KR101342587B1 - 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

조명변화 보상 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본원 발명은 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 본원 발명의 조명 변화 보상 움직임 예측 부호화 장치는 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상부, 조명 변화 보상이 수행된 블록들을 기초로 잔여 신호를 생성하는 잔여 신호 생성부 및 조명 변화가 발생한 인접한 블록간의 밀접성을 반영하여 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측부;를 포함한다.
조명 변화, 조명 변화 보상

Description

조명변화 보상 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법 및 장치{Method and Apparatus for encoding and decoding the compensated illumination change}
도 1 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치를 도시한다.
도 2 는 현재 블록의 조명변화량을 예측하기 위해 사용되는 이웃한 매크로 블록들을 도시한다.
도 3 은 움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 장치를 도시한다.
도 4 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명 변화 보상 움직임 예측 부호화 장치의 일 실시예를 도시한다.
도 5 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치의 구성도를 도시한다.
도 6 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치의 일 실시예를 도시한다.
도 7(a) 및 (b) 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, Slice data syntax를 도시한다.
도 8(a) 및 (b) 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, Macroblock layer syntax의 일 실시예를 도시한다.
도 9(a) 및 (b) 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, mb_pred(my_type) syntax의 일 실시예를 도시한다.
도 10 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 흐름도를 도시한다.
도 11 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 인터 모드 및 직접 모드에서 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 흐름도이다.
도 12 는 본원 발명의 실험에 사용된 영상을 도시한다.
도 13 은 도 12 를 실험하기 위한 실험 조건을 도시한다.
도 14 (a) 내지 (f) 는, 본원 발명에서 제시하는 조명 변화 보상 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법을 이용한 후의 효과를 도시한다.
본 발명은 조명변화 보상을 통한 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 움직임 예측 및 움직임 보상 과정에서 조명 변화의 보상을 통하여, 조명이 변하는 영상에 대해 효율적으로 부호화 및 복호화할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 기술에 의할 때, ITU-T와 ISO/IEC에서는 영상의 부호화 효율성을 향상시키는 과정에서, H.26x 시리즈와 MPEG-x 시리즈를 발표하였다. 그리고 2003년도에 는 H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding)를 완성시키면서 많은 비트를 절감할 수 있게 되었다.
이러한 비디오 부호화 표준이 발전하면서 블록 기반 움직임 예측(BMME : block matching motion estimation)에 관한 연구도 많았는데, 대부분의 방법은 현재 프레임(frame)의 블록과 참조 프레임의 후보 블록들의 SAD(Sum of Absolute Differences)를 구하여 가장 작은 SAD를 보이는 참조 프레임의 후보 블록의 위치를 현재 프레임의 블록의 움직임 벡터(Motion Vector)로 결정하도록 구성된다.
그리고 그 후보 블록과 현재 프레임의 블록간의 차분신호(Residual)들을 이산여현변환(DCT : discrete cosine transform)과 양자화(Quantization)를 하여 움직임 벡터와 함께 가변장 부호화(VLC : variable length coding)를 수행한다.
여기서, 움직임 벡터를 찾는다는 것은 현재 프레임과 참조 프레임의 시간적 중복성(Temporal Redundancy)을 제거하여 획득하는 것이므로, 상당한 부호화 효율을 가져왔다. 또한, H.264/MPEG-4 AVC는 가중치 예측(Weighted Prediction)을 이용하여, 영상 내의 전역적인 조명 변화에 적응적으로 부호화 함으로써 압축 효율을 높이고 있다.
그러나, H.264의 가중치 예측은 지역적인 조명 변화에 대해서 적응적으로 부호화하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 예를 들어, 영상 내에서 국소적인 조명 변화가 발생하는 경우, 또는 여러 대의 카메라로부터 얻은 영상을 부호화하는 다중-뷰 영상 부호화(Multi-view Video Coding)의 경우, 획득된 영상들은 전역적인 조명 변화뿐만 아니라 지역적인 조명 변화의 발생 가능성이 높기 때문에, 기존의 H.264/MPEG-4 AVC의 가중치 예측을 통해서 부호화 효율을 높이는 데에 한계가 있다.
이상의 문제점을 해결하기 위하여, 본원 발명은 움직임 예측 및 움직임 보상 과정에서 조명 변화의 보상을 통하여, 효율적으로 영상을 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치를 제공한다.
본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치는 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상부; 상기 조명 변화 보상부에서 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성하는 잔여신호 생성부; 및 현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측부;를 포함한다.
본원 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 장치는 현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값의 차이인 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값을 기초로 움직임 벡터를 설정하는 조명 변화 예측부; 현재 블록의 화소값 및 상기 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상부; 및 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측부;를 포함한다.
