KR101122861B1 - 이미지 및 비디오의 예측 무손실 코딩 - Google Patents

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Abstract

예측 무손실 코딩은 이미지 및 비디오 미디어에서 사진 및 그래픽 컨텐츠 양쪽의 효율적인 무손실 이미지 압축을 제공한다. 예측 무손실 코딩은 현재의 이미지 및 비디오 코덱과의 호환성을 위해 매크로 블록 기반으로 작용할 수 있다. 예측 무손실 코딩은 복수의 가용한 차동 펄스-코드 변조(DPCM) 모드 중 하나를 선택하여 개별적인 매크로 블록에 적용함으로써 런-렝스 골롬 라이스 RLGR 엔트로피 인코딩에 대해 최적 분포에 더 근접한 DPCM 나머지를 생성한다. 이것은 사진과 그래픽 이미지 컨텐츠의 상이한 특성에도 불구하고 효율적인 무손실 엔트로피 인코딩을 허용한다.
예측 무손실 코딩, RLGR 엔트로피 인코딩, 사진 이미지, 그래픽 이미지, DPCM

Description

이미지 및 비디오의 예측 무손실 코딩{PREDICTIVE LOSSLESS CODING OF IMAGES AND VIDEO}
도 1은 예측 무손실 코딩을 활용하는 이미지 인코더의 블록도.
도 2는 도 1의 인코더에 활용되는 예측 무손실 코딩의 매크로블록 및 슬라이스 구조를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 인코더의 DPCM 예측이 기반으로 하는 매크로블록의 화소에 대한 이웃을 도시한 도면.
도 4는 도 1의 인코더에 활용되는 예측 무손실 코딩에 이용되는 DPCM 예측 모드를 도시한 도면.
도 5는 도 1의 인코더에 활용되는 예측 무손실 코딩에 대한 인코딩 절차의 의사-코드 리스팅.
도 6은 예측 무손실 코딩을 활용하는 이미지 디코더의 블록도.
도 7은 도 1 및 도 6의 PLC 코덱을 구현하기 위한 적합한 컴퓨팅 환경의 블록도.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
100 : PLC 이미지 인코더
105 : 입력 이미지 데이터
110 : 컬러 공간 컨버터
115 : YCoCg 픽셀 데이터
120 : 매크로 블록 스플리터
130 : DPCM 변조기
134 : MB 모드
135 : DPCM 모드
136 : DPCM 나머지 모드
140 : RLGR 엔트로피 인코더
150 : 비트스트림 멀티플렉서
195 : 출력 비트스트림
본 발명은 이미지 및 비디오의 무손실 코딩에 관한 것이다.
무손실 이미지 코딩은 고품질 디지털 사진, 영화(filmography), 그래픽 등을 포함하여 매우 다양한 중요 적용성을 가지고 있다. 이는 또한, 가능한 최고의 품질 셋팅, 즉 무손실로 비디오 프레임을 인코딩하기 위한 프로페셔널 등급의 비디오 코딩에 적용한다. 이들 적용에서의 이미지들은 다양한 특성을 가질 수 있고, 이것은 이미지 코덱을 이들 적용에 걸쳐 일반적으로 적용가능하도록 설계하는 데 어려운 문제를 제공한다. 예를 들어, 그래픽 이미지들은 통상, (예를 들면, 텍스 트 및 배경 컬러 사이, 및 인접한 형상의 경계에서) 예리한 에지 또는 컬러 변화를 가지고 있지만, 사진 이미지는 통상, 연속적인 톤{즉, (예를 들면, 그래디언트로서) 이미지에 걸쳐 컬러가 연속적으로 변함}이다.
이미지 특성의 차이로 인해, 가장 일반적인 이미지 코덱은 사진(예를 들면, JPEG) 또는 그래픽 이미지(GIF)를 압축하도록 설계된다. 사진 이미지 압축은 통상 DCT 또는 웨이블렛과 같은 상관해제 변환(de-correlating transform)을 이용하지만, 그래픽 이미지 압축은 통상 LZ77 또는 LZ78과 같은 스트링 기반 코덱을 이용한다. 일반적으로, 변환 방법의 기본이 되는 로컬 평활도(smoothness) 또는 DC-바이어스의 기본 가정이 그래픽에서는 통상 파괴되므로, 사진 코덱은 그래픽에 잘 작용하지 못한다. 역으로, 알파벳은 양호한 사전을 구축하기에 너무 크기 때문에, 그래픽 코덱은 사진 이미지에 빈약하게 작용한다. 결과적으로, 사진 이미지에 대한 현재의 이미지 코덱은 이미지와 비디오 코덱 간의 용이한 상호 작용성을 위해 설계되지 못하거나, 그래픽 컨텐츠를 효율적으로 핸들링하지 못한다.
예를 들어, CALIC[X. Wu, N. Memon 및 K. Sayood에 의해 "A Context-Based Adaptive Lossless/Nearly-Lossless Coding Scheme For Continuous-Tone Images", ISO, 1995에 기재됨], JPEG-LS[M.J. Weinberger 및 G. Seroussi에 의해 "The LOCO-I Loseless Image Compresssion Algorithm: Principles and Standardization into JPEG-LS", IEEE Trans. Image Processing, Vol.9, pp.1309-1324, August 2000에 기재됨] 및 SPIHT[Said 및 W.A. Pearlman에 의해 "A New Fast And Efficient Image Codec Based On Set Partitioning In Hierarchical Trees", IEEE Trans. On circuits and Systems for Video Technology, Vol.6, No. 6, pp.243-250, June 1996에 기재됨]은 사진 이미지에 대한 현재의 기술수준의 무손실 이미지 코덱이다. 그러나, 이들은 이미지와 비디오 코덱 간의 용이한 상호 작용성을 위해 설계되지 못하거나, 그래픽 컨텐츠를 효율적으로 핸들링하지 못한다. 한편, GIF는 현재의 기술상태의 무손실 그래픽 코덱이다. 그러나, 이 또한, 사진 컨텐츠를 핸들링하지 못하거나, 비디오 코덱 내부에 통합되기 쉽지 않다. PTC[H.S. Malvar에 의해 "Fast Progressive Image Coding Without Wavelets", pp. 243-252, DCC 2000에 기재됨]는 이미지 및/또는 비디오 코덱에 용이하게 통합될 수 있는 매크로블록-기반 코덱이다. 그러나, 이것은 그래픽 컨텐츠에 잘 적용되지 못한다. 또한, BTPC[J.A. Robinson에 의해, "Efficient General-Purpose Image Compression With Binary Tree Predictive Coding"IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 6, N0. 4, April 1997에 기재됨]은 사진 및 그래픽 이미지를 통합되고 속도 최적화된 설계로 핸들링하도록 설계되어 있지만, 그 압축은 전혀 적절하지 못하다.
