KR101607308B1

KR101607308B1 - Method and apparatus for encoding/decoding image by using motion vector of previous block as motion vector of current block

Info

Publication number: KR101607308B1
Application number: KR1020110005377A
Authority: KR
Inventors: 이태미; 한우진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2016-03-29
Also published as: KR101859451B1; KR20180067472A; PH12016501592A1; PH12016501595B1; PH12016501593B1; PH12016501592B1; KR20170094096A; KR20160046319A; KR20110085925A; CN105025298A; KR102114421B1; PH12016501593A1; PH12016501594A1; JP2016154395A; KR101752763B1; PH12016501595A1; PH12016501594B1; KR20190108539A; KR102027474B1; CN105025298B

Abstract

현재 블록 이전에 부호화/복호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 결정된 움직임 벡터에 따른 제1 방향, 제2 방향 및 양방향의 예측 중 하나에 기초해 현재 블록을 예측 부호화/복호화하는 방법 및 장치가 개시된다.Determining a motion vector of a current block based on a motion vector of at least one block that has been coded / decoded before the current block, and based on one of a first direction, a second direction, and a bi- A method and an apparatus for predictively encoding / decoding a video signal are disclosed.

Description

[0001] The present invention relates to a method and an apparatus for encoding and decoding an image using a motion vector of a previous block as a motion vector of a current block,

본 발명은 영상을 부호화, 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세히는 인터 예측에 기초해 영상을 부호화, 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for encoding and decoding an image, and more particularly, to a method and apparatus for encoding and decoding an image based on inter prediction.

MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 영상을 부호화하기 위해서 소정 크기의 블록으로 나눈다. 그런 다음, 인터 예측(inter prediction) 또는 인트라 예측(intra prediction)을 이용해 각각의 블록을 예측 부호화한다. In an image compression method such as MPEG-1, MPEG-2, and MPEG-4 H.264 / MPEG-4 Advanced Video coding (AVC), an image is divided into blocks of a predetermined size for encoding. Then, each block is predictively encoded using inter prediction or intra prediction.

인터 예측을 위해 현재 블록과 동일 또는 유사한 블록을 적어도 하나의 참조 프레임에서 검색하여, 움직임을 추정하고, 움직임 추정 결과 생성된 움직임 벡터도 픽셀값과 함께 부호화하여 비트스트림에 삽입한다. The motion estimation is performed by searching at least one reference frame for a block that is the same as or similar to the current block for inter prediction, and motion vectors generated as a result of motion estimation are encoded together with pixel values and inserted into the bit stream.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 적어도 하나의 이전 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 결정된 움직임 벡터에 기초해 영상을 부호화, 복호화하는 방법 및 장치를 제공하는데 있고, 상기 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method and apparatus for determining a motion vector of a current block based on a motion vector of at least one previous block, and encoding and decoding an image based on the determined motion vector, And a computer readable recording medium storing a program for executing the method.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록 이전에 복호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 상기 결정된 움직임 벡터를 이용해 현재 블록을 복호화하는 방법은 제1 방향, 제2 방향 및 양방향 중 상기 현재 블록의 복호화에 이용되는 예측 방향에 대한 정보 및 상기 현재 블록의 픽셀 값들에 대한 정보를 복호화하는 단계; 상기 복호화된 예측 방향에 대한 정보에 기초해 상기 현재 블록의 예측 방향을 결정하고, 상기 결정된 예측 방향의 예측을 수행하기 위한 적어도 하나의 움직임 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 예측 방향의 예측을 위한 적어도 하나의 움직임 벡터 및 상기 복호화된 픽셀 값들에 대한 정보에 기초해 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하고, 상기 제1 방향은 상기 현재 픽처로부터 선행 픽처로의 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 현재 픽처로부터 후행 픽처로의 방향인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motion compensation method for determining a motion vector of a current block based on motion vectors of at least one block decoded prior to a current block, decoding the current block using the determined motion vector, Decoding the information on the prediction direction used for decoding the current block among the first direction, the second direction, and the both directions, and information on the pixel values of the current block; Determining a prediction direction of the current block based on the information about the decoded prediction direction, and determining at least one motion vector for performing prediction of the determined prediction direction; And reconstructing the current block based on at least one motion vector for predicting the prediction direction and information on the decoded pixel values, wherein the first direction is a direction from the current picture to a preceding picture Direction, and the second direction is a direction from the current picture to a succeeding picture.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 상기 결정된 움직임 벡터를 이용해 현재 블록을 부호화하는 방법은 상기 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 제1 방향의 움직임 벡터 및 제2 방향의 움직임 벡터를 결정하는 단계; 상기 제1 방향의 움직임 벡터 및 제2 방향의 움직임 벡터에 기초한 상기 제1 방향의 예측, 상기 제2 방향의 예측 및 양방향의 예측 중 상기 현재 블록의 부호화에 이용되는 예측을 결정하는 단계; 및 상기 예측 방향에 대한 정보 및 상기 결정된 예측에 기초해 생성된 상기 현재 블록의 픽셀 값들에 대한 정보를 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 제1 방향은 상기 현재 픽처로부터 선행 픽처로의 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 현재 픽처로부터 후행 픽처로의 방향인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motion compensation method for determining a motion vector of a current block based on a motion vector of at least one block encoded before a current block, encoding the current block using the determined motion vector, Determining a motion vector of a current block in a first direction and a motion vector in a second direction based on a motion vector of at least one block encoded before the current block; Determining a prediction to be used for encoding the current block, the prediction in the first direction, the prediction in the second direction, and the bi-directional prediction based on the motion vector in the first direction and the motion vector in the second direction; And encoding information on the prediction direction and information on pixel values of the current block generated based on the determined prediction, wherein the first direction is a direction from the current picture to a preceding picture, And the second direction is a direction from the current picture to the succeeding picture.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록 이전에 복호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 상기 결정된 움직임 벡터를 이용해 현재 블록을 복호화하는 장치는 제1 방향, 제2 방향 및 양방향 중 상기 현재 블록의 복호화에 이용되는 예측 방향에 대한 정보 및 상기 현재 블록의 픽셀 값들에 대한 정보를 복호화하는 복호화부; 상기 복호화된 예측 방향에 대한 정보에 기초해 상기 현재 블록의 예측 방향을 결정하고, 상기 결정된 예측 방향의 예측을 수행하기 위한 적어도 하나의 움직임 벡터를 결정하는 움직임벡터결정부; 및 상기 결정된 예측 방향의 예측을 위한 적어도 하나의 움직임 벡터 및 상기 복호화된 픽셀 값들에 대한 정보에 기초해 상기 현재 블록을 복원하는 복원부를 포함하고, 상기 제1 방향은 상기 현재 픽처로부터 선행 픽처로의 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 현재 픽처로부터 후행 픽처로의 방향인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motion compensation method for determining a motion vector of a current block based on motion vectors of at least one block decoded prior to a current block, decoding the current block using the determined motion vector, A decoding unit decoding information on a prediction direction used for decoding the current block among the first direction, the second direction, and both directions and information on pixel values of the current block; A motion vector determination unit for determining a prediction direction of the current block based on the information about the decoded prediction direction and determining at least one motion vector for performing prediction of the determined prediction direction; And a reconstruction unit reconstructing the current block based on at least one motion vector for predicting the prediction direction and information on the decoded pixel values, wherein the first direction is a direction from the current picture to a preceding picture Direction, and the second direction is a direction from the current picture to a succeeding picture.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 상기 결정된 움직임 벡터를 이용해 현재 블록을 부호화하는 장치는 상기 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 제1 방향의 움직임 벡터 및 제2 방향의 움직임 벡터를 결정하는 움직임벡터결정부; 상기 제1 방향의 움직임 벡터 및 제2 방향의 움직임 벡터에 기초한 상기 제1 방향의 예측, 상기 제2 방향의 예측 및 양방향의 예측 중 상기 현재 블록의 부호화에 이용되는 예측을 결정하고, 상기 예측 방향에 대한 정보 및 상기 결정된 예측에 기초해 생성된 상기 현재 블록의 픽셀 값들에 대한 정보를 부호화하는 부호화부를 포함하고, 상기 제1 방향은 상기 현재 픽처로부터 선행 픽처로의 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 현재 픽처로부터 상기 후행 픽처로의 방향인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motion compensation method for determining a motion vector of a current block based on a motion vector of at least one block encoded before a current block, encoding the current block using the determined motion vector, A motion vector determination unit for determining a motion vector in a first direction and a motion vector in a second direction of a current block based on motion vectors of at least one block encoded before the current block; A prediction used in coding the current block, the prediction in the first direction, the prediction in the second direction, and the prediction in the bidirectional direction based on the motion vector in the first direction and the motion vector in the second direction, And a coding unit for coding information on pixel values of the current block generated based on the determined prediction, wherein the first direction is a direction from the current picture to a preceding picture, and the second direction is a direction from the current picture to a previous picture, And a direction from the current picture to the succeeding picture.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기 영상 부호화 방법 및/또는 영상 복호화 방법을 실행하기 위한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium for executing the image encoding method and / or the image decoding method.

본 발명에 따르면, 적어도 하나의 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 이용해 부호화하는 부호화 모드의 발생 확률이 높아지고, 예측의 정확도도 높아져 보다 높은 압축율로 영상을 부호화, 복호화할 수 있다.According to the present invention, an occurrence probability of an encoding mode for encoding a motion vector of at least one previous block as a motion vector of a current block is increased, and the accuracy of prediction is also increased, so that an image can be encoded and decoded at a higher compression rate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층적 부호화 단위를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위, 서브 부호화 단위 및 예측 단위를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위를 도시한다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 주파수 변환 단위의 분할 형태를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 예측 픽처에 포함된 블록을 예측하는 방법을 도시한다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다.
도 13a 및 13b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 illustrates an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a hierarchical encoding unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates an image encoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates an image decoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates a maximum encoding unit, a sub-encoding unit, and a prediction unit according to an embodiment of the present invention.
7 shows an encoding unit and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B show a division form of an encoding unit, a prediction unit, and a frequency conversion unit according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates an image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 illustrates a method of predicting a block included in a bidirectional predictive picture according to an embodiment of the present invention.
11A and 11B illustrate a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to an embodiment of the present invention.
12A and 12B illustrate a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to another embodiment of the present invention.
13A and 13B illustrate a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows an image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
15 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다.1 illustrates an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 심도 결정부(120), 영상 데이터 부호화부(130) 및 부호화 정보 부호화부(140)를 포함한다.1, an image encoding apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a maximum encoding unit division unit 110, an encoding depth determination unit 120, an image data encoding unit 130, (140).

최대 부호화 단위 분할부(110)는 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위에 기반하여 현재 프레임 또는 현재 슬라이스를 분할할 수 있다. 현재 프레임 또는 현재 슬라이스를 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할할 수 있다. The maximum coding unit division unit 110 may divide the current frame or the current slice based on the maximum coding unit which is the coding unit of the maximum size. The current frame or the current slice can be divided into at least one maximum encoding unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 최대 부호화 단위 및 심도를 이용해 부호화 단위가 표현될 수 있다. 전술한 바와 같이 최대 부호화 단위는 현재 프레임의 부호화 단위 중 크기가 가장 큰 부호화 단위를 나타내며, 심도는 부호화 단위가 계층적으로 축소된 정도를 나타낸다. 심도가 커지면서, 부호화 단위는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지 축소될 수 있으며, 최대 부호화 단위의 심도는 최소 심도로 정의되고, 최소 부호화 단위의 심도는 최대 심도로 정의될 수 있다. 최대 부호화 단위는 심도가 커짐에 따라 심도별 부호화 단위의 크기는 감소하므로, k 심도의 서브 부호화 단위는 k보다 큰 심도의 복수 개의 서브 부호화 단위를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an encoding unit can be expressed using a maximum encoding unit and a depth. As described above, the maximum encoding unit indicates the largest encoding unit among the encoding units of the current frame, and the depth indicates the degree to which the encoding units are hierarchically reduced. As the depth increases, the encoding unit can be reduced from the maximum encoding unit to the minimum encoding unit, the depth of the maximum encoding unit can be defined as the minimum depth, and the depth of the minimum encoding unit can be defined as the maximum depth. As the depth of the maximum encoding unit increases, the size of the depth-dependent encoding unit decreases. Therefore, the sub-encoding unit of k depth may include a plurality of sub-encoding units of depth greater than k.

부호화되는 프레임의 크기가 커짐에 따라, 더 큰 단위로 영상을 부호화하면 더 높은 영상 압축률로 영상을 부호화할 수 있다. 그러나, 부호화 단위를 크게 하고, 그 크기를 고정시켜버리면, 계속해서 변하는 영상의 특성을 반영하여 효율적으로 영상을 부호화할 수 없다. As the size of a frame to be encoded increases, if an image is encoded in a larger unit, an image can be encoded with a higher image compression rate. However, if the coding unit is enlarged and its size is fixed, the image can not be efficiently encoded reflecting the characteristics of the continuously changing image.

예를 들어, 바다 또는 하늘에 대한 평탄한 영역을 부호화할 때에는 부호화 단위를 크게 할수록 압축률이 향상될 수 있으나, 사람들 또는 빌딩에 대한 복잡한 영역을 부호화할 때에는 부호화 단위를 작게 할수록 압축률이 향상된다.For example, when coding a flat area with respect to the sea or sky, the compression rate can be improved by increasing the coding unit. However, when coding a complex area for people or buildings, the compression ratio is improved as the coding unit is decreased.

이를 위해 본 발명의 일 실시예는 프레임 또는 슬라이스마다 상이한 크기의 최대 영상 부호화 단위를 설정하고, 최대 심도를 설정한다. 최대 심도는 부호화 단위가 축소될 수 있는 최대 횟수를 의미하므로, 최대 심도에 따라 최대 영상 부호화 단위에 포함된 최소 부호화 단위 크기를 가변적으로 설정할 수 있게 된다.To this end, one embodiment of the present invention sets a maximum image encoding unit of a different size for each frame or slice, and sets a maximum depth. Since the maximum depth means the maximum number of times the encoding unit can be reduced, the minimum encoding unit size included in the maximum image encoding unit can be variably set according to the maximum depth.

부호화 심도 결정부(120)는 최대 심도를 결정한다. 최대 심도는 R-D 코스트(Rate-Distortion Cost) 계산에 기초해 결정될 수 있다. 최대 심도는 프레임 또는 슬라이스마다 상이하게 결정되거나, 각각의 최대 부호화 단위마다 상이하게 결정될 수도 있다. 결정된 최대 심도는 부호화 정보 부호화부(140)로 출력되고, 최대 부호화 단위별 영상 데이터는 영상 데이터 부호화부(130)로 출력된다. The encoding depth determination unit 120 determines the maximum depth. The maximum depth may be determined based on the Rate-Distortion Cost calculation. The maximum depth may be determined differently for each frame or slice, or may be determined differently for each maximum encoding unit. The determined maximum depth is output to the encoding information encoding unit 140, and the image data for each maximum encoding unit is output to the image data encoding unit 130.

