KR101291192B1 - Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method - Google Patents

Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method Download PDF

Info

Publication number
KR101291192B1
KR101291192B1 KR1020060113614A KR20060113614A KR101291192B1 KR 101291192 B1 KR101291192 B1 KR 101291192B1 KR 1020060113614 A KR1020060113614 A KR 1020060113614A KR 20060113614 A KR20060113614 A KR 20060113614A KR 101291192 B1 KR101291192 B1 KR 101291192B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bitstream
level
extended
bit depth
base
Prior art date
Application number
KR1020060113614A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080044591A (en
Inventor
김대희
김현문
정재우
조대성
최웅일
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060113614A priority Critical patent/KR101291192B1/en
Priority to PCT/KR2007/004208 priority patent/WO2008026896A1/en
Priority to EP07793781A priority patent/EP2057847A4/en
Priority to US11/896,443 priority patent/US8331433B2/en
Publication of KR20080044591A publication Critical patent/KR20080044591A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101291192B1 publication Critical patent/KR101291192B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/30Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124Quantisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/184Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being bits, e.g. of the compressed video stream

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

영상 부호화장치 및 방법과 영상 복호화장치 및 방법이 개시된다. 영상 부호화장치는 확장 양자화계수로부터 얻어진 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층 비트스트림을 생성하는 단계; 및 상기 기본계층 비트스트림과 상기 확장계층 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 단계를 포함한다.Disclosed are a video encoding apparatus and method, and a video decoding apparatus and method. The apparatus for encoding an image may include obtaining a modified base quantization level using the extended quantization level obtained from the extended quantization coefficient, and generating a base layer bitstream including the modified base quantization level and the base quantization coefficient; Obtaining an extension index that compensates for the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth from the extension quantization coefficient, and generating an extension layer bitstream including the extension index; And combining the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream, and generating a scalable bitstream including an extension layer identifier.

Description

영상 부호화장치 및 방법과 영상 복호화장치 및 방법{Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method}Image encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method

도 1은 본 발명에 따른 영상 부호화장치 및 영상 복호화장치의 개념을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining the concept of a video encoding apparatus and a video decoding apparatus according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 영상 부호화장치로부터 얻어지는 스케일러블 비트스트림의 신택스의 일예를 나타내는 도면,2 is a diagram illustrating an example of a syntax of a scalable bitstream obtained from a video encoding apparatus according to the present invention;

도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 각 기본계층 혹은 확장계층에 포함되는 정보의 예를 보여주는 도면,3A to 3D are diagrams showing examples of information included in each base layer or extension layer shown in FIG. 2;

도 4는 본 발명에 따른 영상 부호화장치에서 확장계층 식별자를 싣기 위한 구간으로 스타트 코드의 예를 보여주는 도면,4 is a view showing an example of a start code as a section for loading an extended layer identifier in a video encoding apparatus according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 영상 부호화장치의 제1 실시예에 따른 구성을 나타낸 블럭도,5 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a video encoding apparatus according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 영상 복호화장치의 제1 실시예에 따른 구성을 나타낸 블럭도,6 is a block diagram showing a configuration according to a first embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 영상 부호화장치의 제2 실시예에 따른 구성을 나타낸 블럭도, 및7 is a block diagram showing a configuration according to a second embodiment of a video encoding apparatus according to the present invention; and

도 8은 본 발명에 따른 영상 복호화장치의 제2 실시예에 따른 구성을 나타낸 블럭도이다.8 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention.

본 발명은 영상 부호화장치 및 방법과 영상 복호화장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비트 깊이(bit-depth) 혹은 비트 깊이와 영상포맷을 변경시키더라도 복호화가 가능한 영상 부호화장치 및 방법과 영상 복호화장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image encoding apparatus and method, and an image decoding apparatus and method, and more particularly, to an image encoding apparatus and method and an image decoding that can be decoded even if the bit depth or the bit depth and the image format are changed. An apparatus and method are provided.

일반적인 비디오 코덱에 있어서, 예를 들어 VC-1 엔코더와 같은 기본 엔코더의 비트 깊이를 기본비트 즉, 8 비트에서부터 확장비트, 예를 들면 10 비트로 변경하거나, VC-1 엔코더와 같은 기본 엔코더의 영상 포맷을 4:2:0으로부터 단순히 4:2:2 혹은 4:4:4로 변경하는 경우, VC-1 디코더는 비트 깊이가 확장된 개선된 엔코더 혹은 영상 포맷이 변경된 개선된 엔코더로부터 생성되는 비트스트림을 읽어들여 재생하는 것이 불가능하다. 근래 들어, 이와 같이 고정된 비트 깊이 혹은 고정된 영상 포맷 뿐만 아니라, 다양한 비트 깊이 혹은 다양한 영상 포맷으로 부호화된 비트스트림을 VC-1 디코더 및 다른 개선된 디코더에서 복원할 수 있도록 하는 순방향 호환성(forward compatibility)이 보장되는 비디오 코덱에 대한 개발의 필요성이 크게 대두되고 있다.In a typical video codec, for example, the bit depth of a basic encoder such as a VC-1 encoder is changed from a basic bit, i.e., 8 bits to an extended bit, for example 10 bits, or a video format of a basic encoder such as a VC-1 encoder. If we change from 4: 2: 0 to simply 4: 2: 2 or 4: 4: 4, the VC-1 decoder generates a bitstream generated from an enhanced encoder with extended bit depth or an improved encoder with changed video format. It is impossible to read and play it. In recent years, forward compatibility allows the VC-1 decoder and other advanced decoders to recover not only such fixed bit depths or fixed image formats, but also bitstreams encoded at various bit depths or various image formats. There is a great need to develop a video codec that is guaranteed.

즉, 순방향 호환성이 보장되지 않는 새로운 비디오 코덱은 기존의 기본 비디오 코덱만을 갖는 단말기를 지원할 수 없기 때문에 서로 다른 사양을 갖는 단말기 간의 콘텐츠 재사용 등이 불가능해진다. 또한, 이미 구축해 놓은 비디오 코덱 시장을 극복해야 하므로 새로운 비디오 코덱이 시장에서 자리를 잡기까지 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.That is, a new video codec that does not guarantee forward compatibility cannot support a terminal having only an existing basic video codec, and thus content reuse between terminals having different specifications is not possible. In addition, there is a disadvantage that it takes a long time before the new video codec takes place in the market because it has to overcome the already established video codec market.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비트 깊이(bit-depth)를 기본비트에서부터 확장비트로 변경시키거나, 비트 깊이를 기본비트에서부터 확장비트로 변경시키고 제1 영상 포맷을 제2 혹은 제3 영상 포맷으로 변경시켜 부호화할 수 있는 영상 부호화장치 및 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to change the bit depth (depth) from the base bit to the extension bit, or change the bit depth from the base bit to the extension bit and change the first image format to the second or third image format The present invention provides an image encoding apparatus and method capable of encoding.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 기본 비트 및 제1 영상 포맷으로 부호화함으로써 얻어진 비트스트림 혹은 비트 깊이(bit-depth)를 기본비트에서부터 확장비트로 변경시키거나, 비트 깊이를 기본비트에서부터 확장비트로 변경시키고 제1 영상 포맷을 제2 혹은 제3 영상 포맷으로 변경시켜 부호화함으로써 얻어지는 스케일러블 비트스트림을 복호화하기 위한 영상 복호화장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to change the bitstream or bit-depth obtained by encoding the basic bit and the first image format from the basic bit to the extended bit, or change the bit depth from the basic bit to the extended bit. The present invention provides an image decoding apparatus and method for decoding a scalable bitstream obtained by changing and encoding a first image format into a second or third image format.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화장치는 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층 비트스트림을 생성하는 기본계층 부호화부; 확장 양자화계수로부터 상기 확장 양자화레벨을 구하고, 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층 비트스트림을 생성하는 확 장계층 부호화부; 및 상기 기본계층 비트스트림과 상기 확장계층 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 비트스트림 결합부를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the image encoding apparatus according to the present invention obtains a modified basic quantization level using an extended quantization level, and generates a basic layer bitstream including the modified basic quantization level and the basic quantization coefficient. A hierarchical encoder; An extension for obtaining the extension quantization level from an extension quantization coefficient, an extension index for compensating the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth, and generating an extension layer bitstream including the extension index A hierarchical encoder; And a bitstream combiner that combines the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream and generates a scalable bitstream including an extension layer identifier.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화방법은 확장 양자화계수로부터 얻어진 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층 비트스트림을 생성하는 단계; 및 상기 기본계층 비트스트림과 상기 확장계층 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the image encoding method according to the present invention obtains a modified basic quantization level using an extended quantization level obtained from an extended quantization coefficient, and includes a base layer bit including the modified basic quantization level and the basic quantization coefficient. Generating a stream; Obtaining an extension index that compensates for the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth from the extension quantization coefficient, and generating an extension layer bitstream including the extension index; And combining the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream, and generating a scalable bitstream including an extension layer identifier.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화장치는 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터로 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 기본계층 부호화유니트; 확장 양자화계수로부터 상기 확장 양자화레벨을 구하고, 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제2 혹은 제3 영상포맷의 복원된 색차블럭과 제2 혹은 제3 영상포맷의 원래의 색차블럭간의 색차 차이데이터를 이용하여 확장계층의 색차블럭 비트스트림 을 생성하는 확장계층 부호화 유니트; 및 상기 기본계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림과 상기 확장계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 비트스트림 결합부를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an image encoding apparatus according to the present invention obtains a modified basic quantization level using an extended quantization level, and includes a luminance block bitstream of a base layer including the modified basic quantization level and a basic quantization coefficient. A base layer encoding unit for generating a color difference block bitstream of the base layer from color difference data supporting the first image format; Obtaining the extended quantization level from the extended quantization coefficient, obtaining an extended index to compensate for the difference bit depth between the basic bit depth and the extended bit depth from the extended quantization coefficient, and a luminance block bitstream of the extended layer including the extended index; An extension layer encoding unit for generating a color difference block bitstream of an enhancement layer by using color difference data between the reconstructed color difference block of the second or third image format and the original color difference block of the second or third image format; And a bitstream combiner configured to combine the luminance block and the chrominance block bitstream of the base layer with the luminance block and the chrominance block bitstream of the enhancement layer, and generate a scalable bitstream including an extension layer identifier.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화방법은 확장 양자화계수로부터 얻어진 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터로 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제2 혹은 제3 영상포맷의 복원된 색차블럭과 제2 혹은 제3 영상포맷의 원래의 색차블럭간의 색차 차이데이터를 이용하여 확장계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 단계; 및 상기 기본계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림과 상기 확장계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the image encoding method according to the present invention obtains a modified basic quantization level by using an extended quantization level obtained from an extended quantization coefficient, and includes a base layer including the modified basic quantization level and the basic quantization coefficient. Generating a chrominance block bitstream of the base layer from the luminance block bitstream and the chrominance data supporting the first image format; Obtaining an extension index that compensates for the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth from the extension quantization coefficient, and a luminance block bitstream of the extension layer including the extension index and a reconstructed color difference of a second or third image format Generating a chrominance block bitstream of the enhancement layer by using chrominance difference data between the block and the original chrominance block of the second or third image format; And combining the luminance block and the chrominance block bitstream of the base layer with the luminance block and the chrominance block bitstream of the enhancement layer, and generating a scalable bitstream including an extension layer identifier.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 복호화장치는 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 판단하는 비트스트림 해석부; 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림이 아닌 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 복호화를 수행하는 기본 복호화 유니트; 및 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인 경우, 기본계층 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 복호화를 수행하는 확장 복호화 유니트를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an image decoding apparatus according to the present invention comprises: a bitstream analyzer for determining whether a received bitstream is a scalable bitstream; A basic decoding unit for performing decoding using the quantization level and the quantization coefficient included in the received bitstream when the received bitstream is not a scalable bitstream; And if the received bitstream is a scalable bitstream, the difference bit depth between the modified base quantization level and the base quantization coefficient included in the base layer bitstream, and the base bit depth and the extended bit depth included in the enhancement layer bitstream. And an expansion decoding unit that performs decoding using an expansion index that compensates for the loss.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 복호화방법은 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 판단하는 단계; 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림이 아닌 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 복호화를 수행하는 단계; 및 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인 경우, 기본계층 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 복호화를 수행하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of decoding an image, comprising: determining whether a received bitstream is a scalable bitstream; If the received bitstream is not a scalable bitstream, decoding using the quantization level and the quantization coefficient included in the received bitstream; And if the received bitstream is a scalable bitstream, the difference bit depth between the modified base quantization level and the base quantization coefficient included in the base layer bitstream, and the base bit depth and the extended bit depth included in the enhancement layer bitstream. Performing decoding using an expansion index that compensates for the error.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 복호화장치는 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하는지 판단하는 비트스트림 해석부; 상기 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하지 않는 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 제1 영상포맷에 따른 휘도블럭 및 색차블럭의 복호화를 수행하는 기본 복호화 유니트; 및 상기 수신되는 비트스트림이 상기 확장계층 식별자를 포함하는 경우, 기본계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 휘도블럭의 복호화를 수행하고, 기본계층의 색차블럭 비트스트림에 포함된 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터와 색차 차이데이터를 이용하여 색차블럭의 복호화를 수행하는 확장 복호화 유니트를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a video decoding apparatus including: a bitstream analyzer to determine whether a received bitstream includes an extended layer identifier; A basic decoding unit for decoding a luminance block and a chrominance block according to a first image format by using a quantization level and a quantization coefficient included in the received bitstream when the received bitstream does not include an extended layer identifier ; And when the received bitstream includes the enhancement layer identifier, a modified basic quantization level and a basic quantization coefficient included in the luminance block bitstream of the base layer, and a basic bit depth included in the luminance block bitstream of the enhancement layer. And decoding the luminance block using an extension index that compensates for the difference bit depth, and using chrominance data and chrominance difference data that support the first image format included in the chrominance block bitstream of the base layer. An extended decoding unit for decoding the color difference block.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 복호화방법은 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하는지 판단하는 단계; 상기 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하지 않는 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 제1 영상포맷에 따른 휘도블럭 및 색차블럭의 복호화를 수행하는 단계; 및 상기 수신되는 비트스트림이 상기 확장계층 식별자를 포함하는 경우, 기본계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 휘도블럭의 복호화를 수행하고, 기본계층의 색차블럭 비트스트림에 포함된 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터와 색차 차이데이터를 이용하여 색차블럭의 복호화를 수행하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of decoding an image, comprising: determining whether a received bitstream includes an extension layer identifier; If the received bitstream does not include an extended layer identifier, performing a decoding of a luminance block and a chrominance block according to a first image format by using a quantization level and a quantization coefficient included in the received bitstream; And when the received bitstream includes the enhancement layer identifier, a modified basic quantization level and a basic quantization coefficient included in the luminance block bitstream of the base layer, and a basic bit depth included in the luminance block bitstream of the enhancement layer. And decoding the luminance block using an extension index that compensates for the difference bit depth, and using chrominance data and chrominance difference data that support the first image format included in the chrominance block bitstream of the base layer. Performing decoding of the color difference block.

