KR101585565B1 - 인트라 예측 모드의 코딩을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 실시예에서는 인트라 예측 모드 후보를 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합으로 구성한다. 현재의 인트라 예측 모드를 인코딩 또는 디코딩하는 단계는 다중 레벨 MPM 집합에 기초하며, 여기서 각각 생성되는 또는 디코딩되는 구문 정보의 하나의 구문 요소는 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있다. 크로마 인트라 예측 모드 인코딩 및 디코딩을 위한 방법 및 장치 역시 개시된다. 크로마 인트라 예측 모드는 루마 기반의 크로마 예측 모드(LM), 직접 모드(DM), 및 4개의 다른 모드를 포함한다. 코드워드 집합은 가변 길이 코드워드 및 고정 길이 코드워드를 포함하고, 고정 길이 코드워드는 가변 길이 코드워드보다 길다. 가변 길이 코드워드는 DM 및 LM에 대해 사용되고, 고정 길이 코드워드는 4개의 다른 모드에 대해 사용된다.

Description

인트라 예측 모드의 코딩을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CODING OF INTRA PREDICTION MODE}
본 발명은 2011년 6월 17일 출원되고 발명의 명칭이 "Intra Prediction Mode Coding Method"인 미국 가특허출원 No. 61/498,259, 2011년 9월 9일 출원되고 발명의 명칭이 "Intra Prediction Mode Coding Method"인 미국 가특허출원 No. 61/532,955, 및 2011년 9월 9일 출원되고 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Intra Chroma Mode in HEVC"인 미국 가특허출원 No. 61/532,942에 대한 우선권을 주장하는 바이다. 이러한 미국 가특허출원의 내용은 본 명세서에 원용되어 포함된다.
본 발명은 비디오 코딩에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 인트라 루마 및 크로마 예측 모드와 연관된 코딩 기술에 관한 것이다.
MPEG-1/2/4 및 H.261/H.263/H.264/AVC와 같은 다양한 코딩 표준에서는 모션 보상 인터프레임 코딩을 폭넓게 채택하고 있다. 모션 보상 인터프레임 코딩은 압축된 비디오에 대한 비트레이트를 효과적으로 감소시킬 수 있는 반면, 인트라 모드 코딩은 여전히 초기 픽처를 프로세싱하거나 I-픽처(또는 인트라 코딩된 픽처, I-픽처)를 주기적으로 삽입해야 하며, 이 I-픽처를 주기적으로 삽입해야 압축된 비디오 데이터에 신속히 액세스할 수 있거나 오류 전파를 완화할 수 있다. 인트라 예측은 픽처 내 또는 픽처 영역 내의 공간 상관관계를 이용한다. 코딩 효율을 더 높이기 위해, 개발 중인 고효율 비디오 코딩(High-Efficiency Video Coding: HEVC) 표준에서는 블록 기반 공간 예측을 널리 이용한다. HEVC에서는, 복수의 인트라 예측 모드를 사용하여 공간 특성을 이용하고 인트라 예측 모드의 수는 예측 단위(Prediction Unit: PU)의 블록 크기에 좌우된다. 인트라 코딩에 대한 PU의 크기는 64x64 32x32 16x16 8x8 또는 4x4일 수 있다. 인트라 예측 모드의 수는 35개나 될 수 있는데, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 33 방향 예측 모드, 하나의 DC 모드 및 하나의 평면 모드를 포함한다. HEVC에서, 루마 인트라 예측 모드의 수는 표 1에 나타난 바와 같이 PU 크기에 좌우된다. PU 크기 4x4 또는 64x64에 있어서, 35개의 루마 인트라 예측 모드의 부분집합만이 사용된다. 디코더가 인코더에 의해 선택된 루마 인트라 예측 모드에 따라 동작하기 위해서는, 루마 인트라 예측 모드 정보를 비트스트림에 통합시켜야 한다. 루마 인트라 예측 모드와 연관된 보조 정보(side information)는 상당할 수 있으며 따라서 루마 인트라 예측 모드를 코딩하기 위한 효율성을 높이는 방식을 개발하는 것이 바람직하다.
블록 크기 루마 모드의 수 루마 모드
64x64 4 0~3
32x32 35 0~34
16x16 35 0~34
8x8 35 0~34
4x4 18 0~17
현재의 HEVC에서는, 인접 PU에 기초한 예측 방식으로 PU마다 루마 인트라 예측 모드를 코딩한다. 도 2는 현재의 HEVC에 의해 채택된 루마 인트라 예측 모드의 예측 코딩을 위한 인접 PU의 구성을 도시하고 있다. 현재의 PU(ModeC)의 인트라 예측 모드가 코딩되면, 좌 PU(ModeL)의 모드 및 상 PU(ModeA)의 모드를 사용하여 현재의 PU에 대한 최고 확률 모드(most probable mode: MPM)를 생성한다.
도 3은 현재의 HEVC에 따라서 루마 인트라 예측 모드의 예측 코딩에 대한 예시적 흐름도를 도시하고 있다. 먼저, 좌 블록에 대한 루마 인트라 예측 모드, Mode1L 및 상 블록에 대한 루마 인트라 예측 모드, ModelA를 활용하여, 단계 310에 나타난 바와 같이, 2개의 MPM, 즉 MPM0 및 MPM1을 생성한다. 변수 ModeC'는 ModeC로 초기화된다. 단계 312에서는 ModeC가 MPM0과 동일한지 또는 MPM1과 동일한지를 판단하기 위한 테스트를 수행한다. ModeA가 ModeL과 동일하지 않으면, MPM0 및 MPM1은 최소(ModeL, ModeA) 및 최대(ModeL, ModeA)에 각각 설정된다. ModeA가 ModeL과 동일하면, MPM0은 ModeL에 설정되고 MPM1은 0 또는 3과 동일하며, 여기서 ModeL이 0과 동일하지 않으면, MPM1이 0에 설정되고, ModeL이 0과 동일하면, MPM1이 3에 설정된다. 단계 312에서의 테스트 결과가 "예"이면, 즉 ModeC가 MPM0 또는 MPM1과 동일하면, prev_pred_mode_flag가 1에 설정되고 MPM_idx를 활용하여 ModeC가 MPM0과 동일한지 또는 MPM1과 동일한지를 나타낸다. 단계 314에서는 ModeC가 MPM0과 동일한지를 검사한다. 따라서, ModeC가 MPM0과 동일하면 mpm_idx가 0에 설정되고 ModeC가 MPM0과 동일하지 않으면 mpm_idx가 1에 설정된다. 단계 316에서는 구문 요소 prev_pred_mode_flag 및 mpm_idx가 인코딩된다.
ModeC가 MPM0 또는 MPM1과 동일하지 않으면, 단계 320에서 나타난 바와 같이 prev_pred_mode_flag는 0에 설정되고 구문 요소가 인코딩된다. 이 경우, ModeC는 rem_intra_ruma_pred_mode에 의해 나타난 바와 같이 남아 있는 모드 중 하나와 동일하다. 단계 322 내지 단계 328는 rem_intra_ruma_pred_mode를 도출한다. 그런 다음 단계 330에서는 고정 길이 이진화를 가지는 CABAC를 사용해서 rem_intra_ruma_pred_mode를 코딩한다. 인접 PU 및 현재 PU가 상이한 블록 크기를 가질 때는 ModeA 또는 ModeL를 직접 적용할 수 없다. 이 경우, ModeA 또는 ModeL은 루마 인트라 예측 모드의 부분집합에 대응하는 값에 매핑될 것이다. ModeA 또는 ModeL이 이용불가이면, ModeA 또는 ModeL은 DC 모드에 설정된다.
