KR101343373B1 - 화면 내 예측 모드를 효율적으로 처리하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 화면 내 예측 모드를 효율적으로 처리하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는, 현재블록을 인트라예측하여 부호화하고 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재 인트라모드를 부호화하되 상기 현재 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 부호화하고 부호화된 비트스트림을 복호화하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

화면 내 예측 모드를 효율적으로 처리하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치{Video Encoding/Decoding Method and Apparatus by Efficiently Processing Intra Prediction Mode}

본 발명의 실시예는 화면 내 예측 모드를 효율적으로 처리하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 도출된 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 현재 인트라모드를 부호화 및 복호화하되 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치하지 않는 경우 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 현재 인트라모드를 부호화 및 복호화하고자 하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

H.264/AVC은 현재까지 표준화된 비디오 코덱들 중 가장 압축률이 뛰어난 최신 영상 부/복호화 표준이다. H.264/AVC은 압축 효율을 높이기 위하여 방향성을 고려한 인트라 예측 모드(Intra Prediction), 4x4 정수변환 (Integer Transform), 16x16 부터 4x4까지의 다양한 블록 모드, 디블록킹 필터(Deblocking filter) 등을 사용한다.

최근에 표준화 논의가 진행중인 HEVC (High Efficiency Video Coding)은 인트라 예측의 효율성을 향상 시키기 위하여 4x4 블록부터 64x64 블록까지 지원하는 예측 방법을 사용하고 있으며, 방향성을 고려한 예측과 고려하지 않는 예측 방법을 사용한다. 방향성을 고려한 예측 방법은 현재 블록의 크기에 따라 최소 2가지에서 최대 33가지 방향을 이용한다. 여기에 방향을 고려하지 않는 DC 모드와 Planar 모드를 고려하면 최소 4가지 모드에서 최대 35가지 모드를 이용한다. 도 1은 인트라 예측 모드의 33가지 방향을 예시한 도면이고, 도 2는 예측 블록 크기에 따라 적용 가능한 예측모드 수를 예시한 도면이다.

블록 크기에 따라 사용되는 4~35가지 인트라 예측 모드들은 2비트부터 6비트를 사용하여 부호화하게 된다.

HM (HEVC Test Model)에서는 효율적으로 인트라 예측 모드를 부호화하기 위하여 주변 블록의 모드를 사용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 예측하는 방법을 사용한다. 이 때, 현재 블록을 기준으로 상단에 위치한 블록과 좌측에 위치한 블록의 인트라 예측 모드를 사용하여 현재 블록의 인트라 모드를 예측하며, 이렇게 예측된 모드를 MPM (Most Probable Mode)라고 명칭한다. 현재 블록의 윗 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드들이 같은 경우에는 그 같은 모드를 현재 블록의 MPM 으로 설정하고, 주변 블록들의 두 인트라 예측 모드들이 서로 다른 경우에는 두 개의 인트라 예측 모드가 모두 MPM으로 설정된다. 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는 방법에 있어서는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM과 같은 경우에는 1 비트의 표시자를 사용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM과 같다는 것을 표현한다. 이 때, MPM이 2개일 때는 두 개의 MPM들 중 어느 MPM 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 1 비트 표시자를 추가로 사용한다.

기존 비디오 코덱들의 인트라 예측 모드 부호화에서 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화할 때, 현재 블록의 MPM이 가리키는 방향 모드들을 제외한 나머지 예측 방향 모드들에 대해서 1~6비트를 사용하여 표시한다. 예를 들면, 현재 블록의 인트라 예측 방향이 MPM과 같을 경우에는 현재 블록의 예측방향이 MPM과 같다는 의미의 표시자를 전송하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM과 다를 경우에는 다르다는 표시자와 현재블록의 방향 모드를 표시하는 비트(1~6 비트)를 추가로 전송한다. 이때, MPM과 다른 방향들을 표시하는 비트열은 MPM이 가리키는 방향들에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, MPM이 수평 방향을 가리킨다면 현재 블록의 예측방향을 표시할 때, 수평 방향을 제외한 나머지 방향들을 비트열로 표시한다. 그러나 복수개의 MPM을 사용하는 경우, MPM의 갯수가 충분히 많아서 현재 블록의 인트라 예측 방향모드를 표현하기 위한 비트열을 사용하지 않고 MPM과 다르다는 표시자만 사용하여도 현재 블록의 인트라 예측 정보를 전송할 수 있는 경우가 있다. 그러나, 기존 비디오 코덱들의 인트라 예측 모드 부호화 방법에서는 상기의 경우를 고려하지 않은 부호화 방법을 사용하여 부호화가 효율적으로 이루어지지 않고 있다.

