KR100667809B1 - 영상 디코딩 방법 및 그 기록매체 - Google Patents

영상 디코딩 방법 및 그 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디코딩 블록의 CBP가 0일 때 뿐 아니라 CBP가 0이 아닌 경우에도 디코딩 시의 연산량을 줄여 고속 처리가 가능하고 다양한 국제 표준에 적합한 영상 디코딩 방법 및 그 기록 매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은, 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(Coded-Block Pattern, CBP)이 0이 아니면, 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(LNZA)와 소정의 문턱값을 비교한 결과를 토대로 디코딩 블록의 유효한 처리 영역을 결정하는 단계; 디코딩 블록에서 유효한 처리 영역을 디코딩하는 단계; 디코딩 블록에서 유효한 처리 영역이외의 영역에 대한 디코딩을 스킵하는 것과 유효한 처리 영역이외의 영역을 0으로 채워 역 변환을 수행하는 것중 하나를 수행하는 단계를 포함하여 영상 디코딩시 연산량을 줄여 고속 처리가 가능하다.

Description

영상 디코딩 방법 및 그 기록매체{Picture decoding method and recording medium thereof}
도 1은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하기 위한 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법의 동작 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 VC1 표준에 따른 영상 디코딩 시 적용한 예시도이다.
도 4(a) 내지 도 4(k)는 영상 디코딩 방법이 VC1 표준에 따를 경우에 각 경우에 따른 역 스캔 순서도이다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 H.264 표준에 따라 인트라 16*16픽셀이 아닌 휘도 성분에 적용한 예시도이다.
도 6(a)는 도 5의 4*4픽셀 스킵 처리의 일 예로서, 지그재스 스캔인 경우의 스캔 순서도이다.
도 6(b)는 도 5의 4*4픽셀 스킵 처리의 다른 예로서 필드 스캔인 경우의 스캔 순서도이다.
도 7(a)는 도 5의 8*8픽셀 스킵 처리의 일 예로서, 지그재그 스캔인 경우의 스캔 순서도이다.
도 7(b)는 도 5의 8*8픽셀 스킵 처리의 다른 예로서, 필드 스캔인 경우의 스캔 순서도이다.
도 8은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 H.264 표준에 따라 인트라 16*16픽셀이 아닌 색차 성분에 적용한 예시도이다.
본 발명은 영상 디코딩 방법 및 그 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연산량을 줄여 고속 처리를 구현한 영상 디코딩 방법 및 그 기록 매체에 관한 것이다.
DTV, DVD 플레이어/리코더, PVR(Personal Video Recorder), BD(Blue-ray Disc) 플레이어/리코더 등 많은 멀티미디어 응용 제품에 있어서 영상 디코딩 기능은 필수적인 기능이다. 기술이 발달함에 따라 멀티미디어 응용 제품의 기능이 점점 더 복잡해지고 다양해지면서 영상 디코딩 기능이 지원해 주어야할 국제 표준이 MPEG 2, MPEG4, H.264, VC(Video Codec)1 등과 같이 늘어나고 있을 뿐 아니라 고속 처리가 요구되고 있다.
이에 따라 영상을 디코딩할 때, 많은 연산량을 차지하는 역양자화(inverse quantization) 및 역 변환(inverse transform)시의 연산량을 줄이기 위하여, 디코딩 블록의 CBP(Coded_Block Pattern)가 0인 경우에 역 양자화 및 역 변환을 생략하는 고속 처리 알고리즘이 제안된 바 있다. 그러나, 실제 비트스트림에서 CBP가 1인 디코딩 블록이 CBP가 0인 디코딩 블록보다 더 많기 때문에 상기 고속 처리 알고리즘은 역 양자화 및 역 변환시의 연산량을 줄이는데 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디코딩 블록의 CBP가 0일 때 뿐 아니라 CBP가 0이 아닌 경우에도 디코딩 시의 연산량을 줄여 고속 처리가 가능하고 다양한 국제 표준에 적합한 영상 디코딩 방법 및 그 기록 매체를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 디코딩 블록의 CBP가 0일 때 뿐 아니라 CBP가 0이 아닌 경우에도 역 양자화 및 역 변환시의 연산량을 줄여 고속 처리가 가능한 영상 디코딩 방법 및 그 기록 매체를 제공하는데 있다.
