KR101228109B1 - 움직임 예측장치 및 방법과 이를 채용하는 영상 부호화장치및 방법 - Google Patents

움직임 예측장치 및 방법과 이를 채용하는 영상 부호화장치및 방법 Download PDF

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Abstract

움직임 예측장치 및 방법과 이를 채용하는 영상 부호화장치 및 방법이 개시된다. 움직임 예측장치는 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 움직임 예측 스킵 결정부; 및 복수의 예측 블록 모드로 상기 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드들을 스킵함으로써 최적 움직임 예측을 수행하는 최적 움직임 예측부를 포함하여 이루어진다.

Description

움직임 예측장치 및 방법과 이를 채용하는 영상 부호화장치 및 방법 {Motion prediction apparatus and method and image encoding apparatus and method employing the same}
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 부호화장치의 일실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 영상 부호화시 인트라 예측 및 인터 예측에 사용되는 복수의 블록 모드를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 움직임 예측장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 움직임 예측방법의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5은 도 4에 있어서 제410 단계의 구체적인 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 6은 도 4에 있어서 제420 단계의 구체적인 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 도 4에 있어서 제430 단계의 구체적인 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 도 4에 있어서 제440 단계의 구체적인 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 9는 도 4에 있어서 제450 단계의 구체적인 실시예를 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 영상 부호화에 관한 것으로서, 특히 복수개의 블록 모드를 사용하여 움직임 예측을 수행하는 움직임 예측장치 및 방법과 이를 채용하는 영상 부호화장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 H.264 등과 같은 영상 부호화장치는 보다 높은 압축율을 얻기 위해서 공간상 예측, 즉 인트라 예측(intra prediction) 혹은 시간상 예측, 즉 인터 예측(inter prediction)을 수행함에 있어서 다양한 종류의 예측 블록 모드를 사용한다. 특히, 인터 예측 수행시 임의의 부호화블럭에 대하여 다양한 종류의 예측 블록 모드 중 최적의 예측 블록 모드를 결정하기 위해서는, 임의의 부호화블럭에 대하여 먼저 모든 예측 블록 모드로 움직임 예측 및 부호화를 수행한 후, 부호화 결과 생성되는 비트량을 체크하여 가장 작은 비트량에 대응하는 예측 블록 모드를 각 부호화블럭의 예측 블록 모드로 결정한다. 그러면, 각 부호화블럭은 결정된 예측 블록 모드에 기반하여 실제 움직임 예측을 수행한다.
그런데, 이와 같이 가능한 모든 예측 블록 모드로 미리 움직임 예측 및 부호 화를 수행하는 경우에는 그 정확도는 높은 반면 계산의 복잡도가 증가하여 전체적인 부호화 속도를 늦추게 됨으로써, 실시간 처리를 요구하는 응용에는 적합하지 않다.
이와 같은 단점을 해결하기 위하여, 논문 "Text description of joint model reference encoding methods and decoding concealment methods"(JVT-N046.doc)에서 인터 모드 수행후 인트라 모드의 수행 횟수를 줄이기 위한 모드 결정방법을 제안하고 있다. 한편, D. Wu에 의한 논문 "Fast Inter mode decision with adaptive Thresholds for H.264 encoding"(IEEE, 2004)에 적응적 임계치를 이용한 인터 모드 결정방법을 제안하고 있다. 상기 논문들에 개시된 기술은 현재 매크로블럭에서 공간적인 값들의 유사(homogeneity) 정도에 따라서 큰 예측 블록 모드 혹은 작은 예측 블록 모드를 사용할지를 결정한다. 만약 큰 예측 블록 모드를 사용하는 것으로 결정된 경우라 하더라도, 16x16, 16x8, 8x16의 세가지 예측 블록 모드에 대한 움직임예측 및 부호화를 수행한 후 가장 최적의 값을 결정하므로 전체적인 부호화 속도가 느려지는 단점이 여전히 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복수개의 예측 블록 모드를 사용하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 하나의 예측 블록 모드만을 이용하여 움직임 예측을 수행하는 움직임 예측장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 움직임 예측장치 및 방법 을 채용하는 영상 부호화장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 움직임 예측장치는 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 제1 예측 블록 모드로 결정하는 제1 움직임 예측부; 상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 후보 블록 모드 결정부; 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 잔여 블록 모드 스킵 결정부; 및 상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 움직임 벡터 결정부를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 움직임 예측장치는 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 움직임 예측 스킵 결정부; 및 복수의 예측 블록 모드로 상기 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드들을 스킵함으로써 최적 움직임 예측을 수행하는 최적 움직임 예측부를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 움직임 예측방법은 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 제1 예측 블록 모드로 결정하는 단계; 상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 단계; 및 상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 움직임 예측방법은 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 단계; 및 복수의 예측 블록 모드로 상기 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드들을 스킵함으로써 최적 움직임 예측을 수행하는 단계를 포함한다.
