KR101597052B1 - Fast intra-mode decision method and apparatus - Google Patents

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KR101597052B1
KR101597052B1 KR1020140160147A KR20140160147A KR101597052B1 KR 101597052 B1 KR101597052 B1 KR 101597052B1 KR 1020140160147 A KR1020140160147 A KR 1020140160147A KR 20140160147 A KR20140160147 A KR 20140160147A KR 101597052 B1 KR101597052 B1 KR 101597052B1
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intra
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intra mode
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유성욱
임소정
김형욱
최영경
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중앙대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a method and device for determining an intra-mode. The method for determining an intra-mode includes: (a) step for performing the calculation of a rate distortion according to an intra prediction regarding a DC mode, among available modes for a current block; (b) step for deriving a main direction scale by using a DCT coefficient derived from the intra prediction regarding the DC mode; (c) step for selecting a test intra mode corresponding to the main direction scale among the available intra modes, and respectively performing the rate distortion calculations for both the test intra mode and a neighboring intra mode; and (d) step for determining the intra mode of the current block by selecting an intra mode which has the lowest result of rate distortion calculation.

Description

고속 인트라 모드 결정 방법 및 그 장치{Fast intra-mode decision method and apparatus}[0001] The present invention relates to a fast intra-mode decision method and apparatus,

본 발명은 동영상 코덱에 관한 것으로, 보다 상세하게 동영상 코덱에서 빠르게 인트라 모드를 결정할 수 있는 고속 인트라 모드 결정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture codec, and more particularly, to a fast intra mode determination method and apparatus capable of quickly determining an intra mode in a moving picture codec.

기술 발전으로, 비디오 성능은 나날이 발전하고 있으며, 디바이스들은 비디오 정보를 더 효율적으로 송신 및 수신하고, 보다 고화질의 비디오 정보를 효율적으로 처리하도록 발전하고 있으며, 최근에는 새로운 비디오 압축 표준으로 HEVC(high efficiency video coding)가 확정되었다.With advances in technology, video performance is evolving day by day, and devices are evolving to transmit and receive video information more efficiently, efficiently process higher quality video information, and recently, as a new video compression standard, the HEVC video coding.

비디오 압축 기술은 공간적 예측 및 시간적 예측을 수행하여 비디오 프레임 내에 내재된 중복을 감소시키거나 제거하고 있다. H.264/AVC의 경우 9가지의 인트라 예측 모드에 따른 공간적 예측을 통해 내재된 중복을 제거하도록 하였으며, HEVC의 경우 35가지 인트라 예측 모드를 통해 공간적 예측을 수행하도록 지원하고 있다. 비디오 압축 기술의 발전에 따라 공간적 예측을 위한 방법 또한 복잡해지고 있으며, 그로 인해 연산량 자체도 기하급수적으로 증가하고 있는 실정이다.
Video compression techniques perform spatial and temporal predictions to reduce or eliminate redundancy inherent in video frames. In case of H.264 / AVC, embedded redundancy is eliminated through spatial prediction based on 9 intra prediction modes. In HEVC, spatial prediction is supported through 35 intra prediction modes. With the development of video compression technology, a method for spatial prediction has also become complicated, and the amount of computation itself is increasing exponentially.

본 발명은 동영상 코덱에서 빠르게 인트라 모드를 결정할 수 있는 고속 인트라 모드 결정 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a fast intra mode determination method and apparatus that can quickly determine an intra mode in a video codec.

또한, 본 발명은 현재 블록의 공간 상관 정보를 이용하여 현재 블록의 주된 방향을 추정하고, 이를 기반으로 인트라 모드를 결정함으로써 이용 가능한 인트라 모드를 모두 테스트하지 않고 일부 인트라 모드만을 테스트하여 최적의 인트라 모드를 결정할 수 있는 고속 인트라 모드 결정 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention estimates a main direction of a current block using spatial correlation information of a current block, and determines an intra mode based on the estimated spatial direction, thereby testing not only all available intra modes but also some intra modes, And to provide an apparatus therefor.

또한, 본 발명은 현재블록과 인접한 이웃 블록들의 최적 인트라 모드를 더 고려하여 효율적으로 최적의 인트라 모드를 결정할 수 있는 고속 인트라 모드 결정 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.Also, the present invention is to provide a method and apparatus for determining a fast intra mode in which an optimal intra mode can be efficiently determined considering the best intra mode of neighboring blocks adjacent to a current block.

본 발명의 일 측면에 따르면, 현재 블록의 공간 상관 정보를 이용하여 현재 블록의 주된 방향을 추정하고, 이를 기반으로 인트라 모드를 결정함으로써 고속으로 인트라 모드를 결정할 수 있는 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of determining an intra mode at a high speed by estimating a main direction of a current block using spatial correlation information of a current block and determining an intra mode based thereon.

본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 모드에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 단계; (b) 상기 DC 모드에 대한 인트라 예측시 도출된 DCT 계수를 이용하여 메인 방향 척도를 도출하는 단계; (c) 상기 이용 가능한 인트라 모드 중 상기 메인 방향 척도에 대응하는 테스트 인트라 모드를 선택하고, 상기 테스트 인트라 모드와 인접한 이웃 인트라 모드에 대해 각각 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 각각 수행하는 단계; 및 (d) 상기 율 왜곡 계산 결과가 최소인 인트라 모드를 상기 현재 블록의 인트라 모드로 결정하는 단계를 포함하는 인트라 모드 결정 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for performing a rate distortion calculation comprising: (a) performing a rate distortion calculation based on intra prediction for a DC mode among intra modes available for a current block; (b) deriving a main directional measure using the DCT coefficients derived in intra-prediction for the DC mode; (c) selecting a test intra mode corresponding to the main direction scale among the available intra modes, and performing a rate distortion calculation according to intraprediction, respectively, for a neighbor intra mode adjacent to the test intra mode; And (d) determining an intra mode having a minimum rate distortion calculation result as an intra mode of the current block.

상기 메인 방향 척도는 수직 방향, 수평 방향, 우측 대각선 방향 및 좌측 대각선 방향을 포함하되, 상기 메인 방향 척도 중 큰 두개의 방향 척도가 상호 수직 방향이 아닌 경우, 가장 큰 방향 척도를 메인 방향 척도로 결정할 수 있다.Wherein the main direction scale includes a vertical direction, a horizontal direction, a right diagonal direction, and a left diagonal direction, and when the larger one of the main direction scale is not mutually perpendicular, the largest direction scale is determined as the main direction scale .

상기 (d) 단계 이전에, 상기 현재 블록의 이웃 블록들에 대해 결정된 베스트 인트라 모드를 이용하여 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
The method may further include performing a rate distortion calculation according to intraprediction using the best intra mode determined for neighboring blocks of the current block prior to step (d).

