 화소 값은, 상기 복수의 화면 내 예측 모드 중에서 예측 블록이 중복되는 두 개 이상의 화면 내 예측 모드 각각에 대하여, 참조 가능한 이웃 블록의 참조 화소들을 이용하여 도출된 제1 화소값을 기준으로 균등 또는 비균등한 간격을 갖도록 설정될 수 있다. Here, the predetermined pixel value may be a reference pixel value obtained by using a reference pixel of a reference neighboring block for each of two or more intra-picture prediction modes in which a prediction block is overlapped among the plurality of intra- And can be set to have uniform or unequal spacing.

여기서 상기 제1 화소값은, 상기 참조 가능한 이웃 블록의 참조 화소들의 평균 화소값을 의미할 수 있다. 구체적으로 제1 화소값은 표 1에서의 T를 의미할 수 있다.Here, the first pixel value may mean an average pixel value of the reference pixels of the referable neighboring block. Specifically, the first pixel value may mean T in Table 1.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계(S110)는, 상기 복수의 이웃 블록이 모두 참조 불가능한 경우, 미리 설정된 화면 내 예측 모드에 따라 예측 블록을 생성할 수 있다. 구체적으로는 도 9a 및 도 9b의 설명을 참조할 수 있다.Herein, the step of constructing the reference pixels (S110) may generate a prediction block according to a predetermined intra-picture prediction mode when all of the plurality of neighboring blocks are unreferable. Specifically, the description of FIGS. 9A and 9B can be referred to.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계(S110)는, 상기 복수의 화면 내 예측 모드 중에서 예측 블록이 중복되는 두 개 이상의 화면 내 예측 모드들을 대표하는 화면 내 예측 모드에 따라 예측 블록을 생성할 수 있다. 구체적으로는 도 11a 및 도 11b의 설명을 참조할 수 있다.Here, the step of constructing the reference pixels may generate a prediction block according to an intra-picture prediction mode representing two or more intra-picture prediction modes in which the prediction block is overlapped among the plurality of intra-picture prediction modes. Specifically, the description of FIGS. 11A and 11B can be referred to.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치에서 수행되는 화면 내 예측 방법은, 현재 블록과 인접한 복수의 이웃 블록의 참조 가능성을 판단하는 단계, 판단된 참조 가능성에 기초하여 상기 복수의 이웃 블록에 속하는 참조 화소들을 구성하는 단계 및 상기 참조 화소들을 참조하여 화면 내 예측 모드에 따른 화면 내 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, an intra-picture prediction method performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention includes: determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to a current block; determining, based on the determined reference possibility, And generating a prediction block for the current block by performing intra-picture prediction according to an intra-picture prediction mode with reference to the reference pixels.

여기서 상기 참조 화소들을 구성하는 단계는, 상기 복수의 이웃 블록 중에서 참조할 수 있는 제1 블록과 제2 블록을 이용하여, 상기 복수의 이웃 블록 중에서 참조가 제한되는 제3 블록 내에 속하는 참조 화소를 구성하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제1 블록은 도 12의 좌하단에 위치한 블록(12b), 제2 블록은 도 12의 좌상단(12c)에 위치한 블록, 제3 블록은 도 12의 좌단(12a)에 위치한 블록이 그 예가 될 수 있다.Wherein the step of constructing the reference pixels comprises the steps of constructing a reference pixel belonging to a third block whose reference is restricted among the plurality of neighboring blocks by using a first block and a second block which can be referred to from among the plurality of neighboring blocks . In this case, the first block is a block 12b located at the lower left end of FIG. 12, the second block is located at the upper left end 12c of FIG. 12, and the third block is a block located at the left end 12a of FIG. .

