KR101640572B1 - 효율적인 코딩 유닛 설정을 수행하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 - Google Patents

효율적인 코딩 유닛 설정을 수행하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

효율적인 코딩 유닛 설정을 수행하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법은, 프레임 영상에 대해 제1 사이즈를 갖는 제1 코딩 유닛에 포함되는 매크로 블록들의 압축 모드를 분석하는 단계와, 상기 분석 결과에 따라, 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한지를 제1 판단하는 단계와, 상기 제1 판단 결과에 따라, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 경우, 모드 별로 서로 다른 기준에 따라 상기 매크로 블록들의 압축 특성에 관련된 정보를 분석하는 단계와, 상기 분석 결과에 따라, 상기 분석 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는지를 제2 판단하는 단계 및 상기 제2 판단 결과에 따라, 상기 제1 코딩 유닛을 분할하거나 상기 제1 코딩 유닛을 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

효율적인 코딩 유닛 설정을 수행하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법{Image Processing Device and Image Processing Method performing effective coding unit setting}
본 발명은 영상 처리 장치에 관한 것으로서, 자세하게는 효율적인 코딩 유닛 설정을 수행하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 영상 처리 장치는 영상을 압축하여 송수신함으로써 영상의 전송 효율을 향상한다. 영상 압축 방법의 일 예로서, 다른 영역의 영상을 참조하여 영상을 압축하는 인터 예측(inter prediction)과, 다른 영역의 영상을 참조하지 않고 영상을 압축하는 인트라 예측(intra prediction)이 적용될 수 있다. 또한, 일 예로서, 어느 하나의 프레임 영상에서 일부의 영역에 대해서는 스킵 모드가 적용된 압축이 수행될 수 있으며, 상기 스킵 모드에서 압축 대상의 영역과 예측 영역의 영상이 거의 동일하고, 이에 따라 스킵 모드에서는 잔류 데이터(residual data)의 산출 없이 인코딩 및 디코딩이 수행될 수 있다.
영상 코딩의 일 예로서, HEVC(High Efficiency Video Coding)는 다양한 크기의 코딩 유닛(Coding Unit, CU)을 설정하고, 설정된 코딩 유닛에 따라 영상을 압축한다. 예컨대, 어느 하나의 프레임 영상은 다수 개의 코딩 유닛들을 포함하고, 상기 코딩 유닛들은 서로 그 크기가 다르게 설정될 수 있다. 그러나, 일반적으로 코딩 유닛을 설정하는 동작은 RDO(Rate-Distortion Optimization)에 기반하여 복잡한 연산 과정을 거칠 필요가 있으며, 이에 따라 영상 처리에 소요되는 시간이 증가하는 문제가 발생된다.
본 발명의 기술적 사상은, 영상 처리에 소요되는 시간을 감소할 수 있는 효율적인 코딩 유닛 설정을 수행하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법을 제안한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법은, 프레임 영상에 대해 제1 사이즈를 갖는 제1 코딩 유닛에 포함되는 매크로 블록들의 압축 모드를 분석하는 단계와, 상기 분석 결과에 따라, 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한지를 제1 판단하는 단계와, 상기 제1 판단 결과에 따라, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 경우, 모드 별로 서로 다른 기준에 따라 상기 매크로 블록들의 압축 특성에 관련된 정보를 분석하는 단계와, 상기 분석 결과에 따라, 상기 분석 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는지를 제2 판단하는 단계 및 상기 제2 판단 결과에 따라, 상기 제1 코딩 유닛을 분할하거나 상기 제1 코딩 유닛을 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치는, 프레임 영상에 포함되는 매크로 블록들의 압축 모드 및 압축 특성에 관련된 정보를 판단하는 정보 판단부와, 상기 정보를 판단한 결과에 따라, 상기 프레임 영상에 포함되는 다수 개의 코딩 유닛들 각각의 압축 모드를 선택하는 모드 선택부와, 상기 정보를 판단한 결과에 따라, 상기 프레임 영상에 포함되는 다수 개의 코딩 유닛들의 사이즈를 설정하는 코딩 유닛 설정부 및 상기 선택된 압축 모드 및 사이즈에 따라, 상기 코딩 유닛들을 포함하는 프레임 영상에 대한 압축 동작을 수행하는 압축 처리부를 구비하고, 상기 모드 선택부는, 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들의 압축 모드들이 서로 동일한 지를 비교하고, 또한 상기 매크로 블록들의 압축 특성에 관련된 정보를 분석한 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는지를 판단하며, 상기 코딩 유닛 설정부는, 상기 제1 코딩 유닛에서 어느 하나의 매크로 블록의 압축 모드가 다른 매크로 블록과 상이하거나 상기 분석한 결과가 기 정의된 설정값을 만족하지 않는 경우에 상기 제1 코딩 유닛을 상대적으로 작은 사이즈의 다수 개의 제2 코딩 유닛들로 분할하고, 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들의 압축 모드들이 서로 동일하고 상기 분석한 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는 경우 상기 제1 코딩 유닛을 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법은, HEVC의 포맷에 따른 영상 처리에서 코딩 유닛을 설정하기 위한 시간이 감소될 수 있으며, 이에 따라 영상 처리 속도가 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 영상 처리 시스템을 구현하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제2 영상 압축부의 보다 구체적인 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 압축 처리 방법에 따른 영상 처리의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6a,b는 압축에 관련된 특성을 분석하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 처리 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 8a,b,c는 도 7에 도시된 압축 처리 방법에서 압축 처리에 관련된 특성을 분석하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 인터 모드에서의 압축 처리에 관련된 특성을 분석하는 일 예를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서의 영상 처리 시스템(100)은 제1 영상 처리부(110) 및 제2 영상 처리부(120)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 제1 영상 처리부(110) 및 제2 영상 처리부(120)를 포함하는 시스템에 해당할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 제1 영상 처리부(110)만을 포함하는 개념으로 정의될 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 제2 영상 처리부(120)만을 포함하는 개념으로 정의될 수 있다.
영상 처리 시스템(100)은 다양한 영상 표준에 기반하여 영상을 처리할 수 있으며, 예컨대 MPEG-2, H.264/AVC, VP8, and HEVC 등 다양한 영상 표준이 적용될 수 있다. 상기 MPEG-2, H.264/AVC, VP8, and HEVC 등의 영상 표준에 따른 영상 처리는 기 정의된 압축 처리 방식에 따라 영상을 압축할 수 있다. 예컨대, 프레임 단위의 영상(이하, 프레임 영상으로 지칭함)은 소정의 크기를 갖는 다수의 매크로 블록들을 포함하고, 상기 매크로 블록 단위에 기반하여 영상을 압축할 수 있다.