상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화장치는 일정한 조건을 만족하면 복수의 예측 블록 모드 중 하나의 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 상기 일정한 조건을 만족하지 않으면 상기 현재 블록의 움직임 특성에 따라서 정해지는 복수의 후보 예측 블록 모드로 움직임 예측을 수행하고, 그 결과에 따라서 현재블럭의 잔차신호를 생성하는 움직임 예측부; 및 상기 움직임 예측부로부터 제공되는 잔차신호를 부호화하는 부호화부를 포함한다.
상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화방법은 일정한 조건을 만족하면 복수의 예측 블록 모드 중 하나의 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 상기 일정한 조건을 만족하지 않으면 상기 현재 블록의 움직임 특성에 따라서 정해지는 복수의 후보 예측 블록 모드로 움직임 예측을 수행하고, 그 결과에 따라서 현재블럭의 잔차신호를 생성하는 단계; 및 상기 현재블럭의 잔차신호를 부호화하는 단계를 포함한다.
상기 움직임 예측방법 및 영상 부호화방법은 바람직하게는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 부호화장치의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로서, 인트라 예측부(110), 움직임 예측부(120), 변환/양자화부(TR/Q, 130), 역양자화/역변환부(IQ/ITR, 140), 재구성부(150), 현재영상 저장부(160), 이전영상 저장부(170) 및 엔트로피 부호화부(180)를 포함하여 이루어진다. 이중, 변환/양자화부(TR/Q, 130)와 엔트로피 부호화부(180)는 부호화부를 구 성한다. 여기서, 현재영상은 현재 프레임을, 이전영상은 이전 프레임을 각각 의미한다.
도 1을 참조하면, 인트라 예측부(110)는 부호화할 현재 블록에 대하여, 현재영상 저장부(160)에 저장된 복원된 현재영상을 참조하여 인트라 예측 즉, 공간상 예측을 수행하고, 참조된 이전 블록에 대한 정보와 함께, 인트라 예측 수행결과에 따라서 얻어지는 제1 잔차신호를 출력한다.
움직임 예측부(120)는 부호화할 현재 블록에 대하여, 이전 영상 저장부(170)에 저장된 적어도 하나 이상의 이전 영상을 참조하여 복수개의 블록 모드 중 하나의 블록 모드로 인터 예측, 즉 움직임 예측을 수행하고, 참조영상, 블록 모드 및 움직임벡터에 대한 정보와 함께, 움직임 예측 수행결과에 따라서 얻어지는 제2 잔차신호를 출력한다.
변환/양자화부(TR/Q, 130)는 부호화할 현재 블록에 대하여 제1 잔차신호와 제2 잔차신호 중 적은 값을 갖는 잔차신호를 수신하여 변환 및 양자화를 수행한다.
역양자화/역변환부(IQ/ITR, 140)는 변환/양자화부(TR/Q, 130)에서 변환 및 양자화된 잔차신호에 대하여 역양자화 및 역변환을 수행한다.
재구성부(150)는 역양자화/역변환부(IQ/ITR, 140)에서 복원된 잔차신호를 복원된 이전블럭들과 결합하여 현재영상을 재구성하여 현재영상 저장부(160)에 저장한다.
엔트로피 부호화부(180)는 변환/양자화부(TR/Q, 130)에서 변환 및 양자화된 잔차신호와, 잔차신호와 함께 제공되는 부가정보에 대하여 엔트로피 부호화를 수행 하여 비트스트림을 생성한다.
도 2a 및 도 2b는 영상 부호화시 인트라 예측 및 인터 예측에 사용되는 복수의 블록 모드를 나타낸 것으로서, 원본 영상이 16x16 화소 단위로 부호화되는 예를 가정한 것이다. 도 2a는 인트라 예측에 사용되는 블록 모드를 나타낸 것으로서, 16x16 모드(210)와 4x4 모드(220)가 있다. 도 2b는 인터 예측에 사용되는 블록 모드를 나타낸 것으로서, 16x16 모드(230), 16x8 모드(240), 8x16 모드(250), 8x8 모드(260), 8x4 모드(270), 4x8 모드(280), 및 4x4 모드(290)가 있다. 한편, 예측시 사용되는 참조영상은 복수개가 사용될 수 있으나, 설명의 편의상 하나의 참조영상 즉, 바로 이전 프레임을 예로 들기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 움직임 예측장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 움직임 예측 스킵 결정부(310) 및 최적 움직임 예측부(320)를 포함하여 이루어진다. 한편, 최적 움직임 예측부(320)는 제1 움직임 예측부(330) 및 제2 움직임 예측부(350)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 제2 움직임 예측부(350)는 후보 블록 모드 결정부(351), 블록 모드 스킵 결정부(353) 및 움직임 벡터 결정부(355)를 포함하여 이루어진다. 상기 각 구성요소들은 하나의 프로세서(미도시)로 집적화되거나, 복수개의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 한편, 움직임 예측 스킵 결정부(310)은 옵션으로 구비될 수 있다.
