KR100996452B1 - ?.264 Encoder and the 16?16 Intra Prediction Control Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 효율적인 파이프라인 구조 설계를 위한 H.264 동영상 부호화기의 16x16 프레임내 예측(Intra Prediction: 이하 '인트라 예측'이라 함) 및 그 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to 16x16 intra prediction (hereinafter, referred to as 'intra prediction') of H.264 video encoder for efficient pipeline structure design and its control method.

본 발명은 미완료 복호 화소(reconstruct pixel)를 참조하지 않는 방식으로 모드를 결정하고, 결정된 모드에 대해서 완료한 복호 화소(reconstruct pixel)를 사용한 부호를 발생하는 방식을 통해 파이프라인 구조의 효율적인 설계를 가능하게 하는 H.264 동영상 부호화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention enables efficient design of a pipeline structure by determining a mode in a manner that does not refer to an unconstructed decoded pixel, and generating a sign using a deconstructed pixel that has been completed for the determined mode. An H.264 video encoder and a control method thereof are provided.

H.264, 인코더, 16x16, 인트라 예측 H.264, encoder, 16x16, intra prediction

Description

Ｈ.264 동영상 부호화기 및 Ｈ.264 동영상 부호화기의 16ｘ16 인트라 예측 제어 방법{Ｈ.264 Encoder and the 16ｘ16 Intra Prediction Control Method}{H.264 Encoder and the 16ｘ16 Intra Prediction Control Method} for H.264 video encoder and H.264 video encoder

본 발명은 효율적인 파이프라인 구조 설계를 위한 H.264 동영상 부호화기의 16x16 프레임내 예측(Intra Prediction: 이하 '인트라 예측'이라 함) 및 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 미완료 복호 화소(reconstruct pixel)를 참조하지 않는 방식으로 모드를 결정하고, 결정된 모드에 대해서 완료한 복호 화소(reconstruct pixel)를 사용한 부호를 발생하는 방식을 통해 파이프라인 구조의 효율적인 설계를 가능하게 하는 H.264 동영상 부호화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to 16x16 intra prediction (hereinafter referred to as 'intra prediction') and control method of an H.264 video encoder for efficient pipeline structure design. In more detail, the mode is determined in a manner that does not refer to an unconstructed decoded pixel, and an efficient design of the pipeline structure is generated by generating a sign using a deconstructed pixel that has been completed for the determined mode. The present invention relates to an H.264 video encoder and a control method thereof.

일반적인 동영상 부호화 방식의 매크로블록 타입은 인터(inter) 타입과 인트라(intra) 타입으로 구분할 수 있다. 인터 타입의 경우 동영상의 시간적 중복성에 의해 동영상의 비트스트림 발생량을 줄이는데 큰 영향력을 갖는다. 반면, 참조 프레임(reference frame)에 의존적이므로 부호화 시작 프레임에서는 인터 타입을 발생시킬 수 없으며, 또한 현재 프레임에 발생한 에러에 의해 다음 프레임에 에러 전달(error propagation)을 야기시킬 수도 있다. 이와 같은 이유로 참조 프레임을 사 용하지 않는 인트라 타입이 존재한다.The macroblock type of a general video encoding method may be classified into an inter type and an intra type. In case of the inter type, the temporal redundancy of the video has a great influence on reducing the amount of bitstreams generated from the video. On the other hand, since it is dependent on a reference frame, an intertype cannot be generated in an encoding start frame, and an error propagation may be caused in the next frame due to an error occurring in the current frame. For this reason, there are intra types that do not use reference frames.

H.264 동영상 부호화 방식의 인트라 매크로블록 타입에는 단위 크기에 따라 인트라 4x4 단위에는 9가지 방향별 예측 모드를 가지며, 인트라 16x16 단위는 4 가지 예측 모드가 존재한다. 인트라 매크로블록은 현재 프레임 내의 화소 정보를 참조하여 부호화된다. 디코딩된 현재 프레임을 기준으로 예측하므로 인코더 내에서는 복호 화소(reconstruction pixel)를 참조 화소로 사용하게 된다. 일반적인 H/W 구성에서 사용하는 파이프라인 형태의 구조 사용시 참조 화소 중 복호가 미완료된 참조 화소가 존재할 수 있게 된다.In the intra macroblock type of the H.264 video encoding method, there are nine prediction modes for each intra 4x4 unit according to the unit size, and there are four prediction modes for the intra 16x16 unit. Intra macroblocks are encoded with reference to pixel information within the current frame. Since the prediction is based on the current decoded frame, a decoder pixel is used as a reference pixel in the encoder. When the pipelined structure used in the general H / W configuration is used, there may exist a reference pixel that has not been decoded among the reference pixels.