한가지 예를 들면, 기존의 비디오 코덱 기술들 중 특별한 경우에서는 현재 블록에 대하여 총 3가지(수평, 수직, DC) 인트라 예측 모드들을 사용하는데, 이때 2개의 MPM이 각각 수평과 수직방향을 나타낼 때, 현재 블록의 모드를 부호화하는 방법은 현재 블록의 예측 모드가 MPM 중 어느 하나와 같다는 정보를 전송하거나, 또는 현재 블록의 예측 모드가 2개의 MPM 중 어느 것과도 같지 않다는 정보를 부호화하는 방법이 있다. 현재 블록의 예측 모드가 2개의 MPM 중 어느 것과도 같지 않을 경우에는, 총 3개의 모드들 중에 이미 2개와 같지 않기 때문에, 현재 블록의 모드 정보를 별도로 부호화하지 않아도 당연히 그 인트라 모드를 알 수 있음에도 불구하고 현재 비디오 코덱에서는 현재 블록의 모드 정보를 추가로 부호화하고 있으므로 부호화 효율을 감소시키는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 도출된 하나 이상의 MPM에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 현재 인트라모드를 부호화하되 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치하지 않는 경우 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 현재 인트라모드를 부호화 및 복호화하는 데 주된 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재블록을 인트라예측하여 부호화하고 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 영상 부호화기; 및 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하고 하나 이상의 MPM에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 복호된 인트라모드 정보에 포함된 MPM 플래그로 판단하여 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 복호된 MPM 플래그가 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하고 상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 영상 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부; 및 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.

상기 예측모드 부호화부는, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속하지 않음을 나타내는 1비트의 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화할 수 있다.

상기 예측모드 부호화부는, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 잔여 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속하지 않음을 나타내는 1비트의 정보 및 상기 잔여 인트라모드 중에서 상기 현재블록의 인트라모드를 식별하는 추가적인 정보로 현재블록의 인트라모드를 부호화할 수 있다.

상기 예측모드 부호화부는, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속함을 나타내는 1비트의 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화할 수 있다.

상기 예측모드 부호화부는, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속함을 나타내는 1비트의 정보 및 상기 MPM 중에서 상기 현재블록의 인트라모드를 식별하는 추가적인 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화할 수 있다.

상기 예측모드 부호화부는, 상기 현재블록의 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호부; 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화부; 및 상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.

상기 예측모드 복호화부는, 상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드를 상기 현재블록의 인트라모드로 복원할 수 있다.

상기 예측정보 복호부는, 상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우, 상기 복호된 인트라모드 정보로부터 상기 MPM 중에서 현재블록의 인트라모드를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복원할 수 있다.

상기 예측모드 복호화부는, 상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 MPM을 상기 현재블록의 인트라모드로 설정할 수 있다.

상기 예측모드 복호화부는, 상기 MPM에 속하는 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 상기 복호된 인트라모드 정보로부터 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복원할 수 있다.

상기 예측모드 복호화부는, 상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우, 상기 복호된 인트라모드 정보로부터 상기 MPM 중에서 상기 현재블록의 인트라모드를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복원할 수 있다.

상기 예측모드 복호화부는, 추가적인 정보를 추출하여 식별된 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 상기 복호된 인트라모드 정보로부터 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복원할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 현재블록을 인트라예측하여 부호화하고 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 영상 부호화단계; 및 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하고 하나 이상의 MPM에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 복호된 인트라모드 정보에 포함된 MPM 플래그로 판단하여 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 복호된 MPM 플래그가 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하고 상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 영상 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계; 및 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호단계; 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화단계; 및 상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 하나 이상의 MPM에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 현재 인트라모드를 부호화하되 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치하지 않는 경우 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 현재 인트라모드를 부호화 및 복호화하는 효과가 있다.

도 1은 인트라 예측 모드의 33가지 방향을 예시한 도면이다.
도 2는 예측 블록 크기에 따라 적용 가능한 예측모드 수를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 인트라예측 부호화부(310)를 예시한 도면이다.
도 5는 현재블록 및 주변블록의 위치와 주변블록의 인트라 모드를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 추가의 실시 예로써, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 총 4개(I_1, I_2, I_3, I_4)로 고려하는 경우를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측모드 부호화부(320)에서 현재 인트라 모드를 부호화하는 순서도를 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 9는 인트라예측 복호화부(830)의 구성을 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측모드 복호화부(820)에서 현재 인트라 모드를 추출하는 순서도를 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법의 순서를 예시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법의 순서를 예시한 도면이다.

이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 단말기(Wireless Terminal), 스마트폰(Smart Phone), TV 등과 같은 사용자 단말기이거나 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하거나 복호화하거나 부호화 또는 복호화를 위해 인터 또는 인트라 예측하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미할 수 있다.

또한, 영상 부호화 장치에 의해 비트스트림으로 부호화된 영상은 실시간 또는 비실시간으로 인터넷, 근거리 무선 통신망, 무선랜망, 와이브로망, 이동통신망 등의 유무선 통신망 등을 통하거나 케이블, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 통신 인터페이스를 통해 영상 복호화 장치로 전송되어 영상 복호화 장치에서 복호화되어 영상으로 복원되고 재생될 수 있다.