본원 발명의 또 다른 일 실시예로서, 움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 장치는 현재 블록의 화소값 및 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상부; 및 현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측부;를 포함한다.
본원 발명의 또 다른 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장 치는 현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량 및 현재 블록의 조명 변화량을 기초로 차분변조되어(DPCM) 부호화된 조명 변화예측차분신호(DPCM_DVIC), 부호화된 잔여신호 및 조명 변화 보상을 수행하였는지 여부를 나타내는 조명 변화 표시 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부; 상기 조명 변화 표시 정보가 조명 변화 보상을 수행하였음을 나타낼 경우, 현재 블록의 화소값과 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 조명 변화 차이값을 뺀 후 부호화된 상기 잔여신호를 복원하는 엔트로피 복호화부; 및 상기 복원된 잔여신호, 상기 부호화된 조명 변화량 예측차분신호 및 상기 움직임 벡터를 기초로 블록을 복원하는 복원부;를 포함한다.
본원 발명의 또 다른 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법은 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 단계; 상기 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성하는 단계; 및 현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측 단계; 를 포함한다.
본원 발명의 또 다른 일 실시예로서, 움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 방법은 현재 블록의 화소값 및 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상 단계; 및 현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측 단계;를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본원 발명에서 제시하는 조명 변화에 적응적인 움직임 예측 방법은H.264를 포함하는 종래 모든 부호화 및 복호화 방식 뿐만 아니라, 향후 개발될 모든 부호화 및 복호화 방식에 적용할 수 있다.
도 1 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치를 도시한다.
조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치(100)는 조명 변화 보상부(110), 잔여 신호 생성부(120) 및 조명 변화량 예측부(130)를 포함한다.
전역적이거나 혹은 지역적인 조명 변화가 발생한 경우, 본 발명에서는 조명 변화의 보상을 통한 움직임 예측 부호화를 수행한다. 조명변화 보상을 통한 움직임 예측 부호화 방법은 움직임 탐색을 수행하는 인터 블록 모드의 경우와 움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 예측 모드의 경우로 제공된다.
먼저, 조명 변화가 발생한 현재 매크로 블락에서 움직임 벡터를 구한다. 움직임 탐색을 수행하는 인터 모드인 경우 또는 현재 매크로 블락이 움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드인 경우에 따라 움직임 벡터는 상이하게 얻을 수 있다. 인터 모드는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스에 적용되고, 상기 직접 모드는 B 슬라이스에 적용된다. 이하에서 각 모드의 경우에 움직임 벡터를 구하는 방법을 서술하면 다음과 같다.
(1) 인터 모드의 경우
움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우, 참조 블록 중에 현재 블록에 대응하는 후보 블록들에 대하여 NewSAD 값을 구한다. 그 후, 현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값들 중 최소값에 대응하는 참조 블록으로부터 움직임 벡터를 구한다. 이 경우, 조명 변화량은 각각의 매크로블록에서 발생한 조명 변화를 나타내고, 현재 블록의 화소 평균 값(이하 수학식 2 참조)에서 참조 블록의 화소 평균값(이하 수학식 3 참조)을 차분함으로써 구해진다.
수학식 1 에서 정의한 NewSAD는 종래에 사용되는 SAD(절대값 차의 합)에 본원 발명의 조명 변화 보상을 반영한 절대값 차의 합을 나타낸다.
Figure 112007022848409-pat00001
이 경우, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x, j+y)는 참조 블록의 (i+x, j+y) 좌표에서의 화소값, (x, y)은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x, n+y)은 참조 블록의 화소 평균값, (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치 그리고 S 및 T는 블록 매칭시 사용되는 블록의 크기를 의미한다.
또한, 현재 블록의 화소 평균값을 의미하는 Mcur(m,n) 및 참조 블록의 화소 평균값을 의미하는 Mref(p,q)는 각각 수학식 2 및 수학식 3으로부터 구해진다.
Figure 112007022848409-pat00002
Figure 112007022848409-pat00003
수학식 2 및 수학식 3에서 Mcur(m,n)은 현재 프레임 블록의 화소 평균값, Mref(p,q)는 참조 프레임 블록의 화소 평균값, 상기 f(i,j)는 현재 프레임의 (i,j)좌표에서 화소값, 상기 r(i,j)는 참조 프레임의 (i,j)좌표에서 화소값, 상기 S 및 상기 T는 블록 매칭시 사용하는 블록의 크기, 상기 m 및 n은 상기 현재 프레임 내의 현재 블록의 좌측 상단 위치, 상기 p 및 q는 상기 참조 프레임 내의 참조 블록의 좌측상단 위치를 나타낸다.