도 1은 H.264 동영상 부호화기의 블록 다이어그램이다. 도 1에 나타난 바와 같이 인트라 예측 모드를 결정하는 단계에서는 복호 화소(reconstruction pixel)를 참조하여 각 모드별 화소 값을 생성해 내고, 이중 SAD(Sum Absolute Difference)등의 코스트(cost)를 산출하여 최적의 모드를 결정한다.1 is a block diagram of an H.264 video encoder. As shown in FIG. 1, in the determining of the intra prediction mode, pixel values for each mode are generated by referring to a reconstruction pixel, and a cost such as a sum absolute difference (SAD) is calculated to be optimal. Decide on the mode.

상술한 일반적인 파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기에서 종래의 16x16 인트라 예측에서는 인트라 예측 대상 매크로블록과 좌측 참조 화소의 복호(reconsturction)가 동일 스텝에서 진행되기 때문에 복호 완료 시점까지 인트라 예측을 진행하지 못하거나, 이를 해결하기 위해 파이프라인의 진행 변경 등을 수반하여야 한다. 이와 같은 구현은 파이프라인 구조의 효율 감소를 야기하게 된다.In the conventional 16x16 intra prediction in the H.264 video encoder using the above-described general pipeline structure, intra prediction is performed until completion of decoding because reconsturction of the intra prediction target macroblock and the left reference pixel is performed in the same step. In order to solve this problem, it is necessary to change the progress of the pipeline. Such an implementation would lead to a reduction in the efficiency of the pipeline structure.

도 2는 ISO/IEC 14496-10에 표기된 방식으로서 H.264 16x16 인트라 예측의 각 모드별 참조 화소 및 예측 방법의 설명도이다. 도 2에 Rec.로 표기한 것은 참조 화소로서 복호 화소(reconstruction pixel)를 나타낸다. 또한, 도 2에서 음영으로 표시된 부분은 16x16 매크로블록을 나타낸다. 상술한 바와 같이, H.264 16x16 인트라 예측 모드는 4가지로서, Vertical(0번), Horizontal(1번), DC(2번) 그리고 Plane(3번) 예측 모드이다. 부호화기는 율-왜곡(Rate-Distortion)을 고려하여 상기 4가지 예측 모드 중 가장 효율적인 예측 모드로 압축을 수행한다. Vertical 예측 모드와 Horizontal 예측 모드는 도 2의 Mode 0 및 Mode 1과 같이 매크로블록에 수직 또는 수평 방향으로 인접해 있는 이미 복호화된 화소들로부터 예측을 수행한다. 도 2의 Mode 2에 표시된 DC 예측 모드는 매크로블록에 수직 또는 수평으로 인접해 있는 화소들의 평균값으로 매크로블록 내의 모든 화소들을 예측한다.FIG. 2 is an explanatory diagram of a reference pixel for each mode of H.264 16x16 intra prediction and a prediction method as described in ISO / IEC 14496-10. In FIG. 2, Rec. Denotes a decoding pixel as a reference pixel. In addition, the shaded portions in FIG. 2 represent 16 × 16 macroblocks. As described above, there are four H.264 16x16 intra prediction modes, which are Vertical (No. 0), Horizontal (No. 1), DC (No. 2), and Plane (No. 3) prediction modes. The encoder performs compression in the most efficient prediction mode among the four prediction modes in consideration of rate-distortion. In the vertical prediction mode and the horizontal prediction mode, prediction is performed from previously decoded pixels adjacent to the macroblock in the vertical or horizontal direction as in Mode 0 and Mode 1 of FIG. 2. The DC prediction mode shown in Mode 2 of FIG. 2 predicts all the pixels in the macroblock by an average value of pixels vertically or horizontally adjacent to the macroblock.