상기 영상 부호화방법 및 영상 복호화방법은 바람직하게는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현할 수 있다.The video encoding method and the video decoding method may be embodied as a computer-readable recording medium that records a program for execution on a computer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 영상 부호화장치 및 영상 복호화장치의 개념을 설명하기 위한 것으로서, 엔코더 파트는 기본 엔코더의 역할을 하는 제1 엔코더(113)와 개선된 엔코더의 역할을 하는 제2 엔코더(117)를 예를 들고, 디코더 파트는 기본 디코더의 역할을 하며 제1 엔코더(113)에 대응되는 제1 디코더(153)와 개선된 디코더의 역할을 하며 제2 엔코더(117)에 대응되는 제2 디코더(157)를 예를 들기로 한다. 일실시예에서, 제1 엔코더(113)는 기본비트와 제1 영상 포맷에 따른 비트스트림을 생성하고, 제2 엔코더(117)는 기본비트와 확장비트를 지원하고, 제1 영상포맷에 따른 스케일러블 비트스트림을 생성한다. 다른 실시예에서, 제1 엔코더(113)는 기본비트와 제1 영상 포맷에 따른 비트스트림을 생성하고, 제2 엔코더(117)는 제1 및 제2 영상포맷을 지원하고, 기본비트에 따른 스케일러블 비트스트림을 생성한다. 또 다른 실시예에서, 제1 엔코더(113)는 기본비트와 제1 영상 포맷에 따른 비트스트림을 생성하고, 제2 엔코더(117)는 기본비트와 확장비트를 지원하고, 제1 및 제2 영상 포맷을 지원하는 스케일러블 비트스트림을 생성하거나, 기본비트와 확장비트를 지원하고, 제1 및 제3 영상 포맷을 지원하는 스케일러블 비트스트림을 생성한다. 1 is for explaining the concept of a video encoding apparatus and a video decoding apparatus according to the present invention, the encoder part is a first encoder 113 to serve as a basic encoder and a second encoder 117 to serve as an improved encoder. For example, the decoder part serves as a basic decoder, and the second decoder corresponding to the second encoder 117 and the first decoder 153 corresponding to the first encoder 113 and the improved decoder. Take 157 as an example. In one embodiment, the first encoder 113 generates a bitstream according to the basic bit and the first image format, the second encoder 117 supports the basic bit and the extension bit, and scales according to the first image format Generates a flexible bitstream. In another embodiment, the first encoder 113 generates a bitstream according to the base bit and the first video format, the second encoder 117 supports the first and second video formats, and scales according to the base bit. Generates a flexible bitstream. In another embodiment, the first encoder 113 generates a bitstream according to the basic bit and the first image format, the second encoder 117 supports the basic bit and the extension bit, and the first and second images. A scalable bitstream supporting a format is generated, or a scalable bitstream supporting basic and extended bits and a first and third video formats are generated.

설명의 편의를 위하여, 기본비트는 8 비트, 확장비트는 10 비트, 제1 영상 포맷은 4:2:0, 제2 영상 포맷은 4:2:2, 제3 영상 포맷을 4:4:4를 예로 들기로 한다. 이에 따르면, 제1 엔코더(113)의 일예로서 8 비트와 4:2:0 영상 포맷을 지원하는 VC-1 엔코더가 채택될 수 있다. For convenience of explanation, the basic bit is 8 bits, the extension bit is 10 bits, the first video format is 4: 2: 0, the second video format is 4: 2: 2, and the third video format is 4: 4: 4. Let's take an example. Accordingly, as an example of the first encoder 113, a VC-1 encoder supporting 8 bit and 4: 2: 0 video format may be adopted.

도 1을 참조하면, 제1 엔코더(113)에서 생성된 비트스트림(131)은 제1 디코 더(153) 뿐만 아니라 제2 디코더(157)에서도 복호화가 수행될 수 있다. 제2 엔코더(117)에서 생성된 스케일러블 비트스트림(137)은 제2 디코더(157)에서 복호화가 수행될 수 있으며, 제1 디코더(153)에서는 스케일러블 비트스트림에 포함된 확장계층 비트스트림을 무시한 상태에서 기본계층 비트스트림에 대하여 복호화가 수행될 수 있다. 이와 같은 순방향 호환성(forward compatability)을 제공할 수 있는 제2 엔코더(117)가 본 발명의 영상 부호화장치에 해당하고, 제2 디코더(157)가 본 발명의 영상 복호화장치에 해당한다.Referring to FIG. 1, the bitstream 131 generated by the first encoder 113 may be decoded by the second decoder 157 as well as the first decoder 153. The scalable bitstream 137 generated by the second encoder 117 may be decoded by the second decoder 157, and the first decoder 153 may decode the enhancement layer bitstream included in the scalable bitstream. In the neglected state, decoding may be performed on the base layer bitstream. The second encoder 117 capable of providing such forward compatability corresponds to the video encoding apparatus of the present invention, and the second decoder 157 corresponds to the video decoding apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 영상 부호화장치로부터 얻어지는 스케일러블 비트스트림의 신택스의 일예를 나타내는 것으로서, 기본계층 비트스트림과 확장계층 비트스트림으로 이루어진다.2 shows an example of syntax of a scalable bitstream obtained from an image encoding apparatus according to the present invention, and includes a base layer bitstream and an extension layer bitstream.

도 2를 참조하면, 스케일러블 비트스트림은 구체적으로 기본계층(base layer) 시퀀스 레벨(211), 확장계층(enhancement layer) 시퀀스 레벨(213), 기본계층 GOP(Group Of Pictures) 레벨(215), 확장계층 GOP 레벨(217), 확장계층 픽쳐 레벨(219), 기본계층 픽쳐 레벨(221), 기본계층 픽쳐데이터(223), 및 확장계층 픽쳐데이터(225)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 확장계층 픽쳐 레벨(219)이 기본계층 픽쳐 레벨(221)의 앞에 위치하고 있으나, 확장계층 픽쳐 레벨(219)이 기본계층 픽쳐 레벨(221)의 뒤에 위치하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 2, the scalable bitstream may include a base layer sequence level 211, an enhancement layer sequence level 213, a base layer GOP (Group Of Pictures) level 215, The enhancement layer GOP level 217, the enhancement layer picture level 219, the base layer picture level 221, the base layer picture data 223, and the enhancement layer picture data 225 are included. Here, although the enhancement layer picture level 219 is located in front of the base layer picture level 221, the enhancement layer picture level 219 may be located behind the base layer picture level 221.

여기서, 시퀀스는 적어도 하나 이상의 부호화된 픽쳐들 혹은 적어도 하나 이상의 GOP들로 구성된다. GOP는 적어도 하나 이상의 부호화된 픽쳐들로 구성되며, VC-1 코덱의 경우 엔트리 포인트(entry-point)가 사용될 수도 있다. 여기서, 각 GOP에서 첫번째 픽쳐는 랜덤 억세스를 제공할 수 있다. 한편, 픽쳐는 매크로블럭들로 분해되고, 영상 포맷이 4:2:0인 경우 각 매크로블럭은 4개의 휘도블럭과 2개의 색차블럭으로 이루어진다.Here, the sequence consists of at least one or more coded pictures or at least one or more GOPs. The GOP is composed of at least one coded picture, and an entry-point may be used for the VC-1 codec. Here, the first picture in each GOP may provide random access. On the other hand, the picture is decomposed into macroblocks, and when the image format is 4: 2: 0, each macroblock is composed of four luminance blocks and two color difference blocks.

도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 각 기본계층 혹은 확장계층에 포함되는 정보의 예를 보여주는 것으로서, 도 3a는 확장계층 시퀀스 레벨(213)에 포함되는 정보로서 확장계층에서 제공할 수 있는 부가 프로파일 및 레벨 정보(311), 확장계층에서 지원할 수 있는 비트깊이 정보(313)를 포함한다. 여기서, 영상 포맷 정보(315)는 기본계층 시퀀스 레벨(211)에서 정의하는 것이 가능할 경우 확장계층 시퀀스 레벨(213)에 포함시키지 않아도 무방하다. 도 3b는 확장계층 픽쳐 레벨(219)에 포함되는 정보로서, 기본계층에서는 표현하지 못하는 확장계층의 나머지 비트깊이를 나타내기 위한 확장지수(Refined QP, 이하 R이라 칭함)를 포함한다.3A to 3D show examples of information included in each base layer or extension layer shown in FIG. 2, and FIG. 3A is information included in the extension layer sequence level 213 and may be provided in the extension layer. Profile and level information 311 and bit depth information 313 that can be supported by the enhancement layer. Here, the image format information 315 may not be included in the enhancement layer sequence level 213 when it is possible to define the base layer sequence level 211. 3B is information included in the enhancement layer picture level 219 and includes an extended index (refined QP, hereinafter referred to as R) to indicate the remaining bit depth of the enhancement layer that cannot be represented in the base layer.

도 3c는 기본계층 픽쳐 레벨(221)에 포함되는 정보로서, 제1 엔코더(113)의 기본 양자화계수를 포함한다. 도 3d는 확장계층 픽쳐 데이터 영역(225)에 포함되는 정보로서, 제1 엔코더(113)와 제2 엔코더(117)의 영상 포맷이 서로 다른 경우 부호화된 색차 차이 영상을 나타낸다. 한편 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따라서 비트깊이를 확장하는 경우에는 기본계층 픽쳐 데이터영역(223)에 기본 양자화레벨 대신 확장 양자화레벨이 포함되는 한편, 확장계층 픽쳐 데이터영역(225)에는 확장 양자화레벨이 포함되지 않는다.3C is information included in the base layer picture level 221 and includes a basic quantization coefficient of the first encoder 113. FIG. 3D is information included in the enhancement layer picture data region 225 and shows an encoded color difference image when the image formats of the first encoder 113 and the second encoder 117 are different. Although not shown, in the case of extending the bit depth according to the present invention, the extended quantization level is included in the base layer picture data region 223 instead of the basic quantization level, while the extended layer picture data region 225 includes the extended quantization level. This is not included.

