KR101444675B1 - 영상 부호화 및 복호화 방법과 장치 - Google Patents

영상 부호화 및 복호화 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 부호화 및 복호화 방법에 관한 것으로, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부; 상기 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별부; 및 선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.

Description

영상 부호화 및 복호화 방법과 장치{Method and Apparatus for Encoding and Decoding Video}
본 발명은 영상 부호화 및 복호화 방법과 장치, 구체적으로는 밝기 보상 기술을 적용한 영상 부호화 및 복호화 방법과 장치에 관한 것이다.
H.264/AVC는 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), 16x16부터 4x4까지의 다양한 블록 모드, 디블록킹 필터(Deblocking filter) 등을 사용한다.
H.264/AVC는 밝기 변화가 발생하는 영상에 대해서 부호화 효율을 최대화하기 위하여 Weighted Prediction(WP) 기술을 사용한다. WP는 슬라이스 단위로 Weighting Factor와 Offset을 적용하는 기술이다. 적용 방법은 수학식 1과 같다.
Figure 112011050495335-pat00001
수학식 1에서 P는 참조 영상 R에 WP을 적용한 결과 영상이다. w와 o는 가중치(weighting factor)와 오프셋(offset)을 의미한다. 첨자 d와 idx은 각각 예측 방향과 기준 인덱스(reference index)을 의미한다. 이와 같은 방식으로 만들어진 새로운 참조 영상 P를 이용하여 현재 영상을 예측하게 된다. 그리고, 참조 영상 R마다 사용된 w와 o들은 슬라이스 헤더(slice header)에 부호화하여 복호화기로 전송함으로써 복호화기가 참조 영상 R을 이용하여 WP가 적용된 참조 영상 P을 만들 수 있도록 한다.
기존의 WP 기술은 슬라이스 단위로 적용하는 WP 기술은 페이드-인(Fade-in) 또는 페이드 아웃(Fade-out)의 경우에 적합하도록 설계되어 있어서, 조명으로 인한 영상의 지역적 밝기 변화 및 물체의 움직임으로 발생한 밝기 변화 등을 고려하지 못한다. 또한, 눈에 띄는 밝기 변화가 발생하지 않는 일반적인 영상에 대하여 WP를 적용하게 되면 부호화 효율이 감소하는 단점을 가지고 있다.
본 발명의 일 측면은 부호화 대상이 되는 현재 블록에 속하는 화소들에 대해 선택적으로 밝기 보상 기술을 적용하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 측면에서 본 발명은 밝기 변화가 일어나는 다양한 상황에 따라 블록 단위의 밝기 보상과 블록 내 화소단위의 밝기 보상을 적응적으로 수행하는 부호화 및 복호화 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부; 상기 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별부; 및 선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.
여기서, 예측 부호화부는, 슬라이스 헤더에 전체 영역에 대한 밝기 보상을 수행할지 여부를 나타내는 플래그 값이 삽입되고 상기 플래그 값이 전체 영역에 대한 밝기 보상을 지시하는 경우, 상기 적어도 하나의 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용할 수도 있다. 또한, 상기 밝기 보상 파라미터가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 상기 적어도 하나의 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부; 상기 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별부; 및 선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 예측 복호화를 수행하는 예측 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출 단계; 상기 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별 단계; 및 선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출 단계; 상기 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별 단계; 및 선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 예측 복호화를 수행하는 예측 복호화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 현재 블록에 속하는 화소들에 대해 선택적으로 밝기 보상 기술을 적용함으로써 부호화 효율을 높일 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 인터 예측부의 구성을 나타내는 도면,
도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밝기 보상을 적용한 부호화 방법을 설명하기 위한 예시 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 순서도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 인터 예측부의 구성을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 인터 예측부(110), 변환 및 양자화부(120), 부호화부(130), 역양자화 및 역변환부(140), 가산기(150), 저장부(160) 등을 포함할 수 있다.
여기서 영상 부호화 장치는, 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), 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미한다.
부호화하고자 하는 영상 입력은 블록 단위로 입력될 수 있는데, 매크로블록이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해 H.264/AVC 표준과 동일한 방법으로 매크로블록을 16×16 형태로 정의하였으나, 보다 일반적으로 매크로블록의 형태는 M×N 일 수 있으며, 특히 M과 N은 각각 16보다 클 수 있고, M과 N은 서로 다른 정수 혹은 동일한 정수일 수 있다.
인터 예측부(110)는 이미 부호화 과정을 거치고 복원된 이전 프레임에서 탐색 영역을 결정하고, 결정된 탐색 영역에서 움직임 추정 과정을 거쳐 현재블록과 상관관계가 높은, 즉, 현재블록에 대해 최소의 에러를 발생시키는 예측 블록을 생성한다. 그리고 현재 블록과 예측 블록을 이용하여 잔차 블록(Residual Block)을 생성하여 변환 및 양자화부(120)로 전달한다. 또한, 움직임 추정 과정을 통해 생성된 현재블록에 대한 움직임 벡터를 부호화부(130)로 제공한다. 한편, 인터 예측부(110)는 본 발명의 실시예에서 제안하는 밝기 보상 기술을 적용한 인터 예측을 수행할 수 있는데, 이에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.
변환 및 양자화부(120)는 인터 예측부(110)에서 출력된 잔차 블록을 주파수 영역으로 변환한 후 이를 양자화한다. 즉, 변환 및 양자화부(120)는 인터 예측부(110)에 의해 생성된 잔차 블록의 잔차 계수를 주파수 영역으로 변환하여 주파수 계수를 갖는 잔차블록을 생성하고, 주파수 계수를 갖는 잔차블록을 양자화한다. 여기서, 변환 방식으로는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 기반의 정수 변환(Discrete Cosine Transform Based Integer Transform) 등과 같은 공간 영역의 화상 신호를 주파수 영역으로 변환하는 기법이 사용될 수 있고, 양자화 방식으로는 데드존 균일 경계 양자화(DZUTQ: Dead Zone Uniform Threshold Quantization) 또는 양자화 가중치 매트릭스 (Quantization Weighted Matrix) 등과 같은 다양한 양자화 기법이 이용될 수 있다. 그러나 변환 및 양자화 방식이 이에 한정되는 것은 아니며, 보다 다양한 변환 및 양자화 기법들이 이용될 수 있을 것이다.
부호화부(130)는 변환 및 양자화부(120)에 의해 변환되고 양자화된 잔차블록을 부호화하여 부호화 데이터를 생성한다. 생성된 부호화 데이터는 비트스트림으로 출력될 수 있다. 부호화부(130)에 의해 사용되는 부호화 기술로는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다른 다양한 부호화 기술이 사용될 수 있을 것이다.
또한, 부호화부(130)는 부호화 데이터를 복호화하는 데에 필요한 다양한 정보들을 부호화 데이터에 포함시킬 수 있다. 예컨대, 부호화 데이터는 부호화된 블록 형태(CBP: Coded Block Pattern), 델타 양자화 계수(Delta Quantization Parameter), 예측을 위해 사용된 예측 정보(예컨대, 움직임 벡터 또는 움직임 벡터를 예측하는 데에 사용된 예측 움직임 벡터의 색인 정보 등) 등을 포함할 수 있다.
역양자화 및 역변환부(140)는 변환 및 양자화부(120)에 의해 변환 및 양자화된 잔차블록을 역양자화 및 역변환하여 잔차블록을 복원한다. 즉, 역양자화와 역변환은 변환 및 양자화부(120)가 수행한 변환 과정과 양자화 과정을 역으로 수행하며 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 변환 및 양자화부(120)와 역양자화 및 역변환부(140)가 사전에 공유하는 동일한 과정의 변환 및 역변환 또는 양자화 및 역양자화를 사용할 수 있고, 또는 역양자화 및 역변환부(140)는 변환 및 양자화부(120)의 변환 및 양자화 과정에 의해 발생되어 전달되는 변환 및 양자화 과정에 관한 정보(예를 들어, 변환 크기, 변환 모양, 양자화 타입 등의 정보)를 이용하여 변환 및 양자화부(120)의 변환 및 양자화 과정을 역으로 수행함으로써, 역양자화 및 역변환을 수행할 수도 있다.
가산기(150)는 역양자화 및 역변환부(140)에서 복원된 잔차 블록과 인터 예측부(110)로부터 출력되는 예측 블록을 가산하여 복원 블록을 생성한다. 생성된 복원 블록은 저장부(160)에 저장되어 이후에 부호화해야 할 대상블록을 부호화하기 위한 참조 프레임으로 사용된다.
한편, 도 1에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 인터 예측부(110) 이외에 인트라 예측부를 더 포함할 수도 있다. 인트라 예측부는, 현재블록과 공간적으로 주변에 위치하는 인접블록에서 사용 가능한 참조 화소값을 이용해 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성한다. 이 경우, 사용 가능한 인트라 예측모드에 대해 각각 현재 블록과 예측 블록간의 에러값을 연산하고, 최소의 에러값을 갖는 인트라 예측모드를 적용하여 예측 블록을 생성한다. 또한, 최소의 에러값을 갖는 인트라 예측모드를 부호화함으로써 인트라 예측모드에 대한 정보를 부호화부(130)에 제공한다. 또한 현재 블록과 인트라 예측된 예측 블록을 이용하여 생성한 잔차 블록을 변환 및 양자화부(120)로 전달한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 블록 단위의 예측 및 양자화에 의해 발생하는 블록킹 효과를 감소시키기 위해 복원블록을 필터링하는 디블록킹 필터를 포함할 수 있다. 이때, 인트라 예측의 경우에는 디블록킹 필터에 의해 필터링되지 않은 복원 블록을 사용하고, 인터 예측의 경우에는 필터링된 복원 블록을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 예측 블록을 생성하여 예측 부호화를 수행하기에 앞서, 어떤 모드로 예측을 할 것인지를 결정할 수 있다. 예측 모드로는 인터 모드(Inter Mode), 인트라 모드(Intra Mode), 스킵 모드(Skip Mode) 및 병합 모드(Merge Mode) 등을 포함할 수 있다.
여기서 스킵 모드란 부호화 장치가 현재 블록이 스킵 모드로 부호화되었다는 것을 지시하는 플래그(Flag)을 복호화 장치로 전송하고, 복호화 장치는 수신한 플래그가 스킵 모드를 지시하는 경우 현재 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 움직임 보상을 수행한다. 또한, 스킵 모드에서는 움직임 벡터에 대한 색인 정보를 추가로 복호화 장치로 전송할 수도 있다.
병합 모드에서는 현재 블록이 어떠한 움직임 벡터를 이용하여 부호화되었는지에 대한 정보(예를 들어, 현재 블록의 좌측에 인접한 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하였는지 아니며, 상측에 인접한 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하였는지 등에 대한 정보)를 부호화 장치가 복호화 장치로 전송하면, 복호화 장치는 수신한 정보가 지시하는 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 복호화를 수행한다. 한편, 병합 모드에서는 경우에 따라 잔차 블록에 대한 부호화 데이터를 복호화 장치로 전송할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 인터 예측부의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측부는 파라미터 산출부(210), 대상 화소 선별부(220) 및 예측 부호화부(230)를 포함할 수 있다.
파라미터 산출부(210)는 현재 블록에 인접한 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접하고 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출한다.
여기서, 제1 화소들은, 도 3에서 보는 바와 같이, 현재 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 결정될 수 있다. 예컨대, 제1 화소들은 현재 블록에 인접한 주변 화소들의 화소값으로부터 산출된 최대 임계값과 최소 임계값에 근거하여 결정될 수 있으며, 최대 임계값과 최소 임계값은 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112011050495335-pat00002
여기서, TN min은 최소 임계값, TN max은 최대 임계값, SN은 상기 현재 블록에 인접한 주변 화소들의 총 개수, N(i)는 상기 현재 블록에 인접한 각 화소들의 화소값을 의미한다.
최대 임계값과 최소 임계값이 결정되면, 제1 화소들은 수학식 3을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112011050495335-pat00003
여기서, N*은 제1 화소들의 집합을 의미한다.
한편, 제1 화소들이 결정되면, 제2 화소들은, 도 4에서 보는 바와 같이, 예측 움직임 벡터(PMV: Predictive Motion Vector)를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접한 화소들 중 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 화소들로 결정된다. 본 명세서에서, '움직임 예측 블록'은 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 예측 블록을의미한다. 한편, 움직임 추정 과정을 통해 결정된 현재 블록에 대한 실제 움직임 벡터를 이용하여 얻은 실제 예측 블록을 "예측 블록"으로서 정의하여 "움직임 예측 블록"과 그 용어를 구분한다.
제2 화소들을 결정하기 위해 사용된 예측 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 선택하여 사용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 모든 예측 움직임 벡터 후보들 각각에 대해 이하에서 설명할 밝기 보상 파라미터를 적용한 예측 부호화를 수행해 보고, 현재 블록을 부호화함에 있어 부호화 효율이 가장 좋은 예측 움직임 벡터 후보를 이용하여 제2 화소를 결정할 수 있을 것이다. 다른 예로서, 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 특정 움직임 벡터 후보를 제2 화소들을 결정하기 위한 예측 움직임 벡터로서 사용할 수 있고, 그 특정 움직임 벡터 후보는 부호화 장치와 복호화 장치 간에 사전에 약속할 수 있다. 이 다른 예에 따를 경우, 부호화 장치는 어떤 예측 움직임 벡터 후보가 사용되었는지에 대한 정보를 복호화 장치에 전송할 필요가 없으므로, 부호화 효율을 더욱 높일 수 있을 것이다.
또한, 제2 화소들을 결정하기 위해 사용된 예측 움직임 벡터는 정수 화소 단위, 1/2 화소 단위, 1/4 화소 단위 등 다양한 화소 단위의 움직임 벡터를 사용할 수 있다. 다만, 1/2 화소 단위, 1/4 화소 단위 등의 예측 움직임 벡터를 사용하는 경우에는 보간 필터를 사용해야 하므로 복잡도가 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 정수 단위 화소의 예측 움직임 벡터를 사용하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않음은 자명하다.
제1 화소와 제2 화소가 결정되면, 밝기 보상 파라미터는 제1 화소들과 제2 화소들에 근거하여 산출될 수 있으며, 가중치(Weighting Factor)와 오프셋(Offset) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서 가중치는 제1 화소들과 제2 화소들 간의 화소값 비율에 의해 산출될 수 있으며, 오프셋은 제1화소들과 제2 화소들 간의 화소값 차이에 근거하여 산출될 수 있다. 예컨대, 가중치와 오프셋은 수학식 4를 이용하여 산출할 수 있다.
Figure 112011050495335-pat00004
수학식 4에서 w는 가중치, o는 오프셋, SN *은 제1 화소들의 개수, N*(i)은 제1 화소들 각각의 화소값, C*(i)는 제2 화소들 각각의 화소값을 의미한다.
대상 화소 선별부(220)는 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들의 화소값을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상 파라미터를 적용할 대상 화소를 선별한다. 즉, 대상 화소 선별부(220)는 움직임 추정 과정에 의해 획득된 현재 블록에 대한 실제 움직임 벡터를 이용하여 얻은 현재 블록에 대한 예측 블록에 속하는 화소들 중 밝기 보상 파라미터를 적용할 대상 화소를 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들의 화소값을 이용하여 선별하게 된다.
예를 들어, 대상 화소 선별부(220)는 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들의 화소값을 이용하여 산출된 최대 임계값과 최소 임계값에 근거하여 대상 화소를 선별할 수 있다. 여기서, 최대 임계값과 최소 임계값은 수학식 5를 이용하여 계산할 수 있다.
수학식 5에서 첨자 C는 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록의 주변 화소들의 집합, TN min은 최소 임계값, TN max은 최대 임계값, mc는 집합 C에 속하는 주변 화소들의 화소값 평균, Sc는 집합 C의 원소의 개수, C(i) 는 집합 C에 속하는 주변 화소들 각각의 화소값을 의미한다.
최대 임계값과 최소 임계값이 결정되면, 대상 화소 선별부(220)는 수학식 6과 같이, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 얻은 예측 블록 내부의 화소들 중 최소 임계값 이상이고 최대 임계값 이하인 화소들을 대상 화소로서 선별할 수 있다.
Figure 112011050495335-pat00006
수학식 6에서 M(j)는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 얻은 예측 블록 내부의 화소들 각각의 값을 의미하며, M*은 대상 화소들의 집합을 의미한다.
예측 부호화부(230)는 대상 화소 선별부(220)에서 선별된 대상 화소에 대해 파라미터 산출부(210)에 의해 산출된 밝기 보상 파라미터를 적용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성하고, 생성된 보상 예측 블록을 이용하여 예측 부호화를 수행한다. 즉, 예측 부호화부(230)는 현재 블록과 보상 예측 블록을 이용하여 잔차 블록을 생성하고, 생성된 잔차 블록을 변환 및 양자화부(120)로 전달한다.
수학식 5의 가중치 w에 관한 식에서 분모가 0이 아닌 경우에는, 가중치 w를 대상 화소에 적용할 밝기 보상 파라미터로서 사용할 수 있으며, 가중치 w에 관한 식에서 분모가 0인 경우에는 오프셋 o를 대상 화소에 적용할 밝기 보상 파라미터로 사용할 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 수학식 7과 같다.
Figure 112011050495335-pat00007
(여기서,
Figure 112011050495335-pat00008
임)
도 5는 이상에서 설명한 방식을 통해 예측 블록 중 밝기 보상 파라미터를 적용할 대상 화소를 선별한 예를 보여주고 있다.
한편, 예측 부호화부(230)는 밝기 보상 파라미터가 기 설정되어 있는 기준 범위를 벗어나는 경우, 예컨대 가중치가 1을 기준으로 특정 범위를 벗어나는 경우에는, 대상 화소 선별부(220)에 의해 선별된 대상 화소가 아닌 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 얻은 예측 블록 내부의 화소 전체에 대해 밝기 보상 파라미터를 적용할 수도 있을 것이다.
한편, 예측 부호화부(230)는 대상 화소 선별부(220)에 의해 선별된 대상 화소에 대해 밝기 보상 파라미터를 적용하였는지 여부를 지시하는 플래그를 부호화하거나 또는 부호화부(130)에 전달하여 그 플래그가 부호화되도록 할 수 있다. 이를 통해 복호화 장치는 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터에 포함된 플래그 값을 확인하여, 이상에서 설명한 동일한 방식의 밝기 보상 기술을 적용하여 복호화를 수행할 수 있을 것이다.
한편, 영상 부호화 장치는 움직임 벡터에 대한 부호화 효율을 높이기 위해 현재 블록에 대한 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터 간의 차분, 즉, 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 부호화하고, 그 움직임 벡터 차분 및 사용된 예측 움직임 벡터의 색인 정보를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 여기서, 움직임 벡터 차분을 계산하기 위해 사용된 예측 움직임 벡터로서 제2 화소를 결정하기 위해 사용된 예측 움직임 벡터를 사용할 수 있다. 특히, 제2 화소를 결정하기 위해 사용하는 예측 움직임 벡터가 부호화 장치와 복호화 장치 간에 서로 약속이 되어 있다면, 부호화 장치는 예측 움직임 벡터의 색인 정보를 복호화 장치로 전송하지 않아도 될 것이다.
이상에서는 하나의 움직임 예측 블록을 이용한 단방향 예측에 있어서의 밝기 보상 기술을 적용한 영상 부호화 방법을 설명하였다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 하나 이상의 움직임 예측 블록을 이용하여 부호화를 수행하는 경우에도 본 발명의 실시예에서 제안하는 밝기 보상 기술을 적용할 수 있다. 예컨대, 도 6에서 보는 바와 같이, 두 개의 움직임 예측 블록을 이용하는 쌍방향 예측의 경우에도 본 발명의 실시예가 제안하는 밝기 보상 기술을 적용할 수 있을 것이다.
쌍방향 예측의 경우, 도 6과 같이, 두 개의 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 두 개의 움직임 예측 블록이 이용되며, 제2 화소는 두 개의 움직임 예측 블록 중 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 제1 화소에 대응하는 위치에 존재하는 화소들과 다른 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 제1 화소에 대응하는 위치에 존재하는 화소들이 이용될 수 있다.
이 경우, 밝기 보상 파라미터는 수학식 8에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112011050495335-pat00009
수학식 8에서 C0*(i)은 두 개의 움직임 예측 블록 중 하나의 움직임 예측 블록에 속하는 제2 화소들 각각의 화소값, C1*(i)은 두 개의 움직임 예측 블록 중 다른 하나의 움직임 예측 블록에 속하는 제2 화소들 각각의 화소값을 의미한다.
한편, 밝기 보상 파라미터를 적용할 대상 화소는 현재 블록에 대한 두 개의 예측 블록 각각에 대해 수학식 5와 6을 적용하여 결정할 수 있고, 결정된 대상 화소에 대해 수학식 8의 방식에 의해 결정된 밝기 보상 파라미터를 적용하여 보상 예측 블록을 생성할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 슬라이스 헤더에 전체 영역에 대한 밝기 보상을 수행할지 여부에 나타내는 플래그 값이 삽입될 수 있다. 슬라이스 헤더에 포함된 상기 플래그 값이 전체 영상에 대한 밝기 보상을 지시하는 경우, 예측 부호화부(230)는 대상 화소 선별부(220)에 의해 선별된 대상 화소가 아닌 예측 블록 내의 화소 전체에 대해 파라미터 산출부(210)가 산출한 밝기 보상 파라미터를 적용할 수 있다. 즉, 슬라이스 헤더에 삽입된 플래그에 따라 블록 내부의 전체 화소에 대해 밝기 보상 기술을 적용할 수도 있고, 또는 대상 화소 선별부(220)에 의해 선별된 대상 화소에 국한하여 밝기 보상 기술을 적용할 수도 있을 것이다.
한편, 이상에서는, 인터 모드인 경우에 한하여 본 발명의 실시예가 제안하는 밝기 보상 기술을 적용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 스킵 모드나 병합 모드에 대해서도 본 발명의 실시예가 제안하는 밝기 보상 기술을 적용할 수 있을 것이며, 예컨대, 스킵 모드나 병합 모드의 경우, 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 파라미터 산출부(210)가 산출한 밝기 보상 파라미터를 적용하여 부호화 또는 복호화를 수행할 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은 파라미터 산출 단계(S710), 대상 화소 선별 단계(S720) 및 예측 부호화 단계(S730)를 포함할 수 있다.
파라미터 산출 단계(S710)에서는, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출한다.
대상 화소 선별 단계(S720)에서는, 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 얻은 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별한다.
예측 부호화 단계(S730)에서는, 대상 화소 선별 단계(S720)에서 선별된 대상 화소에 파라미터 산출 단계(S710)에서 산출된 밝기 보상 파라미터를 적용하여 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성하고, 생성된 보상 예측 블록을 이용하여 예측 부호화를 수행한다. 즉, 현재 블록과 보상 예측 블록을 이용하여 잔차 블록을 생성하여 부호화를 수행한다.
파라미터 산출 단계(S710), 대상 화소 선별 단계(S720) 및 예측 부호화 단계(S730)는 각각 도 2를 참조하여 전술한 파라미터 산출부(210), 대상 화소 산출부(220) 및 예측 부호화부(230)가 수행하는 과정에 대응하므로, 더 이상의 상세한 설명을 생략하며, 도 2를 참조하여 전술한 내용 모두가 영상 부호화 방법에 그대로 적용될 수 있을 것이다.
한편, 이상에서 설명한 영상 부호화 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 기록매체에 저장되고, 컴퓨터가 그 기록매체에 접근하여 프로그램을 실행시킴으로써 구현될 수 있을 것이다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 부호화 방법의 각 단계를 수행하는 모듈들이 하나의 하드웨어 칩으로 구현되고, 그 하드웨어 칩이 동작함으로써 영상 부호화 방법이 구현될 수도 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치는, 도 1을 통해 전술한 영상 부호화 장치와 같이, 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), 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 복호화하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 복호화부(810), 역양자화 및 역변환부(820), 인터 예측부(830), 가산기(840) 및 저장부(850)를 포함할 수 있다.
복호화부(810)는 입력받은 부호화 데이터를 엔트로피 복호화하여 블록 단위 복호화에 필요한 정보를 추출한다. 즉, 복호화부(810)는 부호화 데이터를 복호화하여 양자화 주파수 계수열을 추출하고, 양자화 주파수 계수열을 역 스캐닝하여 양자화 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성한다. 예컨대, 부호화 장치가 지그재그 스캐닝 방식을 사용하였다면, 복호화 장치는 역 지그재그 스캐닝 방식을 적용하여 양자화 주파수 계수열을 역 스캐닝함으로써 양자화 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성하게 된다. 또한, 복호화부(810)는 부호화 데이터로부터 복호화를 위해 필요한 정보, 예컨대, 예측 모드에 대한 정보, 움직임 벡터에 대한 정보 등의 정보를 추출한다. 또한, 슬라이스 헤더 내에 삽입된 전체 영상에 대해 밝기 보상을 수행할지 여부를 지시하는 플래그 또는 부호화 데이터가 본 발명의 실시예에서 제안하는 밝기 보상 기술을 적용하였는지 여부를 지시하는 플래그 등의 정보를 추출할 수 있다.
역양자화 및 역변환부(820)는 복호화부(810)로부터 전달받은 양자화된 잔차블록을 역 양자화하고 이를 다시 역변환하여 잔차 블록을 생성한다.
인터 예측부(830)는 복호화부(810)으로부터 전달되는 인터 예측에 필요한 움직임 벡터 등에 대한 정보를 이용하여 저장부(840)에 저장된 참조 프레임으로부터 예측 블록을 생성한다. 한편, 인터 예측부는 본 발명의 실시예가 제안하는 밝기 보상을 이용한 인터 예측을 수행하는데, 이에 대해서는 도 9를 참조하여 후술한다.
가산기(840)는 인터 예측부(830)로부터 전달되는 예측블록과 역양자화 및 역변환부(820)로부터 전달되는 잔차 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 복원된 현재블록은 저장부(840)에 저장되며, 이후 다른 블록들을 예측하는 데에 활용된다.
한편, 도 8에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 인트라 예측을 위한 인트라 예측부 및 블록 단위의 예측 및 양자화에 의해 발생하는 블록킹 효과를 감소시키기 위해 복원 블록을 필터링하는 디블록킹 필터를 포함할 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치는 스킵 모드나 병합 모드를 지원할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 인터 예측부의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측부는, 파라미터 산출부(910), 대상 화소 선별부(920) 및 예측 복호화부(930)를 포함할 수 있다.
파라미터 산출부(910)는 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출한다.
여기서, 제2 화소들의 결정을 위해 사용된 예측 움직임 벡터는 영상 부호화 장치와 공유하는 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 선택하여 사용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 영상 부호화 장치로부터 전송된 예측 움직임 벡터에 대한 색인 정보를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 제2 화소의 결정을 위해 사용할 예측 움직임 벡터를 결정할 수 있을 것이다. 또는, 영상 부호화 장치와 특정의 예측 움직임 벡터 후보를 예측 움직임 벡터로 사용하기 사전에 약속한 경우, 그 약속된 특정의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 화소들을 결정하기 위한 예측 움직임 벡터로서 사용할 수 있다.
대상 화소 선별부(920)는 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별한다. 즉, 영상 복호화 장치는 부호화 장치로부터 수신한 움직임 벡터에 대한 정보를 통해 계산된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 적어도 하나의 예측 블록을 결정할 수 있는데, 대상 화소 선별부(920)는 이 적어도 하나의 예측 블록에 속하는 화소들 중 밝기 보상 파라미터를 적용할 대상 화소를 예측 움직임 벡터를 통해 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 선별한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 산출부(910) 및 대상 화소 선별부(920)는 전술한 영상 부호화 장치의 파라미터 산출부(210) 및 대상 화소 선별부(220)에 각각 대응하는 구성으로서 그 기능이 동일하므로 더 이상의 상세한 설명을 생략하며, 영상 부호화 장치의 파라미터 산출부(210) 및 대상 화소 선별부(220)에 대해 전술한 모든 내용이 그대로 적용될 수 있을 것이다.
예측 복호화부(930)는 대상 화소 선별부(920)에서 선별된 대상 화소에 파라미터 산출부(910)에 의해 산출된 밝기 보상 파라미터를 적용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성함으로써 현재 블록의 복원을 위한 예측 복호화를 수행한다. 예측 복호화부(930)에서 대상 화소에 밝기 보상 파라미터를 적용하여 보상 예측 블록을 생성하는 과정은 영상 부호화 장치의 예측 부호화부(230)과 동일하므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
한편, 예측 복호화부(930)는, 영상 부호화 장치가 본 발명의 실시예에서 제안하는 밝기 보상 기술을 적용하였는지 여부를 지시하는 플래그를 전송하는 경우, 그 플래그를 참조하여 그 플래그가 밝기 보상 기술의 적용을 지시하는 경우에 한하여 대상 화소에 밝기 보상 파라미터를 적용할 수도 있을 것이다.
또한, 예측 복호화부(930)는, 영상 부호화 장치가 슬라이스 헤더에 전체 영상에 대한 밝기 보상 적용 여부를 지시하는 플래그를 삽입하여 전송하는 경우, 그 슬라이스 헤더 내의 플래그를 참조하여 그 플래그가 전체 영상에 대한 밝기 보상 적용을 지시하는 경우, 대상 화소 선별부(920)에서 선별된 대상 화소에 한정하지 않고 예측 블록 내부의 전체 화소에 대해 밝기 보상 파라미터를 적용할 수도 있을 것이다.
또한, 예측 복호화부(930)는, 파라미터 산출부(910)가 산출한 밝기 보상 파라미터가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우에, 대상 화소 선별부(920)에서 선별된 대상 화소에 한정하지 않고 예측 블록 내부의 전체 화소에 대해 밝기 보상 파라미터를 적용할 수도 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시예에서 제안하는 밝기 보상 기술을 이용한 영상 복호화 방법을 인터 모드인 경우로 한정하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 스킵 모드나 병합 모드의 경우에도 적용할 수 있을 것이며, 이 경우 대상 화소 선별부(920)에서 선별된 대상 화소에 한정하지 않고 예측 블록 내부의 전체 화소에 대해 밝기 보상 파라미터를 적용할 수 있을 것이다. 예를 들어 스킵 모드의 경우, 영상 부호화 장치로부터 스킵 모드를 지시하는 플래그와 움직임 벡터에 대한 색인 정보를 수신하면, 파라미터 산출부(910)는 수신한 색인 정보에 의해 지시되는 예측 움직임 벡터를 이용하여 움직임 예측 블록을 예측하고, 예측된 움직임 예측 블록에 인접하고 제1 화소에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들을 선별한 후, 제1 화소와 제2 화소에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출한다. 그리고, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 얻은 예측 블록 내부의 전체 화소에 대해 밝기 보상 파라미터를 적용하여 보상 예측 블록을 생성한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법, 현재 블록에 인접한 적어도 하나의 제1 화소들과 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출 단계(S1010), 상기 적어도 하나의 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 이용하여 얻은 적어도 하나의 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별 단계(S1020), 및 선별된 대상 화소에 상기의 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 적어도 하나의 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 예측 복호화를 수행하는 예측 복호화 단계(S1030)를 포함할 수 있다.
여기서, 파라미터 산출 단계(S1010), 대상 화소 선별 단계(S1020) 및 예측 복호화 단계(S1030)는 각각 전술한 도 9의 파라미터 산출부(910), 대상 화소 선별부(920) 및 예측 복호화부(930)이 수행하는 과정과 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 영상 복호화 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 기록매체에 저장되고, 컴퓨터가 그 기록매체에 접근하여 프로그램을 실행시킴으로써 구현될 수 있을 것이다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 복호화 방법의 각 단계를 수행하는 모듈들이 하나의 하드웨어 칩으로 구현되고, 그 하드웨어 칩이 동작함으로써 영상 복호화 방법이 구현될 수도 있을 것이다.
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.
본 발명의 실시예는 현재 블록에 대해 예측 부호화 및 복호화를 수행하는 영상 부호화 및 복호화 기술 분야에 적용되어, 현재 블록에 속하는 화소들에 대해 선택적으로 밝기 보상 기술을 적용함으로써 부호화 효율을 높일 수 있다는 점에서 매우 유용한 발명이다.

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  1. 삭제
  2. 현재 블록에 인접한 제1 화소들과, 적어도 하나의 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 선택된 하나의 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부;
    상기 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별부; 및
    선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 상기 현재 블록에 대한 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 화소들은 상기 현재 블록에 인접한 주변 화소들의 값으로부터 산출된 최대 임계값과 최소 임계값에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 밝기 보상 파라미터는 상기 제1 화소들과 상기 제2 화소들 간의 화소값 비율에 근거하여 산출되는 가중치(Weighting Factor) 및 상기 제1 화소들과 상기 제2 화소들 간의 화소값 차이에 근거하여 산출되는 오프셋(Offset) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터는 상기 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간에 사전에 약속된 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터는 정수 화소 단위의 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 대상 화소 선별부는 상기 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들의 화소값을 이용하여 산출된 최소 임계값 및 최대 임계값에 근거하여 상기 대상 화소를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  12. 삭제
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 예측 부호화부는, 밝기 보상을 적용하여 예측 부호화를 수행하였는지 여부를 지시하는 플래그(Flag)를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    슬라이스 헤더에 전체 영역에 대한 밝기 보상을 수행할지 여부를 나타내는 플래그 값이 삽입되고, 상기 플래그 값이 전체 영역에 대한 밝기 보상을 지시하는 경우, 상기 예측 부호화부는 상기 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    예측 모드가 스킵 모드(Skip Mode) 또는 병합 모드(Merge Mode)인 경우에 상기 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 밝기 보상 파라미터가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 상기 예측 부호화부는 상기 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  17. 현재 블록에 인접한 제1 화소들과, 적어도 하나의 예측 움직임 벡터 후보들 중에서 선택된 하나의 예측 움직임 벡터를 이용하여 얻은 움직임 예측 블록에 인접하고 상기 제1 화소들에 대응하는 위치에 존재하는 제2 화소들에 근거하여 밝기 보상 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부;
    상기 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들을 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 의해 결정된 예측 블록 내부의 화소들 중 밝기 보상을 수행할 대상 화소를 선별하는 대상 화소 선별부; 및
    선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하여 상기 예측 블록에 대한 보상 예측 블록을 생성한 후 상기 현재 블록에 대한 예측 복호화를 수행하는 예측 복호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 화소들은 상기 현재 블록에 인접한 주변 화소들의 값으로부터 산출된 최대 임계값과 최소 임계값에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 최대 임계값과 상기 최소 임계값은 하기의 수학식에 의해 계산되고, 상기 제1 화소들은 상기 최대 임계값 이하이고 상기 최소 임계값 이상인 화소값을 갖는 화소들인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    Figure 112011050495335-pat00014

    여기서, TN min은 최소 임계값, TN max은 최대 임계값, SN은 상기 현재 블록에 인접한 주변 화소들의 총 개수, N(i)는 상기 현재 블록에 인접한 각 화소들의 화소값을 의미함.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 밝기 보상 파라미터는 상기 제1 화소들과 상기 제2 화소들 간의 화소값 비율에 근거하여 산출되는 가중치(Weighting Factor) 및 상기 제1 화소들과 상기 제2 화소들 간의 화소값 차이에 근거하여 산출되는 오프셋(Offset) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    하나의 움직임 예측 블록을 이용한 단방향 예측의 경우에, 상기 가중치와 상기 오프셋은 하기의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    Figure 112011050495335-pat00015

    여기서, w는 가중치, o는 오프셋, SN *은 제1 화소들의 개수, N*(i)은 제1 화소들 각각의 화소값, C*(i)는 제2 화소들 각각의 화소값을 의미함.
  22. 제 20 항에 있어서,
    두 개의 움직임 예측 블록을 이용한 쌍방향 예측인 경우에, 상기 가중치와 상기 오프셋은 하기의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    Figure 112011050495335-pat00016

    여기서, w는 가중치, o는 오프셋, SN *은 제1 화소들의 개수, N*(i)은 제1 화소들 각각의 화소값, C0*(i)은 두 개의 움직임 예측 블록 중 하나의 움직임 예측 블록에 속하는 제2 화소들 각각의 화소값, C1*(i)은 두 개의 움직임 예측 블록 중 다른 하나의 움직임 예측 블록에 속하는 제2 화소들 각각의 화소값을 의미함.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 예측 복호화부는, 상기 가중치 w의 분모가 0이 아니면 상기 가중치 w를 상기 대상 화소에 적용하고, 상기 가중치 w의 분모가 0이면 상기 오프셋 o를 상기 대상 화소에 적용하여 상기 보상 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터는 상기 영상 복호화 장치와 영상 부호화 장치 간에 사전에 약속된 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터는 정수 화소 단위의 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  26. 제 17 항에 있어서,
    상기 대상 화소 선별부는 상기 움직임 예측 블록에 인접한 주변 화소들의 화소값을 이용하여 산출된 최소 임계값 및 최대 임계값에 근거하여 상기 대상 화소를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 최소 임계값 및 상기 최대 임계값은 하기 수학식에 의해 산출되고, 상기 대상 화소 선별부는 상기 예측 블록 내부의 화소들 중 상기 최소 임계값 이상이고 상기 최대 임계값 이하인 화소값을 갖는 화소들을 상기 대상 화소로 선별하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
    Figure 112014034956781-pat00017

    여기서, 첨자 C는 상기 움직임 예측 블록의 주변 화소들의 집합, TN min은 최소 임계값, TN max은 최대 임계값, mc는 집합 C에 속하는 주변 화소들의 화소값 평균, Sc는 집합 C의 원소의 개수, C(i) 는 집합 C에 속하는 주변 화소들 각각의 화소값을 의미함.
  28. 제 17 항에 있어서,
    상기 예측 복호화부는 영상 부호화 장치로부터 전송된 플래그(Flag)가 밝기 보상을 적용한 예측 부호화를 지시하는 경우, 상기 선별된 대상 화소에 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  29. 제 17 항에 있어서,
    상기 예측 복호화부는 영상 부호화 장치로부터 수신된 슬라이스 헤더 내의 플래그 값이 블록 전체 영역에 대한 밝기 보상을 지시하는 경우, 상기 예측 블록에 속하는 전체 화소에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 예측 복호화부는 예측 모드가 스킵 모드(Skip Mode) 또는 병합 모드(Merge Mode)인 경우에 상기 예측 블록에 속하는 전체 화소에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  31. 제 17 항에 있어서,
    상기 밝기 보상 파라미터가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 상기 예측 복호화부는 상기 예측 블록에 속하는 화소 전체에 대해 상기 밝기 보상 파라미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
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