인트라 예측에 사용하는 참조 화소는 디코더에서 동일한 값을 발생시켜야 하기 때문에 H.264의 디블록 필터(deblock filter)를 거치지 않은 복호 화소(reconstruction pixel)를 사용하게 된다. 도 2에서 참조 화소는 상단과 좌측에 위치한 매크로블록의 최하단과 최우측의 복호 화소(reconstruction pixel)를 나타낸다. 따라서 파이프라인 방식을 사용하는 구조에서 부호화 대상 매크로블록의 상측 복호 화소는 존재할 수 있으나, 좌측 복호 화소는 부호화 시작 시점에 존재하지 않을 수 있다. Since the reference pixel used for intra prediction needs to generate the same value in the decoder, a decoded pixel that does not go through the deblocking filter of H.264 is used. In FIG. 2, a reference pixel represents a lowermost and rightmost decoding pixel of a macroblock positioned at an upper side and a left side. Therefore, in the structure using the pipeline scheme, the upper decoding pixel of the encoding target macroblock may exist, but the left decoding pixel may not exist at the start of encoding.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 일반적인 파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기에서 사용 가능한 16x16 인트라 예측 결정 방법으로서, 파이프라인 구조에서 매크로블록의 인트라 예측 시작 시점에 좌측 복호 화소(reconstruction pixel) 미완료에 따른 문제점을 해결하기 위하여 입력받은 참조 화소를 이용하여 H.264 동영상 부호화기 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하고, 상기 결정된 모드에 대해서만 H.264 동영상 부호화기 16x16 인트라 예측을 수행하도록 하는 H.264 동영상 부호화기 및 그 제어 방법을 제공하는데에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art. An object of the present invention is a 16x16 intra prediction decision method that can be used in an H.264 video encoder using a general pipeline structure, and a problem due to incomplete left reconstruction pixel at the start of intra prediction of a macroblock in the pipeline structure. In order to solve the problem, an H.264 video encoder determines an optimal mode of 16x16 intra prediction using an input reference pixel, and performs an H.264 video encoder 16x16 intra prediction only on the determined mode. It is to provide a control method.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명에서는 파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기에 있어서, 입력받은 참조 화소를 이용하여 H.264 동영상 부호화기 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하는 최적 모드 결정부; 및 상기 최적 모드 결정부에서 결정된 모드에 대해서만 H.264 동영상 부호화기 16x16 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측 수행부를 포함하는 H.264 동영상 부호화기가 제시된다.As a technical solution for achieving the object of the present invention, in the present invention, in the H.264 video encoder using the pipeline structure, the optimal mode of the H.264 video encoder 16x16 intra prediction is determined by using the received reference pixel. An optimum mode determiner for determining; And an intra prediction performing unit performing an H.264 video encoder 16x16 intra prediction only on the mode determined by the optimum mode determining unit.

또한, 본 발명에서는 파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기 제어 방법에 있어서, 제1 참조 화소를 입력받는 단계; 상기 입력받은 제1 참조 화소를 이용하여 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 최 적 모드에 대해서만 16x16 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하는 H.264 동영상 부호화기의 16x16 인트라 예측 제어 방법이 제시된다.The present invention also provides a method of controlling an H.264 video encoder using a pipeline structure, the method comprising: receiving a first reference pixel; Determining an optimal mode of 16x16 intra prediction using the input first reference pixel; And 16x16 intra prediction control method of the H.264 video encoder is provided comprising the step of performing 16x16 intra prediction only for the determined optimal mode.

