KR101096619B1 - 데이터 인코딩, 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

데이터 인코딩, 디코딩 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 데이터 인코딩 방법은, 현재 블록과 예측 블록의 차에 해당하는 잔여 데이터를 생성하는 단계, 잔여 데이터를 변환 및 양자화하여 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수를 생성하는 단계, 이전 블록 중 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록을 이용하여 서브 잔여 데이터를 예측하는 단계 및 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 단계를 포함한다. 그리하여 이미 생성된 잔여 데이터를 이용하여 추가적인 서브 잔여 데이터를 압축하기 때문에 부가적인 연산을 최소한도로 줄이면서 전송해야 할 데이터의 양을 줄여 압축 효율을 개선시킬 수 있다.
인코딩, 디코딩, 잔여 데이터

Description

데이터 인코딩, 디코딩 방법 및 그 장치{THE METHOD FOR ENCODING/DECODING DATA AND THE APPARATUS THEREOF}
본 발명의 데이터 인코딩, 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 잔여 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 방법 및 이를 적용한 장치에 관한 것이다.
인터넷을 포함한 정보통신 기술이 발달함에 따라 문자, 음성뿐만 아니라 화상통신이 증가하고 있다. 기존의 문자 위주의 통신 방식으로는 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기에는 부족하며, 이에 따라 문자, 영상, 음악 등 다양한 형태의 정보를 수용할 수 있는 멀티미디어 서비스가 증가하고 있다. 멀티미디어 데이터는 그 양이 방대하여 대용량의 저장매체를 필요로 하며 전송시에 넓은 대역폭을 필요로 한다. 따라서 문자, 영상, 오디오를 포함한 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해서는 압축코딩기법을 사용하는 것이 필수적이다.
데이터를 압축하는 기본적인 원리는 데이터의 중복(redundancy) 요소를 제거하는 과정이다. 이미지에서 동일한 색이나 객체가 반복되는 것과 같은 공간적 중복이나, 동영상 프레임에서 인접 프레임이 거의 변화가 없는 경우나 오디오에서 같은 음이 계속 반복되는 것과 같은 시간적 중복, 또는 인간의 시각 및 지각 능력이 높은 주파수에 둔감한 것을 고려한 심리시각 중복을 제거함으로써 데이터를 압축할 수 있다. 일반적인 비디오 코딩 방법에 있어서, 시간적 중복은 모션 보상에 근거한 시간적 필터링(temporal filtering)에 의해 제거하고, 공간적 중복은 공간적 변환(spatial transform)에 의해 제거한다.
특히, 혼합 비디오 코딩 방식은 화면 내 예측 및 화면 간 예측 등을 통해 얻은 예측 데이터와 원본 데이터 사이의 차이 값인 잔여 데이터를 생성하여 이를 변환 및 양자화 과정을 거쳐 압축하는 방식을 사용한다. 기존의 고성능 멀티미디어 코덱은 예측 데이터를 보다 원본에 가깝게 예측하여 생성되는 잔여 데이터를 줄이는 것에 초점을 맞추어 연구가 진행되었다. 이런 접근을 통해 코덱의 성능은 기존 MPEG-4에 비해 H.264/AVC에서 2~3배 개선 되었다.
그러나, 현재 개발 진행 중인 H.265 에서는 H.264/AVC와 비교하여 큰 폭의 성능 개선이 이루어지지 않고 있다. 또한 보다 정확한 예측을 위해 추가되는 연산량은 휴대용 기기 같이 크기 및 전력 소비가 제품의 중요한 척도가 되는 기기에서 코덱 구현에 부담이 되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이미 생성된 잔여 데이터에 추가적인 예측 알고리즘을 적용하여 부가적인 압축 효율을 얻는데 목적이 있다.
또한, 이에 필요한 부가적인 연산을 최소한도로 줄이면서 전송해야 할 데이터의 양을 줄여 압축 효율을 개선시킬 뿐만 아니라, 동시에 실시간 저전력 멀티미디어 코덱의 구현이 가능하게 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 데이터 인코딩 방법은, 현재 블록과 예측 블록의 차에 해당하는 잔여 데이터를 생성하는 단계; 상기 잔여 데이터를 변환 및 양자화하여 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수를 생성하는 단계; 이전 블록 중 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록을 선택하여 서브 잔여 데이터를 예측하는 단계; 및 상기 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 서브 잔여 데이터를 예측하는 단계는, 상기 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 연산하는 단계; 및 상기 연산된 차 중 어느 하나를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서브 잔여 데이터를 결정하는 단계는, 상기 연산된 차 중 0이 아닌 계수의 수를 산출하는 단계; 및 상기 0이 아닌 계수의 수가 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계;를 포함하는 것이바람직하다.