예측 무손실 코딩(PLC)은 일반적으로 매우 다양한 이미지 및 비디오에 적용가능한 무손실 이미지 압축을 제공하는 것에 관하여 상술된 문제를 다룬다. 여기에 예시된 PLC 구현은 기존 무손실 이미지 코덱에 비교할 만한 압축 효율로 매우 다양한 사진 컨텐츠(이미지, 비디오 및 그래픽 등)의 무손실 이미지 압축을 제공하고, 대부분의 무손실 이미지 코덱보다 더 고속으로 런-타임 복잡도(run-time complexity)를 수행한다.
여기에 설명된 예측 무손실 코딩의 다양한 구현들은 이하의 포인트들 중 적어도 일부의 조합을 통해 이들 결과들을 달성한다.
1. YCoCg 컬러 공간에 대해 작용한다. 이러한 컬러 공간은 사진 및 그래픽 이미지 컨텐츠의 코딩 효율을 개선시키고, 일반적인 RGB(적, 녹, 청) 컬러 표현으로의/표현으로부터의 컬러 공간 변환은 정수로만 된 고속의 절차(fast all integer procedure)를 이용하여 수행될 수 있다.
2. 매크로블록에 대해 작용한다. 이것은 예측 무손실 코딩이 기존 이미지 및 비디오 코덱에 용이하게 통합될 수 있다는 것을 보장하고, 예를 들면 슬라이스를 이용하여 하드웨어 및 소프트웨어로 된 스케일가능한 공간/시간 구현에 도움이 된다.
3. 매크로블록 레벨에서, 로컬한 차동 펄스-코드 변조(DPCM) 예측의 풍부한 세트를 이용한다. 이들은 비정상적인 샘플링으로 복원하거나 이미지를 재-스캐닝하지 않고, 그래픽 소스뿐만 아니라 사진으로부터 이미지 데이터를 최적으로 상관해제하도록 설계된다(J.A. Robinson, "Efficient General-Purpose Image Compression With Binary Tree Predictive Coding" IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 6, N0. 4, April 1997; 및 X.Wu, N. Memon 및 K. Saywood, "A Context-based Adaptive Lossless/Nearly-Lossless Coding Scheme For Continuous-Tone Images", ISO, 1995 참조). DPMC은 또한, 제로-바이어스된 2-사이드 라플라스 분포(zero-biased, two-sided Laplacian distribution)를 가지는 나머지를 생성하도록 설계되며, 이들은 런-렝스 골롬 라이스(run-length Golomb Rice; RLGR) 엔 트로피 코딩 방법에 의해 최상으로 코딩된다.
4. 런 렝스 골롬 라이스(RLGR) 방법을 이용하여 다양한 심볼 분포를 엔트로피 코딩한다.
이러한 포인트의 조합을 채용하는 하나의 구현에서, 예측 무손실 코딩은 CALIC와 동일하고 JPEG-LS, PTC, BTPC 등을 포함하는 다른 기존 포맷보다 클 뿐만 아니라 결과적으로 이들 사진-타입 코덱에 비해 대부분의 그래픽 컨텐츠에 대해 2배 이상의 압축으로 나타나게 되는 모든 사진 컨텐츠(이미지, 비디오 및 그래픽 등)의 무손실 압축을 제공하고, 대부분의 진보된 기술상태 사진-타입 코덱보다 2배 이상만큼 더 빠른 런-타임 복잡도를 제공한다.
본 발명의 추가 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 제공되는 이하의 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
이하의 기재는 런-렝스 골롬 라이스(RLGR) 엔트로피 인코딩, 복수의 DPCM 모드, YCoCg 컬러 공간 및 매크로블록(MB) 코딩 구조의 일부 또는 모두의 혼합을 조합하여 사진(연속적인 톤), 그래픽 및 비디오를 포함하는 매우 다양한 범위의 이미지 컨텐츠에 적용가능한 효율적이고 빠른 코덱을 제공하는 예측 무손실 코딩의 구현에 관한 것이다.
1. PLC 인코더
이제, 도 1을 참조하면, 예측 무손실 코딩(PLC)에 기초한 이미지 인코더(100)의 예가 이미지 데이터(105)의 인코딩 또는 압축을 수행한다. PLC 인코더에 입력되는 이미지 데이터는 다양한 미압축 이미지 데이터 포맷 중 임의의 하나가 될 수 있다. 예를 들어, 예시된 이미지 인코더에 의해 처리되는 통상의 포맷은 사진 또는 그래픽 이미지, 비디오 프레임 등에 대한 것과 같은 적-녹-청(RGB) 이미지 데이터이다. 이러한 RGB 이미지 데이터는 일반적으로 화소(picture element, 픽셀)의 2차원 어레이로서 구성되고, 각 픽셀은 이미지의 적-녹-청(RGB) 컬러 샘플로서 표현된다. 이미지 인코더의 다른 구현은 다른 입력 이미지 데이터 포맷을 이용할 수 있다. 이러한 인코더는 예측 무손실 코딩을 이용하여, 비디오 시퀀스 내에서 프레임을 인코딩하기 위한 비디오 인코더 내에 통합될 수 있다는 것을 또한 인지해야 한다.
PLC 이미지 인코더(100)는 컬러 공간 컨버터(110), 매크로 블록 스플리터(120), DPCM 변조기(130), 및 RLGR 엔트로피 인코더(140)를 포함하는 프로세스 세트를 통해 이러한 이미지 데이터를 처리한다. 컬러 공간 컨버터(110)는 표시가능한 컬러 공간 표현으로부터 입력된 이미지 데이터의 픽셀을 YCoCg 컬러 공간으로 변환하고, 이는 코딩 효율을 개선한다. 매크로 블록 스플리터(120)는 매크로 블록과 슬라이스 기반 이미지 및 비디오 코덱과의 호환성을 위해 이미지를 매크로 블록으로 분리한다. DPCM 인코더(130)는 가용한 DPCM 예측 모드 세트 중 하나를 선택하여, RGR 엔트로피 코딩에 적합한 분포를 가지는 예측 나머지를 생성하는 각각의 개별적인 매크로 블록에 적용한다. 그러면, RLGR 엔트로피 인코더(140)는 매크로 블록의 예측 나머지를 인코딩한다. 이것은 이미지 데이터의 PLC 인코딩된 표현을 생성한다.