상술한 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상 디코딩 방법에 있어서, a)디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(Coded-Block Pattern, CBP)이 0이 아니면, 상기 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(LNZA)와 소정의 문턱값을 비교한 결과를 토대로 상기 디코딩 블록의 유효한 처리 영역을 결정하는 단계; b)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역을 디코딩하는 단계; c)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역이외의 영역에 대한 디코딩을 스킵하는 것과 상기 유효한 처리 영역이외의 영역을 0으로 채워 역 변환을 수행하는 것중 하나를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 소정의 문턱값은 영상 디코딩 방법의 표준에 따른 스캔 순서에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상 디코딩 방법을 수 행하기 위한 프로그램이 저장된 기록 매체에 있어서, 상기 방법은, a)디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(CBP)이 0이 아니면, 상기 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(LNZA)와 소정의 문턱값을 비교한 결과를 토대로 상기 디코딩 블록의 유효한 처리 영역을 결정하는 단계; b)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역을 디코딩하는 단계; c)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역이외의 영역에 대한 디코딩을 스킵하는 것과 상기 유효한 처리 영역이외의 영역을 0으로 채워 역 변환을 수행하는 것중 하나를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 소정의 문턱값은 영상 디코딩 방법의 표준에 따른 스캔 순서에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하기 위한 장치의 기능 블록도로서, 상기 장치는 영상 신호 수신부(101) 및 영상 디코딩부(102)를 포함한다.
영상 신호 수신부(101)는 외부에서 입력되는 영상신호를 수신하거나 장치내에 로딩된 저장 또는 기록 매체로부터 리드된 영상신호를 수신한다. 이 때 수신되는 영상신호는 코딩된 영상신호이다.
영상 신호 수신부(101)는 수신된 영상신호를 영상 디코딩부(102)로 전송한다. 영상 디코딩부(102)는 영상 신호 수신부(101)로부터 전송된 영상신호를 사전에 설정된 표준에 따라 디코딩하여 복원된 영상신호를 출력한다. 사전에 설정된 표준은 MPEG 2, MPEG4, H.264, VC(Video Codec)1 등과 같은 국제 표준중 하나일 수 있 다.
영상 디코딩부(102)는 도 2에 도시된 바와 같이 영상신호를 디코딩할 수 있다. 도 2는 본 발명에 따른 영상신호 디코딩 방법의 동작 흐름도이다.
즉, 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(Coded_Block Pattern, 이하 CBP라고 약함)이 0이 아니면, 영상 디코딩부(102)는 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(Last Non-Zero coefficient Address, 이하 LNZA라고 약함)를 토대로 유효한 처리 영역(Effective Processing Region, 이하 EPR이라 약함)을 결정한다(201).
CBP는 영상신호 코딩 시 코딩 블록 단위로 결정되는 정보로서, 코딩된 블록에 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수 정보의 존재 유무를 나타내는 정보이다. 따라서 영상 디코딩부(102)는 수신되는 코딩된 영상신호중에서 CBP에 대한 정보를 검출하고, 검출된 CBP가 0인지 1인지를 판단할 수 있다. 통상 인터(inter) 블록의 경우 CBP가 0이면, 해당되는 디코딩 블록에 DCT계수 정보가 전혀 존재하지 않는 것을 의미하고, CBP가 0이 아니면, 해당되는 디코딩 블록에 DCT 계수 정보가 존재하는 것을 의미한다. 인트라(Intra) 블록의 경우 CBP가 0이면, 해당되는 디코딩 블록에 DC를 제외한 어떤 DCT계수 정보도 존재하지 않는 것을 의미하고, CBP가 0이 아니면, 해당되는 디코딩 블록에 DC를 포함하여 적어도 하나의 DCT 계수 정보가 존재하는 것을 의미한다.
그러므로, 영상 디코딩부(102)는 CBP가 0이면, 디코딩을 스킵한다. 그러나, CBP가 0인 디코딩 블록이라 하여도 해당되는 영상 디코딩 표준이 인트라(intra) 블록과 인터(inter) 블록을 구분하여야 하고, 해당되는 디코딩 블록이 인트라 블록이 면, DC계수 정보가 존재할 수 있다. 따라서 영상 디코딩부(102)는 DC계수 정보가 존재하는 경우에 CBP가 0이라 하더라도 그에 적합한 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, EPR은 디코딩 블록보다 사이즈가 작을 수 있지만 디코딩 블록과 동일한 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들어, 디코딩 블록이 8*8픽셀인 경우에 EPR은 4*4픽셀일 수 있으나 8*8픽셀일 수도 있다.