최대 심도는 최대 부호화 단위에 포함될 수 있는 가장 작은 크기의 부호화 단위 즉, 최소 부호화 단위를 의미한다. 다시 말해, 최대 부호화 단위는 상이한 심도에 따라 상이한 크기의 서브 부호화 단위로 분할될 수 있다. 도 8a 및 8b를 참조하여 상세히 후술한다. 또한, 최대 부호화 단위에 포함된 상이한 크기의 서브 부호화 단위들은 상이한 크기의 처리 단위에 기초해 예측 또는 변환될 수 있다. 변환은 공간 도메인의 픽셀 값들을 주파수 도메인의 계수들로 변환으로서 이산 코사인 변환(discrete cosine transform) 또는 KLT(Karhunen Loever Transform)일 수 있다.The maximum depth means the smallest encoding unit, that is, the minimum encoding unit, which can be included in the maximum encoding unit. In other words, the maximum encoding unit may be divided into sub-encoding units of different sizes according to different depths. Will be described later in detail with reference to Figs. 8A and 8B. In addition, sub-encoding units of different sizes included in the maximum encoding unit may be predicted or converted based on processing units of different sizes. The transform may be a discrete cosine transform or a Karhunen Loever Transform (KLT) as transforming the pixel values of the spatial domain into coefficients in the frequency domain.

다시 말해, 영상 부호화 장치(100)는 영상 부호화를 위한 복수의 처리 단계들을 다양한 크기 및 다양한 형태의 처리 단위에 기초해 수행할 수 있다. 영상 데이터의 부호화를 위해서는 예측, 변환, 엔트로피 부호화 등의 처리 단계를 거치는데, 모든 단계에 걸쳐서 동일한 크기의 처리 단위가 이용될 수도 있으며, 단계별로 상이한 크기의 처리 단위를 이용할 수 있다.In other words, the image encoding apparatus 100 can perform a plurality of processing steps for image encoding based on various sizes and processing units of various types. In order to encode the image data, processing steps such as prediction, conversion, and entropy encoding are performed. The processing units of the same size may be used in all steps, and processing units of different sizes may be used in each step.

예를 들어 영상 부호화 장치(100)는 소정의 부호화 단위를 예측하기 위해, 부호화 단위와 다른 처리 단위를 선택할 수 있다. For example, in order to predict a predetermined encoding unit, the image encoding device 100 may select a different encoding unit from the encoding unit.

부호화 단위의 크기가 2Nx2N(단, N은 양의 정수)인 경우, 예측을 위한 처리 단위는 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 등일 수 있다. 다시 말해, 부호화 단위의 높이 또는 너비 중 적어도 하나를 반분하는 형태의 처리 단위를 기반으로 움직임 예측이 수행될 수도 있다. 이하, 예측의 기초가 되는 처리 단위는 '예측 단위'라 한다.If the size of the encoding unit is 2Nx2N (where N is a positive integer), the processing unit for prediction may be 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN, and the like. In other words, motion prediction may be performed based on a processing unit of a type that halves at least one of a height or a width of an encoding unit. Hereinafter, a processing unit serving as a basis of prediction is referred to as a 'prediction unit'.

예측 모드는 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 적어도 하나일 수 있으며, 특정 예측 모드는 특정 크기 또는 형태의 예측 단위에 대해서만 수행될 수 있다. 예를 들어, 인트라 모드는 정방형인 2Nx2N, NxN 크기의 예측 단위에 대해서만 수행될 수 있다. 또한, 스킵 모드는 2Nx2N 크기의 예측 단위에 대해서만 수행될 수 있다. 부호화 단위 내부에 복수의 예측 단위가 있다면, 각각의 예측 단위에 대해 예측을 수행하여 부호화 오차가 가장 작은 예측 모드가 선택될 수 있다.The prediction mode may be at least one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode, and the specific prediction mode may be performed only for a prediction unit of a specific size or type. For example, the intra mode can be performed only for a 2Nx2N, NxN sized prediction unit, which is a square. In addition, the skip mode can be performed only for a prediction unit of 2Nx2N size. If there are a plurality of prediction units in an encoding unit, a prediction mode having the smallest coding error can be selected by performing prediction for each prediction unit.

또한, 영상 부호화 장치(100)는 부호화 단위와 다른 크기의 처리 단위에 기초해 영상 데이터를 변환할 수 있다. 부호화 단위의 변환을 위해서 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 데이터 단위를 기반으로 변환이 수행될 수 있다. 이하, 변환의 기초가 되는 처리 단위를 '변환 단위'라 한다.Also, the image encoding apparatus 100 can convert image data based on a processing unit having a different size from the encoding unit. The conversion may be performed based on a data unit having a size smaller than or equal to the encoding unit in order to convert the encoding unit. Hereinafter, a processing unit serving as a basis of the conversion is referred to as a 'conversion unit'.

부호화 심도 결정부(120)는 라그랑지 곱(Lagrangian Multiplier) 기반의 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization)을 이용해 최대 부호화 단위에 포함된 서브 부호화 단위들을 결정할 수 있다. 다시 말해, 최대 부호화 단위가 어떠한 형태의 복수의 서브 부호화 단위로 분할되는지 결정할 수 있는데, 여기서 복수의 서브 부호화 단위는 심도에 따라 크기가 상이하다. 그런 다음, 영상 데이터 부호화부(130)는 부호화 심도 결정부(120)에서 결정된 분할 형태에 기초해 최대 부호화 단위를 부호화하여 비트스트림을 출력한다. The coding depth determiner 120 may determine sub-coding units included in the maximum coding unit using Rate-Distortion Optimization based on a Lagrangian Multiplier. In other words, it is possible to determine what type of sub-encoding unit the maximum encoding unit is divided into, wherein the plurality of sub-encoding units have different sizes depending on the depth. Then, the image data encoding unit 130 encodes the maximum encoding unit based on the division type determined by the encoding depth determination unit 120, and outputs the bit stream.

부호화 정보 부호화부(140)는 부호화 심도 결정부(120)에서 결정된 최대 부호화 단위의 부호화 모드에 대한 정보를 부호화한다. 최대 부호화 단위의 분할 형태에 대한 정보, 최대 심도에 대한 정보 및 심도별 서브 부호화 단위의 부호화 모드에 대한 정보를 부호화하여 비트스트림을 출력한다. 서브 부호화 단위의 부호화 모드에 대한 정보는 서브 부호화 단위의 예측 단위에 대한 정보, 예측 단위별 예측 모드 정보, 서브 부호화 단위의 변환 단위에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The encoding information encoding unit 140 encodes information on the encoding mode of the maximum encoding unit determined by the encoding depth determination unit 120. [ Information on the division type of the maximum encoding unit, information on the maximum depth, and information on the encoding mode of the sub-encoding unit by depth, and outputs the bit stream. The information on the encoding mode of the sub-encoding unit may include information on the prediction unit of the sub-encoding unit, prediction mode information per prediction unit, information on the conversion unit of the sub-encoding unit, and the like.

최대 부호화 단위의 분할 형태에 대한 정보는 각각의 부호화 단위에 대해 분할 여부를 나타내는 정보일 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위를 분할하여 부호화하는 경우, 최대 부호화 단위에 대해 분할 여부를 나타내는 정보를 부호화하고, 최대 부호화 단위를 분할하여 생성된 서브 부호화 단위를 다시 분할하여 부호화하는 경우에도, 각각의 서브 부호화 단위에 대해서 분할 여부를 나타내는 정보를 부호화한다. 분할 여부를 나타내는 정보는 분할 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다.The information on the division type of the maximum encoding unit may be information indicating whether or not the division is performed for each encoding unit. For example, when the maximum encoding unit is divided and encoded, information indicating whether or not the maximum encoding unit is divided is encoded, and even when the sub-encoding unit generated by dividing the maximum encoding unit is divided and coded again, Information indicating whether or not the sub-encoding unit is divided is encoded. The information indicating whether or not to divide may be flag information indicating whether or not to divide.

최대 부호화 단위마다 상이한 크기의 서브 부호화 단위가 존재하고, 각각의 서브 부호화 단위마다 부호화 모드에 관한 정보가 결정되어야 하므로, 하나의 최대 부호화 단위에 대해서는 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정될 수 있다. There is a sub-encoding unit of a different size for each maximum encoding unit, and information on the encoding mode is determined for each sub-encoding unit, so that information on at least one encoding mode can be determined for one maximum encoding unit.

영상 부호화 장치(100)는 심도가 커짐에 따라 최대 부호화 단위를 높이 및 너비를 반분하여 서브 부호화 단위를 생성할 수 있다. 즉, k 심도의 부호화 단위의 크기가 2Nx2N이라면, k+1 심도의 부호화 단위의 크기는 NxN 이다. As the depth increases, the image encoding apparatus 100 may generate a sub-encoding unit by dividing the maximum encoding unit by half the height and the width. That is, if the size of the encoding unit of the kth depth is 2Nx2N, the size of the encoding unit of the k + 1th depth is NxN.

따라서, 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 영상의 특성을 고려한 최대 부호화 단위의 크기 및 최대 심도를 기반으로, 각각의 최대 부호화 단위마다 최적의 분할 형태를 결정할 수 있다. 영상 특성을 고려하여 가변적으로 최대 부호화 단위의 크기를 조절하고, 상이한 심도의 서브 부호화 단위로 최대 부호화 단위를 분할하여 영상을 부호화함으로써, 다양한 해상도의 영상을 보다 효율적으로 부호화할 수 있다. Accordingly, the image encoding apparatus 100 according to an exemplary embodiment can determine an optimal division type for each maximum encoding unit based on the size and the maximum depth of a maximum encoding unit considering characteristics of an image. It is possible to more efficiently encode images of various resolutions by adjusting the size of the maximum encoding unit in consideration of the image characteristics and encoding the image by dividing the maximum encoding unit into sub-encoding units of different depths.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다.FIG. 2 illustrates an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(200)는 영상 데이터 획득부(210), 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 2, an image decoding apparatus 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an image data obtaining unit 210, an encoding information extracting unit 220, and an image data decoding unit 230.

영상 관련 데이터 획득부(210)는 영상 복호화 장치(200)가 수신한 비트스트림을 파싱하여, 최대 부호화 단위별로 영상 데이터를 획득하여 영상 데이터 복호화부(230)로 출력한다. 영상 데이터 획득부(210)는 현재 프레임 또는 슬라이스에 대한 헤더로부터 현재 프레임 또는 슬라이스의 최대 부호화 단위에 대한 정보를 추출할 수 있다. 다시 말해, 비트스트림을 최대 부호화 단위로 분할하여, 영상 데이터 복호화부(230)가 최대 부호화 단위마다 영상 데이터를 복호화하게 한다.The image-related data acquisition unit 210 parses the bit stream received by the image decoding apparatus 200, acquires image data for each maximum encoding unit, and outputs the image data to the image data decoding unit 230. The image data obtaining unit 210 may extract information on the current frame or the maximum encoding unit of the slice from the header of the current frame or slice. In other words, the bitstream is divided into a maximum encoding unit, and the video data decoding unit 230 decodes the video data per maximum encoding unit.

부호화 정보 추출부(220)는 영상 복호화 장치(200)가 수신한 비트열을 파싱하여, 현재 프레임에 대한 헤더로부터 최대 부호화 단위, 최대 심도, 최대 부호화 단위의 분할 형태, 서브 부호화 단위의 부호화 모드에 관한 정보를 추출한다. 분할 형태 및 부호화 모드에 관한 정보는 영상 데이터 복호화부(230)로 출력된다. The encoding information extracting unit 220 parses the bit stream received by the video decoding apparatus 200 and extracts the maximum encoding unit, the maximum depth, the division type of the maximum encoding unit, and the encoding mode of the sub encoding unit from the header for the current frame . The information on the division type and the encoding mode is output to the video data decoding unit 230. [

최대 부호화 단위의 분할 형태에 대한 정보는 최대 부호화 단위에 포함된 심도에 따라 상이한 크기의 서브 부호화 단위에 대한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 분할 형태에 대한 정보는 각각의 부호화 단위에 대해 부호화된 분할 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 플래그 정보)일 수 있다. 부호화 모드에 관한 정보는 서브 부호화 단위별 예측 단위에 대한 정보, 예측 모드에 대한 정보 및 변환 단위에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. The information on the division type of the maximum encoding unit may include information on the sub-encoding units of different sizes depending on the depth included in the maximum encoding unit. As described above, the information on the division type may be information (e.g., flag information) indicating whether or not the division is coded for each coding unit. The information on the encoding mode may include information on a prediction unit for each sub-encoding unit, information on a prediction mode, and information on a conversion unit.

영상 데이터 복호화부(230)는 부호화 정보 추출부에서 추출된 정보에 기초하여 각각의 최대 부호화 단위의 영상 데이터를 복호화하여 현재 프레임을 복원한다. The image data decoding unit 230 decodes the image data of each maximum encoding unit based on the information extracted by the encoding information extracting unit, and restores the current frame.

최대 부호화 단위의 분할 형태에 대한 정보에 기초하여, 영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위에 포함된 서브 부호화 단위를 복호화할 수 있다. 복호화 과정은 인트라 예측 및 움직임 보상을 포함하는 인터 예측 과정 및 역변환 과정을 포함할 수 있다.The image data decoding unit 230 can decode the sub-encoding unit included in the maximum encoding unit based on the information on the division type of the maximum encoding unit. The decoding process may include an inter prediction process including intra prediction and motion compensation, and an inverse conversion process.

영상 데이터 복호화부(230)는 서브 부호화 단위의 예측을 위해, 서브 부호화 단위별 예측 단위에 대한 정보 및 예측 모드에 대한 정보에 기초해 인트라 예측 또는 인터 예측을 수행할 수 있다. 또한, 영상 데이터 복호화부(230)는 서브 부호화 단위의 변환 단위에 대한 정보에 기초해 서브 부호화 단위마다 역변환을 수행할 수 있다.The image data decoding unit 230 may perform intra prediction or inter prediction based on information on a prediction unit for each sub-coding unit and prediction mode information for prediction of a sub-coding unit. In addition, the image data decoding unit 230 may perform inverse conversion for each sub-encoding unit based on information on the conversion unit of the sub-encoding unit.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층적 부호화 단위를 도시한다.FIG. 3 illustrates a hierarchical encoding unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 계층적 부호화 단위는 너비x높이가 64x64인 부호화 단위부터, 32x32, 16x16, 8x8, 및 4x4를 포함할 수 있다. 정사각형 형태의 부호화 단위 이외에도, 너비x높이가 64x32, 32x64, 32x16, 16x32, 16x8, 8x16, 8x4, 4x8인 부호화 단위들이 존재할 수 있다.Referring to FIG. 3, the hierarchical coding unit according to the present invention may include 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 from a coding unit having a width x height of 64x64. In addition to the square-shaped encoding units, there may be encoding units whose width x height is 64x32, 32x64, 32x16, 16x32, 16x8, 8x16, 8x4, 4x8.