도 3을 참조하면, 움직임 예측 스킵 결정부(310)는 부호화할 현재 블록에 대하여 설정되는 초기 움직임 벡터를 이용하여 사전 움직임 예측을 수행하고, 그 결과 구해지는 비용값과 제1 임계치간의 비교 결과에 따라서 움직임 예측을 스킵할 것인지 결정하고, 움직임 예측을 스킵하는 것으로 결정한 경우 초기 움직임 벡터를 현재 블록의 실제 움직임 벡터로 결정한다(①). 만약, 움직임 예측 스킵 결정부(310)에서 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 스킵하지 않는 것으로 결정한 경우 이를 나타내는 제1 제어신호를 최적 움직임 예측부(320)의 제1 움직임 예측부(330)로 제공한다.
최적 움직임 예측부(320)는 사전 움직임 예측 혹은 실제 움직임 예측을 수행한 결과 얻어지는 비용값과 임계치 사이에 설정된 조건을 만족하는 경우 복수의 예측 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드에 의한 움직임 예측을 스킵하고, 제1 예측 블록 모드에 의한 움직임 예측을 통하여 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 한편, 사전 움직임 예측 혹은 실제 움직임 예측을 수행한 결과 얻어지는 비용값과 임계치 사이에 설정된 조건을 만족하지 못하는 경우 복수의 예측 블록 모드 중 후보 예측 블록 모드에 대한 움직임 예측을 수행한 후 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1 움직임 예측부(330)는 움직임 예측 스킵 결정부(310)로부터 제공되는 제1 제어신호에 따라서 동작하며, 현재 블록에 대하여 설정되는 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 사전 움직임 예측을 수행하고, 그 결과 구해지는 비용값과 제2 임계치간의 비교 결과에 따라서 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드로 할 것인지를 결정한다. 여기서, 제1 예측 블록 모드는 현재 블록의 사이즈에 따라서 결정된다. 즉, 현재 블록의 사이즈가 16x16인 경우 제1 예 측 블록 모드는 16x16 모드가 된다. 제1 움직임 예측부(330)에서 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드로 결정한 경우, 제1 예측 블록 모드로 현재 블록에 대하여 실제 움직임 예측을 수행하고, 그 결과 얻어지는 움직임 벡터를 현재 블록의 실제 움직임 벡터로 결정한다(②). 한편, 제1 움직임 예측부(330)에서 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드가 아닌 것으로 결정한 경우 이를 나타내는 제2 제어신호를 제2 움직임 예측부(350)로 제공한다.
제2 움직임 예측부(350)는 제1 움직임 예측부(330)로부터 제공되는 제2 제어신호에 따라서 동작하며, 현재 블록에 대하여 결정된 복수의 후보 예측 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지를 결정하고, 결정여부에 따라서 제1 예측 블록 모드로만 움직임 예측을 수행하거나, 복수의 후보 예측 블록 모드에 대하여 모두 움직임 예측을 수행한다. 제1 예측 블록 모드로만 움직임 예측을 수행한 경우, 그 결과 얻어지는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정하고, 복수의 후보 예측 블록 모드로 움직임 예측을 수행한 경우, 다수의 움직임 벡터 중 가장 작은 값을 갖는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정한다. 이하에서는 제2 움직임 예측부(350)를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
후보 블록 모드 결정부(351)는 현재 블록에 포함된 화소들의 움직임 특성에 따라서 복수의 예측 블록 모드들 중에서 후보 블록 모드를 결정한다. 예를 들면, 현재 블록을 복수개의 서브 블록으로 나눈 경우, 각 서브 블록별로 사전 움직임 예측을 수행한 결과, 모든 서브 블록들의 움직임 벡터가 동일한 경우, 상위 및 하위 서브블럭들의 움직임 벡터가 동일한 경우, 혹은 좌측 및 우측 서브블럭들의 움직임 벡터가 동일한 경우에 따라서 후보 블록 모드를 다르게 설정할 수 있다. 이에 따르면, 현재 블록이 16x16 사이즈이고, 16x16, 16x8, 8x16, 8x8 모드의 예측 블록 모드를 사용하는 경우 현재 블럭에 대하여 움직임 예측이 수행되는 예측 블록 모드가 1개, 2개 혹은 4개로 결정된다.
잔여 블록 모드 스킵 결정부(353)는 현재 블록에 대하여 결정된 후보 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정한다.
움직임 벡터 결정부(355)는 현재 블록에 대하여 결정된 후보 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하는 것으로 결정된 경우, 제1 예측 블록 모드로 실제 움직임 예측을 수행하여 움직임 벡터를 결정하고, 현재 블록에 대하여 결정된 후보 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하지 않는 것으로 결정된 경우 후보 블록 모드 모두로 실제 움직임 예측을 수행하여 움직임 벡터를 결정한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 움직임 예측방법의 동작을 나타낸 흐름도로서, 각 단계들은 도 3의 각 구성요소에 대응하여 동작하며, 각 단계들은 프로그래밍되어 프로세서(미도시)내에 탑재될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제410 단계에서는 부호화할 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지 여부를 결정한다. 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 경우, 초기 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정한다.
제420 단계에서는 현재 블록의 움직임 예측을 스킵하지 않는 경우, 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행한다. 사전 움직임 예측 수행결과에 따라서 현재 블록의 예측 블럭 모드를 제1 예측 블록 모드로 결정할 것인지 여부를 판단한다. 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드로 결정한 경우, 제1 예측 블록 모드로 움직임 예측을 수행한 결과 얻어지는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정한다.