그리고, 상기 서브 잔여 데이터를 결정하는 단계는, 상기 연산된 차 중 저주파 영역에 대한 계수의 합을 산출하는 단계; 상기 저주파 영역에 대한 계수의 합이 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 엔트로피 부호화하는 단계는, 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록에 대한 예측 모드 값 및 상기 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 데이터 인코딩 장치는, 현재 블록과 예측 블록의 차에 해당하는 잔여 데이터를 생성하는 감산부; 상기 잔여 데이터를 변환 및 양자화하여 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수를 생성하는 변환/양자화부; 이전 블록 중 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록을 선택하여 서브 잔여 데이터를 예측하는 서브 잔여 데이터 예측부; 및 상기 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부;를 포함한다.
그리고, 상기 서브 잔여 데이터 예측부는, 상기 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 연산하고, 상기 연산된 차 중 어느 하나를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서브 잔여 데이터 예측부는, 상기 연산된 차 중 0이 아닌 계수의 수가 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 서브 잔여 데이터 예측부는, 상기 연산된 차 중 저주파 영역에 대한 계수의 합이 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 엔트로피 부호화부는, 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록에 대한 예측 모드 값 및 상기 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 데이터 디코딩 방법은, 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화 하여 서브 잔여 데이터 및 예측 모드 값을 추출하는 단계; 상기 서브 잔여 데이터 및 상기 예측 모드값을 이용하여 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 복원하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 역양자화 및 역 변환하여 현재 블록에 대한 잔여 데이터를 생성하는 단계; 상기 비트스트림에 포함된 데이터를 이용하여 인터 예측을 수행하여현재 블록에 대한 예측 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 잔여 데이터와 상기 예측 데이터를 가산하여 영상을 복원하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 서브 잔여 데이터는, 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차인 것이 바람직하다.
또한, 상기 예측 모드 값은 상기 이전 블록의 예측 모드 값인 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 데이터 디코딩 장치는, 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화 하여 서브 잔여 데이터 및 예측 모드 값을 추출하는 엔트로피 복호화부; 상기 서브 잔여 데이터 및 상기 예측 모드값을 이용하 여 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 복원하는 서브 잔여 데이터 복원부; 상기 잔여 변환 계수 데이터를 역양자화 및 역 변환하여 현재 블록에 대한 잔여 데이터를 생성하는 역양자화/역변환부; 상기 비트스트림에 포함된 데이터를 이용하여 인터 예측을 수행하여현재 블록에 대한 예측 데이터를 생성하는 인터 예측부; 및 상기 잔여 데이터와 상기 예측 데이터를 가산하여 영상을 복원하는 가산부;를 포함한다.
그리고, 상기 서브 잔여 데이터는, 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터와 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터의 차인 것이 바람직하다.
또한, 상기 예측 모드 값은 상기 이전 블록의 예측 모드 값인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 이미 생성된 잔여 데이터를 이용하여 추가적인 서브 잔여 데이터를 압축하기 때문에 부가적인 연산을 최소한도로 줄이면서 전송해야 할 데이터의 양을 줄여 압축 효율을 개선시킬 수 있다.
본 발명은 압축 연산량을 줄일 수 있기 때문에 실시간 저전력 멀티미디어 코덱의 부호화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법 으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 인코딩 장치의 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 인코딩 장치는, 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 감산부(125), 변환/양자화부(130), 서브 잔여 데이터 예측부(140), 엔트로피 부호화부(150), 서브 잔여 데이터 복원부(160), 역양자화/역변환부(170), 가산부(175), 필터부(180) 및 프레임 메모리(190)를 포함한다.