영상 처리 시스템(100)은 영상 트랜스 코딩(Video transcoding)에 기반하여 영상을 처리할 수 있다. 예컨대, 영상 트랜스 코딩(Video transcoding)은 영상을 어느 하나의 포맷에서 다른 포맷으로 변환하는 과정으로 정의될 수 있다. 이에 따라, 제1 영상 처리부(110)와 제2 영상 처리부(120)는 각각 서로 다른 포맷에 따라 영상을 처리할 수 있으며, 예컨대 제1 영상 처리부(110)는 H.264/AVC의 포맷에 따른 영상 처리를 수행하고, 제2 영상 처리부(120)는 HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 수행할 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과한 것으로서, 제1 영상 처리부(110)와 제2 영상 처리부(120) 각각은 다른 다양한 종류의 포맷에 따라 영상을 처리하여도 무방하다.
HEVC의 포맷에 따른 영상 처리에서 코딩 유닛(Coding Unit, CU)이 정의될 수 있다. 예컨대, 코딩 유닛(CU)은 H.264/AVC의 포맷에 적용되는 매크로 블록의 크기에 기반하여 그 사이즈가 다양하게 설정될 수 있다. 예컨대, 각각의 매크로 블록이 8*8 픽셀들을 포함하는 사이즈를 가질 수 있으며, 또는 16*16 픽셀들을 포함하는 사이즈를 가질 수 있다. 이외에도, 상기 매크로 블록의 사이즈는 다양하게 설정이 가능하며, 이하의 설명에서는 그 일 예로서 각각의 매크로 블록이 16*16 픽셀들을 포함하는 사이즈를 갖는 것으로 정의된다.
한편, HEVC의 포맷에 따른 영상 처리에서, 코딩 유닛(CU)에 대해 최대 사이즈와 최소 사이즈가 정의될 수 있다. 일 예로서, 코딩 유닛(CU)의 최대 사이즈는 4*4 개의 매크로 블록들을 포함하는 것으로 설정될 수 있다. 이 경우, 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)은 64*64 픽셀들을 포함할 수 있다. 또한, 일 예로서, 코딩 유닛(CU)의 최소 사이즈는 매크로 블록의 사이즈와 동일하게 설정될 수 있으며, 이 경우, 최소 사이즈의 코딩 유닛(CU)은 16*16 픽셀들을 포함할 수 있다. 이외에도, HEVC의 포맷에 따른 영상 처리에서 코딩 유닛(CU)의 사이즈는 다양하게 설정될 수 있으며, 설정된 사이즈에 따라 인터 모드, 인트라 모드 또는 스킵 모드로서 영상을 처리할 수 있다.
이하, 도 1에 도시된 영상 처리 시스템(100)의 일 동작 예를 설명하면 다음과 같다.
제1 영상 처리부(110)는 프레임 영상(Image)에 대해 H.264/AVC의 포맷에 따른 영상 처리를 수행할 수 있으며, 영상 처리 결과로서 비트스트림(예컨대, H.264 비트스트림)과 영상 처리에 관련된 정보(예컨대, 코덱 정보(Info_codec))를 출력할 수 있다. 제1 영상 처리부(110)의 영상 처리 과정에서, 프레임 단위 별로 각종 예측 방식에 따른 압축 동작이 수행되거나, 또는 하나의 프레임 영상(Image)에 다수 개의 영역들(예컨대, 매크로 블록들)이 포함되고, 상기 영역 별로 각종 예측 방식에 따른 압축 동작이 수행될 수 있다. 도 1에서는 비트스트림(H.264 비트스트림)과 코덱 정보(Info_codec)가 별개의 신호인 것으로 도시되었으나, 상기 코덱 정보(Info_codec)는 비트스트림에 포함되는 것으로 설명되어도 무방하다.
하나의 프레임 영상(Image)에 다양한 예측 방식이 적용되는 것으로 가정할 때, 프레임 영상(Image)에서 일부의 매크로 블록들은 인터 모드(inter mode)에 따라 영상이 압축될 수 있다. 또는, 프레임 영상(Image)에서 다른 일부의 매크로 블록들은 인트라 모드(intra mode)에 따라 영상이 압축될 수 있다. 또는, 프레임 영상(Image)에서 다른 일부의 매크로 블록들은 스킵 모드(skip mode)에 따라 영상이 압축될 수 있다.
인터 모드에 따라 영상이 압축되는 경우, 해당 매크로 블록의 영상은 적어도 하나의 다른 프레임을 참조하여 압축 동작이 수행될 수 있다. 예컨대, 하나의 매크로 블록이나 다수 개의 매크로 블록들을 포함하는 영역 단위로 움직임 추정(Motion Estimation)이 수행되고, 상기 추정 결과에 따라 현재 프레임 영상(Image)의 매크로 블록과 이전의 프레임 영상의 예측 블록 사이의 상대적 위치를 나타내는 모션 벡터(Motion Vector, MV)가 산출될 수 있다. 인터 예측 결과에 따라, 현재 프레임 영상(Image)의 매크로 블록의 픽셀 값과 예측 블록의 픽셀 값의 차분 값에 해당하는 잔류 데이터가 압축 결과로서 제공될 수 있다.
한편, 인트라 예측의 경우, 현재 프레임 영상(Image)의 매크로 블록은 다른 프레임 영상을 참조함이 없이 내부의 픽셀 값을 이용하여 압축 동작이 수행된다. 인트라 예측에서, 어느 하나의 매크로 블록은 동일한 프레임 영상(Image)에서 다른 매크로 블록의 영상을 이용하여 압축될 수 있으며, 일 예로서 어느 하나의 매크로 블록은 좌측으로 인접한 매크로 블록의 영상을 이용하여 압축되거나, 또는 상측으로 인접한 매크로 블록의 영상을 이용하여 압축될 수 있다. 또는, 매크로 블록은 대각으로 인접한 매크로 블록의 영상을 이용하여 압축될 수 있다.