제430 단계에서는 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드로 결정하지 않는 경우, 현재 블록의 움직임 예측을 위하여 제1 예측 블록 모드를 포함한 복수의 후보 예측 블록 모드를 결정한다.
제440 단계에서는 현재 블록에 대하여 결정된 복수의 후보 예측 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드를 제외한 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정한다.
제450 단계에서는 제440 단계에서 제1 예측 블록 모드를 제외한 잔여 예측 블록 모드를 스킵하는 것으로 결정한 경우 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 얻어진 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정한다. 한편, 제440 단계에서 제1 예측 블록 모드를 제외한 잔여 예측 블록 모드를 스킵하지 않는 것으로 결정한 경우 복수의 후보 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 얻어진 복수의 움직임 벡터 중 가장 작은 값을 갖는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정한다. 또한, 제420 단계에서 현재 블록의 예측 블록 모드가 제1 예측 블록 모드로 결정된 경우, 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 얻어진 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정한다.
이하, 원본 영상이 16x16 단위로 부호화되고, 인터 예측에 사용되는 예측 블록 모드를 4가지 즉, 16x16, 16x8, 8x16, 8x8 모드(230,240,250,260)로 설정한 경우 제410 단계 내지 제450 단계의 구체적인 실시예를 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다. 필요에 따라서 상기한 블록 모드 이외에 8x4 모드(270), 4x8 모드(280), 및 4x4 모드(290)를 추가하는 것도 가능하다. 또한, 원본 영상이 8x8 단위로 부호화되는 경우에는 인터 예측에 사용되는 예측 블록 모드를 4가지 즉, 8x8, 8x4, 4x8, 4x4 모드(260,270,280,290)로 설정하는 것도 가능하다. 결국, 원본 영상의 부호화단위, 원하는 복원 화질 및 부호화 속도에 따라서 사용되는 예측 블록 모드를 다양하게 구성할 수 있다.
도 5는 도 4에 있어서 움직임 예측을 스킵할 것인지 결정하는 제410 단계의 구체적인 일실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제510 단계는 초기화 단계로서, 4가지 블록 모드의 각 스킵 플래그(16x16_skip_flag, 16x8_skip_flag, 8x16_skip_flag, 8x8_skip_flag)를 모두 0으로 설정한다.
제520 단계에서는 부호화될 현재 블록 즉, 16x16 메인 블록에 대하여 초기 움직임 벡터를 예측한다. 즉, 현재 블록에 앞서 부호화가 완료된 이전 블록 즉, 상측 블록, 대각선 블록 및 좌측 블록의 움직임 벡터를 이용하여 부호화될 현재 블록의 초기 움직임 벡터를 예측한다. 이때, H.264에서 사용되는 메디안 예 측(Median prediction) 기법을 사용하여 초기 움직임 벡터를 예측할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
제530 단계에서는 현재 블럭에 대하여 초기 움직임 벡터를 이용하여 16x16 모드로 사전 움직임 예측을 수행하고, 그 결과에 따라서 제1 비용값(Cost1)을 생성한다. 제1 비용값(Cost1)은 현재 블럭과 초기 움직임 벡터에 의해 지정된 이전 블럭에 포함된 각 화소값들의 차이를 이용하여 산출할 수 있다. 이때, 제1 비용값(Cost1)을 산출하는 방법으로는 SAD(Sum of Absolute Difference), SSD(Sum of Squared Difference) 혹은 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제540 단계에서는 제1 비용값(Cost1)을 제1 임계치(TH1)와 비교한다. 여기서, 제1 임계치(TH1)는 소정 영상 시퀀스에 대한 움직임 예측 스킵 비율에 따라서, 복원 화질과 움직임 예측에 소요되는 시간을 고려하여 실험적으로 미리 구해진 상수값일 수 있다. 예를 들어, 복원 화질보다 움직임 예측에 소요되는 시간이 더 중요한 요소인 경우 제1 임계치(TH1)는 보다 큰 값으로, 움직임 예측에 소요되는 시간보다 복원 화질이 더 중요한 요소인 경우 제1 임계치(TH1)는 보다 작은 값으로 설정된다. 한편, 제1 임계치(TH1)는 가변적인 값으로 설정하는 것도 가능하다. 이때, 매 프레임마다 가변적인 값을 설정하거나 부호화될 블록마다 가변적인 값을 설정할 수 있다. 매 프레임마다 가변적인 값을 설정하는 경우에는 이전 프레임까지의 부호화결과 결정되는 현재 프레임의 초기 양자화값(Qp)을 이용한다. 한편, 부호화될 블록마다 가변적인 값을 설정하는 경우 이전 블록까지의 부호화결과 결정 되는 현재 블록의 초기 양자화 값(Qp)을 이용한다.