남아 있는 모드의 확률 분포는 통상적으로 규칙적이지 않다. rem_intra_ruma_pred_mode에 대한 고정 길이 이진화 또는 코딩은 낮은 코딩 효율성으로 인해 적절하지 않다. 그러므로 남아 있는 모드가 현재 모드인지를 나타내는 새로운 코딩 방법을 설계하는 것이 또한 바람직하다.
인트라 예측 모드 역시 크로마 컴포넌트에 적용된다. 루마 인트라 예측과 마찬가지로, 4x4 내지 32x32의 크기를 가지는 크로마 블록(PU)에 인트라 예측을 적용할 수 있다. 루마 컴포넌트는 통상적으로 크로마 컴포넌트 전에 프로세싱되므로, 크로마 인트라 예측은 코딩된 루마 정보를 이용할 수 있다. 따라서, 현재의 HEVC 시스템에 의해 고려되고 있는 크로마 인트라 예측 모드는 표 2에 나타난 바와 같이 코딩된 루마 인트라 예측 모드를 활용한다.
rem_intra_ruma_pred_mode
 IntraPredMode[xB][yB]
0(PL) 1(V) 2(H) 3(DC) X(4≤X<35)
0(PL) 7(VER+8) 0(PL) 0(PL) 0(PL) 0(PL)
1(V) 1(V) 7(VER+8) 1(V) 1(V) 1(V)
2(H) 2(H) 2(H) 7(VER+8) 2(H) 2(H)
3(DC) 3(DC) 3(DC) 3(DC) 7(VER+8) 3(DC)
35(LM) 35(LM) 35(LM) 35(LM) 35(LM) 35(LM)
36(DM) 0(PL) 1(V) 2(H) 3(DC) X
표 2에서 IntraPredMode [ xB ][ yB ]는 ( xB , yB )에서 대응하는 블록의 인접 블록들에 대해 이전에 도출된 인트라 예측 모드이다. 루마 기반의 크로마 예측 모드(LM)은 크로마 예측 모드에 대한 루마이고 여기서 루마 블록의 재구성된 픽셀들을 사용하여 크로마 인트라 예측 모드를 예측한다. DM은 IntraPredMode [ xB ][ yB ]를 크로마 인트라 예측 모드로서 직접적으로 사용하는 직접 모드(Direct Mode: DM)이다. LM 및 DM 외에, 크로마 인트라 예측 모드 집합에는 4개의 다른 모드: 평면(Planar), 수직(Vertical), 수평(Horizontal) 및 DC가 포함된다. DM이 이러한 4개의 모드 중 어느 것과 같으면, VER+8에 대응하는 모드를 사용하여 중복 DM을 대체한다. VER+8은 수직 모드를 시계방향으로 8 포지션만큼 회전함으로써 생성된 인트라 예측 모드를 나타낸다. 그런 다음 크로마 예측 모드 집합 중 6개의 모드는 표 3에 나타난 바와 같이 Exp-Golomb 코드로 코딩된다.
intra _ chroma _ pred _ mode 코드워드
0(평면) 110
1(수직) 1110
2(수평) 11110
3(DC) 11111
35(LM) 10
35(DM) 0
인접 블록들로부터 도출되는 루마 인트라 예측 모드는 크로마 인트라 예측 모드에 대해 높은 상관관계가 있으므로, 축약된 코드워드 "0"를 DM에 할당하여 코딩 효율을 높일 수 있다. 추정 발생 확률에 기초하여, LM, 평면, 수직, 수평, 및 DC 모드를 포함한 다른 5개의 모드에 코드워드를 할당하여, 더 일반적인 모드에 축약 코드워드를 할당한다.
다중 레벨 최고 확률 모드(most probable mode: MPM) 집합에 기초하여 인트라 예측 모드 인코딩 또는 디코딩을 위한 방법 및 장치에 대해 개시한다. 본 발명에 따른 다양한 실시예에서, 다중 레벨 최고 확률 모드 집합에 기초한 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법은, 복수의 인트라 예측 모드 후보를, 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합(Most Probable Mode set)으로 구성한다. 현재의 블록에 대응하는 현재의 인트라 예측 모드에 관련된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 상기 다중 레벨 MPM 집합에 따라 수행되고, 디코딩될 구문 정보의 하나의 구문 요소는 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있다.
현재의 인트라 예측 모드를 인코딩하는 단계가 다중 레벨 MPM 집합에 따라 수행되어 구문 정보를 생성하며, 상기 생성된 구문 정보의 하나의 구문 요소는 상기 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있다. 복수의 인트라 예측 모드 후보는, 인접 블록의 인트라 예측 모드, 코딩된 인트라 예측 모드, 상기 인접 블록으로부터 도출된 인트라 예측 모드, 규칙을 가지는 코딩된 인트라 예측 모드, 상기 인접 블록에 따른 테이블 룩-업 결과, 및 미리 정해진 고정된 테이블을 가지거나 또는 적응성 테이블을 가지는 코딩된 인트라 예측 모드로 이루어지는 그룹의 임의의 구성원 또는 임의의 조합으로부터 도출될 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예에서, 구문 정보는, 현재의 인트라 예측 모드가 다중 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함한다. 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합 내의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일하지 않은 것으로 상기 제1 MPM 플래그가 나타내면, 상기 구문 정보는 남아 있는 모드 인덱스를 포함한다. 구문 정보는, 현재의 인트라 예측 모드가 상기 제1 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제2 MPM 플래그를 포함한다. 현재의 인트라 예측 모드가 제1 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 제2 MPM 플래그가 나타내면, MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 중지되고, 그렇지 않으면, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합 중 하나의 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 나타내는 구문 정보를 특정의 레벨 또는 최종 레벨에서 찾을 때까지, 현재의 인트라 예측 모드가 다음 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 다음 MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 수행된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 구문 정보는, 현재의 인트라 예측 모드가 제1 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함한다. 현재의 인트라 예측 모드가 제1 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 제1 MPM 플래그가 나타내면, MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 중지되고, 그렇지 않으면, 현재의 인트라 예측 모드가 현재 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 나타내는 구문 정보가 디코딩될 때까지, 또는 현재의 인트라 예측 모드가 최종 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 나타내는 MPM 플래그가 디코딩될 때까지, 현재의 인트라 예측 모드가 다음 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 다음 MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 수행한다.
크로마 인트라 예측 모드 인코딩 및 디코딩을 위한 방법 및 장치 역시 개시된다. 크로마 인트라 예측 모드 디코딩에 있어서, 방법은 크로마 인트라 예측 모드 집합에 대응하는 코드워드 집합에 따라 현재의 크로마 블록에 대한 크로마 인트라 예측 모드를 디코딩하며, 상기 코드워드 집합은 가변 길이 코드워드 및 고정 길이 코드워드를 포함하고, 상기 고정 길이 코드워드는 상기 가변 길이 코드워드보다 길다. 코드워드가 상기 가변 길이 코드워드 중 하나이면, 크로마 인트라 예측 모드는 루마 기반의 크로마 예측 모드(Luma-based chroma prediction Mode: LM) 또는 직접 모드(Direct Mode: DM)로서 디코딩된다. 코드워드가 고정 길이 코드워드 중 하나이면, 크로마 인트라 예측 모드는 DM 및 LM이 아닌 4개의 모드 중 하나로서 디코딩된다. 크로마 인트라 예측 모드 인코딩에 있어서, 방법은 루마 기반의 크로마 예측 모드(Luma-based chroma prediction Mode: LM), 직접 모드(Direct Mode: DM), 및 4개의 다른 모드를 포함하는 크로마 인트라 예측 모드 집합을 확정하며, 상기 LM은 크로마 인트라 예측 모드를 현재의 루마 블록의 재구성된 픽셀로부터 도출하며, 상기 DM은 현재의 루마 블록의 인트라 예측 모드에 기초해서 크로마 인트라 예측 모드를 확정한다. 그런 다음, 상기 크로마 인트라 예측 모드 집합에 대응하는 코드워드 집합을 사용해서 현재의 크로마 블록에 대한 상기 크로마 인트라 예측 모드를 인코딩하며, 코드워드 집합은 LM 및 DM에 대한 가변 길이 코드워드 및 4개의 다른 모드에 대한 고정 길이 코드워드를 포함하고, 상기 고정 길이 코드워드는 상기 가변 길이 코드워드보다 길다.