도 4는 본 발명에 따른 영상 부호화장치로부터 얻어지는 스케일러블 비트스트림에 있어서 확장계층 식별자를 포함하여 확장계층과 관련된 정보를 싣기 위한 영역을 설명하기 위한 것이다. 제1 엔코더(113)가 VC-1 엔코더인 경우 일실시예에서는 4 바이트 단위의 스타트 코드(start code)를 사용한다. VC-1 엔코더의 경우 스타트 코드는 어드밴스트 프로파일(Advanced profile) 이상에서 지원될 수 있다. 한편, 스타트 코드는 각 레벨의 헤더에 첫번째 영역에 포함될 수 있다.FIG. 4 illustrates an area for loading information related to an extension layer, including an extension layer identifier, in a scalable bitstream obtained from an image encoding apparatus according to the present invention. When the first encoder 113 is a VC-1 encoder, in one embodiment, a start code of 4 bytes is used. In the case of the VC-1 encoder, the start code may be supported in an advanced profile or higher. On the other hand, the start code may be included in the first region in the header of each level.

도 4를 참조하여 일실시예로 사용된 VC-1의 스타트 코드에서 확장계층과 관련된 정보를 싣는 과정을 설명하기로 한다. 스타트 코드에 있어서 서픽스(suffix)에 정의되는 BDU(Bitstream Data Unit) 타입 중에서 미래의 사용을 위하여 예약된 예비영역(reserved area, 451,452,453,454)을 확장계층과 관련된 정보를 담기 위하여 사용한다. 여기서, BDU는 동일한 계층 레벨에 있는 다른 정보와는 독립적으로 파싱될 수 있는 압축 데이터 단위를 의미하며, 예를 들면 시퀀스 헤더, 엔트리 포인트 헤더, 부호화된 픽쳐 혹은 슬라이스일 수 있다. 스타트 코드의 서픽스에 정의되는 BDU 타입 중 금지영역(422) 이외의 나머지 영역들(411~421)은 기본계층과 관련된 정보를 담기 위한 것이다. 여기서, 스타트 코드는 일예에 불과하며, 비트스트림의 구성요소 중 다른 부분을 사용할 수도 있다.A process of loading information related to an extension layer in a start code of VC-1 used as an embodiment will be described with reference to FIG. 4. In the start code, among reserved bitstream data unit (BDU) types defined in the suffix, reserved areas (451,452,453,454) reserved for future use are used to contain information related to the extension layer. Here, the BDU refers to a compressed data unit that can be parsed independently of other information in the same hierarchical level, and may be, for example, a sequence header, an entry point header, an encoded picture, or a slice. The remaining areas 411 to 421 other than the prohibited area 422 among the BDU types defined in the suffix of the start code are for containing information related to the base layer. Here, the start code is just an example, and other parts of the components of the bitstream may be used.

한편, 확장계층은 시퀀스 레벨, GOP(Group Of Pictures) 레벨, 프레임 레벨, 필드 레벨 및 슬라이스 레벨을 포함한다. 확장계층의 정보는 일실시예에서 제2 예비영역(452) 및 제4 예비영역(454) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 제2 예비영역(452) 중에서 '0x09' 혹은 제4 예비영역(454) 중에서 '0x40'에 확장계층의 시퀀스 레벨에 대한 헤더에 스타트 코드가 포함되고, 제2 예비영역(452) 중에서 '0x08' 혹은 제4 예비영역(454) 중에서 '0x3F'에 확장계층의 GOP 레벨에 대한 헤더에 스타트 코드가 포함되고, 제2 예비영역(452) 중에서 '0x07' 혹은 제4 예비영역(454) 중에서 '0x3E'에 확장계층의 프레임 레벨에 대한 헤더에 스타트 코드가 포함되고, 제2 예비영역(452) 중에서 '0x06' 혹은 제4 예비영역(454) 중에서 '0x3D'에 확장계층의 필드 레벨에 대한 헤더에 스타트 코드가 포함되고, 제2 예비영역(452) 중에서 '0x06' 혹은 제4 예비영역(454) 중에서 '0x3C'에 확장계층의 데이터에 대한 헤더에 확장 색차 데이터를 위한 스타트 코드가 포함된다. 이를 보다 세부적으로 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the enhancement layer includes a sequence level, a group of pictures (GOP) level, a frame level, a field level, and a slice level. The information of the extended layer may be included in any one of the second spare area 452 and the fourth spare area 454 in one embodiment. Specifically, the start code is included in the header for the sequence level of the extended layer in '0x09' in the second spare area 452 or '0x40' in the fourth spare area 454, and the second spare area 452 is included. The start code is included in the header for the GOP level of the extended layer in '0x08' or '0x3F' in the fourth spare area 454, and '0x07' or fourth spare area 454 in the second spare area 452. ), The start code is included in the header for the frame level of the extended layer in '0x3E', and the field level of the extended layer in '0x06' in the second spare area 452 or '0x3D' in the fourth spare area 454. The start code is included in the header for the start code, and the start code for the extended chrominance data is included in the header for the data of the extended layer in '0x06' in the second spare area 452 or '0x3C' in the fourth spare area 454. Included. This will be described in more detail as follows.

제2 예비영역(452) 중 '0x09'에 정의되는 확장계층 시퀀스 레벨에 대한 헤더의 스타트 코드에 포함시킬 수 있는 정보로는, 기본계층 이외에 확장계층에 의해 달성할 수 있는 부가적인 프로파일 및 레벨 정보, 및 차이 비트깊이 정보를 들 수 있다. 구체적으로 기본계층의 시퀀스 레벨에서는 프로파일은 2 비트로 정의되며, '3'은 어드밴스트 프로파일을, '0-2'은 예비영역을 나타낸다. 한편, 레벨은 3 비트로 정의되며, '000'은 AP@LO, '001'은 AP@L1, '010'은 AP@L2, '011'은 AP@L3, '100'은 AP@L4, '101-111'은 예비영역을 나타낸다. 확장계층에 의해 달성될 수 있는 비트 깊이 정보는 "N - 8"(여기서, N은 확장계층의 비트 깊이)의 값으로 나타낼 수 있으며, 기본계층에 대응하는 제1 엔코더(도 1의 113)의 비트 깊이에 따라서 8 이외의 값을 사용할 수 있다. 한편, 확장계층에 대한 정보로는 변경된 영상포맷 정보가 포함될 수 있는데, 영상포맷 정보는 기본계층의 시퀀스 레벨에 포함되는 변수, 예를 들면 VC-1 엔코더인 경우 'COLORDIFF' 변수를 활용하여 나타내거나, 제2 예비영역(452) 중 '0x09'에 포함시킬 수 있다. 즉, 기본계층의 변수를 활용할 경 우 확장계층에서는 변경되는 영상포맷 정보를 별도로 전송할 필요가 없다. 'COLORDIFF' 변수의 예를 살펴보면, '1'은 4:2:0 영상포맷을 정의하는데 사용하고, '2'와 '3'은 예비영역으로 지정되어 있으므로 바람직하게는 4:2:2 영상포맷과 4:4:4 영상포맷을 정의하는데 사용할 수 있다. 한편, 확장계층에 대한 정보로서, 부가적인 HRD(Hypothetical Reference Decoder) 변수가 포함될 수 있다. HRD 변수는 가상 비디오 버퍼 변수로서, 디코더에서 버퍼 운용을 위하여 참고하는 변수이다.As information that can be included in the start code of the header for the extended layer sequence level defined at '0x09' in the second spare area 452, additional profile and level information that can be achieved by the extended layer in addition to the base layer. , And difference bit depth information. In detail, at the sequence level of the base layer, the profile is defined as 2 bits, '3' represents an advanced profile, and '0-2' represents a spare area. Level is defined as 3 bits, '000' is AP @ LO, '001' is AP @ L1, '010' is AP @ L2, '011' is AP @ L3, '100' is AP @ L4, ' 101-111 'represents a spare area. The bit depth information that may be achieved by the enhancement layer may be represented by a value of "N-8" (where N is the bit depth of the enhancement layer), and the bit depth information of the first encoder (113 in FIG. 1) corresponding to the base layer may be represented. Depending on the bit depth, a value other than 8 can be used. Meanwhile, the information on the extended layer may include changed video format information. The video format information may be represented by using a variable included in the sequence level of the base layer, for example, a 'COLORDIFF' variable in the case of the VC-1 encoder. The second preliminary region 452 may be included in '0x09'. That is, when the variable of the base layer is utilized, the extended layer does not need to transmit changed video format information. In the example of the 'COLORDIFF' variable, '1' is used to define the 4: 2: 0 video format, and '2' and '3' are designated as spare areas. And 4: 4: 4 video formats. Meanwhile, as information on the extended layer, an additional HRD (Hypothetical Reference Decoder) variable may be included. The HRD variable is a virtual video buffer variable that is referred to by the decoder for buffer operation.

제2 예비영역(452) 중 '0x08'에 정의되는 확장계층 GOP 레벨에 대한 헤더의 스타트 코드는 비트 깊이 혹은 영상 포맷이 GOP 단위로 변경되지 않는 경우에는 불필요하므로 예비영역으로 지정되고, 비트 깊이 혹은 영상 포맷이 GOP 단위로 변경되는 경우 필요로 한다.The start code of the header for the extended layer GOP level defined at '0x08' in the second spare area 452 is designated as a spare area because it is unnecessary when the bit depth or the video format is not changed in GOP units. This is necessary when the video format is changed in units of GOP.

제2 예비영역(452) 중 '0x07' 및 '0x06'에 정의되는 확장계층의 픽쳐 레벨 즉, 프레임 레벨 및 필드 레벨의 헤더에 대한 스타트 코드는 순차(progressive) 주사 혹은 비월(interlaced) 주사에 따라서 기본계층에서는 표현하지 못하는 확장계층의 나머지 비트 깊이를 나타내기 위한 확장지수(R)를 포함하며, 일실시예에서는 제1 엔코더(113)의 비트 깊이가 8 비트인 경우 'N-8'(여기서, N은 제2 엔코더(117)의 비트 깊이를 나타낸다)에 대한 확장지수(R)의 값을 정의한다. 이 경우는 픽쳐 단위로 확장지수(R)를 사용하므로 픽쳐 레벨에 포함시키는 것이나, 다른 실시예에 따르면 슬라이스 단위로 확장지수(R)를 사용하는 경우에는 슬라이스 레벨에, 매크로블럭 단위로 확장지수(R)를 사용하는 경우에는 매크로블럭 레벨에, 블록 단위로 확장지수(R)를 사용하는 경우에는 블록 레벨에 포함시킨다. 각 슬라이스, 각 매크로블럭 혹은 각 블록에 대한 확장지수(R)를 산출하기 위해서는 후술하는 픽쳐 레벨의 확장지수(R)를 산출하는 과정을 적용할 수 있다. The start code for the picture level of the extended layer defined in '0x07' and '0x06' of the second preliminary region 452, that is, the frame level and the field level header, is generated according to progressive scan or interlaced scan. An extension index (R) for indicating the remaining bit depth of the extension layer that cannot be expressed in the base layer is included. In one embodiment, when the bit depth of the first encoder 113 is 8 bits, 'N-8' (where N defines the value of the extension index R for the second encoder 117). In this case, since the expansion index (R) is used for each picture unit, the expansion index (R) is included in the picture level. According to another embodiment, when the expansion index (R) is used for each slice unit, the expansion index (for macroblock units) is used. In the case of using R), it is included in the macroblock level, and in the block level when the expansion index R is used in units of blocks. In order to calculate an expansion index R for each slice, each macroblock, or each block, a process of calculating an expansion index R of a picture level described later may be applied.