여기서 상기 제3 블록 내에 속하는 참조 화소는, 상기 제1 블록에 속하는 화소 중에서 상기 제3 블록에 인접한 화소 및, 상기 제2 블록에 속하는 화소들 중에서 상기 제3 블록에 인접한 화소를 이용한 내삽(Interpolation)을 수행하여 획득될 수 있다. 구체적인 내삽 과정은 앞에서 설명한 수학식 1에 따라 수행될 수 있다.Wherein the reference pixels belonging to the third block are interpolated using pixels adjacent to the third block among the pixels belonging to the first block and pixels adjacent to the third block among pixels belonging to the second block, . &Lt; / RTI > The specific interpolation process can be performed according to Equation (1) described above.

여기서 상기 제5 블록에 속하는 참조 화소는, 상기 제4 블록의 참조 화소들 중에서 양끝에 위치한 두 개의 화소를 이용한 선형 외삽을 수행하여 획득될 수 있다. 여기서 구체적인 선형 외삽 과정은 앞에서 설명한 수학식 2에 따라 수행될 수 있다.Here, the reference pixel belonging to the fifth block may be obtained by performing a linear extrapolation using two pixels located at both ends of the reference pixels of the fourth block. Here, the specific linear extrapolation process can be performed according to Equation (2) described above.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치에 대한 구성도이다.FIG. 14 is a block diagram of an image decoding apparatus for performing intra prediction in consideration of redundancy of a prediction block according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 14를 참조하면, 예측 블록의 중복성을 고려한 화면 내 예측을 수행하는 영상 복호화 장치(200)는, 적어도 하나의 프로세서(processor, 210) 및 상기 적어도 하나의 프로세서(210)가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory, 220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14, an apparatus 200 for performing intra-picture prediction considering redundancy of a prediction block includes at least one processor 210 and at least one processor 210 performing at least one step (Memory) 220 that stores instructions that instruct the processor to perform instructions.

여기서 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치로부터 비트스트림을 유무선 네트워크를 통해 수신하는 통신 모듈(230)을 더 포함할 수 있다.Here, the image decoding apparatus 200 may further include a communication module 230 for receiving a bit stream from the image encoding apparatus through a wired / wireless network.

여기서 영상 복호화 장치(200)는 영상 복호화 과정에 필요한 참조 픽쳐, 복호화된 블록 등을 저장하는 로컬 저장소(140)를 더 포함할 수 있다.Here, the image decoding apparatus 200 may further include a local storage 140 for storing reference pictures, decoded blocks, and the like necessary for the image decoding process.

여기서 영상 복호화 장치(200)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.Here, the image decoding apparatus 200 may be, for example, a desktop computer, a laptop computer, a notebook, a smart phone, a tablet PC, a mobile phone mobile phone, smart watch, smart glass, e-book reader, portable multimedia player (PMP), portable game machine, navigation device, digital camera, digital multimedia a digital audio recorder, a digital audio player, a digital video recorder, a digital video player, a PDA (Personal Digital Assistant), and the like.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the computer software.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable media include hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다. Also, the above-described method or apparatus may be implemented by combining all or a part of the configuration or function, or may be implemented separately.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

Claims

An intra prediction method considering redundancy of a prediction block performed in an image decoding apparatus,
Determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to the current block;
Constructing reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks based on the determined reference possibility; And
And generating a prediction block for the current block by performing intra-prediction according to the intra-frame prediction mode with reference to the reference pixels,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
Wherein the reference pixels are determined according to whether the prediction blocks generated according to the plurality of intra prediction modes are the same or similar to each other or the intra prediction mode is determined.

In claim 1,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
Wherein the reference pixels are configured using pixel values preset for each of the plurality of intra-picture prediction modes when all of the plurality of neighboring blocks can not be referenced.

In claim 2,
Wherein the predetermined pixel value is a pixel value,
Wherein the intra-picture prediction mode is set to have an even interval based on a maximum pixel value that can be expressed for each of the plurality of intra-picture prediction modes.