통상적으로 동영상은 일련의 픽처(Picture)로 구성될 수 있으며, 각 픽처들은 프레임 또는 블록(Block)과 같은 소정의 영역으로 분할될 수 있다. 영상의 영역이 블록으로 분할되는 경우에는 분할된 블록은 부호화 방법에 따라 크게 인트라 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류될 수 있다. 인트라 블록은 인트라 예측 부호화(Intra Prediction Coding) 방식을 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인트라 예측 부호화란 현재 부호화를 수행하는 현재 픽처 내에서 이전에 부호화되고 복호화되어 복원된 블록들의 화소를 이용하여 현재 블록의 화소를 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록의 화소와의 차분값을 부호화하는 방식이다. 인터 블록은 인터 예측 부호화(Inter Prediction Coding)를 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인터 예측 부호화란 하나 이상의 과거 픽처 또는 미래 픽처를 참조하여 현재 픽처 내의 현재 블록을 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록과의 차분값을 부호화하는 방식이다. 여기서, 현재 픽처를 부호화하거나 복호화하는데 참조되는 프레임을 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(300)는 영상을 부호화하는 장치로서, 인트라예측 부호화부(310) 및 예측모드 부호화부(320)를 포함한다.

인트라예측 부호화부(310)는 현재블록을 인트라예측하여 부호화한다.

예측모드 부호화부(320)는 도출된 하나 이상의 MPM에 현재블록의 인트라모드(즉, 현재 인트라모드)가 포함되는지 여부에 따라 현재 인트라모드를 부호화하되 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 현재 인트라모드를 부호화한다.

도 4는 인트라예측 부호화부(310)를 예시한 도면이다.

인트라예측 부호화부(310)는 도 4에 도시한 바와 같이, 예측부(410), 감산부(420), 변환부(430), 양자화부(440), 역양자화부(450), 역변환부(460), 가산부(470), 비트스트림 생성부(480), 디블록킹필터(490) 및 메모리(492)를 포함하여 구성될 수 있다. 위의 구성 중 일부는 반드시 포함되지 않을 수 있으며, 구현에 따라 일부 또는 전부가 선택적으로 포함될 수 있다.

부호화하고자 하는 입력 영상은 블록(Block) 단위로 입력이 될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서, 블록은 M×N 형태일 수 있으며 M과 N은 다양한 크기를 가질 수 있으며, M과 N이 동일하거나 다를 수 있다.

예측부(410)는 영상에서 현재 부호화하고자 하는 대상 블록을 인트라 예측 또는 인터 예측 방식을 사용하여 예측하여 예측블록을 생성한다. 즉, 예측부(410)는 인트라 예측을 하는 경우, 영상에서 부호화하고자 하는 대상 블록의 각 화소의 화소값(Pixel Value)을 결정된 최적의 예측 모드(Prediction Mode)에 따라 예측하여 예측된 각 화소의 예측 화소값(Predicted Pixel Value)을 갖는 예측 블록(Predicted Block)을 생성한다. 여기서, 최적의 예측 모드란 인트라 예측을 위한 다양한 인트라 예측 모드(예를 들어, H.264/AVC에서는 인트라 8×8 예측과 인트라 4×4 예측 각각에서의 9 가지의 예측 모드와 인트라 16×16 예측에서의 4 가지의 예측 모드) 중 부호화 비용이 최소인 예측 모드가 결정될 수 있다.

예를 들어, H.264/AVC의 인트라 4×4 예측에는, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드, DC(Direct Current)모드, 대각선 왼쪽(Diagonal down-left) 모드, 대각선 오른쪽(Diagonal down-right), 수직 오른쪽(Vertical-right)모드, 수평 아래쪽(Horizontal-down) 모드, 수직 왼쪽(Vertical-left) 및 수평 위쪽(Horizontal-up) 모드를 포함하는 9 가지의 예측 모드가 있다.

따라서, 전체 인트라 모드 중에서 어느 하나가 선택되어 예측이 이루어지는 경우 선택된 현재 인트라 모드는 예측모드 부호화부(320)로 전송되어 현재 인트라 모드 부호화를 수행한다.

감산부(420)는 부호화할 대상 블록(즉, 현재 블록)에서 예측 블록을 감산하여 잔차 블록(Residual Block)을 생성한다. 즉, 감산부(420)는 부호화하고자 하는 대상 블록의 각 화소의 화소값과 예측부(410)에서 예측한 예측 블록의 각 화소의 예측 화소값의 차이를 계산하여 블록 형태의 잔차 신호(Residual Signal)를 포함하는 잔차 블록을 생성한다.

변환부(430)는 잔차 블록을 주파수 영역으로 변환하여 잔차 블록의 각 화소값을 주파수 계수로 변환한다. 여기서, 변환부(430)는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 기반 변환(DCT based Transform: Discrete Cosine Transform Based Transform) 등과 같은 공간축의 화상 신호를 주파수축으로 변환하는 다양한 변환 기법을 이용하여 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있는데, 주파수 영역으로 변환된 잔차 신호가 주파수 계수가 된다.

양자화부(440)는 변환부(430)에 의해 주파수 영역으로 변환된 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 양자화(Quantization)한다. 여기서, 양자화부(440)는 변환된 주파수 계수 블록을 데드존 균일 경계 양자화(DZUTQ: Dead Zone Uniform Threshold Quantization, 이하 'DZUTQ'라 칭함), 양자화 가중치 매트릭스(Quantization Weighted Matrix) 또는 이를 개량한 양자화 기법 등을 사용하여 양자화할 수 있다.