LNZA는 해당되는 디코딩 블록의 DCT 계수 정보에 대한 가변 길이 디코딩(Variable length decoding) 및 런-레벨 디코딩(Run-level decoding, RLD)에 의해 생성되는 (Run, level) 심볼을 토대로 검출될 수 있다.
영상 디코딩부(102)는 제 201 단계에 의해 결정된 EPR을 디코딩한다(202). 이 때, EPR에 대한 디코딩은 설정된 영상 디코딩 표준(또는 규격)에 따라 다르지만, 설정된 영상 디코딩 표준에 따라 역 양자화 및 역 변환 과정이 수행되거나 역 스캔, AC 예측, 역 양자화 및 역 변환 과정이 수행될 수 있다.
영상 디코딩부(102)는 제 201 단계에 의해 결정된 EPR이외의 디코딩 블록 영역은 DCT계수가 존재하지 않으므로 상기 디코딩 과정을 스킵(skip)한다.
그러나, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 대해 역 스캔 및 역 양자화는 스킵하고 역 변환시 해당 영역을 0으로 채워 역 변환 연산량을 줄이도록 구현할 수 있다. 이와 같이 역 변환을 수행할 경우에 도 2에서의 스킵라인은 EPR이외의 영역에 대해 인트라 블록인 경우에 역 스캔, AC 예측, 및 역 양자화를 스킵하고, 인터 블록인 경우에 역 스캔 및 역 양자화를 스킵하고, 역 변환은 해당 영역을 0으로 채워 수행함으로써, 적은 연산량으로 처리가 가능하도록 변경할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 VC1 표준에 따른 영상 디코딩 시 적용한 예시도이다.
우선 영상 디코딩부(102)는 모드 정보를 디코딩한다(301). 모드 정보는 디코딩 블록의 CBP, 인트라/인터 모드 정보를 포함할 수 있다.
모드 정보가 디코딩 되면, 영상 디코딩부(102)는 디코딩 블록이 인트라 블록인지 인터 블록인지를 판단한다(302).
디코딩 블록이 인트라 블록이면, 영상 디코딩부(102)는 디코딩 블록의 CBP가 0인지 1인지를 판단한다(303). CBP가 0이면, 영상 디코딩부(102)는 디코딩 블록에 포함되어 있는 DC 계수를 역스캔, AC 예측, 역양자화하고(304), 역 변환한다(305). 이 때, 역 변환은 수학식 1과 같이 DC를 이용하여 1차 역변환 값 e를 구한 후, 8*8의 상위 8*4는 (12*e+64)>>7로 대체하고, 8*8의 하위 8*4는 (12*e+65)>>7)로 대체한다.
e=(12*DC+4)≥3
다음 디코딩 블록이 존재하면, 제 301 단계로 리턴하고, 다음 디코딩 블록이 존재하지 않으면, 영상 디코딩 처리를 종료한다(306).
그러나, 제 303 단계에서 CBP가 1이면, 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리를 수행한다(308). 단계별 스킵 처리는 도 2에 도시된 동작 흐름도와 같이 수행된다.
즉, VC1 표준에서 인트라 블록 8*8 픽셀은 AC 예측 여부/방향에 따라 정상적 인 지그재그 스캔 순서(또는 인트라 노멀(intra normal), 인트라 수평(intra horizontal), 인트라 수직(intra vertical) 등 3가지로 구분된다.
AC 예측이 없는 경우에 역 스캔 순서는 도 4(a)에 도시된 바와 같은 정상적인 지그재그 스캔 순서(normal zigzag scan order)를 갖는다. 도 4(a)에서 각 블록내 숫자는 해당 계수의 스캔 순서를 의미한다. 영상 코딩시 양자화를 거치고 나면 남아 있는 DCT 계수는 대부분 DC와 DC근처의 일부 AC계수들이다. 따라서 영상 디코딩부(102)는 도 4(a)와 같은 스캔 순서를 갖는 디코딩 블록에 대해 VLD와 RLD를 수행 후 LNZA가 생성되면, 생성된 LNZA가 사전에 설정된 값(도 4(a)의 경우에 9)이하(LNZA≤9)이면, 도 4(a)에 표시된 상위 왼쪽(upper-left) 4*4 픽셀 블록을 EPR로 결정한다. 그러나, 생성된 LNZA가 9보다 크면(LNZA>9), EPR은 도 4(a)에 도시된 디코딩 블록과 동일한 8*8픽셀 블록을 갖는다.