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 모드에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 단계; 상기 DC 모드에 대한 인트라 예측시 도출된 DCT 계수를 이용하여 수직 방향 척도와 수평 방향 척도를 도출하는 단계; 수직 방향 척도와 수평 방향 척도가 기준치 범위로 유사한 경우 현재 블록의 좌측 블록과 상측 블록의 베스트 인트라 모드가 DC 모드인지를 확인하여 DC 모드가 아니면 평면 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 단계; 상기 수직 방향 척도와 상기 수평 방향 척도가 기준치 범위내에서 유사하지 않은 경우, 상기 수직 방향 척도 및 상기 수평 방향 척도 중 큰값을 가지는 방향 척도에 대응하는 인트라 모드에 대해 인트라 예측을 수행하여 율 왜곡 계산을 수행하는 단계; 및 율 왜곡 계산 결과에 따른 코스트가 최저인 인트라 모드를 상기 현재 블록의 베스트 인트라 모드로 결정하는 단계를 포함하는 인트라 모드 결정 방법이 제공될 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a method comprising: performing a rate distortion calculation according to intra prediction for a DC mode among intra modes available for a current block; Deriving a vertical directional scale and a horizontal directional scale using the derived DCT coefficients in the intra-prediction for the DC mode; Determining whether the best intra mode of the left block and the upper block of the current block is a DC mode when the vertical direction scale and the horizontal direction scale are similar to the reference value range, performing rate distortion calculation according to the plane intra prediction if the DC mode is not present; Wherein intra prediction is performed on an intra mode corresponding to a directional scale having a larger one of the vertical direction scale and the horizontal direction scale when the vertical direction scale and the horizontal direction scale are not similar within a reference range, ; And determining an intra mode having the lowest cost according to a rate distortion calculation result as a best intra mode of the current block.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 현재 블록의 공간 상관 정보를 이용하여 현재 블록의 주된 방향을 추정하고, 이를 기반으로 인트라 모드를 결정함으로써 고속으로 인트라 모드를 결정할 수 있는 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus capable of determining an intra mode at a high speed by estimating a main direction of a current block using spatial correlation information of a current block and determining an intra mode based thereon.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 블록에 대한 DC 인트라 예측에 따라 획득된 DCT 계수를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 메인 방향 척도를 도출하는 계산부; 상기 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 가장 먼저 수행하고, 상기 메인 방향 척도에 대응하는 인트라 모드를 테스트 인트라 모드로 선택하여 상기 테스트 인트라 모드와 인접한 이웃 인트라 모드 각각에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 테스트부; 및 상기 율 왜곡 계산 결과가 최소인 인트라 모드를 상기 현재 블록의 인트라 모드로 결정하는 결정부를 포함하는 인트라 모드 결정 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a calculation unit for deriving a main direction scale for the current block using a DCT coefficient obtained according to DC intra prediction for a current block; A rate distortion according to DC intraprediction among the intra modes available for the current block is first performed, and the intra mode corresponding to the main direction scale is selected as the test intra mode, and the adjacent intra modes adjacent to the test intra mode A test section for performing a rate distortion calculation according to intra prediction for the intra prediction; And a determination unit for determining an intra mode having a minimum rate distortion calculation result as an intra mode of the current block.

본 발명의 일 실시예에 따른 고속 인트라 모드 결정 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 빠르고 효율적으로 고속 인트라 모드를 결정할 수 있다.By providing the method and apparatus for determining a fast intra mode according to an embodiment of the present invention, it is possible to quickly and efficiently determine a fast intra mode.

또한, 본 발명은 현재 블록의 공간 상관 정보를 이용하여 현재 블록의 주된 방향을 추정하고, 이를 기반으로 인트라 모드를 결정함으로써 이용 가능한 인트라 모드를 모두 테스트하지 않고 일부 인트라 모드만을 테스트하여 최적의 인트라 모드를 결정할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention estimates a main direction of a current block using spatial correlation information of a current block, and determines an intra mode based on the estimated spatial direction, thereby testing not only all available intra modes but also some intra modes, Can be determined.

또한, 본 발명은 현재블록과 인접한 이웃 블록들의 최적 인트라 모드를 더 고려하여 효율적으로 최적의 인트라 모드를 결정할 수 있다.In addition, the present invention can efficiently determine the optimal intra mode by further considering the optimal intra mode of the neighboring blocks adjacent to the current block.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드를 결정하는 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드를 예시한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 방향 척도에 대응하는 공간 필터를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로마 블록에 대한 인트라 모드를 결정하는 방법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로마 블록을 예시한 도면.
도 8은 종래와 본 발명의 인트라 모드 결정에 따른 성능과 복잡도를 비교한 표.
도 9는 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정에 따른 RD 커브를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.1 is a flowchart illustrating a method for determining an intra mode according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an intra mode according to an embodiment of the present invention.
Figures 3-5 illustrate a spatial filter corresponding to each directional measure according to one embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for determining an intra mode for a chroma block according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a chroma block in accordance with an embodiment of the present invention.
8 is a table comparing the performance and the complexity according to the conventional intra mode determination of the present invention.
9 is a diagram illustrating an RD curve according to an intra mode determination according to an embodiment of the present invention.
10 is a block diagram schematically showing an internal configuration of an intra mode determination apparatus according to an embodiment of the present invention;

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드를 예시한 도면이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 방향 척도에 대응하는 공간 필터를 도시한 도면이다. 이하, 도 1에서는 동영상 코덱이 H.264/AVC이고, 4x4 루마 블록에 대한 인트라 모드를 결정하는 것을 가정하여 설명하기로 한다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of determining an intra mode according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an intra mode according to an embodiment of the present invention. FIGS. Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > spatial filter according to an embodiment. Hereinafter, it is assumed that the video codec is H.264 / AVC and the intra mode for the 4x4 luma block is determined in FIG.

단계 110에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 예측 모드 중 DC 인트라 예측(DC(direct current) prediction)에 대한 율 왜곡 계산을 수행한다.In step 110, the intra mode determination apparatus 100 performs a rate distortion calculation for DC intra-prediction (DC) among the intra-prediction modes available for the current block.

H.264/AVC의 경우, 4x4 루마 매크로블록에 대해 9가지 인트라 모드를 지원한다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이, DC 인트라 예측 모드와 8개의 방향성 인트라 예측 모드를 지원한다. For H.264 / AVC, nine intra modes are supported for 4x4 luma macroblocks. This supports a DC intraprediction mode and eight directional intra prediction modes, as shown in Fig.

또한, 도 2에 도시된 인트라 모드의 각 인덱스의 순서는 표준 레퍼런스 JM 소프트웨어에서의 인트라 모드 테스트 순서와 동일하다. In addition, the order of each index in the intra mode shown in FIG. 2 is the same as the intra mode test procedure in the standard reference JM software.

즉, 일반적으로 H.264/AVC의 경우, 4x4 루마 블록에 대한 인트라 모드를 결정하기 위해 m0와 같이 수직 방향 인트라 예측을 가장 먼저 수행하고, 그 다음 DC 인트라 예측을 수행하는 등 인덱스 순서대로 인트라 예측을 수행하여 율 왜곡 계산에 따른 코스트(결과값)이 최저인 인트라 예측을 베스트 인트라 모드로 결정할 수 있다.That is, in the case of H.264 / AVC, in general, in order to determine the intra mode for the 4x4 luma block, vertical direction intra prediction is performed first such as m 0 , next DC intra prediction is performed, Prediction can be performed and the intra prediction with the lowest cost (result value) according to the rate distortion calculation can be determined as the best intra mode.

이하에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 이용 가능한 인트라 모드를 후보 인트라 모드로 통칭하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an available intra mode is referred to as a candidate intra mode in order to facilitate understanding and explanation.

단계 115에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 DC 인트라 예측에 따라 획득된 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수를 이용하여 현재 블록에 대한 메인 방향 척도를 각각 도출한다.In step 115, the intra mode determination apparatus 100 derives the main direction scale for the current block using DCT (Discrete Cosine Transform) coefficients obtained according to the DC intra prediction.