한편, 제2 영상 처리부(120)는 제1 영상 처리부(110)으로부터의 비트스트림 및 코덱 정보(Info_codec)를 이용하여 트랜스코딩 동작을 수행할 수 있다. 일 예로서, 제2 영상 처리부(120)는 비트스트림에 대한 복원 동작에 기반하여 원본 프레임 영상(Image)을 얻을 수 있다. 그리고, 제2 영상 처리부(120)는 프레임 영상(Image)에 대해 HEVC의 포맷에 따라 영상 처리를 수행한다. 일 예로서, 제2 영상 처리부(120)는 제1 영상 처리부(110)로부터의 비트스트림에 대한 복원 동작을 위한 디코딩 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 또는, 제1 영상 처리부(110)에서 비트스트림에 대한 복원 동작이 수행됨에 따라, 프레임 영상(Image)이 제2 영상 처리부(120)로 제공되어도 무방하다.
제2 영상 처리부(120)는 프레임 영상(Image)에 대해 다수 개의 코딩 유닛(CU)들을 설정하고, 설정된 코딩 유닛(CU) 단위로서 압축 동작을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 프레임 영상(Image) 내에 구비되는 다수 개의 코딩 유닛(CU)들은 서로 다른 사이즈를 갖도록 설정될 수 있다. 일 예로서, 일부의 코딩 유닛(CU)들은 최대 사이즈를 가지고 다른 일부의 코딩 유닛(CU)들은 최소 사이즈를 가질 수 있으며, 다른 일부의 코딩 유닛(CU)들은 최대 및 최소 사이의 사이즈를 가질 수 있다.
제2 영상 처리부(120)는 프레임 영상(Image)에 대해 다수 개의 코딩 유닛(CU)들을 설정하는 동작을 수행할 수 있다. 일 예로서, 제2 영상 처리부(120)는 제1 영상 처리부(110)로부터의 코덱 정보(Info_codec)를 이용하여 다수 개의 코딩 유닛(CU)들을 설정할 수 있다. 제2 영상 처리부(120)는 설정된 코딩 유닛(CU)들에 기반한 압축 동작을 수행하고, 그 결과로서 비트스트림을 출력할 수 있다. 상기 코덱 정보(Info_codec)를 이용하여 코딩 유닛(CU)들을 설정하는 구체적인 예는 후술될 것이다.
도 2는 도 1의 영상 처리 시스템을 구현하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 처리 시스템(200)는 제1 영상 압축부(210), 디코더(220) 및 제2 영상 압축부(230)를 포함할 수 있다. 제1 영상 압축부(210)는 도 1의 실시예에서의 제1 영상 처리부(110)에 대응될 수 있다. 제2 영상 압축부(230)는 도 1의 실시예에서의 제2 영상 처리부(120)에 대응될 수 있다. 한편, 디코더(220)는 도 1의 제1 영상 처리부(110) 내에 구비될 수 있으며, 또는 제2 영상 처리부(120) 내에 구비되는 구성일 수 있다. 디코더(220)는 제1 영상 압축부(210)로부터 제공되는 비트스트림 및 코덱 정보를 이용하여 디코딩된 영상(Decoded Image)을 프레임 영상으로서 제공한다. 또한, 상기 제1 영상 압축부(210)에서의 압축 동작에 관련된 코덱 정보(Info_codec)가 제2 영상 압축부(230)로 제공될 수 있다.
제2 영상 압축부(230)는 디코딩된 영상(이하, 프레임 영상(Image)로서 지칭됨)에 대한 HEVC의 포맷에 따른 압축 처리 과정을 거쳐 비트스트림을 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 제2 영상 압축부(230)는 정보 판단부(231), 모드 선택부(232), 코딩 유닛 설정부(233) 및 압축 처리부(234)를 포함할 수 있다.
정보 판단부(231)는 코덱 정보(Info_codec)를 분석함으로써, 프레임 영상(Image) 내의 매크로 블록들 각각의 압축 모드 및 압축 특성을 판단할 수 있다. 일 예로서, 압축 모드를 판단한 결과에 따라, 각각의 매크로 블록이 인트라 모드에 따라 압축되었는지(또는, 인트라 압축 처리되었는지), 또는 각각의 매크로 블록이 인터 모드에 따라 압축되었는지(또는, 인터 압축 처리되었는지)가 판단될 수 있다. 또한, 각각의 매크로 블록이 스킵 모드에 따라 압축되었는지가 판단될 수 있다.
또한, 압축 특성을 판단한 결과에 따라, 각각의 매크로 블록의 압축 처리에 관련된 특성 정보가 판단될 수 있다. 일 예로서, 코덱 정보(Info_codec)는 각각의 매크로 블록에 대응하는 특성 정보를 포함할 수 있으며, 매크로 블록이 인트라 모드에 따라 처리된 경우, 동일한 프레임 영상(Image) 내에서 압축에 이용된 참조 블록의 방향을 나타내는 방향 정보가 특성 정보에 포함될 수 있다. 또는, 매크로 블록이 인터 모드에 따라 처리되거나 스킵 모드에 따라 처리된 경우, 압축에 이용된 이전 프레임 영상(Image)의 참조 블록의 위치를 나타내는 모션 벡터 정보가 특성 정보에 포함될 수 있다.
한편, 모드 선택부(232)는 상기 정보를 판단한 결과에 기반하여 각각의 코딩 유닛(CU)에 대한 압축 모드를 선택할 수 있다. 예컨대, 모드 선택부(232)는 코덱 정보(Info_codec)를 판단한 결과에 기반하여 각각의 코딩 유닛(CU)에 대한 압축 모드로서, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 또는, 모드 선택부(232)의 선택 결과에 따라, 프레임 영상(Image)에 포함되는 다수의 코딩 유닛(CU)들 각각은 선택 결과에 따른 모드로서 그 영상이 압축될 수 있다.
한편, 코딩 유닛 설정부(233)는 상기 정보를 판단한 결과에 기반하여 각각의 코딩 유닛(CU)의 사이즈를 설정할 수 있다. 일 예로서, 코딩 유닛(CU)의 사이즈는 다양하게 설정될 수 있으며, 또한 최대 사이즈와 최소 사이즈가 정의될 수 있다. 예컨대, 코딩 유닛(CU)의 최대 사이즈는 4*4 개의 매크로 블록들에 해당하는 사이즈로 정의될 수 있으며, 코딩 유닛(CU)의 최소 사이즈는 1 개의 매크로 블록들에 해당하는 사이즈로 정의될 수 있다. 또한, 코딩 유닛(CU)에 대해 상기 최대 사이즈와 최소 사이즈 사이에 해당하는 하나 이상의 중간 사이즈가 정의될 수 있다.