그 다음 영상 디코딩부(102)는 EPR에 포함되는 계수들에 대해서만 역 스캔, AC 예측, 역 양자화 및 역변환을 수행한다. EPR이외의 영역에 포함되는 DCT 계수들은 0이므로 역양자화 및 역변환에 대한 연산을 수행하지 않는다. 또는 도 2에서 언급한 바와 같이 역 스캔, AC 예측, 역 양자화는 스킵하고, 해당되는 EPR이외의 영역을 0으로 채운 상태에서 역변환을 수행하여 적은 연산량으로 역변환을 수행할 수 있다.
인트라 수평의 경우에 역 스캔 순서는 도 4(b)에 도시된 바와 같다. 도 4(b)의 경우는 톱(top)방향으로 AC 예측이 수행되므로, LNZA가 9이하일 때에도 역 AC 예측을 수행하면 4*4픽셀의 EPR영역 이외의 영역에 DCT 계수가 존재할 수 있다. 따 라서 영상 코딩과정에서 AC 예측시 톱의 AC 예측자(predictor)들(최상위 7개의 계수들)중 마지막 4개의 DCT계수들이 모두 0인지를 체크하여 모두 0이면 스킵 플래그(skip_flag)를 1로 설정하고 모두 0이 아니면 스킵 플래그를 0으로 설정한다.
따라서 영상 디코딩부(102)는 디코딩 블록이 도 4(b)와 같은 역 스캔 순서를 가지면, LNZA가 9이하이고 스킵 플래그가 1이면, EPR을 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상위 왼쪽 4*4 픽셀로 결정하고, LNZA가 14이면, EPR을 상위 8*4픽셀로 결정하고, 나머지 경우에는 EPR을 8*8픽셀로 결정한다. EPR 블록에 포함되는 계수들에 대해서만 영상 디코딩부(102)는 역 스캔, AC 예측, 역양자화 및 역 변환이 수행되고, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되는 DCT 계수들은 디코딩하지 않는다.
인트라 수직의 경우에 역 스캔 순서는 도 4(c)에 도시된 바와 같다. 도 4(c)의 경우에 왼쪽 방향으로 AC 예측이 수행되므로, LNZA가 4이하(LNZA≤4)일 때, 역 AC 예측을 수행하면 4*4픽셀 EPR외의 디코딩 블록 영역에 DCT계수가 생길 수 있으므로, 영상 코딩과정에서 AC 예측 시 왼쪽 AC 예측자들중 마지막 4개의 계수들이 모두 0인지 아닌지를 체크한다. 즉 모두 0이면, 스킵 플래그를 1로 설정하고, 아니면 0으로 설정한다. 따라서 영상 디코딩부(102)는 LNZA가 4이하이고 스킵 플래그가 1이면 EPR을 상위 왼쪽 4*4픽셀로 결정하고, LNZA가 19이하이면, EPR을 4*8픽셀로 결정하고, 나머지 경우는 EPR을 8*8픽셀로 결정한다.
한편, 도 3의 제 302 단계에서 디코딩 블록이 인터 블록으로 판단되면, 영상 디코딩부(102)는 제 307 단계에서 CBP가 1인지 판단한다. CBP가 0이면, 해당되는 디코딩 블록에 대한 디코딩을 스킵하고, CBP가 1이면 단계별 스킵 처리를 수행한다 (308). 단계별 스킵 처리는 도 2에 도시된 바와 같다.
즉, 도 4(d)는 VC1 표준에 따른 순차적인 인터(progressive inter) 8*8 픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우에 영상 디코딩부(102)에서 수행되는 단계별 스킵 처리는 다음과 같다.
LNZA가 9이하(LNZA≤9)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 상위 왼쪽 4*4 픽셀로 결정하고, LNZA가 9보다 크면(LNZA<9) EPR을 8*8 픽셀로 결정하여 EPR내의 DCT계수들에 대해서만 역 스캔, 역양자화 및 역변환을 수행한다.
도 4(e)는 VC1 표준에 따른 순차적인 인터 8*4 픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리를 다음과 같다.