본 발명에 의하면 파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기의 효율을 증가시킬 수 있다. 참조 화소 중 현재 화소(current pixel)를 사용함에 따라 최적 모드 결정에 대한 오류가 존재하지만, 최종 인트라 예측에 복호 화소를 사용하여 인터 타입과 비교를 통해 매크로블록 타입을 결정하기 때문에 매크로블록 타입의 결정 오류를 감소시킬 수 있다. 또한, 파이프라인 구조의 효율적인 운용을 가능하게 함으로써 상대적으로 움직임 예측(motion estimation)과 같은 구현부에 효과적인 운용이 가능하여 H.264 동영상 부호화기의 전체 부호화 성능을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to increase the efficiency of the H.264 video encoder using the pipeline structure. Although there is an error in determining the optimal mode by using the current pixel among the reference pixels, the macroblock type is determined because the macroblock type is determined through comparison with the inter type using the decoded pixel in the final intra prediction. The error can be reduced. In addition, by enabling efficient operation of the pipeline structure, it is possible to effectively operate an implementation unit such as motion estimation, thereby improving the overall encoding performance of the H.264 video encoder.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 H.264 동영상 부호화기의 실시예를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다. 3 is a schematic block diagram illustrating an embodiment of an H.264 video encoder of the present invention.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 도 3 중 종래의 H.264 동영상 부호화기와 동일한 구성 즉, 움직임예측부(ME), 움직임보상부(MC), 변환부(T), 양자화부(Q), 역변환부(T-1), 역양자화부(Q-1) 및 디블록 필터(deblock Filter)에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 영상 입력부로부터 입력되는 영상(Fn)으로부터 경로 1을 통하여 현재 화소를 입력받고 경로 2로부터 복호 화소를 입력받아 상기 현재 화소로 좌측 참조 화소로 하고, 상기 복호 화소로 상측 참조 화소로 하여 참조 화소를 구성하기 위한 제1 참조화소구성부(102)와, 16x16 인트라 예측의 4가지 예측 모드를 반복수행하기 전에 Mode_best와 해당 모드를 0으로 초기화하고 Cost_best를 설정 가능한 최대 값으로 초기화하기 위한 Cost 초기화부(102)와, 상기 제1 참조화소구성부에서 구성한 좌측 현재 화소와 상측 복호 화소를 참조 화소로 하여 인트라 예측을 수행하여 상기 입력 영상과의 차이에 의한 SAD(Cost)를 획득하기 위한 제1 인트라 예측부(104)와, 상기 4가지 예측 모드를 반복 수행하여 최적 모드를 결정하기 위한 모드 결정부(106)를 포함하는 최적모드결정부(100)와; 경로 4를 통하여 복호 영상으로부터 복호 화소를 획득하여 좌측 참조 화소로 하고 경로 2를 통하여 복호 영상으로부터 복호 화소를 획득하여 상측 참조 화소로 구성하기 위한 제2 참조화소구성부(202)와, 상기 제2 참조화소구성부(202)에서 구성된 좌측 참조 화소와 상측 참조 화소를 참조하여 상기 최적모드결정부(100)에서 결정된 최적 모드로 인트라 예측을 수행하기 위한 제2 인트라예측부(204)를 포함하는 결정 모드 인트라 예측부(200)로 구성되어 있다. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. In FIG. 3, the same configuration as that of the conventional H.264 video encoder, that is, the motion predictor ME, the motion compensator MC, the converter T, the quantizer Q, and the inverse transform unit T −1 , is inverse. The description of the quantization unit Q -1 and the deblock filter will be omitted. As shown in FIG. 3, the present invention receives the current pixel through the path 1 from the image F n input from the image input unit and receives the decoded pixel from the path 2 as the left reference pixel. Before repeating four first prediction modes of 16x16 intra prediction with the first reference pixel construction unit 102 for configuring the reference pixel as the upper reference pixel as the decoded pixel, Mode_best and the corresponding mode are initialized to 0 and Cost_best is set. SAD based on the difference between the input image by performing intra prediction by using the cost initialization unit 102 for initializing to the maximum possible value and the left current pixel and the upper decoded pixel configured in the first reference pixel configuration unit as reference pixels A first intra predictor 104 for obtaining Cost and a mode determiner 106 for determining an optimal mode by repeatedly performing the four prediction modes An optimum mode determination unit 100 including a; A second reference pixel constructing unit 202 for acquiring a decoded pixel from the decoded image through the path 4 as a left reference pixel, and obtaining a decoded pixel from the decoded image through the path 2 to form an upper reference pixel; A determination including a second intra prediction unit 204 for performing intra prediction in an optimal mode determined by the optimal mode determination unit 100 by referring to a left reference pixel and an upper reference pixel configured in the reference pixel configuration unit 202. The mode intra prediction unit 200 is configured.

도 4는 본 발명의 실시예에서 수행되는 4가지 인트라 예측 모드를 설명하기 위한 것이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 인트라 예측부(106) 및 모드결정 부(108)에서 복호화되지 않은 현재 화소를 좌측 참조 화소로 하고, 복호화된 화소를 상측 참조 화소로 하여 4가지 예측 모두를 수행하여 압축율이 가장 좋은 모드를 최적 모드로 결정하게 된다. 4 illustrates four intra prediction modes performed in an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, all four predictions are performed by using the first non-decoded current pixel as the left reference pixel and the decoded pixel as the upper reference pixel in the first intra predictor 106 and the mode determiner 108. Then, the best compression mode is determined as the best mode.

