KR101375667B1 - 영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이전에 부호화된 후 복원된 고화질의 키픽처 및 이전에 부호화된 후 복원된 이전 픽처를 선택적으로 이용하여 픽처 그룹 내의 픽처들의 움직임 예측 및 보상을 수행하는 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은 작은 양자화 계수를 이용하여 양자화 에러에 의한 손실을 감소시킴으로써 고화질로 부호화된 후 복원된 키픽처를 제 1 저장부에 저장하고 이전에 부호화된 후 복원된 이전 참조 픽처를 제 2 저장부에 저장한 후, 픽처 그룹 내의 픽처를 부호화할 때 제 1 저장부에 저장된 키픽처와 제 2 저장부에 저장된 이전 픽처를 선택적으로 이용하여 움직임 예측 및 보상을 수행함으로써 영상의 예측 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020080045481
I 픽처, P 픽처, 움직임 예측, 움직임 보상

Description

영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for Video encoding and decoding}
본 발명은 영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이전에 부호화된 후 복원된 고화질의 키픽처 및 이전에 부호화된 후 복원된 이전 픽처를 선택적으로 이용하여 픽처 그룹(Group Of Picture) 내의 픽처들의 움직임 예측 및 보상을 수행함으로써 영상의 예측 효율을 향상시키는 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
동영상 부호화시에는 영상 시퀀스 내의 공간적 중복성 및 시간적 중복성(redundancy)를 제거함으로써 압축이 행해진다. 시간적 중복성을 제거하기 위해서는 현재 부호화되는 픽처의 전방 또는 후방에 위치한 다른 픽처를 참조 픽처로 이용하여 현재 부호화되는 픽처의 영역과 유사한 참조 픽처의 영역을 검색하고, 현재 부호화되는 픽처와 참조 픽처의 대응되는 영역 사이의 움직임 양을 검출하며, 이 움직임 양에 기초하여 움직임 보상 처리를 수행하여 얻어지는 예측 영상과 현재 부호화되는 영상 사이의 오차값(residual)을 부호화하게 된다.
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC(Advance Video Coding) 등의 동영상 표 준안에서는 영상 시퀀스 내의 각 픽처를 예측 부호화 방식에 따라서 I 픽처, P 픽처, B 픽처로 구분한다. I 픽처는 픽처간의 예측 부호화를 수행하지 않고 픽처 내의 정보만을 이용하여 부호화되는 픽처를 의미하며, P 픽처는 현재 부호화되는 픽처의 전방 또는 후방에 위치하며 이미 처리가 완료된 1개의 픽처를 참조하여 예측 부호화되는 픽처를 의미하며, B 픽처는 현재 부호화되는 픽처의 전방 또는 후방에 위치하며 이미 처리가 완료된 2개의 픽처를 참조하여 예측 부호화되는 픽처를 의미한다.
일반적으로 영상 시퀀스 내의 각 픽처는 소정 개수의 픽처들로 구성된 픽처 그룹(Group Of Picture, 이하 "GOP"라 함)으로 분류되고, 각 픽처 그룹 내의 픽처는 코딩 순서에 따라 첫 픽처는 I 픽처로, 픽처 그룹 내의 나머지 픽처는 P 픽처 또는 B 픽처로 부호화된다. 예를 들어, 하나의 픽처 그룹(GOP)이 7개의 픽처로 구성된다면, 픽처 그룹 내의 각 픽처들은 IPPPPPP 또는 IBBPBBP 형태로 부호화된다. IPPPPPP 형태로 부호화할 때, 첫 번째 I 픽처는 다른 픽처를 참조하지 않고 I 픽처 내의 정보만을 이용하여 인트라 예측 부호화되며, 다음의 P 픽처들은 부호화된 후 복원된 시간상으로 인접한 이전 픽처를 이용하여 부호화된다. IBBPBBP 형태의 경우, I 픽처와 P 픽처 사이의 B 픽처는 첫 번째 I 픽처와 네 번째 P 픽처의 두 개의 참조 픽처를 이용하여 양방향 예측 부호화되며, 네 번째 P 픽처와 일곱 번째 P 픽처 사이의 B 픽처는 네 번째 P 픽처와 일곱 번째 P 픽처의 두 개의 참조 픽처를 이용하여 양방향 예측 부호화된다.