도 3을 참조하면, 해상도가 1920x1080인 영상 데이터(310)에 대해서, 최대 부호화 단위의 크기는 64x64, 최대 심도가 2로 설정되어 있다. Referring to FIG. 3, the maximum encoding unit size is set to 64x64 and the maximum depth is set to 2 for the image data 310 having a resolution of 1920x1080.

또 다른 해상도가 1920x1080인 영상 데이터(320)에 대해서 최대 부호화 단위의 크기는 64x64, 최대 심도가 4로 설정되어 있다. 해상도가 352x288인 비디오 데이터(330)에 대해서 최대 부호화 단위의 크기는 16x16, 최대 심도가 2로 설정되어 있다.The size of the maximum encoding unit is set to 64x64 and the maximum depth is set to 4 for the image data 320 having another resolution of 1920x1080. For the video data 330 having a resolution of 352x288, the size of the maximum encoding unit is set to 16x16 and the maximum depth is set to 2. [

해상도가 높거나 데이터량이 많은 경우 압축률 향상뿐만 아니라 영상 특성을 정확히 반영하기 위해 부호화 사이즈의 최대 크기가 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 따라서, 영상 데이터(330)에 비해, 해상도가 높은 영상 데이터(310 및 320)는 최대 부호화 단위의 크기가 64x64로 선택될 수 있다.It is desirable that the maximum size of the encoding size is relatively large in order to accurately reflect not only the compression ratio but also the image characteristic when the resolution is high or the data amount is large. Therefore, the size of the maximum encoding unit of the image data 310 and 320 having a higher resolution than the image data 330 can be selected to be 64x64.

최대 심도는 계층적 부호화 단위에서 총 계층수를 나타낸다. 영상 데이터(310)의 최대 심도는 2이므로, 영상 데이터(310)의 부호화 단위(315)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 심도가 증가함에 따라 장축 크기가 32, 16인 서브 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. The maximum depth indicates the total number of layers in the hierarchical encoding unit. Since the maximum depth of the image data 310 is 2, the coding unit 315 of the image data 310 is divided into sub-coding units 315 having a major axis size of 32 and 16 as the depth increases, .

반면, 영상 데이터(330)의 최대 심도는 2이므로, 영상 데이터(330)의 부호화 단위(335)는 장축 크기가 16인 최대 부호화 단위들로부터, 심도가 증가함에 따라 장축 크기가 8, 4인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. On the other hand, since the maximum depth of the image data 330 is 2, the encoding unit 335 of the image data 330 is encoded from the maximum encoding units having the major axis size of 16 to the encoding units having the major axis size of 8 and 4 Units.

영상 데이터(320)의 최대 심도는 4이므로, 비디오 데이터(320)의 부호화 단위(325)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 심도가 증가함에 따라 장축 크기가 32, 16, 8, 4인 서브 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 심도가 증가할수록 더 작은 서브 부호화 단위에 기초해 영상을 부호화하므로 보다 세밀한 장면을 포함하고 있는 영상을 부호화하는데 적합해진다.Since the maximum depth of the video data 320 is 4, the encoding unit 325 of the video data 320 has a length of 32, 16, 8, and 4 as the depth increases, Sub-encoding units. As the depth increases, the image is encoded based on a smaller sub-encoding unit, which makes it suitable for encoding an image including a finer scene.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부를 도시한다.FIG. 4 illustrates an image encoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.

인트라 예측부(410)는 현재 프레임(405) 중 인트라 모드의 예측 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 인터 모드의 예측 단위에 대해 현재 프레임(405) 및 참조 프레임(495)을 이용해 인터 예측 및 움직임 보상을 수행한다.The intra prediction unit 410 performs intra prediction on a prediction unit of the intra mode of the current frame 405 and the motion estimation unit 420 and the motion compensation unit 425 perform intra prediction on the prediction unit of the intra mode, 405 and a reference frame 495. The inter-prediction and the motion compensation are performed using the reference frame 495 and inter-prediction.

인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 예측 단위에 기초해 레지듀얼 값들이 생성되고, 생성된 레지듀얼 값들은 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. The residual values are generated based on the prediction unit output from the intra prediction unit 410, the motion estimation unit 420 and the motion compensation unit 425, and the generated residual values are output to the conversion unit 430 and the quantization unit 440) and output as quantized transform coefficients.

양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 역변환부(470)를 통해 다시 레지듀얼 값으로 복원되고, 복원된 레지듀얼 값들은 디블로킹부(480) 및 루프 필터링부(490)를 거쳐 후처리되어 참조 프레임(495)으로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(450)를 거쳐 비트스트림(455)으로 출력될 수 있다.The quantized transform coefficients are restored to a residual value through an inverse quantization unit 460 and an inverse transform unit 470. The reconstructed residual values are passed through a deblocking unit 480 and a loop filtering unit 490, And output to the reference frame 495. The quantized transform coefficient may be output to the bitstream 455 via the entropy encoding unit 450.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법에 따라 부호화하기 위해, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420), 움직임 보상부(425), 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 역변환부(470), 디블로킹부(480) 및 루프 필터링부(490)는 모두 최대 부호화 단위, 심도에 따른 서브 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위에 기초해 영상 부호화 과정들을 처리한다. In order to perform encoding according to the image encoding method according to an embodiment of the present invention, an intra prediction unit 410, a motion estimation unit 420, a motion compensation unit 425, The quantization unit 440, the entropy encoding unit 450, the inverse quantization unit 460, the inverse transform unit 470, the deblocking unit 480 and the loop filtering unit 490 all have the maximum encoding unit, The prediction unit, and the conversion unit according to the sub-encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부를 도시한다.FIG. 5 illustrates an image decoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.

비트스트림(505)이 파싱부(510)를 거쳐 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화 정보가 파싱된다. 부호화된 영상 데이터는 엔트로피 복호화부(520) 및 역양자화부(530)를 거쳐 역양자화된 데이터로 출력되고, 역변환부(540)를 거쳐 레지듀얼 값들로 복원된다. 레지듀얼 값들은 인트라 예측부(550)의 인트라 예측의 결과 또는 움직임 보상부(560)의 움직임 보상 결과와 가산되어 부호화 단위 별로 복원된다. 복원된 부호화 단위는 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(580)를 거쳐 다음 부호화 단위 또는 다음 프레임의 예측에 이용된다. The bitstream 505 passes through the parser 510 and the encoded image data to be decoded and the encoding information necessary for decoding are parsed. The encoded image data is outputted as inverse-quantized data through the entropy decoding unit 520 and the inverse quantization unit 530, and is restored to the residual values through the inverse transform unit 540. [ The residual values are added to the intraprediction result of the intraprediction unit 550 or the motion compensation result of the motion compensation unit 560, and restored for each encoding unit. The restored encoding unit is used for predicting the next encoding unit or the next frame through the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법에 따라 복호화하기 위해 영상 복호화부(400)의 구성 요소들인 파싱부(510), 엔트로피 복호화부(520), 역양자화부(530), 역변환부(540), 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560), 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(580)가 모두 최대 부호화 단위, 심도에 따른 서브 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위에 기초해 영상 복호화 과정들을 처리한다. A parsing unit 510, an entropy decoding unit 520, an inverse quantization unit 530, and an inverse transform unit 540, which are components of the image decoding unit 400 for decoding according to the image decoding method according to an embodiment of the present invention, The intraprediction unit 550, the motion compensation unit 560, the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580 are all based on the maximum encoding unit, the depth-dependent sub-encoding unit, the prediction unit, And processes the image decoding processes.

특히, 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560)는 최대 부호화 단위 및 심도를 고려하여 서브 부호화 단위 내의 예측 단위 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(540)는 변환 단위의 크기를 고려하여 역변환을 수행한다.In particular, the intra prediction unit 550 and the motion compensation unit 560 determine a prediction unit and a prediction mode in the sub-coding unit in consideration of the maximum coding unit and the depth, and the inverse transform unit 540 takes the size of the conversion unit into consideration Performs inverse transform.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위, 서브 부호화 단위 및 예측 단위를 도시한다.FIG. 6 illustrates a maximum encoding unit, a sub-encoding unit, and a prediction unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100) 및 영상 복호화 장치(200)는 영상 특성을 고려하여 부호화, 복호화를 수행하기 위해 계층적인 부호화 단위를 이용한다. 최대 부호화 단위 및 최대 심도는 영상의 특성에 따라 적응적으로 설정되거나, 사용자의 요구에 따라 다양하게 설정될 수 있다. The image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus 200 according to an embodiment of the present invention use a hierarchical encoding unit to perform encoding and decoding in consideration of image characteristics. The maximum encoding unit and the maximum depth may be adaptively set according to the characteristics of the image, or may be variously set according to the demand of the user.

본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)는 최대 부호화 단위(610)의 높이 및 너비가 64이며, 최대 심도가 4인 경우를 도시한다. 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라서 심도가 증가하고, 심도의 증가에 따라 서브 부호화 단위(620 내지 650)의 너비 및 높이가 축소된다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 최대 부호화 단위(610) 및 서브 부호화 단위(620 내지 650)의 예측 단위가 도시되어 있다.The hierarchical structure 600 of the encoding unit according to an embodiment of the present invention shows a case where the height and the width of the maximum encoding unit 610 are 64 and the maximum depth is 4. The depth increases along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the encoding unit and the width and height of the sub-encoding units 620 to 650 are reduced as the depth increases. Prediction units of the maximum encoding unit 610 and the sub-encoding units 620 to 650 are shown along the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the encoding units.

최대 부호화 단위(610)는 심도가 0이며, 부호화 단위의 크기, 즉 너비 및 높이가 64x64이다. 세로축을 따라 심도가 증가하며, 크기 32x32인 심도 1의 서브 부호화 단위(620), 크기 16x16인 심도 2의 서브 부호화 단위(630), 크기 8x8인 심도 3의 서브 부호화 단위(640), 크기 4x4인 심도 4의 서브 부호화 단위(650)가 존재한다. 크기 4x4인 심도 4의 서브 부호화 단위(650)는 최소 부호화 단위이다.The maximum encoding unit 610 has a depth of 0, and the size of the encoding unit, i.e., the width and the height, is 64x64. A sub-encoding unit 620 having a depth 1 of 32x32 and a sub-encoding unit 630 having a depth 16x16 having a depth of 16x16, a sub-encoding unit 640 having a depth of 3x8 having a size 8x8, There is a sub-encoding unit 650 of depth 4. A sub-encoding unit 650 of depth 4 with a size of 4x4 is the minimum encoding unit.

도 6을 참조하면, 각각의 심도별로 가로축을 따라 예측 단위의 예시들이 도시되어 있다. 즉, 심도 0의 최대 부호화 단위(610)의 예측 단위는, 크기 64x64의 부호화 단위(610)와 동일하거나 작은 크기인 크기 64x64의 예측 단위(610), 크기 64x32의 예측 단위(612), 크기 32x64의 예측 단위(614), 크기 32x32의 예측 단위(616)일 수 있다. Referring to FIG. 6, examples of prediction units along the horizontal axis are shown for each depth. That is, the prediction unit of the maximum coding unit 610 of depth 0 is a prediction unit 610 of size 64x64, a prediction unit 612 of size 64x32, and size 32x64, which are the same or smaller than the coding unit 610 of size 64x64, A prediction unit 614 of size 32x32, and a prediction unit 616 of size 32x32.

심도 1의 크기 32x32의 부호화 단위(620)의 예측 단위는, 크기 32x32의 부호화 단위(620)와 동일하거나 작은 크기인 크기 32x32의 예측 단위(620), 크기 32x16의 예측 단위(622), 크기 16x32의 예측 단위(624), 크기 16x16의 예측 단위(626)일 수 있다. The prediction unit of the 32x32 coding unit 620 having the depth 1 has the prediction unit 620 of the size 32x32 which is equal to or smaller than the coding unit 620 of the size 32x32, the prediction unit 622 of the size 32x16, A prediction unit 624 of size 16x16, and a prediction unit 626 of size 16x16.

심도 2의 크기 16x16의 부호화 단위(630)의 예측 단위는, 크기 16x16의 부호화 단위(630)와 동일하거나 작은 크기인 크기 16x16의 예측 단위(630), 크기 16x8의 예측 단위(632), 크기 8x16의 예측 단위(634), 크기 8x8의 예측 단위(636)일 수 있다. The prediction unit of the 16x16 encoding unit 630 of depth 2 has a prediction unit 630 of 16x16 size, a prediction unit 632 of size 16x8, and a size of 8x16, which are the same or smaller than the encoding unit 630 of size 16x16. A prediction unit 634 of size 8x8, and a prediction unit 636 of size 8x8.

심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)의 예측 단위는, 크기 8x8의 부호화 단위(640)와 동일하거나 작은 크기인 크기 8x8의 예측 단위(640), 크기 8x4의 예측 단위(642), 크기 4x8의 예측 단위(644), 크기 4x4의 예측 단위(646)일 수 있다. The prediction unit of the 8x8 encoding unit 640 of depth 3 has a prediction unit 640 of size 8x8, a prediction unit 642 of size 8x4, and a size of 4x8, which are the same or smaller than the encoding unit 640 of size 8x8. A prediction unit 644 of size 4x4, and a prediction unit 646 of size 4x4.

마지막으로, 심도 4의 크기 4x4의 부호화 단위(650)는 최대 심도의 부호화 단위이고, 예측 단위는 크기 4x4의 예측 단위(650)이다. 그러나, 최대 심도의 부호화 단위라고 하여 반드시 부호화 단위와 예측 단위의 크기가 동일할 필요는 없으며, 다른 부호화 단위(610 내지 650)와 마찬가지로 부호화 단위보다 작은 크기의 예측 단위로 분할하여 예측을 수행할 수도 있다.Finally, a coding unit 650 with a depth 4 of size 4x4 is a coding unit with a maximum depth, and a prediction unit is a prediction unit 650 with a size 4x4. However, the encoding unit of the maximum depth does not necessarily have to be the same size as the encoding unit and the prediction unit, and the prediction unit may be divided into prediction units smaller than the encoding unit similarly to the other encoding units 610 to 650 have.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위를 도시한다.7 shows an encoding unit and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100) 및 영상 복호화 장치(200)는, 최대 부호화 단위 그대로 부호화하거나, 최대 부호화 단위 보다 작거나 같은 서브 부호화 단위로 최대 부호화 단위를 분할하여 부호화한다. 부호화 과정 중 변환을 위한 변환 단위의 크기도 부호화 단위 및 예측 단위와 무관하게 가장 높은 압축률을 위한 크기로 선택될 수 있다. 예를 들어, 현재 부호화 단위(710)가 64x64 크기일 때, 32x32 크기의 변환 단위(720)를 이용하여 변환이 수행될 수 도 있다.The image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus 200 according to an embodiment of the present invention encode the maximum encoding unit as a unit or encode the maximum encoding unit in units of sub encoding units smaller than or equal to the maximum encoding unit. The size of the conversion unit for the conversion during the encoding process can be selected as the size for the highest compression ratio regardless of the encoding unit and the prediction unit. For example, when the current encoding unit 710 is 64x64, the conversion may be performed using the 32x32 conversion unit 720. [

도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 분할 형태를 도시한다.FIGS. 8A and 8B show a division form of an encoding unit, a prediction unit, and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위 및 예측 단위를 도시한다. 8A shows an encoding unit and a prediction unit according to an embodiment of the present invention.