도 5는 일반적인 파이프라인 구조에서 1 스텝 시간 동안의 과정에서 상측과 좌측 복호 참조 화소가 유효한 시점과 이에 따른 본 발명의 구현 방식을 간략하게 나타낸 것이다. 도 5에서 MB(t)는 현재 인트라 예측 대상 매크로블록을 나타내고, MB(t-1)은 위치상 MB(t) 좌측의 매크로블록을 나타낸다. 동일 1 스텝 시간 동안, 우선 MB(t)는 도 4와 같이 유효한 상측 복호 화소와 유효하지 못한 좌측 복호 화소 대신 현재 화소를 사용하여 각 모드 별 인트라 예측의 Cost를 산출한다. 현재 화소는 현재 프레임의 입력영상으로부터 좌측 참조 화소 동일 위치의 화소 값을 의미한다. Cost는 최적 모드 결정을 위한 것으로 본 발명의 설명에서는 SAD로 표시하였다.FIG. 5 is a view briefly illustrating the timing at which the upper and left decoded reference pixels are valid during the one step time in the general pipeline structure, and thus the implementation scheme of the present invention. In FIG. 5, MB (t) represents a current intra prediction target macroblock, and MB (t-1) represents a macroblock to the left of MB (t) in position. During the same one step time, MB (t) first calculates the cost of intra prediction for each mode by using the current pixel instead of the valid upper decoded pixel and the invalid left decoded pixel as shown in FIG. 4. The current pixel means a pixel value at the same position as the left reference pixel from the input image of the current frame. Cost is for determining the optimal mode and is represented as SAD in the description of the present invention.

또한, 도 5는 본 발명의 16x16 인트라 예측을 설명하기 위한 일반적인 파이프라인 구조도 이다. 도 5와 같이, 일반적인 파이프라인 구조에서는 MB(t)의 인트라 예측을 진행하는 동안 MB(t-1)의 변환(Transform), 양자화(Quantization) 그리고 그에 대한 역양자화(DeQuantization)와 역변환(InverseTransform)의 과정을 진행하게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이 일반적인 구현의 복잡도에서 상기 MB(t-1)의 과정은 1 스텝 종료 시점보다 우선해서 종료되며, 이 시점 이후로 좌측 복호 화소(reconstruction pixel)가 유효하게 된다. 이후 좌측과 상측의 유효한 복호 화소(reconstruction pixel)를 참조하여 16x16 인트라 모드 결정(Intra Mode Decision)에서 최적으로 결정된 16x16 인트라 예측 모드에 대해서 MB(t)의 인트라 예측을 진행한다.5 is a general pipeline structure diagram for explaining 16x16 intra prediction of the present invention. As shown in FIG. 5, in the general pipeline structure, transform, quantization, and inverse quantization and inverse transformation of MB (t-1) during intra prediction of MB (t) are performed. The process of As shown in FIG. 5, the process of MB (t-1) is terminated in advance of the end of one step in the complexity of the general implementation, and the left reconstruction pixel becomes effective after this time. Subsequently, intra prediction of MB (t) is performed with respect to a 16x16 intra prediction mode optimally determined in 16x16 intra mode decision with reference to valid decoding pixels on the left and upper sides.

본 발명에서는 상기 도 4의 상측 복호 화소(reconstruction pixel)와 좌측 현재 화소(current pixel)를 이용하여 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하고, 좌측 복호 화소(reconstruction pixel)가 완료된 시점 후에 그 복호 화소(reconstruction pixel)를 참조 화소로 사용하여 결정된 최적 모드의 인트라 예측을 수행하도록 구성되어 있다.According to the present invention, an optimal mode of 16x16 intra prediction is determined by using the upper reconstruction pixel and the left current pixel of FIG. 4, and after the completion of the left reconstruction pixel, the decoded pixel ( an intra prediction of an optimal mode determined using the reconstruction pixel) as a reference pixel.

도 6은 본 발명의 16x16 인트라 예측 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a 16x16 intra prediction method of the present invention.

도 3과 도 5에 표기된 16x16 인트라 최적 모드 결정부(100)와 결정 모드 인트라 예측부(200)의 동작에 대한 순서도로 볼 수도 있다. 상기 인트라 예측의 동작 설명은 상술한 종래기술의 설명에서 기재했고, 이는 참조 화소를 이용한 인트라 예측 동작으로 ISO/IEC 14496-10에 표기된 방식과 동일한 방식이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 시작과 종료는 인트라 예측 대상 MB(t)의 인트라 예측 시작과 종료로써 도 5의 1 스텝 시간 동안의 과정을 나타낸다. 3 and 5 may also be viewed as a flowchart of the operation of the 16x16 intra optimal mode determiner 100 and the decision mode intra predictor 200. The description of the operation of the intra prediction has been described in the above description of the prior art, and since the operation is the same as the method described in ISO / IEC 14496-10 as an intra prediction operation using the reference pixel, a detailed description thereof will be omitted. Start and end are the intra prediction start and end of the intra prediction target MB (t) and represent the process for one step time of FIG. 5.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 16x16 인트라 예측 방법은, 제1 참조화소구성부(102)에서 유효한 상측 복호 화소와 도 3의 영상입력부로부터 입력되는 영상 중 좌측 위치에 해당하는 현재 화소를 각각 경로 2와 경로 1을 통하여 입력받아 인트라 예측의 상측 참조 화소와 좌측 참조 화소로 구성되는 제1 참조 화소를 구성하는 단계(S100)와,As shown in FIG. 6, the 16x16 intra prediction method of the present invention uses the upper decoding pixel effective in the first reference pixel configuration unit 102 and the current pixel corresponding to the left position of the image input from the image input unit of FIG. 3. Forming a first reference pixel including an upper reference pixel and a left reference pixel of intra prediction, respectively, received through the path 2 and the path 1 (S100);