본 발명의 일 실시예에서는 별도의 추가적인 계산없이 현재 블록에 대한 DCT 계수를 이용하기 위해 후보 인트라 모드 중 DC 인트라 예측을 가장 먼저 수행하였다.In one embodiment of the present invention, DC intra prediction in the candidate intra mode is performed first in order to use the DCT coefficients for the current block without additional calculation.

DC 인트라 예측은 현재 블록을 기준으로 상위 4개의 픽셀과 좌측 4개의 픽셀의 평균을 이용하여 인트라 예측을 수행하는 것으로 DC 인트라 예측에 따른 결과값은 DCT 계수와 동일 또는 매우 유사하게 획득될 수 있다.DC intraprediction performs intraprediction using the average of the top four pixels and the left four pixels based on the current block, and the result of the DC intraprediction can be obtained in the same or very similar to the DCT coefficients.

이하에서는 DC 인트라 예측에 따라 획득된 DCT 계수를 이용하여 4가지 메인 방향 척도를 각각 도출하는 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of deriving each of the four main directional scales using the DCT coefficients obtained according to the DC intra prediction will be described.

이를 위해, 우선 각 프레임이 16x16 매크로블록 단위인 것을 가정하며, 각 매크로블록은 4x4 서브 블록들로 각각 분할되는 것을 가정하여 설명하기로 한다. To this end, it is assumed that each frame is a 16x16 macroblock unit, and each macroblock is divided into 4x4 subblocks.

일반적으로 현재 블록(4x4 서브 블록)과 예측된 서브 블록의 차이는 수 1과 같이 변형하여 나타낼 수 있다.Generally, the difference between the current block (4x4 sub-block) and the predicted sub-block can be represented as a number 1 as shown in Fig.

Figure 112014110522741-pat00001
Figure 112014110522741-pat00001

여기서,

Figure 112014110522741-pat00002
는 점별 곱셈(pointwise multiplication) 연산을 나타내고, 여기서, Y는 DCT 계수를 나타내며,
Figure 112014110522741-pat00003
와
Figure 112014110522741-pat00004
는 4x4 메트릭스로 각각 수 2 및 수 3과 같다.here,
Figure 112014110522741-pat00002
Denotes a pointwise multiplication operation, where Y denotes a DCT coefficient,
Figure 112014110522741-pat00003
Wow
Figure 112014110522741-pat00004
Is a 4x4 matrix and is equal to the numbers 2 and 3, respectively.

Figure 112014110522741-pat00005
Figure 112014110522741-pat00005

Figure 112014110522741-pat00006
Figure 112014110522741-pat00006

수 1에서 점별 곱셈 연산은 양자화 연산에 포함되고, H.264 표준은 기본적으로 정수 2D DCT(2 dimension discrete cosine transform)를 사용하므로, 수 1은 수 4와 같이 정리될 수 잇다.The point multiplication operation in the number 1 is included in the quantization operation, and the H.264 standard basically uses the integer 2-dimensional discrete cosine transform (DCT), so that the number 1 can be summarized as the number 4.

Figure 112014110522741-pat00007
Figure 112014110522741-pat00007

DC 예측에서 예측된 블록의 16개의 요소(엘리먼트)는 각각 상수로, 이미 전술한 바와 같이, 현재 블록의 상위 4개의 픽셀들과 좌측 4개의 픽셀의 평균에 따라 결정되며, 이를 편의상 H라 칭하고, 수식으로 정리하면 수 5와 같다.The sixteen elements (elements) of the predicted block in the DC prediction are constants, respectively, and are determined according to the average of the upper four pixels and the left four pixels of the current block, as described above, It is the same as the number 5 in the formula.

Figure 112014110522741-pat00008
Figure 112014110522741-pat00008

H에서 16개의 요소는 현재 블록의 주파수 컴포넌트를 나타낸다. 보다 상세하게, H에서 제1 요소(H00)는 DC 컴포넌트이고, 다른 요소는 AC 컴포넌트를 나타낸다. The 16 elements in H represent the frequency components of the current block. More specifically, at H, the first element ( HOO ) is a DC component and the other element is an AC component.

예측된 블록은 DC 인트라 예측에 의해 도출되는 상수 메트릭스로, 현재 블록과 예측된 블록과 현재 블록의 차이는 DC 계수를 제외하면 동일한 주파수 컴포넌트를 가지게 된다.The predicted block is a constant matrix derived by DC intraprediction. The difference between the current block, the predicted block, and the current block has the same frequency component except for the DC coefficient.

즉, 수 4의 정의에서 15개의 AC 요소는 수 5에 정의된 H의 15개의 AC 요소와 동일한 것을 알 수 있다.That is, in the definition of the number 4, 15 AC elements are equal to 15 AC elements of H defined in the number 5.

이는 결과적으로 후보 인트라 모드의 테스트 순서를 변경하는 것만으로 간단하게 추가적인 계산 없이 현재 블록의 AC 주파수 정보를 획득할 수 있음을 의미한다.This means that it is possible to acquire the AC frequency information of the current block simply without further calculation by simply changing the test sequence of the candidate intra mode.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는 DC 인트라 예측을 통해 획득되는 AC 주파수 정보를 이용하여 메인 방향 인트라 예측 모드를 결정하는데 이용할 수 있다.Accordingly, in one embodiment of the present invention, it is possible to use the AC frequency information obtained through the DC intra prediction to determine the main direction intra prediction mode.

이하에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 이에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, this will be described in detail in order to facilitate understanding and explanation.

DC 인트라 예측을 통해 획득된 DCT 계수의 AC 성분 중 열(column) 요소의 값을 이용하여 현재 블록의 수직 방향의 변화 여부를 확인할 수 있다.It is possible to confirm whether the current block has changed in the vertical direction by using the value of the column element among the AC components of the DCT coefficients obtained through the DC intra prediction.

도 2에는 수평 방향 인트라 예측 모드(m1)를 위한 공간 필터가 예시되어 있다.FIG. 2 illustrates a spatial filter for the horizontal direction intra prediction mode (m 1 ).

도 2의 (a)의 경우, 수직 방향으로는 밝고 어둡게 변하는 것을 알 수 있다. 즉, 각 수직 방향 요소들을 합산한 결과값의 절대값은 수직 방향의 변화로 인해 작은 것을 알 수 있다.In the case of FIG. 2 (a), it can be seen that it changes bright and dark in the vertical direction. That is, it can be seen that the absolute value of the result obtained by summing the respective vertical direction elements is small due to the change in the vertical direction.

반면, 수평 방향 요소들을 합산한 결과값의 절대값은 수평 방향으로는 변화가 없으므로 상대적으로 수직 방향 요소들을 합산한 결과값의 절대값보다 큰 것을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that the absolute value of the result obtained by summing the horizontal direction elements is larger than the absolute value of the result obtained by adding the vertical direction elements relatively, since there is no change in the horizontal direction.

이를 다시 정리하면, 현재 블록(원 영상)이 수평 방향으로 변화 없이 일정한 패턴으로 구성되는 경우, H10, H20, H30과 같이 DC 인트라 예측에 따라 예측된 블록의 AC 성분을 조합하여 수평 방향 인트라 예측(m1)을 위한 방향 척도를 도출할 수 있음을 의미한다.If the current block (original image) is formed in a constant pattern without changing in the horizontal direction, the AC components of the predicted block according to the DC intra prediction such as H 10 , H 20 , and H 30 are combined, Means that a directional measure for intra prediction (m 1 ) can be derived.