상기 정보를 판단한 결과에 기반하는 코딩 유닛 설정부(233)의 설정에 따라, 프레임 영상(Image) 내의 일부의 코딩 유닛(CU)들은 최대 사이즈를 가질 수 있으며, 다른 일부의 코딩 유닛(CU)들은 최대 사이즈를 가질 수 있으며, 또는 다른 일부의 코딩 유닛(CU)들은 중간 사이즈를 가질 수 있다. 만약, 코딩 유닛(CU)의 최대 사이즈가 4*4 개의 매크로 블록들에 해당하는 경우, 중간 사이즈의 코딩 유닛(CU)은 2*2 개의 매크로 블록들에 해당하는 사이즈를 가질 수 있으며, 최소 사이즈의 코딩 유닛(CU)은 1 개의 매크로 블록들에 해당하는 사이즈를 가질 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 코딩 유닛(CU)은 다양한 사이즈를 갖도록 설정되어도 무방하다.
코딩 유닛 설정부(233)는 상기 정보를 판단한 결과에 기반하여 코딩 유닛(CU)을 분할하는 방식에 따라 그 사이즈를 설정할 수 있다. 예컨대, 최대 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)에 대해, 상기 정보를 판단한 결과에 기반하여 해당 코딩 유닛(CU)이 최대 사이즈를 갖도록 설정을 하거나, 또는 상기 코딩 유닛(CU)을 다수 개로 분할(예컨대, 2*2 개의 코딩 유닛들로 분할)할 수 있다. 상기와 같은 분할 과정을 거쳐, 다양한 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)들이 설정될 수 있다.
한편, 압축 처리부(234)는 상기 모드 선택 결과 및 코딩 유닛(CU)의 설정 결과에 기반하여 영상 처리 동작을 수행할 수 있다. 만약, 어느 하나의 코딩 유닛(CU)이 최대 사이즈로 설정되고, 또한 상기 코딩 유닛(CU)에 대해 인터 모드가 선택되는 경우에는, 상기 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 대해 인터 예측에 따른 압축 처리가 수행될 수 있다. 또는, 어느 하나의 코딩 유닛(CU)이 중간 사이즈(예컨대, 2*2 개의 매크로 블록들에 해당하는 사이즈)로 설정되고, 또한 상기 코딩 유닛(CU)에 대해 스킵 모드가 선택되는 경우에는, 상기 중간 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 대해 스킵 모드에 따라 영상 처리가 수행될 수 있다. 또는, 어느 하나의 코딩 유닛(CU)이 최소 사이즈(예컨대, 1 개의 매크로 블록들에 해당하는 사이즈)로 설정되고, 또한 상기 코딩 유닛(CU)에 대해 인트라 모드가 선택되는 경우에는, 상기 중간 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 대해 인트라 예측에 따른 압축 처리가 수행될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제2 영상 압축부(230)의 보다 구체적인 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 정보 판단부(231)는 압축 모드 판단부(231_1) 및 압축 특성 판단부(231_2)를 포함할 수 있다. 또한, 모드 선택부(232)는 모드 비교부(232_1) 및 특성 분석부(232_2)를 포함할 수 있으며, 코딩 유닛 설정부(233)는 코딩 유닛 분할부(233_1) 및 코딩 유닛 선택부(233_2)를 포함할 수 있다.
전술한 동작에서와 유사하게, 정보 판단부(231)는 코덱 정보(Info_codec)에 기반하여 프레임 영상(Image)의 각각의 매크로 블록의 영상 처리 특성을 판단할 수 있으며, 일 예로서 압축 모드 판단부(231_1)는 각각의 매크로 블록이 인터 모드, 인트라 모드 및 스킵 모드 중 어느 모드에 따라 처리되었는지를 판단할 수 있다. 또한, 압축 특성 판단부(231_2)는 각각의 매크로 블록에서의 압축 처리에 관련된 특성을 판단할 수 있으며, 예컨대 각각의 매크로 블록에서 인터 모드 또는 스킵 모드에 따라 영상이 처리된 경우에는 이에 관련된 모션 벡터 정보가 판단될 수 있으며, 또는 각각의 매크로 블록에서 인트라 모드에 따라 영상이 처리된 경우에는 이에 관련된 방향 정보가 판단될 수 있다.
한편, 모드 선택부(232)는 소정의 사이즈로서 설정 코딩 유닛(CU)에 대해 영상 처리 모드를 선택할 수 있다. 일 예로서, 모드 선택부(232)는 소정의 사이즈에 해당하는 영역으로 그룹핑된 매크로 블록들의 압축 모드를 판단하고, 이에 기반하여 코딩 유닛(CU)들 각각에 대한 압축 모드를 선택할 수 있다. 또한, 상기 판단한 결과는 코딩 유닛 설정부(233)로 제공됨에 따라 코딩 유닛(CU)의 사이즈가 설정될 수 있다. 상기 소정의 사이즈에 해당하는 영역은 최대 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU), 중간 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU) 또는 최소 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)에 상응할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 모드 선택부(232)는 영상 처리 단위로서 최종 확정되지 않은 코딩 유닛(CU)에 포함되는 매크로 블록의 모드 정보를 판단하는 것으로 설명된다.
일 예로서, 모드 선택부(232)는 모드 비교부(232_1)와 특성 분석부(232_2)를 포함할 수 있다. 모드 비교부(232_1)는 코딩 유닛(CU)에 포함되는 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 지를 비교하고 그 비교 결과를 제공할 수 있다. 예컨대, 모드 비교부(232_1)는 코딩 유닛(CU)에 포함되는 모든 매크로 블록들이 모두 인트라 모드, 인터 모드 또는 스킵 모드에 따라 압축되었는지를 판단할 수 있다. 상기 비교 결과는 코딩 유닛 설정부(233)로 제공될 수 있으며, 코딩 유닛 설정부(233)는 상기 비교 결과에 기반하여 코딩 유닛(CU)의 사이즈를 설정할 수 있다.
한편, 특성 분석부(232_2)는 각각의 매크로 블록의 압축 처리 특성에 관련된 정보를 분석할 수 있다. 예컨대, 만약 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들이 인터 모드나 스킵 모드에 따라 처리된 경우, 상기 모든 매크로 블록들에 대한 모션 벡터를 이용한 분석 동작이 수행되고 그 분석 결과가 제공될 수 있다. 또는, 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들이 인트라 모드에 따라 처리된 경우, 상기 모든 매크로 블록들에 대한 방향 정보를 이용한 분석 동작이 수행되고 그 분석 결과가 제공될 수 있다. 상기와 같은 분석 결과는 결과는 코딩 유닛 설정부(233)로 제공될 수 있으며, 코딩 유닛 설정부(233)는 상기 분석 결과에 기반하여 코딩 유닛(CU)의 사이즈를 설정할 수 있다.