비트스트림 생성부(480)는 양자화 주파수 계수열을 엔트로피 부호화(Entropy Coding) 기법 등을 이용하여 부호화함으로써 비트스트림을 출력한다. 이러한 부호화 기술로서는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 다양한 부호화 기술을 사용할 수 있을 것이다.

또한, 비트스트림 생성부(480)는 양자화 주파수 계수들을 부호화한 비트열뿐만 아니라 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 다양한 정보들을 부호화 데이터에 포함시킬 수 있다. 즉, 부호화 데이터는 부호화된 블록 형태(CBP: Coded Block Pattern), 델타 양자화 계수(Delta Quantization Parameter) 및 양자화 주파수계수가 부호화 된 비트열 및 예측에 필요한 정보를 위한 비트열 등을 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(300)는 예측모드 부호화부(320)에서 수행하는 현재 인트라 모드를 부호화하는 기능을 비트스트림 생성부(480)의 기능과 일체로 구성하여 비트스트림 생성부(480)에서 수행하도록 할 수도 있다.

역양자화부(450)는 양자화부(440)에 의해 양자화된 주파수변환블록을 역양자화(Inverse Quantization)한다. 즉, 역양자화부(450)는 양자화된 주파수변환 블록의 양자화 주파수 계수들을 역양자화하여 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성한다.

역변환부(460)는 역양자화부(450)에 의해 역양자화된 주파수변환블록을 역변환(Inverse Transform)한다. 즉, 역변환부(460)는 역양자화부(450)에 의해 복원된 주파수변환블록의 주파수 계수들을 역변환하여 화소값을 갖는 잔차 블록 즉, 복원된 잔차 블록을 생성한다. 여기서, 역변환부(460)는 변환부(430)에서 사용한 변환한 방식을 역으로 사용하여 역변환할 수 있다.

가산부(470)는 예측부(410)에서 예측된 예측 블록과 역변환부(460)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 대상 블록인 현재블록을 복원한다. 복원된 대상 블록은 디블록킹필터(490)를 거칠 수 있는데, 디블록킹필터(490)는 복원된 현재 블록을 디블록킹 필터링하여 블록 왜곡 등을 제거하며, 메모리(492)는 디블록킹 필터링한 현재 블록을 저장하여 대상 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록을 부호화할 때 참조 픽처로서 사용될 수 있다.

도 5는 현재블록 및 주변블록의 위치와 주변블록의 인트라 모드를 예시한 도면이다.

본 발명의 예측모드 부호화부(320)는 현재 인트라 예측 모드를 부호화함에 있어서, 하나 이상의 MPM을 사용하는 경우, 하나 이상의 MPM을 사용함으로써 현재 블록의 인트라 예측 모드를 추가로 부호화할 필요가 없을 경우, 현재 블록의 예측 방향 정보를 부호화하지 않는 방법을 제안한다.

기존 방법의 문제점을 해결하기 위한 예로 도 5를 이용해서 설명한다. 현재블록의 인트라 예측 방향을 총 3개의 방향(I_1, I_2, I_3)에 대해서 고려하고 현재블록의 죄측블록의 인트라모드와 현재블록의 상측블록의 인트라모드를 MPM으로 설정한 경우, 도 5에서와 같이 현재 블록의 윗 블록의 인트라 예측 방향이 I_1이고, 현재 블록의 왼쪽 블록의 예측 방향이 I_2라면, MPM_1은 I_1이 되고, MPM_2는 I_2가 된다. 도 5에서 현재 블록의 인트라 예측 방향이 I_3인 경우, 현재 블록의 예측 방향이 2개의 MPM들 중 어느 것과도 같지 않으므로 예측모드 부호화부(320)는 현재 인트라 모드가 어느 하나의 MPM과도 같지 않음을 표현하는 표시자(제1식별자)를 부호화하여 비트스트림으로 발생하여 복호화 장치로 전송한다. 이 경우 MPM 이외의 모드는 I_3 하나 밖에 남지 않으므로 예측모드 부호화부(320)는 현재 인트라 모드가 어느 하나의 MPM과도 같지 않음을 표현하는 표시자 이외에 현재 블록의 예측 방향 I_3를 표현하는 정보는 추가로 부호화하지 않는다.

도 5에서, 만일, 현재 인트라모드가 I_1(또는 I_2)인 경우, 예측모드 부호화부(320)는 현재 인트라 모드가 어느 MPM과 같음을 표현하는 표시자(제1식별자)를 부호화하여 비트스트림으로 발생하여 복호화 장치로 전송하고, 어느 MPM이 현재 인트라모드와 일치하는지 여부를 나타내는 식별자(제2식별자)를 추가로 부호화한다. 만일, 도 5와 같은 인트라모드의 구성이 아니라, MPM_1과 MPM_2 및 현재 인트라모드가 모두 같다면(즉, MPM에 포함되는 인트라모드의 갯수가 1인 경우) 현재 인트라 모드가 어느 MPM과 같음을 표현하는 표시자(제1식별자)를 부호화하여 비트스트림으로 발생하여 복호화 장치로 전송하고 추가적인 제2식별자는 부호화할 필요가 없다. 즉, 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치하고 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우(실질적으로는 현재블록의 인트라모드가 모든 MPM과 일치하는 경우임), 현재블록의 인트라모드가 MPM에 속함을 나타내는 1비트의 정보로 현재블록의 인트라모드를 부호화할 수 있다.