이러한 IPPPPPP 또는 IBBPBBP 형태로 픽처 그룹 내의 픽처들을 부호화하는 경우에는 시간적으로 인접한 영상 사이에 상관도가 높을 확률이 커서 전체 비트레이트를 줄일 수는 있으나, 예측 에러가 누적되어 전체적으로 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)이 줄어들 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 픽처 그룹 내의 픽처들을 부호화할 때 바로 이전에 부호화된 후 복원된 참조 픽처 뿐만이 아니라 고화질의 키 픽처를 참조 픽처로 이용하여 움직임 예측 및 보상을 수행함으로써 영상의 예측 효율을 향상시키는 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 적어도 하나의 제 1 픽처를 고화질로 부호화하고 복원하여 제 1 저장부에 저장하는 단계; 상기 제 1 픽처 및 상기 제 1 픽처를 제외하고 부호화되는 현재 픽처의 이전에 부호화된 후 복원되어 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 예측 부호화하는 단계; 및 상기 현재 픽처의 다음에 부호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 예측 부호화된 현재 픽처를 복원하여 상기 제 2 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 고화질로 부호화된 후 복원된 적어도 하나의 제 1 픽처를 저장하는 제 1 저장부; 상기 제 1 픽처를 제외하고 현재 픽처의 이전에 부호화된 후 복원된 픽처인 제 2 픽처를 저장하는 제 2 저장부; 상기 픽처 그룹에 구비된 픽처들에 대한 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부; 및 상기 예측 부호화된 픽처들을 복원하는 복원부를 포함하며, 상기 예측 부호화부는 상기 현재 픽처의 부호화시에 상기 제 1 저장부에 저장된 상기 제 1 픽처 및 상기 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 예측 부호화하고, 상기 현재 픽처의 다음에 부호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 예측 부호화된 현재 픽처를 복원하여 상기 제 2 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 비트스트림에 구비된 부호화된 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 고화질의 제 1 픽처를 복호화하여 제 1 저장부에 저장하는 단계; 상기 제 1 픽처 및 상기 제 1 픽처를 제외하고 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화되어 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 복호화하는 단계; 및 상기 현재 픽처의 다음에 복호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 복호화된 현재 픽처를 상기 제 2 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 비트스트림에 구비된 부호화된 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 복호화된 고화질의 제 1 픽처를 저장하는 제 1 저장부; 상기 제 1 픽처를 제외하고 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화된 제 2 픽처를 저장하는 제 2 저장부; 및 상기 제 1 픽처 및 상기 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 복호화하는 복호화부를 포함하며, 상기 복호화부는 상기 현재 픽처의 다음에 복호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 복호화된 현재 픽처를 상기 제 2 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 부호화 방법 및 장치에 따르면, 고화질의 키 픽처와 이전에 부호화된 후 복원된 시간적으로 인접한 이전 픽처 중 하나를 참조 픽처로 이용함으로써 현재 픽처의 예측 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 영상 부호화 방법 및 장치에 따르면, 참조 픽처의 화질을 개선시킴으로써 이를 참조하여 예측 부호화되는 영상들의 화질 역시 향상되어 영상의 압축 성능이 개선될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 영상 부호화 방법 및 장치에 의하여 부호화되는 픽처 그룹의 실시예들을 나타낸 참조도이다. 도 1a 및 도 1b에서 Ia(a는 정수)는 전체 영상 시퀀스에서 (a+1)번째로 부호화되는 I 픽처를 나타내며, Pb(b는 정수)는 전체 영상 시퀀스에서 (b+1)번째로 부호화되는 P 픽처를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 하나의 픽처 그룹이 8개의 픽처들로 이루어진다고 가정할 때, 도 1a에 도시된 바와 같이 각 픽처 그룹(110,120)의 첫 번째 픽처(111,121)는 I 픽처로 부호화되고 I 픽처를 제외한 픽처 그룹(110,120) 내의 나머지 픽처들은 P 픽처로 부호화되거나, 도 1b에 도시된 바와 같이 각 픽처 그룹(130, 140) 중 첫 번째 픽처 그룹(130)의 첫 번째 픽처인 I0(131)만을 I 픽처로 부호화하고, 이후의 픽처 그룹의 첫 번째 픽처는 반드시 I 픽처로 부호화하지 않고 P 픽처로 부호화하는 형태로 분류될 수 있다. 예를 들어 도 1b에서 픽처 그 룹(140)의 첫 번째 픽처 P8은 이전 픽처 그룹(130)의 마지막 P 픽처(P7)를 참조하여 P 픽처로서 예측 부호화된다. 이하 설명되는 본 발명에 다른 영상 부호화 방법 및 장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 픽처 그룹 모두에 적용될 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 I 픽처와 P 픽처로 구성된 픽처 그룹을 중심으로 설명하지만, 본 발명은 B 픽처를 구비하는 픽처 그룹 내의 픽처들을 부호화할 때에도 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 영상 부호화 장치(200)는 예측 부호화부(210), 역변환 및 역양자화부(220), 가산부(225), 디블록킹 필터(226), 저장부(230) 및 엔트로피 코딩부(240)를 포함한다.
예측 부호화부(210)는 감산부(201), 인트라 예측부(202), 움직임 예측부(203), 움직임 보상부(204) 및 변환 및 양자화부(205)를 포함한다. 예측 부호화부(210)는 입력 영상을 소정 크기의 블록들로 분할하고, 분할된 각 블록에 대하여 인터 예측 또는 인트라 예측을 통해 예측 블록을 생성한다. 구체적으로, 움직임 예측부(203)는 이전에 부호화된 후 복원된 참조 픽처의 소정 탐색 범위 내에서 현재 블록과 유사한 영역을 가리키는 움직임 벡터를 생성하는 움직임 예측을 수행한다. 움직임 보상부(204)는 생성된 움직임 벡터가 가리키는 참조 픽처의 대응 영역 데이터를 획득하여 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 움직임 보상을 수행한다. 특히 본 발명에 따른 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 제 1 저장 부(231)에 저장된 제 1 픽처 및 제 2 저장부(232)에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 움직임 예측 및 보상을 수행하여 현재 픽처에 구비된 블록의 제 1 예측 블록 및 제 2 예측 블록을 생성하고, 이중 현재 블록과 오차값이 더 작은 예측 블록을 최종 예측 블록으로 결정한다. 이에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
인트라 예측부(216)는 현재 블록에 인접한 주변 블록의 데이터를 이용하여 예측 블록을 생성하는 인트라 예측을 수행한다.