(2) 직접 모드
움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우, 직접 예측 모드 방법을 통해 움직임 벡터와 그 벡터가 가리키는 참조 프레임 블록을 구한다. 직접 예측 모드 방법은 공간적인 직접 예측 모드(Spatial Direct Prediction Mode) 방법과 시간적인 직접 예측 모드(Temporal Direct Prediction Mode) 방법으로 수행될 수 있다.
공간적인 직접 예측 모드 방법은 시간적으로 현재 블록의 주변에 위치한 블록의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 시간적인 직접 예측 모드 방법은 현재보다 시간적으로 이후에 존재하는 프레임에서 현재 블록의 위치와 동일한 위치에 있는 블록의 움직임 벡터를 프레임간의 거리로 스케일링하여 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다.
* 조명 변화 보상
조명 변화 보상부(110)는 인터 모드 또는 직접 모드 각각에서 구해진 움직임 벡터 및 참조 블록를 이용하여 현재 블록의 화소값 및 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값 각각에서 상기 현재 블록의 화소 평균값(Mcur, 수학식 2 참조)과 상기 참조 블록의 화소 평균값(Mref, 수학식 3 참조)을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행한다.
잔여 신호 생성부(120)는 조명 변화 보상부(110)에서 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성한다. 즉, 수학식 4를 통해 조명 변화가 반영된 움직임 보상을 수행한다. 그 후, 생성된 잔여 신호는 잔여신호 처리부(미 도시)를 통해 이산여현변환(DCT)과 양자화(Quantization)를 거쳐 부호화된 잔여신호(NewR')가 된다.
잔여 신호는 수학식 4를 통해 계산된다.
NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
이 경우, NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참 조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치이다.
* 조명 변화량 예측
일반적으로, 조명 변화가 발생하는 영역은 하나의 매크로 블락이 차지하는 영역보다 더 넓다. 따라서, 현재 매크로 블락의 조명 변화량은 이웃한 매크로 블록의 조명 변화량과 상당한 밀접 관계를 지니고 있다. 그러므로, 조명변화량을 반영하느라 소비되는 비트를 더욱 줄이기 위해서, 현재 블록의 조명변화량을 이웃 블록으로부터 산출된 조명 변화량의 예측값(predDVIC)과 차분 펄스 부호 변조(DPCM)하여 그 결과를 비트스트림에 출력한다.
조명 변화량 예측부(130)는 현재 블록과 현재 블록에 이웃한 블록들 중 조명 변화 보상부(110)에서 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행한다. 이로써 더 적은 비트로 잔여신호를 부호화할 수 있다.
도 2 는 현재 블록의 조명변화량을 예측하기 위해 사용되는 이웃한 매크로 블록들을 도시한다.
도 2 를 참고하여 설명하면, 조명 변화량 예측부(130)에서는 현재 블락 E 에 이웃한 블락 A, B, C 및 D 중 조명 변화 보상이 이미 수행된 블록의 조명 변화량을 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하여 조명 변화량 예측에 이용한다.
보다 구체적으로, 조명 변화량의 예측값(predDVIC)은 다음과 같이 산출된다.
단계 1) 현재 조명변화 보상 블록의 상단에 위치한 블록 A가 현재 블록과 같은 참조 프레임 번호를 가지고, 조명변화 보상을 한 경우, 블록 A의 조명변화량을 조명 변화량 예측값으로 결정하고, 진행을 마친다. 그렇지 않으면, 다음 단계로 진행한다.
단계 2) 현재 조명변화 보상 블록의 좌측에 위치한 블록 B가 현재 블록과 같은 참조 프레임 번호를 가지고, 조명변화 보상을 한 경우, 블록 B의 조명변화량을 조명 변화량 예측값으로 결정하고, 진행을 마친다. 그렇지 않으면, 다음 단계로 진행한다.
단계 3) 현재 조명변화 보상 블록의 우측 상단에 위치한 블록 C가 현재 블록과 같은 참조 프레임 번호를 가지고, 조명변화 보상을 한 경우, 블록 C의 조명변화량을 조명 변화량 예측값으로 결정하고, 진행을 마친다. 그렇지 않으면, 다음 단계로 진행한다.
단계 4) 현재 조명변화 보상 블록의 좌측 상단에 위치한 블록 D가 현재 블록과 같은 참조 프레임 번호를 가지고, 조명변화 보상을 한 경우, 블록 D의 조명변화 량을 조명 변화량 예측값으로 결정하고, 진행을 마친다. 그렇지 않으면, 다음 단계로 진행한다.
단계 5) 현재 조명변화 보상 블록의 상단에 위치한 블록 A, 좌측에 위치한 블록 B, 그리고 우측 상단에 위치한 블록 C가 조명변화 보상을 한 경우, 상기 세 개의 블록의 조명변화량을 중간값 필터링하여 조명 변화량 예측값으로 결정하고, 진행을 마친다. 그렇지 않으면, 다음 단계로 진행한다.