Cost 계산부(104)에서 16x16 인트라 4가지 예측 모드의 반복 이전에 상기 제1 참조 화소의 Mode_best와 해당 모드를 0으로 초기화하고, 최적 모드 결정을 위한 Cost_best는 설정 가능한 최대 값으로 초기화하여 첫 번째 모드 반복에서 갱신될 수 있도록 하기 위한 모드 및 Cost 초기화 단계(S102)와,The cost calculator 104 initializes Mode_best of the first reference pixel and the corresponding mode to 0 before repeating the 16x16 intra four prediction modes, and initializes the cost_best for determining the optimal mode to the maximum value that can be set. Mode and Cost initialization step (S102) to be updated in the iteration,

제1 인트라 예측부(106)에서 상기 제1 참조화소구성부(102)에서 구성한 상기 제1 참조 화소와 해당 모드에 대한 인트라 예측을 수행하여 인트라 예측 영상을 구성하기 위한 제1 인트라 예측 단계(S104)와,A first intra prediction step (S104) for constructing an intra prediction image by performing intra prediction on the first reference pixel configured by the first reference pixel configuration unit 102 and a corresponding mode in the first intra prediction unit 106 (S104). )Wow,

모드 결정부(108)에서 입력 영상과 상기 인트라 예측 영상에 대한 Cost(예:SAD(Sum Absolute Difference))를 획득하고 저장된 Cost_best와 크기 비교하는 단계(S106)와,In step S106, the mode determiner 108 obtains a cost (eg, a sum absorptive difference (SAD)) for the input image and the intra prediction image, and compares the cost with the stored cost_best.

모드결정부(108)에서 상기 비교 결과 Cost가 Cost_best보다 작을 경우 Cost_best와 Mode_best 정보를 갱신하는 단계(S108)와,Updating the cost_best and the mode_best information when the comparison result Cost is less than Cost_best in the mode determination unit 108 (S108);

모드 결정부(108)에서 상기 비교 결과 Cost가 Cost_best 이상인 경우 및 전체 모드에 대한 반복이 종료하면 갱신된 Mode_best가 최적 모드로 결정하는 단계(S110)와,Determining, by the mode determination unit 108, that the updated Mode_best is the optimal mode when the comparison result Cost is equal to or greater than Cost_best and when the repetition for all modes ends (S110);

제2 참조화소구성부(202)에서 유효해진 좌측 복호 화소(reconstruction pixel)와 상측 복호 화소(reconstruction pixel)를 사용하여 각각을 제2 참조 화소를 구성하는 단계(S112)와,Forming a second reference pixel by using a left decoding pixel and an upper decoding pixel enabled by the second reference pixel configuring unit 202 (S112);

제2 인트라 예측부(202)에서 상기 제2 참조 화소와 상기 최적 Mode_best에 대해서 제2 인트라 예측을 수행하는 단계(S114)를 포함하여 이루어진다.The second intra prediction unit 202 performs a second intra prediction on the second reference pixel and the optimal Mode_best (S114).

상기 모드 및 Cost 초기화 단계(S102)에서 상기 Cost_best의 설정 가능한 최 대값은 상기 Cost에 할당된 비트량에 따른 최대값으로 이루어진다.In the mode and the cost initialization step (S102), the maximum value that can be set in Cost_best is a maximum value according to the bit amount allocated to the Cost.

상기 Cost와 Cost_best의 비교 단계(S106)에서 비교 결과, 상기 Cost 값이 Cost_best 값 이상인 경우, 상기 Cost_best와 상기 최적 모드 값을 갱신하도록 구성할 수 있다.In a comparison step (S106) of the Cost and Cost_best, when the Cost value is equal to or greater than the Cost_best value, the Cost_best and the optimal mode value may be updated.