제550 단계에서는 제540 단계에서의 비교결과, 제1 비용값(Cost1)이 제1 임계치(TH1)보다 작은 경우, 현재 블럭에 대한 움직임 예측을 스킵하는 것으로 결정한다. 그 결과, 제520 단계에서 예측된 초기 움직임 벡터가 현재 블록의 실제 움직임 벡터가 된다. 한편, 움직임 예측을 스킵한다는 정보는 4가지 예측 블록 모드의 각 스킵 플래그(16x16_skip_flag, 16x8_skip_flag, 8x16_skip_flag, 8x8_skip_flag)를 모두 1로 설정함으로써 표현할 수 있다. 한편, 제540 단계에서의 비교결과, 제1 비용값(Cost1)이 제1 임계치(TH1)보다 큰 경우, 제420 단계로 이행한다.
도 6은 도 4에 있어서 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드로 결정하는 제420 단계의 구체적인 일실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제610 단계에서는 도 5의 제540 단계에서의 비교결과, 제1 비용값(Cost1)이 제1 임계치(TH1)보다 큰 경우, 제1 비용값(Cost1)을 제2 임계치(TH2)와 비교한다. 여기서, 제2 임계치(TH2)는 소정 영상 시퀀스에 대한 예측 블록 모드로 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드를 사용하는 비율에 따라서, 복원 화질과 움직임 예측에 소요되는 시간을 고려하여 실험적으로 미리 구해진 상수값일 수 있다. 제2 임계치(TH2)는 제1 임계치(TH1)와 동일한 방법으로 상수값 혹은 가변적인 값으로 구해질 수 있으며, 일반적으로 제2 임계치(TH2)는 제1 임계치(TH1)보다 큰 값으로 설정될 수 있다.
제620 단계에서는 제610 단계에서의 비교결과, 제1 비용값(Cost1)이 제2 임계치(TH2)보다 작은 경우, 현재 블럭에 대한 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드로 결정한다. 한편, 예측 블록 모드를 16x16 모드로 결정한다는 정보는 4가지 블록 모드의 각 스킵 플래그 중 16x16_skip_flag를 0으로 설정함으로써 표현할 수 있다. 한편, 제610 단계에서의 비교결과, 제1 비용값(Cost1)이 제2 임계치(TH2)보다 큰 경우, 도 5의 제430 단계로 이행한다.
도 7은 도 4에 있어서 복수의 예측 블록 모드 중에서 현재 블럭에 대한 후보 예측 블록 모드를 결정하는 제430 단계의 구체적인 일실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 제710 단계는 초기화 단계로서, 4가지 블록 모드의 각 스킵 플래그(16x16_skip_flag, 16x8_skip_flag, 8x16_skip_flag, 8x8_skip_flag)를 모두 0으로 설정한다.
제720 단계에서는 부호화될 현재 블록 즉, 16x16 메인 블록을 8x8 사이즈의 제1 내지 제4 서브 블록으로 분리하고, 제1 내지 제4 서브블럭에 대하여 8x8 모드로 움직임 예측을 수행하여 제1 내지 제4 움직임벡터(MV1~MV4)를 생성한다. 이때, 움직임 예측에 소요되는 시간을 고려하여 정화소 단위 움직임 예측 혹은 반화소(half-pel) 단위 움직임 예측을 수행하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 분리된 제1 내지 제4 서브블럭 중에서 상위 서브 블록을 제1 및 제2 서브블럭, 하위 서브 블록을 제3 및 제4 서브블럭으로 설정한다.
제730 단계에서는 제720 단계에서 생성된 제1 내지 제4 움직임벡터(MV1~MV4) 가 모두 동일한 값을 갖는지를 판단한다.
제740 단계에서는 제730 단계에서의 판단결과, 제1 내지 제4 움직임벡터(MV1~MV4)가 모두 동일한 경우 현재 블럭에 대한 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드로 결정한다. 이와 같이 예측 블록 모드를 16x16 모드로 결정한다는 정보는 4가지 예측 블록 모드의 각 스킵 플래그 중 16x16_skip_flag를 0으로 설정함으로써 표현할 수 있다.
제750 단계에서는 제730 단계에서의 판단결과, 제1 내지 제4 움직임벡터(MV1~MV4)가 모두 동일하지 않은 경우, 상위 서브블럭들의 움직임 벡터들 즉, 제1 움직임벡터(MV1)와 제2 움직임벡터(MV2)가 동일한 값을 갖는 동시에, 하위 서브블럭들의 움직임 벡터들 즉, 제3 움직임벡터(MV3)와 제4 움직임벡터(MV4)가 동일한 값을 갖는지를 판단한다.
제760 단계에서는 제750 단계에서의 판단결과, 제1 움직임벡터(MV1)와 제2 움직임벡터(MV2)가 동일한 값을 갖는 동시에, 제3 움직임벡터(MV3)와 제4 움직임벡터(MV4)가 동일한 값을 갖는 경우, 현재 블록에 대한 후보 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드와 제2 예측 블록 모드 즉, 16x8 모드로 결정한다. 이와 같이 후보 예측 블록 모드를 16x16 모드와 16x8 모드로 결정한다는 정보는 4가지 예측 블록 모드의 각 스킵 플래그 중 16x16_skip_flag와 16x8_skip_flag 를 0으로 설정함으로써 표현할 수 있다.