도 8a의 좌측은 최대 부호화 단위(810)를 부호화하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)가 선택한 분할 형태를 도시한다. 영상 부호화 장치(100)는 다양한 형태로 최대 부호화 단위(810)를 분할하고, 부호화한 다음 다양한 분할 형태의 부호화 결과를 R-D 코스트에 기초해 비교하여 최적의 분할 형태를 선택한다. 최대 부호화 단위(810)를 그대로 부호화하는 것이 최적일 경우에는 도 8a 및 8b와 같이 최대 부호화 단위(810)를 분할하지 않고 최대 부호화 단위(800)를 부호화할 수도 있다. The left side of FIG. 8A shows a division type selected by the image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention to encode the maximum encoding unit 810. The image encoding apparatus 100 divides the maximum encoding unit 810 into various types, encodes the encoded image, and then selects an optimal division type by comparing the encoding results of various division types based on the R-D cost. When it is optimal to directly encode the maximum encoding unit 810, the maximum encoding unit 800 may be encoded without dividing the maximum encoding unit 810 as shown in FIGS. 8A and 8B.

도 8a의 좌측을 참조하면, 심도 0인 최대 부호화 단위(810)를 심도 1 이상의 서브 부호화 단위로 분할하여 부호화한다. 최대 부호화 단위(810)를 네 개의 심도 1의 서브 부호화 단위로 분할한 다음, 전부 또는 일부의 심도 1의 서브 부호화 단위를 다시 심도 2의 서브 부호화 단위로 분할한다.Referring to the left side of FIG. 8A, a maximum encoding unit 810 having a depth of 0 is divided into sub-encoding units having a depth of 1 or more and encoded. The maximum encoding unit 810 is divided into sub-encoding units of four depths 1, and then all or a part of the sub-encoding units of depth 1 are divided into sub-encoding units of depth 2 again.

심도 1의 서브 부호화 단위 중 우측 상부에 외치한 서브 부호화 단위 및 좌측 하부에 위치한 서브 부호화 단위가 심도 2 이상의 서브 부호화 단위로 분할되었다. 심도 2 이상의 서브 부호화 단위 중 일부는 다시 심도 3 이상의 서브 부호화 단위로 분할될 수 있다.Among the sub-coding units of depth 1, sub-coding units coded at the upper right and sub-coding units located at the lower left are divided into sub-coding units of depth 2 or more. Some of the sub-encoding units having depths of 2 or more may be further divided into sub-encoding units having depths of 3 or more.

도 8b의 우측은 최대 부호화 단위(810)에 대한 예측 단위의 분할 형태를 도시한다. The right side of FIG. 8B shows the division type of the prediction unit for the maximum coding unit 810.

도 8a의 우측을 참조하면, 최대 부호화 단위에 대한 예측 단위(860)는 최대 부호화 단위(810)와 상이하게 분할될 수 있다. 다시 말해, 서브 부호화 단위들 각각에 대한 예측 단위는 서브 부호화 단위보다 작을 수 있다. Referring to the right side of FIG. 8A, the prediction unit 860 for the maximum coding unit can be divided into the maximum coding unit 810 and the prediction unit 860 for the maximum coding unit. In other words, the prediction unit for each of the sub-encoding units may be smaller than the sub-encoding unit.

예를 들어, 심도 1의 서브 부호화 단위 중 우측 하부에 외치한 서브 부호화 단위(854)에 대한 예측 단위는 서브 부호화 단위(854)보다 작을 수 있다. 심도 2의 서브 부호화 단위들(814, 816, 818, 828, 850, 852) 중 일부 서브 부호화 단위(815, 816, 850, 852)에 대한 예측 단위는 서브 부호화 단위보다 작을 수 있다. For example, a prediction unit for a sub-coding unit 854 coded right below the sub-coding unit at depth 1 may be smaller than the sub-coding unit 854. The prediction unit for some of the sub-encoding units 815, 816, 850, and 852 among the sub-encoding units 814, 816, 818, 828, 850, and 852 at the depth 2 may be smaller than the sub-

또한, 심도 3의 서브 부호화 단위(822, 832, 848)에 대한 예측 단위는 서브 부호화 단위보다 작을 수 있다. 예측 단위는 각각의 서브 부호화 단위를 높이 또는 너비 방향으로 반분한 형태일 수도 있고, 높이 및 너비 방향으로 4분한 형태일 수도 있다.In addition, the prediction unit for the sub-coding units 822, 832, and 848 of depth 3 may be smaller than the sub-coding unit. The prediction unit may be a form in which each sub-coding unit is halved in the height or width direction, or may be divided into four in height and width directions.

도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 단위 및 변환 단위를 도시한다. FIG. 8B shows a prediction unit and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.

도 8b의 좌측은 도 8a의 우측에 도시된 최대 부호화 단위(810)에 대한 예측 단위의 분할 형태를 도시하고, 도 8b의 우측은 최대 부호화 단위(810)의 변환 단위의 분할 형태를 도시한다. The left side of FIG. 8B shows the division form of the prediction unit for the maximum coding unit 810 shown on the right side of FIG. 8A, and the right side of FIG. 8B shows the division form of the conversion unit of the maximum coding unit 810.

도 8b의 우측을 참조하면, 변환 단위(870)의 분할 형태는 예측 단위(860)와 상이하게 설정될 수 있다. Referring to the right side of FIG. 8B, the division type of the conversion unit 870 may be set differently from the prediction unit 860. [

예를 들어, 심도 1의 부호화 단위(854)에 대한 예측 단위가 높이를 반분한 형태로 선택되더라도, 변환 단위는 심도 1의 부호화 단위(854)의 크기와 동일한 크기로 선택될 수 있다. 마찬가지로, 심도 2의 부호화 단위(814, 850)에 대한 예측 단위가 심도 2의 부호화 단위(814, 850)의 높이를 반분한 형태로 선택되더라도 변환 단위는 심도 2의 부호화 단위(814, 850)의 원래 크기와 동일한 크기로 선택될 수 있다. For example, even if the prediction unit for the depth 1 encoding unit 854 is selected to be half the height, the conversion unit may be selected to be the same size as the depth unit 854 encoding unit. Likewise, even if the prediction unit for the depth 2 coding units 814 and 850 is selected in such a manner that the height of the depth level 2 coding units 814 and 850 is halved, the level of the level 2 coding units 814 and 850 It can be selected to be the same size as the original size.

예측 단위보다 더 작은 크기로 변환 단위가 선택될 수도 있다. 예를 들어, 심도 2의 부호화 단위(852)에 대한 예측 단위가 너비를 반분한 형태로 선택된 경우에 변환 단위는 예측 단위보다 더 작은 크기인 높이 및 너비를 반분한 형태로 선택될 수 있다.The conversion unit may be selected to be smaller than the prediction unit. For example, if the prediction unit for depth 2 coding unit 852 is chosen to be half the width, the conversion unit may be selected to be half the width and height, which is a smaller size than the prediction unit.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다. 도 9의 영상 부호화 장치(900)는 도 1의 영상 부호화 장치(100) 및 도 4의 영상 부호화 장치(400)에 포함되어 인터 예측에 기초해 현재 블록을 부호화하는 장치일 수 있다.9 illustrates an image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention. 9 may be an apparatus included in the image encoding apparatus 100 of FIG. 1 and the image encoding apparatus 400 of FIG. 4 to encode the current block based on inter prediction.

도 9를 참조하면, 영상 부호화 장치(900)는 움직임벡터결정부(910) 및 부호화부(920)를 포함한다. Referring to FIG. 9, the image encoding apparatus 900 includes a motion vector determination unit 910 and an encoding unit 920.

일부 부호화 모드는 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 결정된 움직임 벡터에 기초해 현재 블록을 부호화한다. 직접예측 모드(direct prediction mode)와 스킵 모드(skip mode)가 이러한 모드들의 예시들이다. 직접예측 모드와 스킵 모드는 모두 현재 블록의 움직임 벡터가 이전에 부호화된 정보에 기초해 결정되기 때문에 현재 블록에 대한 정보로서 움직임 벡터를 별도로 부호화하지 않는 부호화 모드들이다. Some coding modes determine a motion vector of a current block based on a motion vector of at least one block encoded before the current block, and encode the current block based on the determined motion vector. Direct prediction mode and skip mode are examples of these modes. Both the direct prediction mode and the skip mode are coding modes in which the motion vector of the current block is determined based on the previously encoded information, and thus the motion vector is not separately encoded as information on the current block.

다만, 직접예측 모드는 현재 블록에서 움직임 벡터에 따라 생성된 예측 블록을 감산하여 생성된 레지듀얼 블록을 픽셀 값에 대한 정보로서 부호화함에 반해, 스킵 모드는 예측 블록이 현재 블록과 동일한 것으로 간주하여 스킵 모드로 부호화되었음을 나타내는 플래그 정보만 픽셀 값에 대한 정보로서 부호화하는 것이 상이하다.However, in the direct prediction mode, a residual block generated by subtracting a prediction block generated according to a motion vector in a current block is encoded as information on a pixel value. In the skip mode, a prediction block is regarded as the same as a current block, Mode is encoded as the information on the pixel value.

직접예측 모드와 스킵 모드는 모두 인터 예측에 기초한 부호화임에도 불구하고, 움직임 벡터를 별도로 부호화하지 않으므로, 압축률 향상에 크게 영향을 미친다. 그런데, 이러한 직접예측 모드 및 스킵 모드는 특정 예측 방향의 예측만 수행하여 현재 블록을 부호화하기 때문에 발생 확률이 낮고, 예측이 부정확할 가능성이 높다는 단점이 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(900)는 양방향 예측 픽처에 포함된 현재 블록을 직접예측 모드 또는 스킵 모드로 부호화할 때, 다양한 예측 방향으로 예측하여 부호화하는 바, 이하 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Although both the direct prediction mode and the skip mode are encoding based on inter prediction, the motion vector is not separately encoded, and therefore, the compression rate greatly increases. However, the direct prediction mode and the skip mode have a disadvantage in that the probability of occurrence is low and the prediction is inaccurate because the current block is encoded by only performing prediction in a specific prediction direction. Accordingly, when encoding a current block included in a bidirectional predictive picture in a direct prediction mode or a skip mode, the image encoding apparatus 900 predicts and encodes the current block in various prediction directions, Will be described in detail with reference to FIG.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 예측 픽처에 포함된 블록을 예측하는 방법을 도시한다. FIG. 10 illustrates a method of predicting a block included in a bidirectional predictive picture according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 양방향 예측 픽처인 현재 픽처(1000)에 포함된 현재 블록(1010)을 부호화할 때에 현재 블록은 현재 픽처 이전 시간의 픽처(1020) 및 현재 픽처 이후 시간의 픽처(1030) 중 적어도 하나를 참조하여 예측 부호화된다. 이전 시간의 픽처(1020) 및 이후 시간의 픽처(1030) 중 적어도 하나에서 현재 블록(1010)에 대응되는 적어도 하나의 블록(1022 및 1032)을 검색하고, 검색된 블록에 기초해 현재 블록을 예측 부호화한다. 10, when coding the current block 1010 included in the current picture 1000 as a bidirectional predictive picture, the current block is the picture 1020 of the current picture preceding the current picture and the picture 1030 of the current picture And is predictively coded with reference to at least one. At least one block 1022 and 1032 corresponding to the current block 1010 is searched in at least one of the picture 1020 of the previous time and the picture 1030 of the future time and the current block is predictively coded do.

다시 말해, 현재 픽처(1000)로부터 이전 픽처(1020)로의 방향을 제1 방향(즉, L0 방향)이라할 때, 현재 블록(1010)은 제1 방향의 픽처에서 검색된 대응 블록(1022)에 기초해 예측될 수 있다. (이하 '제1 방향 예측'이라 한다.) 마찬가지로, 현재 픽처(1000)로부터 이후 픽처(1030)로의 방향을 제2 방향(즉, L1 방향)이라할 때, 현재 블록(1010)은 제2 방향의 픽처에서 검색된 대응 블록(1032)에 기초해 예측될 수 있다. (이하, '제2 방향 예측'이라 한다.) 또한, 현재 블록(1010)은 제1 방향 예측 및 제2 방향 예측 모두 즉, 양방향 예측에 기초해 예측될 수도 있다.In other words, when the direction from the current picture 1000 to the previous picture 1020 is the first direction (i.e., the L0 direction), the current block 1010 is based on the corresponding block 1022 retrieved from the picture in the first direction Can be predicted. Similarly, assuming that the direction from the current picture 1000 to the next picture 1030 is the second direction (i.e., the L1 direction), the current block 1010 is arranged in the second direction May be predicted based on the corresponding block 1032 searched in the picture of FIG. (Hereinafter, referred to as 'second direction prediction'.) In addition, the current block 1010 may be predicted based on both the first direction prediction and the second direction prediction, that is, bidirectional prediction.

그런데, 종래 기술에 따른 직접예측 모드는 현재 블록(1010)에 대해 양방향 예측을 수행하는 경우에만 적용될 수 있다. 다시 말해, 제1 방향 예측만을 수행하여 현재 블록이 예측 부호화되는 경우에는 직접예측 모드에 따라 부호화할 수 없으며, 제2 방향 예측만을 수행하여 현재 블록이 예측 부호화되는 경우에도 직접예측 모드에 따라 부호화할 수 없다. 종래 기술에 따른 스킵 모드도 마찬가지이다. 종래 기술에 따른 스킵 모드에 따르면, 현재 블록(1010)에 인접한 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 의해 결정된 현재 블록(1010)의 움직임 벡터는 제1 방향의 움직임 벡터(mv_L0)이어야 하며, 제1 방향 예측에 기초해 생성된 예측 블록을 현재 블록(1010)과 동일한 것으로 간주하여 스킵 모드로 부호화되었음을 나타내는 플래그 정보를 부호화한다.However, the direct prediction mode according to the prior art can be applied only when bi-directional prediction is performed on the current block 1010. [ In other words, when only the first direction prediction is performed and the current block is predictively coded, it can not be coded according to the direct prediction mode. Even when the current block is predictively coded by performing only the second direction prediction, I can not. The same is true of the skip mode according to the prior art. According to the skip mode according to the related art, the motion vector of the current block 1010 determined by the motion vector of the previously encoded block adjacent to the current block 1010 should be the motion vector mv_L0 in the first direction, The prediction block generated based on the direction prediction is regarded as the same as the current block 1010 and the flag information indicating that the prediction block is coded in the skip mode is encoded.

