KR101622122B1

KR101622122B1 - Improvement Method of Video Compression Rate by Expression Condition of Quantization Information

Info

Publication number: KR101622122B1
Application number: KR1020140040768A
Authority: KR
Inventors: 한기훈
Original assignee: 주식회사 에스원
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2016-05-19
Also published as: KR20150116134A

Abstract

본 발명 개선된 양자화 정보 표현 조건에 의한 동영상 압축율 향상방법은 H.264 코덱에서 압축율을 개선하기 위하여 매크로 블록을 부호화하는 과정에서 부호화 모드에 관계없이 CBP 값을 확인하여 CBP 값이 0보다 큰 경우에만(즉 유효계수가 존재하는 경우에만) mb_qp_delta 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 것이다.According to the present invention, in order to improve the compression ratio in the H.264 codec, a CBP value is checked irrespective of the encoding mode in the process of encoding a macroblock, and when the CBP value is larger than 0 Mb_qp_delta encoding is performed (i.e., only when the valid coefficient is present).

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for improving a video compression ratio by an improved quantization information presentation condition,

일반적으로 동영상 압축 방법인 코덱은 압축율을 개선하는 새로운 부호화 기술을 도입함으로써 획기적으로 발전해 왔으며 비디오 데이터를 적은 비트로 효과적으로 부호화하는 방법은 동영상 압축 코덱의 핵심적인 기술로서 상기와 같은 부호화 방법을 통하여 동영상 압축 코덱의 발전이 이루어진 것이다. 본 발명에서는 양자화 정보 표현 조건을 개선하여 양자화 정보 표현에 필요한 비트 수를 절감하는 방법으로 동영상 압축 코덱의 압축율을 개선하는 것에 관한 것이다.
In general, a codec, which is a moving picture compression method, has been developed dramatically by introducing a new coding technique for improving the compression ratio. A method of efficiently encoding video data with a small number of bits is a key technology of a moving picture compression codec, . The present invention relates to improving the compression ratio of a moving picture compression codec by improving the quantization information presentation condition and reducing the number of bits necessary for quantization information presentation.

본 발명과 관련된 종래의 기술은 대한민국 공개 특허공보 공개번호 제10-2013-0049587호(2013. 05. 14. 공개)에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 양자화 계수 부/복호화 방법을 사용하는 장치의 구성도이다. 상기도 1에서 양자화 계수 부/복호화 방법을 사용하는 장치는 분할부(100), 예측부(110), 화면 내 예측부(103), 화면 간 예측부(106), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 부호화부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 포함할 수 있는 것이다. 상기에서 부호화 장치는 예를 들어 예측부에서 화면 내 예측을 수행함에 있어서, 실시간으로 부호화를 수행하기 위해 모든 화면 내 예측 모드 방법을 사용하여 최적의 화면 내 부호화 방법을 선택하는 방법을 사용하지 않고 일부의 제한적인 개수의 화면 내 예측 모드를 사용하여 그 중에서 하나의 화면 내 예측 모드를 최종 화면 내 예측 모드로 선택하는 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 예로 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행함에 있어 사용되는 예측 단위의 형태를 제한적으로 사용하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 상기 부호화 장치에서 처리되는 블록의 단위는 부호화를 수행하는 부호화 단위, 예측을 수행하는 예측 단위, 변환을 수행하는 변환 단위가 될 수 있는 것이고 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환단위는 TU(Transform Unit)라는 용어로 표현될 수 있는 것이다. 또한, 분할부(100)에서는 하나의 픽쳐를 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 그 중 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 분할할 수 있는 것이다. 예를 들어, 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(Quad Tree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는 것이다. 또한, 예측 단위는 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행하는 단위가 될 수 있으며 화면 내 예측을 수행하는 단위로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 단위나 SDIP(Short Distance Intra Prediction)를 사용하는 직사각형의 형태의 예측 단위 형태를 가질 수 있는 것이다. 또한, 화면 간 예측을 수행하는 단위로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 단위 또는 정사각형 형태의 예측 단위를 동일한 형태로 이분할한 형태인 2NxN, Nx2N 또는 비대칭 형태인 AMP(Asymetric Motion Partitioning)를 사용한 예측 단위 분할 방법이 있는 것이다. 또한, 예측 단위의 형태에 따라 변환부(115)에서는 변환을 수행하는 방법이 달라질 수 있으며, 예측부(110)는 화면 내 예측을 수행하는 화면 내 예측부(103)와 화면 간 예측을 수행하는 화면 간 예측부(106)를 포함할 수 있는 것이다. 예측 단위에 대해 화면 간 예측을 사용할 것인지 또는 화면 내 예측을 수행할 것인지를 결 The prior art related to the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0049587 (published on Mar. 1 is a block diagram of an apparatus using the conventional quantization coefficient section / decoding method. 1, the apparatus using the quantization coefficient section / decoding method includes a division unit 100, a prediction unit 110, an intra prediction unit 103, an inter picture prediction unit 106, a conversion unit 115, A transform unit 125, an entropy encoding unit 130, an inverse quantization unit 135, an inverse transform unit 140, a filter unit 145, and a memory 150. [ For example, in performing intra-picture prediction in the prediction unit, the coding apparatus does not use a method of selecting an optimal intra-picture coding method using all intra-picture prediction mode methods to perform coding in real time, An intra-picture prediction mode may be used as a final intra-picture prediction mode using a limited number of intra-picture prediction modes. As another example, it is possible to restrictively use the type of the prediction unit used in intra-picture prediction or inter-picture prediction. The unit of the block processed by the encoder may be a coding unit for performing coding, a prediction unit for performing prediction, a conversion unit for performing conversion, a coding unit is a CU (Coding Unit), a prediction unit is PU (Prediction Unit), and the conversion unit can be expressed by the term TU (Transform Unit). In the division unit 100, one picture is divided into a plurality of coding units, a prediction unit, and a combination of conversion units, and one coding unit, a prediction unit, and a conversion unit (for example, It is possible to divide a picture by selecting a unit combination. For example, a recursive tree structure such as a quad tree structure can be used to divide an encoding unit in a picture. In addition, the prediction unit may be a unit for performing intra-picture prediction or inter-picture prediction. As a unit for performing intra-picture prediction, a unit of a square such as 2Nx2N or NxN or a rectangular unit using SDIP (Short Distance Intra Prediction) It is possible to have a prediction unit form of the form. As a unit for performing inter picture prediction, 2NxN or Nx2N, which is a division type of a square unit such as 2Nx2N or NxN or a square type prediction unit, or a prediction using an asymmetric AMP (Asymmetric Motion Partitioning) There is a unit division method. In addition, the method for performing the transform may be different in the transform unit 115 depending on the type of the predictive unit. The predictor 110 may perform intra-picture prediction with the intra-picture prediction unit 103, Inter-picture prediction unit 106. The inter- Whether to use inter-picture prediction or intra-picture prediction for a prediction unit