감산부(201)는 현재 블록의 예측 블록과 원 영상 데이터를 감산한 레지듀얼을 생성하며, 변환 및 양자화부(205)는 레지듀얼을 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 레지듀얼을 양자화한다. 특히, 본 발명에 따른 변환 및 양자화부(205)는 키픽처, 즉 각 픽처 그룹 내의 첫 번째 픽처에 대한 레지듀얼을 양자화할 때 미리 설정된 양자화 계수보다 작은 양자화 계수를 적용하여 양자화를 수행함으로써 키픽처를 보다 고화질로 부호화한다. 예를 들어, 변환 및 양자화부(205)는 키픽처 내의 블록들을 양자화할 때 미리 설정된 양자화 계수를 QP라고 하면 QP-2 또는 QP-4와 같이 기 설정된 양자화 계수 QP보다 2단계 또는 4단계 작은 양자화 계수를 적용하여 키픽처 내의 블록들을 양자화함으로써 키픽처에 상대적으로 많은 비트를 할당하여 키픽처를 보다 고화질로 부호화한다.
엔트로피 코딩부(240)는 양자화된 영상 데이터에 대하여 가변 길이 부호화를 수행하여 비트스트림을 생성한다.
역변환 및 역양자화부(220)는 변환 및 양자화된 레지듀얼 데이터에 대한 역양자화 및 역변환을 수행하여 레지듀얼 데이터를 복원한다. 가산부(225)는 복원된 레지듀얼 데이터와 예측 데이터를 가산하여 현재 블록을 복원한다. 복원된 현재 블록은 디블록킹 필터(226)를 거쳐 저장부(230)에 저장되어 다음 블록의 참조 데이터로 이용된다.
저장부(230)는 키픽처인 제 1 픽처를 저장하는 제 1 저장부(231) 및 제 1 픽처를 제외한 이전에 부호화된 후 복원된 이전 픽처인 제 2 픽처를 저장하는 제 2 저장부(232)를 포함한다. 제 1 저장부(231)에 저장되는 제 1 픽처는 전술한 바와 같이 작은 양자화 계수를 적용하여 양자화된 후 복원된 키픽처로서 픽처 그룹의 첫 번째 픽처가 이에 해당된다. 제 1 픽처는 작은 양자화 계수를 적용하여 양자화된 후 복원되었기 때문에 양자화 에러에 의한 손실이 감소되어 상대적으로 고화질의 영상을 갖게 된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라서 도 1a 및 도 1b의 영상 시퀀스를 부호화할 때 제 1 저장부(231)에 저장되는 제 1 픽처 및 픽처 그룹 내의 각 픽처의 움직임 예측 및 보상시 이용되는 참조 픽처를 설명하기 위한 참조도이다.
도 3a를 참조하면, 도 1a에 도시된 바와 같은 영상 시퀀스를 부호화할 때, 먼저 첫 번째 픽처 그룹의 I 픽처(I0)는 다른 참조 픽처를 이용하지 않고 IO 픽처 내의 정보만을 이용하여 인트라 예측 부호화된 후 복원되어 제 1 저장부(231)에 저장된다. 이 때, 키픽처인 I0 픽처는 양자화시에 보다 작은 양자화 계수를 적용하여 양자화된 후 복원되기 때문에 양자화 에러에 의한 손실이 감소되어 고화질을 갖는다. 다음 P1 픽처는 제 1 저장부(231)에 저장된 I0 픽처를 이용하여 예측 부호화된다. 변환 및 양자화 과정을 거쳐서 부호화된 P1 픽처는 다시 역양자화 및 역 변환 과정을 거쳐 복원되고, 복원된 P1 픽처는 제 2 저장부(232)에 저장된다. 다음 P2 픽처는 제 1 저장부(231)에 저장된 I0 픽처 및 제 2 저장부(232)에 저장된 이전 픽처인 P1 픽처 중 하나를 이용하여 예측 부호화된다. 구체적으로, 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 P2 픽처의 부호화시에 P2 픽처를 소정 크기의 블록들로 분할하고, 제 1 저장부(231)에 저장된 I0 픽처의 소정 탐색 영역 범위 내에서 P2 픽처의 부호화되는 현재 블록에 대한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 제 1 예측 블록을 생성하고, 제 2 저장부(232)에 저장된 P1 픽처의 소정 탐색 영역 범위 내에서 P2 픽처의 부호화되는 현재 블록에 대한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 제 2 예측 블록을 생성한다. 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 제 1 예측 블록과 제 2 예측 블록 중 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록을 현재 블록의 최종 예측 블록으로 결정하여 출력한다. 최종 예측 블록과 입력 블록 사이의 차이값인 레지듀얼은 변환, 양자화 과정을 거쳐 부호화되며, 다시 역양자화 및 역변환을 거쳐 복원된 레지듀얼은 최종 예측 블록과 더하여져서 복원된다. 복원된 P2 픽처의 현재 블록은 제 2 저장부(232)에 저장된다. P2 픽처 내의 모든 블록에 대한 부호화 과정이 완료되면 제 2 저장부(232)에는 부호화된 후 복원된 P2 픽처가 저장된다. 유사하게 픽처 그룹 내에 구비된 나머지 P 픽처들(P3 내지 P7)은 제 1 저장부(231)에 저장된 I0 픽처 및 이전에 부호화된 후 복원되어 제 2 저장부(232)에 저장된 이전 P 픽처를 이용하여 예측 부호화된다.