도 1은 고효율 비디오 코딩(HEVC)에 대해 고려되고 있는 인트라 예측에 대한 도면이다.
도 2는 인트라 예측 모드를 도출하는 데 사용되는 2개의 인접 블록에 대한 예시도이다.
도 3은 종래의 방식에 따라 루마 인트라 예측 모드를 코딩하는 것에 대응하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 2-레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 코딩하는 것에 대응하는 예시적 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 2차-레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 코딩하는 것에 대응하는 예시적 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 2-레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 코딩하는 것에 대응하는 예시적 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 2-레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 코딩하는 것에 대응하는 다른 예시적 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 다중 레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 인코딩하는 것에 대응하는 예시적 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 다중 레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 인코딩하는 것에 대응하는 다른 예시적 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 다중 레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 디코딩하는 것에 대응하는 예시적 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 다중 레벨 MPM 집합을 사용하여 인트라 예측 모드를 디코딩하는 것에 대응하는 다른 예시적 흐름도이다.
도 12는 직접 모드로부터 인트라 예측 모드 집합에 대한 크로마 인트라 예측 모드를 도출하는 것에 대한 예시도이다.
인트라 예측 모드에 대한 예측 효율성을 높이기 위해, 본 발명에 따른 다중 레벨 MPM 코딩 방법에 대해 개시한다. 본 발명에 따른 방법은 인코더 또는 디코더가 인트라 예측 모드를 인코딩 또는 디코딩해야 할 때 실시될 수 있다. 또한, 인접 PU의 인트라 모드에 기초해서 복수의 MPM이 선택된다. 이러한 MPM들은 MPM 코딩의 다른 레벨에 따라 다른 집합으로 분류된다. MPM으로 선택되지 않은 남아 있는 모드들은 n 비트 고정 길이 이진화 또는 코딩에 의해 코딩될 수 있으며, 여기서 n은 log2의 최댓값(ceiling value)에 대응하는 정수이다(남아 있는 모드의 총수). 남아 있는 모드의 총수는 2n과 같을 수 없으므로, 일부의 n 비트 코드워드는 중복으로 된다. 중복 심벌은 건너뛸 수 있다. MPM으로 선택되지 않은 남아 있는 모드들을 코딩하는 데는 다른 코딩 방법도 사용될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실싱예에 따른 2-레벨 MPM 코딩에 대응하는 예시적 흐름도를 도시한다. 전술한 예에서, 다중 레벨 MPM 코딩은 MPM들은 2 레벨로 분류한다. 현재의 PU(ModeC)의 인트라 예측 모드를 코딩할 때, 좌 PU의 모드(ModeL) 및 상 PU의 모드(ModeA)를 사용하여 ModeC에 대한 MPM들, 즉 MPM0 및 MPM1을 생성한다. 단계 321에서는 ModeC가 MPM0 및 MPM1과 같은지를 판단하기 위한 테스트가 수행된다. 단계 312에서의 테스트 결과가 "예"이면, prev_pred_mode_flag가 1에 설정되고 제1 레벨 MPM 코딩(410)이 채택된다. 도 4에 도시된 제1 레벨 MPM 코딩은 도 3에 도시된 HEVC 테스트 모델 버전 4.0(HM-4.0)와 동일하다. 단계 312에서의 테스트 결과가 "아니오"이면, prev _ pred _ mode _ flag는 0의 값으로 인코딩되고 제2-레벨 MPM 코딩(420)이 채택된다. 제2-레벨 MPM 코딩은 도 5에 도시되어 있다.
제2-레벨 MPM 코딩에서, 모드 A의 3개의 최고 확률 남아 있는 모드(MPRM) {A1, A2, A3} 및 ModeL의 3개의 MPRM {L1, L2, L3}을 ModeA 및 ModeL에 따라 미리 정해진 테이블로부터 선택한다. 테이블 4는 4x4 PU 크기에 대한 MPRM 테이블을 나타내고, 도 5는 8x8, 16x16 및 32x32에서의 PU 크기에 대한 MPRM 테이블을 나타낸다. 이러한 6개의 모드는 단계 510에 도시된 바와 같이 인터리빙 방식으로 초기 MPRMinit 목록, MPRMinit = {0, A1, L1, A2, L2, A3, L3}에 병합된다. 그런 다음, MPRMinit 목록 내의 중복 모드가 제거되고, ModeA 또는 ModeL과 동일한 모드 역시 단계 520에 도시된 바와 같이 제거된다. 중복 모드의 제거 후, MPRM 목록을 MPRMreduced로 칭한다. ModeA가 ModeL과 동일하면, MPRMfinal은 {A1, A2, A3}와 동일하다. 그렇지 않고, ModeL 또는 ModeA이 0과 같으면, MPRMfinal은 각각 {A1, A2, A3} 또는 {L1, L2, L3}이다. 그렇지 않으면, MPRMreduced 내의 처음 3개의 모드는 MPRMfinal로서 추출된다.
MPRMfinal이 확정된 후에, MPRMfinal에 ModeA 및 ModeL이 부가되고 MPRMfinal 내의 요소들을 분류하여 MPMsorted를 형성한다. ModeC가 MPRMfinal 내의 모드 중 하나와 동일하면, mprm _ pred _ flag가 1에 설정되고, MPRM의 인덱스는 짧아진 단일 코드에 의해 나타내어진다. ModeC가 MPRMfinal 내의 모드 중 어느 것과도 동일하지 않으면, mprm_pred_flag가 0에 설정되고, HM-4.0에서의 방식과 유사한 방식으로 rem_intra_luma_pred_mode가 도출되고 코딩된다. 단계 530 내지 단계 564는 rem_intra_luma_pred_mode를 도출하는 예를 설명한다. 단계 530에서, ModeC가 MPRMfinal 내에 있는지에 관한 테스트가 수행된다. 결과가 "예"이면, 프로세스는 (단계 532로 시작하는) 브랜치로 진행하여 ModeC와 동일한 MPRMfinal 내의 구성원을 확정한다. 그렇지 않으면, 프로세스는 (단계 532로부터 시작해서 단계 564까지의) 브랜치로 진행하여 ModeC와 동일한 남아 있는 예측 모드 내의 구성원을 확정한다. ModeC가 MPRMfinal 내에 있는 경우, 1의 값을 가지는 mprm _ pred _ flag가 전송된다. MPRMfinal 내에 단지 하나의 요소만이 있는지에 관한 테스트가 단계 532에서 수행된다. 결과가 "예"이면, 단계 548에서 나타난 바와 같은 MPRM과 연관된 어떠한 인덱스도 전송하지 않아도 된다. 그렇지 않으면, 단계 534 내지 546에 도시된 바와 같이 MPRMfinal의 어느 구성원이 ModeC와 동일한지를 판단하기 위한 추가의 프로세스가 필요하다. rem _ intra _ luma _ pred _ mode의 도출은 HM-4.0에서의 도출과 유사하다. ModeC가 MPMsorted 내의 n개의 모드보다 크면, rem _ intra _ luma _ pred _ mode는 n만큼 감소된 ModeC와 동일하다.