현재 블록의 인트라 예측 모드를 총 4개(I_1, I_2, I_3, I_4)로 고려하고 I_3과 I_4의 모드는 묶어서 표현하는 경우, 도 5와 같은 예측모드를 갖는 경우의 예측 모드를 부호화할 때 I_1을 나타내는 비트열, I_2를 나타내는 비트열, I_3 또는 I_4임을 나타내는 비트열로 각 모드를 표현할 수 있다. 따라서, 현재블록의 인트라 모드가 I_3 또는 I_4인 경우에는 현재 인트라 모드가 어느 하나의 MPM과도 같지 않음을 표현하는 표시자(제1식별자)를 부호화하여 비트스트림으로 발생(MPM_1 = I_1, MPM_2 = I_2이므로)한다. 여기서 표시자에 포함되는 정보에 현재 블록의 모드가 I_3인지 또는 I_4인지에 대하여 구별하는 정보는 없으며, 추가의 1비트 식별자(제2식별자)를 사용하여 I_3인지 또는 I_4인지를 구별할 수 있다. 즉, 현재블록의 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 이용하여 현재블록의 인트라모드를 부호화한다.

이와 같이 고려하는 전체 인트라 모드 정보는 총 4개이지만 I_3과 I_4가 묶여서 부호화되기 때문에 3개의 모드를 고려하는 것과 같게 되며, 다수개의 모드가 묶여서 표현된 인트라모드들(예컨대, I_3 및 I_4))은 그들 중에서 하나를 식별하는 경우에는 그 구분자로서 제2식별자를 사용한다.

이를 도식적으로 표현하면 도 5와 같이, 현재 블록의 윗 블록의 예측 모드가 I_1이고, 현재 블록의 왼쪽 블록의 예측 모드가 I_2일 경우, MPM_1은 I_1이 되고, MPM_2는 I_2가 된다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 I_3 또는 I_4일 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 복수개의 MPM들 중에 어느 것과도 같지 않다는 표시자(제1식별자)를 전송하고, 현재 블록의 예측 모드가 I_3인지 아니면 I_4인지를 구분하는 비트(제2식별자)를 추가로 전송한다.

도 6은 본 발명의 추가의 실시 예로써, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 총 4개(I_1, I_2, I_3, I_4)로 고려하는 경우를 예시한 도면이다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예로써, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 총 4개(I_1, I_2, I_3, I_4)로 고려하고, I_3과 I_4의 모드는 묶어서 표현하는 경우 블록들이 도 6과 같은 모드로 예측된 경우를 생각해보자. 도 6과 같이 현재 블록의 윗 블록이 I_4 모드로 인트라 예측되었고, 현재 블록의 왼편 블록이 I_2 모드로 인트라 예측되었을 경우, I_3과 I_4는 묶여져서 표시되는 모드들이므로, MPM_1은 I_3 또는 I_4임을 의미하게 표현될 수 있다. 이때, 묶여서 표현되는 모드(I_3 및 I_4)를 갖는 MPM_1을 I_3으로 표시하는 것으로 정하는가 I_4로 표시하는 것으로 정하는지 여부가 미리 정해질 수 있다. 본 실시예에서는 묶여서 표현되는 I_3 또는 I_4를 갖는 MPM_1의 표시를 I_3으로 정하는 것으로 가정하고 설명한다.

한편, 도 6에서 MPM_2는 I_2로 정해진다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드(즉, I_1)가 MPM들 중 어느 것과도 일치하지 않으므로, 예측모드 부호화부(320)는 MPM들 중 어느 하나와도 일치하지 않는다는 표시자(제1식별자)를 전송한다. 이 경우, 제1식별자에 의하여 특정되는 인트라 모드는 I_1 하나밖에 남지 않으므로 추가적인 인트라 예측모드에 대한 정보는 전송하지 않는다. 만일, 도 6과는 달리 현재 블록의 인트라 예측 모드가 I_1이 아니라 I_3이거나 I_4인 경우에는, 현재 인트라모드를 부호화하기 위하여 어느 하나의 MPM과 같음을 표현하는 표시자(제1식별자)를 부호화하여 비트스트림으로 발생하고, 어느 MPM이 현재 인트라모드와 일치하는지 여부를 나타내는 식별자(제2식별자, 즉, 윗 블록의 인트라모드와 일치함을 나타내는 정보)를 추가로 부호화한다. 또한, 윗 블록의 인트라모드가 묶어서 표현되는 모드이므로 묶여서 표현되는 모드 중에서 어느 모드(즉, I_3, I_4 중에서 하나)가 현재 인트라모드인지를 나타내는 추가적인 식별자(제3식별자)를 전송한다.