요컨대, 종래 기술에 따르면, 양방향 예측 픽처에 포함된 블록에 대해 수행될 수 있는 예측은 제1 방향 예측, 제2 방향 예측 및 양방향 예측임에도 불구하고, 직접예측 모드 및 스킵 모드는 특정 방향으로 예측을 수행하는 경우에만 적용될 수 있으므로, 압축률에 큰 영향을 미치는 직접예측 모드 및 스킵 모드가 제한적으로 적용되는 단점이 있다. In other words, according to the prior art, the predictions that can be performed on the blocks included in the bidirectional predictive picture are the first direction prediction, the second direction prediction, and the bidirectional prediction, The direct prediction mode and the skip mode, which greatly affect the compression rate, are limitedly applied.

이러한 단점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 영상 부호화 장치(900)는 현재 블록(1010)의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 정보에 기초해 결정하여, 움직임 벡터는 부호화하지 않으면서, 예측은 모든 방향에 대해 수행할 수 있는 영상 부호화 방법에 따라 부호화를 수행한다. In order to solve such a disadvantage, the image encoding apparatus 900 according to the present invention determines a motion vector of the current block 1010 based on previously encoded information, and does not encode a motion vector, In accordance with a video encoding method that can be performed on the video encoding method.

움직임벡터결정부(910)는 제1 방향 예측, 제2 방향 예측 및 양방향 예측을 수행하기 위해 현재 블록(1010)의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정한다. 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터는 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정한다.The motion vector determination unit 910 determines a first direction motion vector and a second direction motion vector of the current block 1010 to perform a first direction prediction, a second direction prediction, and a bidirectional prediction. The first direction motion vector and the second direction motion vector are determined based on a motion vector of at least one block encoded before the current block.

제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터는 종래 기술에 따른 움직임 벡터 결정 방법에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록(1010)을 직접예측 모드 즉, 움직임 벡터에 대한 정보를 부호화하지 않고, 레지듀얼 블록에 대한 정보만 부호화하는 모드에 따라 부호화하는 경우에는 H.264/AVC 직접예측 모드의 움직임 벡터를 결정하는 방법에 따라 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 현재 블록(1010)을 스킵 모드 즉, 움직임 벡터에 대한 정보 및 레지듀얼 블록에 대한 정보를 모두 부호화하지 않는 모드에 따라 부호화하는 경우에는 H.264/AVC 스킵 모드의 움직임 벡터를 결정하는 방법에 따라 움직임 벡터를 결정할 수 있다.The first direction motion vector and the second direction motion vector may be determined according to a motion vector determination method according to the related art. For example, in the case where the current block 1010 is coded according to the mode for coding only the residual block without coding the direct prediction mode, that is, the motion vector information, the H.264 / AVC direct prediction mode A motion vector can be determined according to a method of determining a motion vector. In the case where the current block 1010 is coded according to a skip mode, that is, a mode in which information on a motion vector and information on a residual block are not all encoded, according to a method of determining a motion vector in the H.264 / AVC skip mode The motion vector can be determined.

H.264/AVC 직접예측 모드에는 시간 직접예측 모드와 공간 직접예측 모드가 있다. 따라서, H.264/AVC의 시간 직접예측 모드에서 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 방법 및 공간 직접 예측 모드에서 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 방법이 움직임벡터결정부(910)가 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정하는데 이용될 수 있다. 도 11a 및 11b를 참조하여 상세히 설명한다.The H.264 / AVC direct prediction mode has a temporal direct prediction mode and a spatial direct prediction mode. Accordingly, a method of determining the motion vector of the current block in the temporal direct prediction mode of H.264 / AVC and a method of determining the motion vector of the current block in the spatial direct prediction mode, Vector and a second direction motion vector. Will be described in detail with reference to Figs. 11A and 11B.

도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다. 11A illustrates a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to an embodiment of the present invention.

도 11a를 참조하면, 현재 블록(1010)을 시간 직접예측 모드로 부호화하는 경우에는 현재 픽처(1110)의 현재 블록(1010)의 움직임 벡터는 시간적으로 후행하는 픽처(1114)의 동일한 위치(colocated)의 블록(1120)의 움직임 벡터를 이용해 생성될 수 있다. 11A, when the current block 1010 is coded in the temporal direct prediction mode, the motion vector of the current block 1010 of the current picture 1110 is colocated in the temporally following picture 1114, May be generated using the motion vector of block 1120 of FIG.

다시 말해, 시간적으로 후행하는 픽처(1114)를 앵커(anchor) 픽처라 할 때, 앵커 픽처(1114)에서 현재 블록의 동일한 위치의 블록(1120)의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 동일한 위치의 블록(1120)의 움직임 벡터를 현재 픽처(1110)와 선행 픽처(1112) 사이의 시간 거리(temporal distance) 및 앵커 픽처(1114)와 선행 픽처(1112) 사이의 시간 거리에 기초해 블록(1120)의 움직임 벡터를 스케일링(scaling)하여 현재 블록(1010)의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정할 수 있다.In other words, when a temporally following picture 1114 is an anchor picture, an anchor picture 1114 moves in the first direction of the current block based on the motion vector of the block 1120 at the same position of the current block in the anchor picture 1114 Vector and a second direction motion vector. The motion vector of the block 1120 at the same position is calculated based on the temporal distance between the current picture 1110 and the preceding picture 1112 and the time distance between the anchor picture 1114 and the preceding picture 1112, The motion vector of the current block 1010 may be scaled to determine a first direction motion vector and a second direction motion vector of the current block 1010. [

예를 들어, 현재 블록(1010)과 동일한 위치의 블록(1120)의 움직임 벡터 mv_colA가 현재 픽처(1010) 이전 시간의 픽처(1112)의 검색된 블록(1122)에 대해 생성되면, 현재 블록(1110)의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터인 mv_L0A 및 mv_L1A는 다음과 같이 생성될 수 있다. For example, if the motion vector mv_colA of the block 1120 at the same position as the current block 1010 is generated for the retrieved block 1122 of the picture 1112 at the previous time of the current picture 1010, Mv_L0A and mv_L1A, which are the first and second motion vectors, may be generated as follows.

mv_L0A = (t1/t2) * mv_colAmv_L0A = (t1 / t2) * mv_colA

mv_L1A = mv_L0A - mv_colAmv_L1A = mv_L0A - mv_colA

여기서, mv_L0A는 현재 블록(1010)의 제1 방향 움직임 벡터를 의미하고, mv_L1A는 현재 블록(1010)의 제2 방향 움직임 벡터를 의미한다.Here, mv_L0A denotes a first direction motion vector of the current block 1010, and mv_L1A denotes a second direction motion vector of the current block 1010. [

도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다.11B illustrates a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to an embodiment of the present invention.

도 11b를 참조하면, 현재 블록(1010)의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터는 현재 블록(1100)에 인접한 블록들(1130 내지 1134)의 움직임 벡터인 mv_A, mv_B 및 mv_C에 기초해 결정될 수 있다. 현재 블록(1010)의 좌측, 상부 및 우측 상부에 위치한 블록들의 움직임 벡터에 기초해 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정한다. 11B, the first direction motion vector and the second direction motion vector of the current block 1010 are calculated based on the motion vectors mv_A, mv_B, and mv_C of the blocks 1130 to 1134 adjacent to the current block 1100 Can be determined. The first direction motion vector and the second direction motion vector are determined based on the motion vectors of the blocks located at the left, upper, and upper right of the current block 1010. [

현재 블록을 공간 직접예측 모드로 부호화하는 경우에는 mv_A, mv_B 및 mv_C 중 제1 방향의 움직임 벡터들의 중앙값을 현재 블록(1010)의 제1 방향 움직임 벡터로 결정하고, mv_A, mv_B 및 mv_C 중 제2 방향의 움직임 벡터들의 중앙값(median)을 현재 블록(1010)의 제2 방향 움직임 벡터로 결정한다. 제1 방향 움직임 벡터를 결정할 때, mv_A, mv_B 및 mv_C 중 제2 방향인 움직임 벡터는 '0'으로 설정하여 중앙값을 계산하고, 제2 방향 움직임 벡터를 결정할 때, mv_A, mv_B 및 mv_C 중 제1 방향인 움직임 벡터는 '0'으로 설정하고, 중앙값을 계산한다.When the current block is coded in the spatial direct prediction mode, the median of the motion vectors in the first direction among mv_A, mv_B, and mv_C is determined as the first direction motion vector of the current block 1010, and the second one of mv_A, mv_B, And determines a median of the motion vectors of the current block 1010 as a second direction motion vector of the current block 1010. [ When determining the first direction motion vector, a motion vector, which is a second direction of mv_A, mv_B and mv_C, is set to '0' to calculate a median value, and when determining the second direction motion vector, the first one of mv_A, mv_B, and mv_C Direction is set to '0', and a median value is calculated.

mv_A, mv_B 및 mv_C에 따른 제1 방향 참조 번호 중 제일 작은 번호에 대응되는 픽처를 제1 방향 참조 픽처로 결정하고, mv_A, mv_B 및 mv_C에 따른 제2 방향 참조 번호 중 제일 작은 번호에 대응되는 픽처를 제2 방향 참조 픽처로 결정한다.mv_A, mv_B, and mv_C as the first direction reference picture, and determines a picture corresponding to the smallest number among the second direction reference numbers according to mv_A, mv_B, and mv_C As a second direction reference picture.

현재 블록(1010)을 스킵 모드로 부호화하는 경우에는 도 11b에 도시된 바와 같이 현재 블록(1010)에 인접한 블록들(1130 내지 1134)의 움직임 벡터 mv_A, mv_B 및 mv_C 중에서 제1 방향 움직임 벡터들의 중앙값을 현재 블록의 움직임 벡터로 결정할 수 있다. When the current block 1010 is coded in the skip mode, as shown in FIG. 11B, the motion vector mv_A, mv_B, and mv_C of the blocks 1130 to 1134 adjacent to the current block 1010, As a motion vector of the current block.

도 11a 및 11b에 따라 영상 부호화 장치(900)가 움직임 벡터를 결정하고, 현재 블록을 부호화하면, 복호화하는 측에서는 도 11a 및 11b와 동일한 방법을 이용해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 복원할 수 있다. 다시 말해, 영상을 부호화하는 측과 복호화하는 측은 동일한 움직임 벡터 결정 방법을 암묵적(implicit)으로 공유하고, 공유된 움직임 벡터 결정 방법에 따라 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다.11A and 11B, the image encoding apparatus 900 determines a motion vector and encodes the current block. On the decoding side, the motion vector of the current block can be determined and restored using the same method as in FIGS. 11A and 11B . In other words, the image encoding side and the decoding side can implicitly share the same motion vector determination method, and can determine the motion vector of the current block according to the shared motion vector determination method.

그러나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 부호화하는 측이 현재 블록 이전에 부호화된 복수의 블록의 움직임 벡터에 기초해 복수의 움직임 벡터 후보를 생성하고, 생성된 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 특정하기 위한 정보를 명시적(explicit)으로 부호화하여 비스트스트림에 삽입하고, 복호화하는 측은 명시적으로 부호화되어 삽입된 정보에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 이하 도 12a 및 12d를 참조하여 상세히 설명한다.However, according to another embodiment of the present invention, the encoding side generates a plurality of motion vector candidates based on motion vectors of a plurality of blocks encoded before the current block, Explicitly encodes information for specifying a motion vector of the current block and inserts the information into the BST stream, and the decoding unit can explicitly determine the motion vector of the current block based on the encoded information. This will be described in detail with reference to FIGS. 12A and 12D.

도 12a 및 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다. 12A and 12B illustrate a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to another embodiment of the present invention.

도 12a를 참조하면, 움직임벡터결정부(910)는 현재 블록에 인접한 이전에 부호화된 블록들의 움직임 벡터에 기초해 복수의 움직임 벡터 후보를 생성할 수 있다. 현재 블록의 상부에 인접한 블록들 중 가장 좌측의 a0 블록, 좌측에 인접한 가장 상부의 b0 블록, 우측상부에 인접한 c 블록, 좌측상부에 인접한 d 블록 및 우측하부에 인접한 e 블록의 움직임 벡터가 복수의 움직임 벡터 후보일 수 있다.Referring to FIG. 12A, the motion vector determination unit 910 may generate a plurality of motion vector candidates based on motion vectors of previously encoded blocks adjacent to the current block. The motion vector of the leftmost a0 block, the uppermost block b0 adjacent to the left, the c block adjacent to the upper right, the d block adjacent to the upper left, and the e block adjacent to the lower right, among the blocks adjacent to the upper portion of the current block, May be a motion vector candidate.

a0 블록, b0 블록, c 블록 및 d 블록의 움직임 벡터 중 제1 방향의 움직임 벡터들 중 하나가 현재 블록의 제1 방향의 움직임 벡터로 결정되고, a0 블록, b0 블록, c 블록 및 d 블록의 움직임 벡터 중 제2 방향의 움직임 벡터들 중 하나가 현재 블록의 제2 방향의 움직임 벡터로 결정될 수 있다. 예를 들어, a0 블록, b0 블록, c 블록 및 d 블록의 움직임 벡터 중 a0 블록 및 b0 블록의 움직임 벡터가 제1 방향의 움직임 벡터들이라면, a0 블록의 움직임 벡터 및 b0 블록의 움직임 벡터 중 하나를 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터로 결정할 수 있고, 나머지 c 블록 및 d 블록의 움직임 벡터 중 하나를 현재 블록의 제2 방향 움직임 벡터로 결정할 수 있다.one of the motion vectors in the first direction among the motion vectors of the a0 block, the b0 block, the c block, and the d block is determined as a motion vector in the first direction of the current block, and the motion vectors of the a0 block, b0 block, c block, One of the motion vectors in the second direction among the motion vectors may be determined as a motion vector in the second direction of the current block. For example, if the motion vectors of the a0 block and the b0 block in the a1 block, b0 block, c block, and d block are motion vectors in the first direction, one of the motion vectors of the a0 block and the b0 block The first direction motion vector of the current block can be determined, and one of the motion vectors of the remaining c blocks and d blocks can be determined as the second direction motion vector of the current block.