남아 있는 최고 확률 모드
모드 제1 MPRM 제2 MPRM 제3 MPRM
0 1 2 9
1 12 13 2
2 17 16 1
3 1 2 9
4 15 11 3
5 11 12 1
6 13 14 1
7 14 10 3
8 16 15 2
9 10 17 2
10 7 9 3
11 4 5 15
12 5 1 13
13 1 6 12
14 6 7 3
15 8 4 11
16 2 8 17
17 9 2 16
남아 있는 최고 확률 모드
모드 제1 MPRM 제2 MPRM 제3 MPRM
0 1 2 32
1 22 23 2
2 31 30 1
3 1 2 32
4 27 19 3
5 20 21 12
6 24 25 13
7 26 10 3
8 29 28 16
9 33 32 17
10 7 34 3
11 19 20 4
12 21 22 1
13 23 24 1
14 25 26 7
15 28 27 4
16 30 29 2
17 32 31 2
18 34 33 10
19 4 11 20
20 11 5 19
21 5 12 22
22 12 1 23
23 1 13 22
24 13 6 23
25 6 14 24
26 14 7 10
27 15 4 28
28 8 15 27
29 16 8 30
30 2 16 31
31 17 2 30
32 9 17 31
33 18 9 32
34 10 18 7
표 4 및 표 5에서의 예시적인 최고 확률 남아 있는 모드(MPRM) 표는 3개의 모드를 주어진 ModeA 또는 ModeC마다 MPRM으로서 선택하고 있다. 예를 들어, ModeA가 0이면, 선택된 3개의 MPRM은 {1, 2, 9}이다. ModeA가 1이면, 선택된 3개의 MPRM은 {12, 13, 2}이며, 이와 같이 계속된다. 표 4 및 표 5에서는 주어진 ModeA 또는 ModeC마다 3개의 MPRM가 선택되지만, 특정한 개수의 사용된 MPRM을 본 발명의 제한으로서 이해되어서는 안 된다. 당업자라면 주어진 ModeA 또는 ModeC마다 다른 개수의 MPRM을 사용할 수 있으며, 표 4 및 표 5에서의 MPRM 표와는 다른 MPRM 표를 사용하여 본 발명을 수행할 수도 있을 것이다. 또한, 단계 510 및 520에 도시된 바와 같은 제2-레벨 MPM 집합을 형성하는 특정한 프로세스는 더 높은 레벨(2차 레벨 및 그 이상)의 MPM 집합을 도출하기 위한 설명으로 의도된다. 당업자라면 다른 방식을 사용함으로써 본 발명을 수행하여 더 높은 레벨의 MPM 집합을 도출할 수 있을 것이다.
n 비트 고정 길이 이진화 또는 코딩을 사용하여 2차 레벨 MPM 코딩에서 남아 있는 모드에 대한 rem_intra_luma_pred_mode를 나타낸다. rem_intra_luma_pred_mode의 코드워드는 최상위 비트(LSB)로부터 코딩된다. 예를 들어, 이진수 코드워드 10100는 "0", "0", "1", "0" 및 "1"의 순서로 전송될 것이다. 이진수 코드워드 10100에 대응하는 정수 표현은 20(1*24+0*23+1*22+0*21+0*20=20)이다. rem_intra_luma_pred_mode 코딩에 대한 본 발명의 실시예에서, 최대의 남아 있는 모드 인덱스가 2n-1과 같지 않으면 코드워드가 수정될 것이다. 그 의도는 제1 N 코드워드를 짧게 하는 것이며, 여기서 N은 2n-1 마이너스 남아 있는 최댓값 모드 인덱스이다. 제1 N 남아 있는 모드 인덱스의 코드워드는 n-1 비트로 표현된 남아 있는 모드 인덱스의 이진화 결과이다. N 내지 2n-1의 범위 내의 남아 있는 모드 인덱스의 코드워드는 n 비트로 표현된 남아 있는 모드 인덱스의 이진화 결과이다. 나머지 남아 있는 모드 인덱스의 코드워드는 남아 있는 모드 인덱스 플러스 n 비트로 표현된 N의 이진화 결과이다. 고정 길이 코딩 내의 다음과 같은 심벌을 전송된 비트로부터 도출해낼 수 있으면 나머지 비트의 코딩은 건너뛸 수 있다는 것에 주목하라. 예를 들어, 표 6은 n=3에 있어서 이진화된 코드워드 및 최대의 남아 있는 모드 인덱스가 5인 예를 나타내고 있다. n이 3과 같고 최대 남아 있는 모드 인덱스가 5이므로, N은 2와 같다(2n-1-5=2). 위의 예에서, 최초의 2개의 코드워드는 2(즉, n-1) 비트이고 나머지 코드워드는 3(즉 n) 비트이다. 3(즉, 2n-1)보다 큰 남아 있는 모드 인덱스는 2(즉, N)만큼 증가할 것이다. 본 예에서, 최초의 2개의 디코딩된 빈이 "0 0"이면, 남아 있는 모드 인덱스는 0이 되어야만 하며, 디코더는 제3의 빈을 디코딩하지 않아도 된다.
남아 있는 모드 인덱스 리매핑 인덱스 코드워드
0 0 00
1 1 01
2 2 010
3 3 011
4 6 110
5 7 111
도 4 및 표 5는 다중 레벨 MPM 집합을 형성하고 이 다중 레벨 MPM 집합을 사용해서 구문 정보를 생성하기 위해 상세하고 특정하게 실행되는 2-레벨 MPM 코딩의 예를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따라 2-레벨 MPM 코딩의 더 일반적인 코딩 구조의 예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 도 6에서, 현재의 인트라 예측 모드는 단계 610에서 제1 레벨 MPM 집합에 대해 최초로 평가된다. 결과가 "예"이면, 이 경우를 나타내기 위한(즉, MPM_flag =1을 나타내기 위한) 플래그가 전송되며 또한 인덱스 1st_MPM_idx가 전송되어 단계 612에 도시된 바와 같은 인덱스를 식별한다. 현재의 인트라 예측 모드가 제1 MPM 집합이 아니면, 현재의 인트라 예측 모드는 단계 620에 도시된 바와 같은 제2-레벨 MPM 집합에 대해 평가된다. 2차 평가의 결과에 따라, 상이한 액션 622 및 630이 취해질 수 있고 구문 정보가 상이할 수 있다.
단계 622 및 단계 603과 연관된 현재의 인트라 예측 모드에 대해 생성된 구문 정보는, 단계 610에서 2-레벨 MPM 집합을 사용해서 인트라 예측 모드를 먼저 평가하고 그런 다음 단계 620에서 2-레벨 MPM 집합을 사용해서 인트라 예측 모드를 평가한 코딩 결과에 대응한다. 단계 610에서의 최초의 평가 동안, 인트라 예측 모드는 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 단계 620에서의 2차 평가 동안 평가되고, 인트라 예측 모드는 제2-레벨 MPM 집합을 사용해서 평가된다.