제2 예비영역(452) 중 '0x05'에 정의되는 확장계층의 데이터의 헤더에 대한 스타트 코드는 기본계층과 비교하여 확장계층의 영상포맷이 변경되지 않는 경우 불필요하므로 예비영역으로 지정된다. 즉, 기본계층과 확장계층의 영상포맷이 4:2:0으로 동일한 경우, 하나의 매크로블럭을 이루는 4개의 휘도블럭과 2개의 색차블럭에 대한 데이터는 기본계층에서 전송된다. 한편, 기본계층과 확장계층의 영상포맷이 서로 다른 경우, 예를 들어 기본계층의 영상포맷이 4:2:0이고 확장계층의 영상포맷이 4:2:2이거나, 기본계층의 영상포맷이 4:2:0이고 확장계층의 영상포맷이 4:4:4인 경우 4개의 휘도블럭과 2개의 색차블럭에 대한 데이터를 기본계층에서 전송하는 것과 동시에 확장계층에서는 변경된 영상포맷을 지원할 수 있도록 영상포맷에 대응하는 차이 색차블럭에 대한 데이터를 전송한다. 한편, 4개의 휘도블럭에 대한 데이터는 영상포맷에 상관없이 동일하므로 확장계층에서 별도의 데이터를 전송할 필요는 없다.The start code for the header of the data of the extended layer defined in '0x05' of the second spare area 452 is unnecessary since it is unnecessary when the video format of the extended layer is not changed compared to the base layer. That is, when the video format of the base layer and the extension layer is the same as 4: 2: 0, data for four luminance blocks and two color difference blocks forming one macro block are transmitted in the base layer. On the other hand, if the video format of the base layer and the extended layer are different, for example, the video format of the base layer is 4: 2: 0 and the video format of the extension layer is 4: 2: 2, or the video format of the base layer is 4 : 2: 0 and the video format of the extended layer is 4: 4: 4. The video format allows the extended layer to support the changed video format while transmitting data for four luminance blocks and two chrominance blocks from the base layer. It transmits data for the difference color difference block corresponding to. On the other hand, since the data for the four luminance blocks are the same regardless of the image format, it is not necessary to transmit separate data in the extension layer.

한편, 상기 확장계층과 관련된 정보는 도 4에 기재된 스타트 코드에 제한되지 않으며, 시퀀스레벨, GOP 레벨, 픽쳐 레벨, 매크로블럭 레벨, 블록 레벨에서 미래의 사용을 위해 남겨둔 예비영역(reserved area)에 포함될 수 있다. 또한, 비트스트림을 전송하기 위하여 영상 비트스트림을 페이로드(payload)로 하고, 이를 패키징하는 시스템 계층이나, 네트워크 프로토콜의 다양한 계층에 다양한 형태로 확 장계층 식별자를 포함할 수도 있다. On the other hand, the information related to the enhancement layer is not limited to the start code described in FIG. 4 and included in a reserved area reserved for future use at the sequence level, GOP level, picture level, macroblock level, and block level. Can be. In addition, in order to transmit the bitstream, the video bitstream may be used as a payload, and may include an extension layer identifier in various forms in various layers of a network protocol or a system layer for packaging the bitstream.

다음, 비트 깊이를 확장함에 따른 스케일러블 비트스트림을 얻는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Next, a process of obtaining a scalable bitstream as the bit depth is expanded is as follows.

제1 엔코더(113)가 8 비트 엔코더이고, 제2 엔코더(117)가 N 비트 엔코더를 예로 들면, 제2 엔코더(117)로부터 얻어지는 스케일러블 비트스트림에 포함되는 확장계층 비트스트림의 픽쳐레벨의 스타트 코드는 제1 엔코더(113)에서 표현하지 못하는 비트깊이의 나머지 부분을 표현하기 위하여 사용된다. 예를 들어, 확장 비트깊이가 N 비트이고, 이때 확장 양자화계수를 QPN이라고 하는 경우, QPN은 비트 깊이가 8 비트인 경우의 기본 양자화계수 QP8, 및 확장지수(R)를 사용하여 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 확장 양자화계수 QPN 혹은 기본 양자화계수 QP8은 VC-1 엔코더의 경우 'PQINDEX'로부터 유도된다.When the first encoder 113 is an 8-bit encoder and the second encoder 117 uses an N-bit encoder as an example, the start of the picture level of the enhancement layer bitstream included in the scalable bitstream obtained from the second encoder 117. The code is used to represent the rest of the bit depth that the first encoder 113 cannot express. For example, if the extended bit depth is N bits, and the extended quantization coefficient is QP N , QP N is obtained by using the basic quantization coefficient QP 8 when the bit depth is 8 bits, and the extended index R. It may be represented as in Equation 1. Where the extended quantization coefficient QP N Alternatively, the basic quantization coefficient QP 8 is derived from 'PQINDEX' for the VC-1 encoder.

Figure 112006084114378-pat00001
Figure 112006084114378-pat00001

상기 수학식 1에 의하여 확장지수(R)는 다음 수학식 2에 의해 구해질 수 있다.According to Equation 1, the expansion index R may be obtained by Equation 2 below.

Figure 112006084114378-pat00002
Figure 112006084114378-pat00002

여기서, 확장지수(R)의 범위는 [-T, T-1] 혹은 [-T+1, T]이며, T는

Figure 112006084114378-pat00003
에 해당한다. 여기서, 확장지수(R)의 범위는 실험적으로 혹은 통계적으로 상기 두가지 중 어느 한 가지로 정해지거나, 프레임 단위로 두가지 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다. 이 경우, 홀수번째 프레임인 경우에는 [-T, T-1]을, 짝수번째 프레임인 경우에는 [-T+1, T]가 사용되거나 그 역도 가능하다. 한편, QPN 이 2(N-8)의 배수인 경우에는 R은 0이다.Here, the expansion index (R) is in the range [-T, T-1] or [-T + 1, T], where T is
Figure 112006084114378-pat00003
. Here, the range of the expansion index (R) may be experimentally or statistically determined by any one of the above two, or one of two may be selectively used in units of frames. In this case, [-T, T-1] is used for odd frames, and [-T + 1, T] is used for odd frames, or vice versa. Meanwhile, QP N When this is a multiple of 2 (N-8) , R is 0.

이때, QPN의 범위는

Figure 112006084114378-pat00004
이고, N이 10이고, 확장지수(R)의 범위가 [-T T-1]인 경우 각 확장 양자화계수 QP10의 값에 따른 기본 양자화계수 QP8의 값과 확장지수(R)의 값은 다음과 같다.At this time, the range of QP N is
Figure 112006084114378-pat00004
, N is 10, and the range of the extended index R is [-T T-1], the value of the basic quantization coefficient QP 8 and the value of the extended index R according to the value of each extended quantization coefficient QP 10 is As follows.

Figure 112006084114378-pat00005
Figure 112006084114378-pat00005

목표로 하는 확장 양자화계수 QP10의 값에 따라서 제2 엔코더(117)는 DCT 계수를 확장 양자화계수 QP10로 나누어 양자화하고, 양자화된 결과인 확장 양자화레벨 'Level10' 로부터 유도될 수 있는 수정된 기본 양자화레벨 'Level8' 과 상기와 같이 결정되는 기본 양자화계수 QP8의 값은 스케일러블 비트스트림 중 기본계층의 픽쳐레 벨에 포함시켜 전송하고, 확장지수(R)의 값은 스케일러블 비트스트림 중 확장계층의 픽쳐레벨에 포함시켜 전송한다. 여기서, 확장 양자화레벨 'Level10' 로부터 수정된 기본 양자화레벨 'Level8' 은 다음 과정에 의해 얻어진다.According to the target extended quantization coefficient QP 10 , the second encoder 117 divides the DCT coefficient by the extended quantization coefficient QP 10 and quantizes the modified quantization level 'Level 10 ' which can be derived from the extended quantization level 'Level 10 '. The basic quantization level 'Level 8 ' and the value of the basic quantization coefficient QP 8 determined as described above are included in the picture level of the base layer among the scalable bitstreams and transmitted, and the value of the extension index R is the scalable bitstream. It is included in the picture level of the extended layer and transmitted. Here, the basic quantization level 'Level 8 ' modified from the extended quantization level 'Level 10 ' is obtained by the following process.

먼저, 확장 양자화레벨 'LevelN'은 다음 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.First, the extended quantization level 'Level N ' may be expressed as in Equation 3 below.

Figure 112006084114378-pat00006
Figure 112006084114378-pat00006

여기서, DCTcoeff는 DCT 계수를 나타낸다.Here, DCT coeff represents a DCT coefficient.

한편, LevelN 으로부터 수정된 기본 양자화레벨 Level8은 다음 수학식 4를 통해 구해질 수 있다.On the other hand, the basic quantization level Level 8 modified from Level N can be obtained through the following equation (4).

Figure 112006084114378-pat00007
Figure 112006084114378-pat00007

이와 같은 스케일러블 비트스트림을 수신한 제1 디코더(153)는 기본계층을 통하여 전송되는 수정된 기본 양자화레벨 'Level8' 값과 기본 양자화계수 QP8을 이용하여 복원된 DCT 계수, 즉 Level8 X QP8 을 통하여 DCT 계수를 복원하고, 제2 디코더(157)는 기본계층을 통해 전송되는 수정된 기본 양자화레벨 'Level8' 값과 기본 양자화계수 QP8, 및 확장계층을 통해 전송된 확장지수(R)을 이용하여 다음 수학 식 5에서와 같이 확장 양자화레벨 LevelN을 구한다.Upon receiving such a scalable bitstream, the first decoder 153 reconstructs a DCT coefficient reconstructed using the modified basic quantization level 'Level 8 ' and the basic quantization coefficient QP 8 transmitted through the base layer, that is, Level 8 X. Restoring the DCT coefficients through QP 8 , the second decoder 157 performs the modified basic quantization level 'Level 8 ' value transmitted through the base layer, the basic quantization coefficient QP 8 , and the extended index transmitted through the extension layer ( Using R), the extended quantization level Level N is obtained as shown in Equation 5 below.

Figure 112006084114378-pat00008
Figure 112006084114378-pat00008

복원된 확장 양자화레벨 LevelN로부터 N 비트 디코더의 DCT 계수를

Figure 112006084114378-pat00009
과 같이 구할 수 있다.From the recovered extended quantization level Level N , the DCT coefficients of the N-bit decoder are
Figure 112006084114378-pat00009
Can be obtained as follows.

즉, 10 비트 코덱을 예로 들면, 엔코더 측에서는 QP10으로 양자화된 확장 양자화레벨 'Level10'은 수정된 기본 양자화레벨 'Level8'로 변형하고, 기본계층으로 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 전송하고, 확장계층으로 확장지수(R)을 전송한다. 한편, 디코더 측에서는 8 비트 디코더에서는

Figure 112006084114378-pat00010
로 DCT 계수를 복원하고, 10 비트 디코더에서는 QP8, Level8, QP10을 이용하여 Level10을 구하고, 구해진 Level10에 QP10을 곱하여 DCT 계수를 복원한다.In other words, taking a 10-bit codec as an example, on the encoder side, the extended quantization level 'Level 10 ' quantized to QP 10 is transformed into a modified basic quantization level 'Level 8 ', and the basic quantization level and the basic quantization coefficient modified by the base layer are Transmits an extension index (R) to the extension layer. On the other hand, on the decoder side, on the 8-bit decoder,
Figure 112006084114378-pat00010
In a restore DCT coefficients, 10-bit decoder QP 8, Level 8, by using the QP 10 to obtain a Level 10, the QP is multiplied by 10 to 10 Level obtained to recover the DCT coefficient.

구체적으로 살펴보면, 제2 엔코더(117)에서는 DCT 계수가 '482'이고, 확장 양자화계수 QP10이 '13'이면, 기본계층에는 수정된 기본 양자화 레벨 "Level8"인 '40'과 기본 양자화계수 QP8인 '3'을, 확장계층에는 확장지수(R) 값인 '1'을 포함시킨 스케일러블 비트스트림을 형성하여 전송한다. Specifically, in the second encoder 117, when the DCT coefficient is '482' and the extended quantization coefficient QP 10 is '13', the base layer has a modified default quantization level "Level 8 " and '40' and a basic quantization coefficient. A scalable bitstream including '3', which is QP 8 and '1', which is an extended index (R) value, is formed and transmitted to the extension layer.

한편, 스케일러블 비트스트림을 수신한 제1 디코더(153)는 복원된 DCT 계수 로서 '120'(= 40 X 3)을 얻고, 제2 디코더(157)는 복원된 확장 양자화레벨 Level10이 '37'이고 이를 통하여 복원된 DCT 계수는 '481'(= 37 X 13)이 된다.Meanwhile, the first decoder 153 receiving the scalable bitstream obtains '120' (= 40 X 3) as the reconstructed DCT coefficients, and the second decoder 157 restores the extended quantization level Level 10 to '37. And the restored DCT coefficient is '481' (= 37 X 13).

한편, 영상포맷을 변경함에 따른 스케일러블 비트스트림을 얻는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, a process of obtaining a scalable bitstream by changing an image format will be described below.