본 발명의 실시예에서 설명하는 MPM할당 번호는 예시에 의한 것으로서 이러한 예시가 발명을 한정하지 않는다. 본 발명의 실시예에서 I_3과 I_4를 묶어서 표현하는 경우를 설명한 것은 실시 예를 설명한 것으로써, 묶어서 표현되는 방향 모드들의 개수 및 종류를 제한하지는 않는다. 또한 적용되는 MPM의 대상은 본 실시예에서 설명된 바와 같이 현재블록의 상측블록의 인트라모드와 좌측블록의 인트라모드에 한정되지 않으며, 다양한 블록의 인트라 모드를 MPM의 집합으로 설정될 수 있다. 예를 들어 현재블록의 주변블록의 인접한 좌측블록 및/또는 상측블록의 인트라 모드 등 다양한 블록을 전체 MPM의 대상으로 추출할 수 있다. 따라서, MPM은 현재블록의 주변블록 중 어느 하나의 블록의 인트라 모드를 사용하거나 그 적용 대상을 정의함에 따라서 2개 또는 3개 이상일 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측모드 부호화부(320)에서 현재 인트라 모드를 부호화하는 순서도를 예시한 도면이다.

예측부(410)에 의해 현재블록의 인트라 예측모드가 결정된 후 인트라예측 부호화부(310)는 MPM을 도출한다(S701). MPM은 영상 복호화 장치와 약속된 블록집합의 인트라 모드를 사용하며 현재블록의 상측 블록, 좌측블록의 인트라 모드를 MPM으로 도출할 수도 있고, 다른 블록의 집합에 대한 각 블록의 인트라 모드를 MPM으로 도출할 수도 있는 등 다양한 대상의 블록의 인트라 모드를 MPM으로 설정할 수 도 있으며, 이외에도 다양한 블록을 대상으로 MPM을 도출할 수 있다.

MPM을 도출한 후 현재 인트라모드가 MPM 중에서 어느 하나와 일치하는지 여부를 확인한다(S702). 만일, 현재 인트라모드가 MPM 중 어느 하나와 일치하면 현재 인트라 모드가 MPM 중에서 어느 하나와 일치함을 의미하는 MPM 플래그(MPM_flag, 예컨대 바이너리 1을 할당)를 설정하여 부호화(S703)한 후, MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수가 1보다 큰지 여부를 확인한다(S704). 만일, MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수가 1이면 현재 인트라 모드에 대한 더 이상의 부호화 과정은 생략하고, MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수가 2 이상이면 MPM_index(MPM의 인트라 모드 중에서 현재 인트라 모드와 일치하는 MPM을 식별하는 정보)를 부호화한다. 예를 들어, MPM 중에서 현재블록의 좌측블록의 인트라 모드가 현재블록의 인트라모드와 일치하면 MPM_index는 현재블록의 좌측블록을 의미하는 정보를 생성한다.

만일, 현재 인트라모드가 MPM 중 어느 하나와 일치하는지 여부를 확인(S702)한 결과 현재 인트라모드가 MPM에 포함되지 않는 경우에는 현재 인트라 모드가 MPM 중에서 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 MPM_flag(예컨대 바이너리 0을 할당)를 설정하여 부호화(S706)한 후, 전체 인트라모드의 갯수에서 MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수를 뺀 결과가 1인지 여부를 확인한다(S707). 만일, 전체 인트라모드의 갯수에서 MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수를 뺀 결과가 1이면 현재 인트라 모드에 대한 더 이상의 부호화 과정은 생략하고, 전체 인트라모드의 갯수에서 MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수를 뺀 결과가 1보다 크면 전체 인트라 모드 중에서 MPM을 제외한 나머지 인트라 모드에 대하여 현재 인트라 모드를 식별하는 정보를 부호화한다(S708).

도 7의 순서도에서는, 앞의 실시 예들에서 설명한 2가지 이상의 모드들을 묶어서 표현하는 경우에 묶인 모드들을 구분하는 구분자를 부호화하는 과정은 생략되었다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)는 예측정보 복호부(810), 예측모드 복호화부(820) 및 인트라예측 복호화부(830)를 포함한다.

예측정보 복호부(810)는 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호한다.

예측모드 복호화부(820)는 도출된 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드(즉, 현재 인트라모드)가 포함되는지 여부를 복호된 MPM 플래그로 판단하여 현재 인트라모드를 복호하되, MPM 플래그의 의미가 현재 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 현재 인트라모드를 추출한다.

예측모드 복호화부(820)는, MPM 플래그의 의미가 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하고 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, MPM에 속하지 않은 인트라모드를 상기 현재블록의 인트라모드로 복원한다. 만일, MPM 플래그의 의미가 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하고 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우에는, 복호된 인트라모드 정보로부터 해당 MPM의 위치에 대한 추가적인 정보를 추출하여 해당 MPM으로부터 현재블록의 인트라모드를 식별한다. 이와 같이 여러 MPM 중에서 현재블록의 인트라모드를 식별하는 추가적인 정보를 이용함으로써 추출하여 현재블록의 인트라모드를 식별할 수 있다.

예측모드 복호화부(820)는, MPM 플래그의 의미가 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하고 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, MPM을 현재블록의 인트라모드로 설정한다. 만일, MPM에 속하는 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우에는 복호된 인트라모드 정보로부터 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 현재블록의 인트라모드를 복원한다.