도 6은 2-레벨 MPM 집합을 사용해서 인트라 예측 모드를 평가하는 예를 도시화며, 여기서 제1 레벨 MPM 집합은 제1의 인트라 예측 모드 평가에 사용되고 제2-레벨 MPM 집합은 제2의 인트라 예측 모드 평가에 사용된다. 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 인트라 예측 모드 평가 동안 다중 레벨 MPM 집합의 대안의 용법을 사용한다. 단계 710에서, 현재의 인트라 예측 모드는 모든 레벨의 MPM 집합을 사용해서 평가되는데, 즉 현재의 인트라 예측 모드가 다중 레벨 MPM 집합 중 임의 집합에 있는지를 관한 테스트가 수행된다. 결과가 "예"이면, 단계 720에 도시된 바와 같이 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 2차 평가가 수행된다. 단계 732 및 단계 730과 연관된 현재의 인트라 예측 모드에 대해 생성된 구문 정보는, 단계 710에서 2-레벨 MPM 집합을 사용해서 인트라 예측 모드를 먼저 평가하고 그런 다음 단계 720에서 2-레벨 MPM 집합을 사용해서 인트라 예측 모드를 평가한 코딩 결과에 대응한다. 한편, 단계 740과 연관된 현재의 인트라 예측 모드에 대해 생성된 구문 정보는 단계 710의 단지 하나의 인트라 예측 모드 평가의 코딩 결과에 대응한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레벨 MPM 코딩에 대한 흐름도를 도시하고 있다. MPM은 먼저 다중 레벨 MPM 집합으로 구성된다. ModeC가 단계 810에 도시된 바와 같이 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 나타내기 위해 MPM 플래그가 전송된다. ModeC가 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하면, MPM 플래그가 설정되고 코딩 프로세스는 단계 820으로 진행한다. 그렇지 않으면, MPM 플래그가 설정되지 않고 하나의 남아 있는 모드 인덱스가 단계 860에 도시된 바와 같이 인코딩된다. 또한, ModeC가 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하면, 코딩 프로세스는 ModeC가 속해 있는 MPM 집합을 확정하고 대응하는 MPM 인덱스를 확정할 것이다. 예를 들어, 제1 MPM 집합을 검사하여 ModeC가 이 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 알 수 있다. ModeC가 이 집합 내의 임의의 후보와 동일하면, 대응하는 MPM 인덱스가 인코딩된다 그렇지 않으면, 다음 레벨의 MPM 집합을 검사하여 ModeC가 이 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 알아본다. 동일하면, 하나의 MPM 인덱스가 인코딩되고 그렇지 않으면 추가의 다음-레벨 MPM 집합을 검사한다. ModeC가 임의의 다음 레벨의 MPM 집합의 임의의 후보와 동일하지 않으면, 코딩 프로세스는 최종 레벨의 MPM 집합까지 계속하며, 여기서 ModeC는 최종 레벨의 MPM 집합 내의 한 후보와 동일해야만 한다. 이러한 연속적인 다음-레벨 MPM 집합 검사가 단계 820 내지 단계 854에 나타나 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레벨 MPM 코딩 프로세스에 대한 하나의 예시적인 흐름도를 도시하고 있지만, 당업자라면 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 유사한 프로세스를 사용하여 본 발명을 실행할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같은 대안의 코딩 프로세스를 사용하여 다중-레벨 MPM 코딩을 실행할 수 있다. ModeC가 단계 810에 도시된 바와 같이 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 검사하는 대신, 도 9에서의 대안의 코딩 프로세스에서는 ModeC가 단계 910 내지 단계 962에 연속적으로 도시된 바와 같이 MPM 집합과 동일한지를 검사한다. 예를 들어, 단계 910에서 ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 검사한다. 결과가 "예"이면, 1의 값을 가지는 MPM 플래그가 전송되고, 또한 단계 912에서 대응하는 MPM 인덱스가 인코딩된다. ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하지 않으면, MPM 코딩은 다음 레벨로 진행한다. ModeC가 임의의 MPM 집합과 동일하지 않으면, ModeC는 단계 964에 도시된 바와 같이 하나의 남아 있는 모드 인덱스를 사용해서 인코딩된다.
도 10은 도 8의 인코더 프로세스에 대한 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 디코더 프로세스를 도시하고 있다. 단계 1010에서, MPM 플래그를 먼저 디코딩하여, ModeC가 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 판단한다. MPM 플래그 설정되면, ModeC가 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하다는 것을 의미하며, 또한 단계 1020 내지 1054를 사용하여 MPM 인덱스를 확정한다. MPM 플래그 설정되지 않으면, ModeC가 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하지 않다는 것을 의미하며, 단계 1080에 도시된 바와 같이 남아 있는 모드 인덱스를 디코딩한다. 단계 1020에서, MPM 플래그를 디코딩하여, ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 판단한다. ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한 것으로 MPM 플래그가 나타내면, MPM 인덱스를 디코딩하여, 제1 레벨 MPM 집합 내의 어느 후보가 ModeC와 동일한지를 식별한다. ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하지 않은 것으로 MPM 플래그가 나타내면, MPM 디코딩 프로세스는 다음 레벨로 진행한다.
도 11은 도 9에서의 인코딩 프로세스에 대응하는 대안의 디코딩 프로세스를 도시하고 있다. ModeC가 단계 1010에 도시된 바와 같이 임의의 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 나타내는 초기의 MPM 플래그를 디코딩하는 대신, 도 11에의 대안의 코딩 프로세스에서는, ModeC가 단계 1110 내지 단계 1164에 연속적으로 도시된 바와 같이 다중 레벨 MPM 집합 중 하나의 집합 내의 후보와 동일한지를 나타내는 MPM 플래그를 디코딩한다. 단계 1110에서, MPM 플래그를 디코딩하여, ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한지를 판단한다. ModeC가 제1 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일한 것으로 MPM 플래그가 나타내면, MPM 인덱스를 디코딩하여, 단계 1112에 도시된 바와 같이 제1 레벨 MPM 집합 내의 어느 후보가 ModeC와 동일한지를 식별한다. ModeC가 현재 레벨 MPM 집합 내의 임의의 후보와 동일하지 않은 것으로 MPM 후보가 나타내면, MPM 디코딩 프로세스는 단계 1120에 도시된 바와 같이 다음 레벨로 이동한다. 디코딩 프로세스는 최종 레벨까지 반복된다. 단계 1160에서의 최종 레벨 디코딩에 있어서, 최종 레벨 MPM 집합에 대한 MPM 집합이 디코딩된다. ModeC가 최종 레벨 MPM 집합 내의 하나의 후보와 동일한 것으로 MPM 플래그가 나타내면, 디코딩 프로세스는 MPM 인덱스를 디코딩하여, 단계 1162에 도시된 바와 같이 최종 레벨 MPM 집합 내의 어느 후보가 ModeC와 동일한지를 판단한다. 그렇지 않으면, 디코딩 프로세스는 남아 있는 모드 인덱스를 디코딩하여, 단계 1164에 도시된 바와 같이 남아 있는 모드 중 어느 모드가 ModeC와 동일한지를 나타낸다.
크로마 인트라 예측 모드 코딩에 있어서는, 루마 컴포넌트는 통상적으로 대응하는 크로마 컴포넌트가 전에 프로세싱되므로, 루마 인트라 예측에 관련된 정보를 사용할 수 있다. 기존의 HEVC 테스트 모델에서는, 직접 모드(Direct Mode: DM)를 6개의 모드 중 하나로서 사용하여 크로마 인트라 예측 모드를 예측한다. DM이 선택되면, 현재 블록의 하나 이상의 인접 루마 블록으로부터 도출되는 인트라 예측 모드를 크로마 블록을 위한 인트라 예측 모드로서 사용한다. 본 발명의 실시예에서는 도한 DM 주위의 다른 예측 모드를 사용한다. 종래의 크로마 인트라 예측 모드를 사용하여 크로마 인트라 예측 모드 집합 내의 모드를 대체할 수도 있다. 예를 들어, DM을 2 포지션만큼 시계방향으로 회전한 것(본 명세서에서는 이를 DM+2라 함)에 대응하는 인트라 예측 모드를 사용할 수 있다. 또한, DM을 2 포지션만큼 반시계방향으로 회전한 것(본 명세서에서는 이를 DM-2라 함)에 대응하는 인트라 예측 모드를 사용할 수 있다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 DM+2 및 DM-2 포메이션의 예를 도시하고 있다. 예를 들어, IntraPredMode 4에 있어서, 1210에 의해 나타낸 바와 같이 IntraPredMode 4를 시계방향으로 회전시켜 DM+2를 형성한다. 따라서, IntraPredMode 11을 DM+2로서 선택한다. 마찬가지로, 1212에 의해 나타낸 바와 같이 IntraPredMode 4를 반시계방향으로 회전시켜 DM-2를 형성하고 IntraPredMode 15를 DM-2로서 선택한다. IntraPredMode 6에 있어서, 1220 및 1222에 의해 나타낸 바와 같이 IntraPredMode 6을 시계방향 및 반시계방향으로 각각 회전시켜 DM+2 및 DM-2를 형성할 수 있다. 따라서, IntraPredMode 14를 DM+2로서 선택하고 IntraPredMode 13을 DM-2로서 선택한다. 모든 주어진 IntraPredMode에 대한 DM+2 및 DM-2의 모드는 표 7에 나타나 있다.