한편, 모드 선택부(232)는 상기 판단 결과 및 분석 결과에 기반하여 해당 코딩 유닛(CU)의 압축 모드를 선택할 수 있다. 예컨대, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 매크로 블록들이 서로 동일한 모드(예컨대, 제1 모드)에 따라 처리되고, 또한 상기 매크로 블록들에 대한 특성 분석 결과가 소정의 설정값을 만족하는 경우에는, 해당 코딩 유닛(CU)이 제1 모드에 따라 압축 처리되도록 해당 코딩 유닛(CU)에 대응하는 모드가 선택될 수 있다.
만약, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 매크로 블록들 중 적어도 하나가 다른 모드에 따라 처리된 경우에는, 코딩 유닛 설정부(233)는 해당 코딩 유닛(CU)을 분할할 수 있으며, 상기 분할된 코딩 유닛(CU)에 따라 모드 선택부(232)는 전술한 비교 및 분석 동작을 반복하게 수행할 수 있다. 또는, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 매크로 블록들이 동일한 모드에 따라 처리된 경우라도, 만약 상기 매크로 블록들에 대한 특성 분석 결과가 소정의 설정값을 만족하지 않는 경우에는, 해당 코딩 유닛(CU)이 분할되고, 분할된 코딩 유닛(CU)에 따라 모드 선택부(232)는 전술한 비교 및 분석 동작을 반복하게 수행할 수 있다.
한편, 코딩 유닛 설정부(233)는 전술한 바와 같은 비교 및 분석 결과에 기반하여 코딩 유닛(CU)의 사이즈를 설정할 수 있다. 전술한 예에서와 같이, 코딩 유닛 분할부(233_1)는 전술한 비교 및 분석 결과에 따라 상기 코딩 유닛(CU)을 더 작은 사이즈로 분할하고, 상기 분할에 관련된 정보를 제공할 수 있다. 또한, 코딩 유닛 선택부(233_2)는 상기와 같은 비교 및 분석 결과에 따라 코딩 유닛(CU)의 사이즈를 최종 선택할 수 있다. 또한, 최종 선택된 코딩 유닛(CU)의 사이즈에 관련된 정보가 제공될 수 있다.
압축 처리부(234)는 상기와 같은 모드 선택부(232) 및 코딩 유닛 설정부(233)로부터의 정보에 기반하여 프레임 영상(Image)에 대한 압축 처리를 수행한다. 일 예로서, 상기 정보에 기반하여 프레임 영상(Image) 내에서 다양한 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)들이 설정되고, 또한 각각의 코딩 유닛(CU)에 대해 압축 방식에 관련된 모드가 선택될 수 있다. 일 예로서, 각각의 코딩 유닛(CU)은 최대 사이즈, 하나 이상의 중간 사이즈, 최소 사이즈 중 어느 하나의 사이즈를 가질 것이며, 또한 각각의 코딩 유닛(CU)은 인터 모드, 인트라 모드 및 스킵 모드 중 어느 하나의 모드에 따라 압축 처리될 것이다. 상기와 같은 프레임 영상(Image)에 대한 압축 처리를 통해 인코딩된 영상(encoded_Image)이 생성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, H.264/AVC 등의 포맷에 따른 영상 처리 결과를 기반으로 하여, 프레임 영상(Image)을 HEVC의 포맷에 따라 처리하는 트랜스 코딩이 수행될 수 있으며, 이를 위해 디코딩된(또는, 복원된) 프레임 영상(Image)과 H.264/AVC 등의 포맷에 따른 처리 과정에서의 코덱 정보가 참조될 수 있다. HEVC의 포맷에 따라 코딩 유닛(CU) 단위로 데이터를 처리하기 위하여, 먼저 프레임 영상(Image)을 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)으로 분할할 수 있다(S11). 전술한 실시예에 따라 최대 사이즈와 최소 사이즈의 코딩 유닛(CU)이 정의될 수 있으며, 또한 코딩 유닛(CU)은 하나 이상의 매크로 블록들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 매크로 블록은 영상 처리를 위한 기본 단위에 해당하고, 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)는 16 개의 매크로 블록들을 포함하며, 최소 사이즈의 코딩 유닛(CU)는 1 개의 매크로 블록을 포함하는 것으로 가정된다.
최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)의 매크로 블록들에 대한 압축 모드 및 특성이 분석될 수 있으며, 예컨대 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 판단되고(S12), 이에 기반하여 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한지가 판단된다(S13). 예컨대, H.264/AVC 등의 포맷에 따른 영상 처리에서, 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들이 인터 모드, 인트라 모드 또는 스킵 모드로 처리되었는지가 판단된다.
판단 결과, 적어도 하나의 매크로 블록의 압축 모드가 다른 매크로 블록과 다른 경우, 상기 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)이 분할될 수 있으며, 예컨대 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)은 2*2 개의 코딩 유닛(CU)들로 4 분할될 수 있다(S14). 그리고, 분할된 각각의 코딩 유닛(CU)에 대해, 모든 매크로 블록들의 압축 모드를 판단하는 과정과 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 지를 판단하는 단계가 반복하게 수행된다.
만약, 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 경우에는, 상기 매크로 블록들의 압축 특성을 이용한 판단 동작이 수행되고, 일 예로서 각각의 모드 별로 서로 다른 기준에 따라 압축 특성이 판단된다(S15). 예컨대, 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 인터 모드에 해당하는 경우, 코덱 정보에는 각각의 매크로 블록의 모션 벡터에 관련된 정보가 압축 특성 정보로서 포함될 수 있으며, 상기 매크로 블록들의 모션 벡터에 관련된 정보를 이용하여 압축 특성이 판단된다.
이와 유사하게, 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 인트라 모드에 해당하는 경우, 코덱 정보에는 각각의 매크로 블록의 방향 정보가 압축 특성 정보로서 포함될 수 있으며, 상기 매크로 블록들의 방향 정보를 이용하여 압축 특성이 판단된다. 또한, 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 스킵 모드에 해당하는 경우, 코덱 정보에는 각각의 매크로 블록의 모션 벡터에 관련된 정보가 압축 특성 정보로서 포함될 수 있으며, 상기 매크로 블록들의 모션 벡터에 관련된 정보를 이용하여 압축 특성이 판단된다.