LNZA가 9이하(LNZA≤9)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 왼쪽 4*4픽셀로 결정하고, LNZA가 9보다 크면(LNZA>9) EPR을 8*4 픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR내에 포함되는 DCT 계수들에 대해서만 역 스캔, 역 양자화 및 역 변환을 수행한다.
도 4(f)는 VC1 표준에 따른 순차적인 인터 4*8 픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리를 다음과 같이 수행한다.
즉, LNZA가 8이하(LNZA≤8)이면 영상 디코딩부(102)는 EPR을 상위 4*4픽셀로 결정하고 LNZA가 8보다 크면(LNZA>8), EPR을 4*8픽셀로 결정한다. EPR내의 DCT계수들만 역스캔, AC 예측, 역 양자화 및 역 변환를 수행하고, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되는 DCT 계수는 0이므로 디코딩을 하지 않는다.
도 4(g)는 VC1 표준에 따른 순차적인 인터 4*4인 경우의 역 스캔 순서도이 다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리를 다음과 같이 수행한다.
LNZA가 6이하(LNZA≤6)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 왼쪽 2*4 픽셀로 결정하고 LNZA가 6보다 크면(LNZA>6) EPR을 4*4픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR에 포함되는 DCT 계수를 역 스캔, 역양자화 및 역 변환하고, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되는 DCT계수는 0이므로 디코딩을 하지 않는다.
도 4(h)는 VC1 표준에 따른 비월 인터(interlace inter) 8*8 픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리를 다음과 같이 수행한다.
즉, LNZA가 6이하(LNZA≤6)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 상위 왼쪽 4*4픽셀로 결정되고, LNZA가 16이하((LNZA≤16)이면, EPR을 왼쪽 4*8픽셀로 결정하고, 나머지 경우는 EPR을 8*8픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR에 포함되는 DCT계수에 대해서만 역 스캔, 역 양자화 및 역 변환을 수행하고, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되는 DCT계수는 0이므로 디코딩을 수행하지 않는다.
도 4(i)는 VC1 표준에 따른 비월 인터 8*4픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리는 다음과 같이 수행한다.
즉, LNZA가 12이하(LNZA≤12)이면 영상 디코딩부(102)는 EPR을 왼쪽 4*4픽셀로 결정하고 나머지 경우는 EPR을 8*4픽셀로 결정하고 EPR에 포함되는 DCT계수들만을 역스캔, AC 예측, 역 양자화 및 역 변환하고 EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되는 DCT계수는 0이므로 디코딩을 수행하지 않는다.
도 4(j)는 VC1 표준에 따른 비월 인터(interlaced inter) 4*8픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리는 다음과 같이 수행한다.
즉, LNZA가 9이하(LNZA≤9)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 상위 4*4픽셀로 결정되고, 나머지 경우에 EPR을 4*8픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR내의 DCT계수들에 대해서만 역 스캔, 역 양자화 및 역 변환을 수행하고, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되는 DCT계수는 디코딩을 수행하지 않는다.
도 4(k)는 VC1 표준에 따른 비월 인터 4*4픽셀인 경우의 역 스캔 순서도이다. 이 경우 영상 디코딩부(102)는 단계별 스킵 처리를 다음과 같이 수행한다.
즉, LNZA가 6이하(LNZA≤6)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 왼쪽 2*4픽셀로 결정하고, 나머지 경우는 EPR을 4*4픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR에 포함되는 DCT계수만 역 스캔, 역양자화 및 역 변환을 수행하고, EPR이외의 디코딩 블록 영역에 포함되지 않는 DCT계수는 0이므로 디코딩을 수행하지 않는다.
도 3에서 단계별 스킵 처리를 수행한 후, 또는 CBP가 0인 경우에, 영상 디코딩부(102)는 제 306 단계로 진행되어 다음 디코딩 블록이 존재하는지를 체크하여 다음 단계를 수행한다.
도 5는 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 H.264 표준에 따른 인트라 16*16 픽셀 모드가 아닌 휘도성분(luminance component)에 적용한 예이다.
우선, 영상 디코딩부(102)는 입력되는 코딩된 영상 신호의 모드 정보를 디코딩한다(501). 디코딩 블록의 CBP가 1이면, 영상 디코딩부(102)는 디코딩 블록이 8*8변환 블록인지 4*4변환 블록인지를 판단한다(502, 503).