Figure 112013092712964-pct00001
본 발명의 일실시예에서는, DM에 기초하여 도출된 2개의 부가적인 모드가 크로마 인트라 예측 모드 집합에 부가된다. DM에 기초하여 도출된 부가적인 모드들 역시 크로마 인트라 예측 모드 집합 내의 다른 인트라 예측 모드를 대체하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 부가적인 모드를 사용하여 표 2 및 표 3에서의 종래의 크로마 인트라 예측 모드 집합 내의 수직 모드 및 수평 모드를 대체할 수 있다. 본 발명을 구현하는 크로마 인트라 예측 모드 집합에 대응하는 예시적인 코드워드 표가 표 8에 나타나 있다.
intra _ chroma _ pred _ mode 코드워드
0(평면) 110
DM+2 1110
DM-2 11110
3(DC) 11111
35(LM) 10
36(DM) 0
표 8의 예시적인 코드워드에 있어서, 이 코드워드는 종래의 HEVC와 동일하다. 그렇지만, 대응하는 크로마 인트라 예측 모드는 상이하다. 상이한 코드워드 집합 역시 본 발명의 실시예를 실행하는 데 사용될 수 있다. 표 8의 DM+2 모드 및 DM-2 모드를 사용하여 본 발명을 구현하는 성능과 표 3을 사용하는 종래의 HEVC의 성능을 비교하는 일부의 테스트가 수행되었다. 표 9에 나타난 바와 같이 BD-레이트와 관련해서 성능이 측정된다. BD-레이트는 비디오 코딩 분야에서 사용된 잘 알려진 측정이다. 테스트에 따르면, 정규의 인트라 구성에 있어서는, 표 8의 DM+2 및 DM-1을 사용해서 구현하는 시스템이 표 3을 사용하는 종래의 HEVC보다 RD-레이트에서 0.3% 더 우수하다. 저복잡도(Low-Complexity: LoCo) 인트라 구성 구성에 있어서는, 표 8의 DM+2 및 DM-1을 사용해서 구현하는 시스템이 표 3을 사용하는 종래의 HEVC보다 RD-레이트에서 0.4% 더 우수하다. 정규의 인트라 구성에 있어서는 인코딩 시간이 매우 완만하게 증가(1%)하는 것을 볼 수 있다.
인트라 인트라 LoCo
Y
BD-레이트		 U
BD-레이트		 V
BD-레이트		 Y
BD-레이트		 U
BD-레이트		 V
BD-레이트
클래스 A 0.0 -0.1 -0.1 0.0 -0.2 -0.1
클래스 B 0.0 -0.3 -0.3 0.0 -0.3 -0.4
클래스 C 0.0 -0.4 -0.4 0.0 -0.5 -0.5
클래스 D 0.0 -0.4 -0.3 0.0 -0.4 -0.5
클래스 E 0.0 -0.3 -0.4 0.0 -0.9 -0.6
전부 0.0 -0.3 -0.3 0.0 -0.4 -0.4
Enc
시간[%]		 101%
 100%
Dec 시간[%] 100% 100%
표 8은 본 발명의 실시예에 따른 코드워드 표의 일례를 나타내고 있지만, 다른 코드워드 표 역시 사용될 수 있다. 표 10은 본 발명의 실시예에 따른 다른 코드워드 표를 나타내고 있다. 표 10에서의 코드워드 표는 코드워드보다 DM+2 및 DM-2 짧은 코드워드를 평면 모드에 할당한다.
intra _ chroma _ pred _ mode 코드워드
DM+2 110
DM-2 1110
0(평면) 11110
3(DC) 11111
35(LM) 10
36(DM) 0
표 8 및 표 10에서의 코드워드 집합은 표 3의 종래의 HEVC의 코드워드 집합과 동일하지만, 다른 코드워드 집합을 사용하여 본 발명을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 표 11은 본 발명의 실시예에 따른 대안의 코드워드 집합을 나타내고 있다. 표 11에서, DM+2, DM-2, 평면 모드 및 DC 모드에 대한 코드워드는 각각 4 비트를 가지는 고정 길이이다. 표 12에 나타난 바와 같은 테스트에 기초해서, 표 11을 사용하는 크로마 인트라 예측 모드 코딩은 표 8을 사용하는 크로마 인트라 예측 모드 코딩보다 BD-레이트 성능이 더 우수하다.
intra _ chroma _ pred _ mode 코드워드
DM+2 1100
DM-2 1101
0(평면) 1110
3(DC) 1111
35(LM) 10
36(DM) 0
인트라 인트라 LoCo
Y
BD-레이트		 U
BD-레이트		 V
BD-레이트		 Y
BD-레이트		 U
BD-레이트		 V
BD-레이트
클래스 A 0.0 -0.2 -0.1 0.0 -0.3 -0.3
클래스 B 0.0 -0.4 -0.2 0.0 -0.4 -0.5
클래스 C 0.0 -0.5 -0.6 0.0 -0.6 -0.7
클래스 D 0.1 -0.4 -0.5 0.0 -0.6 -0.5
클래스 E 0.0 -0.3 -0.4 0.1 -0.8 -0.7
전부 0.0 -0.4 -0.3 0.0 -0.5 -0.5
Enc
시간[%]		 101%
 101%
Dec 시간[%] 100% 100%
인트라 예측 모드 집합 내의 다른 기존의 모드를 대체하는 대신 인트라 예측 모드 집합에 DM으로부터 도출된 추가의 인트라 예측 모드를 부가하여 본 발명을 수행할 수도 있다. 예를 들어 표 13은 DM+2 및 DM-2를 기존의 크로마 인트라 예측 모드 집합에 부가하는 예를 나타내고 있다. 따라서, 인트라 예측 모드의 총수는 6에서 8로 증가한다. 표 13에 대응하는 성능이 표 14에 도시되어 있으며, 여기서 유사한 성능 향상이 나타나 있다.
intra _ chroma _ pred _ mode 코드워드
0(평면) 110
DM+2 1110
DM-2 11110
3(DC) 111110
1(수직) 1111110
2(수평) 1111111
35(LM) 10
36(DM) 0
인트라 인트라 LoCo
Y
BD-레이트		 U
BD-레이트		 V
BD-레이트		 Y
BD-레이트		 U
BD-레이트		 V
BD-레이트
클래스 A 0.0 -0.2 -0.0 0.0 -0.3 -0.1
클래스 B 0.0 -0.3 -0.2 0.0 -0.3 -0.4
클래스 C 0.0 -0.4 -0.5 0.0 -0.5 -0.5
클래스 D 0.0 -0.5 -0.5 0.0 -0.5 -0.6
클래스 E 0.0 -0.4 -0.6 0.1 -0.5 -0.7
전부 0.0 -0.4 -0.4 0.0 -0.4 -0.5
Enc
시간[%]		 103%
 104%
Dec 시간[%] 99% 100%
또 다른 예로서, 크로마 인트라 예측 코드워드 표가 사용되는데, 여기서 표는 DM, LM 및 4개의 다른 모드를 포함하는 6개의 엔트리로 이루어져 있다. 적용된 코드워드, 즉 1100, 1101, 1110, 1111, 10 및 0은 표 11에서의 코드워드와 동일하다. 그렇지만, 4개의 고정 길이 코드워드는 DM/LM 모드가 아닌 4개의 모드에 대응한다. 가변 길이 코드워드 10 및 0은 DM 및 LM에 각각 사용된다.