제1 엔코더(113)와 제2 엔코더(117)의 영상포맷이 서로 다른 경우 공간 스케일러빌러티(spatial scalability) 개념을 적용하여 스케일러블 비트스트림을 형성한다. 일예를 들어 제1 엔코더(113)의 영상포맷이 4:2:0이고, 제2 엔코더(117)의 영상포맷이 4:2:2인 경우, 제1 엔코더(113)에 입력되기에 앞서 색차 블럭에 대하여 세로 방향으로 1/2 배의 다운 샘플링(down sampling)을 수행하여 4:2:0 영상포맷으로 재구성한다. 재구성된 4:2:0 영상은 제1 엔코더(113)에서 부호화되고 기본계층 비트스트림을 형성한다. 한편, 제2 엔코더(117)에 입력되기에 앞서, 기본계층으로 전송되는 4:2:0 영상의 복원영상에 대하여 세로방향으로 2 배의 업 샘플링(up sampling)을 수행하고, 업 샘플링결과 얻어지는 4:2:2 복원영상과 4:2:2 원영상간의 색차 차이영상을 구한다. 구해진 색차 차이영상은 제2 엔코더(117)에서 CBP(Coded Block Pattern)와 함께 부호화되어 확장계층 비트스트림을 형성한다. When the image formats of the first encoder 113 and the second encoder 117 are different from each other, a scalable bitstream is formed by applying a concept of spatial scalability. For example, when the video format of the first encoder 113 is 4: 2: 0 and the video format of the second encoder 117 is 4: 2: 2, the color difference before input to the first encoder 113 is shown. The down-sampling of the block in the vertical direction is performed 1/2 times to reconstruct the 4: 2: 0 image format. The reconstructed 4: 2: 0 image is encoded by the first encoder 113 and forms a base layer bitstream. On the other hand, before being input to the second encoder 117, up-double sampling is performed in the vertical direction with respect to the reconstructed image of the 4: 2: 0 image transmitted to the base layer, and the up-sampling result is obtained. Obtain the color difference image between 4: 2: 2 reconstructed image and 4: 2: 2 original image. The obtained color difference image is encoded together with the coded block pattern (CBP) in the second encoder 117 to form an extended layer bitstream.

한편, 다른 예를 들어, 제1 엔코더(113)의 영상포맷이 4:2:0이고, 제2 엔코더(117)의 영상포맷이 4:4:4인 경우, 제1 엔코더(113)에 입력되기에 앞서 색차 블럭에 대하여 가로 및 세로 방향으로 1/2 배의 다운 샘플링(down sampling)을 수행하여 4:2:0 영상포맷으로 재구성한다. 재구성된 4:2:0 영상은 제1 엔코더(113)에 서 부호화되고 기본계층 비트스트림을 형성한다. 한편, 제2 엔코더(117)에 입력되기에 앞서, 기본계층으로 전송되는 4:2:0 영상의 복원영상에 대하여 가로 및 세로방향으로 2 배의 업 샘플링(up sampling)을 수행하고, 업 샘플링결과 얻어지는 4:4:4 복원영상과 4:4:4 원영상간의 색차 차이영상을 구한다. 구해진 색차 차이영상은 제2 엔코더(117)에서 CBP(Coded Block Pattern)와 함께 부호화되어 확장계층 비트스트림을 형성한다.On the other hand, in another example, when the video format of the first encoder 113 is 4: 2: 0 and the video format of the second encoder 117 is 4: 4: 4, it is input to the first encoder 113. Prior to this, 1/2 times down sampling is performed on the color difference block in the horizontal and vertical directions to reconstruct the 4: 2: 0 image format. The reconstructed 4: 2: 0 image is encoded by the first encoder 113 and forms a base layer bitstream. On the other hand, before input to the second encoder 117, to perform the up-sampling (up sampling) twice in the horizontal and vertical direction for the reconstructed image of the 4: 2: 0 image transmitted to the base layer, The resulting color difference image between 4: 4: 4 reconstructed image and 4: 4: 4 original image is obtained. The obtained color difference image is encoded together with the coded block pattern (CBP) in the second encoder 117 to form an extended layer bitstream.

여기서, 제1 엔코더(113) 혹은 제2 엔코더(117)의 기본계층 부호화부(도 5의 510)에서 사용되는 CBP는 4:2:0 영상포맷의 경우 6비트로, 4:2:2 영상포맷의 경우 8비트로, 4:4:4 영상포맷의 경우 12비트로 이루어진다. 한편, 제2 엔코더(117)의 확장계층 부호화부(도 5의 530)에서 사용되는 CBP는 색차블럭에 대해서만 부호화과정이 수행되므로 4:2:2 영상포맷의 경우 2비트로, 4:4:4 영상포맷의 경우 4비트로 이루어진다.Here, the CBP used in the base layer encoder (510 of FIG. 5) of the first encoder 113 or the second encoder 117 is 6 bits in the 4: 2: 0 video format, and the 4: 2: 2 video format. In the case of 8 bits, the 4: 4: 4 video format has 12 bits. On the other hand, the CBP used in the enhancement layer encoder (530 of FIG. 5) of the second encoder 117 is performed only for the chrominance block, so that the 4: 2: 2 image format is 2 bits, which is 4: 4: 4. In case of video format, it consists of 4 bits.

도 5는 본 발명에 따른 영상 부호화장치의 제1 실시예에 따른 구성을 나타낸 블럭도로서, 기본계층 부호화부(510), 확장계층 부호화부(530) 및 비트스트림 결합부(550)를 포함하여 이루어진다. 영상 부호화장치의 제1 실시예는 엔코더와 디코더가 서로 다른 비트깊이를 갖는 경우 적용될 수 있다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a video encoding apparatus according to a first embodiment of the present invention, including a base layer encoder 510, an enhancement layer encoder 530, and a bitstream combiner 550. Is done. The first embodiment of the image encoding apparatus may be applied when the encoder and the decoder have different bit depths.

도 5를 참조하면, 기본계층 부호화부(510)는 영상데이터를 부호화하여 기본 비트에 해당하는 비트깊이를 지원하는 기본계층 비트스트림을 생성하며, 기본계층 비트스트림에는 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수가 포함된다. 여기서, 수정된 기본 양자화레벨은 확장계층 부호화부(530)의 부호화과정 중 양자화시 생성 되는 확장 양자화레벨로부터 유도된다.Referring to FIG. 5, the base layer encoder 510 encodes image data to generate a base layer bitstream supporting a bit depth corresponding to a base bit, and the base layer bitstream includes a modified base quantization level and a basic quantization. Coefficients are included. Here, the modified basic quantization level is derived from the extended quantization level generated during quantization during the encoding process of the enhancement layer encoder 530.

확장계층 부호화부(530)는 영상데이터를 부호화하여 확장비트에 해당하는 비트깊이를 지원하는 확장계층 비트스트림을 생성하며, 확장계층 비트스트림에는 도 3b에서와 같이 확장지수(R)가 포함될 뿐 확장 양자화레벨은 포함되지 않는다. The enhancement layer encoder 530 encodes the image data to generate an enhancement layer bitstream supporting bit depths corresponding to the extension bits, and the extension layer bitstream includes only the extension index R as shown in FIG. 3B. The quantization level is not included.

비트스트림 결합부(550)는 기본계층 비트스트림 및 확장계층 비트스트림을 서로 독립적으로 결합하여 도 2에 일예를 든 신택스를 갖는 스케일러블 비트스트림을 생성한다.The bitstream combiner 550 combines the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream independently of each other to generate a scalable bitstream having the syntax illustrated in FIG. 2.

도 6은 본 발명에 따른 영상 복호화장치의 제1 실시예에 따른 구성을 나타낸 블럭도로서, 비트스트림 해석부(610), 기본 복호화 유니트(620), 및 확장 복호화 유니트(680)을 포함하며, 확장 복호화 유니트(680)는 기본계층 복호화부(630), 확장계층 복호화부(650) 및 비트깊이 복원부(670)를 포함하여 이루어진다. 6 is a block diagram showing a configuration according to a first embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention, which includes a bitstream analyzer 610, a basic decoding unit 620, and an expansion decoding unit 680. The extended decoding unit 680 includes a base layer decoder 630, an extended layer decoder 650, and a bit depth recovery unit 670.

도 6을 참조하면, 비트스트림 해석부(610)는 수신되는 비트스트림을 해석하여 확장계층 식별자가 존재하는지 여부에 따라서 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 여부를 판단한다.Referring to FIG. 6, the bitstream analyzer 610 analyzes the received bitstream to determine whether the received bitstream is a scalable bitstream according to whether an extension layer identifier exists.

기본 복호화 유니트(620)는 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림이 아닌 경우, 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 복호화를 수행한다. If the received bitstream is not the scalable bitstream, the basic decoding unit 620 performs decoding using the quantization level and the quantization coefficient included in the received bitstream.

확장 복호화 유니트(680)는 수신되는 비트스트림이 확장 비트깊이를 갖는 스케일러블 비트스트림인 경우, 스케일러블 비트스트림 중 기본계층 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 복호화를 수행한다. 이를 보다 세부적으로 설명하면 다음과 같다.When the received bitstream is a scalable bitstream having an extended bit depth, the extended decoding unit 680 includes a modified basic quantization level and a basic quantization coefficient included in the base layer bitstream among the scalable bitstreams, and an extension layer bit. Decoding is performed using an extension index that compensates for the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth included in the stream. This will be described in more detail as follows.

확장 복호화 유니트(680)에 있어서, 기본계층 복호화부(630)는 스케일러블 비트스트림으로부터 분리되는 기본계층 비트스트림을 복호화하여 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 획득하여 비트깊이 복원부(670)로 제공한다.In the extended decoding unit 680, the base layer decoder 630 decodes the base layer bitstream separated from the scalable bitstream to obtain a modified base quantization level and a base quantization coefficient, thereby obtaining a bit depth recovery unit 670. To provide.

확장계층 복호화부(650)는 스케일러블 비트스트림으로부터 분리되는 확장계층 비트스트림을 복호화하고, 확장계층의 픽쳐 레벨의 헤더로부터 얻어지는 확장지수(R)를 비트깊이 복원부(670)로 제공한다.The enhancement layer decoding unit 650 decodes the enhancement layer bitstream separated from the scalable bitstream, and provides the bit depth reconstruction unit 670 with an extension index R obtained from the header of the picture level of the enhancement layer.

비트깊이 복원부(670)는 기본계층 복호화부(630)로부터 제공되는 수정된 기본 양자화레벨 및 기본 양자화계수와, 확장계층 복호화부(650)로부터 제공되는 확장지수(R)를 이용하여 확장비트에 해당하는 비트깊이를 복원하고, 복원된 비트깊이에 대응하는 확장 양자화레벨과 확장 양자화계수를 이용하여 DCT 계수를 복원하고, 역변환 등과 같은 후속 복호화과정을 수행하여 확장 복원영상을 생성한다.The bit depth reconstruction unit 670 uses the modified base quantization level and the basic quantization coefficient provided from the base layer decoding unit 630 and the extension index R provided from the enhancement layer decoding unit 650 to store the extended bits. Restoring the corresponding bit depth, restoring the DCT coefficients using the extended quantization level and the extended quantization coefficient corresponding to the restored bit depth, and performing a subsequent decoding process such as inverse transform to generate an extended reconstructed image.

도 7은 본 발명에 따른 영상 부호화장치의 제2 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도로서, 제1 기본계층 부호화부(710), 제1 확장계층 부호화부(715), 비트깊이 변환부(720), 다운 샘플링부(725), 제2 기본계층 부호화부(730), 기본계층 복호화부(735), 업샘플링부(740), 비트깊이 복원부(745), 감산부(750), 제2 확장계층 부호화부(755), 및 비트스트림 결합부(760)를 포함하여 이루어진다. 영상 부호화장치의 제2 실시예는 엔코더와 디코더가 서로 다른 비트깊이와 영상포맷을 갖는 경우 적용될 수 있다. 여기서, 제1 기본계층 부호화부(710), 비트깊이 변환부(720), 다 운 샘플링부(725), 및 제2 기본계층 부호화부(730)는 기본계층 부호화 유니트(765)를 이룬다. 한편, 제1 확장계층 부호화부(715), 색차 차이영상 생성부(770), 제2 확장계층 부호화부(755)는 확장계층 부호화 유니트를 이룬다. 한편, 색차 차이영상 생성부(770)는 비트깊이 변환부(720), 다운 샘플링부(725), 제2 기본계층 부호화부(730), 기본계층 복호화부(735), 업샘플링부(940), 비트깊이 복원부(745), 및 감산부(750)로 이루어진다.7 is a block diagram illustrating a configuration of a video encoding apparatus according to a second embodiment of the present invention, wherein a first base layer encoder 710, a first enhancement layer encoder 715, and a bit depth converter 720 are shown. ), A down sampling unit 725, a second base layer encoder 730, a base layer decoder 735, an upsampling unit 740, a bit depth recovery unit 745, a subtraction unit 750, a second The enhancement layer encoder 755 and the bitstream combiner 760 are included. The second embodiment of the video encoding apparatus may be applied when the encoder and the decoder have different bit depths and video formats. Here, the first base layer encoder 710, the bit depth converter 720, the down sampling unit 725, and the second base layer encoder 730 form the base layer encoding unit 765. Meanwhile, the first enhancement layer encoder 715, the color difference image generator 770, and the second enhancement layer encoder 755 form an enhancement layer encoding unit. Meanwhile, the color difference image generating unit 770 includes a bit depth converter 720, a down sampling unit 725, a second base layer encoder 730, a base layer decoder 735, and an upsampling unit 940. , A bit depth recovery unit 745, and a subtraction unit 750.