정할 수 있으며 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있는 것이다. 예를 들어, 화면 내 예측을 수행함에 있어서 예측 모드는 예측 단위로 결정되고, 예측을 수행하는 과정은 변환 단위를 기초로 수행될 수도 있는 것이다. 또한, 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(115)로 입력될 수 있으며 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(130)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있는 것이다. PCM(Pulse Coded Modulation) 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(110)를 통해 예측을 수행하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다. 또한, 화면 내 예측부(103)에서는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 참조 픽셀을 기초로 예측 단위를 생성할 수 있으며 현재 예측 단위에 대한 최적의 화면 내 예측 모드를 산출하기 위해서 현재 예측 단위를 복수의 화면 내 예측 모드로 생성하고 그 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다. 또한, 화면 내 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보을 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있는 것이다. 또한, 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드는 종류가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측한 화면 내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있는 것이다. 또한, 하나의 화면 내 예측 모드로 결정된 화면 내 예측 단위는 현재 예측 단위의 주변 블록의 화면 내 예측 모드 정보로부터 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드를 예측하는 방법을 사용하여 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있는 것이다. 즉, 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 화면 내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 화면 내 예측 모드가 동일할 경우, 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이할 경우, 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있는 것이다. 또한, 주변의 예측 모드가 가용하지 않은 경우, 미리 설정된 화면 내 예측 모드값을 후보 화면 내 예측 모드값으로 설정하여 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드를 예측할 수 있는 것이다. 또한, 화면 내 예측부(103)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있으며 현재 예측 단위의 주변 블록이 화면 간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 화면 간 예측을 수행한 픽셀일 경우, 화면 간 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 화면 내 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있는 것이다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다. 또한, 화면 내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면 내 예측을 수행하지만, 화면 내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있는 것이다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면 내 예측을 사용할 수 있다. 또한, 화면 내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있으며 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있는 것이다. 또한, 화면 내 예측 방법을 수행하기 위해 화면 내 예측이 수행된 이후에 추가의 필터를 사용하여 참조 픽셀과 예측을 수행 후 예측 단위에 존재하는 일부 열에 대한 추가적인 필터링을 수행할 수 있는 것이다. 또한, 참조 픽셀과 예측을 수행 후 예측 단위에 존재하는 일부 열에 대한 필터링은 예측 모드의 방향성에 따라 다른 필터링을 사용할 수 있는 것이다. 또한, 화면 간 예측부(106)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있으며 화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부가 포함할 수 있는 것이다. 상기에서 참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(150)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있으며 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있는 것이다. 또한, 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있는 것이다. 또한, 화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있는 것이다. 또한, 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있는 것이다. 또한, 화면 간 예측부(106)에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있으며 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있는 것이다. 또한, 예측부(110)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있으며 생성된 잔차 블록은 변환부(115)로 입력될 수 있는 것이다. 또한, 변환부(115)에서는 원본 블록과 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있는 것이다. 또한, 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 DST를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보 및 예측 단위의 크기 정보를 기초로 결정할 수 있는 것이다. 또한, 변환부에서는 예측 단위의 크기에 따라 변환 방법을 다르게 사용할 수 있으며 양자화부(120)는 변환부(115)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있는 것이다. 또한, 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있으며 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공될 수 있는 것이다. 또한, 재정렬부(125)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있으며 재정렬부(125)는 계수 스캐닝 (Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있는 것이다. 예를 들어, 재정렬부(125)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있는 것이다. 또한, 변환 단위의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 방법이 아닌 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔 방법, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔 방법이 사용될 수 있는 것이다. 즉, 변환 단위의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있는 것이다. 또한, 엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있는 것이다. 상기에서 엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125) 및 예측부(110)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 제공받아 소정의 부호화 방법을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있는 것이다. 또한, 엔트로피 부호화부(130)에서는 재정렬부(125)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있는 것이다. 또한, 엔트로피 부호화부(130)에서는 가변 길이 부호화 테이블(Variable Length Coding Table)과 같은 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고 저장된 가변 길이 부호화 테이블을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있는 것이다. 또한, 엔트로피 부호화를 수행함에 있어서 테이블에 포함된 일부의 코드 워드(Codeword)에 카운터(Counter)를 이용한 방법 또는 직접 변환(Direct Swapping)방법을 사용하여 해당 정보의 코드 번호에 대한 코드 워드 할당을 변화시킬 수 있는 것이다. 예를 들어, 코드 번호와 코드 워드를 매핑하는 테이블에서 적은 비트수의 코드 워드가 할당된 상위 몇 개의 코드 번호의 경우, 카운터를 사용해 코드 번호의 합산된 발생 횟수가 가장 많은 코드 번호에 짧은 길이의 코드 워드를 할당할 수 있도록 적응적으로 코드 워드와 코드 번호를 매핑하는 테이블의 매핑 순서를 바꿀 수 있는 것이다. 또한, 카운터에서 카운팅된 횟수가 소정의 임계값에 이른 경우, 카운터에 기록된 카운팅 횟수를 반으로 나누어 다시 카운팅을 수행할 수 있는 것이다. 또한, 카운팅을 수행하지 않는 테이블 내의 코드 번호는 직접 변환(Direct Swapping) 방법을 사용하여 코드 번호에 해당하는 정보가 발생할 경우, 바로 위의 코드 번호와 자리를 변환하는 방법을 통해 해당 코드 번호에 할당되는 비트 수를 적게하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있는 것이다. 또한, 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서는 양자화부(120)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(115)에서 변환된 값들을 역변환하며 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(110)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있는 것이다. 또한, 필터부(145)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있는 것이다. 또한, 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있는 것이다. 또한, 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있는 것이다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링을 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행처리가 되도록 할 수 있는 것이다. 또한, 오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있으며 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용The processing unit in which the prediction is performed and the processing unit in which the prediction method and the concrete contents are determined may be different. For example, in performing intra prediction, a prediction mode is determined as a prediction unit, and a process of performing prediction may be performed based on a conversion unit. The residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block can be input to the transform unit 115. The prediction mode information and the motion vector information used for the prediction are input to the entropy encoding unit 130 ) And can be transmitted to the decoder. When the PCM (Pulse Coded Modulation) coding mode is used, it is also possible to directly encode the original block and transmit it to the decoding unit without performing the prediction through the predicting unit 110. [ In addition, the intra-picture prediction unit 103 can generate a prediction unit on the basis of reference pixels existing around the current prediction unit. In order to calculate an optimal intra-picture prediction mode for the current prediction unit, In-picture prediction mode of the intra-frame prediction mode, and one of them can be selectively used. In the intra prediction, the prediction mode may have a directional prediction mode in which reference pixel information is used according to a prediction direction, and a non-directional mode in which direction information is not used in prediction. In addition, a mode for predicting luminance information and a mode for predicting chrominance information may be different from each other. In order to predict chrominance information, in-picture prediction mode information in which luminance information is predicted or predicted luminance signal information can be utilized It is. The intra-picture prediction unit determined as one intra-picture prediction mode uses intra-picture prediction mode information of the neighboring blocks of the current prediction unit to predict the intra-picture prediction mode of the current prediction unit, Mode information can be encoded. That is, the intra prediction mode of the current prediction unit can be predicted from the intra prediction mode of the prediction unit existing around the current prediction unit. When the prediction mode of the current prediction unit is predicted using the mode information predicted from the peripheral prediction unit and the intra prediction mode of the current prediction unit is the same as the intra prediction mode of the current prediction unit, The prediction mode information of the current block can be encoded by performing entropy encoding when the prediction mode of the current prediction unit is different from the prediction mode of the neighbor prediction unit. If the surrounding prediction mode is not available, the intra prediction mode of the current prediction unit can be predicted by setting the preset intra-scene prediction mode value to the intra prediction mode value. In addition, the intra-picture predicting unit 103 can generate a prediction unit based on reference pixel information around the current block, which is pixel information in the current picture, and the neighboring blocks of the current prediction unit are blocks in which inter- If the pixel is a pixel that performs inter-picture prediction, the reference pixel included in the block in which the inter-picture prediction is performed can be replaced with the reference pixel information of the surrounding intra-picture prediction predicted block. That is, when the reference pixel is not available, the reference pixel information that is not available may be replaced by at least one reference pixel among the available reference pixels. When intra prediction is performed, when the size of the prediction unit is the same as the size of the conversion unit, a prediction unit is predicted based on pixels existing on the left side of the prediction unit, pixels existing on the upper left side, Intra prediction is performed, but intra prediction can be performed using a reference pixel based on a conversion unit when the size of the prediction unit differs from the size of the conversion unit when intra prediction is performed. In addition, intra prediction using NxN division can be used only for the minimum coding unit. Also, in the intra prediction method, a prediction block can be generated after applying an AIS (Adaptive Intra Smoothing) filter to a reference pixel according to a prediction mode, and the types of AIS filters applied to reference pixels may be different. In addition, after the intra prediction is performed to perform the intra prediction method, the reference pixels and the prediction are performed using the additional filter, and further filtering of some columns existing in the prediction unit can be performed. In addition, filtering of a certain column existing in the prediction unit after performing the reference pixel and prediction can use different filtering depending on the direction of the prediction mode. The inter-picture predicting unit 106 may generate a predictive unit based on information of at least one of a previous picture or a following picture of the current picture, and the inter-picture predicting unit 106 may generate a predictive unit based on the reference picture interpolating unit, And a motion compensation unit. In the reference picture interpolating unit, reference picture information is supplied from the memory 150 and pixel information of an integer number of pixels or less can be generated in the reference picture. In the case of a luminance pixel, A DCT-based Interpolation Filter (DCT-based Interpolation Filter) having a different filter coefficient may be used to generate the DCT-based interpolation filter. In addition, in the case of a color difference signal, a DCT-based 4-tap interpolation filter having different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer number of pixels or less in units of 1/8 pixel. In addition, the inter-picture predicting unit 106 can perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolating unit. Various methods such as FBMA (Full Search-based Block Matching Algorithm), TSS (Three Step Search) and NTS (New Three-Step Search Algorithm) can be used as a method for calculating a motion vector. And can have a motion vector value of 1/2 or 1/4 pixel unit. The inter picture prediction unit 106 may predict a current prediction unit by differently performing a motion prediction method and may perform various methods such as a skip method, a merge method, and an AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) Can be used. In addition, a residual block including a prediction unit that is predicted based on the prediction unit generated by the prediction unit 110 and residual information that is a difference value from the original block of the prediction unit can be generated, The block may be input to the conversion unit 115. [ The transform unit 115 may transform the residual block including residual information of the original block and the predictive unit using a transform method such as DCT (Discrete Cosine Transform) or DST (Discrete Sine Transform) . In addition, to apply the DCT or DST to transform the residual block, it is possible to determine based on the intra prediction mode information and the prediction unit size information of the prediction unit used for generating the residual block. The transform unit may use a transform method differently depending on the size of the prediction unit. The quantizer 120 may quantize the values converted into the frequency domain by the transform unit 115. [ In addition, the quantization coefficients may be changed according to the block or the degree of importance of the image, and the values calculated by the quantization unit 120 may be provided to the dequantization unit 135 and the reorder unit 125. In addition, the reordering unit 125 may perform reordering of the coefficient values on the quantized residual values. The reordering unit 125 reorders the two-dimensional block type coefficients by a coefficient scanning method, . For example, the rearranging unit 125 may scan a DC coefficient to a coefficient in the high frequency region using a Zig-Zag scan method, and change the DC coefficient to a one-dimensional vector form. In addition, a vertical scanning method in which two-dimensional block type coefficients are scanned in the column direction instead of the jig-jag scanning method in accordance with the size of a conversion unit and an intra prediction mode, a horizontal scanning method in which a two- Method can be used. That is, it is possible to determine whether any of the jig-jag scan, the vertical scan and the horizontal scan is to be used according to the size of the conversion unit and the intra prediction mode. In addition, the entropy encoding unit 130 may perform entropy encoding based on the values calculated by the reordering unit 125. For entropy encoding, various encoding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) can be used. The entropy encoding unit 130 receives residual coefficient information, block type information, prediction mode information, division unit information, prediction unit information, transmission unit information, and motion information of a coding unit from the reordering unit 125 and the prediction unit 110, Vector information, reference frame information, block interpolation information, filtering information, and the like, and performs entropy encoding based on a predetermined encoding method. In addition, the entropy encoding unit 130 can entropy-encode the coefficient value of the encoding unit input from the reordering unit 125. In the entropy coding unit 130, a table for performing entropy coding such as a variable length coding table may be stored, and entropy coding may be performed using a stored variable length coding table. In performing entropy coding, a codeword allocation for a code number of the corresponding information is changed using a method using a counter or a direct swapping method for a part of codewords included in a table It can be done. For example, in a table for mapping a code number and a code word, in the case of a few upper code numbers assigned with a code word of a smaller number of bits, a code number having the largest number of code numbers It is possible to change the mapping order of the table that adaptively maps code words and code numbers so that code words can be assigned. In addition, when the counted number of times in the counter reaches a predetermined threshold value, the counter counting can be performed by dividing the counted number recorded in the counter in half. The code number in the table that does not perform the counting is allocated to the corresponding code number through the method of directly converting the code number and the digit in the case where information corresponding to the code number is generated by using the direct swapping method It is possible to perform entropy encoding with a smaller number of bits. The inverse quantization unit 135 and the inverse transformation unit 140 inverse quantize the quantized values in the quantization unit 120 and inversely transform the values converted in the conversion unit 115 and output the inverse quantization unit 135 and the inverse transformation unit 140 generates the reconstructed block by combining the prediction unit predicted through the motion estimation unit, the motion compensation unit, and the intra prediction unit included in the prediction unit 110. [ In addition, the filter unit 145 may include at least one of a deblocking filter, an offset correcting unit, and an ALF (Adaptive Loop Filter). The deblocking filter may remove block distortion caused by a boundary between blocks in the recovered picture It is. It is also possible to determine whether to apply a deblocking filter to the current block based on pixels included in a few columns or rows included in the block in order to determine whether to perform deblocking. In addition, when a deblocking filter is applied to a block, a strong filter or a weak filter may be applied according to the deblocking filtering strength required. In applying the deblocking filter, the horizontal filtering and the vertical filtering may be performed concurrently when the vertical filtering and the horizontal filtering are performed. The offset correcting unit may correct the offset of the deblocked image with respect to the original image in units of pixels, divides the pixels included in the image into a predetermined number of regions to perform offset correction for a specific picture Determine the area to perform the offset and apply the offset to the area, or apply the offset considering the edge information of each pixel.