단계 6) 조명 변화량 예측값을 0으로 결정한다.
이상의 과정을 통해 구해진 조명 변화량 예측값과 현재 블록의 조명 변화량 을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM, Differential PCM)를 수행하여 엔트로피 부호화한다. 상기 과정은 현재 블록의 조명변화량의 복호화를 위해 복호기에서도 동일하게 수행된다.
도 3 은 움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 장치를 도시한다.
조명 변화 보상 움직임 예측 부호화 장치는 조명 변화 예측부(310), 조명 변화 보상부(320), 잔여 신호 생성부(330) 및 조면 변화량 예측부(340)를 포함한다.
조명 변화 예측부(310)는 위에서 기술한 인터 모드의 경우 NewSAD를 구하는 방식에 따라, 수학식 1 내지 3 을 이용하여 움직임 벡터 및 참조 프레임을 구한다.
조명 변화 보상부(320), 잔여 신호 생성부(330) 및 조면 변화량 예측부(340)는 각각 도 1 에 대응되는 구성요소와 실질적으로 동일한 기능을 수행하는바, 이상의 내용을 참고한다.
도 4 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명 변화 보상 움직임 예측 부호화 장치의 일 실시예를 도시한다.
조명 변화량 계산부(410)는 현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화량을 구한다(수학식 2 및 3 참고).
움직임 탐색을 이용하는 인터 모드의 경우, 움직임 예측부(420)는 조명 변화량 계산부(410)를 통해 산출된 조명변화량을 이용하여 움직임 벡터 결정부(422)에 서 가장 작은 NewSAD 값을 갖는 지점을 움직임 벡터로 결정한다. 또한, 조명 변화 보상부(421)에서는 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행한다.
움직임 탐색을 이용하지 않는 직접 모드의 경우, 움직임 벡터 결정부(422)는 직접 예측 모드 계산 방법에 의해 결정된 최종 움직임 벡터를 이용하여 참조 블록을 결정한다. 그 후, 조명 변화 보상부(421)에서는 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행한다.
움직임 보상부(430)는 조명 변화량 계산부(410) 및 움직임 예측부(420)에서 구한 현재 블록의 화소 평균값, 참조 블록의 화소 평균값 및 움직임 벡터를 이용하여 수학식 4를 기초로 움직임 보상을 수행한다.
그 후, 조명 변화량 예측부(440)는 조명변화량의 공간적 상관성을 이용하여 현재 블록의 조명변화량을 이웃 블록으로부터 산출된 조명 변화량의 예측값(predDVIC)과 차분 펄스 부호 변조(DPCM)하여 그 결과를 비트스트림에 출력한다.
이상의 과정을 통해 계산된 부호화된 잔여신호와 예측 부호화된 조명변화량을 엔트로피 부호화하여 부호화 과정을 마친다.
도 5 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치의 구성도를 도시한다.
조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치(500)는 수신부(510), 엔트로피 부호화부(520) 및 복원부(530)를 포함한다.
수신부(510)는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치에서 전송한 비트스트림을 수신한다. 비트스트림은 조명 변화 보상을 수행하였는지 여부를 나타내는 조명 변화 표시 정보, 예를 들어 mb_ic_flag 와 같은 표시 정보를 포함한다. 본 발명에 따른 조명 변화 표시 정보는 표시 정보 형태일 수도 있고, 메타데이터 형태일 수도 있으며, 복호기가 인식할 수 있는 정보라면 그 형태에 제한이 없다. 또한, 비트스트림은 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량 및 현재 블록의 조명 변화량을 기초로 차분변조되어(DPCM) 부호화된 조명 변화량 예측값, 부호화된 잔여신호를 더 포함한다.
mb_ic_flag가 0일 경우 현재 매크로블락에 조명변화 보상이 수행되지 않은 걸로 판단해서, 종래의 디코딩 과정을 수행하고, mb_ic_flag가 1일 경우 현재 매크로블락에 조명변화 보상이 수행되고 조명변화량(DVIC)에 대한 차분변조값을 이용하여 복원을 수행한다.
엔트로피 복호화부(520)는 조명 표시 정보가 인코더 측에서 조명 변화 보상을 수행하였음을 나타낼 경우, 수신부에서 수신한 부호화된 잔여신호(NewR')는 역양자화, 역이산여현변환을 통해 복원된 잔여신호가 되고 이를 통해 복원된다.