예를 들어, H10이 수 6과 같다고 가정하자.For example, suppose H 10 is equal to the number 6.

Figure 112014110522741-pat00009
Figure 112014110522741-pat00009

여기서,

Figure 112014110522741-pat00010
은 현재 블록(원 영상)에서 m번째 행(row) 및 n번째 열(column)의 요소(element)를 나타낸다. 따라서, 도 2의 (a)에 도시된 공간 필터(spatial filter)를 이용하여 현재 블록(원 영상)이 필터링될 때, H10은 필터 출력으로 간주될 수 있다.here,
Figure 112014110522741-pat00010
Represents an element of an m-th row and an n-th column in the current block (original image). Therefore, when a current block (original image) is filtered using a spatial filter shown in FIG. 2A, H 10 can be regarded as a filter output.

이미 전술한 바와 같이, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 만일 현재 블록(원 영상)이 주로 수직 라인(vertical line)으로 구성되는 경우, H10의 절대값(|H10|)은 매우 작은 것을 알 수 있다. 반면, 현재 블록(원 영상)을 수평 라인(horizontal line)으로 구성하는 경우, H10의 절대값(|H10|)은 상대적으로 꽤 커지는 것을 알 수 있다. 따라서, H10의 절대값(|H10|)이 크다는 것은 수직 방향의 변화가 크다는 것을 의미하며, 이는 이용 가능한 후보 인트라 모드 중 수직 방향 모드(mo)보다는 수평 방향 모드(m1)일 가능성이 더 높다는 것을 의미한다., As shown in Figure 2 (a), as already described above, if consisting of a current block (the original image) is mainly in the vertical line (vertical line), the absolute value of H 10 (| H 10 |) is It is very small. On the other hand, when making up the block (the original image) in a horizontal line (horizontal line), the absolute value of H 10 (| H 10 |) it can be seen that relatively quite large as. Accordingly, the absolute value of the H 10 possibilities is large it means that the vertical change is larger, which is available candidate intra mode of the vertical mode (m o) than the horizontal mode (m 1) be (| | H 10) Is higher.

이와 같은 방식으로 H20, H30 또한 인트라 모드 결정에 이용될 수 있으며, H20, H30을 위한 공간 필터가 도 2의 (b)와 (c)와 같은 경우, H20, H30는 수 7 및 수 8과 같이 주어질 수 있다.These may be used in the same way as H 20, H 30 also determines an intra-mode, H 20, if the spatial filter for H 30 and (b) of Figure 2, such as (c), H 20, H 30 is 7 and < RTI ID = 0.0 > 8 < / RTI >

Figure 112014110522741-pat00011
Figure 112014110522741-pat00011

Figure 112014110522741-pat00012
Figure 112014110522741-pat00012

상술한 3가지 컴포넌트(H10, H20, H30)를 조합하여 인트라 모드의 수평 방향 모드(m1)을 위한 방향성 척도(이하에서는 수평방향 척도라 칭하기로 함)가 도출될 수 있다.A directional measure (hereinafter referred to as a horizontal direction scale) for the horizontal mode m 1 of the intra mode can be derived by combining the above-described three components (H 10 , H 20 , and H 30 ).

이를 수식으로 정리하면 수 9와 같다.This can be summarized as equation (9).

Figure 112014110522741-pat00013
Figure 112014110522741-pat00013

여기서, 24, 16은 각각 정규화 상수(normalization constant)로써, 도 2에 도시된 공간 필터의 각 요소(element)의 절대값을 합산한 값과 동일하다.Here, 24 and 16 are normalization constants, respectively, which are the same as the sum of the absolute values of the elements of the spatial filter shown in FIG.

이와 동일하게 수직 방향 인트라 예측(vertical mode)(mo)에 대한 방향 척도도 도출될 수 있다. 즉, 수평 방향 인트라 예측에 대한 방향 척도를 획득된 AC 성분의 수직 방향의 변화를 이용하였다면, 수직 방향 인트라 예측에 대한 방향 척도는 AC 성분의 수평 방향 변화를 이용하여 도출될 수 있다. 따라서, 이를 수식으로 정리하면 수 10과 같다.Likewise, a directional measure for the vertical direction (m 0 ) in the vertical direction can also be derived. That is, if the vertical direction variation of the obtained AC component is used as the directional measure for the horizontal direction intra prediction, the directional measure for the vertical direction intra prediction can be derived using the horizontal direction variation of the AC component. Therefore, it is the same as the number 10 in the formula.

Figure 112014110522741-pat00014
Figure 112014110522741-pat00014

또한, 대각선 방향(예를 들어, 우측 아래 대각선 방향과 좌측 아래 대각선 방향) 인트라 예측은 각각 DC 모드에 대한 인트라 예측을 통해 도출된 DCT 계수를 조합하여 결정될 수 있다.In addition, the intra-prediction in the diagonal directions (for example, the lower right diagonal direction and the lower left diagonal direction) can be determined by combining DCT coefficients derived through intraprediction for the DC mode, respectively.

예를 들어, 우측 아래 대각선 방향을 위한 공간 필터가 도 3에 도시된 바와 같을 때, 도 3의 (a)를 참조하면, AC 성분의 대각 성분을 통해 대각선 방향 척도를 도출할 수 있음을 알 수 있다.For example, referring to FIG. 3 (a), when the spatial filter for the lower right diagonal direction is as shown in FIG. 3, it can be seen that the diagonal dimension can be derived through the diagonal component of the AC component have.

즉, 도 3의 (a)의 공간 필터에 대한 (H10-H01)은 수 11과 같다. That is, (H 10 -H 01 ) for the spatial filter in FIG. 3 (a) is equal to the number 11.

Figure 112014110522741-pat00015
Figure 112014110522741-pat00015

이는 우측 아래 대각선 방향 인트라 예측(m4: vertical down-right)의 적정성을 결정하는데 이용될 수 있다.This can be used to determine the appropriateness of the vertical down-right (m 4 ) right lower diagonal direction.

이와 동일하게 (H21-H12)와 (H32-H23) 또한 우측 아래 대각선 방향 인트라 예측의 결정을 위해 이용될 수 있으며, 수 3의 (b) 및 (c)의 공간 필터에 대응하여 수식으로 정리하면 수 12 및 수 13과 같다.Similarly, (H 21 -H 12 ) and (H 32 -H 23 ) can also be used for the determination of the right lower diagonal intra-prediction, corresponding to the spatial filter of (3) The equations are as follows:

Figure 112014110522741-pat00016
Figure 112014110522741-pat00016

Figure 112014110522741-pat00017
Figure 112014110522741-pat00017

따라서, 인트라 모드 결정 장치(100)는 우측 아래 대각선 방향 인트라 예측에 대한 방향 척도는 상술한 DC 인트라 예측에 의해 도출된 DCT 계수의 AC 성분의 대각선 성분을 기반으로 도출될 수 있다.Therefore, the intra mode determination apparatus 100 can derive the directional measure for the lower right diagonal intra-prediction based on the diagonal component of the AC component of the DCT coefficient derived by the DC intra prediction described above.

이를 수식으로 정리하면 수 14와 같다.This can be summarized as Equation 14.