하는 방법을 사용할 수 있는 것이다. 또한, ALF (Adaptive Loop Filter)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있으며 영상에 포함된 픽셀을 적어도 하나 이상의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있는 것이다. 또한, ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF의 크기 및 계수는 달라질 수 있는 것이다. 또한, ALF는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 필터에 그에 따라 포함되는 계수의 개수도 달라질 수 있으며 이러한 ALF의 필터링 관련 정보(필터 계수 정보, ALF On/Off 정보, 필터 형태 정보)는 비트스트림 형태로 파라메터 셋에 포함되어 전송될 수 있는 것이다. 또한, 메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면 간 예측을 수행 시 예측부(110)에 제공될 수 있는 것이다.
I can use the method of. In addition, the ALF (Adaptive Loop Filter) can perform filtering based on a value obtained by comparing the filtered restored image and the original image, divides the pixels included in the image into at least one group, So that filtering can be performed differently for each group. In addition, information related to whether to apply the ALF may be transmitted for each coding unit (CU), and the size and the coefficient of the ALF to be applied may be changed according to each block. In addition, the ALF may have various forms, and the number of coefficients included in the filter may be varied. The ALF filtering related information (filter coefficient information, ALF On / Off information, and filter type information) It can be included in the parameter set and transmitted. The memory 150 may store the reconstructed block or picture calculated through the filter unit 145 and the reconstructed block or picture stored therein may be provided to the predictor 110 when the inter-picture prediction is performed.