디코딩 블록이 4*4변환 블록이면, 영상 디코딩부(102)는 4*4픽셀 서브 블록단위로 코드된 블록(coded block)인지 체크한다(504). 4*4픽셀 서브 블록에 DCT계수가 존재하면, 4*4픽셀 서브 블록은 코드된 블록이고, 4*4픽셀 서브블록에 DCT계수가 존재하지 않으면 4*4픽셀 서브 블록은 코드된 블록이 아니다. 해당되는 4*4픽셀 서브 블록이 코드된 블록이면, 영상 디코딩부(102)는 4*4픽셀 스킵 처리를 수행한다(505).
4*4픽셀 스킵 처리는 지그재그(zigzag) 스캔인 경우와 필드 스캔(field scan)인 경우로 나뉜다. 먼저 지그재스 스캔인 경우는 도 6(a)와 같은 스캔 순서(scan order)를 갖는다. 이 경우에 영상 디코딩부(102)에서의 스킵 알고리즘은 다음과 같다.
즉, LNZA가 3이하(LNZA≤3)이면 영상 디코딩부(102)는 EPR을 왼쪽 2*4픽셀로 결정하고 그 이외의 경우에 EPR을 4*4픽셀로 결정된다. 영상 디코딩부(102)는 EPR에 포함되는 DCT 계수들에 대해서만 역 양자화 및 역 변환을 수행하고 EPR에 포함되지 않는 디코딩 블록의 DCT 계수는 역 양자화 및 역 변환을 수행하지 않고 스킵한다.
4*4 픽셀 스킵 처리가 필드 스캔인 경우에, 스캔 순서는 도 6(b)에 도시된 바와 같다. 이 경우에 영상 디코딩부(102)에서의 스킵 알고리즘은 다음과 같다.
즉, LNZA가 7이하(LNZA≤7)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 왼쪽 2*4픽셀로 결정하고, 그 이외의 경우에 EPR을 4*4픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR에 포함되는 DCT계수만 역 양자화 및 역 변환을 수행하고, EPR에 포함되지 않는 DCT계수는 0이므로 역 양자화 및 역 변환을 수행하지 않는다.
한편 해당되는 4*4픽셀 서브 블록이 코드된 블록이 아니면, 영상 디코딩부(102)는 4*4픽셀 스킵 처리를 수행하지 않고 스킵한다.
영상 디코딩부(102)는 4*4스킵 처리한 서브 블록이 해당되는 디코딩 블록의 마지막 블록(EOB, End Of Block)에 해당되는지를 체크한다(506). 만약 해당되는 서브 블록이 디코딩 블록의 마지막 블록이 아니면, 영상 디코딩부(102)는 제 504 단계로 리턴되어 상술한 4*4 스킵 처리를 수행한다. 그러나, 만약 해당되는 서브 블록이 디코딩 블록의 마지막 블록이면, 영상 디코딩부(102)는 제 506 단계에서 제 507 단계로 진행되어 다음 디코딩 블록이 존재하는지를 체크한다. 다음 디코딩 블록이 존재하면, 영상 디코딩부(102)의 동작은 제 501 단계로 리턴된다. 그러나, 다음 디코딩 블록이 존재하지 않으면, 영상 디코딩부(102)의 동작은 영상 디코딩을 종료한다.
한편, 제 503 단계에서 해당되는 디코딩 블록이 8*8변환으로 판단되면, 영상 디코딩부(102)는 제 508 단계에서 8*8픽셀 스킵 처리를 수행한다. 8*8픽셀 스킵 처리는 4*4픽셀 스킵 처리와 같이 지그재그 스캔인 경우와 필드 스캔인 경우로 나뉜다.
먼저 지그재그 스캔인 경우에, 도 7(a)와 같은 스캔 순서를 갖는다. 이 경우 영상 디코딩부(102)의 스캔 알고리즘은 다음과 같다.
즉, LNZA가 9이하(LNZA≤9)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 상위 왼쪽 4*4픽셀로 결정하고, 그 이외의 경우는 EPR을 8*8픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부 (102)는 EPR내의 계수들에 대해서만 역 양자화 및 역 변환을 수행하고, EPR외의 디코딩 블록 영역의 DCT계수들에 대해서는 역 양자화 및 역 변환을 수행하지 않는다.