도 3b를 참조하면, 도 1b에 도시된 바와 같은 영상 시퀀스를 부호화할 때에는 영상 시퀀스의 첫 번째 픽처인 I0 픽처를 제외하고 픽처 그룹의 첫 번째 픽처 그룹이 반드시 I 픽처로서 부호화될 필요가 없기 때문에 도시된 바와 같이 두 번째 픽처 그룹의 첫 번째 픽처인 키픽처(P8)은 이전 픽처 그룹의 마지막 픽처(P7)을 이용하여 예측 부호화된 후 복원되어 제 1 저장부(231)에 저장된다. 이 때, 키픽처인 P8 픽처는 보다 작은 양자화 계수를 적용하여 양자화된 후 복원된 고화질의 영상을 갖는다. 다음 P9 픽처는 제 1 저장부(231)에 저장된 P8 픽처를 이용하여 예측 부호화된다. 변환 및 양자화 과정을 거쳐서 부호화된 P9 픽처는 다시 역양자화 및 역변환 과정을 거쳐 복원되고, 복원된 P9 픽처는 제 2 저장부(232)에 저장된다. 다음 P10 픽처는 제 1 저장부(231)에 저장된 P8 픽처 및 제 2 저장부(232)에 저장된 이전 픽처인 P9 픽처 중 하나를 이용하여 예측 부호화된다. 구체적으로, 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 P10 픽처를 소정 크기의 블록들로 분할하고, 제 1 저장부(231)에 저장된 P8 픽처의 소정 탐색 영역 범위 내에서 P10 픽처의 부호화되는 현재 블록에 대한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 제 1 예측 블록을 생성하고, 제 2 저장부(232)에 저장된 P9 픽처의 소정 탐색 영역 범위 내에서 P10 픽처의 부호화되는 현재 블록에 대한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 제 2 예측 블록을 생성한다. 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 제 1 예측 블록과 제 2 예측 블록 중 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록을 현재 블록의 최종 예측 블록으로 결정하여 출력한다. 다음, 최종 예측 블록과 입력 블록 사이의 차이값인 레지듀얼은 변환, 양자화 과정을 거쳐 부호화되며, 다시 역양자화 및 역변환을 거쳐 복원된 레지듀얼과 최종 예측 블록을 더하여져서 P10 픽처의 현재 블록이 복원된다. 복원된 P10 픽처의 현재 블록은 제 2 저장부(232)에 저장된다. P10 픽처 내의 모든 블록에 대한 부호화 과정이 완료되면 제 2 저장부(232)에는 부호화된 후 복원된 P10 픽처가 저장된다. 전술한 P8 픽처의 부호화 과정을 제외하고 도 3b에 도시된 나머지 픽처들의 부호화 과정은 도 3a에 설명한 픽처들과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 4는 도 1b에 도시된 픽처 그룹 내의 각 픽처를 부호화할 때 도 2의 제 1 저장부(231) 및 제 2 저장부(232)에 저장되는 픽처를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4는 코딩 유형란에 기재된 픽처가 부호화될 때, 제 1 저장부(231) 및 제 2 저장부(232)에 참조 픽처로서 저장되는 제 1 픽처 및 제 2 픽처를 나타낸다. 일 예로, 도 4에서는 P3 픽처가 코딩될 때 제 1 저장부(231)에는 I0 픽처가 저장되어 있으며, 제 2 저장부(232)에는 P2 픽처가 저장되어 있음을 나타낸다. 여기서 I0 픽처 및 P2 픽처는 P3 픽처의 이전에 부호화된 후 복원된 픽처이다.
도 4를 참조하면, 우선 첫 번째 픽처 그룹의 키픽처인 I0는 부호화된 후 복원된 다음 제 2 저장부(232)에 저장된다. 본 발명에 따르면 P 픽처는 제 1 저장부(231) 및 제 2 저장부(232)에 각각 저장된 제 1 픽처 및 제 2 픽처 중 하나를 이용하여 예측 부호화되지만, P1 픽처 이전에는 하나의 I0 픽처만이 존재하기 때문에 P1 픽처는 제 2 저장부(232)에 부호화된 후 복원되어 저장된 하나의 I0 픽처를 이용하여 움직임 예측 및 보상 과정을 수행하여 부호화된다. 도 4에서는 P1 픽처가 부호화될 때 키픽처인 I0가 제 2 저장부(232)에 저장되는 것을 도시하였으나, I0와 같은 키픽처의 경우에는 제 2 저장부(232)에 저장될 필요없이 바로 제 1 저장부(231)에 저장될 수 있다.