상기와 같은 종래의 기술에 적용된 양자화부는 양자화 계수를 이용하여 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수들을 정수화시키는 것으로 동영상 압축 코덱에서 양자화 정보는 양자화 계수(QP)를 표현해 주는 정보이다. 상기에서 양자화 계수는 압축율과 화질을 조절하는 인자 역할을 하는 것으로 보통 양자화 값이 커지면 압축율이 좋아지고 화질은 낮아지며, 반대로 양자화 값이 작아지면 압축율은 낮아지고 화질은 좋아지는 것이다. 상기와 같은 양자화 계수는 잔차신호(Residual)를 변환(transform)한 후 양자화 시 적용되며 양자화 후 남는 유효계수(Significant Coefficients)의 양에 직접적으로 영향을 미치는 것이다. 일반적으로 H.264 코덱에서는 양자화 후 남는 유효계수는 유효계수가 어느 블록에 분포하는지를 알려주기 위하여 CBP(블록코딩패턴) 정보를 부호화하는 것이다. 예를 들어 CBP가 0인 경우는 양자화 후 남는 유효계수가 하나도 없음을 나타내는 것이다. 또한, H.264 코덱에서는 압축율을 개선하기 위하여 매크로 블록을 부호화하는 다양한 매크로 블록 부호화 모드를 제공하는 것이다. 상기 H.264 코덱에서 제공하는 매크로 블록 부호화 모드는 I_PCM, SKIP, INTER16x16, INTER16x8, INTER8x16, P8x8, INTRA16x16, INTRA4x4 등이 있는 것이다. 상기 H.264 코덱 부호화기에서 매크로 블록 부호화 모드, CBP, mb_qp_delta를 부호화하는 방법은 아래와 같다. 상기에서 mb_qp_delta는 이전 매크로 블록과 현재 매크로 블록의 양자화 계수 차분값을 의미하는 것이다.
The quantization unit applied to the conventional technique as described above converts DCT (Discrete Cosine Transform) coefficients using a quantization coefficient, and the quantization information in the moving picture compression codec is information that expresses a quantization coefficient (QP). In general, the quantization coefficient serves as a factor for controlling the compression ratio and the picture quality. When the quantization value is increased, the compression ratio is improved and the picture quality is lowered. Conversely, when the quantization value is decreased, the compression ratio is lowered and the picture quality is improved. The quantization coefficient as described above directly affects the amount of significant coefficients remaining after quantization after transforming the residual signal. Generally, in the H.264 codec, the effective coefficients remaining after quantization are to encode CBP (block coding pattern) information to tell which block the effective coefficients are distributed in. For example, if CBP is 0, it means that there is no effective coefficient left after quantization. In addition, the H.264 codec provides various macroblock coding modes for coding macroblocks in order to improve the compression ratio. The macroblock coding modes provided by the H.264 codec are I_PCM, SKIP, INTER16x16, INTER16x8, INTER8x16, P8x8, INTRA16x16, and INTRA4x4. A method of encoding the macroblock coding mode, CBP, and mb_qp_delta in the H.264 codec encoder is as follows. In the above, mb_qp_delta denotes the quantization coefficient difference value between the previous macroblock and the current macroblock.

Macroblock Encoding () { Macroblock Encoding () {

　　　 MB _ type Encoding (); 　//매크로 블록 부호화 모드 인코딩 　 MB _ type Encoding (); // Encode macroblock encoding mode

　　　　　... ... 　　　//생략... ... //skip

　　　if(if ( MBMB typetype != ! = INTRA16x16INTRA16x16 ))

　　　　　　 CBPCBP EncodingEncoding (); 　　//블록코딩패턴 인코딩(); // Encode block coding pattern

　　　if( (if (( CBPCBP >　0) || ( > 0) || ( MBMB __ typetype == == INTRA16x16INTRA16x16 ) )))

　　　　　　 mbmb __ qpqp __ deltadelta EncodingEncoding () 　//양자화계수 () // Quantization factor 차분값Differential value 인코딩 Encoding