도 7을 참조하면, 제1 기본계층 부호화부(710)는 영상데이터의 휘도블럭을 부호화하여 기본 비트에 해당하는 비트깊이를 지원하는 기본계층의 휘도블럭 비트스트림을 생성하며, 기본계층의 휘도블럭 비트스트림에는 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수가 포함된다. 여기서, 수정된 기본 양자화레벨은 확장계층 부호화부(530)의 부호화과정 중 양자화시 생성되는 확장 양자화레벨로부터 유도된다.Referring to FIG. 7, the first base layer encoder 710 encodes a luminance block of image data to generate a luminance block bitstream of a base layer supporting a bit depth corresponding to a base bit, and a luminance block of the base layer. The bitstream includes the modified base quantization level and the base quantization coefficient. Here, the modified basic quantization level is derived from the extended quantization level generated during quantization during the encoding process of the enhancement layer encoder 530.

제1 확장계층 부호화부(715)는 영상데이터의 휘도블럭을 부호화하여 확장비트에 해당하는 비트깊이를 지원하는 확장계층의 휘도블럭 비트스트림을 생성하며, 확장계층의 휘도블럭 비트스트림에는 도 3b에서와 같이 확장지수(R)가 포함된다. The first enhancement layer encoder 715 encodes the luminance block of the image data to generate a luminance block bitstream of the enhancement layer that supports the bit depth corresponding to the extension bit, and the luminance block bitstream of the enhancement layer is shown in FIG. The expansion index (R) is included.

비트깊이 변환부(720)는 영상데이터의 색차블럭을 2n2 - n1으로 나누어 비트깊이를 변환한다. 여기서, n2는 확장비트를, n1은 기본비트를 각각 나타낸다.The bit depth converter 720 divides the color difference block of the image data into 2 n2 - n1 to convert the bit depth. Here, n2 represents an extended bit and n1 represents a basic bit.

다운 샘플링부(725)는 비트깊이 변환부(720)에서 비트깊이가 변환된 색차블럭에 대하여 다운 샘플링을 수행한다. 이때, 지원하기 위한 영상포맷에 따라서 세로방향에 대해서만 다운 샘플링을 수행하거나, 가로 및 세로방향에 대해서 다운 샘 플링을 수행한다. 예를 들어, 다운 샘플링부(725)는 입력되는 영상데이터의 영상포맷이 4:2:2 인 경우 색차블럭에 대하여 세로 방향으로 1/2 배의 다운 샘플링(down sampling)을 수행하여 4:2:0 영상포맷으로 재구성한다. 또한, 다운샘플링부(725)는 입력되는 영상데이터의 영상포맷이 4:4:4 인 경우 색차블럭에 대하여 가로 및 세로 방향으로 1/2 배의 다운 샘플링(down sampling)을 수행하여 4:2:0 영상포맷으로 재구성한다.The down sampling unit 725 performs down sampling on the color difference block in which the bit depth is converted by the bit depth converter 720. At this time, downsampling is performed only in the vertical direction or downsampling is performed in the horizontal and vertical directions according to the video format to be supported. For example, when the image format of the input image data is 4: 2: 2, the down sampling unit 725 performs 1/22 down sampling in the vertical direction with respect to the color difference block to perform 4: 2 down sampling. : 0 Reconstruct the video format. In addition, when the image format of the input image data is 4: 4: 4, the down sampling unit 725 performs 1/2 times down sampling on the color difference block in the horizontal and vertical directions to perform 4: 2 down sampling. : 0 Reconstruct the video format.

제2 기본계층 부호화부(730)는 다운 샘플링부(725)로부터 제공되는 색차블럭을 부호화하여 제1 영상포맷을 지원하는 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 생성한다.The second base layer encoder 730 encodes the color difference block provided from the down sampling unit 725 to generate a color difference block bitstream of the base layer that supports the first image format.

기본계층 복호화부(735)는 부호화된 제1 영상포맷의 색차블럭을 복호화한다. 업 샘플링부(740)는 복호화된 제1 영상포맷의 색차블럭에 대하여 업 샘플링을 수행한다. 이때, 다운 샘플링부(725)에 대응하여 업 샘플링이 수행된다. 즉, 지원하기 위한 영상포맷에 따라서 세로방향에 대해서만 업 샘플링을 수행하거나, 가로 및 세로방향에 대해서 업 샘플링을 수행한다. The base layer decoder 735 decodes the color difference block of the encoded first image format. The up sampling unit 740 performs up sampling on the color difference block of the decoded first image format. At this time, upsampling is performed in response to the down sampling unit 725. That is, upsampling is performed only in the vertical direction or upsampling is performed in the horizontal and vertical directions according to the video format to be supported.

비트깊이 복원부(745)는 제1 확장계층 부호화부(715)에서 구해지는 확장지수(R)를 이용하여 업 샘플링부(745)로부터 제공되는 복호화된 제1 영상포맷의 색차블럭의 비트깊이를 복원한다. 휘도블럭과 마찬가지로, 상기한 수학식 3 내지 5를 적용하여 비트깊이를 복원할 수 있다.The bit depth reconstruction unit 745 uses the extension index R obtained by the first enhancement layer encoder 715 to determine the bit depth of the color difference block of the decoded first image format provided from the upsampling unit 745. Restore Like the luminance block, the bit depths may be restored by applying the above Equations 3 to 5.

감산부(750)는 비트깊이 복원부(740)로부터 제공되는 제2 혹은 제3 영상포맷의 복원된 색차블럭과 입력되는 제2 혹은 제3 영상포맷의 원영상에 있는 색차블럭 간의 색차 차이영상을 구한다. 제2 확장계층 부호화부(755)는 색차 차이영상을 부호화하여 확장계층의 색차블럭 비트스트림을 생성한다. The subtractor 750 may extract a color difference image between the reconstructed color difference block of the second or third image format provided from the bit depth reconstruction unit 740 and the color difference block of the original image of the input second or third image format. Obtain The second enhancement layer encoder 755 encodes the color difference image to generate a color difference block bitstream of the enhancement layer.

비트스트림 결합부(760)는 기본계층의 휘도블럭 비트스트림과 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 결합하여 기본계층 비트스트림을 생성하고, 확장계층의 휘도블럭 비트스트림과 확장계층의 색차블럭 비트스트림을 결합하여 확장계층 비트스트림을 생성하고, 기본계층 비트스트림과 확장계층 비트스트림을 서로 독립적으로 결합하여 도 2에 일예를 든 스케일러블 비트스트림을 생성한다.The bitstream combiner 760 generates a base layer bitstream by combining the luminance block bitstream of the base layer and the color difference block bitstream of the base layer, and generates the luminance block bitstream of the enhancement layer and the color difference block bitstream of the enhancement layer. By combining to generate an enhancement layer bitstream, and combining the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream independently of each other to generate a scalable bitstream as an example in FIG.

도 8은 본 발명에 따른 영상 복호화장치의 제2 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도로서, 비트스트림 해석부(810), 기본 복호화 유니트(815) 및 확장 복호화 유니트(895)로 이루어지고, 확장 복호화 유니트(895)는 제1 기본계층 복호화부(820), 제1 확장계층 복호화부(830), 제1 비트깊이 복원부(840), 제2 기본계층 복호화부(850), 제2 확장계층 복호화부(860), 업 샘플링부(870), 제2 비트깊이 복원부(880) 및 가산부(890)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 제2 기본계층 복호화부(850), 업샘플링부(870), 제2 비트깊이 복원부(880)는 기본 색차 복원영상 생성부(895)를 구성한다.8 is a block diagram showing a configuration according to a second embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention, which is comprised of a bitstream analyzer 810, a basic decoding unit 815, and an expansion decoding unit 895. The decoding unit 895 includes a first base layer decoder 820, a first enhancement layer decoder 830, a first bit depth recovery unit 840, a second base layer decoder 850, and a second extension layer. The decoder 860 includes an upsampling unit 870, a second bit depth reconstructor 880, and an adder 890. Here, the second base layer decoder 850, the upsampling unit 870, and the second bit depth reconstructor 880 constitute a basic color difference reconstructed image generator 895.

도 8을 참조하면, 비트스트림 해석부(810)는 수신되는 비트스트림을 해석하여 확장계층 식별자가 존재하는지 여부에 따라서 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 여부를 판단한다.Referring to FIG. 8, the bitstream analyzer 810 analyzes the received bitstream to determine whether the received bitstream is a scalable bitstream according to whether an extension layer identifier exists.

기본 복호화 유니트(815)는 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림이 아닌 경우, 즉, 기본 비트깊이와 제1 영상포맷을 갖는 경우, 수신되는 비트스트림 에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 휘도 블록 및 색차 블록에 대한 복호화를 수행한다.If the received bitstream is not a scalable bitstream, that is, the basic decoding unit 815 has a basic bit depth and a first image format, the basic decoding unit 815 uses the quantization level and the quantization coefficient included in the received bitstream. Decrypt the block and the chrominance block.

확장 복호화 유니트(895)는 수신되는 비트스트림이 확장 비트깊이와 제2 영상포맷 혹은 제3 영상포맷을 갖는 스케일러블 비트스트림인 경우, 스케일러블 비트스트림 중 기본계층 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 휘도 블록에 대한 복호화를 수행하고, 제2 혹은 제3 영상포맷의 색차 블록에 대한 복호화를 수행한다. 이를 보다 세부적으로 설명하면 다음과 같다.The extended decoding unit 895 is a modified basic quantization included in the base layer bitstream of the scalable bitstream when the received bitstream is a scalable bitstream having an extended bit depth and a second video format or a third video format. Decoding the luminance block using the level, the basic quantization coefficient, and an expansion index that compensates for the difference bit depth between the basic bit depth and the extended bit depth included in the enhancement layer bitstream, and performs decoding of the second or third image format. Decode the chrominance block. This will be described in more detail as follows.

제1 기본계층 복호화부(820)는 스케일러블 비트스트림으로부터 분리된 기본계층의 휘도블럭 비트스트림을 복호화하여 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 제1 비트깊이 복원부(840)로 제공한다.The first base layer decoder 820 decodes the luminance block bitstream of the base layer separated from the scalable bitstream and provides the modified base quantization level and the basic quantization coefficient to the first bit depth reconstruction unit 840.

제1 확장계층 복호화부(830)는 스케일러블 비트스트림 중 확장계층의 휘도블럭 비트스트림을 복호화하고, 복호화결과 얻어지는 확장지수(R)를 제1 비트깊이 복원부(840)로 제공한다.The first enhancement layer decoder 830 decodes the luminance block bitstream of the enhancement layer among the scalable bitstreams, and provides an extension index R obtained as a result of the decoding to the first bit depth reconstruction unit 840.

제1 비트깊이 복원부(840)는 제1 기본계층 복호화부(820)로부터 제공되는 수정된 기본 양자화레벨 및 기본 양자화계수와, 제1 확장계층 복호화부(830)로부터 제공되는 확장지수(R)를 이용하여 확장비트에 해당하는 비트깊이를 복원하고, 복원된 비트깊이에 대응하는 확장 양자화레벨과 확장 양자화계수를 이용하여 DCT 계수를 복원하고, 역변환 등과 같은 후속 복호화과정을 수행하여 확장 복원영상을 생성 한다.The first bit depth reconstructor 840 includes a modified base quantization level and a basic quantization coefficient provided from the first base layer decoder 820, and an extension index R provided from the first enhancement layer decoder 830. Restores the bit depth corresponding to the extended bit, restores the DCT coefficients using the extended quantization level and the extended quantization coefficient corresponding to the restored bit depth, and performs a subsequent decoding process such as inverse transform to obtain the extended reconstructed image. To produce.