필드 스캔인 경우에 도 7(b)와 같은 스캔 순서를 갖는다. 이 경우 영상 디코딩부(102)의 스캔 알고리즘은 다음과 같다.
즉, LNZA가 5이하(LNZA≤5)이면, 영상 디코딩부(102)는 EPR을 상위 왼쪽 4*4픽셀로 결정되고, LNZA가 21이하이면, EPR을 왼쪽 4*8픽셀로 결정하고, 그 이외의 경우에 EPR을 8*8픽셀로 결정한다. 영상 디코딩부(102)는 EPR내의 DCT계수들에 대해서만 역 양자화 및 역 변환을 수행하고, EPR이외의 디코딩 블록 영역의 DCT계수는 0이므로 역 양자화 및 역 변환을 수행하지 않는다.
한편 도 5의 제 502 단계에서 CBP가 0으로 판단되면, 해당되는 디코딩 블록의 디코딩(역 양자화 및 역 변환)을 스킵하고 제 507 단계로 진행된다.
도 8은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 H.264 표준에 따라 인트라 16*16픽셀이 아닌 색차 성분에 적용한 예시도이다.
우선, 영상 디코딩부(102)는 입력되는 코딩된 영상 신호의 모드 정보를 디코딩한다(801). 해당되는 디코딩 블록의 CBP가 1이면, 해당되는 디코딩 블록이 코드된 블록인지 판단한다(802, 803). 색차 신호는 디코딩 블록의 사이즈가 4*4픽셀이므로, 해당되는 블록이 코드된 블록이라는 것은 DC에 해당되는 DCT계수가 존재하는 것을 의미한다.
따라서 해당되는 블록이 코드된 블록인 것으로 판단되면, 영상 디코딩부(102)는 DC계수만 디코딩한다(804). 즉, 영상 디코딩부(102)는 DC만 역 양자화 및 역 변환한다. 즉, 영상 디코딩부(102)는 DC를 제외한 나머지 계수는 0인 상황에서의 4*4역 변환을 수행한다. 결과적으로 4*4블록내 모든 복원 화소값은 역양자화 및 역변환된 DC값으로 대체된다.
영상 디코딩부(102)는 해당되는 블록이 디코딩 블록의 EOB에 해당되는지를 체크하고, EOB에 해당되는 것으로 판단되면, 다음 디코딩 블록이 존재하는지 체크한다(805, 806).EOB가 아니면, 제 803 단계로 리턴한다.
한편, 제 802 단계에서 CBP가 2로 판단되면, 영상 디코딩부(102)는 4*4픽셀 서브블록이 코드된 블록인지 판단한다. CBP가 1인 경우에는 해당되는 4*4픽셀 블록에 DC계수만 존재하는 경우이고, CBP가 2인 경우는 해당되는 4*4픽셀 블록에 AC 및 DC 계수가 존재하는 경우이다.
해당되는 블록이 코드된 블록이면, 제 808 단계에서 영상 디코딩부(102)는 4*4픽셀 스킵 처리를 수행한다. 4*4픽셀 스킵 처리는 도 5의 4*4픽셀 스킵 처리와 같다. 만약 해당되는 블록이 코드된 블록이 아니면 영상 디코딩부(102)는 제 806 단계로 진행되어 다음 디코딩 블록이 존재하는지를 체크한다.
영상 디코딩이 MPEG2 또는 MPEG4의 경우에, 8*8변환만 존재하므로 H.264 규격과 스캔 순서만 다를 뿐이므로 LNZA와 비교되는 문턱값만 다를 뿐이고 H.264 규격에서의 8*8픽셀 스킵 처리와 동일하다.
본원 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하기 위한 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 영상 디코딩 시, CBP가 0이 아닌 경우에 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(LNZA)를 토대로 유효한 처리 영역을 결정하고, 유효한 처리 영역만 역 양자화(Inverse quantization) 및 역 변환(inverse transform) 또는 역스캔(inverse scan), AC 예측(prediction), 역 양자화 및 역 변환을 수행하도록 함으로써, 영상 디코딩 시 역 양자화 및 역 변환시의 연산량 또는 역 스캔, AC 예측, 역 양자화 및 역 변환시의 연산량을 줄여 영상 디코딩을 고속으 로 처리 할 수 있다.