다음, P2 픽처를 부호화할 때, 부호화된 후 복원된 I0 픽처는 제 1 저장부(231)에 저장되고, P2 픽처 이전에 부호화된 후 복원된 P1 픽처는 제 2 저장부(232)에 저장된다. 전술한 바와 같이, 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 P2 픽처를 소정 크기의 블록 단위로 부호화할 때, 제 1 저장부(231)에 저장된 I0 픽처의 소정 탐색 영역 범위 내에서 P2 픽처의 현재 블록과 가장 유사한 제 1 예측 블록을 생성하고, 제 2 저장부(232)에 저장된 P1 픽처의 소정 탐색 영역 범위 내에서 P2 픽처의 현재 블록과 가정 유사한 제 2 예측 블록을 생성한다. 그리고, 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 제 1 예측 블록과 제 2 예측 블록 중 P2 픽처의 현재 블록과의 오차가 가장 작은 블록을 최종 예측 블록으로 결정하고, 변환 및 양자화부(205)는 P2 픽처의 현재 블록과 최종 예측 블록 사이의 차이값인 레지듀얼을 변환 및 양자화하여 부호화한다. 역변환 및 역양자화부(220)는 역양자화 및 역변환을 수행하여 P2 픽처의 레지듀얼을 복원하고, 가산부(225)는 복원된 레지듀얼과 최종 예측 블록을 가산하여 P2 픽처의 현재 블록을 복원한다. 이와 같은 과정을 통해 P2 픽처내에 구비된 모든 블록들에 대한 부호화 및 복원 과정이 완료되어 P2 픽처가 복원되면 복원된 P2 픽처는 제 2 저장부(232)에 저장되어 다음 P3 픽처의 참조픽처로서 이용된다. 유사하게 P3 내지 P7 픽처 각각은 제 1 저장부(231)에 저장된 키픽처인 I0 픽처와 제 2 저장부(232)에 저장된 부호화된 후 복원된 이전 픽처를 이용하여 움직임 예측 및 보상 과정을 통해 예측 부호화된다.
하나의 픽처 그룹에 대한 부호화가 완료되면 제 1 저장부(231) 및 제 2 저장부(232)는 리플레쉬(refresh)된다. 즉, 도 1a에 도시된 바와 같은 각 픽처 그룹이 IPPP 형태로 부호화되는 경우에는 픽처 그룹 내의 모든 픽처에 대한 부호화가 완료되면 제 1 저장부(231) 및 제 2 저장부(232)는 리플레쉬된다. 다만, 도 1b에 도시된 두 번째 픽처 그룹과 같이 픽처 그룹의 첫 번째 픽처가 이전 픽처 그룹의 마지막 픽처를 참조하여 부호화되는 P 픽처인 경우에는 제 1 저장부(231)만 리플레쉬되고 제 2 저장부(232)는 부호화된 후 복원된 이전의 픽처를 저장하게 된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 두 번째 픽처 그룹의 키 픽처인 P8 픽처는 이전 픽처 그룹의 P7 픽처를 참조하여 부호화되기 때문에, P8 픽처를 부호화할 때에는 제 2 저장부(232)에 부호화된 후 복원된 P7 픽처가 저장된다. 이후의 두 번째 픽처 그룹의 각 픽처들을 부호화하는 과정은 키 픽처가 I 픽처가 아닌 P 픽처인 P8이라는 점을 제외하고 첫 번째 픽처 그룹 내의 픽처들(I0 내지 P7)을 부호화하는 과정과 동일하다.
한편, 움직임 예측 및 보상 결과 제 1 예측 블록과 제 2 예측 블록 중에서 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록이 제 2 예측 블록으로 판단된 경우, 즉 제 2 저장부(232)에 저장된 제 2 픽처를 이용하여 예측 부호화를 수행하는 것이 더 작은 예측 오차를 갖는 것으로 판단된 경우, 제 1 저장부(231)는 제 2 예측 블록과 대응되는 제 1 저장부에 저장된 제 1 픽처의 영역을 제 2 예측 블록으로 대체함으로써 제 1 픽처를 갱신할 수 있다.
도 5는 도 2의 제 1 저장부(231)에 저장된 제 1 픽처를 갱신하는 과정을 설명하기 위한 참조도이며, 도 6은 갱신된 제 1 픽처의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 현재 픽처(510)를 P 픽처라고 가정하면 본 발명에 따라서 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 현재 픽처(510)의 현재 블록(511)에 대한 움직임 예측 및 보상을 수행하여, 제 1 저장부(231)에 저장된 제 1 픽처(520)로부터 제 1 예측 블록(521)을 생성하고 제 2 저장부(232)에 저장된 제 2 픽처(530)로부터 제 2 예측 블록(531)을 생성한다. 그리고, 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 제 1 예측 블록(521)과 제 2 예측 블록(531) 중 현재 블록(511)과의 차이값이 작은 예측 블록을 현재 블록(511)의 최종 예측 블록으로 결정한다. 이 때, 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록이 제 2 예측 블록(531)로 판단된 경우 제 1 저장부(231)는 제 2 예측 블록(531)과 대응되는 제 1 픽처(520)의 영역(522)을 제 2 예측 블록으로 대체함으로써 제 1 픽처(520)를 갱신하여 저장한다. 즉, 도 6을 참조하면 제 1 저장부(231)는 저장된 제 1 픽처(610)의 영역 중 공간적으로 제 2 예측 블록과 대응되는 영역(615)를 제 2 예측 블록으로 대체함으로써 제 1 픽처(610)를 갱신한다. 이는 영상 프레임 내에 움직이는 물체 등에 의하여 이전 영상 프레임에는 존재하지 않다가 새롭게 나타나는 영역을 제 1 픽처에 포함시키도록 갱신하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 단계 710에서 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 적어도 하나의 제 1 픽처를 고화질로 부호화하고 복원하여 제 1 저장부에 저장한다. 각 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 첫 번째로 코딩되는 키픽처가 제 1 픽처에 해당한다. 만약 본 발명은 계층적 예측 구조에 적용하는 경우 픽처 그룹 내의 B 픽처의 참조 픽처로 이용되는 I 픽처 또는 P 픽처가 제 1 픽처에 해당될 수 있다. 제 1 픽처를 부호화할 때 제 1 픽처를 소정 크기의 블록으로 분할되고 각 블록에 대해서 인트라 예측 또는 인터 예측을 수행하여 예측 블록이 생성된다. 예측 블록과 입력 블록 사이의 오차값인 레지듀얼은 변환 및 양자화된다. 이 때 양자화 에러에 화질 열화를 방지하기 위하여 제 1 픽처를 양자화할 때에는 미리 설정된 양자화 계수보다 작은 양자화 계수를 적용한다. 변환 및 양자화된 레지듀얼은 다시 역양자화 및 역변환 과정을 거쳐 복원되고, 복원된 레지듀얼과 예측 블록을 더하여 제 1 픽처의 블록을 복원한다. 제 1 픽처 내의 모든 블록에 대한 이러한 예측 부호화 과정 및 복원 과정이 완료되면, 복원된 제 1 픽처는 제 1 저장부에 저장된다.