In claim 2,
Wherein the predetermined pixel value is a pixel value,
The method comprising the steps of: generating an equal or unequal interval based on a first pixel value derived using reference pixels of a neighborable block that can be referred to for each of at least two intra-picture prediction modes in which a prediction block is overlapped among the plurality of intra- The prediction method comprising:

In claim 4,
Wherein the first pixel value comprises:
Means an average pixel value of reference pixels of the referable neighboring block.

In claim 1,
Wherein whether the prediction blocks generated according to the plurality of intra prediction modes are the same or similar is determined according to whether a sum of absolute difference (SAD) of the prediction blocks is less than or equal to a threshold value.

In claim 1,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And generates a prediction block according to a preset intra-picture prediction mode when all of the plurality of neighboring blocks can not be referred to.

In claim 1,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And generating a prediction block according to an intra-picture prediction mode representing at least two intra-picture prediction modes in which a prediction block is overlapped among the plurality of intra-picture prediction modes.

An intra-picture prediction method performed by an image decoding apparatus,
Determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to the current block;
Constructing reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks based on the determined reference possibility; And
And generating a prediction block for the current block by performing intra-prediction according to the intra-frame prediction mode with reference to the reference pixels,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
Wherein interpolation or linear extrapolation using reference pixels belonging to at least one neighboring block that can be referred to constitutes a reference pixel of a neighboring block that can not be referred to.

In claim 9,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And constructing a reference pixel belonging to a third block whose reference is restricted among the plurality of neighboring blocks by using a first block and a second block which can be referred to from among the plurality of neighboring blocks,
Wherein the third block is adjacent to the first block and the second block.

In claim 10,
And a reference pixel belonging to the third block,
And performing interpolation using pixels belonging to the first block and the second block.

In claim 11,
And a reference pixel belonging to the third block,
Wherein interpolation is performed by using a pixel adjacent to the third block among pixels belonging to the first block and a pixel adjacent to the third block among pixels belonging to the second block.

In claim 9,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And constructing a reference pixel belonging to a fifth block adjacent to the fourth block, the reference being restricted among the plurality of neighboring blocks using a fourth block that can be referred to from among the plurality of neighboring blocks, My prediction method.

In claim 13,
And a reference pixel belonging to the fifth block,
And performing linear extrapolation using two pixels located at both ends of the reference pixels of the fourth block.

A picture decoding apparatus for performing intra prediction in consideration of redundancy of a prediction block,
At least one processor; And
A memory for storing instructions that direct the at least one processor to perform at least one step,
Wherein the at least one step comprises:
Determining a reference possibility of a plurality of neighboring blocks adjacent to the current block;
Constructing reference pixels belonging to the plurality of neighboring blocks based on the determined reference possibility; And
And generating a prediction block for the current block by performing intra-prediction according to the intra-frame prediction mode with reference to the reference pixels,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And determines the intra prediction mode or the reference pixels according to whether the prediction blocks generated according to the plurality of intra prediction modes are the same or similar to each other.

In claim 15,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And configuring the reference pixels using pixel values preset for each of the plurality of intra-picture prediction modes when all of the plurality of neighboring blocks can not be referenced.

In claim 16,
Wherein the predetermined pixel value is a pixel value,
Wherein the intra prediction mode is set so as to have an even interval based on a maximum pixel value that can be expressed for each of the plurality of intra prediction modes.

In claim 16,
Wherein the predetermined pixel value is a pixel value,
The method comprising the steps of: generating an equal or unequal interval based on a first pixel value derived using reference pixels of a neighborable block that can be referred to for each of at least two intra-picture prediction modes in which a prediction block is overlapped among the plurality of intra- Is set to have the same value.

In claim 18,
Wherein the first pixel value comprises:
Means an average pixel value of reference pixels of the neighborable block that can be referred to.

In claim 15,
Wherein the step of constructing the reference pixels comprises:
And generates a prediction block in accordance with a preset intra-picture prediction mode when all of the plurality of neighboring blocks are not referenceable.