Figure 112014110522741-pat00018
Figure 112014110522741-pat00018

여기서, 28은 정규화 상수로 도 3에 도시된 공간 필터의 각 요소의 절대값을 합산한 값을 나타낸다.Here, reference numeral 28 denotes a value obtained by adding the absolute values of the respective elements of the spatial filter shown in Fig. 3 as a normalization constant.

이와 동일한 방식으로 좌측 아래 대각선 방향 인트라 예측(m3: diagonal down-left) 또한 DC 인트라 예측에 의해 도출된 DCT 계수의 AC 성분의 대각선 성분을 기반으로 도출될 수 있다.In the same manner, the lower left diagonal down-left (m 3 ) can also be derived based on the diagonal component of the AC component of the DCT coefficients derived by the DC intra prediction.

도 5에 도시된 공간 필터에 기반하여 좌측 아래 대각선 방향 인트라 예측에 대한 방향 척도는 수 15와 같이 정리될 수 있다.Based on the spatial filter shown in FIG. 5, the directional measure for the lower left diagonal intra-prediction can be summarized as:

Figure 112014110522741-pat00019
Figure 112014110522741-pat00019

수 14 및 수 15에서 보여지는 바와 같이, 우측 아래 대각선 방향 인트라 예측과 좌측 아래 대각선 방향 인트라 예측을 위한 방향 척도는 각각 DC 인트라 예측에 의해 도출된 AC 성분들 중 대각선을 기반으로 대응하는 요소의 AC 성분들을 차감한 절대값 또는 합산한 절대값을 합산한 결과를 정규화하여 도출될 수 있다.As shown in Equations 14 and 15, the directional scales for the lower right diagonal intra prediction and the lower left diagonal direction intra prediction are respectively based on the diagonal of the AC components derived by the DC intra prediction, Can be derived by normalizing the result obtained by adding the absolute value obtained by subtracting the components or the summed absolute value.

본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치(100)는 상술한 바와 같이, DC 인트라 예측을 통해 도출된 DCT 계수의 AC 성분들을 이용하여 각각 수평 방향, 수직 방향, 우측 대각선 방향, 좌측 대각선 방향 각각에 대한 방향 척도를 도출할 수 있다.As described above, the intra mode determination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention uses the AC components of the DCT coefficients derived through the DC intra prediction to determine the horizontal direction, the vertical direction, the right diagonal direction, the left diagonal direction A directional measure for each can be derived.

이와 같이, 4개의 방향 척도가 도출되면, 단계 120에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 도출된 4개의 방향 척도 중 큰 값을 가지는 두개의 방향 척도가 상호 수직 방향인지 여부를 판단한다.Thus, when four directional scales are derived, in step 120, the intra mode determination apparatus 100 determines whether two directional scales having a larger value among the derived four directional scales are mutually vertical directions.

예를 들어, 수평 방향, 수직 방향, 우측 대각선 방향, 좌측 대각선 방향 각각에 대한 방향 척도 중 가장 큰 값을 가지는 방향 척도를 D1이라 가정하고, 두번째 큰 값을 가지는 방향 척도를 D2라 가정하자.For example, assume that the direction scale having the largest value among the directional scales for the horizontal direction, the vertical direction, the right diagonal direction, and the left diagonal direction is D1, and the directional scale having the second largest value is D2.

이때, D1과 D2가 수평방향과 수직 방향 척도라고 가정하자. 이와 같은 경우에는 현재 블록에 대한 방향을 특정할 수 없음을 의미하며, 결과적으로 DCT 계수를 이용하여 획득된 방향 척도만으로 인트라 모드의 방향성을 한정하여 인트라 예측을 수행할 수 없음을 의미한다.Suppose that D1 and D2 are horizontal and vertical scales. In this case, it means that the direction of the current block can not be specified. As a result, it means that intra prediction can not be performed by limiting the directionality of the intra mode using only the direction scale obtained using the DCT coefficients.

이에 따라, 상호 수직이면, 단계 125에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 후보 인트라 모드 중 DC 인트라 예측을 제외한 남은 인트라 예측을 각각 수행한 후 율 왜곡에 따른 코스트가 최저인 인트라 모드를 베스트 인트라 모드로 결정한다.Accordingly, if they are mutually orthogonal, the intra mode determination apparatus 100 performs the remaining intra prediction except DC intra prediction in the candidate intra mode at step 125, and then sets the intra mode having the lowest cost according to the rate distortion to the best intra mode .

그러나 만일 상호 수직이 아니면, 단계 130에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 도출된 방향 척도 중 가장 큰값을 가지는 방향 척도에 대응하는 인트라 모드를 테스트 인트라 모드로 선택하고, 선택된 테스트 인트라 모드의 이웃하는 두개의 인트라 모드와 해당 선택된 테스트 인트라 모드에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행한다.If not, the intra mode determination apparatus 100 selects the intra mode corresponding to the directional scale having the largest value of the derived directional scales as the test intra mode, and selects the neighboring two of the selected test intra modes And the rate distortion is calculated according to the intra prediction for the selected test intra mode.

예를 들어, 4개의 방향 척도 중 가장 큰 값을 가지는 방향 척도가 수직 방향이라고 가정하자. 인트라 모드 결정 장치(100)는 수직 방향에 대응하는 수직 방향 인트라 예측 모드(m0)를 테스트 인트라 모드로 선택한다.For example, suppose that the directional scale having the largest value among the four directional scales is the vertical direction. The intra mode determination apparatus 100 selects the vertical intra prediction mode (m 0 ) corresponding to the vertical direction as the test intra mode.

이어, 인트라 모드 결정 장치(100)는 m0에 이웃한 두개의 인트라 모드(m7과 m5)를 테스트 대상으로 더 선택할 수 있다.Then, the intra mode determination apparatus 100 can further select two intra modes (m 7 and m 5 ) adjacent to m 0 as test objects.

또한, 단계 135에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 인접한 이웃 블록들(예를 들어, 좌측 블록, 좌상측 블록, 상측 블록, 우상측 블록)에 대해 결정된 베스트 인트라 모드에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행한다.In step 135, the intra mode determination apparatus 100 determines intra prediction for the best intra mode determined for the neighboring blocks adjacent to the current block (e.g., the left block, the upper left block, the upper block, and the upper right block) And performs the following rate distortion calculations.

이어, 단계 140에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 율 왜곡 계산에 따른 코스트가 최저인 인트라 모드를 현재 블록의 베스트 인트라 모드로 결정한다.Next, in step 140, the intra mode determination apparatus 100 determines the intra mode having the lowest cost according to the rate distortion calculation as the best intra mode of the current block.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치(100)는 종래와 같이 정해진 순서에 따른 인트라 예측 모드로 인트라 예측을 수행하는 것이 아니라, DC 인트라 예측 모드에 대해 인트라 예측을 가장 먼저 수행한 후, DC 인트라 예측에 따라 획득되는 현재 블록에 대한 DCT 계수를 이용하여 현재 블록에 대한 메인 방향을 추정할 수 있다.As described above, the intra mode determination apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention performs intraprediction in the DC intraprediction mode first, instead of performing intra prediction in the intra prediction mode according to the predetermined order. The main direction of the current block can be estimated using the DCT coefficients of the current block obtained according to the DC intra prediction.