단계 720에서, 픽처 그룹 내의 나머지 픽처들에 대한 부호화를 수행하기 위해서 제 1 저장부에 저장된 제 1 픽처 및 제 1 픽처를 제외하고 부호화되는 현재 픽처의 이전에 부호화된 후 복원되어 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 현재 픽처를 예측 부호화한다. 전술한 바와 같이, 움직임 예측부(203) 및 움직임 보상부(204)는 현재 픽처의 현재 블록에 대한 움직임 예측 및 보상을 수행하여, 제 1 저장부(231)에 저장된 제 1 픽처로부터 제 1 예측 블록을 생성하고 제 2 저장부(232)에 저장된 제 2 픽처로부터 제 2 예측 블록을 생성하고, 제 1 예측 블록과 제 2 예측 블록 중 현재 블록과의 차이값이 작은 예측 블록을 현재 블록의 최종 예측 블록으로 결정한다. 또한, 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록이 제 2 예측 블록으로 판단된 경우 제 1 저장부(231)는 제 2 예측 블록과 대응되는 제 1 픽처의 영역을 제 2 예측 블록으로 대체함으로써 제 1 픽처를 갱신하여 저장할 수 있다.
단계 730에서 현재 픽처의 다음에 부호화되는 픽처의 제 2 픽처로서 이용되도록 예측 부호화된 현재 픽처를 복원하여 제 2 저장부에 저장한다.
도 8은 본 발명에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 복호화 장치(800)는 엔트로피 복호화부(810), 예측부(820), 레지듀얼 복원부(830), 가산부(840) 및 저장부(850)를 포함한다. 저장부(850)는 각 픽처 그룹 내의 키픽처인 제 1 픽처를 저장하는 제 1 저장부(851) 및 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화된 픽처인 제 2 픽처를 저장하는 제 2 저장부(852)를 포함한다.
엔트로피 복호화부(810)는 입력 비트스트림으로부터 복호화되는 현재 블록의 예측 모드 정보, 참조 픽처 정보 및 레지듀얼 정보를 추출한다. 예측부(820)는 추출된 예측 모드 정보 및 참조 픽처 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 구체적으로, 예측부(820)는 현재 블록의 예측 모드가 인터 예측 모드인 경우 참조 픽처 정보를 이용하여 제 1 저장부(851)에 저장된 제 1 픽처 및 제 2 저장부(852)에 저장된 제 2 픽처 중 하나의 참조 픽처를 결정하고, 결정된 참조 픽처를 이용한 움직임 보상을 수행하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 여기서, 제 1 픽처는 각 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 최초로 복호화되는 키 픽처를 나타내며, 제 2 픽처는 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화된 픽처를 나타낸다.
레지듀얼 복원부(830)는 비트스트림에 구비된 레지듀얼을 역양자화 및 역변환하여 복원한다. 가산부(840)는 복원된 레지듀얼과 현재 블록의 예측 블록을 더하여 현재 블록을 복호화한다. 제 1 저장부(852)는 현재 블록이 참조하는 참조 픽 처가 제 2 픽처인 경우, 현재 블록의 예측 블록과 대응되는 제 1 픽처의 영역을 예측 블록으로 대체함으로써 제 1 픽처를 갱신하여 저장할 수 있다.
도 9은 본 발명에 따른 영상 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서 비트스트림에 구비된 부호화된 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 고화질의 제 1 픽처를 복호화하여 제 1 저장부에 저장한다. 여기서, 제 1 픽처는 각 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 최초로 복호화되는 키 픽처를 나타내며, 제 2 픽처는 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화된 픽처를 나타낸다.
단계 920에서, 비트스트림에 구비된 참조 픽처 정보를 이용하여 제 1 픽처 및 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화되어 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 현재 픽처의 참조 픽처로 결정하고 현재 픽처의 각 블록에 대한 움직임 보상을 수행함으로써 현재 픽처를 복호화한다.
단계 930에서, 현재 픽처의 다음에 복호화되는 픽처의 제 2 픽처로서 이용되도록 복호화된 현재 픽처를 제 2 저장부에 저장한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터 가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 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.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 영상 부호화 방법 및 장치에 의하여 부호화되는 픽처 그룹의 실시예들을 나타낸 참조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라서 도 1a 및 도 1b의 영상 시퀀스를 부호화할 때 제 1 저장부(231)에 저장되는 제 1 픽처 및 픽처 그룹 내의 각 픽처의 움직임 예측 및 보상시 이용되는 참조 픽처를 설명하기 위한 참조도이다.