인터 예측부(110)는 프레임 메모리(190)에 저장된 참조 프레임의 영상에서 현재 매크로 블록과 가장 유사한 영역을 독출하여 움직임을 추정하고, 추정된 움직임을 이용하여 프레임 메모리(190)에 저장된 참조 프레임의 영상에서 현재 매크로 블록과 가장 유사한 영역을 독출하여 인터 예측된 예측 블록을 생성함으로써, 인터 예측을 수행한다.
구체적으로, 인터 예측부(110)는, 참조 프레임에서 현재 매크로 블록의 위치를 중심으로 하는 소정 영역을 탐색하여, 탐색 영역 내에서 현재 매크로블록과의 차이가 최소가 되는 영역을 가장 유사한 영역으로 선택한다. 그리고, 상기 가장 유사한 영역과 현재 매크로 블록과의 공간상의 위치 차이를 움직임 벡터 형태로 출력 하며, 출력된 움직임 벡터를 이용하여 상기 프레임 메모리(190)에 저장된 참조 프레임의영상에서 현재 매크로 블록과 가장 유사한 영역을 독출하여 인터 예측된 예측 블록을 생성하는 것이다.
상기와 같은 인터 예측 과정은 16x16 크기의 매크로 블록뿐만 아니라, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8 및 4x4 크기의 블록에 대하여 수행될 수 있음은 물론이다.
인트라 예측부(120)는 부호화하려는 블록의 예측값을 현재 프레임내에서 찾는 인트라 예측을 수행한다. 특히, 인트라 예측부(120)는 소정의 영상 처리 단위를 부호화함에 있어, 영상 처리 단위에 포함된 서브 블록들의 예측값을 서브 블록들 각각에 인접한 화소들을 이용해 예측한다. 또한, 예측값을 생성하기 위한 인트라예측을 반복하여 수행함으로써 보다 정확한 예측값을 생성할 수 있다.
감산부(125)는 인터 예측이 수행되어 현재 부호화할 블록에 대응되는 예측 블록이 형성되면, 상기 현재 블록과 상기 예측 블록과의 차이를 계산하여 예측 차 블록인 잔여 데이터를 출력한다.
변환/양자화부(130)는 상기 인터 예측 과정에서 출력된 잔여 데이터를 DCT 및 양자화 과정을 거쳐 잔여 변환 계수 데이터로 출력하고 상기 잔여 변환 계수 데이터를 지그재그 스캔과 Run-Level 부호화에 의해 1차원의 배열로 재배열한다.
서브 잔여 데이터 예측부(140)는 변환/양자화의 결과로 출력되는 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터와 현재 블록과 가장 유사한 블록을 이용하여 서브 잔여 데이터를 예측하고, 예측된 서브 잔여 데이터의 예측 모드값을 결정한 뒤 그 값들을 엔트로피 부호화부 및 서브 잔여 데이터 복원부(160)로 인가하는데, 구체적 인 내용은 이하 도 2에서 구체적으로 설명한다.
엔트로피 부호화부는 서브 잔여 데이터를 전송이나 저장에 적합한 압축된 비트스트림으로 변환하여 출력한다. 엔트로프 부호화부는 서브 잔여 데이터를 압축함에 있어서, 예측 코딩(Predictive coding), 가변 길이 코딩(Variable Length Coding), 산술 코딩(Arithmetic coding), 컨텍스트 기반 적응적 코딩(Context-based adaptive encoding)등을 이용할 수 있다.
특히, 컨텍스트 기반 적응적 코딩은 최근에 코딩된 데이터의 정보에 기초하여 이후의 데이터를 코딩하는 방법으로, 컨텍스트 기반 적응적 가변 길이 코딩과 컨텍스트 기반 적응적 산술 코딩 방법으로 나눌 수 있다. 이들 엔트로피 코딩 방법 중 평균적으로 컨텍스트 기반 적응적 산술 코딩 방법의 코딩 효율이 가장 높은 압축률을 제공한다.
서브 잔여 데이터 복원부(160)는 서브 잔여 데이터 예측부(140)로부터 서브 잔여 데이터 및 예측 모드값을 수신받고, 예측 모드 값 및 서브 잔여 데이터에 기초하여 역으로 잔여 데이터에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 복원한다. 서브 잔여 데이터 복원부(160)가 서브 잔여 데이터를 복원시에 블록의 예측 모드값에 따라 원래의 값으로 복원시키기 때문에 화질의 열화가 발생하지 않는다.