이어, 인트라 모드 결정 장치(100)는 이용 가능한 인트라 예측 모드 중 추정된 메인 방향에 대응하는 인트라 예측 모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측 모드와 선택된 인트라 예측 모드에 인접한 두개의 이웃 인트라 예측 모드에 대해 각각 인트라 예측을 통해 율 왜곡 계산을 수행할 수 있다.Then, the intra mode determination apparatus 100 selects an intra prediction mode corresponding to the estimated main direction out of the available intra prediction modes, and for each of the two intra prediction modes adjacent to the selected intra prediction mode and the selected intra prediction mode Rate distortion calculation can be performed through intra prediction.

이를 통해, 인트라 모드 결정 장치(100)는 4x4 루마 블록에 대해 이용 가능한 9개의 인트라 예측 모드를 모두 테스트하지 않고, 일부 인트라 예측 모드만을 테스트하여 현재 블록의 베스트 인트라 모드를 결정할 수 있는 이점이 있다.Thereby, the intra mode determination apparatus 100 has an advantage that it can test only a few intra prediction modes and determine the best intra mode of the current block without testing all the nine intra prediction modes available for the 4x4 luma block.

또한, 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 인접한 이웃 블록들에 대해 결정된 베스트 인트라 모드에 대해 현재 블록에 대한 인트라 예측을 더 수행하여 인트라 모드 결정에 따른 성능을 더 높일 수 있는 이점도 있다.
In addition, the intra mode determination apparatus 100 further performs intra prediction on the current block for the best intra mode determined for neighboring blocks adjacent to the current block, thereby further enhancing performance according to intra mode determination.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로마 블록에 대한 인트라 모드를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로마 블록을 예시한 도면이며, 도 7은 종래와 본 발명의 인트라 모드 결정에 따른 성능과 복잡도를 비교한 표이며, 도 8은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정에 따른 RD 커브를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of determining an intra mode for a chroma block according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 illustrates a chroma block according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 8 is a table showing the performance and complexity according to the intra mode determination of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating an RD curve according to the conventional intra mode determination according to an embodiment of the present invention.

. 이하에서, 크로마 블록은 8x8 매크로블록 단위인 것을 가정하기로 한다.  . Hereinafter, it is assumed that the chroma block is an 8x8 macroblock unit.

단계 610에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 예측 모드 중 DC 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행한다.In step 610, the intra mode determination apparatus 100 performs a rate distortion calculation according to the DC intra prediction among the intra prediction modes available for the current block.

단계 615에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 DC 인트라 예측에 따라 도출된 DCT 계수를 이용하여 크로마블록에 대한 수평 방향과 수직 방향 척도를 각각 도출한다.In step 615, the intra mode determination apparatus 100 derives the horizontal direction and vertical direction scales for the chroma block using the DCT coefficients derived according to the DC intra prediction.

H.264/AVC 표준에서는 크로마 블록에 대해 4가지 인트라 예측 모드를 지원한다. 여기서, 4가지 인트라 예측 모드는 DC 모드(mD), 수평 방향 인트라 예측 모드(mH), 수직 방향 인트라 예측 모드(mV), 평면 인트라 예측 모드(mP)를 지원한다.The H.264 / AVC standard supports four intra prediction modes for chroma blocks. Here, the four intra prediction modes support a DC mode (m D ), a horizontal direction intra prediction mode (m H ), a vertical direction intra prediction mode (m V ), and a plane intra prediction mode (m P ).

또한, 클로마 블록의 경우, 매크로블록내에 U블록과 V블록을 포함한다. 이하에서는 편의상 클로마 블록의 U블록을 중심으로 설명하나, V블록의 경우에도 동일하게 적용된다.In the case of a clomber block, a U block and a V block are included in a macroblock. Hereinafter, the U block of the CLROM block will be described for convenience, but the same applies to the case of the V block.

8x8 U 매크로 블록의 경우, 4개의 4x4 블록을 포함한다. 이로 인해, 8x8 U 매크로 블록에 대해 DC 모드에 따른 인트라 예측을 수행하는 경우, 4개의 4x4 DCT 계수 매트릭스가 이용된다.For an 8x8 U macroblock, it includes four 4x4 blocks. For this reason, when intraprediction according to the DC mode is performed on 8x8 U macro blocks, four 4x4 DCT coefficient matrices are used.

본 발명의 일 실시예에서는 편의상 각각의 4x4 DCT 계수 메트릭스를 좌상측 블록의 DCT 계수 메트릭스를 A, 우상측 블록의 DCT 계수 메트릭스를 B, 좌하측 블록의 DCT 계수 메트릭스를 C, 우하측 블록의 DCT 계수 메트릭스를 D로 각각 칭하기로 한다.In an embodiment of the present invention, each of the 4x4 DCT coefficient matrix is represented by A, the DCT coefficient matrix of the upper left side block is B, the DCT coefficient matrix of the lower left side block is C, the DCT coefficient matrix of the right lower side block is DCT coefficient matrix, And the coefficient matrix is denoted by D, respectively.

이미 전술한 바와 같이, 4x4 루마 서브 블록의 경우, DC 인트라 예측을 통해 획득된 DCT 계수를 이용하여 각 블록에 대한 주된 방향을 결정할 수 있으며, 이를 통해 테스트될 인트라 모드의 수를 줄일 수 있음을 알 수 있다.As described above, in the case of the 4x4 luma sub-block, it is possible to determine the main direction for each block by using the DCT coefficients obtained through DC intra prediction, thereby reducing the number of intra modes to be tested. .

4x4 서브 블록의 주된 방향은 DCT 계수의 AC 성분의 절대값을 이용하였다. 그러나, 도 7에서 보여지는 바와 같이, 8x8 크로마 블록의 경우 각 4x4 DCT 계수의 AC 성분의 각 절대값을 이용하는 것은 적절하지 않음을 알 수 있다.The main direction of the 4x4 sub-block is the absolute value of the AC component of the DCT coefficient. However, as shown in FIG. 7, it can be seen that it is not appropriate to use the respective absolute values of the AC components of the 4x4 DCT coefficients in the case of 8x8 chroma blocks.

도 7에서 보여지는 바와 같이, 서브 블록 A와 B는 수평 라인의 패턴을 가지고 있으나, 8x8 블록의 상위 블록에는 적합하지 않음을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, it can be seen that the subblocks A and B have a horizontal line pattern but are not suitable for the upper block of the 8x8 block.

따라서, 4x4 DCT 계수의 각 AC 성분의 절대값이 아니라 AC 성분을 합산한 절대값으로 수평 방향 척도가 도출되어야 함을 알 수 있다. 이는 수직 방향에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.Therefore, it can be seen that the horizontal direction scale should be derived from the absolute value of the AC component, not the absolute value of each AC component of the 4 × 4 DCT coefficient. The same can be applied to the vertical direction.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치(100)은 수평 방향 척도를 도출하기 위해 수 16에 도시된 바와 같이 4x4 서브 블록 단위의 DCT 계수에 대해 각각 동일한 인덱스에 해당하는 수직 방향의 AC 성분들을 각각 합산한 절대값을 합산한 결과값을 이용하여 크로마 블록의 수평 방향 척도를 도출할 수 있다.Accordingly, in order to derive the horizontal direction scale, the intra mode determination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention calculates the horizontal direction scale by multiplying the DCT coefficients of the 4x4 sub-block units in the vertical direction The horizontal direction scale of the chroma block can be derived using the result obtained by summing the absolute values of the sum of the AC components of the chroma block.

이를 수식으로 정리하면 수 16과 같다.This is the same as in Eq. (16).