도 4는 도 1b에 도시된 픽처 그룹 내의 각 픽처를 부호화할 때 도 2의 제 1 저장부(231) 및 제 2 저장부(232)에 저장되는 픽처를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 제 1 저장부(231)에 저장된 제 1 픽처를 갱신하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 6은 본 발명에 따라서 갱신된 제 1 픽처의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9은 본 발명에 따른 영상 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

Claims (18)

  1. 영상 부호화 방법에 있어서,
    픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 적어도 하나의 제 1 픽처를 고화질로 부호화하고 복원하여 제 1 저장부에 저장하는 단계;
    상기 제 1 픽처 및 상기 제 1 픽처를 제외하고 부호화되는 현재 픽처의 이전에 부호화된 후 복원되어 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 예측 부호화하는 단계; 및
    상기 현재 픽처의 다음에 부호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 예측 부호화된 현재 픽처를 복원하여 상기 제 2 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 픽처는 상기 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 최초로 부호화되는 키 픽처인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 픽처를 고화질로 부호화하고 복원하여 제 1 저장부에 저장하는 단계는
    상기 제 1 픽처에 대한 예측, 변환 및 양자화를 수행하여 상기 제 1 픽처를 부호화하되, 상기 제 1 픽처에 대한 양자화시에 미리 설정된 양자화 계수보다 작은 값을 갖는 양자화 계수를 이용하여 상기 제 1 픽처를 양자화함으로써 상기 제 1 픽처를 고화질로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 픽처를 예측 부호화하는 단계는
    상기 제 1 픽처를 이용한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 상기 현재 픽처에 구비된 부호화되는 현재 블록의 제 1 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 제 2 픽처를 이용한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 상기 현재 블록의 제 2 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 제 1 예측 블록과 상기 제 2 예측 블록 중 상기 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록을 상기 현재 블록의 최종 예측 블록으로 결정하는 단계; 및
    상기 최종 예측 블록과 상기 현재 블록의 차이를 변환 및 양자화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 현재 블록의 최종 예측 블록으로 결정하는 단계는
    상기 제 2 예측 블록과 상기 현재 블록 사이의 오차값이 상기 제 1 예측 블록과 상기 현재 블록 사이의 오차값보다 더 작은 것으로 판단된 경우, 상기 제 2 예측 블록과 대응되는 상기 제 1 저장부에 저장된 상기 제 1 픽처의 영역을 상기 제 2 예측 블록으로 대체함으로써 상기 제 1 픽처를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  6. 영상 부호화 장치에 있어서,
    픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 고화질로 부호화된 후 복원된 적어도 하나의 제 1 픽처를 저장하는 제 1 저장부;
    상기 제 1 픽처를 제외하고 현재 픽처의 이전에 부호화된 후 복원된 픽처인 제 2 픽처를 저장하는 제 2 저장부;
    상기 픽처 그룹에 구비된 픽처들에 대한 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부; 및
    상기 예측 부호화된 픽처들을 복원하는 복원부를 포함하며,
    상기 예측 부호화부는 상기 현재 픽처의 부호화시에 상기 제 1 저장부에 저장된 상기 제 1 픽처 및 상기 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 예측 부호화하고, 상기 현재 픽처의 다음에 부호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 예측 부호화된 현재 픽처를 복원하여 상기 제 2 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 픽처는 상기 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 최초로 부호화되는 키 픽처인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 예측 부호화부는
    상기 픽처들의 예측 영상을 생성하는 예측부;
    상기 예측 영상과 입력 영상과의 차이를 변환하는 변환부; 및
    상기 변환된 영상을 양자화하는 양자화부를 포함하며,
    상기 양자화부는 상기 제 1 픽처에 대한 양자화시에 미리 설정된 양자화 계수보다 작은 값을 갖는 양자화 계수를 이용하여 상기 제 1 픽처를 양자화함으로써 상기 제 1 픽처를 고화질로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 예측 부호화부는
    상기 제 1 픽처를 이용한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 상기 현재 픽처에 구비된 부호화되는 현재 블록의 제 1 예측 블록을 생성하고, 상기 제 2 픽처를 이용한 움직임 예측 및 보상을 수행하여 상기 현재 블록의 제 2 예측 블록을 생성하며, 상기 제 1 예측 블록과 상기 제 2 예측 블록 중 상기 현재 블록과의 오차값이 더 작은 예측 블록을 상기 현재 블록의 최종 예측 블록으로 결정하고 상기 최종 예측 블록과 상기 현재 블록의 차이를 변환 및 양자화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 저장부는
    상기 제 2 예측 블록과 상기 현재 블록 사이의 오차값이 상기 제 1 예측 블록과 상기 현재 블록 사이의 오차값보다 더 작은 것으로 판단된 경우, 상기 제 2 예측 블록과 대응되는 상기 제 1 픽처의 영역을 상기 제 2 예측 블록으로 대체함으로써 상기 제 1 픽처를 갱신하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  11. 영상 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림에 구비된 부호화된 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 고화질의 제 1 픽처를 복호화하여 제 1 저장부에 저장하는 단계;
    상기 제 1 픽처 및 상기 제 1 픽처를 제외하고 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화되어 제 2 저장부에 저장된 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 복호화하는 단계; 및