　　　　　... ... 　　　//생략 ... ... //skip

}}

상기에서 CBP 인코딩은 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드가 아닌 경우에만 수행되는 것을 알 수 있다. 이는 다른 모드들과는 달리 INTRA16x16 모드의 경우 매크로 블록 부호화 모드 정보와 CBP 정보가 함께 부호화되기 때문이다. 또한, CBP가 0보다 큰 경우 또는 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우에만 mb_qp_delta 인코딩이 수행되는 것이다. 또한 복호화기에서 mb_qp_delta 는 현재 매크로 블록의 양자화 계수를 복호화하는데 사용되며 양자화 계수는 유효계수를 역 양자화(Inverse Quantization)하는 과정에 사용되는 것이다. 예를 들어 CBP가 0이 아닌 경우 유효계수를 역 양자화하는 과정을 거쳐야 하지만 CBP가 0인 경우는 유효계수가 하나도 없으므로 양자화 계수를 복원하지 않아도 되어 mb_qp_delta 인코딩을 수행하지 않는다. 다시 말해 INTRA16x16 모드인 경우 CBP가 0인 경우에도 mb_qp_delta가 부호화되어 비트가 낭비되는 문제점이 있는 것이다. 본 발명은 H.264 코덱에서 매크로 블록의 부호화 모드에서 낭비되는 mb_qp_delta 부호화에 필요한 비트량을 절감하여 압축율을 개선하고자 하는 것이다.
It can be seen that the CBP encoding is performed only when the macroblock encoding mode is not the INTRA16x16 mode. This is because macroblock coding mode information and CBP information are encoded together in the INTRA16x16 mode unlike the other modes. Further, mb_qp_delta encoding is performed only when CBP is greater than 0 or when the macroblock coding mode is INTRA16x16 mode. Also, in the decoder, mb_qp_delta is used to decode the quantization coefficient of the current macroblock, and the quantization coefficient is used in the process of inverse quantization of the effective coefficient. For example, if CBP is not 0, it is necessary to dequantize the effective coefficient. However, when CBP is 0, since there is no effective coefficient, the quantization coefficient is not restored and mb_qp_delta encoding is not performed. In other words, even if CBP is 0 in the INTRA16x16 mode, mb_qp_delta is encoded and bits are wasted. The present invention aims to improve the compression ratio by reducing the amount of bits required for encoding mb_qp_delta, which is wasted in the encoding mode of the macroblock in the H.264 codec.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명 개선된 양자화 정보 표현 조건에 의한 동영상 압축율 향상방법은 H.264 코덱에서 압축율을 개선하기 위하여 매크로 블록을 부호화하는 과정에서 부호화 모드에 관계없이 CBP 값을 확인하여 CBP 값이 0보다 큰 경우에만(즉 유효계수가 존재하는 경우에만) mb_qp_delta 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 것이다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method for improving a moving picture compression ratio according to an improved quantization information presentation condition, the method comprising: encoding a CBP value in a process of encoding a macroblock to improve a compression ratio in an H.264 codec, And performs mb_qp_delta encoding only when the CBP value is greater than 0 (i.e., only when there is a valid coefficient).

상기와 같은 단계를 수행하는 본 발명의 개선된 양자화 정보 표현 조건에 의한 동영상 압축율 향상방법은 매크로 블록을 부호화하는 모드에서 유효계수가 없는 경우 mb_qp_delta 인코딩을 수행하지 아니함으로 부호화에 필요한 비트량을 절감하여 압축율을 개선할 수 있는 것이다.
In the method of improving the moving picture compression ratio by the improved quantization information presentation condition according to the present invention performing the above steps, since the mb_qp_delta encoding is not performed when there is no effective coefficient in the mode of encoding the macroblock, The compression ratio can be improved.

도 1은 종래의 양자화 계수 부/복호화 방법을 사용하는 장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 적용되는 H.264 코덱의 매크로 블록 인코딩부의 구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 H.264 코덱의 매크로 블록 디코딩부의 구성도,
도 4는 본 발명에 적용되는 H.264 코덱에서 양자화 차분 값 부호화를 이용한 비트율 절감을 통한 동영상 압축율 향상방법에 대한 제어 흐름도,
도 5는 본 발명에 적용되는 H.264 코덱에서 양자화 차분 값 복호화를 이용한 비트율 절감을 통한 동영상 압축율 향상 방법에 대한 제어 흐름도이다.1 is a block diagram of an apparatus using a conventional quantization coefficient section /
FIG. 2 is a block diagram of a macroblock encoding unit of the H.264 codec according to the present invention,
3 is a block diagram of a macroblock decoding unit of the H.264 codec according to the present invention,
FIG. 4 is a control flowchart of a method for improving a moving picture compression rate by reducing a bit rate using quantization difference value encoding in an H.264 codec applied to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for improving a moving picture compression rate by reducing a bit rate using quantization difference value decoding in an H.264 codec applied to the present invention.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명을 설명하면 다음과 같다. The present invention having the above-described objects will now be described.

본 발명은 동영상 압축 코덱에서 양자화 표현 조건을 개선하여 이에 소요되는 비트 수를 절감하여 압축율을 개선하는 것에 관한 것이다. 일반적으로 동영상 압축 코덱에서 양자화 정보는 양자화 계수(QP)를 표현해 주는 정보이다. 상기 양자화 계수는 압축율과 화질을 조절하는 인자 역할을 하는 것으로 통상 양자화 값이 커지면 압축율이 좋아지고 화질은 낮아지며, 반대로 양자화 값이 작아지면 압축율이 낮아지고 화질은 좋아지는 것이다. 또한, H.264 코덱에서는 매크로 블록마다 양자화 값을 조절할 수 있으며 이전 매크로 블록과의 양자화 계수 차분값을 부호화는 것이다. 예를 들어, 이전 매크로 블록의 양자화 값이 30이고 현재 매크로 블록의 양자화 값이 31이면 현재 매크로 블록의 양자화 값 31에서 이전 매크로 블록의 양자화 값 30을 차감한 1이 mb_qp_delta 값으로 부호화되는 것이다. 또한 복호화기에서는 아래 식(1)과 같이 mb_qp_delta 값과 이전 매크로 블록의 양자화 값을 더하여 현재 매크로 블록의 양자화 값을 복호화하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvement of a quantization expression condition in a moving image compression codec and improvement of a compression ratio by reducing the number of bits required for the quantization expression condition. Generally, quantization information in a moving picture compression codec is information that expresses a quantization coefficient (QP). The quantization coefficient serves as a factor for controlling the compression ratio and the picture quality. Generally, when the quantization value is large, the compression rate is improved and the picture quality is lowered. Conversely, if the quantization value is decreased, the compression rate is lowered and the picture quality is improved. In the H.264 codec, the quantization value can be adjusted for each macroblock, and the quantization factor difference value with the previous macroblock can be encoded. For example, if the quantization value of the previous macroblock is 30 and the quantization value of the current macroblock is 31, then 1 is subtracted from the quantization value 31 of the previous macroblock in the quantization value 31 of the current macroblock to be mb_qp_delta value. In addition, the decoder decodes the quantization value of the current macroblock by adding the mb_qp_delta value and the quantization value of the previous macroblock as shown in the following equation (1).

식(1)

Equation (1)

상기 식(1)에서 ＱP_Y는 현재 매크로 블록의 휘도 성분 양자화 계수, ＱP_Y _, _prev 는 이전 매크로 블록의 휘도 성분 양자화 계수를 각각 나타내는 것이다. 상기에서 양자화 계수는 잔차신호(Residual)를 변환(Transform)한 후 양자화(Quantization) 시 적용되며, 또한 양자화 계수는 양자화 후 남는 유효계수(Significant Coefficient)의 양에 직접적으로 영향을 미치는 것이다.QP _Y represents the luminance component quantization coefficient of the current macroblock, and QP _Y _and _prev represent the luminance component quantization coefficients of the previous macroblock, respectively. In this case, the quantization coefficient is applied when quantizing the residual signal after transforming the residual signal, and the quantization coefficient directly affects the amount of the significant coefficient remaining after quantization.