또한, CBP가 0이나, DC계수가 존재하는 디코딩 블록을 스킵하지 않고 디코딩함으로써, 다양한 국제 표준에 적합한 고속 영상 디코딩 방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 영상 디코딩 방법에 있어서,
    a)디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(Coded-Block Pattern, CBP)이 0이 아니면, 상기 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(LNZA)와 소정의 문턱값을 비교한 결과를 토대로 상기 디코딩 블록의 유효한 처리 영역을 결정하는 단계;
    b)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역을 디코딩하는 단계;
    c)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역이외의 영역에 대한 디코딩을 스킵하는 것과 상기 유효한 처리 영역이외의 영역을 0으로 채워 역 변환을 수행하는 것중 하나를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 소정의 문턱값은 영상 디코딩 방법의 표준에 따른 스캔 순서에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디코딩은 역 스캔, AC 예측, 역 양자화 및 역 변환을 토대로 하는 디코딩과 역 스캔, 역 양자화 및 역 변환을 토대로 한 디코딩중 하나인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법이 VC1 표준을 토대로 하면,
    d)상기 디코딩 블록이 인트라 블록인지 인터 블록인지 판단하는 단계;
    e)상기 디코딩 블록이 인트라 블록이고, 상기 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(CBP)이 0이면, 상기 디코딩 블록의 DC 계수를 디코딩하는 단계;
    f)상기 디코딩 블록이 인트라 블록이든 인터 블록이든 관계없이 상기 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(CBP)이 0이 아니면, 상기 (a) 내지 (c) 단계를 수행하는 단계;
    g)상기 디코딩 블록이 인터 블록이고 상기 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(CBP)이 0이면, 상기 디코딩을 스킵하는 단계를 포함하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법이 H.264 표준을 토대로 하고, 디코딩하려는 영상이 인트라 16*16이 아닌 휘도 성분이면,
    d)상기 디코딩 블록이 8*8변환인지 4*4변환인지를 판단하는 단계;
    e)상기 디코딩 블록이 8*8변환이면, 상기 (a) 내지 (c)단계를 수행하는 단계;
    f)상기 디코딩 블록이 4*4변환이면, 상기 4*4변환 블록이 코드된 블록인지를 판단하는 단계;
    g)상기 4*4변환 블록이 코드된 블록이면, 상기 (a)내지 (c)단계를 수행하는 단계;
    h)상기 4*4변환 블록이 코드된 블록이 아니면, 상기 디코딩을 스킵하는 단계;
    i)상기 4*4변환 블록이 상기 디코딩 블록의 마지막 블록일 때까지 상기 (f) 단계 내지 (h) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법이 H.264 표준을 토대로 하고, 디코딩하려는 영상이 인트라 16*16이 아닌 색차 성분이고, 상기 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴이 1이면,
    d)상기 디코딩 블록이 코드된 블록인지를 판단하는 단계;
    e)상기 디코딩 블록이 코드된 블록이면, DC 계수를 디코딩하는 단계;
    f)상기 디코딩 블록이 상기 디코딩 블록의 마지막 블록으로 판단될 때까지 상기 (d) 및 (e)단계를 반복 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 영상 디코딩 방법이 H.264 표준을 토대로 하고, 디코딩하려는 영상이 인트라 16*16이 아닌 색차 성분이고, 상기 디코딩 블록의 코드된 블록 패턴이 2이면,
    g)상기 디코딩 블록이 코드된 블록인지를 판단하는 단계;
    h)상기 디코딩 블록이 코드된 블록이면, 4*4단위로 상기 (a)내지 (c)단계를 수행하는 단계를 포함하는 영상 디코딩 방법.
  6. 영상 디코딩 방법을 수행하기 위한 프로그램이 저장된 기록 매체에 있어서,
    상기 방법은,
    a)디코딩 블록의 코드된 블록 패턴(CBP)이 0이 아니면, 상기 디코딩 블록의 마지막 논-제로 계수의 위치(LNZA)와 소정의 문턱값을 비교한 결과를 토대로 상기 디코딩 블록의 유효한 처리 영역을 결정하는 단계;
    b)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역을 디코딩하는 단계;
    c)상기 디코딩 블록에서 상기 유효한 처리 영역이외의 영역에 대한 디코딩을 스킵하는 것과 상기 유효한 처리 영역이외의 영역을 0으로 채워 역 변환을 수행하는 것중 하나를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 소정의 문턱값은 영상 디코딩 방법의 표준에 따른 스캔 순서에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
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