모드 인덱스 코드워드
DM/LM이 아닌 모드 1100
DM/LM이 아닌 모드 1101
DM/LM이 아닌 모드 1110
DM/LM이 아닌 모드 1111
DM 10
LM 0
전술한 설명은 특정한 응용 및 그 요건의 배경에 제공된 바와 같이 당업자가 본 발명을 수행할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 설명된 실시예에 대한 다양한 변형은 당업자에게는 자명할 것이며, 여기서 규정하는 일반적인 원리는 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 그러므로 본 발명은 도시된 특정한 실시예를 제한하도록 의도된 것이 아니며, 여기서 설명된 원리 및 새로운 특징에 가장 넓게 따르도록 한 것이다. 전술한 설명에서는, 본 발명의 전반적인 이해를 위해 다양한 특정의 실시예에 대해 설명하였다. 그럼에도, 당업자라면 본 발명이 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 다중 레벨 인트라 루마 예측 모드의 인코딩 또는 디코딩을 통합하는 비디오 시스템에 대한 실시예는 다양한 하드웨어, 소프트웨어 코드, 또는 양자의 조합으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 여기서 설명된 프로세싱을 수행할 수 있도록 비디오 압축 칩에 통합된 회로 또는 비디오 압축 소프트웨어에 통합된 프로그램 코드일 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 여기서 설명된 프로세싱을 수행할 수 있도록 디지털 신호 프로세서(DSP)에서 실행되는 프로그램 코드일 수 있다. 본 발명은 또한 컴퓨터 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 마이크로프로세서, 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)에 의해 수행되는 일련의 기능을 포함할 수도 있다. 이러한 프로세서는 본 발명에 의해 구현되는 특정한 방법을 규정하는 기계 판독 가능형 소프트웨어 코드 또는 펌웨어 코드를 실행함으로써, 본 발명에 따른 특정한 작업을 수행하도록 구성될 수 있다. 소프트웨어 코드 또는 펌웨어 코드는 다른 프로그래밍 언어 및 다른 포맷 또는 스타일로 개발될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 또한 다른 목표 플랫폼에 컴파일될 수도 있다. 그렇지만, 소프트웨어 코드의 다른 코드 포맷, 스타일 및 언어, 및 본 발명에 따른 작업을 수행하는 코드를 구성하는 다른 수단은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는다.
본 발명은 그 정신 및 본질적인 특성을 벗어남이 없이 다른 특정한 형태로 구현될 수 있다. 전술한 예는 모든 관점에서 단지 설명을 위한 것이고 제한하는 것이 아닌 것으로 고려되어야 한다. 그러므로 본 발명의 범위는 전술한 설명에 의해서가 아닌 첨부된 청구의 범위에 의해 표시된다. 청구의 범위의 의미 및 등가의 범위에 부합하는 모든 변화는 그 범위 내에서 망라되어야 한다.

Claims (34)

  1. 다중 레벨 최고 확률 모드 집합에 기초한 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법에 있어서,
    복수의 인트라 예측 모드 후보를 확정하는 단계;
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보를, 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합(Most Probable Mode set)으로 구성하는 단계;
    상기 다중 레벨 MPM 집합에 따라 현재의 블록에 대응하는 현재의 인트라 예측 모드에 관련된 구문 정보를 디코딩하는 단계; 및
    상기 구문 정보에 기초해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 확정하는 단계
    를 포함하며,
    디코딩될 상기 구문 정보의 하나의 구문 요소는 상기 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있고,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보는, 인접 블록의 인트라 예측 모드, 코딩된 인트라 예측 모드, 상기 인접 블록으로부터 도출된 인트라 예측 모드, 규칙을 가지는 코딩된 인트라 예측 모드, 상기 인접 블록에 따른 테이블 룩-업 결과, 및 미리 정해진 고정된 테이블을 가지거나 또는 적응성 테이블을 가지는 코딩된 인트라 예측 모드로 이루어지는 그룹의 임의의 구성원 또는 임의의 조합으로부터 도출되는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다중 레벨 MPM 집합 중 적어도 하나에서 DC 모드 및 평면 모드는 상이한 모드 인덱스를 가지는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합 내의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일하지 않은 것으로 상기 제1 MPM 플래그가 나타내면, 남아 있는 모드 인덱스를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 남아 있는 모드 인덱스의 이미 디코딩된 빈(bin) 또는 비트(bit)로부터, 남아 있는 모드 인덱스 빈 또는 비트 중 일부를 도출할 수 있으면, 상기 일부를 분석 없이 건너뛰는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 제1 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제2 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 제1 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 상기 제2 MPM 플래그가 나타내면, MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 중지되고, 그렇지 않으면, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합 중 하나의 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 나타내는 구문 정보를 특정의 레벨 또는 최종 레벨에서 찾을 때까지, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 다음 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 다음 MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 수행되는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구문 정보는, 현재 레벨 MPM 집합에서의 인트라 예측 모드 후보 중 어느 후보가 상기 현재의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 MPM 인덱스를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 현재 레벨 MPM 집합이 하나의 인트라 예측 모드 후보만을 포함하면, 상기 MPM 인덱스에 대응하는 상기 구문 정보를 디코딩하는 단계를 건너뛰는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 현재의 인트라 예측 모드가 최종 레벨에서 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 상기 구문 정보가 나타내면, 상기 다음 MPM 플래그를 분석하는 단계를 생략하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  12. 다중 레벨 최고 확률 모드 집합에 기초한 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법에 있어서,
    복수의 인트라 예측 모드 후보를 확정하는 단계;
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보를, 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합(Most Probable Mode set)으로 구성하는 단계;
    상기 다중 레벨 MPM 집합에 따라 현재의 블록에 대응하는 현재의 인트라 예측 모드에 관련된 구문 정보를 디코딩하는 단계; 및
    상기 구문 정보에 기초해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 확정하는 단계
    를 포함하며,
    디코딩될 상기 구문 정보의 하나의 구문 요소는 상기 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있고,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 제1 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 제1 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 상기 제1 MPM 플래그가 나타내면, MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 중지되고, 그렇지 않으면, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 현재 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한 것으로 나타내는 구문 정보가 디코딩될 때까지, 또는 상기 현재의 인트라 예측 모드가 최종 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 MPM 플래그가 디코딩될 때까지, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 다음 레벨 MPM 집합에서의 하나의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 다음 MPM 플래그와 연관된 구문 정보를 디코딩하는 단계가 수행되는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구문 정보는, 상기 현재 레벨 MPM 집합에서의 인트라 예측 모드 후보 중 어느 후보가 상기 현재의 인트라 예측 모드와 동일한지를 나타내는 MPM 인덱스를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 현재의 MPM 집합이 하나의 인트라 예측 모드 후보만을 포함하면, 상기 MPM 인덱스에 대응하는 상기 구문 정보를 디코딩하는 단계를 건너뛰는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 임의의 레벨에 존재하지 않는 것으로 최종 레벨의 MPM 플래그가 나타내면, 상기 최종 레벨에 남아 있는 모드의 인덱스를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 남아 있는 모드 인덱스의 이미 디코딩된 빈 또는 비트로부터, 남아 있는 모드 인덱스 빈 또는 비트 중 일부를 도출할 수 있으면, 상기 일부를 분석 없이 건너뛰는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  18. 다중 레벨 최고 확률 모드 집합을 사용하는 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법에 있어서,
    현재의 블록에 대응하는 현재의 인트라 예측 모드를 수신하는 단계;
    복수의 인트라 예측 모드 후보를 확정하는 단계;
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보를, 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합(Most Probable Mode set)으로 구성하는 단계;
    상기 다중 레벨 MPM 집합에 따라 상기 현재의 인트라 예측 모드를 인코딩하여 구문 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 현재의 인트라 예측 모드에 대응하는 상기 구문 정보를 제공하는 단계
    를 포함하며,
    상기 생성된 구문 정보의 하나의 구문 요소는 상기 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있고,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보는, 인접 블록의 인트라 예측 모드, 코딩된 인트라 예측 모드, 상기 인접 블록으로부터 도출된 인트라 예측 모드, 규칙을 가지는 코딩된 인트라 예측 모드, 상기 인접 블록에 따른 테이블 룩-업 결과, 및 미리 정해진 고정된 테이블을 가지거나 또는 적응성 테이블을 가지는 코딩된 인트라 예측 모드로 이루어지는 그룹의 임의의 구성원 또는 임의의 조합으로부터 도출되는, 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 다중 레벨 MPM 집합 중 적어도 하나에서 DC 모드 및 평면 모드는 상이한 모드 인덱스를 가지는, 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  21. 삭제
  22. 제18항에 있어서,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 제1 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  23. 다중 레벨 최고 확률 모드 집합에 기초한 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 장치에 있어서,
    복수의 인트라 예측 모드 후보를 확정하는 수단;
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보를, 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합(Most Probable Mode set)으로 구성하는 수단;
    상기 다중 레벨 MPM 집합에 따라 현재의 블록에 대응하는 현재의 인트라 예측 모드에 관련된 구문 정보를 디코딩하는 수단; 및
    상기 구문 요소에 기초해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 확정하는 수단
    을 포함하며,
    디코딩될 상기 하나의 구문 정보는 상기 제1 MPM 집합을 사용해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 것과 연관되어 있고,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 장치.