각각의 모드 별로 서로 다른 기준이 적용되고, 코딩 유닛(CU)의 매크로 블록들의 압축 특성이 각각의 모드에 대응하여 기 설정된 값을 만족하는지가 판단될 수 있다(S16). 판단 결과, 코딩 유닛(CU)의 압축 특성이 설정값을 만족하지 않는 경우에는, 해당 코딩 유닛(CU)이 현재 최소 사이즈를 갖는 지가 판단되고(S17), 코딩 유닛(CU)이 최소 사이즈에 해당하지 않는 경우에는 상기 코딩 유닛(CU)을 분할(예컨대, 4 분할)할 수 있다(S18). 또한, 분할된 코딩 유닛(CU)들 각각에 대해 상기 압축 특성을 판단하는 동작과 압축 특성이 설정값을 만족하는 지 판단하는 동작이 반복하게 수행될 수 있다.
또는, 일 예로서, 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)이 2 회 분할됨에 따라, 코딩 유닛(CU)은 하나의 매크로 블록에 대응하는 최소 사이즈를 가질 수 있다. 만약, 상기 단계(S18)에서 분할된 코딩 유닛(CU)이 최소 사이즈에 해당하는 경우에는, 상기 분할된 코딩 유닛(CU)에 대해 전술한 압축 특성을 판단하는 동작과 압축 특성이 설정값을 만족하는 지 판단하는 동작 등을 수행할 필요 없이, 최소 사이즈에 해당하는 코딩 유닛(CU)은 매크로 블록의 압축 모드 및 특성에 따라 압축 처리될 수 있다.
상기와 같은 과정에 따라, 프레임 영상(Image)에서 서로 다른 사이즈를 갖는 다수의 코딩 유닛(CU)들이 설정되고, 상기 코딩 유닛(CU)에 대한 영상 처리 모드가 확정될 수 있다. 또한, 확정된 모드에 따라 다수의 코딩 유닛(CU)들에 대한 영상 처리가 수행될 수 있다(S19).
도 5는 도 4에 도시된 압축 처리 방법에 따른 영상 처리의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, H.264/AVC의 포맷에 따른 영상 처리 과정에서 생성된 코덱 정보를 참조함으로써, 프레임 영상(Image)의 각각의 매크로 블록의 압축 모드 및 압축 특성이 판단될 수 있다. 도 5의 예에서는 각각의 매크로 블록의 압축 모드가 예시된다. 각각의 매크로 블록은 16*16 개의 픽셀들을 포함하는 것으로 가정된다. 도 5의 (a)는 프레임 영상(Image)의 각각의 매크로 블록의 압축 모드를 나타내고, 도 5의 (b)는 HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 위해 설정된 코딩 유닛(CU)의 사이즈 및 이에 대응하는 압축 타입을 나타낸다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 프레임 영상(Image)에 대한 처리를 위한 코딩 유닛(CU)을 설정함에 있어서, 프레임 영상(Image)은 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 해당하는 영역들로 분할된다. 일 예로서, 프레임 영상(Image)에서 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 대응하는 영역 A(이하, 코딩 유닛 A로 지칭됨)를 참조하면, 코딩 유닛(CU) A 내의 매크로 블록들의 압축 모드가 동일한 지가 판단될 수 있으며, 또한 코딩 유닛(CU) A의 압축 특성이 설정값을 만족하는 지가 판단될 수 있다. 코딩 유닛(CU) A 내의 매크로 블록들이 모두 스킵 모드(S)에 해당하고, 상기 압축 특성이 설정값을 만족함에 따라 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 최대 사이지의 코딩 유닛(CU) A가 HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다.
한편, 최대 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 대응하는 영역 B를 참조하면, 코딩 유닛(CU) B 내의 매크로 블록들의 압축 모드가 동일한 지가 판단될 수 있으며, 적어도 하나의 매크로 블록의 압축 모드가 서로 상이함에 따라, 상기 코딩 유닛(CU) B는 이보다 작은 사이즈를 갖는 다수 개의 코딩 유닛(CU)들로 분할될 수 있으며, 예컨대 코딩 유닛(CU) B는 2*2 개의 코딩 유닛(CU)들로 분할될 수 있다. 그리고, 분할된 코딩 유닛들(B1 ~ B4)에 대해 압축 모드 및 압축 특성을 판단하는 동작이 반복하게 수행될 수 있다.
일 예로서, 분할된 코딩 유닛(CU) B1을 참조하면, 코딩 유닛(CU) B1의 매크로 블록들의 압축 모드가 인트라 모드(I)에 해당하고, 코딩 유닛(CU) B1의 압축 특성을 판단한 결과가 소정의 설정값을 만족함에 따라, 32*32 픽셀들을 포함하는 코딩 유닛(CU) B1이 HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다. 예컨대, 코딩 유닛(CU) B1은 인트라 모드(I)에 따라 영상 처리될 수 있다. 이와 유사하게, 코딩 유닛(CU) B2을 참조하면, 코딩 유닛(CU) B2의 매크로 블록들의 압축 모드가 인터 모드(P)에 해당하고, 영역 B2의 압축 특성을 판단한 결과가 소정의 설정값을 만족함에 따라, 32*32 픽셀들을 포함하는 코딩 유닛(CU) B2가 HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다. 또한, 코딩 유닛(CU) B4를 참조하면, 코딩 유닛(CU) B4의 매크로 블록들의 압축 모드가 인터 모드(P)에 해당하고, 코딩 유닛(CU) B4의 압축 특성을 판단한 결과가 소정의 설정값을 만족함에 따라, 32*32 픽셀들을 포함하는 코딩 유닛(CU) B2가 HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다.
한편, 코딩 유닛(CU) B3을 참조하면, 코딩 유닛(CU) B3의 매크로 블록들의 압축 모드가 인터 모드(P)에 해당할 수 있다. 반면에, 코딩 유닛(CU) B3의 매크로 블록들의 압축 특성을 판단한 결과가 소정의 설정값을 만족하지 않는 경우에는, 코딩 유닛(CU) B3의 매크로 블록들이 다시 작은 사이즈의 다수의 영역들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛(CU) B3이 분할되는 경우, 분할된 각각의 코딩 유닛(CU)은 하나의 매크로 블록에 상응하는 최소 사이즈의 코딩 유닛(CU)에 해당하므로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 코딩 유닛(CU) B3의 분할된 각각의 영역이 코딩 유닛(CU)으로 설정될 수 있다.