복원부(530)는 상기 엔트로피 복호화부(520)에서 복원된 잔여신호, 상기 부호화된 조명변화예측차분신호(DPCM_DVIC) 및 상기 움직임 벡터를 기초로 블록을 복원한다. 복호화하고자 하는 블록의 화소값은 수학식 5를 통해 얻을 수 있다.
f'(i,j)={NewR''(i,j) + r(i+x', j+y')} + {Mcur(m.n)-Mref(m+x', n+y')}
이 경우, f'(i,j)는 현재 블록의 (i,j)좌표에서 화소값, r(i+x', j+y')는 참조 블록의 (i+x', j+y') 좌표에서 화소값, Mcur(m,n)은 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값, (x',y')은 움직임 벡터를 나타낸다.
도 6 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치의 일 실시예를 도시한다.
복호화 과정에서는 인코더에서 부호화된 잔여신호(NewR') 는 엔트로피 복호화부(610) 및 역양자화 및 역DCT 부(620)를 통해 통해 복원된 잔여신호(NewR'')가 된다. 복원된 잔여 신호를 구하는 방식은 수학식 5를 참고한다.
그리고, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치에서와 마찬가지 방법으로, 복호화된 이전 블록의 조명변화량값을 이용하여 조명 변화 차이값 예측부(630)에서 조명변화량의 예측값을 구하여 조명변화량을 복호화 한다.
움직임 보상 예측부(640)에서는 움직임 벡터, 복원된 잔여 신호(NewR'')를 이용하여 조명변화량을 이용하여 수학식 5를 기초로 현재 복호화하고자 하는 블록의 화소값을 얻는다.
도 7(a) 및 (b) 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, Slice data syntax를 도시한다.
Slice data syntax는 slice내에 있는 매크록블록의 부호화 과정에서 얻어진, 데이터를 엔트로피 부호화 하는 구문이다. 본 발명에 따라, P 픽쳐의 Skip 모드인 P_Skip 모드의 경우 조명변화 보상 정보인 mb_ic_flag 및 dpcm_of_divc 정보가 부호화되어야 하므로, If(Slice_type != I && slice_type != SI) 이고, If(!entropy_coding_mode_flag)인 경우에 macroblock_layer()의 구문을 추가하여, mb_ic_flag 및 dpcm_of_divc 정보가 부호화되도록 하였다.
도 8(a) 및 (b) 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, Macroblock layer syntax의 일 실시예를 도시한다.
macroblock_layer syntax는 각 매크로블록의 부호화 과정에서 얻어진 데이터를 엔트로피 부호화하는 구문이다. 본 발명에 따라, if(ic_enable && mb_type == B_skip) 인 경우, 조명변화 보상 정보인 mb_ic_flag 및 dpcm_of_divc 정보가 부호화될 수 있는 구문을 추가하였다.
도 9(a) 및 (b) 는 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, mb_pred(mb_type) syntax의 일 실시예를 도시한다.
mb_pred(mb_type) syntax는 Intra 모드, Inter 모드, Direct(직접) 모드인 매크로블록의 부호화 과정에 얻어진 데이터를 엔트로피 부호화하는 구문이다. 본 발명에 따라, Inter 모드 및 direct 모드의 경우 조명변화 보상 정보인 mb_ic_flag 및 dpcm_of_divc 정보가 부호화될 수 있는 구문을 추가하였다. 전반부에 추가된 mb_ic_flag 및 dpcm_of_divc 정보는 Inter 모드의 경우에 해당되며, 후반부에 추가된 mb_ic_flag 및 dpcm_of_divc 정보는 Direct 모드의 경우에 해당된다.
도 10 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 흐름도를 도시한다.
먼저, 조명변화 발생을 인식할 경우 움직임 탐색을 수행하는 인터모드이냐, 움직임 탐색 모드를 수행하지 않는 직접 모드이냐 각각에 따라 움직임 벡터를 구한다. 그 후, 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행한다(S1010, S1020, S1030)
다음으로, 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성한다(S1040).
그 후, 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하여 예측한 조명 변화량인 조명변화예측차분신호(DPCM_DVIC)을 구한다(S1050).
도 11 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, 인터 모드 및 직접 모드에서 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 흐름도이다.
조명 변화 발생을 인식한 후, 현재 매크로 블록이 움직임 탐색을 수행하는 모드인지를 판단한다(S1110).
움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드인 경우, 시간적, 공간적 예측을 이용하여 움직임 벡터를 구하고, 참조 블록을 결정한다(S1121). 그 후 조명 변화를 보상하고(S1131), 잔여신호를 생성한다(S1141). 그 후, 현재 블록과 이웃한 블록에서 이미 조명 변화 보상이 된 경우 이를 이용하여 DPCM을 수행하여 조명변화량 예 측값을 구한 후 부호화 한다(S1151). 각 단계 대응되는 상세한 설명은 이상에서 대응되는 구성을 참고한다.