복수의 움직임 벡터 후보 중 하나를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정하는 방법에는 제한이 없으나, 일반적으로 현재 블록을 보다 정확하게 예측할 수 있는 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 전술한 예에서, 제1 방향의 움직임 벡터인 a0 블록의 움직임 벡터 및 b0 블록의 움직임 벡터 중 a0 블록의 움직임 벡터에 따라 예측을 수행하였을 때, 현재 블록이 보다 더 정확하게 예측된다면, a0 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터로 결정할 수 있다. 각각의 움직임 벡터에 따라 예측한 결과 생성된 예측 블록을 현재 블록에서 감산하여 생성된 레지듀얼 블록의 SAD(sum of absolute difference)를 계산하고, SAD가 작은 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정할 수 있다.There is no limitation on a method of determining one of the plurality of motion vector candidates as a motion vector of the current block. However, in general, a motion vector capable of predicting the current block more accurately can be selected. In the above example, if prediction is performed according to the motion vector of the a0 block in the first direction and the motion vector of the a0 block in the motion vector of the b0 block, if the current block is more accurately predicted, The vector may be determined as the first direction motion vector of the current block. A sum of absolute difference (SAD) of a residual block generated by subtracting a prediction block generated as a result of prediction according to each motion vector from a current block, and determines a motion vector having a small SAD as a motion vector of the current block have.

도 12b를 참조하면, 현재 블록의 인접한 모든 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 후보로서 이용할 수 있다. 다시 말해, 상부에 인접한 블록들 중 가장 좌측의 a0 블록뿐만 아니라 상부에 인접한 모든 블록들의 움직임 벡터가 움직임 벡터 후보로서 이용될 수 있고, 좌측에 인접한 불록들 중 가장 상부의 b0 블록뿐만 아니라 좌측에 인접한 모든 블록들의 움직임 벡터가 움직임 벡터 후보로서 이용될 수 있다. Referring to FIG. 12B, motion vectors of all adjacent blocks in the current block can be used as motion vector candidates. In other words, not only the leftmost a0 block of the blocks adjacent to the upper side but also the motion vectors of all the blocks adjacent to the uppermost block can be used as the motion vector candidates. In addition to the block b0 at the uppermost block among the blocks adjacent to the left, A motion vector of all blocks can be used as a motion vector candidate.

도 12a와 관련하여 전술한 바와 같이 모든 블록의 움직임 벡터 후보에서 제1 방향의 움직임 벡터들 중 하나가 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터로서 결정되고, 제2 방향의 움직임 벡터들 중 하나가 현재 블록의 제2 방향 움직임 벡터로서 결정될 수 있다.One of the motion vectors in the first direction is determined as the first direction motion vector of the current block in the motion vector candidate of all the blocks as described above with reference to FIG. 12A, and one of the motion vectors in the second direction is determined as the current block As a second direction motion vector of < / RTI >

종합하면, 도 11a, 11b, 12a 및 12b에 따라 움직임벡터결정부(910)는 다음과 같이 다음과 같은 복수의 움직임 벡터 후보 중에서 하나를 현재 블록의 움직임 벡터로 결정할 수 있다.In sum, according to FIGS. 11A, 11B, 12A, and 12B, the motion vector determination unit 910 can determine one of the following motion vector candidates as a motion vector of the current block as follows.

C = {median(mv_a0, mv_b0, mv_c), mv_a0, mv_a1 ..., mv_aN, mv_b0, mv_b1, ... , mv_bN, mv_c, mv_d, mv_e, mv_L0A, mv_L1A} Mv_b1, ..., mv_bN, mv_c, mv_d, mv_e, mv_L0A, mv_L1A}, mv_a0, mv_a1, mv_a0, mv_b0, mv_b1,

mv_L0A 및 mv_L1A는 도 11a에 따른 움직임 벡터일 수 있으며, median(mv_a0, mv_b0, mv_c)은 도 11b에 따른 움직임 벡터일 수 있다. 나머지 움직임 벡터들은 도 12a 및 12b와 관련하여 전술하였다.mv_L0A and mv_L1A may be motion vectors according to FIG. 11A, and median (mv_a0, mv_b0, mv_c) may be motion vectors according to FIG. 11b. The remaining motion vectors have been described above with respect to FIGS. 12A and 12B.

C 집합에 포함된 제1 방향의 움직임 벡터들 중에서 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터가 결정되고, C 집합에 포함된 제2 방향의 움직임 벡터들 중에서 현재 블록의 제2 방향 움직임 벡터가 결정될 수 있다.The first direction motion vector of the current block is determined from the first direction motion vectors included in the C set and the second direction motion vector of the current block is determined from the motion vectors of the second direction included in the C set .

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 후보들의 개수를 줄이고, 그 중에서 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the number of candidates may be reduced and a motion vector of a current block may be determined.

C = {median(mv_a', mv_b', mv_c'), mv_a', mv_b', mv_c', mv_L0A, mv_L1A}C = {median (mv_a ', mv_b', mv_c '), mv_a', mv_b ', mv_c', mv_L0A, mv_L1A}

여기서, mv_x는 x 블록의 움직임 벡터를 의미하고, median()은 중앙값을 의미하며, mv_a'은 mv_a0, mv_a1 ..., mv_aN 중 유효한 최초의 움직임 벡터를 의미한다. 예를 들어, a0 블록이 인트라 예측을 이용해 부호화된 경우 a0의 움직임 벡터인 mv_a0은 유효하지 않으므로, mv_a'=mv_a1이 되며, a1 블록의 움직임 벡터도 유효하지 않은 경우에는 mv_a'=mv_a2이다.Here, mv_x denotes a motion vector of x block, median () denotes a median value, and mv_a 'denotes a first motion vector effective among mv_a0, mv_a1, ..., mv_aN. For example, when the a0 block is coded using intraprediction, mv_a0, which is the motion vector of a0, is not valid, so mv_a '= mv_a1. When the a1 block motion vector is also invalid, mv_a' = mv_a2.

마찬가지로, mv_b'은 mv_b0, mv_b1, ... , mv_bN 중 유효한 최초의 움직임 벡터를 의미하고, mv_c'은 mv_c, mv_d, mv_e 중 유효한 최초의 움직임 벡터를 의미한다. Likewise, mv_b 'denotes the first motion vector valid among mv_b0, mv_b1, ..., mv_bN, and mv_c' denotes the first motion vector valid among mv_c, mv_d, and mv_e.

mv_L0A 및 mv_L1A는 도 11a에 따른 움직임 벡터일 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, mv_L0A 및 mvL1A 대신 인접한 픽처들 사이의 시간 거리를 이용해 생성된 다른 움직임 벡터가 후보에 포함될 수 있다. 도 13a 및 13b를 참조하여 상세히 설명한다.mv_L0A and mv_L1A may be motion vectors according to Fig. 11A. Further, according to another embodiment of the present invention, other motion vectors generated by using the time distance between adjacent pictures instead of mv_L0A and mvL1A may be included in the candidate. Will be described in detail with reference to Figs. 13A and 13B.

도 13a 및 13b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 현재 블록의 움직임 벡터를 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 결정하는 방법을 도시한다. 13A and 13B illustrate a method of determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously encoded block according to another embodiment of the present invention.

도 13a를 참조하면, 시간 거리에 기초해 결정된 움직임 벡터 후보는 종래 기술에 따른 시간 직접예측 모드와 다른 방법으로 다른 방법으로 결정될 수 있다. Referring to FIG. 13A, the motion vector candidate determined based on the time distance may be determined in a different manner from the temporal direct prediction mode according to the prior art.

현재 픽처(1110)의 현재 블록(1010)의 움직임 벡터 후보는 선행 픽처(1112)의 동일한 위치(colocated)의 블록(1320)의 움직임 벡터를 이용해 생성될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록(1010)과 동일한 위치의 블록(1320)의 움직임 벡터 mv_colB가 후행 픽처(1114)의 검색된 블록(1322)에 대해 생성되면, 현재 블록(1010)의 움직임 벡터 후보들인 mv_L0B 및 mv_L1B 는 다음과 같이 생성될 수 있다. The motion vector candidate of the current block 1010 of the current picture 1110 may be generated using the motion vector of the block 1320 of the same colocated preceding picture 1112. For example, if the motion vector mv_colB of the block 1320 in the same position as the current block 1010 is generated for the searched block 1322 of the preceding picture 1114, the motion vector candidates mv_L0B and mv_L0B of the current block 1010, mv_L1B can be generated as follows.

mv_L1B = (t3/t4) * mv_colBmv_L1B = (t3 / t4) * mv_colB

mv_L0B = mv_L1B - mv_colBmv_L0B = mv_L1B - mv_colB

여기서, mv_L0B는 현재 블록(1010)의 제1 방향 움직임 벡터 후보를 의미하고, mv_L1B는 현재 블록(1010)의 제2 방향 움직임 벡터 후보를 의미한다.Here, mv_L0B denotes a first direction motion vector candidate of the current block 1010, and mv_L1B denotes a second direction motion vector candidate of the current block 1010. [

도 13b를 참조하면, 현재 픽처(1110)의 현재 블록(1010)의 움직임 벡터 후보는 선행 픽처(1112)의 동일한 위치(colocated)의 블록(1330)의 움직임 벡터를 이용해 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록(1010)과 동일한 위치의 블록(1330)의 움직임 벡터 mv_colC가 또 다른 선행 픽처(1116)의 검색된 블록(1332)에 대해 생성되면, 현재 블록(1010)의 움직임 벡터 후보인 mv_L0C는 다음과 같이 생성될 수 있다.13B, the motion vector candidate of the current block 1010 of the current picture 1110 can be determined using the motion vector of the block 1330 of the same position (colocated) of the preceding picture 1112. For example, if the motion vector mv_colC of the block 1330 at the same position as the current block 1010 is generated for the retrieved block 1332 of another preceding picture 1116, mv_L0C can be generated as follows.

mv_L0C = (t6/t5) x mv_colCmv_L0C = (t6 / t5) x mv_colC

도 13a 및 13b와 관련하여 전술한 mv_L0B, mv_L1B 및 mv_L0B는 전술한 현재 블록(1010)의 움직임 벡터의 후보들인 C 집합에 포함될 수 있다. mv_L0A, mv_L1A를 대신해 C 집합에 포함될 수도 있고, 추가로 C 집합에 포함될 수도 있다. Mv_L0B, mv_L1B, and mv_L0B described above with reference to FIGS. 13A and 13B may be included in the C set, which are candidates of the motion vector of the current block 1010 described above. mv_L0A, mv_L1A, or may be included in the C set.

다시 도 9를 참조하면, 움직임벡터결정부(910)가 현재 블록 이전에 부호화된 블록들의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하면, 부호화부(920)는 현재 블록에 대한 정보를 부호화한다.9, when the motion vector determining unit 910 determines a motion vector of a current block based on motion vectors of blocks coded before the current block, the coding unit 920 encodes information about the current block do.

현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터가 결정되면, 부호화부(920)는 결정된 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터에 기초해 제1 방향의 예측, 제2 방향의 예측 및 양방향 예측을 수행한다. 그런 다음, 현재 블록을 가장 정확하게 예측하는 예측 방향을 결정한다. 제1 방향의 예측 결과, 제2 방향의 예측 결과 및 양방향 예측 결과를 현재 블록과 비교하여 레지듀얼 블록의 SAD가 가장 적은 예측 방향을 결정할 수 있다. 제1 방향의 예측, 제2 방향의 예측 및 양방향 예측을 모두 수행하여, 부호화한 결과를 RD 코스트(rate distortion cost)에 기초해 비교하여 예측 방향을 결정할 수도 있다. When a first direction motion vector and a second direction motion vector of the current block are determined, the encoding unit 920 performs prediction in the first direction based on the determined first direction motion vector and second direction motion vector, prediction in the second direction And bidirectional prediction. Then, the prediction direction in which the current block is most accurately predicted is determined. The prediction direction in the first direction, the prediction result in the second direction, and the bidirectional prediction result are compared with the current block to determine the prediction direction having the least SAD of the residual block. The prediction direction may be determined by performing both prediction in the first direction, prediction in the second direction, and bidirectional prediction, and comparing the encoded result based on the rate distortion cost.

예측 방향이 결정되면, 결정된 예측 방향에 대한 정보 및 픽셀 값들에 대한 정보를 부호화한다. 예측 방향에 대한 정보가 시퀀스 파라미터, 슬라이스 파라미터 또는 블록 파라미터로서 부호화될 수 있다. 제1 방향, 제2 방향 및 양방향에 소정의 이진수를 할당하고, 현재 블록의 부호화에 이용되는 예측 방향에 대응되는 이진수를 엔트로피 부호화하여 비트스트림에 삽입할 수 있다.When the prediction direction is determined, information on the determined prediction direction and information on pixel values are encoded. Information about the prediction direction can be encoded as a sequence parameter, a slice parameter, or a block parameter. A predetermined binary number may be assigned to the first direction, the second direction, and both directions, and a binary number corresponding to the prediction direction used for coding the current block may be entropy-encoded and inserted into the bitstream.

픽셀 값들에 대한 정보로서 직접예측 모드와 같이 레지듀얼 블록에 대한 정보를 별도로 부호화할 수 있다. 결정된 예측 방향에 따른 예측 결과 생성된 예측 블록을 현재 블록에서 감산하여 레지듀얼 블록을 생성하고, 레지듀얼 블록을 변환하여, 주파수 영역의 계수들을 생성하고, 생성된 계수들을 양자화, 엔트로피 부호화할 수 있다. 변환은 이산 코사인 변환 또는 KLT 변환일 수 있다.The information on the residual blocks can be separately encoded as information on the pixel values, such as the direct prediction mode. A prediction block generated according to the determined prediction direction is subtracted from the current block to generate a residual block, a residual block is transformed to generate coefficients in the frequency domain, and the generated coefficients are quantized and entropy encoded . The transform may be a discrete cosine transform or a KLT transform.

또한, 픽셀 값들에 대한 정보로서 종래 기술에 따른 스킵 모드와 예측 블록과 현재 블록이 동일함을 나타내는 플래그 정보만 부호화할 수도 있다. 결정된 예측 방향에 따른 예측 결과 생성된 예측 블록을 현재 블록과 동일한 것으로 간주하여 현재 블록과 예측 블록이 동일함을 나타내는 플래그 정보만 부호화할 수 있다. Also, as information on the pixel values, only the flag information indicating that the skip mode, the prediction block, and the current block are the same according to the conventional art may be encoded. Only the flag information indicating that the current block and the prediction block are the same can be encoded by considering the prediction block generated as the prediction result according to the determined prediction direction as being the same as the current block.

예측을 위해 참조하는 픽처는 이전에 부호화된 블록들의 참조 번호(reference index)에 기초해 유추될 수 있다. 도 11b와 관련하여 전술한 바와 같이 이전에 부호화된 블록들의 참조 번호에 기초해 현재 블록의 참조 번호를 결정하고, 이에 대응되는 참조 픽처가 결정될 수도 있다. 또한, 움직임벡터결정부(910)에서 결정된 움직임 벡터에 대응되는 참조 픽처가 현재 블록의 참조 픽처로 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 11a와 관련하여 전술한 바와 같이 mv_L0A가 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터로 결정되면, mv_L0A에 따른 선행 픽처(1112)가 현재 블록의 참조 픽처로서 자동적으로 결정될 수 있다.A picture to be referred to for prediction can be inferred based on a reference index of previously coded blocks. The reference number of the current block may be determined based on the reference number of the previously encoded blocks as described above with reference to FIG. 11B, and the corresponding reference picture may be determined. In addition, the reference picture corresponding to the motion vector determined by the motion vector determination unit 910 can be determined as the reference picture of the current block. For example, if mv_L0A is determined as a first direction motion vector of the current block as described above with reference to Fig. 11A, the preceding picture 1112 according to mv_L0A can be automatically determined as a reference picture of the current block.