1.1 YCoCg 컬러 공간 컨버터
더 구체적으로는, 컬러 공간 컨버터(110)는 입력 이미지 데이터의 컬러 포맷을 YCoCg 컬러 공간으로 변환한다. 입력 이미지 데이터의 픽셀은 RGB 컬러 공간과 같은 용이하게-표시가능한 컬러 공간 포맷으로 통상 표현된다. YCoCg 컬러 공간은 공간-효율적인 이미지 코딩에 더 적합하다. YCoCg는 사진 및 그래픽 이미지에 모두 잘 작용하는 것으로 발견되었고, 코딩 이득의 측면에서 다른 컬러 변환을 능가한다. 더 구체적으로는, YCoCg 무손실 컬러 공간은 PLC 인코딩에서 RGB 컬러 공간에 비해 ~15%의 개선을 제공했다.
RGB에서 YCoCg로의 컬러 공간 변환은 RGB-포맷 입력 이미지 데이터의 임의의 인코딩에 앞서서 수행된다. PLC 인코더(100)의 이러한 예시된 구현에서, 컬러 공간 컨버터(110)는, RGB를 YCoCg 컬러 공간으로 무손실하게 상관해제하는 방법을 제공하는 H.S. Malvar 및 G.J. Sullivan, "YCoCg-R: A Color Space With RGB Reversibility and Low Dynamic Range", Joint Video Team of ISO/IEC MPEG&ITU-T VCEG Doc. JVT-1014, July, 2003에 상세하게 기재된 RGB에서 YCoCg로의 변환 프로세스를 이용한다. RGB에서 YCoCg로의 컬러 공간 변환은 이하의 수학식 1에 정의된 순방향 변환에 의해 실효될 수 있다.
Figure 112005019472507-pat00001
디코더(600, 도 6)는 RGB 컬러 공간으로의 역 변환을 포함할 수 있다. 이러한 변환은 수학식 2에 정의된 역 연산을 이용한다.
Figure 112005019472507-pat00002
리프팅 단계(lifting step)는 순방향 및 역방향 변환 모두를 획득하는데 이용되어, 결과적으로 정수로만 된 고속의 변환 절차가 된다. 순방향으로의 리프팅 단계는 이하에 의해 주어진다.
Co = R - B;
x = B + (Co/2);
Cg = G - x;
Y = x + (Cg/2).
그리고, 역방향으로는 이하와 같이 주어진다.
x = Y - (Cg/2);
G = x + Cg;
B = x - (Co/2);
R = Co + B.
알 수 있는 바와 같이, 이들 리프팅 단계들은 정수로만 된 가산, 감산 및 비트 시프트로 구현될 수 있고, 이들 모두는 매우 고속이다.
1.2 매크로 블록 코딩
매크로 블록 스플리터(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지를 매크로 블록(MB)들로 분리한다. 이미지 인코더(100)의 한 구현예에서, 각 MB는 그 크기가 16x16 픽셀이다. 다른 구현예에서는 다른 크기의 매크로 블록을 이용할 수 있다. 이러한 매크로 블록 구조는 PLC-기반 이미지 인코더를 비디오 코덱뿐만 아니라 대중성있는 이미지에 플러그하는 것을 실제적이고 용이하게 한다. 이는 또한 인코딩된 비트 스트림이 슬라이스들로 패킷화되는 슬라이스 코딩을 쉽게 이용하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 구현을 가능하게 한다. 슬라이스는 통상 일부 정수 개수의 MB 로우이다. 이것은 유연한 메모리 풋프린트(footprint)에 이바지하고, (예를 들면, 병렬 또는 멀티-스레드 실행 유닛을 이용함으로써) 공간/시간 스케일가능성에 도움이 된다.
매크로 블록 스플리터는 YCoCg 컬러 공간의 각 평면을 MB로 분리하고, 이들을 분리하여 인코딩한다. 각 개별적인 MB에 대하여, PLC 이미지 인코더(100)는 이하의 구문 요소들, 즉 DPCM 모드, MB 모드 및 DPCM 나머지를 인코딩한다.
DPCM 모드 요소는 DPCM 변조기(130)에 의해 선택된 DPCM 모드를 식별하여 이러한 MB의 데이터를 상관해제한다. 본 구현에서, DPCM 변조기는 8개의 가능한 DPCM 모드로부터 선택을 행하지만, 다른 PLC 인코더 구현에서는 더 많거나 더 적은 수의 DPCM 모드가 이용될 수 있다. 매크로 블록 스플리터는 별도의 RLGR 컨텍스트를 이용하여 MB에 대한 DPCM 모드를 인코딩한다.
MB 모드 요소에 대해, 매크로 블록 스플리터는 별도의 전용 RLGR 코딩 컨텍스트로 2개의 심볼 알파벳을 이용한다. MB 모드는 a) MB가 DPCM 값들을 인코딩 하는 이벤트, b) MB가 "플랫"하므로 스킵하는 이벤트 중 하나를 시그널링한다. 후자의 경우에, DPCM 모드 요소가 모든 픽셀 값을 재-생성하는데 충분하므로, 그 이벤트는 DPCM 나머지로서 MB의 픽셀을 인코딩/디코딩하는 것으로부터의 이른 종료(early exit)로서 다루어진다. 이러한 플랫 매크로 블록 모드 코딩은 이하에 더 상세하게 기재된다.
마지막으로, MB가 스킵되지 않는다면, DPCM 나머지는 PLC-인코딩된 출력 스트림의 MB 세그먼트에서 인코딩된다.
1.3 DPCM 모드
DPCM 변조기(130)는 현재의 MB에 대하여, 그 MB를 더 효율적으로 상관해제하여 RLGR 엔트로피 코딩으로 더 잘 압축하는 DPCM 나머지를 생성하는 DPCM 모드를 선택하여 적용한다. RLGR 엔트로피 코딩은 그 입력값이 제로-바이어스된 2 사이드 라플라스 분포를 가지는 경우에 최상의 코딩 성능을 달성한다. 예를 들어, 예시된 PLC-기반 인코더의 DPCM 변조기(130)는 8개의 상이한 DPCM 모드들 사이에서 스위칭하여 각 MB를 상관해제할 수 있다. 다른 구현은 더 많거나 더 적은 수의 DPCM 모드를 포함할 수 있다. 이들 다양한 상이한 DPCM 모드들은 다양한 상이한 MB 픽셀 패턴들에 대해 이러한 최적 분포를 가지는 나머지를 생성하도록 설계된다. 이것은 MB 내부에 드는 상이한 우세한 에지 방향들이 효율적으로 코딩되도록 허용한다.