    상기 현재 픽처의 다음에 복호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 복호화된 현재 픽처를 상기 제 2 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 픽처는 상기 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 최초로 복호화되는 키 픽처인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 현재 픽처를 복호화하는 단계는
    상기 비트스트림으로부터 상기 현재 픽처에 구비된 복호화되는 현재 블록의 참조 픽처 정보를 추출하는 단계;
    상기 참조 픽처 정보를 이용하여 상기 제 1 픽처 및 상기 제 2 픽처 중 하나의 참조 픽처를 결정하고, 결정된 참조 픽처를 이용한 움직임 보상을 수행하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 비트스트림에 구비된 레지듀얼과 상기 현재 블록의 예측 블록을 더하여 상기 현재 블록을 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계는
    상기 추출된 참조 픽처에 의해서 상기 현재 블록이 참조하는 참조 피처가 상기 제 2 픽처인 경우, 상기 현재 블록의 예측 블록과 대응되는 상기 제 1 픽처의 영역을 상기 예측 블록으로 대체함으로써 상기 제 1 픽처를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  15. 영상 복호화 장치에 있어서,
    비트스트림에 구비된 부호화된 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 복호화된 고화질의 제 1 픽처를 저장하는 제 1 저장부;
    상기 제 1 픽처를 제외하고 복호화되는 현재 픽처의 이전에 복호화된 제 2 픽처를 저장하는 제 2 저장부; 및
    상기 제 1 픽처 및 상기 제 2 픽처 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 픽처를 복호화하는 복호화부를 포함하며,
    상기 복호화부는 상기 현재 픽처의 다음에 복호화되는 픽처의 상기 제 2 픽처로서 이용되도록 상기 복호화된 현재 픽처를 상기 제 2 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 픽처는 상기 픽처 그룹에 구비된 픽처들 중 최초로 복호화되는 키 픽처인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 복호화부는
    상기 비트스트림으로부터 상기 현재 픽처에 구비된 복호화되는 현재 블록의 참조 픽처 정보를 추출하는 엔트로피 복호화부;
    상기 참조 픽처 정보를 이용하여 상기 제 1 픽처 및 상기 제 2 픽처 중 하나의 참조 픽처를 결정하고, 결정된 참조 픽처를 이용한 움직임 보상을 수행하여 상 기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 예측부;
    상기 비트스트림에 구비된 레지듀얼을 역양자화 및 역변환하여 복원하는 레지듀얼 복원부; 및
    상기 복원된 레지듀얼과 상기 현재 블록의 예측 블록을 더하여 상기 현재 블록을 복호화하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 1 저장부는
    상기 현재 블록이 참조하는 참조 픽처가 상기 제 2 픽처인 경우, 상기 현재 블록의 예측 블록과 대응되는 상기 제 1 픽처의 영역을 상기 예측 블록으로 대체함으로써 상기 제 1 픽처를 갱신하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101289269B1 (ko) * 2010-03-23 2013-07-24 한국전자통신연구원 영상 시스템에서 영상 디스플레이 장치 및 방법
WO2013066045A1 (ko) * 2011-10-31 2013-05-10 엘지전자 주식회사 참조 픽처 리스트 초기화 방법 및 장치
US9313497B2 (en) * 2012-01-25 2016-04-12 Intel Corporation Systems, methods, and computer program products for transform coefficient sub-sampling
WO2015016536A1 (ko) * 2013-07-30 2015-02-05 주식회사 케이티 복수의 레이어를 지원하는 영상의 부호화 및 복호화 방법 및 이를 이용하는 장치
US9894369B2 (en) 2013-07-30 2018-02-13 Kt Corporation Image encoding and decoding method supporting plurality of layers and apparatus using same
CN105453564B (zh) 2013-07-30 2019-05-10 株式会社Kt 支持多个层的图像编码和解码方法以及使用该方法的装置
US10516898B2 (en) 2013-10-10 2019-12-24 Intel Corporation Systems, methods, and computer program products for scalable video coding based on coefficient sampling
WO2023050072A1 (en) * 2021-09-28 2023-04-06 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Methods and systems for video compression

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070034869A (ko) * 2005-09-26 2007-03-29 삼성전자주식회사 동영상 부호화기의 비트율 제어 장치 및 방법
KR20080013843A (ko) * 2007-12-31 2008-02-13 세종대학교산학협력단 동영상의 무손실 부호화, 복호화 방법 및 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9000424A (nl) * 1990-02-22 1991-09-16 Philips Nv Overdrachtsysteem voor gedigitaliseerde televisiebeelden.
US6807231B1 (en) * 1997-09-12 2004-10-19 8×8, Inc. Multi-hypothesis motion-compensated video image predictor
KR100846512B1 (ko) * 2006-12-28 2008-07-17 삼성전자주식회사 영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치
US20090003449A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Image encoding device, image decoding device, image encoding method and image decoding method
KR101456491B1 (ko) * 2008-05-08 2014-11-03 삼성전자주식회사 복수의 참조 픽처에 기초한 영상 부호화, 복호화 방법 및장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070034869A (ko) * 2005-09-26 2007-03-29 삼성전자주식회사 동영상 부호화기의 비트율 제어 장치 및 방법
KR20080013843A (ko) * 2007-12-31 2008-02-13 세종대학교산학협력단 동영상의 무손실 부호화, 복호화 방법 및 장치

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