움직임벡터결정부(910)가 도 12a, 12b, 13a 및 13b와 같이 복수의 움직임 벡터 후보들 중에서 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 명시적으로 결정한 경우에 부호화부(920)는 복수의 임직임 벡터 후보에서 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터 중 적어도 하나를 지시(signalling)하는 정보를 부호화할 수도 있다.When the motion vector determination unit 910 explicitly determines the first and second direction motion vectors among the plurality of motion vector candidates as shown in FIGS. 12A, 12B, 13A, and 13B, the encoding unit 920 encodes a plurality of And information indicating at least one of a first direction motion vector and a second direction motion vector of the current block in the assignment candidate vector may be encoded.

예측 방향을 결정한 결과 제1 방향으로만 예측을 수행하는 것으로 결정된 경우에는 복수의 움직임 벡터 후보들에서 제1 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보만 부호화한다. 제2 방향으로만 예측을 수행하는 경우에도 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보만 부호화할 수 있다. 그러나, 양방향 예측을 수행하는 경우에는 복수의 움직임 벡터 후보들에서 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보를 부호화할 수 있다.As a result of determining the prediction direction, when it is determined to perform prediction only in the first direction, only information indicating a first direction motion vector is encoded in a plurality of motion vector candidates. Even when prediction is performed only in the second direction, only information indicating the second direction motion vector can be encoded. However, when bidirectional prediction is performed, information indicating a first direction motion vector and a second direction motion vector in a plurality of motion vector candidates can be encoded.

전술한 C 집합에 포함된 모든 움직임 벡터 각각에 이진수를 할당하고, 그 중 현재 블록의 움직임 벡터로서 결정된 제1 방향 움직임 벡터 및/또는 제2 방향 움직임 벡터에 할당된 이진수를 부호화할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터는 C 집합에 포함된 제1 방향의 움직임 벡터들 중에서 하나로 결정되는 바, C 집합에 포함된 제1 방향의 움직임 벡터들에 순서대로 할당된 이진수 중에서 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터로 결정된 움직임 벡터에 할당된 이진수를 제1 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보로서 부호화할 수 있다. 제2 방향 움직임 벡터도 마찬가지로, C 집합에 포함된 제2 방향의 움직임 벡터들에 순서대로 할당된 이진수 중에서 현재 블록의 제2 방향 움직임 벡터로 결정된 움직임 벡터에 할당된 이진수를 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보로서 부호화할 수 있다.It is possible to allocate a binary number to each of all the motion vectors included in the C set and to encode a binary number assigned to a first direction motion vector and / or a second direction motion vector determined as a motion vector of the current block. However, as described above, the first direction motion vector of the current block is determined as one of the motion vectors of the first direction included in the C set, and the motion vectors of the first direction included in the C set are sequentially allocated The binary number assigned to the motion vector determined as the first direction motion vector of the current block among the binary numbers can be encoded as information indicating the first direction motion vector. Likewise, the second direction motion vector is a binary motion vector that is determined as a second direction motion vector of the current block among the binary numbers sequentially assigned to the motion vectors of the second direction included in the C set, It can be encoded as information to be indicated.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다. 도 14의 영상 복호화 장치(1400)는 도 2의 영상 복호화 장치(200) 및 도 5의 영상 부호화 장치(500)에 포함되어 인터 예측을 수행하여, 현재 블록을 복호화하는 장치일 수 있다.FIG. 14 shows an image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention. The image decoding apparatus 1400 of FIG. 14 may be a device included in the image decoding apparatus 200 of FIG. 2 and the image encoding apparatus 500 of FIG. 5 to perform inter prediction to decode a current block.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(1400)는 복호화부(1410), 움직임벡터결정부(1420) 및 복원부(1430)를 포함한다. 14, an image decoding apparatus 1400 according to an embodiment of the present invention includes a decoding unit 1410, a motion vector determination unit 1420, and a decompression unit 1430.

복호화부(1410)는 현재 블록에 대한 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하고, 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다. 영상 복호화 장치(1400)는 현재 블록 이전에 복호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하고, 결정된 움직임 벡터에 기초해 현재 블록을 복원하는 복호화 모드에 따라 복호화를 수행하는 바, 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하기에 앞서, 현재 블록의 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다. 시퀀스 파라미터, 슬라이스 파라미터 또는 블록 파라미터로서 비트스트림에 포함되어 있는 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다.The decoding unit 1410 receives the bitstream including the data for the current block, and decodes the information about the prediction direction. The image decoding apparatus 1400 decodes the motion vector of the current block based on the motion vector of at least one block decoded before the current block and decodes the current block based on the determined motion vector according to the decoding mode , Information on the prediction direction of the current block is decoded before the motion vector of the current block is determined. And decodes information about a prediction direction included in the bit stream as a sequence parameter, a slice parameter, or a block parameter.

직접예측 모드나 스킵 모드와 같이 이전에 부호화된 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 부호화/복호화 모드는 특정 방향의 예측만을 이용하여 현재 블록을 부호화/복호화하였으나, 본 발명에 따른 부호화/복호화 방법은 제1 방향의 예측, 제2 방향의 예측 및 양방향 예측 모두에 기초해 직접예측 모드나 스킵 모드로 현재 블록을 부호화/복호화할 수 있다. 이를 위해 전술한 영상 부호화 장치(900)는 예측 방향에 대한 정보를 부호화하여 비트스트림에 삽입한다. 복호화부(1410)는 영상 부호화 장치(900)에서 비스트스트림에 삽입한 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다.In a coding / decoding mode for determining a motion vector of a current block based on a motion vector of a previously coded block such as a direct prediction mode or a skip mode, a current block is encoded / decoded using only prediction in a specific direction. The encoding / decoding method according to the present invention can encode / decode a current block in a direct prediction mode or a skip mode based on both prediction in the first direction, prediction in the second direction, and bidirectional prediction. To this end, the image encoding apparatus 900 encodes information about a prediction direction and inserts the encoded information into a bitstream. The decoding unit 1410 decodes the information about the prediction direction inserted into the bit stream in the image encoding apparatus 900. [

복호화부(1410)는 예측 방향에 대한 정보와 함께 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 지시하는 정보를 복호화할 수도 있다. 현재 블록의 움직임 벡터가 전술한 바와 같이 부호화 측과 복호화 측 사이에 공유된 움직임 벡터 결정 방법에 따라 암시적으로 결정되는 경우에는 현재 블록의 움직임 벡터는 이미 정해진 방법에 따라 하나로 결정되므로, 움직임 벡터를 지시하는 정보를 복호화할 필요가 없다. 그러나, 전술한 바와 같이 이전에 부호화된 복수의 블록의 움직임 벡터에 기초해 복수의 움직임 벡터 후보를 생성하고, 그 중에서 현재 블록의 움직임 벡터가 결정된 경우에는 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 특정하기 위한 정보를 복호화할 수 있다.The decoding unit 1410 may decode information indicating a motion vector of a current block in a plurality of motion vector candidates together with information on a prediction direction. In the case where the motion vector of the current block is implicitly determined according to the motion vector determination method shared between the encoding side and the decoding side as described above, since the motion vector of the current block is determined to be one according to the predetermined method, There is no need to decode the indicated information. However, as described above, when a plurality of motion vector candidates are generated based on the motion vectors of a plurality of previously encoded blocks, and a motion vector of the current block is determined from the motion vectors, motion vectors of the current block Can be decoded.

또한, 복호화부(1410)는 현재 블록의 픽셀 값에 대한 정보를 복호화한다. 현재 블록의 레지듀얼 블록에 대한 정보를 복호화하거나, 현재 블록이 예측 블록과 동일함을 나타내는 플래그 정보를 복호화한다. 복호화부(1410)는 레지듀얼 블록에 대한 정보를 엔트로피 복호화, 역양자화, 역변환하여 레지듀얼 블록을 복원할 수 있다. Also, the decoding unit 1410 decodes information on the pixel value of the current block. Decodes the information on the residual block of the current block or decodes the flag information indicating that the current block is the same as the prediction block. The decoding unit 1410 can recover the residual block by entropy decoding, inverse quantization, and inverse transform of the information on the residual block.

움직임벡터결정부(1420)는 복호화부(1410)에서 복호화된 예측 방향에 대한 정보에 기초해 소정 방향의 예측을 수행하기 위한 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 복호화된 예측 방향에 대한 정보를 참조한 결과, 제1 방향의 예측을 수행하는 것으로 판단되면, 제1 방향 움직임 벡터를 결정하고, 제2 방향의 예측을 수행하는 것으로 판단되면, 제2 방향 움직임 벡터를 결정한다. 양방향 예측을 수행하는 것으로 판단되면, 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정한다.The motion vector determination unit 1420 determines a motion vector of a current block for performing prediction in a predetermined direction based on the information about the prediction direction decoded by the decoding unit 1410. [ If it is determined that the prediction in the first direction is to be performed as a result of referring to the information about the decoded prediction direction, if it is determined to perform the prediction in the second direction, . If it is determined that bidirectional prediction is to be performed, the first direction motion vector and the second direction motion vector are determined.

부호화 측과 복호화 측 사이의 공유된 움직임 벡터 결정 방법에 따라 암묵적으로 현재 블록의 움직임 벡터가 결정되는 경우에는 공유된 움직임 벡터 결정 방법에 따라 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 암묵적으로 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 방법은 도 11a 및 11b와 관련하여 전술하였다.When a motion vector of a current block is implicitly determined according to a shared motion vector determination method between an encoding side and a decoding side, a motion vector of a current block is determined according to a shared motion vector determination method. The method of implicitly determining the motion vector of the current block has been described above with reference to FIGS. 11A and 11B.

그러나, 복수의 움직임 벡터 후보 중에서 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하는 경우에는 복호화부(1410)에서 복호화된 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록을 지시하는 정보에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 현재 블록 이전에 복호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터를 이용해 복수의 움직임 벡터 후보를 생성하고, 생성된 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다.However, when determining a motion vector of a current block from a plurality of motion vector candidates, a motion vector of the current block is determined based on information indicating a current block in a plurality of motion vector candidates decoded by the decoding unit 1410. A plurality of motion vector candidates are generated using the motion vectors of at least one block decoded before the current block, and the motion vectors of the current block are determined from the plurality of generated motion vector candidates.

현재 블록이 제1 방향의 예측만 이용하는 경우에는 복호화부(1410)에서 복호화된 제1 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보를 참조해 복수의 움직임 벡터 후보들 중에서 제1 방향 움직임 벡터를 결정하고, 현재 블록이 제2 방향의 예측만 이용하는 경우에는 복호화부(1410)에서 복호화된 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보를 참조해 복수의 움직임 벡터 후보들 중에서 제2 방향 움직임 벡터를 결정한다. 현재 블록이 양방향 예측을 이용하는 경우에는 복호화부(1410)에서 복호화된 제1 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보 및 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보를 참조해, 복수의 움직임 벡터 후보들 중에서 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정할 수 있다.If the current block only uses the prediction in the first direction, the first direction motion vector is determined from the plurality of motion vector candidates referring to the information indicating the first direction motion vector decoded by the decoding unit 1410, When only the prediction in the second direction is used, the second direction motion vector is determined from the plurality of motion vector candidates by referring to the information indicating the second direction motion vector decoded by the decoding unit 1410. When the current block uses bidirectional prediction, the motion vector prediction unit 1410 refers to the information indicating the first direction motion vector decoded by the decoding unit 1410 and the information indicating the second direction motion vector, Vector and a second direction motion vector.

복원부(1430)는 복호화부(1410)에서 복호화된 픽셀 값들에 대한 정보 및 움직임벡터결정부(1420)에서 결정된 현재 블록의 움직임 벡터에 기초해 현재 블록을 복원한다. The restoring unit 1430 restores the current block based on the information about the pixel values decoded by the decoding unit 1410 and the motion vector of the current block determined by the motion vector determining unit 1420.

움직임벡터결정부(1410)에서 결정된 움직임 벡터에 따라 제1 방향의 예측, 제2 방향의 예측 또는 양방향의 예측을 수행하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 복호화부(1410)에서 픽셀 값들에 대한 정보를 복호화한 결과, 레지듀얼 블록이 복원된 경우에는 복원된 레지듀얼 블록과 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 복호화부(1410)에서 예측 블록이 현재 블록과 동일함을 나타내는 플래그 정보가 복호화된 경우에는 예측 블록을 그대로 복원된 현재 블록으로 이용한다. Prediction in the first direction, prediction in the second direction, or bidirectional prediction according to the motion vector determined by the motion vector determination unit 1410 to generate a prediction block of the current block. As a result of decoding the information on the pixel values in the decoding unit 1410, when the residual block is reconstructed, the reconstructed residual block and the prediction block are added to reconstruct the current block. When the decoding unit 1410 decodes the flag information indicating that the prediction block is the same as the current block, the prediction block is directly used as the restored current block.

예측을 위해 참조하는 픽처는 이전에 복호화된 블록들의 참조 번호(reference index)에 기초해 유추될 수 있다. 도 11b와 관련하여 전술한 바와 같이 이전에 복호화된 블록들의 참조 번호에 기초해 현재 블록의 참조 번호를 결정하고, 이에 대응되는 참조 픽처가 결정될 수도 있다. 또한, 움직임벡터결정부(1410)에서 결정된 움직임 벡터에 대응되는 참조 픽처가 현재 블록의 참조 픽처로 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 11a와 관련하여 전술한 바와 같이 mv_L0A가 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터로 결정되면, mv_L0A에 따른 선행 픽처(1112)가 현재 블록의 참조 픽처로서 자동적으로 결정될 수 있다.A picture to be referred to for prediction can be inferred based on a reference index of previously decoded blocks. The reference number of the current block may be determined based on the reference number of the previously decoded blocks as described above with reference to FIG. 11B, and the corresponding reference picture may be determined. In addition, the reference picture corresponding to the motion vector determined by the motion vector determination unit 1410 can be determined as the reference picture of the current block. For example, if mv_L0A is determined as a first direction motion vector of the current block as described above with reference to Fig. 11A, the preceding picture 1112 according to mv_L0A can be automatically determined as a reference picture of the current block.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 15 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 단계 1510에서 영상 부호화 장치는 현재 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 양방향 예측 픽처인 현재 픽처에 포함된 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정한다. 현재 블록의 움직임 벡터는 도 11a 및 11b를 참조하여 전술한 바와 같이 부호화하는 측과 복호화하는 측 사이에 공유된 움직임 벡터 결정 방법에 따라 암묵적으로 결정될 수도 있고, 도 12a, 12b, 13a 및 13b를 참조하여 전술한 바와 같이 복수의 움직임 벡터 후보를 생성하고, 생성된 복수의 움직임 벡터 후보 중에서 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 결정할 수도 있다. Referring to FIG. 15, in operation 1510, the image encoding apparatus determines a motion vector of a current block. And determines a first direction motion vector and a second direction motion vector of a current block included in the current picture that is a bidirectional predictive picture. The motion vector of the current block may be implicitly determined according to the motion vector determination method shared between the encoding side and the decoding side as described above with reference to Figs. 11A and 11B, and refer to Figs. 12A, 12B, 13A, and 13B A plurality of motion vector candidates may be generated as described above, and a first direction motion vector and a second direction motion vector may be determined from the generated plurality of motion vector candidates.