Figure 112014110522741-pat00020
Figure 112014110522741-pat00020

수직 방향 척도는 수 17을 이용하여 도출될 수 있다.The vertical direction scale can be derived using the number 17.

Figure 112014110522741-pat00021
Figure 112014110522741-pat00021

수 16 및 수 17은 8x8 크로마블록 중 U블록에 대한 수평 방향 척도와 수직 방향 척도를 각각 도출한 것이다.Numerals 16 and 17 are derived from the horizontal direction scale and the vertical direction scale for the U-block among the 8x8 chroma blocks, respectively.

이와 동일하게, 8x8 크로마블록의 V블록에 대한 수평 방향 척도와 수직 방향 척도도 도출될 수 있다. 이는 수 16 및 수 17을 이용하여 도출될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Similarly, a horizontal scale and a vertical scale can be derived for a V block of an 8x8 chroma block. This can be derived using the equation (16) and (17), so that a duplicate explanation will be omitted.

이와 같이, 크로마블록의 U 및 V 블록 각각에 대한 수평 방향 척도와 수직 방향 척도가 각각 도출되면, 인트라 모드 결정 장치(100)는 이들을 합산한 평균으로 크로마블록에 대한 방향 척도를 각각 도출할 수 있다.Thus, when the horizontal direction scale and the vertical direction scale for the U and V blocks of the chroma block are respectively derived, the intra mode determination apparatus 100 can derive the direction scale for the chroma block by the average obtained by summing them .

크로마블록에 대한 수평 방향 척도 및 수직 방향 척도는 수 18을 이용하여 도출될 수 있다.The horizontal and vertical scales for the chroma block can be derived using the number 18.

Figure 112014110522741-pat00022
Figure 112014110522741-pat00022

Figure 112014110522741-pat00023
Figure 112014110522741-pat00023

이어, 단계 620에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 수직 방향 척도가 수평 방향 척도에 가중치를 적용한 값보다 큰지 여부를 판단한다.Then, in step 620, the intra mode determination apparatus 100 determines whether or not the vertical direction scale is larger than a value to which the horizontal direction scale is weighted.

만일 수직 방향 척도가 큰 경우, 단계 625에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 대한 수직 방향 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행한다.If the vertical direction scale is large, in step 625, the intra mode determination apparatus 100 performs a rate distortion calculation according to the vertical direction intra prediction for the current block.

그러나 만일 수직 방향 척도가 작으면, 단계 630에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 수평 방향 척도가 수직 방향 척도에 가중치를 적용한 값보다 큰지 여부를 판단한다.However, if the vertical direction scale is small, in step 630, the intra mode determination apparatus 100 determines whether the horizontal direction scale is larger than the weighted value of the vertical direction scale.

만일 수직 방향 척도가 크다면, 단계 635에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 대한 수평 방향 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행한다.If the vertical direction scale is large, in step 635, the intra mode determination apparatus 100 performs the rate distortion calculation according to the horizontal direction intra prediction for the current block.

그러나 만일 수직 방향 척도가 작은 경우, 단계 640에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록의 상측 블록과 좌측 블록의 베스트 인트라 모드가 DC 모드인 여부를 판단한다.However, if the vertical direction scale is small, in step 640, the intra mode determination apparatus 100 determines whether the best intra mode of the upper block and the left block of the current block is the DC mode.

현재 블록의 상측 블록과 좌측 블록의 베스트 인트라 모드가 DC 모드가 아닌 경우, 단계 645에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 현재 블록에 대해 평면 모드에 따른 인트라 예측을 수행하고, 그에 따른 율 왜곡 계산을 수행한다.If the best intra mode of the upper block and the left block of the current block is not the DC mode, the intra mode determination apparatus 100 performs intra prediction according to the planar mode for the current block in step 645, and calculates the rate distortion .

단계 650에서 인트라 모드 결정 장치(100)는 율 왜곡 계산 결과 코스트가 최저인 인트라 모드를 베스트 인트라 모드로 결정한다.In step 650, the intra mode determination apparatus 100 determines the intra mode with the lowest rate cost calculation result as the best intra mode.

단계 640의 판단 결과 현재 블록의 상측 블록과 좌측 블록의 베스트 인트라 모드가 DC 모드인 경우, 율 왜곡 계산은 DC 모드에 따른 결과만 존재하므로, 현재 블록의 베스트 인트라 모드를 DC 모드로 결정할 수 있다.If it is determined in step 640 that the best intra mode of the upper block and the left block of the current block is the DC mode, since the rate distortion calculation only has a result according to the DC mode, the best intra mode of the current block can be determined as the DC mode.

도 8에는 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정에 따른 성능과 복잡도를 비교한 결과가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 방법이 종래의 기술들에 비해 복잡도가 줄어든 것을 알 수 있다.FIG. 8 shows a comparison of performance and complexity according to the conventional intra mode determination according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, it can be seen that the intra mode determination method according to an embodiment of the present invention has reduced complexity compared to the conventional techniques.

도 9에는 종래와 본 발명의 인트라 모드 결정에 따른 RD 커브를 비교한 그래프이다. 도 9에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 방법이 종래에 비해 성능이 좋은 것을 알 수 있다.
9 is a graph comparing RD curves according to the conventional intra mode determination of the present invention. As shown in FIG. 9, it can be seen that the intra mode determination method according to an embodiment of the present invention has better performance than the conventional method.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.10 is a block diagram schematically showing an internal configuration of an intra mode determination apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치(100)는 계산부(1010), 테스트부(1015), 결정부(1020), 메모리(1025) 및 프로세서(1030)를 포함하여 구성된다.10, an intra mode determination apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a calculation unit 1010, a test unit 1015, a determination unit 1020, a memory 1025, and a processor 1030 .

계산부(1010)는 현재 블록에 대한 DC 인트라 예측에 따라 획득된 DCT 계수를 이용하여 현재 블록에 대한 메인 방향 척도를 도출하는 기능을 한다.The calculation unit 1010 derives the main direction scale for the current block using the DCT coefficients obtained according to the DC intra prediction for the current block.

예를 들어, 계산부(1010)는 현재 블록이 4x4 루마 블록인 경우, 메인 방향 척도로 수직 방향, 수평 방향, 우측 대각선 방향, 좌측 대각선 방향에 대한 방향 척도를 각각 도출할 수 있다. 이는 이미 도 1을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.For example, when the current block is a 4x4 luma block, the calculation unit 1010 can derive directional scales for the vertical direction, the horizontal direction, the right diagonal direction, and the left diagonal direction with the main direction scale. This is the same as that described above with reference to FIG. 1, so that a duplicate description will be omitted.

또한, 계산부(1010)는 현재 블록이 8x8 크로마 블록인 경우, 수직 방향 및 수평 방향에 대한 척도를 각각 도출할 수 있다. 이는 도 5를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In addition, when the current block is an 8x8 chroma block, the calculation unit 1010 can derive the scales for the vertical direction and the horizontal direction, respectively. Since this is the same as that described with reference to FIG. 5, a duplicate description will be omitted.

테스트부(1015)는 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 가장 먼저 수행하고, 메인 방향 척도에 대응하는 인트라 모드를 테스트 인트라 모드로 선택하여 테스트 인트라 모드와 인접한 이웃 인트라 모드 각각에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 기능을 한다.The test unit 1015 first performs the rate distortion calculation according to the DC intra prediction among the intra modes available for the current block, selects the intra mode corresponding to the main direction scale as the test intra mode, And performs a rate distortion calculation according to intra prediction for each intra mode.