상기 Cost_best와 Mode_best 정보를 갱신하는 단계(S108)의 수행 후, 수행되는 상기 갱신된 Mode_best가 최적 모드로 결정하는 단계(S110)는, 상기 갱신 후, 상기 초기화된 모드 값에 1을 더하는 단계; 상기 1을 더한 모드 값이 3보다 큰지를 판단하는 단계하는 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 비교 결과 상기 모드 값이 3 보다 큰 경우, 상기 제2 인트라 예측을 수행하고, 3보다 작을 경우에는 상기 제1 인트라 예측이 반복 수행되도록 구성된다.After the updating of the Cost_best and Mode_best information (S108), the determining of the updated Mode_best to be the best mode (S110) may include: adding 1 to the initialized mode value after the updating; And determining whether the mode value plus 1 is greater than 3, if the mode value is greater than 3, performing the second intra prediction, and if the mode value is less than 3, One intra prediction is configured to be performed repeatedly.

상기 본 발명의 16x16 인트라 예측 방법에서 상기 제1 참조화소구성 단계와, 상기 제2 참조화소구성 단계는 인트라 예측의 참조 화소를 구성하는 동일한 동작이므로 경로 설정 방법의 구현을 통해 단일 블록으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 제1 인트라 예측 단계와 상기 제2 인트라 예측 단계 역시 동일한 동작이므로 16x16 인트라 모드 결정을 위한 각 모드 별 반복 구현과 결정된 Mode_best 전달방식의 구현으로 단일 블록으로 구성할 수 있다. In the 16x16 intra prediction method of the present invention, the step of constructing the first reference pixel and the step of constructing the second reference pixel are the same operations for configuring the reference pixels of the intra prediction. have. In addition, since the first intra prediction step and the second intra prediction step are also the same operation, a single block may be configured by an iterative implementation for each mode for determining a 16x16 intra mode and an implementation of the determined Mode_best transfer method.

본 발명은 H.264 동영상 부호화기에 이용할 수 있다.The present invention can be used for an H.264 video encoder.

도 1은 H.264 동영상 부호화기의 일반적인 블록도이다.1 is a general block diagram of an H.264 video encoder.

도 2는 종래의 H.264 동영상 부호화기의 16x16 인트라 예측 모드의 설명도이다.2 is an explanatory diagram of a 16x16 intra prediction mode of a conventional H.264 video encoder.

도 3은 본 발명의 16x16 인트라 예측부를 포함한 H.264 동영상 부호화기의 블록도이다.3 is a block diagram of an H.264 video encoder including the 16x16 intra prediction unit of the present invention.

도 4는 본 발명의 주요부의 실시예의 설명도이다.4 is an explanatory diagram of an embodiment of the main part of the present invention.

도 5는 본 발명을 설명하기 위한 일반적인 인트라 예측의 스텝별 순서도이다.5 is a flowchart for each step of general intra prediction for explaining the present invention.

도 6은 본 발명의 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of controlling intra prediction of an H.264 video encoder of the present invention.

Claims (13)