움직임 탐색을 수행하는 인터모드의 경우, 조명 변화량을 기초로, NewSAD 값을 구하고, 이를 기초로 움직임 벡터 및 참조 블록을 결정한다(S1122). 그 후 조명 변화를 보상하고(S1132), 잔여신호를 생성한다(S1142). 그 후, 현재 블록과 이웃한 블록에서 이미 조명 변화 보상이 된 경우 이를 이용하여 DPCM을 수행하여 조명변화량 예측값을 구한 후 부호화 한다(S1152). 각 단계 대응되는 상세한 설명은 이상에서 대응되는 구성을 참고한다.
도 12 는 본원 발명의 실험에 사용된 영상을 도시한다.
본원 발명에서는 실험은 H.264/MPEG-4 AVC의 참조부호화기인 JSVM(Joint Scalable Video Model)3.5를 이용하여 실행하였으며, 16x16 블록 모드와 공간적인 직접 모드에 대하여 적용하였다. 또한 다중-뷰(Multiple view) 영상에 대해서 실험하였으며, ISO/IEC MPEG(이하 MPEG)에서 제안된 다중-뷰 부호화 방법으로 구현된 부호화기를 사용하였다. 또한, 본원 발명에서는 현재 MPEG에서 다중-뷰 영상 부호화 표준화에서 사용되고 있는 영상을 이용하였다.
도 13 은 도 12 를 실험하기 위한 실험 조건을 도시한다.
본원 발명에서 수행된 모든 실험에서는 미리 설정된 비트율 율 왜곡 최적화 기술을 사용하였다. 제안된 방법은 현재 MPEG에서 제안된 계층적인 B구조(Hierarchical B structure)를 사용한 다중-뷰 부호화 방식의 RD(Rate Distortion) 결과, 그리고 가중치 예측 방법을 사용한 RD 결과와 비교하였다.
도 14 (a) 내지 (f) 는, 본원 발명에서 제시하는 조명 변화 보상 움직임 예측 부호화 및 복호화 방법을 이용한 후의 효과를 도시한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 방법을 통해, 최소 0.1dB에서 0.5dB의 성능 향상을 얻을 수 있었다.
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 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
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 것이 다.
상술한 바와 같이 본 발명은 조명 변화의 보상을 통한 움직임 예측 및 움직임 보상을 이용하여, 효율적으로 영상을 부호화 및 복호화할 수 있는 효과가 있다. 즉, 지역적 또는 전역적인 조명 변화가 발생한 경우, 적응적으로 부호화 함으로써 조명 변화 발생에 대해 압축 효율을 높이는 효과가 있다.
또한, 조명 변화 발생 지역의 공간적 밀접성을 이용하여, 조명 변화 발생량을 압축함으로써, 조명변화량을 반영하느라 소비되는 비트를 더욱 줄이는 효과가 발생한다.

Claims (51)

  1. 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상부;
    상기 조명 변화 보상부에서 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성하는 잔여신호 생성부; 및
    현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측부;를 포함하고, 이 경우 상기 조명 변화량 예측값은 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 3개의 블록이 이미 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 경우, 상기 3개의 이웃 블록 화소들의 평균을 낸 중간값을 상기 현재 블록의 상기 조명 변화량 예측값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잔여신호를 이산여현변환 및 양자화하는 잔여신호 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우, 현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값 중 최소값에 대응하는 참조 블록으로부터 구해지는 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우, 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터를 이용하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 잔여 신호는
    NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우,
    NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 NewSAD 는
    Figure 112007022848409-pat00004
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우
    f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x, j+y)는 참조 블록의 (i+x, j+y) 좌표에서의 화소값, (x, y)은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x, n+y)은 참조 블록의 화소 평균값, (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치 그리고 S 및 T는 블록 매칭시 사용되는 블록의 크기인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 조명 변화량 예측부에서
    상기 현재 블록과 이웃한 블록들은 상기 현재 블록과 동일한 참조 프레임 번호를 지니는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  9. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 인터 모드는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스에 적용되고, 상기 직접 모드는 B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 장치.