제770 단계에서는 제750 단계에서의 판단결과, 상위 서브블럭들의 움직임벡터가 서로 다르거나 하위 서브블럭들의 움직임벡터가 서로 다른 경우, 좌측 서브블 럭들의 움직임 벡터들 즉, 제1 움직임벡터(MV1)와 제3 움직임벡터(MV3)가 동일한 값을 갖는 동시에, 우측 서브블럭들의 움직임 벡터들 즉, 제2 움직임벡터(MV2)와 제4 움직임벡터(MV4)가 동일한 값을 갖는지를 판단한다.
제780 단계에서는 제770 단계에서의 판단결과, 제1 움직임벡터(MV1)와 제3 움직임벡터(MV3)가 동일한 값을 갖는 동시에, 제2 움직임벡터(MV2)와 제4 움직임벡터(MV4)가 동일한 값을 갖는 경우, 현재 블록에 대한 후보 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드와 제3 예측 블록 모드 즉, 8x16 모드로 결정한다. 이와 같이 후보 예측 블록 모드를 16x16 모드와 8x16 모드로 결정한다는 정보는 4가지 블록 모드의 각 스킵 플래그 중 16x16_skip_flag와 8x16_skip_flag 를 0으로 설정함으로써 표현할 수 있다. 한편, 제780 단계에서의 비교결과, 좌측 서브블럭들의 움직임벡터가 서로 다르거나 우측 서브블럭들의 움직임벡터가 서로 다른 경우, 현재 블록에 대한 후보 예측 블록 모드를 4개의 예측 블록 모드로 결정하고, 이러한 정보는 초기화 단계(제710 단계)에서 0으로 설정된 4가지 블록 모드의 각 스킵 플래그에 의해 표현할 수 있다.
도 8은 도 4에 있어서 복수의 후보 예측 블록 모드 중에서 제1 예측 블록 모드를 제외한 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 제440 단계의 구체적인 일실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 제810 단계에서는 부호화할 현재 블록에 대하여 16x16 모드로 움직임 예측을 수행하여 제1 서브 움직임 벡터를 구하고, 제1 서브 움직임 벡터로부터 제2 비용값(Cost2)을 생성한다. 제2 비용값(Cost2)은 현재 블록과 제1 서브 움직임 벡터에 의해 지정된 이전 블럭에 포함된 각 화소값들의 차이를 이용하여 산출할 수 있다. 마찬가지로, 제2 비용값(Cost2)을 산출하는 방법으로는 SAD, SSD, 혹은 SATD를 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제820 단계에서는 제2 비용값(Cost2)을 제3 임계치(TH3)와 비교한다. 여기서, 제3 임계치(TH3)는 소정 영상 시퀀스에 대한 움직임 예측 모드로 제1 예측 블록 모드 즉, 16x16 모드를 사용하는 비율에 따라서, 복원 화질과 움직임 예측에 소요되는 시간을 고려하여 실험적으로 미리 구해진 상수값일 수 있다. 제3 임계치(TH3)는 제2 임계치(TH2)와 유사한 방법으로 상수값 혹은 가변적인 값으로 구해질 수 있다. 일반적으로 제3 임계치(TH2)는 제2 임계치(TH1)와 같거나 큰 값으로 설정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 임계치(TH2)와 비교할 때, 제3 임계치(TH3)는 현재 블록의 초기 양자화값(Qp) 이외에, 이전 블록에 대한 16x16 모드의 움직임 예측에 의해 산출되는 비용값(cost)을 더 고려할 수 있다.
제830 단계에서는 제820 단계에서의 비교결과, 제2 비용값(Cost2)이 제3 임계치(TH3)보다 작은 경우, 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하는 것으로 결정하고, 현재 블록의 예측 블록 모드를 제1 예측 블록 모드로 결정한다.
도 9는 도 4에 있어서 현재 블록의 최종 움직임 벡터를 구하는 제450 단계의 구체적인 일실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 제910 단계에서는 16x16 모드로 움직임 예측을 수행하여 얻어진 제1 서브 움직임 벡터와 함께, 상기 제410 단계 내지 제440 단계를 통해 설 정된 각 예측 블록 모드에 대한 스킵 플래그를 수신한다.
제920 단계에서는 제820 단계에서의 비교결과, 제2 비용값(Cost2)이 제3 임계치(TH3)보다 큰 경우, 제2 예측 블록 모드 즉, 16x8 모드의 스킵 플래그(16x8_skip_flag)가 0으로 설정되어 있는지를 판단하고, 16x8_skip_flag가 0으로 설정된 경우 16x8 모드로 움직임 예측을 수행하여 제2 서브 움직임 벡터를 구한다(제930 단계).
제940 단계에서는 제920 단계에서의 비교결과, 16x8_skip_flag가 0이 아니거나 제930 단계를 수행한 경우, 제3 예측 블록 모드 즉, 8x16 모드의 스킵 플래그(8x16_skip_flag)가 0으로 설정되어 있는지를 판단하고, 8x16_skip_flag가 0으로 설정된 경우 8x16 모드로 움직임 예측을 수행하여 제3 서브 움직임 벡터를 구한다(제950 단계).