제2 기본계층 복호화부(850)는 스케일러블 비트스트림 중 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 복호화하여 기본계층의 색차데이터를 생성한다.The second base layer decoder 850 generates color difference data of the base layer by decoding the color difference block bitstream of the base layer among the scalable bitstreams.

제2 확장계층 복호화부(860)는 스케일러블 비트스트림 중 확장계층의 색차 차이영상을 복호화하여 가산부(890)로 제공한다. The second enhancement layer decoder 860 decodes the color difference image of the enhancement layer in the scalable bitstream and provides the decoded color difference image to the adder 890.

업샘플링부(870)는 제2 기본계층 복호화부(850)로부터 제공되는 기본계층의 색차데이터에 대하여 업 샘플링을 수행하여 제2 비트깊이 복원부(880)로 제공한다. 이때, 부호화시 확장계층에서 사용된 영상포맷에 따라서 세로 방향에 대해서만 업 샘플링을 수행하거나, 가로 및 세로 방향에 대하여 업 샘플링을 수행한다. 즉, 업샘플링부(870)는 입력되는 영상데이터의 영상포맷이 4:2:2 인 경우 복호화된 4:2:0 영상포맷의 색차블록에 대하여 세로방향으로 2 배의 업 샘플링(up sampling)을 수행한다. 또한, 업샘플링부(870)는 입력되는 영상데이터의 영상포맷이 4:4:4 인 경우 복호화된 4:2:0 영상포맷의 색차블록에 대하여 가로 및 세로방향으로 2 배의 업 샘플링(up sampling)을 수행한다.The upsampling unit 870 performs upsampling on the color difference data of the base layer provided from the second base layer decoder 850 and provides it to the second bit depth reconstruction unit 880. At this time, upsampling is performed only in the vertical direction or upsampling is performed in the horizontal and vertical directions according to the image format used in the enhancement layer during encoding. That is, when the image format of the input image data is 4: 2: 2, the upsampling unit 870 performs twice the upsampling in the vertical direction with respect to the color difference block of the decoded 4: 2: 0 image format. Do this. In addition, when the image format of the input image data is 4: 4: 4, the upsampling unit 870 doubles up-sampling in the horizontal and vertical directions with respect to the color difference block of the decoded 4: 2: 0 image format. sampling).

제2 비트깊이 복원부(880)는 제1 확장계층 부호화부(830)에서 구해지는 확장지수(R)를 이용하여 업 샘플링부(870)로부터 제공되는 복호화된 제2 혹은 제3 영상포맷의 색차블럭의 비트깊이를 복원한다. 휘도블럭과 마찬가지로, 상기한 수학식 3 내지 5를 적용하여 비트깊이를 복원할 수 있다.The second bit depth reconstructor 880 uses the extended index R obtained by the first enhancement layer encoder 830 to determine the color difference of the decoded second or third image format provided from the upsampling unit 870. Restore the bit depth of the block. Like the luminance block, the bit depths may be restored by applying the above Equations 3 to 5.

가산부(890)는 제2 비트깊이 복원부(880)에서 비트깊이와 영상포맷을 일치시킨 기본계층의 색차데이터와 제2 확장계층 복호화부(860)에서 복호화된 색차 차이 영상을 가산하여 확장계층의 색차 복원영상을 생성한다.The adder 890 adds the color difference data of the base layer in which the bit depth and image format are matched by the second bit depth reconstructor 880 and the color difference image decoded by the second enhancement layer decoder 860 to expand the extended layer. Create a color difference reconstructed image of.

제1 확장계층 복호화부(830)에서 생성된 확장계층의 휘도 복원영상과 가산부(890)에서 생성된 확장계층의 색차 복원영상을 이용하여 최종적인 확장 복원영상을 생성한다.A final extension reconstruction image is generated by using the luminance reconstruction image of the extension layer generated by the first extension layer decoder 830 and the color difference reconstruction image of the extension layer generated by the adder 890.

상기한 실시예에서는 스케일러블 비트스트림의 형태를 하나의 기본 비트스트림과 하나의 확장 비트스트림으로 구성한 실시예에 기초하여 비트깊이 혹은 영상 포맷 중 적어도 하나가 서로 다른 두가지의 코덱을 지원하는 것을 설명하고 있으나, 확장 비트스트림을 복수개로 둠으로써 두가지 이상의 코덱을 지원하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 비트깊이에 있어서 기본비트가 확장비트보다 큰 값을 예로 들었으나, 비트깊이의 변경 방향 즉, 기본비트가 확장비트보다 작은 값인 경우에도 다양한 설계변경이 가능하다. 또한, 제1 내지 제3 영상포맷의 형태에 따라서 다양한 설계변경이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 픽쳐 레벨별로 확장지수(R)를 할당하고 있으나, 필요에 따라 슬라이스 레벨별, 매크로블럭 레벨별, 혹은 블럭 레벨별로 확장지수(R)를 할당할 수 있다.In the above-described embodiment, at least one of a bit depth or an image format supports two codecs different from each other based on an embodiment in which a scalable bitstream has one basic bitstream and one extended bitstream. However, it is also possible to support more than one codec by having multiple extension bitstreams. In addition, in the present embodiment, although the value of the basic bit is larger than the extension bit in the bit depth as an example, various design changes are possible even when the direction of changing the bit depth, that is, the basic bit is smaller than the extension bit. In addition, various design changes are possible according to the shape of the first to third image formats. In addition, in the present exemplary embodiment, the expansion index R is allocated for each picture level. However, the expansion index R may be allocated for each slice level, for each macroblock level, or for each block level.

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, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 한편, 기록매체의 다른 예로는 도시되지는 않았으나, 영상 부호화장치의 후단에서 일시적으로 비트스트림을 저장 하는 버퍼 혹은 영상 복호화장치의 전단에서 일시적으로 비트스트림을 저장하는 버퍼의 형태를 들 수 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 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.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like. On the other hand, another example of the recording medium may be a buffer for temporarily storing the bitstream at the rear of the image encoding apparatus or a buffer for temporarily storing the bitstream at the front of the image decoding apparatus. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers skilled in the art to which the present invention pertains.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the drawings and specification, there have been disclosed preferred embodiments. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 순방향 호환성이 보장되는 새로운 비디오 코덱을 제공하기 위하여, 스케일러블 비디오 엔코더는 기본계층 비트스트림과 확장계층 비트스트림으로 이루어지는 스케일러블 비트스트림을 생성하고, 스케일러블 비트스트림을 수신하는 기존의 기본 디코더는 스케일러블 비트스트림으로부터 얻어지는 기본계층 비트스트림을 이용하여 복호화를 수행하고, 개선된 디코더는 스케일러블 비트스트림에 포함된 기본계층 비트스트림과 확장계층 비트스트림을 모두 이용하여 복호화를 수행함으로써 개선된 비디오 코덱과 기존의 비디오 코덱이 서로 융화되어 공존할 수 있는 이점이 있다. 이에 따라면, 구체적으로 기존의 WMV(Window Media Video) 코덱 혹은 VC-1 코덱과 새로운 비트 깊이와 새로운 영상 포맷을 지원하는 비디오 코덱이 같이 사용될 수 있는 이점이 있다. According to the present invention as described above, in order to provide a new video codec with guaranteed forward compatibility, the scalable video encoder generates a scalable bitstream consisting of a base layer bitstream and an extension layer bitstream, and a scalable bitstream The existing base decoder that receives Rx performs decoding using the base layer bitstream obtained from the scalable bitstream, and the improved decoder uses both the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream included in the scalable bitstream. By performing the decoding, there is an advantage that the improved video codec and the existing video codec are compatible with each other and coexist. Accordingly, in particular, there is an advantage that the existing window media video (WMV) codec or the VC-1 codec and a video codec supporting a new bit depth and a new video format can be used together.

이와 같이 본 발명에 따른 비디오 코덱은 순방향 호환성을 제공해 주므로 모바일 폰, DVD 플레이어, 휴대용 뮤직 플레이어 혹은 카 스테레오 등과 같은 유선 혹은 무선 전자기기에 탑재된 개선된 비디오 코덱 뿐만 아니라, 기존의 기본 비디오 코덱에도 채용되는 등, 지원하는 비트 깊이 혹은 영상 포맷에 상관없이 다양한 비디오 코덱에 적용할 수 있는 이점이 있다.As described above, the video codec according to the present invention provides forward compatibility, so that the video codec of the present invention can be used not only in an improved video codec installed in a wired or wireless electronic device such as a mobile phone, a DVD player, a portable music player, or a car stereo, but also in an existing basic video codec. It can be applied to various video codecs regardless of the bit depth or image format supported.

Claims (21)