역양자화/역변환부(170)는 복원된 잔여 변환 계수 데이터를 역변환 및 역양자화하여 예측 차 데이터인 잔여 데이터를 출력한다.
가산부(175)에서는 상기 잔여 데이터와 인터 예측 또는 인트라 예측된 블록과 가산한다.
마지막으로, 필터부(180)는 블록 단위의 코딩에서 발생한 블록의 경계 오차를 부드럽게 해주어 품질이 향상된 복원 데이터를 출력한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 서브 잔여 데이터 예측부의 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 서브 잔여 데이터 예측부(140)는 저장부(210), 차 연산부(220), 조건 생성부(230) 및 판단부(240)를 포함한다.
차 연산부(220)는 변환/양자화부(130)로부터 인가된 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터와 저장부(210)에 기저장된 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터간의 차 연산을 수행한다. 저장부(210)에 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터가 복수 개 있는 경우, 차 연산부(220)는 각 블록에 대한 차 연산을 수행하는 것이 바람직하다.
조건 생성부(230)는 상기한 차 연산에 대한 0이 아닌 계수의 수를 생성하여 그 결과를 판단부(240)로 인가한다. 상기와 같이 0이 아닌 계수의 수를 비교 조건으로 하는 이유는 엔트로피 부호화는 0이 아닌 계수의 수에 따른 그 부호화의 길이가 달라지기 때문이다.
판단부(240)는 0이 아닌 계수의 수가 가장 작은 차 연산을 서브 잔여 데이터로 판단한다.
본 실시예에서는 0이 아닌 계수의 수를 비교 조건으로 하여 서브 잔여 데이터를 예측하였지만, 이에 한정되지 않고, 계수의 합을 비교 조건으로 할 수 있음도 물론이다. 특히, 계수의 합은 저주파 영역에 대한 계수의 합인 것이 바람직하다. 이와 같이 저주파 영역에 대한 계수의 합을 비교 조건으로 하는 이유는 변환/양자 화 과정을 거친 잔여 데이터는 대부분 저주파 영역에 집중되어 있기 때문이다.
상기와 같이, 서브 잔여 데이터 예측부(140)는 주변에 위치한 블록들의 데이터를 이용하기 때문에 특정한 방향성이 없어도 현재 잔여 데이터와 유사한 서브 잔여 데이터를 생성할 수 있기 때문에 데이터 압축시 P 픽처에 대한 연산량뿐만 아니라 I픽처에 대한 연산량도 줄일 수 있다.
또한, 서브 잔여 데이터를 예측하는 방법은, 인터 예측뿐만 아니라 인트라 예측 데이터에 대해서도 적용가능한다. 그리고, 서브 잔여 데이터를 예측하기 위한 방법도 주변 잔여 데이터 및 코딩 정보를 사용하기 때문에 연산량을 줄이면서 좀 더 높은 압축 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 코딩 방법에 제공되는 흐름도이다.
감산부(125)는 인터 예측이 수행되어 현재 부호화할 블록에 대응되는 예측 블록이 형성되면, 상기 현재 블록과 상기 예측 블록과의 차이를 계산하여 예측 차 블록인 잔여 데이터를 생성하여 출력한다(S310).
변환/양자화부(130)는 상기 인터 예측 과정에서 출력된 잔여 데이터를 DCT 및 양자화 과정을 거쳐 잔여 변환 계수 데이터로 출력한다(S320).
서브 잔여 데이터 예측부(140)의 차 연산부(220)는 변환/양자화부(130)로부터 인가된 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터와 저장부에 기저장된 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터간의 차 연산을 수행한다(S330). 저장부(210)에 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터가 복수 개 있는 경우, 차 연산부(220)는 각 블록에 대한 차 연산을 수행하는 것이 바람직하다.
서브 잔여 데이터 예측부(140)의 조건 생성부(230)는 상기한 차 연산에 대한 비교 조건을 생성한다(S340). 여기서 비교 조건은 상기한 차 연산의 0이 아닌 계수의 수 및 저주파 영역에 대한 계수의 합 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
판단부(240)는 비교 조건이 최소가 되는 차 연산을 서브 잔여 데이터로 결정하여, 서브 잔여 데이터 및 비교 조건이 최소가 되는 이전 블록에 대한 예측 모드값을 엔트로피 부호화부(150)에 인가한다(S350).