일반적으로 H.264 코덱에서는 양자화 후 남는 유효계수가 어느 블록에 분포하는지를 알려주기 위하여 CBP(블록 코딩 패턴) 정보를 부호화하는 것으로 예를 들어 CBP가 0인 경우 양자화 후 남는 유효계수가 하나도 없는 것을 나타내는 것이다. 또한, H.264 코덱에서는 압축율을 개선하기 위하여 매크로 블록을 부호화하는 다양한 매크로 블록 부호화 모드를 제공하는데 상기 H.264 코덱에서 제공하는 매크로 블록의 부호화 모드는 I_PCM, SKIP, INTER16x16, INTER16x8, INTER8x16, P8x8, INTRA16x16, INTRA4x4 등이 있는 것이다. 또한 H.264 코덱 부호화기에서 매크로 블록 부호화 모드, CBP, mb_qp_delta를 부호화하는 방법은 아래도 1과 같은 것이다.Generally, in the H.264 codec, CBP (block coding pattern) information is coded to indicate in which block effective coefficients remaining after quantization are distributed. For example, when CBP is 0, there is no effective coefficient left after quantization will be. The H.264 codec provides various macroblock coding modes for coding a macroblock in order to improve the compression ratio. The coding modes of the macroblocks provided by the H.264 codec are I_PCM, SKIP, INTER16x16, INTER16x8, INTER8x16, P8x8 , INTRA16x16, and INTRA4x4. The method of encoding the macroblock coding mode, CBP, and mb_qp_delta in the H.264 codec encoder is as shown in FIG. 1 below.

아래도 11

　Macroblock Encoding () { Macroblock Encoding () {

　　　　　... ... 　　　//생략... ... //skip

　　　if(if ( MBMB typetype != ! = INTRA16x16INTRA16x16 ))

　　　　　... ... 　　　//생략 ... ... //skip

}}

상기 아래도 1에서 CBP(블록 코딩 패턴) 인코딩은 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드가 아닌 경우에만 수행되는 것을 알 수 있는 것이다. 이는 다른 모드들과는 달리 INTRA16x16 모드의 경우 매크로 블록 부호화 모드 정보와 CBP 정보가 함께 부호화되는 때문인 것이다. 또한 CBP가 0보다 큰 경우 또는 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우에만 mb_qp_delta(양자화 계수 차분값) 인코딩이 수행됨을 알 수 있는 것이다. 또한 복호화기에서는 mb_qp_delta 는 현재의 매크로 블록의 양자화 계수를 복호화하는데 사용되며, 양자화 계수는 유효계수를 역양자화(Inverse Quantization) 하는 과정에 사용되는 것이다. 따라서 CBP(블록 코딩 패턴)가 0인 경우는 역 양자화 과정을 거쳐야 하는 유효계수가 하나도 없으므로 양자화 계수를 복원하지 않아도 되기 때문에 mb_qp_delta 인코딩을 수행하지 않는 것이다. 또한 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우 CBP(블록 코딩 패턴)는 부호화 모드와 함께 부호화되므로 CBP(블록 코딩 패턴) 값과 관계없이 mb_qp_delta 인코딩이 수행되는 것이다.1, CBP (block coding pattern) encoding is performed only when the macroblock coding mode is not the INTRA16x16 mode. This is because macroblock coding mode information and CBP information are encoded together in the INTRA16x16 mode unlike the other modes. It is also known that mb_qp_delta (quantization coefficient difference value) encoding is performed only when CBP is greater than 0 or when the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode. In the decoder, mb_qp_delta is used to decode the quantization coefficients of the current macroblock, and the quantization coefficients are used in the process of inverse quantization of the effective coefficients. Therefore, when CBP (Block Coding Pattern) is 0, mb_qp_delta encoding is not performed because there is no effective coefficient to be subjected to the inverse quantization process and therefore it is not necessary to restore the quantization coefficient. Also, when the coding mode is the INTRA16x16 mode, the CBP (block coding pattern) is coded together with the coding mode, so mb_qp_delta encoding is performed irrespective of the CBP (block coding pattern) value.

상기에서 설명한 바와 같이 기존 H.264 코덱에서 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우 CBP 값과 관계없이 무조건 mb_qp_delta 인코딩을 수행하는 것과는 달리, 본 발명에서는 매크로 블록의 모드가 INTRA16x16인 경우에도 CBP 값을 확인하여 mb_qp_delta(양자화 계수 차분값) 인코딩을 수행하는 것이다. 따라서 본 발명은 매크로 블록의 모드가 INTRA16x16인 경우에도 CBP 값을 확인하여 mb_qp_delta(양자화 계수 차분값) 인코딩을 수행하는 방법은 아래도 2와 같이 수행될 수 있는 것이다.As described above, unlike the case where the encoding mode is INTRA16x16 mode in the existing H.264 codec, unconditionally mb_qp_delta encoding is performed regardless of the CBP value. In the present invention, even when the mode of the macroblock is INTRA16x16, the CBP value is checked and mb_qp_delta (Quantization coefficient difference value) encoding. Therefore, the present invention can be carried out as shown in FIG. 2 by performing the mb_qp_delta (quantization coefficient difference value) encoding by checking the CBP value even when the mode of the macroblock is INTRA16x16.

아래도 22

Macroblock Encoding () { Macroblock Encoding () {

　　　　　... ... 　　　//생략... ... //skip

　　　if(if ( MBMB typetype != ! = INTRA16x16INTRA16x16 ))

　　　if(if ( CBPCBP >　0) > 0)

　　　　　... ... 　　　//생략 ... ... //skip

}}

상기 아래도 2에서 본 발명은 기존 H.264 코덱에서와 상이하게 매크로 블록 부호화 모드에 관계없이(INTRA16x16 모드인 경우에도), CBP가 0보다 큰 경우에만 다시 말해 유효계수가 존재하는 경우에만 mb_qp_delta 인코딩이 수행되도록 하는 것이다.2, the present invention differs from the conventional H.264 codec only in the case where the CBP is larger than 0 (in other words, even in the INTRA16x16 mode) irrespective of the macroblock coding mode, that is, mb_qp_delta encoding Is performed.

또한, 매크로 블록 부호화 시 복호화는 아래도 3과 같이 수행되는 것이다.Decoding in macroblock coding is performed as shown in FIG. 3 below.