확장 양자화계수로부터 얻어진 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층 비트스트림을 생성하는 단계; Obtaining a modified base quantization level using the extended quantization level obtained from the extended quantization coefficient, and generating a base layer bitstream including the modified base quantization level and the base quantization coefficient; 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층 비트스트림을 생성하는 단계; 및Obtaining an extension index that compensates for the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth from the extension quantization coefficient, and generating an extension layer bitstream including the extension index; And 상기 기본계층 비트스트림과 상기 확장계층 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.And combining the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream, and generating a scalable bitstream including an extension layer identifier. 제1 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 시퀀스 레벨, GOP 레벨, 픽쳐 레벨, 매크로블럭 레벨, 및 블록 레벨 중 적어도 하나의 레벨에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.The image encoding method of claim 1, wherein the enhancement layer identifier is included in at least one of a sequence level, a GOP level, a picture level, a macroblock level, and a block level. 제1 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 상기 기본계층 비트스트림의 예비영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.The video encoding method of claim 1, wherein the enhancement layer identifier is included in a spare area of the base layer bitstream. 제1 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 부가 프로파일 및 레벨과 상기 차 이 비트깊이 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.The image encoding method of claim 1, wherein the enhancement layer identifier is at least one of an additional profile and a level, and the difference bit depth. 제1 항에 있어서, 상기 확장지수는 [-T, T-1] 혹은 [-T+1, T] (여기서, T는 2(E-B)/2, B 는 기본 비트깊이, E 는 확장 비트깊이를 나타낸다) 중 어느 하나의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.The method of claim 1, wherein the expansion index is [-T, T-1] or [-T + 1, T], where T is 2 (EB) / 2, B is a basic bit depth, and E is an extended bit depth. Video encoding method). 제1 항에 있어서, 상기 확장지수는 [-T, T-1] 및 [-T+1, T] (여기서, T는 2(E-B)/2, B 는 기본 비트깊이, E 는 확장 비트깊이를 나타낸다)의 범위를 가지며, 프레임 단위로 서로 다른 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.The method of claim 1, wherein the expansion index is [-T, T-1] and [-T + 1, T], where T is 2 (EB) / 2, B is a basic bit depth, and E is an extended bit depth. And a different range on a frame-by-frame basis. 제1 항에 있어서, 상기 수정된 기본 양자화레벨은 The method of claim 1, wherein the modified basic quantization level is LevelMB = LevelE + Round(R X LevelE / (QPB X 2(E-B)) 혹은Level MB = Level E + Round (RX Level E / (QP B X 2 (EB) ) or LevelMB = Round((QPE X LevelE) / (QPB X 2(E-B))Level MB = Round ((QP E X Level E ) / (QP B X 2 (EB) ) (여기서, LevelMB 은 수정된 기본 양자화레벨, LevelE 는 확장 양자화레벨, R은 확장지수, LevelE 는 확장 양자화레벨, QPB 는 기본 양자화계수, QPE 는 확장 양자화계수, B는 기본 비트깊이, E는 확장 비트깊이를 각각 나타낸다)(Here, Level MB Is the modified basic quantization level, Level E is the extended quantization level, R is the extended index, Level E is the extended quantization level, QP B is the basic quantization coefficient, QP E is the extended quantization coefficient, B is the basic bit depth, and E is the extended bit. Each shows depth) 로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.Video encoding method, characterized in that 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 판단하는 단계;Determining whether the received bitstream is a scalable bitstream; 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림이 아닌 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 복호화를 수행하는 단계; 및If the received bitstream is not a scalable bitstream, decoding using the quantization level and the quantization coefficient included in the received bitstream; And 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인 경우, 기본계층 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 복호화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화방법. If the received bitstream is a scalable bitstream, the difference bit depth between the modified base quantization level and the base quantization coefficient included in the base layer bitstream, and the base bit depth and the extended bit depth included in the enhancement layer bitstream is determined. And performing decoding using a compensating expansion index. 제8 항에 있어서, 확장계층 식별자를 이용하여 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화방법. 10. The method of claim 8, wherein the extended layer identifier determines whether the received bitstream is a scalable bitstream. 제9 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 시퀀스 레벨, GOP 레벨, 픽쳐 레벨, 매크로블럭 레벨, 및 블록 레벨 중 적어도 하나의 레벨에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화방법.The method of claim 9, wherein the enhancement layer identifier is included in at least one of a sequence level, a GOP level, a picture level, a macroblock level, and a block level. 제9 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 상기 기본계층 비트스트림의 예비영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화방법.10. The method of claim 9, wherein the enhancement layer identifier is included in a spare area of the base layer bitstream. 제9 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 부가 프로파일 및 레벨과 상기 차이 비트깊이 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 영상 복호화방법.10. The method of claim 9, wherein the enhancement layer identifier is at least one of an additional profile and a level and the difference bit depth. 확장 양자화계수로부터 얻어진 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터로 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 단계; A modified base quantization level is obtained using the extended quantization level obtained from the extended quantization coefficient, and a luminance block bitstream of the base layer including the modified base quantization level and the base quantization coefficient and color difference data supporting the first image format. Generating a color difference block bitstream of a base layer; 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제2 혹은 제3 영상포맷의 복원된 색차블럭과 제2 혹은 제3 영상포맷의 원래의 색차블럭간의 색차 차이데이터를 이용하여 확장계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 단계; 및Obtaining an extension index that compensates for the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth from the extension quantization coefficient, and a luminance block bitstream of the extension layer including the extension index and a reconstructed color difference of a second or third image format Generating a chrominance block bitstream of the enhancement layer by using chrominance difference data between the block and the original chrominance block of the second or third image format; And 상기 기본계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림과 상기 확장계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.And combining the luminance block and the chrominance block bitstream of the base layer with the luminance block and the chrominance block bitstream of the enhancement layer, and generating a scalable bitstream including an extension layer identifier. Way. 제13 항에 있어서, 상기 확장계층 식별자는 부가 프로파일 및 레벨과 상기 차이 비트깊이 중 적어도 하나와 영상포맷인 것을 특징으로 하는 영상 부호화방법.The method of claim 13, wherein the enhancement layer identifier is an image format and at least one of an additional profile and a level and the difference bit depth. 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하는지 판단하는 단계;Determining whether the received bitstream includes an enhancement layer identifier; 상기 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하지 않는 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 제1 영상포맷에 따른 휘도블럭 및 색차블럭의 복호화를 수행하는 단계; 및If the received bitstream does not include an extended layer identifier, performing a decoding of a luminance block and a chrominance block according to a first image format by using a quantization level and a quantization coefficient included in the received bitstream; And 상기 수신되는 비트스트림이 상기 확장계층 식별자를 포함하는 경우, 기본계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 휘도블럭의 복호화를 수행하고, 기본계층의 색차블럭 비트스트림에 포함된 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터와 색차 차이데이터를 이용하여 색차블럭의 복호화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화방법. When the received bitstream includes the enhancement layer identifier, the modified basic quantization level and basic quantization coefficient included in the luminance block bitstream of the base layer, and the basic bit depth included in the luminance block bitstream of the enhancement layer Difference between Extended Bit Depth A luminance block is decoded using an extended index that compensates for a bit depth, and a color difference is obtained by using color difference data and color difference data that support a first image format included in a color difference block bitstream of a base layer. And decoding the block. 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층 비트스트림을 생성하는 기본계층 부호화부; A base layer encoder for obtaining a modified base quantization level using an extended quantization level and generating a base layer bitstream including the modified base quantization level and the base quantization coefficient; 확장 양자화계수로부터 상기 확장 양자화레벨을 구하고, 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하고, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층 비트스트림을 생성하는 확장계층 부호화부; 및An extended layer for obtaining the extended quantization level from the extended quantization coefficient, an extended index for compensating the difference bit depth between the basic bit depth and the extended bit depth, from the extended quantization coefficient, and generating an extended layer bitstream including the extended index An encoder; And 상기 기본계층 비트스트림과 상기 확장계층 비트스트림을 결합하고, 확장계 층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 비트스트림 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.And a bitstream combiner which combines the base layer bitstream and the enhancement layer bitstream and generates a scalable bitstream including an extension layer identifier. 확장 양자화레벨을 이용하여 수정된 기본 양자화레벨을 구하고, 상기 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수를 포함하는 기본계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터로 기본계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 기본계층 부호화유니트; A modified base quantization level is obtained by using an extended quantization level, and a luminance block bitstream of a base layer including the modified base quantization level and a base quantization coefficient and color difference data of the base layer using color difference data supporting a first image format. A base layer coding unit for generating a block bitstream; 확장 양자화계수로부터 상기 확장 양자화레벨을 구하고, 상기 확장 양자화계수로부터 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 구하여, 상기 확장지수를 포함하는 확장계층의 휘도블럭 비트스트림과, 제2 혹은 제3 영상포맷의 복원된 색차블럭과 제2 혹은 제3 영상포맷의 원래의 색차블럭간의 색차 차이데이터를 이용하여 확장계층의 색차블럭 비트스트림을 생성하는 확장계층 부호화 유니트; 및Obtaining the extension quantization level from the extended quantization coefficient, obtaining an extension index that compensates the difference bit depth between the base bit depth and the extension bit depth from the extension quantization coefficient, and obtaining a luminance block bitstream of the extension layer including the extension index; An extension layer encoding unit for generating a color difference block bitstream of an enhancement layer by using color difference difference data between the restored color difference block of the second or third image format and the original color difference block of the second or third image format; And 상기 기본계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림과 상기 확장계층의 휘도블럭 및 색차블럭 비트스트림을 결합하고, 확장계층 식별자를 포함하여 스케일러블 비트스트림을 생성하는 비트스트림 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.And a bitstream combiner for combining the luminance block and the chrominance block bitstream of the base layer with the luminance block and the chrominance block bitstream of the enhancement layer, and generating a scalable bitstream including an extension layer identifier. Video encoding device. 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인지 판단하는 비트스트림 해석부;A bitstream analyzer to determine whether the received bitstream is a scalable bitstream; 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림이 아닌 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 복호화를 수행하는 기본 복호화 유니트; 및A basic decoding unit for performing decoding using the quantization level and the quantization coefficient included in the received bitstream when the received bitstream is not a scalable bitstream; And 상기 수신되는 비트스트림이 스케일러블 비트스트림인 경우, 기본계층 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 복호화를 수행하는 확장 복호화 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화장치. If the received bitstream is a scalable bitstream, the difference bit depth between the modified base quantization level and the base quantization coefficient included in the base layer bitstream, and the base bit depth and the extended bit depth included in the enhancement layer bitstream is determined. And an extended decoding unit for performing decoding by using an extended index for compensating. 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하는지 판단하는 비트스트림 해석부;A bitstream analyzer to determine whether the received bitstream includes an enhancement layer identifier; 상기 수신되는 비트스트림이 확장계층 식별자를 포함하지 않는 경우, 상기 수신되는 비트스트림에 포함된 양자화레벨과 양자화계수를 이용하여 제1 영상포맷에 따른 휘도블럭 및 색차블럭의 복호화를 수행하는 기본 복호화 유니트; 및A basic decoding unit for decoding a luminance block and a chrominance block according to a first image format by using a quantization level and a quantization coefficient included in the received bitstream when the received bitstream does not include an extended layer identifier ; And 상기 수신되는 비트스트림이 상기 확장계층 식별자를 포함하는 경우, 기본계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 수정된 기본 양자화레벨과 기본 양자화계수와, 확장계층의 휘도블럭 비트스트림에 포함된 기본 비트깊이와 확장 비트깊이 간의 차이 비트깊이를 보상하는 확장지수를 이용하여 휘도블럭의 복호화를 수행하고, 기본계층의 색차블럭 비트스트림에 포함된 제1 영상포맷을 지원하는 색차데이터와 색차 차이데이터를 이용하여 색차블럭의 복호화를 수행하는 확장 복호화 유니트를 포함 하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화장치. When the received bitstream includes the enhancement layer identifier, the modified basic quantization level and basic quantization coefficient included in the luminance block bitstream of the base layer, and the basic bit depth included in the luminance block bitstream of the enhancement layer Difference between Extended Bit Depth A luminance block is decoded using an extended index that compensates for a bit depth, and a color difference is obtained by using color difference data and color difference data that support a first image format included in a color difference block bitstream of a base layer. And an extended decoding unit for decoding a block. 제1 항 혹은 제13 항에 기재된 영상 부호화방법을 실행할 수 있는 프로그램을 기재한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium describing a program capable of executing the video encoding method according to claim 1. 제8 항 혹은 제15 항에 기재된 영상 복호화방법을 실행할 수 있는 프로그램을 기재한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium describing a program capable of executing the video decoding method according to claim 8 or 15.
KR1020060113614A 2006-08-31 2006-11-17 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method KR101291192B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060113614A KR101291192B1 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
PCT/KR2007/004208 WO2008026896A1 (en) 2006-08-31 2007-08-31 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
EP07793781A EP2057847A4 (en) 2006-08-31 2007-08-31 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
US11/896,443 US8331433B2 (en) 2006-08-31 2007-08-31 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060113614A KR101291192B1 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080044591A KR20080044591A (en) 2008-05-21
KR101291192B1 true KR101291192B1 (en) 2013-07-31

Family

ID=39662421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060113614A KR101291192B1 (en) 2006-08-31 2006-11-17 Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101291192B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10200921A (en) * 1997-01-10 1998-07-31 Sony Corp Digital data transmission method, data recording and reproducing device and data edit device
JPH10322722A (en) * 1997-03-17 1998-12-04 Sony Corp Picture signal encoder and picture signal decoder
KR20040077792A (en) * 2002-01-23 2004-09-06 노키아 코포레이션 Grouping of image frames in video coding
KR20050045923A (en) * 2003-11-11 2005-05-17 가부시키가이샤 미디어 글루 Coded signal separating apparatus, coded signal merging apparatus, coded signal separating and merging system, and methods thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10200921A (en) * 1997-01-10 1998-07-31 Sony Corp Digital data transmission method, data recording and reproducing device and data edit device
JPH10322722A (en) * 1997-03-17 1998-12-04 Sony Corp Picture signal encoder and picture signal decoder
KR20040077792A (en) * 2002-01-23 2004-09-06 노키아 코포레이션 Grouping of image frames in video coding
KR20050045923A (en) * 2003-11-11 2005-05-17 가부시키가이샤 미디어 글루 Coded signal separating apparatus, coded signal merging apparatus, coded signal separating and merging system, and methods thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080044591A (en) 2008-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101366249B1 (en) Scalable video encoding apparatus and method and scalable video decoding apparatus and method
KR101365597B1 (en) Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
US8331433B2 (en) Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
KR101365441B1 (en) Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
KR101365596B1 (en) Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
US7738716B2 (en) Encoding and decoding apparatus and method for reducing blocking phenomenon and computer-readable recording medium storing program for executing the method
US20060165302A1 (en) Method of multi-layer based scalable video encoding and decoding and apparatus for the same
KR20080114388A (en) Scalable video encoding apparatus and method and scalable video decoding apparatus and method
KR20060122665A (en) Method for providing and using information on interlayer prediction of a video signal
KR20040041538A (en) Method and apparatus for providing prediction mode fine granularity scalability
WO2007111473A1 (en) Scalable video encoding and decoding method using switching pictures and apparatus thereof
EP1601205A1 (en) Moving image encoding/decoding apparatus and method
JP2007266749A (en) Encoding method
KR100880640B1 (en) Method for scalably encoding and decoding video signal
KR101291189B1 (en) Scalable video encoding apparatus and method and scalable video decoding apparatus and method
KR100878824B1 (en) Method for scalably encoding and decoding video signal
US20060159168A1 (en) Method and apparatus for encoding pictures without loss of DC components
KR101291192B1 (en) Video encoding apparatus and method and video decoding apparatus and method
EP1933565A1 (en) Method and apparatus for encoding and/or decoding bit depth scalable video data using adaptive enhancement layer prediction
KR20150056679A (en) Apparatus and method for construction of inter-layer reference picture in multi-layer video coding

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170629

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee