KR101519557B1 - Apparatus and method for fast Intra Prediction Algorithm - Google Patents

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KR101519557B1
KR101519557B1 KR1020140080202A KR20140080202A KR101519557B1 KR 101519557 B1 KR101519557 B1 KR 101519557B1 KR 1020140080202 A KR1020140080202 A KR 1020140080202A KR 20140080202 A KR20140080202 A KR 20140080202A KR 101519557 B1 KR101519557 B1 KR 101519557B1
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임경민
김성완
박대현
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for fast intra prediction coding. This invention divides video blocks for intra prediction coding into the coding unit and the prediction unit. In deciding on an intra prediction coding mode applicable to the prediction unit, one uses coding unit to be split, size information on each coding unit and upper-level coding unit, information on the intra prediction coding mode, In deciding on an intra prediction coding mode applicable to the prediction unit, one can skip additional calculation steps in ways to split the coding units in the initial stage or terminate the split procedure by using information such as the coding unit to be split, the size information on each coding unit and the upper-level coding unit, the information on the intra prediction coding mode, and the rate-distortion cost information calculated based on the sum of absolute transformed difference.

Description

고속 화면 내 예측 부호화 방법 및 그 장치{Apparatus and method for fast Intra Prediction Algorithm}[0001] The present invention relates to a fast intra picture prediction coding method and a fast intra prediction coding method,

본 발명은 고속의 화면 내 예측 부호화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed intra-picture prediction coding method.

HEVC(High Efficiency Video Coding)는 초고해상도 및 초고화질의 영상을 높은 압축률로 부호화 및 복호화하기 위하여 제안된 표준기술로써, 국제 표준기구 ISO/IEC 산하의 MPEG과 ITU-T산하의 VCEG이 협력하여 구성한 JCT-VC에서 표준화 작업이 시작되어 표준 승인이 된 국제 표준기술이다. HEVC는 영상 부호화에 있어서 향상된 압축률을 달성하기 위하여 기존의 AVC/H.264 등의 표준기술에서 적용되었던 부호화 방법들을 개선하였고, 그중 화면 내 예측 부호화 방법에 있어서도 보다 개선된 부호화 방법들을 표준으로 채택하였다.HEVC (High Efficiency Video Coding) is a proposed standard technology for encoding and decoding super high resolution and super high picture with high compression ratio. It is composed of MPEG under ISO / IEC and VCEG under ITU-T It is an international standard technology that has been standardized by JCT-VC. HEVC has improved the coding methods applied in standard technologies such as AVC / H.264 in order to achieve an improved compression rate in image coding, and adopted more advanced coding methods in the intra prediction coding method as standard .

화면 내 예측 부호화 기술이란 영상 압축에 있어서 미리 알고 있는 화면 내의 정보를 활용하여 부호화를 진행하는 것이다. 즉 화면 내 예측 부호화 기술은 복호화를 통해 미리 복원된 영상블록들의 정보를 이용하여 현재 부호화를 진행할 원 영상블록과 최대한 유사한 참조 영상블록을 예측하여 생성하고, 원 영상블록과 상기 예측된 참조 영상블록 간의 차분값을 부호화함으로써, 부호화되는 차분값의 정보량이 줄어들 수 있도록 하는 기술이다. HEVC는 기존의 AVC/H.264가 화면 내 예측 부호화에 있어서 9가지 방향의 모드를 지원하였던 것을 개선하여, 총 35가지 방향의 모드를 지원한다.The intra-picture prediction coding technique is a coding process using information in a screen that is known in advance in image compression. In other words, the intra-frame prediction coding technique predicts and generates a reference image block which is similar to the original image block to be currently encoded using the information of the reconstructed image blocks through decoding, The difference value is encoded so that the information amount of the difference value to be encoded can be reduced. HEVC improves the existing AVC / H.264 support for 9 directional modes in intra prediction coding, and supports 35 modes in total.

일반적으로 영상 부호화의 성능을 평가하는 지표로는 비트율(Rate)과 왜곡(Distortion)을 함께 고려하는 율-왜곡 비용(Rate Distortion Cost)을 이용한다. 즉 부호화된 비트열과 부호화되기 이전의 원 영상을 비교하였을 때 어느 정도의 압축률이 달성되었는지를 나타내는 비트율과, 부호화 된 후 다시 복호화되어 복원된 영상과 원 영상을 비교하였을 때 왜곡된 정도를 함께 고려하여, 영상 부호화의 성능을 평가하는 것이다. 영상 부호화 과정에서는 이러한 율-왜곡 비용를 최소화 하도록 율-왜곡 최적화(RDO, Rate-Distortion Optimization)를 수행하여, 각종 부호화 방법들과 각 부호화 방법의 세부 모드 및 파라미터들을 결정한다.In general, the rate distortion cost is used to evaluate the performance of the image coding, considering both the bit rate and the distortion. That is, considering the bit rate indicating how much the compression rate is achieved when the encoded bit stream is compared with the original image before encoding and the degree of distortion when the encoded and decoded image is compared with the original image, , And evaluates the performance of image encoding. In the image encoding process, Rate-Distortion Optimization (RDO) is performed to minimize the rate-distortion cost to determine various encoding methods and detailed modes and parameters of each encoding method.

HEVC는 영상 압축 성능을 개선하기 위하여 최대 64x64 부터 최소 8x8 화소의 다양한 크기를 가지는 부호화 유닛(Coding Unit) 개념을 도입하였다. HEVC는 압축 대상 영상을 그 특성에 따라 가장 적절한 크기의 부호화 유닛 단위로 분할하고, 각 부호화 유닛 별로 적용할 부호화 방법 즉 화면 간 부호화 또는 화면 내 부호화 방법 등을 결정한다. 그리고 위와 같이 분할된 부호화 유닛을 다시 예측 유닛(Prediction Unit)으로 분할하고, 각 예측 유닛 별로 부호화 방법의 세부 동작 모드들을 결정하여 최적화된 부호화가 수행되도록 한다.In order to improve the image compression performance, HEVC introduces the concept of a coding unit (Coding Unit) having various sizes from at least 64 × 64 to at least 8 × 8 pixels. The HEVC divides the image to be compressed into units of the most appropriate size according to the characteristics, and determines a coding method to be applied to each coding unit, that is, an inter picture coding or a intra picture coding method. Then, the divided coding unit is divided into prediction units (Prediction Unit), and the detailed operation modes of the coding method are determined for each prediction unit so that optimized coding is performed.

HEVC는 화면 내 예측 부호화를 수행하는 경우, 율-왜곡 최적화를 수행하여 가장 적절한 크기로 압축 대상 영상블록을 부호화 유닛으로 분할하고, 각 분할된 부호화 유닛을 예측 유닛으로 분할하고, 각 예측 유닛에 적용될 최적의 화면 내 예측 부호화의 모드를 결정한다. 그런데 HEVC는 이상과 같이 최적의 율-왜곡 비용을 갖는 부호화 유닛 분할 구조와 화면 내 예측 부호화모드를 결정하기 위하여, 압축 대상 영상블록을 쿼드 트리 구조로 세부 분할하여 가면서, 모든 경우의 수의 부호화 유닛 분할과 화면 내 예측 부호화모드들에 대하여 각각 율-왜곡 비용을 계산하고, 이들 율-왜곡 비용를 상호 비교하여 최상의 율-왜곡 비용을 가지도록 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할을 하고 화면 내 예측 부호화모드를 결정한다. 따라서 이상과 같은 기존 HEVC의 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할 구조와 화면 내 예측 부호화모드 결정 방식은 그 계산의 복잡도로 인해 부호화 단계에서 많은 시간과 자원을 요구하는 문제점이 있다.When the intra-picture prediction coding is performed, the HEVC performs rate-distortion optimization to divide the compression target image block into coding units in the most appropriate size, divides each divided coding unit into prediction units, And determines the mode of the optimal intra prediction encoding. However, in order to determine the coding unit division structure and the intra prediction coding mode having the optimal rate-distortion cost as described above, the HEVC divides the compression target image block into a quad tree structure, Distortion cost for each of the intra-picture prediction mode, the intra-picture prediction mode, and the intra-picture prediction mode, compares the rate-distortion cost with each other, and performs an encoding unit and a prediction unit division so as to have a best rate- do. Therefore, the existing HEVC coding unit, prediction unit division structure and intra prediction coding mode determination method have a problem in that they require a lot of time and resources in the coding step due to the complexity of the calculation.

본 발명이 이루고자 하는 과제는, HEVC의 화면 내 예측 부호화에서 화면 내 예측 부호화의 대상이 되는 영상블록을 부호화 유닛(Coding Unit) 및 예측 유닛(Prediction Unit)으로 분할하고 예측 유닛에 적용할 화면 내 예측 부호화모드를 결정함에 있어서, 분할의 대상이 되는 부호화 유닛과 이에 인접한 부호화 유닛 및 상위 부호화 유닛 각각의 크기 정보, 화면 내 예측 부호화모드 정보, SATD(Sum of Absolute Transformed Difference) 기반으로 산출한 율-왜곡 비용 정보들을 이용하여, 일정 조건에서 부호화 유닛을 조기에 분할하거나 분할 절차를 조기에 종결하는 방식으로 추가적인 연산과정을 생략함으로써, 모든 경우의 수의 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할과 화면 내 예측 부호화모드에 대하여 율-왜곡 비용을 계산하고 율-왜곡 최적화를 수행하여 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할 구조와 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 기존 HEVC 화면 내 예측 부호화 방식을 개선하여, 효과적으로 계산의 복잡도를 감소시키면서도 높은 율-왜곡 성능을 갖도록, 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할 구조를 결정하고 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 고속의 화면 내 예측 부호화 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for dividing an image block to be subjected to intraframe prediction encoding in intra-frame prediction coding of an HEVC into an encoding unit (Coding Unit) and a prediction unit (Prediction Unit) In determining the coding mode, the size information, the intra prediction coding mode information, and the rate-distortion calculated on the basis of SATD (Sum of Absolute Transformed Difference) of each of the coding unit to be divided and the adjacent coding units and upper coding units By omitting the additional calculation process in such a manner that the encoding unit is divided early or the segmentation procedure is terminated early under certain conditions using the cost information, the number of encoding units and prediction unit divisions in all cases and the intra prediction encoding mode The rate-distortion cost is calculated and the rate-distortion optimization is performed, The existing HEVC intra prediction coding method for determining the division structure and the intra prediction coding mode is improved to determine the coding unit and prediction unit division structure so as to have a high rate-distortion performance while effectively reducing the complexity of calculation, Speed intra-picture prediction coding method for determining a coding mode and an apparatus therefor.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 유형에 따른 화면 내 예측 부호화 방법은, 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계; 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할할지 여부를 조기에 결정하는 제1 분할결정 단계; 및 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 부호화모드 후보 집합 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an intra-picture prediction coding method, including: a division target encoding unit belonging to a coding tree unit and having a size smaller than or equal to the size of the encoding tree unit; (Coding Unit); Whether or not to divide the division target coding unit into sub coding units by using the size information of the division target coding unit, the size of the coding units adjacent to the coding tree unit, and the intra prediction coding mode information A first segmentation decision step of early decision; And a coding mode candidate set determining step of determining a predetermined number of intra prediction coding mode candidates for the division target coding unit.

일 실시예에 있어서, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계는, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측 부호화모드 별로, 화면 내 예측을 하여 참조 영상블록을 생성하고, 상기 생성된 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the determination of the encoding mode candidate set may include generating a reference image block by intra-picture prediction on the intra-picture prediction mode for each intra-picture prediction encoding mode, Distortion cost for the division target encoding unit using the information of the target encoding unit, and performs a predetermined number of intra-picture prediction coding based on the calculated first rate-distortion cost And determines a candidate set of the mode.

일 실시예에 있어서, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적 부호화모드를 결정하는 최적부호화모드 결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, an intra-picture prediction coding method is applied to an intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step, Determining an optimal encoding mode based on the calculated second rate-distortion cost using the information of the target encoding unit, calculating a second rate-distortion cost for the division subject encoding unit, and determining an optimal encoding mode based on the calculated second rate- And further comprising

일 실시예에 있어서, 상기 제1 분할결정 단계는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하기로 결정한 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하고, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계를 진행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the first division determination step may include: dividing the division target encoding unit into the lower encoding units when the division objective encoding unit is determined to divide the division target encoding units; The intra-picture prediction coding is newly set for each of the divided lower coding units in the division target coding unit setting step in the division target coding unit setting step, and when it is decided not to divide the division target coding unit, And proceeds to the encoding mode candidate set determination step.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 분할결정 단계는, 하기 식 1에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the first division determination step determines whether to divide the division object encoding unit into the lower encoding units by the following equation (1).

식 1 : Equation 1:

Figure 112014060904783-pat00001
Figure 112014060904783-pat00001

(여기서

Figure 112014060904783-pat00002
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00003
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00004
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00005
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00006
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00007
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00008
Figure 112014060904783-pat00009
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00002
Is a flag for determining whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00003
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00004
Is the length of one side of the leftmost encoding unit immediately adjacent to the upper side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00005
Is the length of one side of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00006
Is the value of the intra-picture prediction coding mode of the leftmost coding unit immediately adjacent to the upper side of the coding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00007
Is the value of the intra-picture prediction encoding mode of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00008
and
Figure 112014060904783-pat00009
Is a constant of a predetermined size.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 율-왜곡 비용은 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하여 하기 식 2와 식 3에 의하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the first rate-distortion cost may be calculated according to Equation 2 and Equation 3 based on Sum of Absolute Transformed Difference (SATD).

식 2 :Equation 2:

Figure 112014060904783-pat00010
Figure 112014060904783-pat00010

식 3 :Equation 3:

Figure 112014060904783-pat00011
Figure 112014060904783-pat00011

(여기서

Figure 112014060904783-pat00012
는 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00013
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00014
는 화면 내 예측 부호화모드 정보를 부호화 하는데 요구되는 비트량이고,
Figure 112014060904783-pat00015
는 상기 제1 율-왜곡 비용을 계산하는 대상 부호화 유닛과 상기 대상 부호화 유닛에 대하여 특정한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측을 수행하여 생성된 참조 영상블록 간의 차분값을 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 한 것이고,
Figure 112014060904783-pat00016
Figure 112014060904783-pat00017
는 상기 하다마드 변환된 결과인 2차원 행열의 인덱스이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00012
Is the first rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00013
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00014
Is the amount of bits required to encode the intra prediction encoding mode information,
Figure 112014060904783-pat00015
Distortion value is calculated by performing a Hadamard transformation on a difference value between a target encoding unit for calculating the first rate-distortion cost and a reference image block generated by performing intra-frame prediction using a specific intra-frame prediction encoding mode for the target encoding unit Transform)
Figure 112014060904783-pat00016
Wow
Figure 112014060904783-pat00017
Is the index of a two-dimensional matrix that is the result of the Hadamard transform.)

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 유형에 따른 화면 내 예측 부호화 방법은, 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계; 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 부호화모드 후보 집합 결정 단계; 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측을 하여 생성한 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 산출하는 제1 율-왜곡 비용과, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과, 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 조기에 결정하는 분할종료결정 단계; 및 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합 중 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 최적부호화모드 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of intra-picture prediction coding according to the present invention, the intra-picture prediction coding method comprising: a division target encoding unit that belongs to a coding tree unit, A division target encoding unit setting step of setting a unit (Coding Unit); An encoding mode candidate set determining step of determining a predetermined number of intra prediction encoding mode candidates for the division target encoding unit; A first rate-distortion cost calculated by using the size of the division target encoding unit, information of a reference image block generated by in-frame prediction of the division target encoding unit and information of the division target encoding unit, Distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the encoding unit and the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the division-target encoding unit is divided, A division end determination step of early determining whether or not to terminate a procedure of dividing a target coding unit into a sub coding unit (Sub Coding Unit); And an optimal encoding mode determining step of determining an optimal intra prediction encoding mode for the partitioning target encoding unit among the candidate sets determined in the encoding mode candidate set determination step.

일 실시예에 있어서, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계는, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측 부호화모드 별로, 화면 내 예측을 하여 참조 영상블록을 생성하고 상기 생성된 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 것을 특징으로 하고, 상기 최적부호화모드 결정 단계는, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적 부호화모드를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the coding mode candidate set determination step may include a step of generating a reference picture block by performing in-picture prediction on the intra-picture prediction coding mode for the intra-picture prediction coding mode for the partitioning object coding unit, Distortion cost for the division target encoding unit using the information of the encoding unit, and calculates a first rate-distortion cost for the predetermined number of intra-picture prediction encoding modes based on the calculated first rate- Wherein the optimal encoding mode determination step determines an optimal encoding mode by using an intra prediction encoding mode belonging to the candidate set defined in the encoding mode candidate set determination step, Predictive encoding, re-decoding, and using the information of the reconstructed image block and the division target encoding unit Can be characterized by determining an optimum encoding mode based on the distortion cost-than the second division ratio to the target coding unit - calculating a distortion cost, and the calculated second rate.

일 실시예에 있어서, 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계 이후와 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계 이전에, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 조기에 결정하는 제1 분할결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, after the dividing object encoding unit setting step and before the encoding mode candidate set determining step, the size information of the division object encoding unit, the size of the encoding units adjacent to the encoding tree unit, And a first division determination step of determining whether or not to divide the division target coding unit into the lower coding units by using the mode information.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 분할결정 단계는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하기로 결정한 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하고, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계를 진행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the first division determination step may include: dividing the division target encoding unit into the lower encoding units when the division objective encoding unit is determined to divide the division target encoding units; The intra-picture prediction coding is newly set for each of the divided lower coding units in the division target coding unit setting step in the division target coding unit setting step, and when it is decided not to divide the division target coding unit, And proceeds to the encoding mode candidate set determination step.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 분할결정 단계는, 하기 식 4에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the first division determination step determines whether or not to divide the division object encoding unit into the lower encoding units by the following expression (4).

식 4 : Equation 4:

Figure 112014060904783-pat00018
Figure 112014060904783-pat00018

(여기서

Figure 112014060904783-pat00019
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00020
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00021
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00022
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00023
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00024
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00025
Figure 112014060904783-pat00026
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00019
Is a flag for determining whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00020
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00021
Is the length of one side of the leftmost encoding unit immediately adjacent to the upper side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00022
Is the length of one side of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00023
Is the value of the intra-picture prediction coding mode of the leftmost coding unit immediately adjacent to the upper side of the coding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00024
Is the value of the intra-picture prediction encoding mode of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00025
and
Figure 112014060904783-pat00026
Is a constant of a predetermined size.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 율-왜곡 비용은 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하여 하기 식 5와 식 6에 의하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the first rate-distortion cost may be calculated according to Equations 5 and 6 based on a Sum of Absolute Transformed Difference (SATD).

식 5 : Equation 5:

Figure 112014060904783-pat00027
Figure 112014060904783-pat00027

식 6 : Equation 6:

Figure 112014060904783-pat00028
Figure 112014060904783-pat00028

(여기서

Figure 112014060904783-pat00029
는 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00030
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00031
는 화면 내 예측 부호화모드 정보를 부호화 하는데 요구되는 비트량이고,
Figure 112014060904783-pat00032
는 상기 제1 율-왜곡 비용을 계산하는 대상 부호화 유닛과 상기 대상 부호화 유닛에 대하여 특정한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측을 수행하여 생성된 참조 영상블록 간의 차분값을 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 한 것이고,
Figure 112014060904783-pat00033
Figure 112014060904783-pat00034
는 상기 하다마드 변환된 결과인 2차원 행열의 인덱스이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00029
Is the first rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00030
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00031
Is the amount of bits required to encode the intra prediction encoding mode information,
Figure 112014060904783-pat00032
Distortion value is calculated by performing a Hadamard transform on a difference value between a target encoding unit for calculating the first rate-distortion cost and a reference image block generated by performing intra-frame prediction using a specific intra-frame prediction encoding mode for the target encoding unit Transform)
Figure 112014060904783-pat00033
Wow
Figure 112014060904783-pat00034
Is the index of a two-dimensional matrix that is the result of the Hadamard transform.)

일 실시예에 있어서, 상기 분할종료결정 단계는, 하기 식 7에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the dividing end determination step determines whether to end the procedure for dividing the division target encoding unit into the lower encoding units by the following equation (7).

식 7 :Equation 7:

Figure 112014060904783-pat00035
Figure 112014060904783-pat00035

(여기서

Figure 112014060904783-pat00036
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00037
는 미리 정해진 크기의 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00038
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 나타내는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00039
는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00040
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00041
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00042
는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00043
Figure 112014060904783-pat00044
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00036
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00037
Is a constant of a predetermined size,
Figure 112014060904783-pat00038
Is a flag indicating whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00039
Is the first rate-distortion cost of the smallest value when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step is applied to the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00040
Is the first rate-distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00041
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode which is optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00042
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode that is optimally determined for the immediately preceding upper-coding unit immediately before the division-target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00043
and
Figure 112014060904783-pat00044
Is a constant of a predetermined size.

일 실시예에 있어서, 상기 분할종료결정 단계는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하는 절차를 종료하기로 결정하는 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 더 이상 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하지 않는 것으로 결정하고, 상기 최적부호화모드 결정 단계를 진행하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the dividing end determination step determines that the division target coding unit is no longer divided into the lower coding unit when it is determined to end the procedure of dividing the division target coding unit, And proceeds to the optimal encoding mode determination step.

일 실시예에 있어서, 상기 분할종료결정 단계에서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하는 절차를 종료하지 않기로 결정하는 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할할지 여부를 조기에 결정하는 제2 분할결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, when determining to end the procedure of dividing the partitioning object encoding unit in the partitioning end determination step, the size of the partitioning object encoding unit and the first rate calculated for the partitioning object encoding unit Distortion cost, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the division subject encoding unit is divided And a second division determination step of determining whether or not to divide the division target coding unit into the lower coding units by using the second division decision step.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 분할결정 단계는, 하기 식 8에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the second division determination step may determine whether to divide the division object encoding unit by the following equation (8).

식 8 : Equation 8:

Figure 112014060904783-pat00045
Figure 112014060904783-pat00045

(여기서

Figure 112014060904783-pat00046
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00047
는 미리 정해진 크기의 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00048
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 나타내는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00049
는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00050
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00051
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00052
는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00053
Figure 112014060904783-pat00054
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00046
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00047
Is a constant of a predetermined size,
Figure 112014060904783-pat00048
Is a flag indicating whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00049
Is the first rate-distortion cost of the smallest value when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step is applied to the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00050
Is the first rate-distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00051
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode which is optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00052
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode that is optimally determined for the immediately preceding upper-coding unit immediately before the division-target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00053
and
Figure 112014060904783-pat00054
Is a constant of a predetermined size.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 분할결정 단계는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하기로 결정한 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하고, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 상기 최적부호화모드 결정 단계를 진행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the second division determination step may include: dividing the division target encoding unit into the lower encoding units when the division target encoding unit is determined to be divided, and dividing the divided lower encoding units into the lower encoding units The intra-picture prediction coding is newly set for each of the divided lower coding units in the division target coding unit setting step in the division target coding unit setting step, and when it is decided not to divide the division target coding unit, And proceeds to the optimal encoding mode determination step.

일 실시예에 있어서 상기 제2 율-왜곡 비용은 하기 식 9에 의하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the second rate-distortion cost may be calculated by the following equation (9).

식 9 : Equation 9:

Figure 112014060904783-pat00055
Figure 112014060904783-pat00055

(여기서

Figure 112014060904783-pat00056
는 상기 제2 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00057
는 상기 제2 율-왜곡 비용 계산 대상 부호화 유닛과 상기 제2 율-왜곡 비용 계산 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화 하여 복원한 영상블록 간의 차분값에서의 차이의 정도를 나타내는 지표로써, 상기 차분값의 절대값의 합인 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 상기 차분값의 제곱값의 합인 SSD(Sum of Square Difference)를 사용할 수 있고,
Figure 112014060904783-pat00058
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00059
는 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측 부호화를 하는데 요구되는 비트량이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00056
Is the second rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00057
Distortion cost calculation target encoding unit and the second rate-distortion cost calculation target encoding unit, and decodes the second rate-distortion cost calculation target encoding unit and the second rate-distortion cost calculation target encoding unit, A Sum of Absolute Difference (SAD), which is the sum of the absolute values of the difference values, or a Sum of Square Difference (SSD), which is the sum of the squares of the difference values,
Figure 112014060904783-pat00058
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00059
Is the amount of bits required to perform intra prediction encoding by applying the intra prediction encoding mode.)

일 실시예에 있어서, 상기 최적부호화모드 결정 단계 이후, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 종료할지 여부와 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 판단하는 제3 분할결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, after determining the optimal coding mode, a third division determination step of determining whether to end the division procedure of the division target coding unit and whether to divide the division target coding unit into the lower coding unit is performed And further comprising

일 실시예에 있어서, 상기 제3 분할결정 단계 이후, 상기 부호화 트리 유닛에 속한 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차가 모두 종료된 경우, 분할된 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조와 예측 유닛(Prediction Unit)을 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 예측유닛결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, if the division procedure of the division target coding unit belonging to the coding tree unit is completed after the third division determination step, the division structure of the divided coding tree unit and the prediction unit (Prediction Unit) And a prediction unit determining step of determining a final intra prediction encoding mode to be applied to each of the prediction units.

일 실시예에 있어서, 상기 제3 분할결정 단계는, 상기 부호화 트리 유닛이 상기 분할 대상 부호화 유닛까지 분할되어 형성된 쿼드 트리의 깊이 값이 미리 정해진 최대깊이와 같아지는 경우는, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 종료하기로 결정하고, 상기 깊이 값이 상기 최대깊이보다 작은 경우는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, when the depth value of the quadtree formed by dividing the coding tree unit into the division subject coding units is equal to a predetermined maximum depth, the third division determination step determines that the division target coding unit And if the depth value is smaller than the maximum depth, dividing the division target encoding unit into the lower encoding units, and dividing the divided lower encoding units into the division target encoding unit setting step And the intra-picture prediction coding is newly performed for each of the divided sub-coding units.

일 실시예에 있어서, 상기 예측유닛결정 단계는, 상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 생성된 부호화 유닛들 모두에 대하여 상기 제3 분할결정 단계에서 분할 절차를 종료하기로 결정된 경우, 상기 분할되어 생성된 부호화 유닛들에 대한 상기 제2 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조를 결정하고, 상기 분할된 부호화 유닛을 상기 예측 유닛으로 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, in the case where it is determined that the encoding tree unit is to end the division procedure in all of the encoding units generated by dividing the encoding tree unit in the third division decision step, Determining a division structure of the coding tree unit by using the second rate-distortion cost for the units, determining the divided coding unit as the prediction unit, and determining a final Picture predictive encoding mode is determined.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 유형에 따른 화면 내 예측 부호화 장치는, 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)을 입력받아 이를 부호화 유닛(Coding Unit)으로 분할하고, 상기 분할된 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하고, 상기 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 따라 참조 영상블록을 생성하는 화면내예측부; 및 상기 화면내예측부에서 생성된 상기 참조 영상블록과 상기 분할된 부호화 유닛의 차분 블록을 생성하는 차분블록생성부를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 화면내예측부는, 상기 부호화 트리 유닛에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하고; 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할할지 여부를 제1차로 결정하고; 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측을 하여 생성한 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하고; 상기 결정된 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하고; 상기 부호화 트리 유닛이 상기 분할 대상 부호화 유닛까지 분할되어 형성된 쿼드 트리의 깊이 값이 미리 정해진 최대깊이 보다 작으면 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하기로 결정하고, 상기 깊이 값과 상기 최대깊이가 같으면 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료하기로 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an intra-picture prediction encoding apparatus including a Coding Tree Unit and dividing the Coding Tree Unit into a Coding Unit, An intra picture prediction unit for determining an intra picture prediction coding mode of the coding unit and generating a reference picture block according to the determined intra prediction coding mode; And a difference block generator for generating a difference block between the reference image block generated by the intra-picture prediction unit and the divided encoding unit, wherein the intra-picture prediction unit belongs to the encoding tree unit, Sets a coding object unit (Coding Unit) having a size equal to or smaller than that of the coding tree unit; Whether or not to divide the division target coding unit into sub coding units by using the size information of the division target coding unit, the size of the coding units adjacent to the coding tree unit, and the intra prediction coding mode information The first decision is made; Calculates a first Rate-Distortion Cost for the division target encoding unit by using the information of the reference image block generated by performing in-frame prediction on the division target encoding unit and the information of the division target encoding unit Determining a predetermined number of intra prediction encoding mode candidate sets based on the calculated first rate-distortion cost; An intra-picture prediction coding mode belonging to the determined intra-picture prediction coding mode is applied to the intra-picture prediction coding mode of the partitioning object coding unit, the intra-picture prediction coding is performed again using the information of the reconstructed image block and the partitioning object coding unit, Calculating a second rate-distortion cost for the division target encoding unit, determining an optimal intra prediction encoding mode on the basis of the calculated rate-distortion cost; Decides to divide the division target coding unit into the lower coding units if the depth value of the quadtree formed by dividing the coding tree unit into the division target coding units is smaller than a predetermined maximum depth, And decide to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units if the maximum depth is the same.

일 실시예에 있어서, 상기 화면내예측부는, 상기 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정한 다음과 상기 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하기 이전에, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 결정하고; 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할할지 여부를 제2차로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the intra-picture prediction unit predicts the size of the partitioning object encoding unit and the size of the partitioning object encoding unit before determining the optimal intra-picture prediction encoding mode after determining the prediction set of the predictive encoding mode, Distortion cost calculated for the coding units adjacent to the division target coding unit and the first rate-distortion cost calculated for the coding units adjacent to the division target coding unit and the first rate-distortion cost calculated for the upper coding unit before the division target coding unit is divided Determining whether to end the procedure of dividing the segmentation subject encoding unit into the lower segmentation unit using the first rate-distortion cost; The first rate-distortion cost calculated for the division target encoding unit, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate- Further comprising a step of determining as a second order whether or not to divide the division subject coding unit into the lower coding units by using the first rate-distortion cost calculated for the upper coding unit before the coding unit is divided .

일 실시예에 있어서, 상기 화면내예측부는, 만일 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하기로 결정한 경우에는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면내예측부의 동작이 새롭게 진행되도록 하고, 만일 상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 생성된 부호화 유닛들 모두에 대하여 분할 절차를 종료하기로 결정된 경우에는, 상기 분할되어 생성된 부호화 유닛들에 대한 상기 제2 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조를 결정하고, 상기 분할된 부호화 유닛을 예측 유닛으로 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the intra-picture prediction unit may divide the division target coding unit into the lower coding units if it is determined to divide the division target coding unit into the lower coding units, Units are set as the division target encoding units, the operation of the intra-picture prediction unit is progressed with respect to each of the divided sub-encoding units, and if the encoding tree unit is divided into all of the generated encoding units Determines the division structure of the coding tree unit using the second rate-distortion cost for the divisionally generated coding units, and when the divided coding unit is determined as the prediction unit And determines a finalization to be applied to each of the prediction units Plane predictive encoding mode is determined.

일 실시예에 있어서, 상기 화면내예측부는, 상기 제1 율-왜곡 비용은 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 이용한 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하고, 상기 생성된 참조 영상블록을 이용하여 산출하고, 상기 제2 율-왜곡 비용은 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 SSD(Sum of Square Difference)를 기반으로 하고, 상기 복원한 영상블록을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the intra-picture prediction unit may be configured such that the first rate-distortion cost is based on a Sum of Absolute Transformed Difference (SATD) using a Hadamard Transform, And the second rate-distortion cost is calculated based on a Sum of Absolute Difference (SAD) or a Sum of Square Difference (SSD), and using the reconstructed image block.

본 발명에 의하면, HEVC의 화면 내 예측 부호화 방법에 있어서, 모든 경우의 수의 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할과 화면 내 예측 부호화모드에 대하여 율-왜곡 비용을 계산하고 율-왜곡 최적화를 수행하여 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할 구조와 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 기존 HEVC 화면 내 예측 부호화 방식을 개선하여, 효과적으로 계산의 복잡도를 감소시키면서도 높은 율-왜곡 성능을 갖도록, 부호화 유닛 및 예측 유닛 분할 구조를 결정하고 화면 내 예측 부호화모드를 결정함으로써, 화면 내 예측 부호화를 고속으로 수행하는 효과가 있다.According to the present invention, in the intra-picture prediction coding method of the HEVC, the rate-distortion cost is calculated for all the number of coding units, the prediction unit division and the intra-picture prediction coding mode, and the rate- And the existing HEVC intra prediction coding method for determining the prediction unit division structure and the intra prediction coding mode are determined to determine the coding unit and prediction unit division structure so as to have a high rate-distortion performance while effectively reducing the complexity of calculation By determining the intra-picture prediction coding mode, intra-picture prediction coding can be performed at high speed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 중 제1 분할결정 단계의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 중 분할종료결정 단계의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 중 제2 분할결정 단계의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 장치가 포함된 영상 부호화 장치의 동작을 설명하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법에 따라 부호화 트리 유닛이 분할되는 과정을 설명하는 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법에 따라 분할된 부호화 트리 유닛을 설명하는 참고도이다.
1 is a flowchart illustrating an operation of an intra prediction encoding method according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an operation of a first partition determination step of an intra prediction encoding method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the intra-picture prediction coding method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a second division determination step of the intra prediction encoding method according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an operation of an image encoding apparatus including an intra prediction encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a reference diagram for explaining a process of dividing an encoding tree unit according to an intra prediction encoding method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a reference diagram illustrating an encoded tree unit according to an intra-frame prediction encoding method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 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. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

이하 상술할 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 및 그 장치는 특히 국제 표준기구 ISO/IEC 산하의 MPEG과 ITU-T산하의 VCEG이 협력하여 구성한 JCT-VC에서 표준화 작업이 이루어진 국제 표준기술인 HEVC(High Efficiency Video Coding)에 적용될 수 있다.The intra-picture prediction coding method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail below. In particular, the intra-picture prediction coding method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail below. And can be applied to a standard technology HEVC (High Efficiency Video Coding).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating an operation of an intra prediction encoding method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법은 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110), 제1 분할결정 단계(S120), 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130), 분할종료결정 단계(S140), 제2 분할결정 단계(S150), 최적부호화모드 결정 단계(S160), 제3 분할결정 단계(S170), 예측유닛결정 단계(S180)를 포함할 수 있다. The intra-picture prediction coding method according to an exemplary embodiment of the present invention includes a setting of a division target encoding unit S110, a first division decision step S120, an encoding mode candidate set determination step S130, a division end decision step S140, A second segmentation decision step S150, an optimal encoding mode decision step S160, a third segmentation decision step S170 and a prediction unit decision step S180.

상기 실시예는 본 발명에 따른 최적의 실시예이고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법은 필요에 따라 제1 분할결정 단계(S120), 분할종료결정 단계(S140), 제2 분할결정 단계(S150), 최적부호화모드 결정 단계(S160), 제3 분할결정 단계(S170), 예측유닛결정 단계(S180)를 선택적으로 포함시키거나 생략할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 또 다른 실시예는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110), 제1 분할결정 단계(S120), 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130), 최적부호화모드 결정 단계(S160), 제3 분할결정 단계(S170), 예측유닛결정 단계(S180)를 포함하는 것으로 구성될 수 있고, 또는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110), 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130), 분할종료결정 단계(S140), 최적부호화모드 결정 단계(S160), 제3 분할결정 단계(S170), 예측유닛결정 단계(S180)를 포함하는 것으로 구성될 수 있고, 또는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110), 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130), 분할종료결정 단계(S140), 제2 분할결정 단계(S150), 최적부호화모드 결정 단계(S160), 제3 분할결정 단계(S170), 예측유닛결정 단계(S180)를 포함하는 것으로 구성될 수도 있다.The intra-picture prediction coding method according to still another embodiment of the present invention may further include a first division decision step (S120), a division end determination step (S140), and a second division decision step The second division decision step S150, the optimal encoding mode decision step S160, the third division decision step S170 and the prediction unit decision step S180 may be selectively included or omitted. For example, another embodiment of the present invention is a method of encoding a moving picture, comprising the steps of setting a segmentation object encoding unit (S110), a first segmentation decision step (S120), an encoding mode candidate set determination step (S130), an optimal encoding mode determination step The encoding mode candidate set determination step S130, and the division end determination step S170. The decoding unit may be configured to include a decoding target encoding unit setting step S110, an encoding mode candidate set determining step S130, S140, an optimal encoding mode determination step S160, a third segmentation decision step S170, and a prediction unit determination step S180, or may be configured to include a segmentation target encoding unit setting step S110, A candidate division determining step S130, a division end determination step S140, a second division decision step S150, an optimal encoding mode decision step S160, a third segmentation decision step S170, a prediction unit decision step S180, As shown in FIG.

이하에서는 상기 최적의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법을 구성하는 각 단계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each step of the intra-picture prediction coding method according to the best mode will be described in more detail.

분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110)는 화면 내 예측 부호화를 할 대상이 되는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU) 영상블록을 입력받고, 상기 입력받은 부호화 트리 유닛을 쿼드 트리 구조로 분할해 나가는 각 단계에 있어서, 분할할 대상이 되는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit, CU)을 설정한다. 여기서 상기 부호화 트리 유닛은 또 다른 명칭으로 가장 큰 부호화 유닛(Largest Coding Unit, LCU)라고 지칭되기도 하며, 최대 64x64의 크기를 가질 수 있다. 상기 부호화 유닛(CU)은 영상 부호화의 단위가 되는 유닛으로, 상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 크기가 결정되며, 최소 8x8의 크기까지 가질 수 있고, 상기 부호화 유닛 별로 영상 부호화의 방법이 정해진다.The segmentation target encoding unit setting step S110 is a step of receiving a Coding Tree Unit (CTU) image block to be subjected to intraframe prediction coding and dividing the inputted coded tree unit into quad tree structures , A segmentation target encoding unit (Coding Unit, CU) to be segmented is set. Herein, the coding tree unit may be referred to as another largest coding unit (Largest Coding Unit, LCU), and may have a maximum size of 64x64. The encoding unit (CU) is a unit which is a unit of image encoding. The encoding tree unit is divided, the size is determined, the size is at least 8x8, and a method of image encoding is determined for each encoding unit.

여기서 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110)는 상기 부호화 트리 유닛을 쿼드 트리 형태로 반복적으로 분할하기 위하여, 최초에 상기 부호화 트리 유닛을 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정한다. 그리고 이하에서 상술할 제1 분할결정 단계(S120) 또는 제2 분할결정 단계(S150) 또는 제3 분할결정 단계(S170)에서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할하기로 결정한 경우, 분할된 상기 하부 부호화 유닛을 입력받아 이를 다시 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정할 수 있다. 이와 같이 상기 분할된 하부 부호화 유닛이 다시 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정됨에 따라, 상기 부호화 트리 유닛은 반복적으로 분할되어 일정한 깊이를 가지는 쿼드 트리 구조의 부호화 유닛들로 분할될 수 있다.Here, the division target encoding unit setting step (S110) first sets the encoding tree unit as the division target encoding unit in order to repeatedly divide the encoding tree unit into a quad tree form. In the first division decision step (S120), the second division decision step (S150) or the third division decision step (S170) described below, the division object coding unit is divided into a sub coding unit If it is determined that the sub-encoding unit has been divided, the sub-encoding unit may be input to the sub-encoding unit. As the divided lower coding unit is again set as the division target coding unit, the coding tree unit can be repeatedly divided and divided into coding units of a quad tree structure having a certain depth.

제1 분할결정 단계(S120)는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 조기에 결정한다. 여기서 화면 내 예측 부호화모드는 화면 내 예측 부호화에서 화면 내 예측의 방향과 방식을 정하는 모드 값을 의미한다. The first division decision step (S120) uses the size information of the division object encoding unit, the size of the encoding units adjacent to the encoding tree unit, and the intra-picture prediction mode information to set the division object encoding unit as a lower encoding unit Decide early on whether to split. Here, the intra prediction coding mode means a mode value for determining the direction and the mode of intra prediction in intra prediction coding.

여기서 제1 분할결정 단계(S120)는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 율-왜곡 비용을 실제 계산하지 아니하고 조기에 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할할 것을 결정함으로써, 화면 내 부호화의 계산 복잡도를 감소시킨다. 제1 분할결정 단계(S120)의 동작은 이하 도 2를 통하여 보다 상세히 설명한다.Here, the first division decision step (S120) decides to divide the division target encoding unit early without actually calculating the rate-distortion cost for the division target encoding unit, thereby reducing the calculation complexity of intra picture coding. The operation of the first segmentation decision step S120 will be described in more detail with reference to FIG.

여기서 제1 분할결정 단계(S120)은 선택적으로 포함되거나 생략될 수 있고, 만일 생략되는 경우 다음으로 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)가 진행될 수 있다.Here, the first division decision step (S120) may be optionally included or omitted, and if it is omitted, the encoding mode candidate set decision step (S130) may be performed next.

부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측 부호화모드 별로, 화면 내 예측을 하여 참조 영상블록을 생성하고, 상기 생성된 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정한다. The encoding mode candidate set determination step (S130) generates a reference image block by intra-picture prediction for each intra-picture prediction encoding mode with respect to the division target encoding unit, Distortion cost for the division target encoding unit and calculates a predetermined number of intra prediction encoding mode candidate sets on the basis of the calculated first rate- .

여기서 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)는 상기 제1 율-왜곡 비용이 작은 순서대로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드들을 상기 부호화모드의 후보 집합의 원소로 결정하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the encoding mode candidate set determination step (S130) determines a certain number of intra prediction encoding modes as the elements of the candidate set of the encoding mode in order of the first rate-distortion cost.

여기서 상기 제1 율-왜곡 비용은 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하여 하기 수학식 1과 수학식 2에 의하여 산출하는 것이 바람직하다. 본래 율-왜곡 최적화에 사용되는 율-왜곡 비용은 원 영상블록을 부호화하고 다시 복호화하여 복원된 영상블록과 부호화 이전의 원 영상블록 간의 차이값을 이용하여 계산하는 것이나, 상기 제1 율-왜곡 비용은 아래와 같이 복원된 영상블록이 아닌 화면 내 예측된 참조 영상블록을 이용하여 율-왜곡 비용을 계산함으로써, 율-왜곡 최적화에 있어서의 계산 복잡도를 감소시킨다.It is preferable that the first rate-distortion cost is calculated according to Equations (1) and (2) based on a Sum of Absolute Transformed Difference (SATD). The rate-distortion cost originally used for rate-distortion optimization is calculated by using difference values between the reconstructed image block and the original image block before encoding by encoding and re-decoding the original image block, but the first rate- Calculates the rate-distortion cost using the in-picture predicted reference image block rather than the reconstructed image block as below, thereby reducing the calculation complexity in the rate-distortion optimization.

Figure 112014060904783-pat00060
Figure 112014060904783-pat00060

Figure 112014060904783-pat00061
Figure 112014060904783-pat00061

(여기서

Figure 112014060904783-pat00062
는 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00063
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00064
는 화면 내 예측 부호화모드 정보를 부호화 하는데 요구되는 비트량이고,
Figure 112014060904783-pat00065
는 상기 제1 율-왜곡 비용을 계산하는 대상 부호화 유닛과 상기 대상 부호화 유닛에 대하여 특정한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측을 수행하여 생성된 참조 영상블록 간의 차분값을 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 한 것이고,
Figure 112014060904783-pat00066
Figure 112014060904783-pat00067
는 상기 하다마드 변환된 결과인 2차원 행열의 인덱스이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00062
Is the first rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00063
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00064
Is the amount of bits required to encode the intra prediction encoding mode information,
Figure 112014060904783-pat00065
Distortion value is calculated by performing a Hadamard transformation on a difference value between a target encoding unit for calculating the first rate-distortion cost and a reference image block generated by performing intra-frame prediction using a specific intra-frame prediction encoding mode for the target encoding unit Transform)
Figure 112014060904783-pat00066
Wow
Figure 112014060904783-pat00067
Is the index of a two-dimensional matrix that is the result of the Hadamard transform.)

분할종료결정 단계(S140)는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측을 하여 생성한 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 산출하는 제1 율-왜곡 비용과, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과, 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 조기에 결정한다. The dividing end determination step (S140) may include determining a size of the division target encoding unit, a first rate that is calculated using the information of the reference image block generated by in-frame prediction of the division target encoding unit and the information of the division target encoding unit Distortion cost, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the division subject encoding unit is divided, It is determined early whether or not to terminate the procedure for dividing the division object encoding unit into sub coding units by using the distortion cost.

여기서 분할종료결정 단계(S140)는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 추가로 분할하는 절차를 생략함으로써 화면 내 부호화에서의 계산 복잡도를 감소시킨다. 분할종료결정 단계(S140)의 동작은 이하 도 3을 통하여 보다 상세히 설명한다.Here, the division end determination step (S140) reduces the calculation complexity in intra picture coding by omitting the procedure of further dividing the division target encoding unit. The operation of the division end determination step S140 will be described in more detail with reference to FIG.

여기서 분할종료결정 단계(S140)는 선택적으로 포함되거나 생략될 수 있고, 만일 생략되는 경우 다음으로 제2 분할결정 단계(S150)가 진행될 수 있고, 제2 분할결정 단계(S150)도 생략되는 경우 최적부호화모드 결정 단계(S160)가 진행될 수 있다.Here, if the second division decision step (S150) is omitted, the second division decision step (S150) can be performed. The encoding mode determination step S160 may be performed.

제2 분할결정 단계(S150)는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할할지 여부를 조기에 결정한다. The second division decision step (S150) includes a step of determining the size of the division target encoding unit, the first rate-distortion cost computed for the division subject encoding unit, and the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit Distortion cost and the first rate-distortion cost calculated for an upper-level encoding unit before the division-target encoding unit is divided, whether to divide the division-target encoding unit into the lower encoding units Decide early.

여기서 제2 분할결정 단계(S150)는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 아래에서 설명할 제2 율-왜곡 비용을 실제 계산하지 아니하고 조기에 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할할 것을 결정함으로써, 화면 내 부호화의 계산 복잡도를 감소시킨다. 제2 분할결정 단계(S150)의 동작은 이하 도 4를 통하여 보다 상세히 설명한다.Here, the second division decision step (S150) decides to divide the division target encoding unit early in the division objective encoding unit without actually calculating the second rate-distortion cost to be described below, Thereby reducing computational complexity. The operation of the second division decision step S150 will be described in more detail with reference to FIG.

여기서 제2 분할결정 단계(S150)는 선택적으로 포함되거나 생략될 수 있고, 만일 포함되는 경우는 분할종료결정 단계(S140)에서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하는 절차를 종료하지 않기로 결정하는 경우에 진행될 수 있고, 만일 생략되는 경우 다음으로 최적부호화모드 결정 단계(S160)가 진행될 수 있다.Here, the second segmentation decision step S150 may be selectively included or omitted, and if it is determined that the segmentation end determination step S140 determines not to end the segmentation target encoding unit, If it is omitted, then the optimal encoding mode determination step (S160) may be performed.

최적부호화모드 결정 단계(S160)는 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여, 상기 부호화모드 별로 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정한다.The optimal encoding mode determination step S160 is a step of performing intra prediction encoding using the intra prediction encoding mode belonging to the candidate set defined in the encoding mode candidate set determination step S130 and re- Distortion cost for the division target encoding unit for each encoding mode using information of the block and the division target encoding unit, and calculates a second rate-distortion cost for the division target encoding unit based on the calculated second rate- And determines an optimal intra-picture prediction encoding mode for the unit.

여기서 최적부호화모드 결정 단계(S160)는 상기 후보 집합 중 상기 제2 율-왜곡 비용의 값이 가장 작은 화면 내 예측 부호화모드를 최적의 화면 내 예측 부호화모드로 결정하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the optimal encoding mode determination step (S160) determines the intra prediction encoding mode having the smallest value of the second rate-distortion cost among the candidate sets as the optimal intra prediction encoding mode.

여기서 상기 제2 율-왜곡 비용은 하기 수학식 3에 의하여 산출하는 것이 바람직하다.Here, the second rate-distortion cost is preferably calculated by the following equation (3).

Figure 112014060904783-pat00068
Figure 112014060904783-pat00068

(여기서

Figure 112014060904783-pat00069
는 상기 제2 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00070
는 상기 제2 율-왜곡 비용 계산 대상 부호화 유닛과 상기 제2 율-왜곡 비용 계산 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화 하여 복원한 영상블록 간의 차분값에서의 차이의 정도를 나타내는 지표로써, 상기 차분값의 절대값의 합인 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 상기 차분값의 제곱값의 합인 SSD(Sum of Square Difference)를 사용할 수 있고,
Figure 112014060904783-pat00071
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00072
는 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측 부호화를 하는데 요구되는 비트량이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00069
Is the second rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00070
Distortion cost calculation target encoding unit and the second rate-distortion cost calculation target encoding unit, and decodes the second rate-distortion cost calculation target encoding unit and the second rate-distortion cost calculation target encoding unit, A Sum of Absolute Difference (SAD), which is the sum of the absolute values of the difference values, or a Sum of Square Difference (SSD), which is the sum of the squares of the difference values,
Figure 112014060904783-pat00071
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00072
Is the amount of bits required to perform intra prediction encoding by applying the intra prediction encoding mode.)

제3 분할결정 단계(S170)는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 종료할지 여부와 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 판단한다.The third division determination step (S170) determines whether to end the division procedure of the division target encoding unit and whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units.

여기서 제3 분할결정 단계(S170)는 상기 부호화 트리 유닛이 상기 분할 대상 부호화 유닛까지 분할되어 형성된 쿼드 트리의 값이 미리 정해진 최대깊이와 같아지거나 분할종료결정 단계(S140)에서 분할을 종료하기로 결정한 경우에, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 종료하기로 결정한다. Here, the third segmentation decision step (S170) is a step of determining whether or not the value of the quadtree formed by dividing the encoding tree unit up to the division target encoding unit is equal to a predetermined maximum depth or ending the division in the division end determination step (S140) , It is determined to end the division procedure of the division target encoding unit.

예를 들어 상기 부호화 트리 유닛의 크기가 64x64이고 깊이가 0인 경우, 상기 부호화 트리 유닛이 1회 분할되어 생성된 하부 부호화 유닛은 크기가 32x32이고 깊이가 1이며, 만일 미리 정해진 최대깊이가 2인 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기가 16x16이고 깊이가 2가 되었을 때 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 분할 절차가 종료된다. For example, when the size of the coding tree unit is 64x64 and the depth is 0, the lower coding unit generated by dividing the coding tree unit by one time has a size of 32x32, a depth of 1, and a predetermined maximum depth of 2 , The partitioning procedure for the partitioning object coding unit is ended when the size of the partitioning object coding unit is 16x16 and the depth becomes 2.

여기서 상기 최대깊이는 상기 부호화 트리 유닛을 미리 정해진 부호화 유닛의 최소크기 보다 한 단계 더 작은 크기까지 분할할 때 형성되는 쿼드 트리의 최대깊이로 하는 것이 바람직하다. 이는 아래에서 설명할 예측유닛결정 단계(S180)에서 예측 유닛(Prediction Unit)이 부호화 유닛의 최소크기 보다 한 단계 더 작은 크기로도 정해질 수 있기 때문이다. 따라서 상기 분할 대상 부호화 유닛은 미리 정해진 부호화 유닛의 최소크기보다 한 단계 더 작은 크기까지 분할되어 예측 유닛으로 결정될 수 있다.The maximum depth may be a maximum depth of a quadtree formed when the encoding tree unit is divided by a size smaller than a minimum size of a predetermined encoding unit. This is because, in the prediction unit determination step (S180) to be described below, the prediction unit can be set to a size smaller than the minimum size of the encoding unit. Therefore, the segmentation target encoding unit can be divided into a smaller size than the minimum size of the predetermined encoding unit and can be determined as a prediction unit.

예를 들어 상기 부호화 트리 유닛의 크기가 64x64이고, 미리 정해진 부호화 유닛의 최소크기가 8x8인 경우, 예측 유닛은 4x4 크기까지 정해질 수 있고, 이러한 경우 64x64 크기의 상기 부호화 트리 유닛의 깊이가 0이고 1회 분할될 때마다 깊이 값이 1씩 증가하므로, 4x4 크기의 블록의 깊이는 4가 되고, 따라서 상기 최대깊이는 4가 된다.For example, when the size of the encoding tree unit is 64x64 and the minimum size of the predetermined encoding unit is 8x8, the prediction unit can be set to 4x4 size. In this case, the depth of the encoding tree unit of 64x64 size is 0 Since the depth value is incremented by 1 each time it is divided, the depth of the 4x4 block is 4, so that the maximum depth is 4.

여기서 제3 분할결정 단계(S170)는 상기 부호화 트리 유닛의 상기 깊이 값이 상기 최대깊이보다 작고 분할종료결정 단계(S140)에서 분할을 종료하지 않기로 결정한 경우에, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 더 진행하기로 결정한다. 이때 제3 분할결정 단계(S170)는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110)에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 할 수 있다.Here, the third segmentation decision step (S170) may be such that when the depth value of the encoding tree unit is smaller than the maximum depth and it is decided not to end the segmentation in the segment end determination step (S140), the segmentation procedure of the segmentation objective encoding unit I decide to proceed further. At this time, the third division decision step (S170) divides the division target encoding unit into the lower encoding units and sets the divided lower encoding units as the division target encoding units in the division target encoding unit setting step (S110) , So that the intra-picture prediction coding can be progressed for each of the divided lower coding units.

여기서 제3 분할결정 단계(S170)는 분할종료결정 단계(S140)가 생략된 경우 분할종료결정 단계(S140)에서 분할을 종료하기로 결정하였는지 여부에 대한 판단을 생략한다.Here, in the third segmentation decision step S170, if the segmentation end determination step S140 is omitted, the determination as to whether or not the segmentation end decision step S140 is decided to end the segmentation is omitted.

여기서 제3 분할결정 단계(S170)는 필요에 따라 선택적으로 포함되거나 생략될 수 있다.Here, the third segmentation decision step S170 may be optionally included or omitted as necessary.

예측유닛결정 단계(S180)는 상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 생성된 부호화 유닛들 모두에 대하여 제3 분할결정 단계(S170)에서 분할 절차를 종료하기로 결정된 경우, 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조와 예측 유닛(Prediction Unit)을 결정한다. 여기서 예측 유닛은 화면 내 예측 부호화모드가 결정되는 단위 유닛으로, 하나의 예측 유닛은 하나의 화면 내 예측 부호화모드로 화면 내 예측 부호화를 한다. In the prediction unit determination step (S180), when it is determined to end the division procedure in the third division decision step (S170) for all of the encoding units generated by dividing the encoding tree unit, the division structure of the encoding tree unit and the prediction And determines a unit (Prediction Unit). Here, the prediction unit is a unit in which the intra-picture prediction coding mode is determined, and one prediction unit performs intra-picture prediction coding in one intra-picture prediction coding mode.

여기서 예측유닛결정 단계(S180)는 상기 분할 대상 부호화 유닛 별로 최적부호화모드 결정 단계(S160)에서 결정된 상기 최적의 화면 내 예측 부호화모드에 대응하여 산출되었던 상기 제2 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 부호화 트리 유닛이 부호화 유닛과 예측 유닛으로 분할되는 구조를 결정한다. 즉 가장 작은 크기로 분할된 부호화 유닛에서부터 시작하여 최상위의 상기 부호화 트리 유닛에 이르기까지, 하부 부호화 유닛 4개의 각 상기 제2 율-왜곡 비용들의 합과 상위 부호화 유닛의 상기 제2 율-왜곡 비용을 비교하여 상기 제2 율-왜곡 비용이 더 작은 쪽을 선택하는 방식으로, 상기 부호화 트리 유닛 내의 상기 제2 율-왜곡 비용이 최소화 되도록 하는 구조로 부호화 트리 유닛의 분할 구조를 결정한다. Herein, the prediction unit determination step (S180) may further include the step of determining, using the second rate-distortion cost calculated corresponding to the optimal intra-picture prediction coding mode determined in the optimal coding mode determination step (S160) The structure in which the encoding tree unit is divided into the encoding unit and the prediction unit is determined. That is, the sum of each of the second rate-distortion costs of the four lower-layer encoding units, and the second rate-distortion cost of the upper-level encoding unit, from the encoding unit divided into the smallest size to the highest- And the second rate-distortion cost in the coding tree unit is minimized by selecting the one having the smaller rate-distortion cost as compared with the first rate-distortion cost.

여기서 예측유닛결정 단계(S180)는 위와 같이 분할 구조가 결정된 부호화 유닛들을 각각 예측 유닛(Prediction Unit)으로 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대응하는 부호화 유닛에 대하여 최적부호화모드 결정 단계(S160)에서 계산되었던 최적의 화면 내 부호화모드를 상기 예측 유닛에 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드로 결정한다. 그리고 이때 예측 유닛의 크기는 미리 정해진 최소크기의 부호화 유닛보다 한 단계 더 작은 크기를 가질 수 있는 것으로 한다. 따라서 미리 정해진 최소크기를 가지는 부호화 유닛은 한 단계 더 분할되어 예측 유닛으로 결정될 수 있다.Herein, the prediction unit determination step S180 determines each of the encoding units for which the division structure is determined as a prediction unit as described above, and determines an optimal encoding mode determination step (S160) for the encoding unit corresponding to each of the prediction units, Picture prediction mode to be applied to the prediction unit is determined to be the final intra-picture prediction coding mode to be applied to the prediction unit. At this time, the size of the prediction unit may be one step smaller than the coding unit of the predetermined minimum size. Therefore, an encoding unit having a predetermined minimum size can be further divided into one step and determined as a prediction unit.

여기서 예측유닛결정 단계(S180)는 선택적으로 포함되거나 생략될 수 있다.Here, the prediction unit determination step S180 may be optionally included or omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 중 제1 분할결정 단계(S120)의 동작을 설명하는 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of a first subdivision determination step (S120) of an intra prediction encoding method according to an exemplary embodiment of the present invention.

단계 S121에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이

Figure 112014060904783-pat00073
이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00074
보다 크거나 같은 경우는 단계 S122를 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한다. 여기서 상기
Figure 112014060904783-pat00075
는 32로 하는 것이 바람직하다.In step S121, the length of one side of the division target encoding unit
Figure 112014060904783-pat00073
Constants of this predetermined size
Figure 112014060904783-pat00074
The process proceeds to step S122. Otherwise, it is determined not to divide the division target encoding unit. Here,
Figure 112014060904783-pat00075
Is preferably set to 32.

단계 S122에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 속한 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 한 변의 길이

Figure 112014060904783-pat00076
가 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이
Figure 112014060904783-pat00077
의 반보다 작고 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 한 변의 길이
Figure 112014060904783-pat00078
가 상기
Figure 112014060904783-pat00079
의 반보다 작은 경우는 단계 S123을 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한다.In step S122, the length of one side of the leftmost encoding unit immediately adjacent to the upper side of the encoding tree unit to which the division target encoding unit belongs
Figure 112014060904783-pat00076
Is the length of one side of the division target encoding unit
Figure 112014060904783-pat00077
The length of one side of the upper encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit
Figure 112014060904783-pat00078
Gt;
Figure 112014060904783-pat00079
, The process proceeds to step S123. Otherwise, it is determined not to divide the division target encoding unit.

단계 S123에서는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값

Figure 112014060904783-pat00080
과 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값
Figure 112014060904783-pat00081
의 차이값의 절대값이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00082
보다 큰 경우는 단계 S124를 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한다. 여기서 상기
Figure 112014060904783-pat00083
는 5로 하는 것이 바람직하다.In step S123, the value of the intra-picture prediction coding mode of the leftmost coding unit immediately adjacent to the upper side of the coding tree unit
Figure 112014060904783-pat00080
And the value of the intra prediction encoding mode of the upper encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit
Figure 112014060904783-pat00081
The absolute value of the difference value is a constant of a predetermined size
Figure 112014060904783-pat00082
The process proceeds to step S124. Otherwise, it is determined not to divide the division target encoding unit. Here,
Figure 112014060904783-pat00083
Is preferably 5.

단계 S124에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 같은 크기를 가지는 4개의 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110)에 입력하고 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 한다.In step S124, the division target encoding unit is divided into four sub-encoding units having the same size, and the divided sub-encoding units are input to the division target encoding unit setting step (S110) So that the intra-picture prediction coding is progressed for each of the divided lower coding units.

여기서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 제1 분할결정 단계(S120)를 종료하고 다음 단계로 진행한다.If it is determined that the division target encoding unit is not to be divided, the first division decision step (S120) is terminated and the process proceeds to the next step.

여기서 제1 분할결정 단계(S120)는 하기 수학식 4에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할할지 여부를 결정할 수 있다. 상기 단계 S121부터 상기 단계 S124까지의 동작은 하기 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.Here, the first division decision step (S120) may determine whether to divide the division target encoding unit by the following expression (4). The operation from the step S121 to the step S124 may be expressed by the following equation (4).

Figure 112014060904783-pat00084
Figure 112014060904783-pat00084

(여기서

Figure 112014060904783-pat00085
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00086
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00087
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00088
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00089
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00090
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00091
Figure 112014060904783-pat00092
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00085
Is a flag for determining whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00086
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00087
Is the length of one side of the leftmost encoding unit immediately adjacent to the upper side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00088
Is the length of one side of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00089
Is the value of the intra-picture prediction coding mode of the leftmost coding unit immediately adjacent to the upper side of the coding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00090
Is the value of the intra-picture prediction encoding mode of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00091
and
Figure 112014060904783-pat00092
Is a constant of a predetermined size.

여기서 상기

Figure 112014060904783-pat00093
는 32로 하고, 상기
Figure 112014060904783-pat00094
는 5로 하는 것이 바람직하다.Here,
Figure 112014060904783-pat00093
Is set to 32,
Figure 112014060904783-pat00094
Is preferably 5.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 중 분할종료결정 단계(S140)의 동작을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of determining an end of division (S140) in the intraframe prediction method according to an exemplary embodiment of the present invention.

단계 S141에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이

Figure 112014060904783-pat00095
이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00096
보다 크거나 같은 경우 단계 S142를 진행하고, 그 이외의 경우는 단계 S143을 진행한다. 여기서 상기
Figure 112014060904783-pat00097
은 32로 하는 것이 바람직하다.In step S141, the length of one side of the division target encoding unit
Figure 112014060904783-pat00095
Constants of this predetermined size
Figure 112014060904783-pat00096
The process proceeds to step S142, and otherwise, the process proceeds to step S143. Here,
Figure 112014060904783-pat00097
Is preferably set to 32.

단계 S142에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용인

Figure 112014060904783-pat00098
을, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용인
Figure 112014060904783-pat00099
와, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용인
Figure 112014060904783-pat00100
중 더 큰 값으로 나누고, 그 나눈 값이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00101
보다 작은 경우는 단계 S144를 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할종료하지 않기로 결정한다.In step S142, when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step (S130) is applied to the division target coding unit, the first rate-distortion cost
Figure 112014060904783-pat00098
Distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit
Figure 112014060904783-pat00099
Distortion cost for the intra-picture prediction coding mode optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit
Figure 112014060904783-pat00100
, And the divided value is divided by a constant of a predetermined size
Figure 112014060904783-pat00101
The process proceeds to step S144. Otherwise, it is determined that the division target encoding unit is not to be divided.

단계 S143에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용인

Figure 112014060904783-pat00102
을, 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용
Figure 112014060904783-pat00103
으로 나눈 값이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00104
보다 작은 경우는 단계 S144를 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할종료하지 않기로 결정한다. In step S143, when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step (S130) is applied to the division target coding unit, the first rate-distortion cost
Figure 112014060904783-pat00102
Distortion cost for the intra-picture prediction coding mode optimally determined for the immediately preceding upper coding unit before the division target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00103
Is a constant of a predetermined size
Figure 112014060904783-pat00104
The process proceeds to step S144. Otherwise, it is determined that the division target encoding unit is not to be divided.

단계 S144에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하는 절차를 종료하여 더 이상 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하지 않는 것으로 결정한다.In step S144, the procedure for dividing the division target encoding unit is ended and it is determined that the division is not further divided into the lower encoding unit.

여기서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할종료하지 않기로 결정한 경우는 분할종료결정 단계(S140)를 종료하고 다음 단계인 제2 분할 결정 단계(S150)로, 만일 제2 분할 결정 단계(S150)가 생략된 경우는 최적부호화모드 결정 단계(S160)로 진행하고, 분할종료하기로 결정한 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 더 이상 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하지 않는 것으로 결정하고, 최적부호화모드 결정 단계(S160)를 진행한다.If it is determined that the segmentation target encoding unit is not to be segmented, the segmentation end determination step S140 is terminated and the second segmentation decision step S150 is performed. If the second segmentation decision step S150 is omitted It is determined that the division target coding unit is no longer divided into the lower coding unit if it is determined to end the division, and the optimal coding mode determination step (S160) is performed do.

여기서 분할종료결정 단계(S140)는 하기 수학식 5에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 결정할 수 있다. 상기 단계 S141부터 상기 단계 S144까지의 동작은 하기 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.Here, the division end determination step S140 may determine whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units by the following equation (5). The operation from the step S141 to the step S144 may be expressed by the following equation (5).

Figure 112014060904783-pat00105
Figure 112014060904783-pat00105

(여기서

Figure 112014060904783-pat00106
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00107
는 미리 정해진 크기의 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00108
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 나타내는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00109
는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00110
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00111
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00112
는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00113
Figure 112014060904783-pat00114
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00106
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00107
Is a constant of a predetermined size,
Figure 112014060904783-pat00108
Is a flag indicating whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00109
Is the first rate-distortion cost of the smallest value when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step (S130) is applied to the partitioning object coding unit,
Figure 112014060904783-pat00110
Is the first rate-distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00111
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode which is optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00112
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode that is optimally determined for the immediately preceding upper-coding unit immediately before the division-target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00113
and
Figure 112014060904783-pat00114
Is a constant of a predetermined size.

여기서 상기

Figure 112014060904783-pat00115
은 32로 하는 것이 바람직하다.Here,
Figure 112014060904783-pat00115
Is preferably set to 32.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 중 제2 분할결정 단계(S150)의 동작을 설명하는 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a second segmentation determination step (S150) of the intra-picture prediction coding method according to an embodiment of the present invention.

단계 S151에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이

Figure 112014060904783-pat00116
이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00117
보다 크거나 같은 경우 단계 S142를 진행하고, 그 이외의 경우는 단계 S143을 진행한다. 여기서 상기
Figure 112014060904783-pat00118
은 32로 하는 것이 바람직하다.In step S151, the length of one side of the division target encoding unit
Figure 112014060904783-pat00116
Constants of this predetermined size
Figure 112014060904783-pat00117
The process proceeds to step S142, and otherwise, the process proceeds to step S143. Here,
Figure 112014060904783-pat00118
Is preferably set to 32.

단계 S152에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용인

Figure 112014060904783-pat00119
을, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용인
Figure 112014060904783-pat00120
와, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용인
Figure 112014060904783-pat00121
중 더 큰 값으로 나누고, 그 나눈 값이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00122
보다 큰 경우는 단계 S154를 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한다.In step S152, when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step (S130) is applied to the division target coding unit, the first rate-distortion cost
Figure 112014060904783-pat00119
Distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit
Figure 112014060904783-pat00120
Distortion cost for the intra-picture prediction coding mode optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit
Figure 112014060904783-pat00121
, And the divided value is divided by a constant of a predetermined size
Figure 112014060904783-pat00122
The process proceeds to step S154. Otherwise, it is determined not to divide the division target encoding unit.

단계 S153에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용인

Figure 112014060904783-pat00123
을, 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용
Figure 112014060904783-pat00124
으로 나눈 값이 미리 정해진 크기의 상수
Figure 112014060904783-pat00125
보다 큰 경우는 단계 S154를 진행하고, 그 이외의 경우는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한다. In step S153, when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step (S130) is applied to the division target coding unit, the first rate-distortion cost
Figure 112014060904783-pat00123
Distortion cost for the intra-picture prediction coding mode optimally determined for the immediately preceding upper coding unit before the division target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00124
Is a constant of a predetermined size
Figure 112014060904783-pat00125
The process proceeds to step S154. Otherwise, it is determined not to divide the division target encoding unit.

단계 S154에서는 상기 분할 대상 부호화 유닛을 같은 크기를 가지는 4개의 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계(S110)에 입력하고 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 한다.In step S154, the division target encoding unit is divided into four sub-encoding units having the same size, and the divided sub-encoding units are input to the division target encoding unit setting step (S110) So that the intra-picture prediction coding is progressed for each of the divided lower coding units.

여기서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 제2 분할결정 단계(S150)를 종료하고 다음 단계인 최적부호화모드 결정 단계(S160)로 진행한다.If it is determined that the division target encoding unit is not to be divided, the second division decision step (S150) is terminated and the process proceeds to the optimal encoding mode decision step (S160), which is the next step.

여기서 제2 분할결정 단계(S150)는 하기 수학식 6에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 여부를 결정할 수 있다. 상기 단계 S151부터 상기 단계 S154까지의 동작은 하기 수학식 6와 같이 표현될 수 있다.Here, the second division decision step (S150) may determine whether the division target encoding unit is divided by the following equation (6). The operation from the step S151 to the step S154 may be expressed as the following equation (6).

Figure 112014060904783-pat00126
Figure 112014060904783-pat00126

(여기서

Figure 112014060904783-pat00127
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00128
는 미리 정해진 크기의 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00129
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 나타내는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00130
는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 부호화모드 후보 집합 결정 단계(S130)에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00131
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00132
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00133
는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00134
Figure 112014060904783-pat00135
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)(here
Figure 112014060904783-pat00127
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00128
Is a constant of a predetermined size,
Figure 112014060904783-pat00129
Is a flag indicating whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00130
Is the first rate-distortion cost of the smallest value when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step (S130) is applied to the partitioning object coding unit,
Figure 112014060904783-pat00131
Is the first rate-distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00132
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode which is optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00133
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode that is optimally determined for the immediately preceding upper-coding unit immediately before the division-target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00134
and
Figure 112014060904783-pat00135
Is a constant of a predetermined size.

여기서 상기

Figure 112014060904783-pat00136
는 32로 하는 것이 바람직하다.Here,
Figure 112014060904783-pat00136
Is preferably set to 32.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 장치가 포함된 영상 부호화 장치의 동작을 설명하는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an operation of an image encoding apparatus including an intra prediction encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.

상기 화면 내 예측 부호화 장치는 화면내예측부(100)와 차분블록생성부(200)를 포함할 수 있다.The intra-picture prediction coding apparatus may include an intra-picture prediction unit 100 and a difference block generation unit 200.

화면내예측부(100)는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)을 입력받아 이를 부호화 유닛(Coding Unit)으로 분할하고, 상기 분할된 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하고, 상기 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 따라 참조 영상블록을 생성한다.The intra picture prediction unit 100 receives a coding tree unit, divides the coding tree unit into a coding unit, determines an intra prediction coding mode of the divided coding unit, And generates a reference image block according to the encoding mode.

차분블록생성부(200)는 화면내예측부(100)에서 생성된 상기 참조 영상블록과 상기 분할된 부호화 유닛의 차분 블록을 생성한다.The difference block generating unit 200 generates the difference image between the reference image block generated by the intra prediction unit 100 and the divided encoding unit.

여기서 화면내예측부(100)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법대로 화면 내 예측 부호화를 수행할 수 있다. 이하에서는 상술한 설명과 중복되는 부분을 생략하고 간단하게 서술한다.Here, the intra prediction unit 100 may perform intra prediction coding according to the intra prediction coding method according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 1 to FIG. Hereinafter, the same elements as those in the above description will be omitted.

화면내예측부(100)는 상기 부호화 트리 유닛에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하고; The intra prediction unit 100 sets a coding object unit (Coding Unit) belonging to the coding tree unit and having a size equal to or smaller than the coding tree unit;

상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할할지 여부를 제1차로 결정하고;Whether or not to divide the division target coding unit into sub coding units by using the size information of the division target coding unit, the size of the coding units adjacent to the coding tree unit, and the intra prediction coding mode information The first decision is made;

상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측 부호화모드 별로 화면 내 예측을 하여 상기 참조 영상블록을 생성하고, 상기 생성된 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 화면 내 예측 부호화모드 별로 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하고;In the intra-picture prediction encoding mode for each of the intra-picture prediction encoding modes, generates the reference picture block by performing intra-picture prediction on the intra-picture prediction encoding mode for the partitioning object encoding unit, Calculating a first rate-distortion cost for the division target encoding unit and determining a predetermined number of intra prediction encoding mode candidate sets based on the calculated first rate-distortion cost;

상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 결정하고; The first rate-distortion cost calculated for the division target encoding unit, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate- Determining whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units by using the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the encoding unit is divided;

상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할할지 여부를 제2차로 결정하고;The first rate-distortion cost calculated for the division target encoding unit, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate- Determining as a second order whether or not to divide the division subject coding unit into the lower coding units by using the first rate-distortion cost calculated for the upper coding unit before the coding unit is divided;

상기 결정된 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하고;An intra-picture prediction coding mode belonging to the determined intra-picture prediction coding mode is applied to the intra-picture prediction coding mode of the partitioning object coding unit, the intra-picture prediction coding is performed again using the information of the reconstructed image block and the partitioning object coding unit, Calculating a second rate-distortion cost for the division target encoding unit, determining an optimal intra prediction encoding mode on the basis of the calculated rate-distortion cost;

상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 형성된 쿼드 트리의 깊이 값이 미리 정해진 최대깊이 보다 작으면 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하기로 결정하고, 상기 깊이 값과 상기 최대깊이가 같으면 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료하기로 결정할 수 있다.If the depth value of the quadtree in which the coding tree unit is divided is smaller than a predetermined maximum depth, decides to divide the division target coding unit into the lower coding units, and if the depth value is equal to the maximum depth, It may decide to end the procedure of dividing the target encoding unit into the lower encoding units.

여기서 화면내예측부(100)는, 만일 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하기로 결정한 경우에는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 화면내예측부(100)의 동작이 새롭게 진행되도록 하고,If the intra-picture prediction unit 100 determines to divide the division target coding unit into the lower coding units, the intra prediction unit 100 divides the division target coding unit into the lower coding units and divides the divided lower coding units And the intra-picture prediction unit 100 is set to the divided object coding unit so that the operation of the intra-picture prediction unit 100 is progressed for each of the divided lower coding units,

만일 상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 생성된 상기 분할 대상 부호화 유닛들 모두에 대하여 분할 절차를 종료하기로 결정된 경우에는, 상기 분할 대상 부호화 유닛들의 상기 제2 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 부호화 트리 유닛이 부호화 유닛으로 분할되는 구조를 결정하고, 상기 분할이 결정된 각각의 부호화 유닛에 따라 예측 유닛(Prediction Unit)을 설정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 상기 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정할 수 있다.If it is determined that the division procedure is to be ended for all of the division target encoding units generated by dividing the encoding tree unit, the encoding rate of the encoding tree unit, using the second rate-distortion cost of the division target encoding units, Determines a structure to be divided into the coding units, sets a prediction unit (Prediction Unit) according to each coding unit for which the division is determined, and determines the final intra-picture prediction coding mode to be applied to each of the prediction units .

여기서 화면내예측부(100)는, 상기 제1 율-왜곡 비용은 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 이용한 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하고, 상기 생성된 참조 영상블록을 이용하여 산출하고, 상기 제2 율-왜곡 비용은 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 SD(Sum of Square Difference)를 기반으로 하고, 상기 복원한 영상블록을 이용하여 산출할 수 있다.Here, the intra prediction unit 100 may calculate the first rate-distortion cost based on a Sum of Absolute Transformed Difference (SATD) using a Hadamard Transform, and calculate the first rate-distortion cost using the generated reference image block And the second rate-distortion cost is calculated based on a Sum of Absolute Difference (SAD) or a Sum of Square Difference (SD), and can be calculated using the reconstructed image block.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 및 그 장치에 따라 상기 부호화 트리 유닛이 분할되는 과정을 설명하는 참고도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 및 그 장치에 따라 분할된 상기 부호화 트리 유닛을 설명하는 참고도이다.FIG. 6 is a reference view for explaining a process of dividing the encoding tree unit according to the intra prediction encoding method and the intra prediction encoding method according to an embodiment of the present invention. FIG. A coding method and a reference diagram for explaining the coding tree unit divided according to the apparatus.

도 6에 의하면, 크기가 32x32인 상기 부호화 트리 유닛이 최초로 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정되어 4개의 상기 하부 부호화 유닛으로 분할되고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛이 다시 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정되어 4개의 상기 하부 부호화 유닛으로 분할될 수 있다. 이상과 같이 상기 부호화 트리 유닛이 분할될 때마다 변의 크기는 반으로 줄고 쿼드 트리에서의 깊이는 1이 증가한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법 및 그 장치에 따라 상기 부호화 트리 유닛이 도 6과 같이 최종 분할된 경우, 도 7과 같은 최종적인 부호화 유닛 및 예측 유닛의 분할 구조를 갖는다.6, the coding tree unit having a size of 32x32 is first set as the division target coding unit and divided into four sub-coding units, and the divided sub-coding units are again set as the divisional target coding units 4 The lower coding unit can be divided into the lower coding unit. As described above, the size of a side is reduced by half and the depth in a quad tree is increased by one every time the coding tree unit is divided. The intra-picture prediction coding method according to an embodiment of the present invention, and a case where the coding tree unit is finally divided as shown in FIG. 6 according to the apparatus, has a final coding unit and a prediction unit division structure as shown in FIG.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all elements constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.

또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement an embodiment of the present invention. As the recording medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like can be included.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined in the Detailed Description. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

S110 : 분할 대상 부호화유닛 설정 단계
S120 : 제1 분할결정 단계
S130 : 부호화모드 후보집합 결정 단계
S140 : 분할종료결정 단계
S150 : 제2 분할결정 단계
S160 : 최적부호화모드 결정 단계
S170 : 제3 분할결정 단계
S180 : 예측유닛결정 단계
S110: CISPR setting unit setting step
S120: First partition determination step
S130: encoding mode candidate set determination step
S140: Split end determination step
S150: second split determination step
S160: Optimum encoding mode determination step
S170: Third split determination step
S180: prediction unit determination step

Claims (26)

영상 부호화의 화면 내 예측 부호화 방법에 있어서,
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계;
상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할할지 여부를 조기에 결정하는 제1 분할결정 단계; 및
상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 부호화모드 후보 집합 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
An intra-picture prediction coding method for image coding,
A division target encoding unit setting step of setting a division target encoding unit (Coding Unit) belonging to a Coding Tree Unit and having a size equal to or smaller than that of the Coding Tree Unit;
Whether or not to divide the division target coding unit into sub coding units by using the size information of the division target coding unit, the size of the coding units adjacent to the coding tree unit, and the intra prediction coding mode information A first segmentation decision step of early decision; And
And a coding mode candidate set determining step of determining a candidate set of a predetermined number of intra prediction coding modes for the division target coding unit.
제1항에 있어서, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계는,
상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측 부호화모드 별로, 화면 내 예측을 하여 참조 영상블록을 생성하고, 상기 생성된 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
The method of claim 1, wherein the determining of the encoding mode candidate set comprises:
A prediction unit for generating a reference image block by performing in-picture prediction on the intra-picture prediction coding mode for the intra-picture prediction coding mode for the partitioning object coding unit and using the information of the generated reference picture block and the partitioning object coding unit, Distortion cost, and determines a predetermined number of intra-prediction coding mode candidates based on the calculated first rate-distortion cost. The method of claim 1, Way.
제1항에 있어서,
상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적 부호화모드를 결정하는 최적부호화모드 결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
The method according to claim 1,
An intra prediction coding unit that applies the intra prediction coding mode belonging to the candidate set determined in the coding mode candidate set determination step to perform intra prediction coding on the division target coding unit, Distortion cost of the division target encoding unit and determining an optimal encoding mode based on the calculated second rate-distortion cost, characterized by further comprising: To-be-predicted encoding method.
제1항에 있어서, 상기 제1 분할결정 단계는,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하기로 결정한 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하고,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
2. The method according to claim 1,
And when the division target encoding unit is determined to be divided, dividing the division target encoding unit into the lower encoding units and dividing the divided lower encoding units into the division object encoding unit in the division object encoding unit setting step So that the intra-picture prediction coding is progressed for each of the divided lower coding units,
And when it is determined not to divide the division target encoding unit, proceeding to the encoding mode candidate set determination step.
제1항에 있어서,
상기 제1 분할결정 단계는, 하기 식 1에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 1 :
Figure 112014060904783-pat00137

(여기서
Figure 112014060904783-pat00138
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00139
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00140
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00141
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00142
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00143
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00144
Figure 112014060904783-pat00145
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)
The method according to claim 1,
Wherein the first division determination step determines whether or not to divide the division target coding unit into the lower coding units by the following Equation (1).
Equation 1:
Figure 112014060904783-pat00137

(here
Figure 112014060904783-pat00138
Is a flag for determining whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00139
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00140
Is the length of one side of the leftmost encoding unit immediately adjacent to the upper side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00141
Is the length of one side of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00142
Is the value of the intra-picture prediction coding mode of the leftmost coding unit immediately adjacent to the upper side of the coding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00143
Is the value of the intra-picture prediction encoding mode of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00144
and
Figure 112014060904783-pat00145
Is a constant of a predetermined size.
제2항에 있어서, 상기 제1 율-왜곡 비용은 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하여 하기 식 2와 식 3에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 2 :
Figure 112014060904783-pat00146

식 3 :
Figure 112014060904783-pat00147

(여기서
Figure 112014060904783-pat00148
는 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00149
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00150
는 화면 내 예측 부호화모드 정보를 부호화 하는데 요구되는 비트량이고,
Figure 112014060904783-pat00151
는 상기 제1 율-왜곡 비용을 계산하는 대상 부호화 유닛과 상기 대상 부호화 유닛에 대하여 특정한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측을 수행하여 생성된 참조 영상블록 간의 차분값을 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 한 것이고,
Figure 112014060904783-pat00152
Figure 112014060904783-pat00153
는 상기 하다마드 변환된 결과인 2차원 행열의 인덱스이다.)
3. The intra prediction encoding method of claim 2, wherein the first rate-distortion cost is calculated according to Equation 2 and Equation 3 based on Sum of Absolute Transformed Difference (SATD).
Equation 2:
Figure 112014060904783-pat00146

Equation 3:
Figure 112014060904783-pat00147

(here
Figure 112014060904783-pat00148
Is the first rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00149
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00150
Is the amount of bits required to encode the intra prediction encoding mode information,
Figure 112014060904783-pat00151
Distortion value is calculated by performing a Hadamard transformation on a difference value between a target encoding unit for calculating the first rate-distortion cost and a reference image block generated by performing intra-frame prediction using a specific intra-frame prediction encoding mode for the target encoding unit Transform)
Figure 112014060904783-pat00152
Wow
Figure 112014060904783-pat00153
Is the index of a two-dimensional matrix that is the result of the Hadamard transform.)
영상 부호화의 화면 내 예측 부호화 방법에 있어서,
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하는 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계;
상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 부호화모드 후보 집합 결정 단계;
상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측을 하여 생성한 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 산출하는 제1 율-왜곡 비용과, 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과, 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 조기에 결정하는 분할종료결정 단계; 및
상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합 중 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 최적부호화모드 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
An intra-picture prediction coding method for image coding,
A division target encoding unit setting step of setting a division target encoding unit (Coding Unit) belonging to a Coding Tree Unit and having a size equal to or smaller than that of the Coding Tree Unit;
An encoding mode candidate set determining step of determining a predetermined number of intra prediction encoding mode candidates for the division target encoding unit;
A first rate-distortion cost calculated by using the size of the division target encoding unit, information of a reference image block generated by in-frame prediction of the division target encoding unit and information of the division target encoding unit, Distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the encoding unit and the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the division-target encoding unit is divided, A division end determination step of early determining whether or not to terminate a procedure of dividing a target coding unit into a sub coding unit (Sub Coding Unit); And
And determining an optimal intra picture prediction coding mode for the partitioning object coding unit among the candidate sets determined in the coding mode candidate set determination step.
제7항에 있어서, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계는,
상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측 부호화모드 별로, 화면 내 예측을 하여 참조 영상블록을 생성하고 상기 생성된 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하는 것을 특징으로 하고,
상기 최적부호화모드 결정 단계는,
상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적 부호화모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
8. The method of claim 7, wherein the determining of the encoding mode candidate set comprises:
In the intra-picture prediction mode for each intra-picture prediction coding mode, generates a reference picture block by performing in-picture prediction on the intra-picture prediction coding mode for the partitioning object coding unit, and generates a reference picture block using the generated reference picture block and information on the partitioning object coding unit Distortion cost, and determines a predetermined number of intra-picture prediction coding mode candidates based on the calculated first rate-distortion cost,
Wherein the optimal encoding mode determination step comprises:
An intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step is applied to perform intra-prediction coding on the division target coding unit, and the information on the reconstructed image block and the division target coding unit is decoded Distortion cost for the division target encoding unit, and determines an optimal encoding mode based on the calculated rate-distortion cost calculated by the second rate-distortion cost calculation unit.
제7항에 있어서,
상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계 이후와 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계 이전에, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 조기에 결정하는 제1 분할결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
8. The method of claim 7,
Using the size information of the partitioning object coding unit, the size of the coding units adjacent to the coding tree unit and the intra prediction coding mode information, after the partitioning object coding unit setting step and before the coding mode candidate set determining step, Further comprising a first division determination step of determining early whether or not to divide the division target coding unit into the lower coding units.
제9항에 있어서, 상기 제1 분할결정 단계는,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하기로 결정한 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하고,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
10. The method according to claim 9,
And when the division target encoding unit is determined to be divided, dividing the division target encoding unit into the lower encoding units and dividing the divided lower encoding units into the division object encoding unit in the division object encoding unit setting step So that the intra-picture prediction coding is progressed for each of the divided lower coding units,
And when it is determined not to divide the division target encoding unit, proceeding to the encoding mode candidate set determination step.
제9항에 있어서,
상기 제1 분할결정 단계는, 하기 식 4에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 4 :
Figure 112014060904783-pat00154

(여기서
Figure 112014060904783-pat00155
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 결정하는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00156
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00157
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00158
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00159
는 상기 부호화 트리 유닛의 상측에 바로 인접한 좌단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00160
는 상기 부호화 트리 유닛의 좌측에 바로 인접한 상단의 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드의 값이고,
Figure 112014060904783-pat00161
Figure 112014060904783-pat00162
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)
10. The method of claim 9,
Wherein the first division determination step determines whether or not to divide the division target coding unit into the lower coding units by the following equation (4).
Equation 4:
Figure 112014060904783-pat00154

(here
Figure 112014060904783-pat00155
Is a flag for determining whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00156
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00157
Is the length of one side of the leftmost encoding unit immediately adjacent to the upper side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00158
Is the length of one side of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left side of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00159
Is the value of the intra-picture prediction coding mode of the leftmost coding unit immediately adjacent to the upper side of the coding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00160
Is the value of the intra-picture prediction encoding mode of the uppermost encoding unit immediately adjacent to the left of the encoding tree unit,
Figure 112014060904783-pat00161
and
Figure 112014060904783-pat00162
Is a constant of a predetermined size.
제7항에 있어서, 상기 제1 율-왜곡 비용은 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하여 하기 식 5와 식 6에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 5 :
Figure 112014060904783-pat00163

식 6 :
Figure 112014060904783-pat00164

(여기서
Figure 112014060904783-pat00165
는 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00166
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00167
는 화면 내 예측 부호화모드 정보를 부호화 하는데 요구되는 비트량이고,
Figure 112014060904783-pat00168
는 상기 제1 율-왜곡 비용을 계산하는 대상 부호화 유닛과 상기 대상 부호화 유닛에 대하여 특정한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측을 수행하여 생성된 참조 영상블록 간의 차분값을 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 한 것이고,
Figure 112014060904783-pat00169
Figure 112014060904783-pat00170
는 상기 하다마드 변환된 결과인 2차원 행열의 인덱스이다.)
8. The intra prediction encoding method of claim 7, wherein the first rate-distortion cost is calculated according to Equation (5) and Equation (6) based on Sum of Absolute Transformed Difference (SATD).
Equation 5:
Figure 112014060904783-pat00163

Equation 6:
Figure 112014060904783-pat00164

(here
Figure 112014060904783-pat00165
Is the first rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00166
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00167
Is the amount of bits required to encode the intra prediction encoding mode information,
Figure 112014060904783-pat00168
Distortion value is calculated by performing a Hadamard transformation on a difference value between a target encoding unit for calculating the first rate-distortion cost and a reference image block generated by performing intra-frame prediction using a specific intra-frame prediction encoding mode for the target encoding unit Transform)
Figure 112014060904783-pat00169
Wow
Figure 112014060904783-pat00170
Is the index of a two-dimensional matrix that is the result of the Hadamard transform.)
제7항에 있어서, 상기 분할종료결정 단계는,
하기 식 7에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 7 :
Figure 112014060904783-pat00171

(여기서
Figure 112014060904783-pat00172
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00173
는 미리 정해진 크기의 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00174
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 나타내는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00175
는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00176
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00177
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00178
는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00179
Figure 112014060904783-pat00180
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)
8. The method according to claim 7,
And determines whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units by the following equation (7).
Equation 7:
Figure 112014060904783-pat00171

(here
Figure 112014060904783-pat00172
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00173
Is a constant of a predetermined size,
Figure 112014060904783-pat00174
Is a flag indicating whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00175
Is the first rate-distortion cost of the smallest value when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step is applied to the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00176
Is the first rate-distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00177
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode which is optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00178
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode that is optimally determined for the immediately preceding upper-coding unit immediately before the division-target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00179
and
Figure 112014060904783-pat00180
Is a constant of a predetermined size.
제7항에 있어서, 상기 분할종료결정 단계는,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하는 절차를 종료하기로 결정하는 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 더 이상 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하지 않는 것으로 결정하고, 상기 최적부호화모드 결정 단계를 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
8. The method according to claim 7,
When it is determined to end the procedure of dividing the division target encoding unit, it is determined that the division target encoding unit is no longer divided into the lower encoding unit, and the optimal encoding mode determination step is performed To-be-predicted encoding method.
제7항에 있어서,
상기 분할종료결정 단계에서 상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하는 절차를 종료하지 않기로 결정하는 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할할지 여부를 조기에 결정하는 제2 분할결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein, when it is decided not to end the procedure of dividing the division target encoding unit in the division end determination step, the size of the division target encoding unit, the first rate-distortion cost calculated for the division target encoding unit, Using the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the target encoding unit and the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the segmentation subject encoding unit is divided, Further comprising a second division determination step of determining early whether or not to divide the target coding unit into the lower coding units.
제15항에 있어서, 상기 제2 분할결정 단계는,
하기 식 8에 의하여 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 8 :
Figure 112014060904783-pat00181

(여기서
Figure 112014060904783-pat00182
은 상기 분할 대상 부호화 유닛의 한 변의 길이이고,
Figure 112014060904783-pat00183
는 미리 정해진 크기의 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00184
은 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 나타내는 플래그이고,
Figure 112014060904783-pat00185
는 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 상기 부호화모드 후보 집합 결정 단계에서 정해진 상기 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용했을 때 가장 작은 값의 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00186
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 좌측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00187
는 상기 분할 대상 부호화 유닛의 상측에 인접한 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00188
는 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 바로 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 최적으로 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 대한 상기 제1 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00189
Figure 112014060904783-pat00190
는 미리 정해진 크기의 상수이다.)
16. The method of claim 15,
Wherein whether to divide the division target encoding unit is determined by the following Expression (8).
Equation 8:
Figure 112014060904783-pat00181

(here
Figure 112014060904783-pat00182
Is the length of one side of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00183
Is a constant of a predetermined size,
Figure 112014060904783-pat00184
Is a flag indicating whether to divide the division target encoding unit into the lower encoding units,
Figure 112014060904783-pat00185
Is the first rate-distortion cost of the smallest value when the intra-picture prediction coding mode belonging to the candidate set defined in the coding mode candidate set determination step is applied to the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00186
Is the first rate-distortion cost for the intra prediction encoding mode best determined for the encoding unit adjacent to the left of the division target encoding unit,
Figure 112014060904783-pat00187
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode which is optimally determined for the coding unit adjacent to the upper side of the division target coding unit,
Figure 112014060904783-pat00188
Is the first rate-distortion cost for the intra-picture prediction coding mode that is optimally determined for the immediately preceding upper-coding unit immediately before the division-target coding unit is divided,
Figure 112014060904783-pat00189
and
Figure 112014060904783-pat00190
Is a constant of a predetermined size.
제15항에 있어서, 상기 제2 분할결정 단계는,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하기로 결정한 경우, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하고,
상기 분할 대상 부호화 유닛을 분할하지 않기로 결정한 경우, 상기 최적부호화모드 결정 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
16. The method of claim 15,
And when the division target encoding unit is determined to be divided, dividing the division target encoding unit into the lower encoding units and dividing the divided lower encoding units into the division object encoding unit in the division object encoding unit setting step So that the intra-picture prediction coding is progressed for each of the divided lower coding units,
And when it is determined not to divide the division target coding unit, proceeding to the optimal coding mode determination step.
제3항 또는 제7항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 율-왜곡 비용은 하기 식 9에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
식 9 :
Figure 112014060904783-pat00191

(여기서
Figure 112014060904783-pat00192
는 상기 제2 율-왜곡 비용이고,
Figure 112014060904783-pat00193
는 상기 제2 율-왜곡 비용 계산 대상 부호화 유닛과 상기 제2 율-왜곡 비용 계산 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화 하여 복원한 영상블록 간의 차분값에서의 차이의 정도를 나타내는 지표로써, 상기 차분값의 절대값의 합인 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 상기 차분값의 제곱값의 합인 SSD(Sum of Square Difference)를 사용할 수 있고,
Figure 112014060904783-pat00194
는 최적화에 사용되는 라그랑지안 상수이고,
Figure 112014060904783-pat00195
는 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 화면 내 예측 부호화를 하는데 요구되는 비트량이다.)
The intra-picture prediction coding method according to any one of claims 3 and 7 to 17, wherein the second rate-distortion cost is calculated by the following equation (9).
Equation 9:
Figure 112014060904783-pat00191

(here
Figure 112014060904783-pat00192
Is the second rate-distortion cost,
Figure 112014060904783-pat00193
Distortion cost calculation target encoding unit and the second rate-distortion cost calculation target encoding unit, and decodes the second rate-distortion cost calculation target encoding unit and the second rate-distortion cost calculation target encoding unit, A Sum of Absolute Difference (SAD), which is the sum of the absolute values of the difference values, or a Sum of Square Difference (SSD), which is the sum of the squares of the difference values,
Figure 112014060904783-pat00194
Is the Lagrangian constant used for optimization,
Figure 112014060904783-pat00195
Is the amount of bits required to perform intra prediction encoding by applying the intra prediction encoding mode.)
제3항 또는 제7항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 최적부호화모드 결정 단계 이후, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 종료할지 여부와 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할할지 여부를 판단하는 제3 분할결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
18. A method according to any one of claims 3 or 7 to 17,
And a third division decision step of deciding whether to end the division procedure of the division target encoding unit and whether to divide the division object coding unit into the lower coding unit after the optimal coding mode decision step. To-be-predicted encoding method.
제 19항에 있어서,
상기 제3 분할결정 단계 이후, 상기 부호화 트리 유닛에 속한 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차가 모두 종료된 경우, 분할된 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조와 예측 유닛(Prediction Unit)을 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 예측유닛결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
20. The method of claim 19,
Determining a division structure and a prediction unit (Prediction Unit) of the divided coding tree unit when the division procedure of the division target coding unit belonging to the coding tree unit is completed after the third division determination step, Further comprising a prediction unit determination step of determining a final intra prediction coding mode to be applied to the prediction units.
제 19항에 있어서, 상기 제3 분할결정 단계는,
상기 부호화 트리 유닛이 상기 분할 대상 부호화 유닛까지 분할되어 형성된 쿼드 트리의 깊이 값이 미리 정해진 최대깊이와 같아지는 경우는, 상기 분할 대상 부호화 유닛의 분할 절차를 종료하기로 결정하고,
상기 깊이 값이 상기 최대깊이보다 작은 경우는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛 설정 단계에서의 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여, 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면 내 예측 부호화가 새롭게 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
20. The method of claim 19,
When the depth value of the quadtree formed by dividing the encoding tree unit into the division target encoding units becomes equal to a predetermined maximum depth, it is determined to end the division procedure of the division target encoding unit,
And when the depth value is smaller than the maximum depth, dividing the division target encoding unit into the lower encoding units and setting the divided lower encoding units as the division target encoding units in the division target encoding unit setting step And the intra-picture prediction coding is newly performed for each of the divided lower coding units.
제 20항에 있어서, 상기 예측유닛결정 단계는,
상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 생성된 부호화 유닛들 모두에 대하여 상기 제3 분할결정 단계에서 분할 절차를 종료하기로 결정된 경우, 상기 분할되어 생성된 부호화 유닛들에 대한 상기 제2 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조를 결정하고, 상기 분할된 부호화 유닛을 상기 예측 유닛으로 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
21. The method of claim 20,
Wherein if the coding tree unit is determined to end the division procedure in all of the generated coding units in the third division decision step, the second rate-distortion cost for the divisionally generated coding units is used Wherein the dividing structure of the coding tree unit is determined to determine the divided coding unit as the prediction unit and a final intra prediction coding mode to be applied to each of the prediction units is determined. / RTI >
화면 내 예측 부호화 장치에 있어서,
부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit)을 입력받아 이를 부호화 유닛(Coding Unit)으로 분할하고, 상기 분할된 부호화 유닛의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하고, 상기 결정된 화면 내 예측 부호화모드에 따라 참조 영상블록을 생성하는 화면내예측부; 및
상기 화면내예측부에서 생성된 상기 참조 영상블록과 상기 분할된 부호화 유닛의 차분 블록을 생성하는 차분블록생성부를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 화면내예측부는,
상기 부호화 트리 유닛에 속하고 상기 부호화 트리 유닛보다 같거나 작은 크기를 가지는 분할 대상 부호화 유닛(Coding Unit)을 설정하고;
상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기 정보와, 상기 부호화 트리 유닛에 인접한 부호화 유닛들의 크기와 화면 내 예측 부호화모드 정보를 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 하부 부호화 유닛(Sub Coding Unit)으로 분할할지 여부를 제1차로 결정하고;
상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 화면 내 예측을 하여 생성한 참조 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제1 율-왜곡 비용(Rate-Distortion Cost)을 산출하고, 상기 산출한 제1 율-왜곡 비용을 기준으로 특정 개수의 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정하고;
상기 결정된 화면 내 예측 부호화모드의 후보 집합에 속한 화면 내 예측 부호화모드를 적용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛을 화면 내 예측 부호화하고 다시 복호화하여 복원한 영상블록과 상기 분할 대상 부호화 유닛의 정보를 이용하여 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대한 제2 율-왜곡 비용을 산출하고, 상기 산출한 제2 율-왜곡 비용을 기준으로 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하고;
상기 부호화 트리 유닛이 상기 분할 대상 부호화 유닛까지 분할되어 형성된 쿼드 트리의 깊이 값이 미리 정해진 최대깊이 보다 작으면 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할하기로 결정하고, 상기 깊이 값과 상기 최대깊이가 같으면 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료하기로 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
In the intra prediction encoding apparatus,
A coding unit for receiving a coding tree unit and dividing the coding unit into a coding unit, determining an intra-picture coding mode of the divided coding unit, and outputting a reference picture block according to the determined intra- An intra picture prediction unit for generating a prediction picture; And
And a differential block generator for generating the reference image block generated by the intra prediction unit and the differential block of the divided coding unit,
The intra-
Setting a coding object unit (Coding Unit) belonging to the coding tree unit and having a size equal to or smaller than that of the coding tree unit;
Whether or not to divide the division target coding unit into sub coding units by using the size information of the division target coding unit, the size of the coding units adjacent to the coding tree unit, and the intra prediction coding mode information The first decision is made;
Calculates a first Rate-Distortion Cost for the division target encoding unit by using the information of the reference image block generated by performing in-frame prediction on the division target encoding unit and the information of the division target encoding unit Determining a predetermined number of intra prediction encoding mode candidate sets based on the calculated first rate-distortion cost;
An intra-picture prediction coding mode belonging to the determined intra-picture prediction coding mode is applied to the intra-picture prediction coding mode of the partitioning object coding unit, the intra-picture prediction coding is performed again using the information of the reconstructed image block and the partitioning object coding unit, Calculating a second rate-distortion cost for the division target encoding unit, determining an optimal intra prediction encoding mode on the basis of the calculated rate-distortion cost;
Decides to divide the division target coding unit into the lower coding units if the depth value of the quadtree formed by dividing the coding tree unit into the division target coding units is smaller than a predetermined maximum depth, And determines to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding unit if the maximum depth is the same.
제 23항에 있어서, 상기 화면내예측부는, 상기 예측 부호화모드의 후보 집합을 결정한 다음과 상기 최적의 화면 내 예측 부호화모드를 결정하기 이전에,
상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하는 절차를 종료할지 여부를 결정하고;
상기 분할 대상 부호화 유닛의 크기와 상기 분할 대상 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛에 인접한 부호화 유닛들에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용과 상기 분할 대상 부호화 유닛이 분할되기 이전의 상위 부호화 유닛에 대하여 산출된 상기 제1 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛들로 분할할지 여부를 제2차로 결정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
24. The apparatus of claim 23, wherein the intra-picture prediction unit predicts, after determining a candidate set of the predictive encoding mode and before determining the optimal intra-
The first rate-distortion cost calculated for the division target encoding unit, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate- Determining whether to end the procedure of dividing the division target encoding unit into the lower encoding units by using the first rate-distortion cost calculated for the upper encoding unit before the encoding unit is divided;
The first rate-distortion cost calculated for the division target encoding unit, the first rate-distortion cost calculated for the encoding units adjacent to the division subject encoding unit, and the first rate- Further comprising determining as a second order whether to divide the division subject coding unit into the lower coding units by using the first rate-distortion cost calculated for the upper coding unit before the coding unit is divided And outputs the intra-picture predictive coding.
제23항에 있어서, 상기 화면내예측부는,
만일 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하기로 결정한 경우에는, 상기 분할 대상 부호화 유닛을 상기 하부 부호화 유닛으로 분할하고, 상기 분할된 하부 부호화 유닛들을 각각 상기 분할 대상 부호화 유닛으로 설정하여 각각의 상기 분할된 하부 부호화 유닛에 대하여 상기 화면내예측부의 동작이 새롭게 진행되도록 하고,
만일 상기 부호화 트리 유닛이 분할되어 생성된 부호화 유닛들 모두에 대하여 분할 절차를 종료하기로 결정된 경우에는, 상기 분할되어 생성된 부호화 유닛들에 대한 상기 제2 율-왜곡 비용을 이용하여, 상기 부호화 트리 유닛의 분할 구조를 결정하고, 상기 분할된 부호화 유닛을 예측 유닛으로 결정하고, 각각의 상기 예측 유닛들에 대하여 적용될 최종적인 화면 내 예측 부호화모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
24. The apparatus of claim 23, wherein the intra-
If it is determined to divide the division target encoding unit into the lower encoding units, the division target encoding unit is divided into the lower encoding units, and the divided lower encoding units are respectively set as the division target encoding units The intra-picture prediction unit performs an operation of the intra-picture prediction unit with respect to the divided lower-
If it is decided to end the division procedure for all of the encoding units generated by dividing the encoding tree unit, using the second rate-distortion cost for the divisionally generated encoding units, And determines a final intra-picture prediction encoding mode to be applied to each of the prediction units. The intra-picture prediction encoding apparatus according to claim 1,
제23항 또는 제24항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 화면내예측부는, 상기 제1 율-왜곡 비용은 하다마드 변환(Hadamard Transform)을 이용한 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)를 기반으로 하고, 상기 생성된 참조 영상블록을 이용하여 산출하고, 상기 제2 율-왜곡 비용은 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 SSD(Sum of Square Difference)를 기반으로 하고, 상기 복원한 영상블록을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.The apparatus of any one of claims 23 and 24, wherein the first rate-distortion cost is based on a Sum of Absolute Transformed Difference (SATD) using a Hadamard Transform The second rate-distortion cost is calculated using the generated reference image block, and the second rate-distortion cost is calculated based on a Sum of Absolute Difference (SAD) or a Sum of Square Difference (SSD) To-predictive encoding unit.
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