단계 1520에서 영상 부호화 장치는 제1 방향 예측, 제2 방향 예측 및 양방향 예측 중 현재 블록의 부호화에 이용되는 예측을 결정한다. 제1 방향 움직임 벡터에 따른 제1 방향 예측, 제2 방향 움직임 벡터에 따른 제2 방향 예측, 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터에 따른 양방향 예측 중 현재 블록의 부호화에 이용되는 예측을 결정한다. In step 1520, the image encoding apparatus determines prediction to be used for encoding the current block in the first direction prediction, the second direction prediction, and the bi-directional prediction. A prediction used for coding a current block is determined among a first direction prediction according to the first direction motion vector, a second direction prediction according to the second direction motion vector, and a bidirectional prediction based on the first direction motion vector and the second direction motion vector do.

제1 방향 예측, 제2 방향 예측 및 양방향 예측 중 현재 블록을 가장 정확하게 예측할 수 있는 예측을 현재 블록을 부호화하는데 이용되는 예측으로 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이 예측 블록과 현재 블록의 SAD가 가장 장은 예측이 현재 블록을 부호화하는데 이용되는 예측으로 결정될 수 있다.A prediction that can most accurately predict the current block among the first direction prediction, the second direction prediction, and the bi-directional prediction can be determined as a prediction used to encode the current block. As described above, the SAD of the prediction block and the current block may be determined as the prediction in which the prediction is used to code the current block.

단계 1530에서 영상 부호화 장치는 단계 1530에서 결정된 예측의 예측 방향에 대한 정보를 부호화한다. 제1 방향, 제2 방향 및 양방향에 각각 이진수를 할당하고, 현재 블록의 부호화에 이용되는 예측 방향에 대응되는 이진수를 부호화할 수 있다. 부호화된 이진수를 소정의 엔트로피 부호화 방법에 의해 엔트로피 부호화될 수 있다. 예측 방향에 대한 정보가 시퀀스 파라미터, 슬라이스 파라미터 또는 블록 파라미터로서 부호화될 수 있다.In operation 1530, the image encoding apparatus encodes information on the prediction direction of the prediction determined in operation 1530. It is possible to assign binary numbers to the first direction, the second direction, and both directions, and encode a binary number corresponding to the prediction direction used for encoding the current block. The encoded binary number can be entropy-encoded by a predetermined entropy encoding method. Information about the prediction direction can be encoded as a sequence parameter, a slice parameter, or a block parameter.

현재 블록의 픽셀 값들에 대한 정보도 부호화되는데, 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 생성된 레지듀얼 블록의 레지듀얼 값들에 대한 정보를 부호화할 수 있다. 레지듀얼 블록을 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 예측 블록이 현재 블록과 동일함을 나타내는 플래그 정보만 부호화할 수도 있다.Information on the pixel values of the current block is also encoded. Information on the residual values of the residual block generated by subtracting the prediction block from the current block can be encoded. The residual block can be transformed, quantized, and entropy-encoded. Also, as described above, only the flag information indicating that the prediction block is the same as the current block may be encoded.

복수의 움직임 벡터 후보들에서 현재 블록의 부호화에 이용된 움직임 벡터를 특정하기 위한 정보도 부호화할 수 있다. 현재 블록 이전에 부호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 복수의 움직임 벡터 후보를 생성하고, 그 중 하나를 현재 블록의 움직임 벡터를 선택하여 현재 블록의 움직임 벡터로서 이용한 경우에 복수의 움직임 벡터 후보에서 선택된 움직임 벡터를 지시하는 정보를 부호화할 수 있다. 단계 1520에서 현재 블록의 예측 방향으로 제1 방향이 결정되었으면, 제1 방향 움직임 벡터에 대한 정보만 부호화되고, 단계 1530에서 현재 블록의 예측 방향으로 제2 방향이 결정되었으면, 제2 방향 움직임 벡터에 대한 정보만 부호화될 수 있다. 단계 1520에서 현재 블록의 예측 방향으로 양방향 예측이 결정되었으면, 제1 방향 움직임 벡터에 대한 정보 및 제2 방향 움직임 벡터에 대한 정보가 모두 부호화된다.Information for specifying a motion vector used for coding a current block in a plurality of motion vector candidates can also be encoded. When a plurality of motion vector candidates are generated based on a motion vector of at least one block coded before the current block and one of them is selected as a motion vector of the current block, Information indicating the motion vector selected in the candidate can be encoded. If the first direction is determined to be the prediction direction of the current block in step 1520, only the information on the first direction motion vector is coded. If the second direction is determined in the prediction direction of the current block in step 1530, Only the information about it can be encoded. When the bidirectional prediction is determined in the prediction direction of the current block in step 1520, information on the first direction motion vector and information on the second direction motion vector are all encoded.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 16 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 단계 1610에서 영상 복호화 장치는 제1 방향, 제2 방향 및 양방향 중 현재 블록의 복호화에 이용되는 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다. 비트스트림에 포함되어 있는 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다. 제1 방향, 제2 방향 및 양방향 각각에 할당되어 있는 이진수는 현재 블록의 복호화에 이용되는 예측 방향에 대응되는 이진수를 복호화한다. 시퀀스 파라미터, 슬라이스 파라미터 또는 블록 파라미터로서 비트스트림에 포함되어 있는 예측 방향에 대한 정보를 복호화한다.Referring to FIG. 16, in step 1610, the image decoding apparatus decodes information on a prediction direction used for decoding a current block in a first direction, a second direction, and a bidirectional direction. And decodes information on the prediction direction included in the bitstream. A binary number assigned to each of the first direction, the second direction, and both directions decodes a binary number corresponding to the prediction direction used for decoding the current block. And decodes information about a prediction direction included in the bit stream as a sequence parameter, a slice parameter, or a block parameter.

또한, 영상 복호화 장치는 단계 1610에서 현재 블록의 픽셀 값들에 대한 정보를 복호화한다. 현재 블록의 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 값들에 대한 정보를 복호화할 수 있다. 레지듀얼 블록에 대한 데이터를 엔트로피 복호화, 역양자화, 역변환하여 레지듀얼 블록을 복원한다. 현재 블록이 예측 블록과 동일함을 나타내는 정보를 복호화할 수도 있다.In step 1610, the image decoding apparatus decodes information on the pixel values of the current block. Information on the residual values included in the residual block of the current block can be decoded. Entropy decoding, inverse quantization, and inverse transform of the data of the residual block to restore the residual block. It may decode information indicating that the current block is the same as the prediction block.

현재 블록의 움직임 벡터가 전술한 복수의 움직임 벡터 후보 중에서 결정되는 경우에는 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 복호화에 이용되는 움직임 벡터를 특정하기 위한 정보가 복호화될 수 있다. 예측 방향에 대한 정보를 복호화한 결과, 현재 블록의 예측 방향이 제1 방향이면, 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보가 복호화될 수 있고, 현재 블록의 예측 방향이 제2 방향이면, 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보가 복호화될 수 있다. 현재 블록의 예측 방향이 양방향이면, 복수의 움직임 벡터 후보에서 제1 방향 움직임 벡터 및 제2 방향 움직임 벡터를 지시하는 정보가 복호화될 수 있다.When the motion vector of the current block is determined among the plurality of motion vector candidates, information for specifying a motion vector used for decoding the current block in a plurality of motion vector candidates can be decoded. Information indicating the first direction motion vector of the current block in the plurality of motion vector candidates can be decoded if the prediction direction of the current block is the first direction as a result of decoding information on the prediction direction, The information indicating the second direction motion vector of the current block in the plurality of motion vector candidates can be decoded. If the prediction direction of the current block is bidirectional, information indicating a first direction motion vector and a second direction motion vector in a plurality of motion vector candidates can be decoded.

단계 1620에서 영상 복호화 장치는 단계 1610에서 복호화된 예측 방향에 대한 정보에 기초해 현재 블록의 예측 방향을 결정한다. 단계 1610에서 복호화된 예측 방향에 대응되는 이진수에 기초해 현재 블록의 예측 방향을 결정한다. 예측 방향에 결정되면, 결정된 예측 방향의 예측을 수행하기 위한 적어도 하나의 움직임 벡터를 결정한다. In step 1620, the image decoding apparatus determines the prediction direction of the current block based on the information on the prediction direction decoded in step 1610. [ The prediction direction of the current block is determined based on the binary number corresponding to the prediction direction decoded in step 1610. When the prediction direction is determined, at least one motion vector for performing prediction of the determined prediction direction is determined.

전술한 바와 같이 부호화하는 측과 복호화하는 측 사이에 공유된 움직임 벡터 결정 방법에 따라 암시적으로 현재 블록의 움직임 벡터가 결정될 수 있다. 또한, 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 명시적으로 선택한 경우에는 현재 블록 이전에 복호화된 적어도 하나의 블록의 움직임 벡터에 기초해 복수의 움직임 벡터 후보를 생성하고, 생성된 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 단계 1610에서 복호화된 복수의 움직임 벡터 후보에서 현재 블록의 움직임 벡터를 지시하는 정보에 기초해 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 단계 1610에서 복호화된 정보에 기초해 제1 방향 움직임 벡터, 제2 방향 움직임 벡터 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.The motion vector of the current block can be implicitly determined according to the motion vector determination method shared between the encoding side and the decoding side as described above. When a motion vector of a current block is explicitly selected in a plurality of motion vector candidates, a plurality of motion vector candidates are generated based on a motion vector of at least one block decoded before the current block, The motion vector of the current block can be determined from the vector candidate. The motion vector of the current block can be determined based on the information indicating the motion vector of the current block in the plurality of motion vector candidates decoded in step 1610. At least one of a first direction motion vector and a second direction motion vector may be determined based on the information decoded in step 1610.

단계 1630에서 영상 복호화 장치는 현재 블록을 복원한다. 단계 1620에서 결정된 현재 블록의 움직임 벡터에 기초해 예측 블록을 생성하고, 생성된 예측 블록에 기초해 현재 블록을 복원한다.In operation 1630, the image decoding apparatus reconstructs the current block. A prediction block is generated based on the motion vector of the current block determined in step 1620, and the current block is reconstructed based on the generated prediction block.

단계 1620에서 결정된 현재 블록의 제1 방향 움직임 벡터 및/또는 제2 방향 움직임 벡터에 기초해 제1 방향 예측, 제2 방향 예측 및 양방향 예측 중 하나를 수행하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. A prediction block of the current block is generated by performing one of a first direction prediction, a second direction prediction, and a bidirection prediction based on the first direction motion vector and / or the second direction motion vector of the current block determined in step 1620.

단계 1610에서 레지듀얼 블록이 복원된 경우에는 생성된 예측 블록과 복원된 레지듀얼 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 단계 1610에서 예측 블록과 현재 블록과 현재 블록이 동일함을 나타내는 정보가 복호화된 경우에는 예측 블록이 현재 블록이 된다.If the residual block is restored in step 1610, the current block is restored by adding the generated prediction block and the restored residual block. In step 1610, when the information indicating that the prediction block, the current block, and the current block are the same is decoded, the prediction block becomes the current block.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all of the equivalent or equivalent variations will fall within the scope of the present invention. In addition, the system according to the present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium.

예를 들어, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 영상 부호화 장치, 영상 복호화 장치, 움직임 벡터 부호화 장치 및 움직임 벡터 복호화 장치는 도 1, 2, 4, 5, 9 및 14에 도시된 바와 같은 장치의 각각의 유닛들에 커플링된 버스, 상기 버스에 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 명령, 수신된 메시지 또는 생성된 메시지를 저장하기 위해 상기 버스에 결합되어, 전술한 바와 같은 명령들을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수 있다. For example, the image encoding apparatus, the image decoding apparatus, the motion vector encoding apparatus, and the motion vector decoding apparatus according to exemplary embodiments of the present invention may be applied to a device as shown in FIGS. 1, 2, 4, 5, 9 and 14 A bus coupled to each of the units, and at least one processor coupled to the bus. It may also include a memory coupled to the bus for storing instructions, received messages or generated messages and coupled to the at least one processor for performing the instructions as described above.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like. The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

Claims

A method for decoding an image,
Dividing a maximum encoding unit hierarchically into at least one encoding unit according to information indicating whether or not the bitstream is divided;
Determining a current block included in the current encoding unit among the at least one encoding units;
Obtaining information on a prediction direction of the current block indicating one of L0 direction, L1 direction, and both directions from the bitstream;
Generating a motion vector candidate of the current block based on a motion vector of at least one block previously decoded from the current block; And
At least one motion vector of the current block is calculated using at least one motion vector candidate in the L0 direction candidate and the L1 direction motion vector candidate included in the motion vector candidate, Comprising:
Wherein the image is divided into the maximum coding unit having a maximum size, the maximum coding unit is hierarchically divided into the at least one coding units having a depth, and the coding unit of the current depth is divided Wherein the encoding unit of the current depth is divided into encoding units of lower depth independently of neighboring encoding units,
Wherein if the current depth coding unit is divided into at least one prediction unit for prediction decoding, the current block is at least one prediction unit that divides the current depth coding unit.

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An apparatus for decoding an image, the apparatus comprising:
The method comprising the steps of: dividing a maximum encoding unit hierarchically into at least one encoding unit according to information indicating whether or not the bitstream is divided, determining a current block included in the current encoding unit among the at least one encoding units, A decoding unit for obtaining information on a prediction direction of the current block indicating either the L0 direction, the L1 direction, or both directions from the bitstream; And
A motion vector candidate of the current block is generated based on a motion vector of at least one block decoded previously of the current block, and a motion vector in the L0 direction included in the motion vector candidate, And a motion vector determination unit for determining at least one motion vector of the current block using at least one motion vector candidate among the candidate and the motion vector candidate in the L1 direction,
Wherein the image is divided into the maximum coding unit having a maximum size, the maximum coding unit is hierarchically divided into the at least one coding units having a depth, and the coding unit of the current depth is divided Wherein the encoding unit of the current depth is divided into encoding units of lower depth independently of neighboring encoding units,
Wherein the current block is at least one predictive unit obtained by dividing the current-depth encoding unit when the current-depth encoding unit is divided into at least one prediction unit for predictive decoding.

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