엔트로피 부호화부(150)는 서브 잔여 데이터 및 예측 모드값을 전송이나 저장에 적합한 압축된 비트스트림으로 변환하여 출력한다(S360).
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 데이터 디코딩 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 데이터 디코딩 장치는 엔트로피 복호화부(410), 서브 잔여 데이터 복원부(420), 역양자화/역변환부(430), 가산부(440), 필터부(450), 인트라 예측부(460) 및 인터 예측부(470)를 포함한다.
엔트로피 복호화부(410)는 현재 블록에 대한 서브 잔여 데이터 및 예측 모드 값을 포함한 비트스트림을 수신한 경우, 비트스트림을 엔트로피 복호화 하여 서브 잔여 데이터 및 예측 모드 값을 출력한다.
서브 잔여 데이터 복원부(420)는 엔트로피 복호화부(410)로부터 출력된 서브 잔여 데이터를 예측 모드 값을 기초로 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 복원한다.
역양자화/역변환부(430)는 상기 복원된 잔여 변환 계수 데이터를 역양자화 및 역변환을 수행하여 잔여 데이터를 생성한다.
인터 예측부(110)는 예측 블록을 생성하고, 생성된 예측 블록은 상기 가산부(440)를 통해 상기 잔여 데이터와 더해져 영상이 복원되며, 필터부(450)를 통과한 영상은 품질이 향상된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 잔여 데이터의 디코딩 방법을 설명하는 흐름도이다.
엔트로피 복호화부(410)는 서브 잔여 데이터 및 예측 모드 값이 부호화된 비트스트림을 수신하고, 엔트로피 복호화한다(S510).
서브 잔여 데이터 복원부(420)는 엔트로피 복호화부(410)에서 출력된 서브 잔여 데이터를 예측 모드 값을 기초로 잔여 변환 계수 데이터를 복원한다(S520).
그리고, 복원된 잔여 변환 계수 데이터는 역양자화/역변환부(430)에서 역양자화 및 역변환되어 잔여 데이터가 수행된다(S530).
한편, 인터 예측부(470)는 비트스트림에 포함된 데이터를 이용하여 인터 예측을 수행하여 예측 데이터를 생성한다(S540).
역양자화/역변환부(430)에서 생성된 잔여 데이터와 인터 예측부(470)에서 생성된 예측 데이터는 가산부(440)에서 가산되고(S550), 필터부(450)를 통해 영상이 복원된다(S560).
이하에서는 본 발명에 의해 인코딩된 데이터가 연산량이 감소되었는지 확인한다.
성능 비교를 위해사용된 조건을 하기 표 1과 같다.
해상도 프레임 수 RDO 모드 엔트로피 코딩 프레임 처리구조
QCIF 300 On CAVLC I-P-P-P
표 1에 도시된 바와 같이, 본 실험은 사용한 영상의 해상도가 QCIF로 300장의 데이터에 대해 수행하였고 Rate-Distortion Optimization (RDO) 모드를 사용하며, 엔트로피 코딩은 CAVLC를 사용한다. 그리고 사용된 영상은 처음 한 장에 대해서만 I 프레임이고, 그 이후는 모두 P 프레임이다.
하기 표 2는 서브 잔여 데이터를 압축하는 방법과 기존에 소 SOP의 초당 30장 처리를 위해 필요한 데이터량 (비트 레이트)을 H.264/AVC 코딩 결과와 비교하여 그 감소 수치를 나타낸다. 표 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 서브 잔여 데이터 압축 방법은 동일한 화질을 유지하면서도 기존의 SOP와 비교하여 평균 5.87% 데이터량을 감소시키는 효과가 있다.