제960 단계에서는 제940 단계에서의 비교결과, 8x16_skip_flag가 0이 아니거나 제950 단계를 수행한 경우, 제4 예측 블록 모드 즉, 8x8 모드의 스킵 플래그(8x8_skip_flag)가 0으로 설정되어 있는지를 판단하고, 8x8_skip_flag가 0으로 설정된 경우 8x8 모드로 움직임 예측을 수행하여 제4 서브 움직임 벡터를 구한다(제970 단계).
제980 단계에서는 현재 블록의 후보 예측 블록 모드로 구해진 제1 내지 제4 서브 움직임 벡터 중에서 가장 작은 값을 갖는 움직임 벡터를 부호화할 현재 블록의 실제 움직임 벡터로 결정한다.
다음 표 1은 본 발명에 따른 움직임 예측방법의 성능을 평가하기 위한 것으 로서, 본 발명에 따른 움직임 예측방법에 있어서 각 단계별로 4개 영상 시퀀스에 대한 평균 복원화질(PSNR)와 부호화 속도를 비교한 것이다.
Figure 112006052992298-pat00001
표 1을 살펴보면, 일반적인 움직임 예측방법에 비하여 본 발명에 따라서 단계를 하나씩 증가시켜 수행함에 따라서 평균 복원화질은 큰 차이를 보이지 않는 반면, 부호화 속도는 대폭 증가함을 알 수 있다. 즉, 최종 단계에서는 4개 영상 시퀀스에 대한 평균 복원 화질은 0.14 dB 저하된 반면, 부호화속도는 2.4 배나 개선되었음을 알 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 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 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 예측 블록 모드를 사용하여 움직임 예측을 수행하는 영상 부호화장치에 적용하여, 일정한 조건을 만족하는 경우 움직임 예측을 스킵하거나, 제1 예측 블록 모드 이외의 나머지 예측 블록 모드에 대한 움직임 예측 과정을 스킵함으로써, 주관적인 복원화질에는 거의 영향을 미치지 않으면서 움직임 예측에 소요되는 시간을 대폭 감소시킬 수 있으므로 전체 부호화 속도를 대폭 향상시킬 수 있다. 특히, 복원화질과 부호화속도 간의 트레이드 오프(trade off)를 고려하여, 복원화질을 다소 떨어뜨릴 경우 부호화속도는 더욱 더 향상시킬 수 있다.
본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 제1 예측 블록 모드로 결정하는 제1 움직임 예측부;
    상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 후보 블록 모드 결정부;
    상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 잔여 블록 모드 스킵 결정부; 및
    상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 움직임 벡터 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측장치.
  2. 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 움직임 예측 스킵 결정부; 및
    복수의 예측 블록 모드로 상기 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드들을 스킵함으로써 최적 움직임 예측을 수행하는 최적 움직임 예측부를 포 함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 최적 움직임 예측부는
    상기 초기 움직임 벡터를 이용하여 상기 제1 예측 블록 모드로 상기 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록에 대하여 상기 제1 예측 블록 모드로 실제 움직임 예측을 수행하는 제1 움직임 예측부; 및
    상기 현재 블록에 대하여 상기 제1 예측 블록 모드로 실제 움직임 예측을 수행하고, 실제 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드들 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하는 제2 움직임 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제2 움직임 예측부는
    상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 후보 블록 모드 결정부;
    상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 잔여 블록 모드 스킵 결정부; 및
    상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하 는 움직임 벡터 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측장치.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현재 블록이 16x16 사이즈인 경우, 상기 제1 예측 블록 모드는 16x16 모드이고, 상기 잔여 예측 블록 모드는 16x8 모드, 8x16 모드, 및 8x8 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측 장치.