  24. 다중 레벨 최고 확률 모드 집합을 사용하는 인트라 예측 모드 코딩을 위한 장치에 있어서,
    현재의 블록에 대응하는 현재의 인트라 예측 모드를 수신하는 수단;
    복수의 인트라 예측 모드 후보를 확정하는 수단;
    상기 복수의 인트라 예측 모드 후보를, 적어도 제1 레벨 MPM 집합 및 제2-레벨 MPM 집합을 포함하는 다중 레벨 MPM 집합(Most Probable Mode set)으로 구성하는 수단;
    상기 다중 레벨 MPM 집합에 따라 상기 현재의 인트라 예측 모드를 인코딩하여 구문 정보를 생성하는 수단; 및
    상기 현재의 인트라 예측 모드에 대응하는 상기 구문 정보를 제공하는 수단
    을 포함하며,
    상기 생성된 하나의 구문 정보는 상기 제1 레벨 MPM 집합을 사용해서 상기 현재의 인트라 예측 모드를 평가하는 단계와 연관되어 있고,
    상기 구문 정보는, 상기 현재의 인트라 예측 모드가 상기 다중 레벨 MPM 집합에서의 임의의 인트라 예측 모드 후보와 동일한지를 나타내는 제1 MPM 플래그를 포함하는, 인트라 예측 모드 코딩을 위한 장치.
  25. 크로마 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법에 있어서,
    크로마 인트라 예측 모드 집합에 대응하는 코드워드 집합에 따라 현재의 크로마 블록에 대한 크로마 인트라 예측 모드를 디코딩하는 단계;
    상기 코드워드가 가변 길이 코드워드 중 하나이면, 상기 크로마 인트라 예측 모드는 루마 기반의 크로마 예측 모드(Luma-based chroma prediction Mode: LM) 또는 직접 모드(Direct Mode: DM)로서 디코딩되는 단계;
    상기 크로마 인트라 예측 모드가 LM이면 상기 크로마 인트라 예측 모드를 현재의 루마 블록의 재구성된 픽셀로부터 도출하고, 상기 크로마 인트라 예측 모드가 DM이면 상기 현재의 루마 블록의 인트라 예측 모드에 기초해서 상기 크로마 인트라 예측 모드를 확정하는 단계; 및
    상기 코드워드가 고정 길이 코드워드 중 하나이면, 상기 크로마 인트라 예측 모드는 DM 및 LM이 아닌 4개의 모드 중 하나로서 디코딩되는 단계
    를 포함하며,
    상기 코드워드 집합은 가변 길이 코드워드 및 고정 길이 코드워드를 포함하고, 상기 고정 길이 코드워드는 상기 가변 길이 코드워드보다 길고,
    상기 고정 길이 코드워드에 의해 표현되는 상기 4개의 모드는 평면(Planar) 모드, 수직(Vertical) 모드, 수직(Horizontal) 모드 및 DC 모드인, 크로마 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  26. 삭제
  27. 제25항에 있어서,
    상기 현재의 루마 블록의 인트라 예측 모드가 평면 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 DC 모드 중 하나이면, 상기 코드워드 집합에서의 하나의 고정 길이 코드워드가 평면 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 DC 모드와는 다른 인트라 모드에 할당되는, 크로마 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 가변 길이 코드워드는 1 비트 또는 2 비트이고, 상기 고정 길이 코드워드는 4비트인, 크로마 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 코드워드 집합은 평면 모드, 수직 모드, 수평 모드, DC 모드, LM, 및 DM에 대응하는 1100, 1101, 1110, 1111, 10, 및 0으로 각각 이루어진, 크로마 인트라 예측 모드 디코딩을 위한 방법.
  30. 크로마 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법에 있어서,
    루마 기반의 크로마 예측 모드(Luma-based chroma prediction Mode: LM), 직접 모드(Direct Mode: DM), 및 4개의 다른 모드를 포함하는 크로마 인트라 예측 모드 집합을 확정하는 단계; 및
    상기 크로마 인트라 예측 모드 집합에 대응하는 코드워드 집합을 사용해서 현재의 크로마 블록에 대해 상기 크로마 인트라 예측 모드를 인코딩하는 단계
    를 포함하며,
    상기 LM은 상기 크로마 인트라 예측 모드를 현재의 루마 블록의 재구성된 픽셀로부터 도출하며, 상기 DM은 상기 현재의 루마 블록의 인트라 예측 모드에 기초해서 상기 크로마 인트라 예측 모드를 확정하며,
    상기 코드워드 집합은 상기 LM 및 상기 DM에 대한 가변 길이 코드워드 및 상기 4개의 다른 모드에 대한 고정 길이 코드워드를 포함하고, 상기 고정 길이 코드워드는 상기 가변 길이 코드워드보다 길고,
    상기 고정 길이 코드워드에 의해 표현되는 상기 4개의 모드는 평면 모드, 수직 모드, 수직 모드 및 DC 모드인, 크로마 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  31. 삭제
  32. 제30항에 있어서,
    상기 현재의 루마 블록의 인트라 예측 모드가 평면 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 DC 모드 중 하나이면, 상기 코드워드 집합에서의 하나의 고정 길이 코드워드가 평면 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 DC 모드와는 다른 인트라 모드에 할당되는, 크로마 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 가변 길이 코드워드는 1 비트 또는 2 비트이고, 상기 고정 길이 코드워드는 4비트인, 크로마 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 코드워드 집합은 평면 모드, 수직 모드, 수평 모드, DC 모드, LM 및 DM에 대응하는 1100, 1101, 1110, 1111, 10, 및 0으로 각각 이루어진, 크로마 인트라 예측 모드 코딩을 위한 방법.
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