영상 종류 비트 레이트 감소율 (%)
SOP 본 발명
Container 3.71 7.09
Foreman 5.04 12.33
Silent 2.44 9.38
Averager 3.73 9.6
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 연산량을 줄이면서도 H.264/AVC 같은 고성능 멀티미디어 코덱의 부호화 효율을 크게 향상 시킬 수 있어 저전력 시스템 구현에 용이하다. 또한 본 발명은 새롭게 연구되고 있는 다양한 예측 정확도를 높이는 코딩 기법과 결합하여 사용 되어 좀 더 좋은 부호화 효율을 보일 수 있는 효과가 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 인코딩 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 서브 잔여 데이터 예측부의 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 코딩 방법에 제공되는 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 데이터 디코딩 장치의 구성을 나타낸 블록도,그리고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 잔여 데이터의 디코딩 방법을 설명하는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 인터 예측부 120: 인트라 예측부
125: 감산부 130: 변환/양자화부
140: 서브 잔여 데이터 예측부 150: 엔트로피 부호화부
160: 서브 잔여 데이터 복원부 170: 역양자화/역변환부
170: 가산부 180: 필터부

Claims (12)

  1. 현재 블록과 예측 블록의 차에 해당하는 잔여 데이터를 생성하는 단계;
    상기 잔여 데이터를 변환 및 양자화하여 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수를 생성하는 단계;
    적어도 하나의 이전 블록 중 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록을 이용하여 서브 잔여 데이터를 각각 예측하는 단계; 및
    상기 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 단계
    를 포함하고, 상기 서브 잔여 데이터를 예측하는 단계는 상기 적어도 하나의 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 각각 연산하는 단계; 및 상기 연산된 차 중 0이 아닌 계수의 수가 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 인코딩 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 잔여 데이터를 예측하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 각각 연산하는 단계;
    상기 연산된 차 중 저주파 영역에 대한 계수의 합을 산출하는 단계; 및
    상기 저주파 영역에 대한 계수의 합이 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 인코딩 방법.
  5. 현재 블록과 예측 블록의 차에 해당하는 잔여 데이터를 생성하는 감산부;
    상기 잔여 데이터를 변환 및 양자화하여 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수를 생성하는 변환/양자화부;
    적어도 하나의 이전 블록 중 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수와 가장 유사한 블록을 이용하여 서브 잔여 데이터를 각각 예측하는 서브 잔여 데이터 예측부; 및
    상기 서브 잔여 데이터를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부
    를 포함하고, 상기 서브 잔여 데이터 예측부는 상기 적어도 하나의 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 각각 연산하고, 상기 연산된 차 중 0이 아닌 계수의 수가 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 인코딩 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 서브 잔여 데이터 예측부는,
    상기 적어도 하나의 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 각각 연산하고, 상기 연산된 차 중 저주파 영역에 대한 계수의 합이 최소인 연산된 차를 상기 서브 잔여 데이터로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 인코딩 장치.
  9. 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화 하여 서브 잔여 데이터를 추출하는 단계;
    상기 서브 잔여 데이터를 이용하여 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 복원하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 역양자화 및 역 변환하여 현재 블록에 대한 잔여 데이터를 생성하는 단계;
    상기 비트스트림에 포함된 데이터를 이용하여 인터 예측을 수행하여현재 블록에 대한 예측 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 잔여 데이터와 상기 예측 데이터를 가산하여 영상을 복원하는 단계
    를 포함하고, 상기 서브 잔여 데이터는 적어도 하나의 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 각각 연산하고, 상기 연산된 차 중 0이 아닌 계수의 수가 최소인 연산된 차인 것을 특징으로 하는 데이터 디코딩 방법.
  10. 삭제
  11. 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화 하여 서브 잔여 데이터를 추출하는 엔트로피 복호화부;
    상기 서브 잔여 데이터를 이용하여 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수 데이터를 복원하는 서브 잔여 데이터 복원부;
    상기 잔여 변환 계수 데이터를 역양자화 및 역 변환하여 현재 블록에 대한 잔여 데이터를 생성하는 역양자화/역변환부;
    상기 비트스트림에 포함된 데이터를 이용하여 인터 예측을 수행하여현재 블록에 대한 예측 데이터를 생성하는 인터 예측부; 및
    상기 잔여 데이터와 상기 예측 데이터를 가산하여 영상을 복원하는 가산부
    를 포함하고, 상기 서브 잔여 데이터는 적어도 하나의 이전 블록에 대한 잔여 변환 계수와 상기 현재 블록에 대한 잔여 변환 계수의 차를 각각 연산하고, 상기 연산된 차 중 0이 아닌 계수의 수가 최소인 연산된 차인 것을 특징으로 하는 데이터 디코딩 장치.
  12. 삭제
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