일 예로서, 코딩 유닛(CU) B3가 분할되어 4 개의 코딩 유닛(CU)들이 설정되고, 상기 4 개의 코딩 유닛(CU)들 각각은 인터 모드(P)에 따라 영상 처리될 수 있다. 또한, 일 예로서, 상기 4 개의 코딩 유닛(CU)들을 인터 모드(P)에 따라 처리함에 있어서, 코딩 유닛(CU)들은 서로 다른 압축 특성에 따라 압축 처리될 수 있다. 예컨대, 상기 4 개의 코딩 유닛(CU)들 각각에 대해 서로 다른 값을 갖는 모션 벡터가 이용될 수 있다.
한편, 32*32 픽셀들을 포함하는 코딩 유닛(CU) C를 참조하면, 상기 코딩 유닛(CU) C는 4 개의 매크로 블록들을 포함하고, 어느 하나의 매크로 블록은 다른 매크로 블록들과 서로 다른 압축 모드를 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 코딩 유닛(CU) C에서 어느 하나의 매크로 블록은 스킵 모드(S)에 해당하고, 다른 매크로 블록들은 인터 모드(P)에 해당할 수 있다. 코딩 유닛(CU) C에 대한 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일하지 않으므로, 상기 코딩 유닛(CU) C이 다수 개의 코딩 유닛들(C1 ~ C4)로 분할되고, 분할된 코딩 유닛들(C1 ~ C4) 각각이 최소 사이즈를 가짐에 따라, HEVC의 포맷에 따른 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다.
도 6a,b는 압축에 관련된 특성을 분석하는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6a,b에서는 인터 모드(P)에서의 압축 특성에 관련된 예가 도시되며, 일 예로서 영역 B3 및 B4에 대해 매크로 블록들의 압축 특성에 따라 코딩 유닛(CU)을 설정하는 예가 도시된다.
도 6a를 참조하면, 코딩 유닛(CU) B3의 매크로 블록들 각각에서의 모션 벡터(MV)의 값 들이 판단될 수 있다. 상기 모션 벡터(MV)의 값은 모션 벡터(MV)의 방향과 거리 정보에 관련된 값일 수 있다. 상기 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)의 값들을 판단하고, 그 판단 결과가 소정의 설정값을 만족하는 지가 판단될 수 있다. 예컨대, 상기 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)의 방향의 동일/유사 여부, 그리고 상기 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)의 거리의 동일/유사 여부가 판단되고, 이로부터 상기 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)가 소정의 설정값을 만족하는 지가 판단될 수 있다.
상기 소정의 설정값은 다양하게 정의될 수 있다. 만약, 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)의 방향이 모두 동일하거나, 또는 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)의 방향이 모두 소정의 범위 이내에 해당하는 설정값을 만족하는 경우에, 코딩 유닛(CU) B3이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다. 반면에, 코딩 유닛(CU) B3의 매크로 블록들 중 적어도 하나가 그 모션 벡터(MV)의 방향이 상이하거나, 또는 매크로 블록들 중 적어도 하나의 모션 벡터(MV)가 상기 설정값을 만족하지 않는 경우에는, 코딩 유닛(CU) B3은 이보다 작은 사이즈의 코딩 유닛(CU)들로 분할될 수 있다.
도 6a의 예에서는, 코딩 유닛(CU) B3의 매크로 블록들 중 적어도 하나의 매크로 블록의 모션 벡터(MV)의 방향이 상이함에 따라, 코딩 유닛(CU) B3이 4 개의 코딩 유닛(CU)들로 분할된다. 반면에, 도 6b의 예에서는, 코딩 유닛(CU) B4의 매크로 블록들의 모션 벡터(MV)의 방향이 모두 동일하거나, 또는 모션 벡터(MV)의 방향이 모두 설정값을 만족함에 따라, 코딩 유닛(CU) B3이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정되는 예가 도시된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 처리 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 7의 실시예에서는, 각각의 압축 모드에 따라 다양한 방식으로 압축 특성이 판단되는 예가 도시된다.
도 7을 참조하면, 먼저 프레임 영상 내의 매크로 블록들에 대해 최대 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)에 해당하는 영역들이 정의하고, 최대 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)들 각각의 매크로 블록들의 압축 모드를 판단한 결과에 따라 상기 코딩 유닛(CU)에 대한 분할을 수행한다. 만약, 최대 사이즈를 갖는 코딩 유닛(CU)에 해당하는 영역의 매크로 블록들이 모두 동일한 압축 모드를 갖는 지가 판단되고, 적어도 하나의 매크로 블록의 압축 모드가 상이한 경우에는 상기 코딩 유닛(CU)을 분할(예컨대, 4 분할)한다. 이하에서는, 상기와 같은 매크로 블록들의 압축 모드를 판단한 결과에 따라, 각각의 코딩 유닛(CU)에서의 모든 매크로 블록들이 동일한 압축 모드를 갖는 것으로 가정된다.
상기한 방식에 따라 각각의 코딩 유닛(CU)의 모든 매크로 블록들이 동일한 압축 모드를 갖도록 코딩 유닛(CU)이 분할되고(S21), 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 판단된다(S22). 먼저, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들이 스킵 모드를 갖는 지가 판단될 수 있다(S23).
만약, 상기 영역 내의 모든 매크로 블록들이 스킵 모드를 갖는 경우, 모든 매크로 블록들의 모션 벡터의 정보를 이용한 판단 동작이 수행될 수 있으며(S24), 예컨대 모든 매크로 블록들의 모션 벡터의 동일성 여부가 판단될 수 있다. 모션 벡터의 동일성 여부를 판단하는 예로서, 모션 벡터의 방향과 거리가 모두 동일한 지가 판단될 수 있다. 매크로 블록들의 모션 벡터가 모두 동일한지를 판단한 결과(S25), 모션 벡터가 모두 동일한 것으로 판단되면, 해당 코딩 유닛(CU)이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다(S32). 만약, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 적어도 하나의 매크로 블록의 모션 벡터가 다른 매크로 블록과 상이한 경우에는, 상기 코딩 유닛(CU)이 이보다 작은 사이즈를 갖도록 분할될 수 있다(S31).
한편, 상기 스킵 모드를 갖는 지의 판단 결과에 따라, 스킵 모드에 해당하지 않는 경우에는 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들이 인터 모드를 갖는 지가 판단될 수 있다(S26). 만약, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들이 인터 모드를 갖는 경우, 모든 매크로 블록들의 모션 벡터의 정보를 이용한 판단 동작이 수행될 수 있으며, 예컨대 모든 매크로 블록들의 모션 벡터를 이용한 연산이 수행될 수 있다(S27). 그리고, 그 연산 결과가 소정의 설정값을 만족하는 지가 판단될 수 있다(S28).