  10. 현재 블록의 부호화된 잔여신호, 조명 변화 보상을 수행하였는지 여부를 나타내는 조명 변화 표시 정보 및 현재 블록의 조명변화량과 현재 블록의 조명변화량 예측값을 차분하여 부호화한 조명변화예측차분신호(DPCM_DVIC)를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부;및
    상기 조명 변화 표시 정보가 조명 변화 보상을 수행하였음을 나타낼 경우, 상기 부호화된 잔여신호, 상기 부호화된 조명변화예측차분신호 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 기초로 상기 현재 블록을 복원하는 복원부;를 포함하고, 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록은 상기 현재 블록과 같은 참조 프레임 번호를 지니는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 복원부는
    조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량에 기초하여 현재 블록의 조명 변화량을 예측하는 조명 변화량 예측부;
    상기 예측된 조명변화량을 상기 조명변화예측차분신호와 합산하여 구한 현재 블록의 조명변화량에 기초하여 조명변화보상을 수행하는 조명 변화 보상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 조명 변화량은
    현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 복원부에서
    상기 부호화된 잔여신호는 현재 블록의 화소값과 상기 현재 블록의 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 조명 변화 차이값을 뺀 후 부호화된 잔여 신호인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우, 현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값 중 최소값에 대응하는 참조 블록으로부터 구해지는 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우, 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터를 이용하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 NewSAD 는
    Figure 112007022848409-pat00005
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우
    f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x, j+y)는 참조 블록의 (i+x, j+y) 좌표에서의 화소값, (x, y)은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x, n+y)은 참조 블록의 화소 평균값, (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치 그리고 S 및 T는 블록 매칭시 사용되는 블록의 크기인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 복원부에서 상기 부호화된 잔여 신호는
    NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해진 잔여신호를 부호화한 것이며, 이 경우,
    NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 복원부에서 상기 현재 블록은
    f'(i,j)={NewR''(i,j) + r(i+x', j+y')} + {Mcur(m.n)-Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해지고, 이 경우
    f'(i,j)는 현재 블록의 (i,j)좌표에서 화소값, r(i+x', j+y')는 참조 블록의 (i+x', j+y') 좌표에서 화소값, Mcur(m,n)은 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값, (x',y')은 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  19. 삭제
  20. 제 14 항에 있어서, 상기 인터 모드는
    P 슬라이스 또는 B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 직접 모드는
    B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 장치.
  22. 현재 블록의 화소값 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 단계;
    상기 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성하는 단계; 및
    현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측 단계;를 포함하고, 이 경우 상기 조명 변화량 예측값은 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 3개의 블록이 이미 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 경우, 상기 3개의 이웃 블록 화소들의 평균을 낸 중간값을 상기 현재 블록의 상기 조명 변화량 예측값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 잔여신호를 이산여현변환 및 양자화하는 잔여신호 처리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우, 현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값 중 최소값에 대응하는 참조 블록으로부터 구해지는 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 조 명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우, 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터를 이용하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  26. 삭제
  27. 제 22항에 있어서, 상기 잔여 신호는
    NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우,
    NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 NewSAD 는
    Figure 112007022848409-pat00006
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우
    f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x, j+y)는 참조 블록의 (i+x, j+y) 좌표에서의 화소값, (x, y)은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x, n+y)은 참조 블록의 화소 평균값, (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치 그리고 S 및 T는 블록 매칭시 사용되는 블록의 크기인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  29. 제 22 항에 있어서, 상기 조명 변화량 예측 단계에서
    상기 현재 블록과 이웃한 블록들은 상기 현재 블록과 동일한 참조 프레임 번호를 지니는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  30. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 인터 모드는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스에 적용되고, 상기 직접 모드는 B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  31. 움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 방법으로서,
    현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값의 차이인 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값을 기초로 움직임 벡터를 설정하는 단계;
    현재 블록의 화소값 및 상기 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상 단계; 및
    상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측 단계;를 포함하고, 이 경우 상기 조명 변화량 예측 단계는
    상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 3개의 블록이 이미 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 경우, 상기 3개의 이웃 블록 화소들의 평균을 낸 중간값을 상기 현재 블록의 상기 조명 변화량 예측값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 조명 변화 보상 단계에서 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성하는 잔여신호 생성 단계;및
    상기 잔여신호를 이산여현변환 및 양자화하는 잔여신호 처리 단계;를 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 NewSAD 는
    Figure 112007022848409-pat00007
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우
    f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x, j+y)는 참조 블록의 (i+x, j+y) 좌표에서의 화소값, (x, y)은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x, n+y)은 참조 블록의 화소 평균값, (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치 그리고 S 및 T는 블록 매칭시 사용되는 블록의 크기인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 잔여 신호는
    NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우,
    NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  35. 삭제
  36. 제 31 항에 있어서, 상기 인터 모드는 P 슬라이스 또는 B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  37. 움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우 조명변화 보상 움직임 예측하는 부호화 방법으로서,
    현재 블록의 화소값 및 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록의 화소값에서 상기 현재 블록의 화소 평균값과 상기 참조 블록의 화소 평균값을 각각 차분하여 조명 변화 보상을 수행하는 조명 변화 보상 단계; 및
    현재 블록의 화소 평균값과 참조 블록의 화소 평균값의 차이를 조명 변화량이라고 할 때, 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량을 상기 현재 블록의 조명 변화량 예측값으로 설정하고, 상기 현재 블록의 조명 변화량 및 상기 조명 변화량 예측값을 기초로 차분펄스부호변조(DPCM)를 수행하는 조명 변화량 예측 단계;를 포함하고,
    이 경우 상기 조명 변화량 예측 단계는 상기 현재 블록과 이웃한 블록들 중 3개의 블록이 이미 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 경우, 상기 3개의 이웃 블록 화소들의 평균을 낸 중간값을 상기 현재 블록의 상기 조명 변화량 예측값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 조명 변화 보상 단게에서 조명 변화 보상이 수행된 현재 블록과 상기 움직임 벡터에 대응하는 조명 변화 보상이 수행된 참조 블록을 차분하여 잔여신호를 생성하는 잔여신호 생성 단계;및
    상기 잔여신호를 이산여현변환 및 양자화하는 잔여신호 처리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  39. 제 38항에 있어서, 상기 잔여 신호는
    NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우,
    NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  40. 삭제
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 직접 모드는 B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 부호화 방법.