아래도 33

MacroblockMacroblock DecodingDecoding () { () {

　　　 MBMB __ typetype DecodingDecoding (); 　//매크로 블록 부호화 (); // macroblock encoding 모드mode 디코딩 decoding

　　　　　... ... 　　　//생략... ... //skip

　　　if(if ( MBMB typetype != ! = INTRA16x16INTRA16x16 ))

　　　　　　 CBPCBP DecodingDecoding (); 　　//블록코딩패턴 디코딩(); // Decode block coding pattern

　　　 elseelse

　　　　　　 CBPCBP CalculatingCalculating (); //블록코딩패턴 계산(); // Calculate block coding pattern

　　　if(if ( CBPCBP >　0) > 0)

　　　　　　 mbmb __ qpqp __ deltadelta DecodingDecoding () 　//양자화계수 () // Quantization factor 차분값Differential value 디코딩 decoding

　　　　　... ... 　　　//생략 ... ... //skip

}}

상기 아래도 3에서 알 수 있듯이 매크로 블록 부호화 모드가 디코딩된 후 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우 CBP 계산을 수행하는 것이다. 즉 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우 CBP는 매크로 블록 부호화 모드와 함께 부호화되므로 매크로 블록 부호화 모드가 디코딩되면 CBP 값을 계산할 수 있는 것이다. 따라서 매크로 블록 부호화 모드와 관계없이 mb_qp_delta 디코딩이 수행되기 전에 CBP 값을 파악할 수 있는 것이다. 따라서 본 발명에서는 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16인 경우에도 CBP 값이 0보다 큰 경우에 한하여 mb_qp_delta 디코딩을 수행하여 비트율을 절감하도록 하는 것이다.3, CBP calculation is performed when the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode after the macroblock coding mode is decoded. That is, when the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode, CBP is encoded together with the macroblock coding mode, so that the CBP value can be calculated when the macroblock coding mode is decoded. Therefore, regardless of the macroblock coding mode, CBP value can be grasped before mb_qp_delta decoding is performed. Therefore, even when the macroblock coding mode is INTRA16x16, mb_qp_delta decoding is performed only when the CBP value is larger than 0 to reduce the bit rate.

실제로 H.264 코덱에서는 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우 CBP값은 아래도 4의 ICBTAP의 값 중 하나로 결정되는 것이다.
In fact, in the H.264 codec, when the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode, the CBP value is determined as one of the ICBTAP values shown in FIG. 4 below.

아래도 44

　ICBPTAB[6] = {0, 16, 32, 15, 31, 47}ICBPTAB [6] = {0, 16, 32, 15, 31, 47}

상기 아래도 4에서 알 수 있듯이 CBP가 0인 경우가 발생할 수 있으며 이 경우 양자화(복호화기에서는 역 양자화)를 적용할 유효계수가 전혀 없음에도 불구하고 mb_qp_delta 값을 부호화하는 것으로 비트량을 낭비하는 것이다.As can be seen from FIG. 4, CBP may be zero. In this case, the bit amount is wasted by encoding the mb_qp_delta value although there is no effective coefficient to apply the quantization (inverse quantization in the decoder) .

따라서 본 발명은 기존 H.264 코덱에서 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인 경우에 낭비되는 mb_qp_delta 부호화에 필요한 비트량을 절감하여 압축율을 개선할 수 있는 것임을 나타내고 있는 것이다.
Therefore, the present invention shows that the compression rate can be improved by reducing the amount of bits required for coding mb_qp_delta, which is wasted when the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode in the existing H.264 codec.

도 2는 본 발명에 적용되는 H.264 코덱의 매크로 블록 인코딩부의 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명에 적용되는 H.264 코덱의 메크로 블록 인코딩부는 MB_type(매크로블록 타입)을 인코딩하는 MB-type 인코딩부(10)와, MB-type이 화면간 예측 모드인 경우 움직임 벡터, 참조프레임 등의 움직임 정보를 인코딩하는 움직임 정보 인코딩부(20)와, CBP(블록 코딩 패턴)을 인코딩하는 것으로 INTRA16x16 모드인 경우 인코딩을 생략하는 CBP 인코딩부(30)와, mb_qp_delta 값을 인코딩하는 것으로 MB-type이 INTRA6x16인 경우에도 CBP가 0이 아닌 경우에 한하여 인코딩하는 mb_qp_delta 인코딩부(40)와, 유효계수를 인코딩하는 잔차신호 인코딩부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
2 is a block diagram of a macroblock encoding unit of the H.264 codec according to the present invention. 2, the macroblock encoding unit of the H.264 codec according to the present invention includes an MB-type encoding unit 10 for encoding an MB_type (macroblock type), a motion vector decoding unit A motion information encoding unit 20 for encoding motion information such as a reference frame, a CBP encoding unit 30 for omitting encoding in case of INTRA 16x16 mode by encoding a CBP (block coding pattern), and encoding a mb_qp_delta value An mb_qp_delta encoding unit 40 for encoding only when CBP is not 0 even when the MB-type is INTRA6x16, and a residual signal encoding unit 50 for encoding an effective coefficient.

도 3은 본 발명에 적용되는 H.264 코덱의 매크로 블록 디코딩부의 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명에 적용되는 H.264 코덱의 메크로 블록 디코딩부는 MB-type을 디코딩하는 MB-type 디코딩부(60)와, MB-type이 화면간 예측모드인 경우 움직임 벡터, 참조프레임 등의 움직임 정보를 디코딩하는 움직임정보 디코딩부(65)와, CBP를 디코딩하는 것으로 INTRA16x16 모드인 경우 디코딩을 생략하는 CBP 디코딩부(70)와, 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16인 경우 CBP를 계산하는 CBP 계산부(90)와 CBP가 0보다 크면 mb_qp_delta(양자화 계수 차분값)를 디코딩하는 mb_qp_delta 디코딩부(75)와 유효계수를 디코딩하는 잔차신호 디코딩부(80)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
3 is a block diagram of a macroblock decoding unit of the H.264 codec according to the present invention. In FIG. 3, the macroblock decoding unit of the H.264 codec according to the present invention includes an MB-type decoding unit 60 for decoding an MB-type, a motion vector, a reference frame, and the like when the MB- A CBP decoding unit 70 for decoding CBP in case of INTRA 16x16 mode and a CBP decoding unit 70 for calculating a CBP when the macroblock encoding mode is INTRA16x16, And an mb_qp_delta decoding unit 75 for decoding mb_qp_delta (quantization coefficient difference value) if CBP is greater than 0, and a residual signal decoding unit 80 for decoding the significant coefficient.

도 4는 본 발명에 적용되는 H.264 코덱에서 양자화 차분 값 부호화를 이용한 비트율 절감을 통한 동영상 압축율 향상방법에 대한 제어 흐름도이다. 상기도 4에서 본 발명에 적용되는 H.264 코덱에서 양자화 차분 값 부호화를 이용한 비트율 절감을 통한 동영상 압축율 향상방법은 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 인지 여부를 판단하는 단계(S11)와, 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드가 아닌 경우 CBP를 인코딩하는 단계(S12)와, CPB가 0보다 큰지 여부를 판단하는 단계(S13)와 CBP가 0보다 큰 경우에 한하여 mb_qp_delta 인코딩을 수행하는 단계(S14)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 상기 S11 단계에서 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 인 경우 S13 단계로 이어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 상기 S13 단계에서 CBP가 0보다 적으면 mb_qp_delta 인코딩을 수행하지 아니하고 종료하는 것을 특징으로 하는 것이다.
FIG. 4 is a control flowchart for a method of improving a moving picture compression ratio by reducing a bit rate using quantization difference value encoding in an H.264 codec applied to the present invention. 4, in the H.264 codec according to the present invention, a method for improving a moving picture compression ratio by reducing a bit rate using quantization difference value coding comprises a step S11 of determining whether a macroblock coding mode is INTRA16x16, (S13) of determining whether the CPB is larger than 0, and a step (S14) of performing mb_qp_delta encoding only when the CBP is larger than 0 It is characterized by. If the macroblock coding mode is INTRA16x16 in step S11, the process proceeds to step S13. If CBP is less than 0 in step S13, mb_qp_delta encoding is not performed and the process is terminated.