파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기에 있어서,In an H.264 video encoder that uses a pipeline structure, 입력받은 참조 화소를 이용하여 H.264 동영상 부호화기 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하기 위한 최적 모드 결정부와,An optimal mode determiner for determining an optimal mode of H.264 video encoder 16x16 intra prediction using an input reference pixel; 상기 최적 모드 결정부에서 결정된 모드에 대해서만 H.264 동영상 부호화기 16x16 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측 수행부를 포함하고,An intra prediction performing unit performing H.264 video encoder 16x16 intra prediction only on the mode determined by the optimum mode determining unit; 상기 입력받은 참조 화소는 복호화된 영상으로부터 획득한 상측 참조 화소와, 부호화 및 복호화를 거치지 않은 촬상장치로부터 부호화대상으로 입력된 영상으로부터 획득한 좌측 참조 화소인 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기. And the received reference pixel is an upper reference pixel obtained from a decoded image, and a left reference pixel obtained from an image input as an encoding target from an image pickup device that has not been encoded or decoded. 삭제delete 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 최적 모드 결정부는 상기 참조 화소를 사용하여 인트라 예측을 수행하여 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기. The H.264 video encoder, wherein the optimal mode determiner determines a mode by performing intra prediction using the reference pixel. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 인트라 예측 수행부는 복호화된 화소를 참조 화소로 하여 인트라 예측 을 수행하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기. The intra prediction performer performs intra prediction using the decoded pixel as a reference pixel. 파이프라인 구조를 사용하는 H.264 동영상 부호화기 제어 방법에 있어서,In the H.264 video encoder control method using a pipeline structure, 입력받은 제1 참조 화소로 입력받는 단계와,Receiving the inputted first reference pixel; 상기 입력받은 제1 참조 화소를 이용하여 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하는 단계와, Determining an optimal mode of 16x16 intra prediction using the received first reference pixel; 상기 결정된 최적 모드에 대해서만 16x16 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하고, Performing 16x16 intra prediction only for the determined optimal mode; 상기 제1 참조 화소는, 부호화 및 복호화를 거치지 않은 촬상장치로부터 부호화대상으로 입력된 영상으로부터 획득된 좌측 참조 화소와, 복호화된 영상으로부터 획득된 상측 참조 화소인 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.The first reference pixel is a left reference pixel obtained from an image input as an encoding target from an image pickup device that has not been encoded and decoded, and an upper reference pixel obtained from the decoded image. Intra prediction control method. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 16x16 인트라 예측의 최적 모드를 결정하는 단계는,Determining the optimal mode of the 16x16 intra prediction, 상기 제1 참조 화소의 모드 값과 최적 모드 값을 0으로 초기화시키는 단계;Initializing a mode value and an optimum mode value of the first reference pixel to 0; 상기 최적 모드 값의 결정을 위한 Cost_best를 설정 가능한 최대값으로 초기화하는 단계;Initializing Cost_best for the determination of the optimal mode value to a maximum value that can be set; 상기 제1 참조 화소에서 구성된 참조 화소들과 모드에 대한 인트라 예측을 수행하는 단계;Performing intra prediction on reference pixels and modes configured in the first reference pixel; 상기 인트라 예측 수행후 인트라 예측 영상을 구성하는 단계;Constructing an intra prediction image after performing the intra prediction; 상기 인트라 예측 영상과 상기 입력된 영상에 대한 Cost를 획득하는 단계;Obtaining a cost of the intra prediction image and the input image; 상기 Cost와 상기 Cost_best의 값을 비교하는 단계;Comparing the value of the Cost with the Cost_best; 상기 비교 결과, 상기 Cost 값이 Cost_best 값보다 작은 경우 상기 Cost_best와 상기 최적 모드 값을 갱신하는 단계;Updating the Cost_best and the optimal mode value when the Cost value is less than the Cost_best value; 상기 갱신 후 상기 초기화된 모드 값에 1을 더하는 단계;Adding 1 to the initialized mode value after the update; 상기 1을 더한 모드 값이 3보다 큰지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.And determining whether the mode value obtained by adding the 1 is greater than 3. The intra prediction control method of the H.264 video encoder. 삭제delete 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 Cost와 상기 Cost_best의 값을 비교하는 단계는,Comparing the value of Cost and Cost_best, 상기 비교 결과, 상기 Cost 값이 Cost_best 값 이상인 경우, 상기 Cost_best와 상기 최적 모드 값을 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.And updating the cost_best and the optimal mode value when the cost value is equal to or greater than the cost_best value. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 모드 값이 3보다 큰지를 판단하는 단계에서,In determining whether the mode value is greater than 3, 상기 모드 값이 3 보다 큰 경우, 상기 16x16 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.And performing the 16x16 intra prediction when the mode value is greater than 3. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 모드 값이 3보다 큰지를 판단하는 단계에서,In determining whether the mode value is greater than 3, 상기 모드 값이 3 이하인 경우, 상기 제1 참조 화소에서 구성된 참조 화소들과 모드에 대한 인트라 예측 단계를 재수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.If the mode value is 3 or less, performing the intra prediction step on the reference pixels and the mode configured in the first reference pixel. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 최대값은 상기 Cost에 할당된 비트량에 따른 최대값인 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.The maximum value is the intra prediction control method of the H.264 video encoder, characterized in that the maximum value according to the bit amount assigned to the Cost. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 16x16 인트라 예측을 수행하는 단계는,Performing the 16x16 intra prediction, 제2 참조 화소를 입력받는 단계; 및Receiving a second reference pixel; And 상기 제2 참조 화소에서 구성된 참조 화소들로부터 최적 모드에 대한 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.And performing intra prediction on an optimal mode from reference pixels configured in the second reference pixel. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12, 상기 제2 참조 화소는, 각각의 경로를 통해 입력되는 복호 영상으로부터 획 득된 상측 참조 화소와 좌측 참조 화소인 것을 특징으로 하는 H.264 동영상 부호화기의 인트라 예측 제어 방법.The second reference pixel is an upper reference pixel and a left reference pixel obtained from a decoded image input through respective paths.
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