예측모드 복호화부(820)는, MPM 플래그의 의미가 현재블록의 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하고, MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우에는, 여러 MPM 중에서 현재블록의 인트라모드를 식별하기 위하여 복호된 인트라모드 정보로부터 MPM 중에서 현재블록의 인트라모드를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 현재블록의 인트라모드를 복원한다. 만일, 식별된 현재블록의 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우에는, 복호된 인트라모드 정보로부터 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 현재블록의 인트라모드를 복원한다.

인트라예측 복호화부(830)는 추출된 현재 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원한다.

도 9는 인트라예측 복호화부(830)의 구성을 예시한 도면이다.

인트라예측 복호화부(830)는 도 9에 도시한 바와 같이, 비트스트림 복호부(910), 역양자화부(920), 역변환부(930), 예측부(950), 가산부(960), 디블록킹필터(970) 및 메모리(980)를 포함하여 구성될 수 있다.

비트스트림 복호부(910)는 비트스트림을 복호하여 양자화 주파수 계수열을 추출하고 양자화 주파수 계수열을 역스캐닝하여 양자화된 주파수 계수블록을 생성한다.

역양자화부(920)는 양자화된 주파수 계수블록을 역양자화하여 주파수 계수블록을 생성하고, 역변환부(930)는 주파수 계수블록을 역변환하여 잔차블록을 복원한다.

역양자화부(920)와 역변환부(930)는 도 4를 통해 전술한 역양자화부(450)와 역변환부(460)와 각각 동일 또는 유사한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.

예측부(950)는 예측모드 복호화부(820)에서 추출한 현재 인트라 모드에 대한 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다.

가산부(960)는 예측부(950)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(930)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 복원된 현재 블록은 디블로킹 필터부(970)에 의해 디블로킹 필터링된 후, 메모리(980)에 저장되어 대상 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록을 복원할 때 참조 픽처로서 사용될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측모드 복호화부(820)에서 현재 인트라 모드를 추출하는 순서도를 예시한 도면이다.

예측모드 복호화부(820)는 MPM을 도출한다(S1001). MPM은 영상 부호화 장치와 약속된 블록집합의 인트라 모드를 사용하며 현재블록의 상측 블록, 좌측블록의 인트라 모드를 MPM으로 도출할 수도 있고, 다른 블록의 집합에 대한 각 블록의 인트라 모드를 MPM으로 도출할 수도 있는 등 다양한 대상의 블록의 인트라 모드를 MPM으로 설정할 수 있다.

MPM이 도출된 후 예측모드 복호화부(820)는 복호된 인트라 모드 정보에 포함된 MPM 플래그(MPM_flag, 예컨대 1 또는 0의 이진 정보))를 추출한다(S1002).

예측모드 복호화부(820)는 MPM 플래그가 1인지 여부(예컨대, 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하는 여부)를 확인한다(S1003).

MPM 플래그의 의미가 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하는 경우, 예측모드 복호화부(820)는 MPM에 포함되는 인트라모드의 갯수가 1보다 큰지 여부를 확인한다(S1004). 만일 MPM에 포함되는 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우에는 복수의 MPM 중에서 어느 하나가 현재 인트라 모드가 되므로, 복호된 인트라 모드 정보에 포함된 MPM_index(여기서는 MPM의 인트라 모드 중에서 현재 인트라 모드와 일치하는 MPM을 식별하는 정보)를 복호하여 현재 인트라 모드를 추출한다(S1005). 예를 들어, MPM_index의 의미가 현재블록의 좌측블록을 의미하는 경우 현재블록의 좌측블록의 인트라 모드를 현재 인트라모드로 설정한다. 만일, MPM에 포함된 인트라 모드의 갯수가 1이면 복호된 인트라 모드 정보에 대한 더 이상의 복호는 생략하고, MPM에 포함된 하나의 인트라 모드가 현재 인트라 모드가 된다.

MPM 플래그의 의미가 현재 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 예측모드 복호화부(820)는 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인지 여부를 확인한다(S1006). 만일 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우에는 MPM에 속하지 않은 인트라모드를 현재 인트라모드로 설정한다(S1007). 또한, 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1보다 큰 경우에는, 예측정보 복호부(810)에 의해 복호된 인트라모드 정보를 추가적으로 복호하여 MPM 중에서 현재 인트라모드를 식별하는 정보를 추출하여 현재 인트라모드를 복원한다(S1008).

도 10의 순서도에서는, 앞의 실시 예들에서 설명한 2가지 이상의 모드들을 묶어서 표현하는 경우에 묶인 모드들을 구분하는 구분자를 복호화하는 과정은 생략되었다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 도 3의 영상 부호화 장치(300)의 비트스트림 출력단을 도 8의 영상 복호화 장치(800)의 비트스트림 입력단에 연결함으로써 구현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재 인트라모드로 현재블록을 인트라예측하여 부호화하고 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재 인트라모드를 부호화하되 상기 현재 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 부호화하는 영상 부호화기 및 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하고 하나 이상의 MPM에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부를 복호된 인트라모드 정보에 포함된 MPM 플래그로 판단하여 현재 인트라모드를 복호하되, 복호된 MPM 플래그가 현재 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 추출하고 상기 추출된 현재 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 영상 복호화기를 포함한다.