  42. 현재 블록의 부호화된 잔여신호, 조명 변화 보상을 수행하였는지 여부를 나타내는 조명 변화 표시 정보 및 현재 블록의 조명변화량과 현재 블록의 조명변화량 예측값을 차분하여 부호화한 조명변화예측차분신호(DPCM_DVIC)를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계;및
    상기 조명 변화 표시 정보가 조명 변화 보상을 수행하였음을 나타낼 경우, 상기 부호화된 잔여신호, 상기 부호화된 조명변화예측차분신호 및 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 기초로 상기 현재 블록을 복원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 복원 단계는
    조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록의 조명 변화량에 기초하여 현재 블록의 조명변화량을 예측하는 조명 변화량 예측단계;
    상기 예측된 조명변화량을 상기 조명변하예측차분신호와 합산하여 현재블록의 조명변화량을 계산하는 조명 변화량 계산 단계;
    상기 계산된 조명변화량에 기초하여 조명변화보상을 수행하는 단계;를 포함하고 상기 조명 변화 보상이 이미 수행된 이웃 블록은 상기 현재 블록과 같은 참조 프레임 번호를 지니는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하는 인터 모드의 경우, 현재 블록의 화소값과 참조 블록의 화소값의 차에서 상기 조명 변화량을 뺀 차의 절대값의 합(NewSAD) 값 중 최소값에 대응하는 참조 블록으로부터 구해지는 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 움직임 벡터는
    움직임 탐색을 수행하지 않는 직접 모드의 경우, 시간적 또는 공간적 예측 방법에 의해 구해진 움직임 벡터를 이용하는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  46. 제 44 항에 있어서, 상기 NewSAD 는
    Figure 112007022848409-pat00008
    상기 수학식을 통해 구해지며, 이 경우
    f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x, j+y)는 참조 블록의 (i+x, j+y) 좌표에서의 화소값, (x, y)은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x, n+y)은 참조 블록의 화소 평균값, (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치 그리고 S 및 T는 블록 매칭시 사용되는 블록의 크기인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  47. 제 43 항에 있어서, 상기 부호화된 잔여 신호는
    NewR(i,j) = {f(i,j)- Mcur(m,n)} - {r(i+x', j+y')- Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해진 잔여신호를 부호화한 것이며, 이 경우,
    NewR(i,j)는 잔여 신호, f(i,j) 는 (i,j) 좌표에서 현재 블록의 화소값, r(i+x', j+y')는 상기 움직임 벡터에 대응하는 참조 블록의 화소값, (x', y')은 움직임 벡터, Mcur(m,n)는 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값 그리고 (m,n)은 현재 블록의 좌측 상단 위치인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  48. 제 43 항에 있어서, 상기 복원 단계에서 현재 블록은
    f'(i,j)={NewR''(i,j) + r(i+x', j+y')} + {Mcur(m.n)-Mref(m+x', n+y')}
    상기 수학식을 통해 구해지고, 이 경우
    f'(i,j)는 현재 블록의 (i,j)좌표에서 화소값, r(i+x', j+y')는 참조 블록의 (i+x', j+y') 좌표에서 화소값, Mcur(m,n)은 현재 블록의 화소 평균값, Mref(m+x', n+y')은 참조 블록의 화소 평균값, (x',y')은 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  49. 삭제
  50. 제 44 항에 있어서, 상기 인터 모드는
    P 슬라이스 또는 B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
  51. 제 45 항에 있어서, 상기 직접 모드는
    B 슬라이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 조명변화 보상 움직임 예측 복호화 방법.
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