도 3을 참조하면, 다양한 DPCM 모드는 픽셀의 이웃들(300) 중 어느 것이 픽셀의 값을 예측하는 데 이용되는지를 지정한다. 더 구체적으로는, 매크로 블록의 각 픽셀(310)의 값은 하나 이상의 인접하는 픽셀(320-323)의 일부 조합으로부터 예측된다. 그 예측된 값으로부터 픽셀의 실제 값을 감산함으로써 얻어지는 차이가 그 픽셀의 DPCM 나머지 값이다. 예시된 DPCM 변조기(130)에서의 8개의 DPCM 모드들은 인접하는 좌측 픽셀(320), 상부-좌측 픽셀(321), 상측 픽셀(322), 및 상부-우측 픽셀(323)의 조합에 기초한 예측을 이용한다. 이것은 DPCM 모드가 MB를 통해 단일의 단방향 패스 또는 스캔(즉, 픽셀의 각 로우를 좌에서 우측으로, 상측에서 MB의 기저 로우로 스캐닝함)으로 적용될 수 있도록 허용한다.
도 4는 예시된 DPCM 변조기(130)에 이용되는 8개의 DPCM 예측 모드를 도시하고 있다. 이들 모드들은 다양한 공통 픽셀 패턴을 RLGR 엔트로피 코딩에 더 적합한 심볼 분포를 가지는 나머지 세트로 상관 해제하도록 설계되어 있다. 더 구체적으로는, 이들 DPCM 예측 모드는 이하와 같다.
모드 0: 이것은 "미처리"이거나 DPCM 없음 모드로서, 개별적인 픽셀들이 어떠한 감산없이 직접 인코딩된다. 이러한 모드는 전체 MB에 걸쳐 일관되게 양호한 예측기를 전혀 가지지 않는 랜덤 또는 "스펙클(speckle)" 타입 MB에 유용하다.
모드 1: 이러한 DPCM 모드에서, 픽셀 값은 인코딩 이전에 바로 좌측 이웃으로부터 감산된다. 이러한 모드는 주요 에지(major edge)가 수평을 따라 배치되는 경우에 유용하다.
모드 2: 이러한 DPCM 모드에서, 픽셀 값은 그 바로 상측 이웃으로부터 감산된다. 이러한 모드는 주요 에지가 수직을 따라 배치되는 경우에 유용하다.
모드 3: 이러한 DPCM 모드에서, 값은 그 좌측 및 상측 이웃의 최소값으로부터 감산되거나, 다르게는 그 좌측 및 상측 이웃의 최대로부터 감산된다. 이러한 DPCM 모드는 현재의 픽셀 위치를 통과하는 램프 대각 에지(ramp diagonal edge)에 유용하다.
모드 4: 이러한 DPCM 모드에서, 값은 그 상측 및 상부-우측 이웃의 평균으로부터 감산된다. 이러한 DPCM 모드는 다른 방향을 가지는 직각 램프 에지에 유용하다.
모드 5: 이러한 DPCM 모드에서, 값은 그 상부-좌측 이웃으로부터 감산된다. 이러한 DPCM 모드는 예를 들면 그래픽 컨텐츠에서 대각 밴드(diagonal band)에 유용하다.
모드 6: 이러한 DPCM 모드에서, 변조기(130)는 그 상측 이웃과 상부-좌측 이웃 간의 차이와 동일한 값을 좌측 이웃으로부터 감산한다. 이러한 모드는 밴드된 수평 램프(banded horizontal ramp)에 유용하다.
모드 7: 이러한 DPCM 모드에서, 변조기(130)는 좌측 이웃과 상측 이웃의 평균을 감산한다. 이것은 또한 대각 에지가 MB에서 우위를 차지할 때 유용하다.
DPCM 변조기는 어느 DPCM 모드가 더 압축가능한 DPCM 나머지를 생성하는지를 선택하기 위해 DPCM 예측 모드 1 내지 7(DPCM 모드가 아님, 즉 모드 0은 제외) 각각을 테스트한다. DPCM 변조기는 각 DPCM 모드를 적용하고 결과적인 나머지의 심볼 분포를 체크한다. 그리고나서, DPCM 변조기는 어느 예측 모드가 RLGR 엔트로피 인코딩에 대한 이상적인 분포에 가장 가까운 분포를 가지는 나머지를 생성했는지를 체크한다. DPCM 변조기는 이러한 가장 근접한 분포가 이상적인 제로-바이어스된 2-사이드 라플라스 분포에 충분히 근접한지 여부를 더 체크한다. DPCM 변조 기는 충분한 임계값이 충족되는 경우에, 매크로 블록에 대한 이상적인 분포에 근접한 분포를 가지는 DPCM 예측 모드를 선택한다. 이와 달리, 이상적인 분포에 가장 근접한 분포를 가지는 DPCM 예측 모드가 충분한 임계값을 충족하지 않는 경우, DPCM 변조기는 디폴트로서 DPCM 모드 아님(모드 0)을 선택한다.
1.4 플랫 MB 모드 코딩
상기 기재된 바와 같이, PLC-기반 인코더(100)는 또한, 플랫 MB 모드에서 MB를 인코딩할 수 있다. DPCM 모드를 MB에 적용함으로써 결과하는 DPCM 나머지가 모두 제로인 경우에 플랫 MB 모드가 이용된다. MB에 이용할 DPCM 모드를 선택하기 위해 DPCM 모드를 테스트할 때, DPCM 변조기는 현재 테스트되는 DPCM 모드가 MB에 대해 모두 제로인 DPCM 나머지를 생성하는지 여부를 더 체크한다. DPCM 모드가 모두 제로인 DPCM 나머지를 생성하는 것으로 결정되면, PLC-기반 인코더(100)는 추가 DPCM 모드를 테스트할 필요없이, 플랫 MB 모드에서 MB를 인코딩한다. 플랫 MB 모드에서 인코딩할 때, PLC-기반 인코더(100)는 단지 MB 모드 및 DPCM 모드로서만(즉, DPCM 나머지를 인코딩하는 것을 스킵함) 출력 비트스트림에서 MB를 인코딩할 수 있다. 플랫 MB 모드, 및 출력 비트 스트림에서의 MB에 대한 DPCM 모드의 코딩은 MB의 픽셀의 값들을 디코딩하는 데 충분하다. DPCM 나머지가 인코딩되지 않으므로, 플랫 MB 모드는 MB를 인코딩하는 데 더 큰 압축 효율을 나타낸다.
1.5 복수의 런 렝스 골롬 라이스(RLGR) 컨텍스트
도 1을 다시 참조하면, DPCM 변조기(130)에 의해 생성된 MB 모드, DPCM 모드 및 DPCM 나머지가 RLGR 코딩을 이용하여 RLGR 엔트로피 인코더(140)에서 엔트로 피 인코딩된다. 예시된 PLC-기반 인코더(100)의 RLGR 엔트로피 인코더는 H. Malvar에 의한 "Fast Progressive wavelet coding" Proc. IEEE Data Compression Conference, Snowbird, UT, pp. 336-343, March-April 1999에 기재된 런-렝스 골롬-라이스 코딩 프로세스를 이용한다. 이러한 RLGR 코딩 프로세스는 적응성 산술 코더와 같은 실제로 일반적인 엔트로피 코더는 아니다. RLGR 코딩은 최대 확률 심볼이 제로라는 가정을 한다. 그러므로, 제로가 아닌 최대 확률 심볼을 가지는 숫자 스트링이 RLGR에 제공되면, RLGR 코딩은 나쁜 코딩 성능을 나타낼 것이다. 그 입력이 거의 라플라스 심볼 분포를 가지는 소스로부터 오는 경우, RLGR 코딩 프로세스는 그 데이터를 매우 잘, 그리고 엔트로피에 매우 근접하게 인코딩하고, 다수의 경우에, 이는 적응성 산술 인코딩보다 더 나은 역할을 수행할 것이다. PLC-기반 인코더(100)에서, DPCM 예측 모드는 RLGR이 최상으로 작용하는 통상의 사진 및 그래픽 이미지 컨텐츠의 부호 있는 정수(사진 및 그래픽 이미지 모두에 대해)의 제로-바이어스된 2-사이드 라플라스 분포를 생성하도록 설계된다.
예시된 PLC-기반 인코더의 RLGR 엔트로피 인코더(140)는 a) MB 모드(플랫 또는 아님), b) DPCM 모드, c) DPCM 나머지 값(정수의 제로 바이어스된 2-사이드 라플라스 분포)의 각각에 대해 별개의 RLGR 컨텍스트를 이용한다. 이들 컨텍스트 각각에서, RLGR 엔트로피 인코더는 별개의 컨텍스트에 의해 코딩되는 심볼로부터 오는 상위 비트, 예를 들면 DPCM 나머지 값 컨텍스트에 대한 DPCM 나머지에 의해 형성된 적응성 런-렝스/골롬-라이스 이진 인코딩을 수행한다. 복수의 RLGR 컨텍스트를 이용하여 상이한 심볼 분포들을 코딩하는 것은 엔트로피 코딩 성능을 개선한 다. 이것은 각각의 개별적인 분포 및 그 특유한 스큐(skew)에 적응하는 것이 매우 중요하기 때문이다. 하나의 예로서, MB 모드는 모두가 플랫하지 않을 가능성이 더 크다. 따라서, 그 분포는 플랫한 경우로부터 스큐될 것이다. 그러나, 이것은 컨텐츠가 사진보다는 그래픽이었던 경우에 바꾸어질 수 있다. 특정 RLGR 컨텍스트를 전용으로 하는 것은, PLC-기반 인코더(100)의 RLGR 엔트로피 인코더가 그러한 유니모덜(unimodal) 분포에 더 효율적으로 적응하도록 허용한다. PLC-기반 인코더의 다른 구현에서, 그 이상 또는 그 이하의 RLGR 컨텍스트가 이용될 수 있다. 그러한 구현에서 DPCM 나머지를 인코딩하는 데 추가적인 분리 RLGR 컨텍스트를 이용하는 것은, 더 큰 엔트로피 코딩 이득을 제공하고, 컨텍스트 저하를 방지하지만, 실용성을 위해 3개의 별개의 컨텍스트가 예시된 구현에 이용된다.
RLGR 엔트로피 인코더에 의한 엔트로피 인코딩 이후에, 비트스트림 멀티플렉서(150)는 MB에 대해 RLGR 인코딩된 데이터를 출력 비트스트림(195)으로 조립한다. 슬라이스 코딩을 이용하는 구현에서, 비트스트림 멀티플렉서는 인코딩된 MB를 슬라이스들로 조립하거나 패킷화한다.
1.6 의사-코드 리스팅
상기 기재된 PLC-기반 인코더(100)에서 수행되는 PLC 코딩은 도 5에 도시된 의사-코드 리스팅(500)에 요약되어 있다. 이러한 의사-코드 리스팅에서, "ImageBand" 입력 파라미터는 컬러 공간 좌표들, 즉 Y, Co 또는 Cg 중 하나로부터의 이미지 데이터를 표현한다. 이러한 PLC 코딩 프로세스는 이미지의 YCoCg 컬러 공간으로의 컬러 공간 변환 이후에 유발된다.
2. PLC 디코더
이제, 도 6을 참조하면, 예측 무손실 코딩(PLC)에 기반한 이미지 디코더(600)는 PLC-기반 이미지 인코더(100)에 의해 PLC-코딩으로부터 생성되는 출력 비트스트림(195)의 디코딩을 수행한다. 이러한 PLC-기반 이미지 디코더(600)에서, 비트스트림 디멀티플렉서(610)는 우선 비트스트림에서 개별적인 인코딩된 MB, 및 인코딩된 MB 모드, DPCM 모드 및 그 MB에 대한 DPCM 나머지를 분리해낸다. 비트스트림 디멀티플렉서는 분리된 데이터를 RLGR 디코더(620)에 제공한다.
RLGR 디코더(620)는 각 MB에 대해 RLGR-인코딩된 MB 모드, DPCM 모드 및 DPCM 나머지를 디코딩한다. RLGR 디코더(620)는 H. Malvar, "Fast Progressive wavelet coding", Proc. IEEE Data Compression Conference, Snowbird, UT, pp. 336-343, March-April 1999에 기재된 RLGR 디코딩 프로세스를 이용한다. 그리고나서, RLGR 디코더(620)는 디코딩된 데이터를 DPCM 복조기(630)에 제공한다.
DPCM 복조기(630)는 MB에 이용된 DPCM 예측 모드에 대해 DPCM 나머지에 대한 역 프로세스를 수행하여, MB 데이터를 복원한다. 플랫 MB 모드로 인코딩된 MB에 대해, DPCM 복조기(630)는 디코딩된 DPCM 예측 모드에 대한 모든 제로 나머지에 대해 역 프로세스를 수행한다.
역 DPCM 예측이 적용된 후, 이미지 재구성기(640)는 MB를 재조립하여 이미지를 재구성한다. 그리고나서, 컬러 공간 컨버터(650)는 YCoCg 컬러 공간 변환의 역을 수행하여, 이러한 이미지 데이터를 다시 RGB 이미지로 변환한다. 몇몇 구현에서, 이러한 변환은 생략될 수 있고, 이미지가 YCoCg 컬러 공간 포맷으로 남아있 다.
3. 컴퓨팅 환경
상기 기재된 PLC-기반 인코더(100) 및/또는 디코더(600)(PLC 코덱)는 소수의 일반적인 예들로서, 다양한 형태 인자의 컴퓨터(퍼스널, 워크스테이션, 서버, 핸드헬드, 랩탑, 태블렛, 또는 다른 모바일), 분산 컴퓨팅 네트워크 및 웹 서비스, 및 이미지 및 비디오 레코더/플레이어/수신기/뷰어를 포함하여, 다양한 이미지 및 비디오 처리 디바이스 및 컴퓨팅 디바이스 중 임의의 하나에 구현될 수 있다. PLC-기반 코덱은 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 컴퓨터 또는 다른 컴퓨팅 환경에서 실행하는 코덱 소프트웨어(780)뿐만 아니라 하드웨어 회로로 구현될 수 있다.
도 7은 기재된 기술이 구현될 수 있는 컴퓨팅 환경(700, 예를 들면, 컴퓨터)에서 적절한 이미지/비디오 처리 디바이스의 일반화된 예를 예시하고 있다. 이러한 환경(700)은 본 발명의 이용이나 기능의 범주에 관해 어떠한 제한을 암시하려는 것이 아니며, 본 발명은 다양한 일반-목적 또는 특별-목적 이미지/비디오 처리 환경에서 구현될 수 있다.
도 7을 참조하면, 컴퓨팅 환경(700)은 적어도 하나의 처리 유닛(710) 및 메모리(720)를 포함한다. 도 7에서, 이러한 가장 기본적인 구성(730)은 점선내에 포함된다. 처리 유닛(710)은 컴퓨터-실행가능한 명령을 실행하고, 실제 또는 가상 프로세서일 수 있다. 멀티-프로세싱 시스템에서, 복수의 처리 유닛은 컴퓨터-실행가능한 명령을 실행하여 처리 파워를 증가시킨다. 메모리(720)는 휘발성 메모리(예를 들면, 레지스터, 캐시, RAM), 비휘발성 메모리(예를 들면, ROM, EEPROM, 플래 시 메모리 등), 또는 이 둘의 일부 조합일 수 있다. 메모리(720)는 PLC-기반 코덱을 구현하는 소프트웨어(780)를 포함한다.
컴퓨팅 환경은 추가 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 환경(700)은 저장장치(740), 하나 이상의 입력 디바이스(750), 하나 이상의 출력 디바이스(760), 및 하나 이상의 통신 접속(770)을 포함한다. 버스, 컨트롤러, 또는 네트워크와 같은 상호접속 메커니즘(도시되지 않음)은 컴퓨팅 환경(700)의 컴포넌트들을 상호 접속시킨다. 통상, 오퍼레이팅 시스템 소프트웨어(도시되지 않음)는 컴퓨팅 환경(700)에서 실행하고 있는 다른 소프트웨어에 대한 오퍼레이팅 환경, 및 컴퓨팅 환경(700)의 컴포넌트의 조정 액티비티를 제공한다.
저장장치(740)는 제거가능 또는 제거불가능일 수 있고, 자기 디스크, 자기 테이프 또는 카세트, CD-ROM, CD-RW, DVD 또는 정보를 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨팅 환경(700)내에서 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다. 저장장치(740)는 PLC-기반 코덱 소프트웨어(780)에 대한 명령을 저장한다.
입력 디바이스(들)(750), 디바이스 접속 아키텍쳐(100)에서 제어점으로서 동작하는 디바이스에 대함)는 키보드, 마우스, 펜, 또는 트랙볼과 같은 터치 입력 디바이스, 음성 입력 디바이스, 스캐닝 디바이스, 또는 입력을 컴퓨팅 환경(700)에 제공하는 다른 디바이스일 수 있다. 오디오에 대해, 입력 디바이스(들)(750)는 사운드 카드 또는 오디오 입력을 아날로그 또는 디지털 형태로 수락하는 유사한 디바이스, 또는 오디오 샘플을 컴퓨팅 환경에 제공하는 CD-ROM 판독기일 수 있다. 출력 디바이스(들)(760)는 디스플레이, 프린터, 스피커, CD-기록기, 또는 컴퓨팅 환 경(700)으로부터 출력을 제공하는 다른 디바이스일 수 있다.
통신 접속(들)(770)은 통신 매체를 통해 다른 컴퓨팅 실체로의 통신을 가능하게 한다. 통신 매체는 컴퓨터-실행가능한 명령, 오디오/비디오 또는 다른 매체 정보와 같은 정보, 또는 다른 데이터를 변조된 데이터 신호로 운반한다. 변조된 데이터 신호는 정보를 신호로 인코딩하는 방식으로 하나 이상의 그 특성이 설정되거나 변경되는 신호이다. 예를 들어, 통신 매체는 전기, 광, RF, 적외선, 음향, 또는 다른 캐리어로 구현되는 유선 또는 무선 기술을 포함하고, 이들로 제한되지 않는다.
여기에서의 매크로 확장 처리 및 표시 기술은 컴퓨터-판독가능 매체의 일반적인 컨텍스트로 기재될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체는 컴퓨팅 환경내에서 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체이다. 예를 들어, 컴퓨팅 환경(700)에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체는 메모리(720), 저장장치(740), 통신 매체, 및 상기의 임의의 조합을 포함하고, 이들로 제한되지 않는다.
본 기술은 타겟 실제 또는 가상 프로세서 상의 컴퓨팅 환경에서 실행되는 프로그램 모듈에 포함되는 것과 같은, 컴퓨터-실행가능한 명령의 일반적인 컨텍스트로 기재될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 태스크를 수행하거나 특정 추상적인 데이터 타입을 구현하는 루틴, 프로그램, 라이브러리, 오브젝트, 클래스, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 프로그램 모듈의 기능은 다양한 실시예에서 원하는대로 프로그램 모듈 간에 조합되거나 분리될 수 있다. 프로그램 모듈에 대한 컴퓨터-실행가능한 명령은 로컬 또는 분산 컴퓨팅 환경내에서 실행될 수 있다.
프리젠테이션의 목적상, 상세한 설명은 컴퓨팅 환경에서 컴퓨터 오퍼레이션을 설명하기 위해 "결정하다", "생성하다", "조정하다", 및 "적용하다"와 같은 용어를 사용한다. 이들 용어들은 컴퓨터에 의해 수행되는 오퍼레이션에 대한 높은 레벨의 추상화이고, 사람에 의해 수행되는 행동과 혼동해서는 안된다. 이들 용어에 대응하는 실제 컴퓨터 오퍼레이션은 구현에 따라 가변된다.
본 발명의 원리가 적용될 수 있는 다수의 가능한 실시예를 감안하여, 이하의 특허청구범위 및 그 등가의 범주 및 사상에 드는 모든 그러한 실시예들을 발명으로서 주장한다.
본 발명은, 런-렝스 골롬 라이스(RLGR) 엔트로피 인코딩, 복수의 DPCM 모드, YCoCg 컬러 공간 및 매크로블록(MB) 코딩 구조의 일부 또는 모두의 혼합을 조합하여 사진(연속적인 톤), 그래픽 및 비디오를 포함하는 매우 다양한 범위의 이미지 컨텐츠에 적용가능한 효율적이고 빠른 코덱을 제공하는 예측 무손실 코딩을 제공한다.

Claims (21)

  1. 이미지 및 비디오 미디어의 무손실 코딩을 위한 방법으로서,
    입력 이미지 데이터를 블록 부분들로 분리하는 단계;
    상기 블록 부분들의 개별 블록 부분에 대해, 복수의 가용한 차동 펄스 코드 변조(differential pulse code modulation; DPCM) 예측 모드들 중에서 어느 DPCM 예측 모드가 상기 가용한 DPCM 예측 모드들 중 임의의 다른 가용 DPCM 예측 모드들보다 런-렝스 골롬 라이스(run-length Golomb Rice; RLGR) 엔트로피 인코더의 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 심볼 분포(two-sided, zero-biased symbol distribution)에 보다 더 근접하게 산출하는 지에 기초하여, 상기 복수의 가용한 DPCM 예측 모드들 중 상기 블록 부분에 적용할 DPCM 예측 모드를 선택하는 단계;
    선택된 DPCM 예측 모드를 상기 블록 부분에 적용하는 단계;
    상기 블록 부분의 DPCM 나머지(residual)들을 런-렝스 골롬 라이스 인코딩을 이용하여 엔트로피 인코딩하는 단계; 및
    인코딩된 상기 블록 부분의 DPCM 나머지들을 비트스트림으로 출력하는 단계
    를 포함하는 무손실 코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 이미지 데이터를 YCoCg 컬러 공간 포맷으로 변환하는 단계를 더 포함하는 무손실 코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 DPCM 예측 모드와 DPCM 나머지들을 별개의 런-렝스 골롬-라이스 코딩 컨텍스트들로 인코딩하는 단계를 더 포함하는 무손실 코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 DPCM 예측 모드를 상기 블록 부분에 적용하면 모두 제로 값을 갖는 DPCM 나머지들이 생성되는지 여부를 판정하는 단계; 및
    생성되는 경우, 상기 블록 부분의 DPCM 나머지들을 엔트로피 인코딩하지 않고, 상기 블록 부분을 인코딩하는 단계
    를 포함하는 무손실 코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DPCM 예측 모드를 선택하는 단계는,
    엔트로피 코딩에 대한 최적 심볼 분포에 보다 더 근접하게 산출하는 상기 DPCM 예측 모드가, 임계치 파라미터를 충족하는지 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 임계치 파라미터가 충족되지 않는다면, 상기 엔트로피 인코딩 이전에 DPCM 없음(no DPCM)을 매크로 블록에 적용하는 단계
    를 포함하는 무손실 코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 DPCM 예측 모드들은, 이미지 컨텐츠가 수평 주요 에지(major edge), 수직 주요 에지, 램프 대각 에지(ramp diagonal edge)들, 밴드들, 및 밴딩된 수평 램프(banded horizontal ramp)들인 블록 부분들에 대한 엔트로피 코딩에 대하여 최적 분포를 생성하도록 설계된 모드들을 포함하는 무손실 코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 DPCM 예측 모드들은,
    픽셀의 값이 그것의 좌측 인접 픽셀로부터 감산되는 제1 모드;
    픽셀의 값이 그것의 상측 인접 픽셀로부터 감산되는 제2 모드;
    픽셀의 값이 그것의 좌측 및 상측 인접 픽셀들 중 최소 또는 최대로부터 감산되는 제3 모드;
    픽셀의 값이 그것의 상측 및 상부-우측 인접 픽셀들의 평균으로부터 감산되는 제4 모드;
    픽셀의 값이 그것의 상부-좌측 인접 픽셀로부터 감산되는 제5 모드;
    픽셀의 상측 인접 픽셀과 상부-좌측 인접 픽셀 간의 차이가 그것의 좌측 인접 픽셀로부터 감산되는 제6 모드; 및
    픽셀의 값이 상기 픽셀의 좌측 인접 픽셀과 상측 인접 픽셀의 평균으로부터 감산되는 제7 모드
    를 포함하는 무손실 코딩 방법.
  8. 이미지 또는 비디오 미디어 컨텐츠의 예측 무손실 코딩을 제공하는 컴퓨터-구현된 미디어 시스템으로서, 상기 시스템은 명령어들을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터-판독가능 저장 매체 및 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함하고, 상기 명령어들은, 상기 컴퓨터 상에서, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터가
    입력 이미지 데이터를 매크로 블록들로 분리하기 위한 매크로 블록 분할 프로세스;
    상기 입력 이미지 데이터의 개별적인 매크로 블록에 대해, 복수의 DPCM 예측 모드들 중 어느 DPCM 예측 모드가 상기 복수의 DPCM 예측 모드들 중 임의의 다른 DPCM 예측 모드들보다 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 런-렝스 골롬-라이스(RLGR) 엔트로피 코딩 분포에 더 근접하게 매칭하도록 상기 매크로 블록에 대한 나머지 분포를 생성하는 지에 기초하여 상기 복수의 DPCM 예측 모드들 중의 하나의 DPCM 예측 모드를 선택하고, 선택된 DPCM 예측 모드를 상기 매크로 블록에 적용하도록 동작하는 멀티-모드 차동 펄스 코드 변조(DPCM) 프로세스; 및
    상기 매크로 블록의 DPCM 나머지들의 런-렝스 골롬-라이스 코딩을 수행하기 위한 엔트로피 코딩 프로세스
    를 포함하는 동작들을 수행하게 하는 컴퓨터-구현된 미디어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동작들은,
    코딩 전에 상기 입력 이미지 데이터를 YCoCg 컬러 공간 포맷으로 변환하기 위한 컬러 공간 변환 프로세스를 더 포함하는 컴퓨터-구현된 미디어 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 DPCM 예측 모드들은 이미지 컨텐츠가 수평 주요 에지, 수직 주요 에지, 램프 대각 에지들, 밴드들, 및 밴딩된 수평 램프들인 매크로 블록들에 대해 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 RLGR 엔트로피 코딩 분포에 근접한 분포들을 생성하도록 설계된 모드들을 포함하는 컴퓨터-구현된 미디어 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 DPCM 예측 모드들은,
    픽셀의 값이 그것의 좌측 인접 픽셀로부터 감산되는 제1 모드;
    픽셀의 값이 그것의 상측 인접 픽셀로부터 감산되는 제2 모드;
    픽셀의 값이 그것의 좌측 및 상측 인접 픽셀 중 최소 또는 최대로부터 감산되는 제3 모드;
    픽셀의 값이 그것의 상측 및 상부-우측 인접 픽셀들의 평균으로부터 감산되는 제4 모드;
    픽셀의 값이 그것의 상부-좌측 인접 픽셀로부터 감산되는 제5 모드;
    픽셀의 상측 인접 픽셀과 상부-좌측 인접 픽셀 간의 차이가 그것의 좌측 인접 픽셀로부터 감산되는 제6 모드; 및
    픽셀의 값이 상기 픽셀의 좌측 인접 픽셀과 상측 인접 픽셀의 평균으로부터 감산되는 제7 모드
    를 포함하는 컴퓨터-구현된 미디어 시스템.
  12. 컴퓨터 미디어 처리 시스템에서 실행시 이미지 또는 비디오 데이터를 인코딩하는 방법을 수행하도록 동작하는 컴퓨터 실행가능 프로그램 명령어들이 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 방법은,
    이미지 데이터를 YCoCg 컬러 공간 포맷으로 변환하는 단계;
    상기 이미지 데이터를 매크로 블록들로 분리하는 단계;
    상기 이미지 데이터의 매크로 블록에 대해, 가용한 DPCM 예측 모드들의 그룹 중에서 어느 DPCM 예측 모드가 상기 가용한 DPCM 예측 모드들 중 임의의 다른 DPCM 예측 모드들보다 RLGR(런-렝스 골롬 라이스) 코딩에 대해 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 분포에 가장 근접한 나머지들을 산출하는 지에 기초하여, DPCM 차동 펄스 코드 변조 예측 모드를 결정하는 단계;
    이러한 결정된 DPCM 예측 모드가 임계치 파라미터를 충족하는 분포를 갖는 나머지들을 생성하는 경우, 상기 DPCM 예측 모드를 상기 매크로 블록에 적용하는 단계; 및
    상기 매크로 블록의 상기 나머지들을 RLGR 엔트로피 인코딩하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 결정된 DPCM 예측 모드를 상기 매크로 블록에 적용하면 플랫한(flat) 나머지들이 생성되는지 여부를 판정하는 단계; 및
    생성되는 경우, 그러한 플랫한 매크로 블록의 상기 나머지들을 RLGR 엔트로피 인코딩하지 않고, 상기 매크로 블록을 인코딩하는 단계
    를 더 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 나머지들을 RLGR 엔트로피 인코딩하기 위한 것과는 다른 별개의 RLGR 코딩 컨텍스트를 이용하여, 매크로 블록 모드 표시를 RLGR 엔트로피 인코딩하는 단계를 더 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 분포에 가장 근접한 나머지 분포를 생성하는 상기 DPCM 예측 모드가 상기 임계치 파라미터를 충족하는 나머지 분포를 생성하는지의 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 임계치 파라미터가 충족되지 않는 경우, 상기 DPCM 예측 모드를 상기 매크로 블록에 적용하지 않고 상기 매크로 블록을 RLGR 엔트로피 인코딩하는 단계
    더 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  16. 이미지 또는 비디오의 예측 무손실 코딩된 데이터를 디코딩하는 방법으로서,
    복수의 매크로 블록 각각에 대해, 매크로 블록 모드, DPCM 차동 펄스 코드 변조 예측 모드 및 DPCM 나머지들을 별개의 RLGR 코딩 컨텍스트들을 이용하여 RLGR(런-렝스 골롬 라이스) 엔트로피 디코딩하는 단계;
    매크로 블록의 매크로 블록 모드가 플랫 매크로 블록 모드인 경우, 모든 제로 나머지들의 RLGR-디코딩된 DPCM 예측 모드의 역인 DPCM 복조를 이용하여, 상기 매크로 블록의 픽셀들을 디코딩하는 단계;
    그렇지 않은 경우, 가능한 DPCM 예측 모드들의 적용이 임계치 파라미터를 충족하는 RLGR 엔트로피 인코딩에 대한 심볼 분포를 산출하지 않았기 때문에 상기 매크로 블록의 DPCM 예측 모드가 DPCM 없음 예측 모드이면, DPCM 복조없이 상기 매크로 블록의 픽셀들을 디코딩하는 단계;
    그렇지 않은 경우, 상기 RLGR-디코딩된 DPCM 예측 모드의 역인 DPCM 복조를 이용하여, 상기 RLGR-디코딩된 DPCM 나머지들을 복조하는 단계 - 상기 DPCM 예측 모드는 가용한 DPCM 예측 모드들의 그룹 중에서 어느 DPCM 예측 모드가 상기 가용한 DPCM 예측 모드들 중 임의의 다른 DPCM 예측 모드들보다 RLGR 코딩에 대해 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 분포에 더 근접한 나머지들을 생성하였는지에 기초하여 인코딩 동안 선택된 것임 - ; 및
    매크로 블록들을 조립하여, 디코딩된 이미지 데이터를 형성하는 단계
    를 포함하는 디코딩 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 디코딩된 이미지 데이터를 YCoCg 컬러 공간 포맷으로부터 표시가능한 컬러 공간 포맷으로 변환하는 단계를 포함하는 디코딩 방법.
  18. 예측-무손실 코딩된 이미지 또는 비디오의 디코더로서,
    매크로 블록의 DPCM(차동 펄스 코드 변조) 예측 모드 및 런-렝스 골롬-라이스(RLGR) 인코딩된 DPCM 나머지들을 디코딩하도록 동작하는 RLGR 엔트로피 디코더;
    상기 매크로 블록이 DPCM 예측 모드를 이용하여 인코딩되었던 경우, 상기 DPCM 예측 모드의 역을 상기 DPCM 나머지들에 적용하고 - 상기 DPCM 예측 모드는 가용한 DPCM 예측 모드들의 그룹 중에서 어느 DPCM 예측 모드가 상기 가용한 DPCM 예측 모드들 중 임의의 다른 DPCM 예측 모드들보다 RLGR 엔트로피 인코딩에 대해 최적의 2-사이드의 제로-바이어스된 분포에 더 근접한 나머지들을 생성하였는지에 기초하여 인코딩 동안 선택된 것임 - ,
    그렇지 않은 경우, 가능한 DPCM 예측 모드들의 적용이 임계치 파라미터를 충족하는 RLGR 엔트로피 인코딩에 대한 심볼 분포를 산출하지 않았기 때문에 상기 매크로 블록이 DPCM 예측 모드를 이용하여 인코딩되지 않았던 경우, DPCM 복조 없이 상기 매크로 블록을 디코딩하는 DPCM 복조기; 및
    상기 매크로 블록을 다른 디코딩된 매크로 블록들과 함께 조립하여 재구성된 이미지의 데이터를 형성하기 위한 매크로 블록 재조립기
    를 포함하는 디코더.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 재구성된 이미지를 YCoCg 컬러 공간으로부터, 상기 이미지를 표시하기 위한 컬러 공간으로 변환하기 위한 역 YCoCg 컨버터를 포함하는 디코더.
  20. 삭제
  21. 삭제
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