여기서 영상 부호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(300)로 구현 가능하며, 영상 복호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)로 구현 가능하다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법의 순서를 예시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 인트라모드로 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계(S1110) 및 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재 인트라모드를 부호화하되 상기 현재 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화단계(S1120)를 포함한다.

여기서 인트라예측 부호화단계(S11101)는 인트라예측 부호화부(310)의 동작에, 예측모드 부호화단계(S1120)는 예측모드 부호화(320)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법의 순서를 예시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호단계(S1210), 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화단계(S1220) 및 상기 추출된 현재 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계(S1230)를 포함한다.

여기서, 예측정보 복호단계(S1210)는 예측정보 복호부(810)의 동작에, 예측모드 복호화단계(S1220)는 예측모드 복호화부(820)의 동작에, 인트라예측 복호화단계(S1230)의 동작은 인트라예측 복호화부(830)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 결합하여 구현함으로써 실현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 현재 인트라모드로 현재블록을 인트라예측하여 부호화하고 하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재 인트라모드를 부호화하되 상기 현재 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 부호화하는 영상 부호화단계 및 비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하고 하나 이상의 MPM에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부를 복호된 인트라모드 정보에 포함된 MPM 플래그로 판단하여 현재 인트라모드를 복호하되, 복호된 MPM 플래그가 현재 인트라모드가 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재 인트라모드를 추출하고 상기 추출된 현재 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 영상 복호화단계를 포함한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 하나 이상의 MPM에 현재 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 현재 인트라모드를 부호화하되 현재 인트라모드가 MPM 중의 하나와 일치하지 않는 경우 전체 인트라모드 중에서 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 현재 인트라모드를 부호화 및 복호화하는 효과가 있어 매우 유용한 발명이다.

Claims (21)

1. 삭제
2. 영상을 부호화하는 장치에 있어서,
   현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부; 및
   하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화부
   를 포함하고,
   상기 예측모드 부호화부는, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속하지 않음을 나타내는 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 영상을 부호화하는 장치에 있어서,
   현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부; 및
   하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화부
   를 포함하고,
   상기 예측모드 부호화부는,
   상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속함을 나타내는 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
   
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서,
   상기 예측모드 부호화부는,
   상기 현재블록의 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
   
8. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,
   비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호부;
   하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화부; 및
   상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화부
   를 포함하고,
   상기 예측모드 복호화부는, 상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드를 상기 현재블록의 인트라모드로 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,
    비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호부;
    하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화부; 및
    상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화부
    를 포함하고,
    상기 예측모드 복호화부는,
    상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 MPM을 상기 현재블록의 인트라모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 예측모드 복호화부는,
    상기 MPM에 속하는 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 상기 복호된 인트라모드 정보로부터 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    
13. 삭제
14. 제 11항에 있어서,
    상기 예측모드 복호화부는,
    추가적인 정보를 추출하여 식별된 인트라모드가 복수개의 인트라모드를 묶어서 표현한 모드인 경우, 상기 복호된 인트라모드 정보로부터 묶어서 표현되는 복수개의 인트라모드 중에서 하나를 식별하는 추가적인 정보를 추출하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    
15. 삭제
16. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,
    현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계; 및
    하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화단계
    를 포함하고,
    상기 예측모드 부호화단계는,
    상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속하지 않음을 나타내는 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
    
17. 삭제
18. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,
    현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계; 및
    하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 상기 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부에 따라 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하되 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 예측모드 부호화단계
    를 포함하고,
    상기 예측모드 부호화단계는,
    상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM에 속함을 나타내는 정보로 상기 현재블록의 인트라모드를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
    
19. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호단계;
    하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화단계; 및
    상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계
    를 포함하고,
    상기 예측모드 복호화단계는,
    상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하고 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드를 상기 현재블록의 인트라모드로 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
    
20. 삭제
21. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 MPM 플래그를 포함하는 인트라모드 정보를 복호하는 예측정보 복호단계;
    하나 이상의 MPM(Most Probable Mode)에 현재블록의 인트라모드가 포함되는지 여부를 상기 MPM 플래그로 판단하여 상기 현재블록의 인트라모드를 복호하되, 상기 MPM 플래그가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 어느 하나와도 일치하지 않음을 의미하는 경우, 전체 인트라모드 중에서 상기 MPM에 속하지 않은 인트라모드의 갯수를 고려하여 상기 현재블록의 인트라모드를 추출하는 예측모드 복호화단계; 및
    상기 추출된 현재블록의 인트라모드를 이용하여 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계
    를 포함하고,
    상기 예측모드 복호화단계는,
    상기 MPM 플래그의 의미가 상기 현재블록의 인트라모드가 상기 MPM 중의 하나와 일치함을 의미하고 상기 MPM에 속하는 인트라모드의 갯수가 1인 경우, 상기 MPM을 상기 현재 인트라모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
    

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