또한, 테스트부(1015)는 현재 블록의 이웃 블록들에 대해 결정된 베스트 인트라 모드에 따른 인트라 예측을 테스트하여 율 왜곡 계산을 더 수행할 수도 있다.In addition, the test unit 1015 may further perform the rate distortion calculation by testing the intra prediction according to the best intra mode determined for the neighboring blocks of the current block.

또한, 테스트부(1015)는 현재 블록이 8x8 크로마 블록인 경우, 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 가장 먼저 수행하고, 현재 블록에 대한 수직 방향 척도와 수평 방향 척도의 유사도 여부에 따라 평면 인트라 예측을 수행하여 율 왜곡 계산을 수행할 수도 있다.In addition, when the current block is an 8x8 chroma block, the test unit 1015 first performs the rate distortion calculation according to the DC intra prediction among the intra modes available for the block, and calculates the vertical direction scale of the current block and the horizontal direction scale It is also possible to perform rate-distortion calculation by performing plane intra prediction according to whether or not the degree of similarity is similar.

또한, 테스트부(1015)는 현재 블록이 8x8 크로마 블록인 경우, 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 가장 먼저 수행하고, 현재 블록에 대한 수직 방향 척도와 수평 방향 척도 중 큰 값을 가지는 방향 척도에 대응하는 방향에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행할 수도 있다.In addition, when the current block is an 8x8 chroma block, the test unit 1015 first performs the rate distortion calculation according to the DC intra prediction among the intra modes available for the block, and calculates the vertical direction scale of the current block and the horizontal direction scale And perform rate distortion calculations according to intra prediction with respect to directions corresponding to the direction scale having a larger value.

결정부(1020)는 테스트부(1015)의 각 인트라 모드에 따른 율 왜곡 계산 결과 코스트(결과값)이 최저인 인트라 모드를 현재 블록의 베스트 인트라 모드로 결정하는 기능을 한다.The determination unit 1020 determines the intra mode having the lowest cost result (result value) of the rate distortion calculation result according to each intra mode of the test unit 1015 as the best intra mode of the current block.

또한, 결정부(1020)는 현재 블록이 8x8 크로마 블록인 경우, 현재 블록에 대해 도출된 수직 방향 척도와 수평 방향 척도가 유사하고, 현재 블록의 좌측 블록과 상측 블록의 인트라 모드가 DC 인트라 모드이면, DC 모드를 현재 블록의 베스트 인트라 모드로 결정할 수도 있다.When the current block is an 8x8 chroma block, the determination unit 1020 determines whether the intra-mode of the left block and the upper block of the current block is the DC intra-mode , The DC mode may be determined as the best intra mode of the current block.

메모리(1025)는 본 발명의 일 실시예에 따른 DCT 계수를 이용하여 인트라 모드를 결정하는 방법을 수행하기 위해 필요한 다양한 알고리즘, 이 과정에서 파생된 다양한 데이터를 저장하는 기능을 한다.The memory 1025 stores various algorithms necessary for performing a method of determining an intra mode using DCT coefficients according to an embodiment of the present invention, and various data derived from the algorithm.

프로세서(1030)는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 결정 장치(100)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 계산부(1010), 테스트부(1015), 결정부(1020) 및 메모리(1025) 등)을 제어하는 기능을 한다.
The processor 1030 may be configured to determine the internal components (e.g., the calculation unit 1010, the test unit 1015, the determination unit 1020, and the memory (not shown)) of the intra mode determination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 1025), and the like.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 고속으로 인트라 모드를 결정하는 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Meanwhile, a method for determining an intra mode at a high speed according to an embodiment of the present invention may be implemented in a form of a program command that can be executed through a variety of means for processing information electronically and recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

100: 인트라 모드 결정 장치
1010: 계산부
1015: 테스트부
1020: 결정부
1025: 메모리
1030: 프로세서100: intra mode determination apparatus
1010:
1015:
1020:
1025: Memory
1030: Processor

Claims (5)

(a) 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 모드에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 단계;
(b) 상기 DC 모드에 대한 인트라 예측시 도출된 DCT 계수를 이용하여 메인 방향 척도를 도출하는 단계;
(c) 상기 이용 가능한 인트라 모드 중 상기 메인 방향 척도에 대응하는 테스트 인트라 모드를 선택하고, 상기 테스트 인트라 모드와 인접한 이웃 인트라 모드에 대해 각각 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 각각 수행하는 단계; 및
(d) 상기 율 왜곡 계산 결과가 최소인 인트라 모드를 상기 현재 블록의 인트라 모드로 결정하는 단계를 포함하는 인트라 모드 결정 방법.

(a) performing rate distortion calculations according to intra prediction for a DC mode among intra modes available for a current block;
(b) deriving a main directional measure using the DCT coefficients derived in intra-prediction for the DC mode;
(c) selecting a test intra mode corresponding to the main direction scale among the available intra modes, and performing a rate distortion calculation according to intraprediction, respectively, for a neighbor intra mode adjacent to the test intra mode; And
(d) determining an intra mode having a minimum rate distortion calculation result as an intra mode of the current block.

제1 항에 있어서,
상기 메인 방향 척도는 수직 방향, 수평 방향, 우측 대각선 방향 및 좌측 대각선 방향을 포함하되,
상기 메인 방향 척도 중 큰 두개의 방향 척도가 상호 수직 방향이 아닌 경우, 가장 큰 방향 척도를 메인 방향 척도로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 결정 방법.

The method according to claim 1,
Wherein the main direction scale includes a vertical direction, a horizontal direction, a right diagonal direction, and a left diagonal direction,
Wherein the main direction scale is determined as the main direction scale when the two of the main direction scale are not perpendicular to each other.

제1 항에 있어서,
상기 (d) 단계 이전에,
상기 현재 블록의 이웃 블록들에 대해 결정된 베스트 인트라 모드를 이용하여 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 결정 방법.The method according to claim 1,
Prior to step (d)
Further comprising performing a rate distortion calculation based on intraprediction using a best intra mode determined for neighboring blocks of the current block. 삭제delete 현재 블록에 대한 DC 인트라 예측에 따라 획득된 DCT 계수를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 메인 방향 척도를 도출하는 계산부;
상기 현재 블록에 대해 이용 가능한 인트라 모드 중 DC 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 가장 먼저 수행하고, 상기 메인 방향 척도에 대응하는 인트라 모드를 테스트 인트라 모드로 선택하여 상기 테스트 인트라 모드와 인접한 이웃 인트라 모드 각각에 대한 인트라 예측에 따른 율 왜곡 계산을 수행하는 테스트부; 및
상기 율 왜곡 계산 결과가 최소인 인트라 모드를 상기 현재 블록의 인트라 모드로 결정하는 결정부를 포함하는 인트라 모드 결정 장치.A calculation unit for deriving a main directional measure for the current block using a DCT coefficient obtained according to DC intra prediction for a current block;
A rate distortion according to DC intraprediction among the intra modes available for the current block is first performed, and the intra mode corresponding to the main direction scale is selected as the test intra mode, and the adjacent intra modes adjacent to the test intra mode A test section for performing a rate distortion calculation according to intra prediction for the intra prediction; And
And determining a intra mode having a minimum rate distortion calculation result as an intra mode of the current block.
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