  6. 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 제1 예측 블록 모드로 결정하는 단계;
    상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 단계; 및
    상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  7. 초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직 임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 단계; 및
    복수의 예측 블록 모드로 상기 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드들을 스킵함으로써 최적 움직임 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 최적 움직임 예측 수행단계는
    상기 초기 움직임 벡터를 이용하여 상기 제1 예측 블록 모드로 상기 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록에 대하여 상기 제1 예측 블록 모드로 제1 움직임 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대하여 상기 제1 예측 블록 모드로 실제 움직임 예측을 수행하고, 실제 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드들 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하면서 제2 움직임 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 현재 블록이 16x16 사이즈이고, 상기 제1 예측 블록 모드가 16x16 모드이고, 상기 잔여 예측 블록 모드가 16x8, 8x16, 8x8 모드를 포함하는 경우, 상기 움직임 예측 스킵 결정단계는
    상기 초기 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록에 대하여 상기 16x16 모 드로 사전 움직임 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 사전 움직임 예측 수행결과 얻어지는 제1 비용값과 제1 임계치의 비교결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제1 임계치는 상수값 혹은 가변적인 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  11. 제6 항에 있어서, 상기 현재 블록이 16x16 사이즈이고, 상기 제1 예측 블록 모드가 16x16 모드이고, 상기 잔여 예측 블록 모드가 16x8, 8x16, 8x8 모드를 포함하는 경우, 상기 제1 움직임 예측 수행단계는
    상기 초기 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록에 대하여 상기 16x16 모드로 사전 움직임 예측을 수행하는 단계;
    상기 사전 움직임 예측 수행결과 얻어지는 제1 비용값과 제2 임계치의 비교결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 16x16 모드로 결정할 것인지 판단하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 16x16 모드로 결정한 경우, 상기 현재 블록에 대하여 상기 16x16 모드로 움직임 예측을 수행하여 움직임 벡터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 임계치는 상수값 혹은 가변적인 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  13. 제8 항에 있어서, 상기 제2 움직임 예측 수행단계는
    상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 단계; 및
    상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  14. 제6 항에 있어서, 상기 현재 블록이 16x16 사이즈이고, 상기 제1 예측 블록 모드가 16x16 모드이고, 상기 잔여 예측 블록 모드가 16x8 모드, 8x16 모드, 및 8x8 모드를 포함하는 경우, 상기 후보 예측 블록 모드 결정 단계는
    상기 현재 블록을 제1 내지 제4 서브블럭을 나누고, 상기 제1 내지 제4 서브블럭의 사전 움직임 예측으로부터 얻어지는 제1 내지 제4 서브 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드는 상기 제1 내지 제4 서브 움직임 벡터가 모두 동일한 경우, 상기 제1 내지 제4 서브블럭 중 상위 서브블럭의 서브 움직임벡터들이 동일하면서 하위 서브블럭의 서브 움직임벡터들이 동일한 경우, 상기 제1 내지 제4 서브블럭 중 좌측 서브블럭의 서브 움직임벡터들이 동일하면서 우측 서브블럭의 서브 움직임벡터들이 동일한 경우에 따라서 서로 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  16. 제6 항에 있어서, 상기 현재 블록이 16x16 사이즈이고, 상기 제1 예측 블록 모드가 16x16 모드이고, 상기 잔여 예측 블록 모드가 16x8 모드, 8x16 모드, 및 8x8 모드를 포함하는 경우, 상기 잔여 예측 블록 모드 스킵 단계는
    상기 현재 블록에 대하여 상기 16x16 모드로 실제 움직임 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 실제 움직임 예측 수행결과 얻어지는 제2 비용값과 제3 임계치의 비교결과에 따라서 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 중 상기 16x16 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 예측방법.
  17. 일정한 조건을 만족하면 복수의 예측 블록 모드 중 하나의 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 상기 일정한 조건을 만족하지 않으면 상기 현재 블록의 움직임 특성에 따라서 정해지는 복수의 후보 예측 블록 모드로 움직임 예측을 수행하고, 그 결과에 따라서 현재블럭의 잔차신호를 생성하는 움직임 예측부; 및
    상기 움직임 예측부로부터 제공되는 잔차신호를 부호화하는 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 움직임 예측부는
    초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 움직임 예측 스킵 결정부; 및
    복수의 예측 블록 모드로 상기 현재 블록에 대하여 움직임 예측을 수행하는 경우, 일정한 조건을 만족하는 경우 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드들을 스킵함으로써 최적 움직임 예측을 수행하는 최적 움직임 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 움직임 예측부는
    초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 제1 예측 블록 모드로 결정하는 제1 움직임 예측부;
    상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 후보 블록 모드 결정부;
    상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 잔여 블록 모드 스킵 결정부; 및
    상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 움직임 벡터 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  20. 일정한 조건을 만족하면 복수의 예측 블록 모드 중 하나의 예측 블록 모드로 현재 블록의 움직임 예측을 수행하고, 상기 일정한 조건을 만족하지 않으면 상기 현재 블록의 움직임 특성에 따라서 정해지는 복수의 후보 예측 블록 모드로 움직임 예측을 수행하고, 그 결과에 따라서 현재블럭의 잔차신호를 생성하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 잔차신호를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.
  21. 제20 항에 있어서, 상기 움직임 예측단계는
    초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 움직임 예측을 스킵할 것인지를 결정하는 단계;
    상기 초기 움직임 벡터를 이용하여 상기 제1 예측 블록 모드로 상기 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블 록에 대하여 상기 제1 예측 블록 모드로 실제 움직임 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대하여 상기 제1 예측 블록 모드로 실제 움직임 예측을 수행하고, 실제 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드들 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.
  22. 제20 항에 있어서, 상기 움직임 예측단계는
    초기 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 블록 모드로 현재 블록의 사전 움직임 예측을 수행하고, 사전 움직임 예측 결과에 따라서 상기 현재 블록의 예측 블록 모드를 상기 제1 예측 블록 모드로 결정하는 단계;
    상기 현재 블록을 구성하는 복수개의 서브 블록들에 대한 사전 움직임 예측에 의해 얻어지는 복수개의 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록의 후보 예측 블록 모드 중 상기 제1 예측 블록 모드 이외의 잔여 예측 블록 모드를 스킵할 것인지 결정하는 단계; 및
    상기 제1 예측 블록모드를 이용하거나, 상기 제1 예측 블록 모드를 포함하는 복수개의 후보 예측 블록 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.
  23. 제6 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 기재된 움직임 예측방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  24. 제20 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 기재된 영상 부호화방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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