도 5는 본 발명에 적용되는 H.264 코덱에서 양자화 차분 값 복호화를 이용한 비트율 절감을 통항 동영상 압축율 향상 방법에 대한 제어 흐름도이다. 상기도 5에서 본 발명에 H.264 코덱에서 양자화 차분 값 복호화를 이용한 비트율 절감을 통항 동영상 압축율 향상 방법은 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드인지 여부를 판단하는 단계(S21)와, 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16 모드가 아닌 경우 CBP(블록 코딩 패턴)를 디코딩하는 단계(S22)와, CBP가 0보다 큰지 여부를 판단하는 단계(S23)와 CBP가 0보다 크면 mb_qp_delta(양자화 계수 차분값)를 디코딩하는 단계(S24)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 상기 S21 단계에서 매크로 블록 부호화 모드가 INTRA16x16인 경우 CBP를 계산하는 단계를 거쳐서 S23 단계로 이어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 상기 S23 단계에서 CBP가 0보다 적으면 mb_qp_delta 디코딩을 수행하지 아니하고 종료하는 것을 특징으로 하는 것이다.
FIG. 5 is a control flowchart for a method for improving the bit rate reduction through the quantization difference value decoding in the H.264 codec according to the present invention. 5, the method for reducing the bit rate using the quantization difference value decoding in the H.264 codec according to the present invention includes a step S21 of determining whether the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode, A step S22 of decoding a CBP (block coding pattern) when the mode is not the INTRA16x16 mode, a step S23 of determining whether CBP is larger than 0, and decoding mb_qp_delta (a quantization coefficient difference value) if CBP is larger than 0 (S24). If the macroblock coding mode is INTRA16x16 in step S21, the process proceeds to step S23 through calculating the CBP. If CBP is less than 0 in step S23, mb_qp_delta decoding is not performed and the process ends.

10 : MB_type 인코딩부, 30 : CBP 인코딩부,
60 : MB_type 디코딩부, 80 : 잔차신호 디코딩부,
100 : 분할부, 110 : 예측부,
103 : 화면 내 예측부, 106 : 화면 간 예측부,
115 : 변환부, 120 : 양자화부,
125 : 재정렬부, 130 : 엔트로피 부호화부,
135 : 역양자화부, 140 : 역변환부,
145 : 필터부, 150 : 메모리10: MB_type encoding unit, 30: CBP encoding unit,
60: MB_type decoding unit, 80: residual signal decoding unit,
100: minute division, 110: prediction section,
103: intra picture prediction unit, 106: inter picture prediction unit,
115: conversion unit, 120: quantization unit,
125: reordering unit, 130: entropy coding unit,
135: inverse quantization unit, 140: inverse transform unit,
145: filter unit, 150: memory

Claims

A macroblock encoding unit for improving a moving picture compression ratio by an improved quantization information presentation condition for a quantization difference value between a current macroblock and a previous macroblock,
Wherein the macroblock encoding unit for improving the moving picture compression ratio according to the improved quantization information presentation condition comprises:
An MB-type encoding unit 10 for encoding MB_type;
A motion information encoding unit 20 for encoding motion information such as a motion vector and a reference frame when the MB-type is an inter-picture prediction mode;
A CBP encoding unit 30 for omitting encoding in the INTRA16x16 mode by encoding a CBP (Block Coding Pattern);
an mb_qp_delta encoding unit 40 that encodes the mb_qp_delta value only when CBP is not 0 even when the MB-type is INTRA6x16;
And a residual signal encoding unit (50) for encoding an effective coefficient. The macroblock encoding unit for improving the moving picture compression ratio according to the improved quantization information presentation condition.

A macroblock decoding unit for improving a moving picture compression ratio by an improved quantization information presentation condition for a quantization difference value between a current macroblock and a previous macroblock,
Wherein the macroblock decoding unit for improving the moving picture compression ratio according to the improved quantization information presentation condition comprises:
An MB-type decoding unit 60 for decoding the MB-type;
A motion information decoding unit 65 for decoding motion information such as a motion vector and a reference frame when the MB-type is an inter-picture prediction mode;
A CBP decoding unit 70 for omitting decoding in the INTRA16x16 mode by decoding CBP;
A CBP calculation unit 90 for calculating CBP when the macroblock coding mode is INTRA16x16;
An mb_qp_delta decoding unit 75 for decoding mb_qp_delta (quantization coefficient difference value) if CBP is greater than 0;
And a residual signal decoding unit (80) for decoding the effective coefficient. The macroblock decoding unit for improving the moving picture compression ratio according to the improved quantization information presentation condition.

delete

A method for improving a moving picture compression ratio by reducing a bit rate using quantization difference value encoding between a current macroblock and a previous macroblock in an H.264 codec,
In the H.264 codec, a method of improving a moving picture compression ratio by reducing a bit rate using a quantization difference value encoding between a current macroblock and a previous macroblock,
(S11) judging whether the macroblock coding mode is INTRA16x16;
Encoding the CBP when the macroblock coding mode is not the INTRA16x16 mode (S12);
If the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode, determining whether CPB is greater than 0 (S13);
And performing mb_qp_delta encoding only when the CBP is greater than 0, in the H.264 codec, the bit rate reduction using the quantization difference value encoding between the current macroblock and the previous macroblock is performed. How to improve video compression ratio.

delete

6. The method of claim 5,
The macroblock coding mode includes:
The motion vector compression ratio is improved by reducing the bit rate using the quantization difference value encoding between the current macroblock and the previous macroblock in the H.264 codec, which is one of I_PCM, SKIP, INTER16x16, INTER16x8, INTER8x16, P8x8, INTRA16x16 and INTRA4x4. Way.

A method for enhancing the bit rate of a moving picture compression ratio by decoding a quantization difference value between a current macroblock and a previous macroblock in an H.264 codec,
In the H.264 codec, a bit rate reduction method using a quantization difference value decoding between a current macroblock and a previous macroblock is performed,
Determining whether the macroblock coding mode is the INTRA16x16 mode (S21);
Decoding (S22) a CBP (Block Coding Pattern) when the macroblock coding mode is not the INTRA16x16 mode;
If it is determined in step S21 that the macroblock coding mode is INTRA16x16, it is determined whether CBP is greater than 0 (step S23).
And a step (S24) of decoding mb_qp_delta (quantization coefficient difference value) if CBP is greater than 0, and in the H.264 codec, the bit rate reduction using the quantization difference value decoding between the current macroblock and the previous macroblock To improve video compression ratio.

delete

9. The method of claim 8,
The macroblock coding mode includes:
Wherein the coding rate is reduced by using the quantization difference value decoding between the current macroblock and the previous macroblock in the H.264 codec, which is one of I_PCM, SKIP, INTER16x16, INTER16x8, INTER8x16, P8x8, INTRA16x16 and INTRA4x4. Way.