연산 동작의 일 예로서, 모션 벡터의 소정의 방향 범위와 거리의 범위를 갖는 블록이 설정되고, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들의 모션 벡터의 값이 상기 블록 이내에 포함되는 지가 판단될 수 있다. 매크로 블록들의 모션 벡터의 값이 상기 블록 이내에 포함되는 경우는, 상기 매크로 블록들의 모션 벡터의 값이 유사한 값을 갖는 것을 의미하며, 이 경우 해당 코딩 유닛(CU)이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다(S32). 반면에, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 적어도 하나의 매크로 블록의 모션 벡터가 상기 블록 이내에 포함되지 않는 경우에는, 상기 코딩 유닛(CU)이 이보다 작은 사이즈를 갖도록 분할될 수 있다(S31).
한편, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들이 인터 모드를 갖는 지의 판단 결과에 따라, 인터 모드에 해당하지 않는 경우에는, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들은 인트라 모드를 갖는 것으로 판단될 수 있으며, 상기 매크로 블록들에 대해 방향 정보를 이용한 판단 동작이 수행될 수 있다(S29). 또한, 상기 판단 결과에 기반하여, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 모든 매크로 블록들에 대한 방향 정보가 모두 동일한 지가 판단될 수 있다(S30). 판단 결과, 방향 정보가 모두 동일한 것으로 판단되면, 해당 코딩 유닛(CU)이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있다(S32). 만약, 상기 코딩 유닛(CU) 내의 적어도 하나의 매크로 블록의 방향 정보가 다른 매크로 블록과 상이한 경우에는, 상기 코딩 유닛(CU)이 이보다 작은 사이즈를 갖도록 분할될 수 있다(S31).
도 8a,b,c는 도 7에 도시된 압축 처리 방법에서 압축 처리에 관련된 특성을 분석하는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 8a,b,c에서는 2*2 개의 매크로 블록들을 포함하는 코딩 유닛(CU)이 예시되고, 상기 코딩 유닛(CU)의 매크로 블록들의 압축 특성 정보를 판단한 결과에 따라 상기 코딩 유닛(CU)이 선택적으로 분할되는 예가 도시된다.
도 8a를 참조하면, 코딩 유닛(CU)의 2*2 개의 매크로 블록들 각각이 인터 모드(P)에 해당하고, 매크로 블록들의 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 값을 이용한 판단 동작이 수행될 수 있다. 예컨대, 매크로 블록들의 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 유사도에 근거하여 코딩 유닛(CU)의 사이즈 및 모드가 설정될 수 있으며, 일 예로서 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 값이 소정의 설정값 범위의 이내에 해당하는 지가 판단될 수 있다. 상기 판단 결과, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 모든 매크로 블록들의 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 값이 설정값 범위 이내에 해당하는 경우에는, 상기 2*2 개의 매크로 블록들을 포함하는 코딩 유닛(CU)이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있으며, 또한 상기 코딩 유닛(CU)은 인터 모드(P)에 따라 영상 처리될 수 있다.
반면에, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 하나 이상의 매크로 블록의 모션 벡터(예컨대, MV3)가 상기 설정값 범위를 벗어나는 경우에는 상기 코딩 유닛(CU)이 분할(예컨대, 4 분할)되고, 이에 따라 하나의 매크로 블록에 대응하는 사이즈(예컨대, 최소 사이즈)에 대응하는 코딩 유닛(CU)이 설정될 수 있다. 코딩 유닛(CU)이 분할된 경우, 각각의 분할된 코딩 유닛(CU)에 대해서는 서로 다른 값을 갖는 모션 벡터에 따라 영상이 처리될 수 있다.
한편, 도 8b를 참조하면, 코딩 유닛(CU)의 2*2 개의 매크로 블록들 각각이 인트라 모드(P)에 해당하고, 매크로 블록들의 방향 정보(Dir1 ~ Dir4)를 이용한 판단 동작이 수행될 수 있다. 일 예로서, 각각의 매크로 블록들은 인트라 모드(P)에 따라 좌측, 상측 또는 대각에 위치하는 다른 매크로 블록의 영상을 참조하여 압축될 수 있으며, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 각각의 매크로 블록에 대응하는 방향 정보가 모두 동일한지가 판단될 수 있다. 상기 판단 결과, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 모든 매크로 블록들의 방향 정보(Dir1 ~ Dir4)가 동일한 경우에는, 상기 2*2 개의 매크로 블록들을 포함하는 코딩 유닛(CU)이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있으며, 또한 상기 코딩 유닛(CU)은 인트라 모드(I)에 따라 영상 처리될 수 있다. 반면에, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 하나 이상의 매크로 블록의 방향 정보(예컨대, Dir3)가 다른 매크로 블록들의 방향 정보와 상이한 경우에는, 상기 코딩 유닛(CU)이 분할(예컨대, 4 분할)되고, 이에 따라 하나의 매크로 블록에 대응하는 사이즈(예컨대, 최소 사이즈)에 대응하는 코딩 유닛(CU)이 설정될 수 있다.
한편, 도 8c를 참조하면, 코딩 유닛(CU)의 2*2 개의 매크로 블록들 각각이 스킵 모드(S)에 해당하고, 매크로 블록들의 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 값을 이용한 판단 동작이 수행될 수 있다. 일 예로서, 각각의 매크로 블록들은 하나 이상의 다른 프레임 영상을 참조하여 처리될 수 있으며, 예컨대 스킵 모드(S)에서 어느 하나의 매크로 블록은 다른 프레임 영상의 매크로 블록을 지시하기 위한 모션 벡터가 산출될 수 있다.
일 실시예에 따라, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 각각의 매크로 블록에 대응하는 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 값이 모두 동일한지가 판단될 수 있다. 상기 판단 결과, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 모든 매크로 블록들의 모션 벡터(MV1 ~ MN4)의 값이 동일한 경우에는, 상기 2*2 개의 매크로 블록들을 포함하는 코딩 유닛(CU)이 영상 처리를 위한 코딩 유닛(CU)으로서 설정될 수 있으며, 또한 상기 코딩 유닛(CU)은 스킵 모드(S)에 따라 영상 처리될 수 있다. 반면에, 코딩 유닛(CU)에 포함되는 하나 이상의 매크로 블록의 모션 벡터(예컨대, MV3)가 다른 매크로 블록들의 모션 벡터와 상이한 경우에는, 상기 코딩 유닛(CU)이 분할(예컨대, 4 분할)되고, 이에 따라 하나의 매크로 블록에 대응하는 사이즈(예컨대, 최소 사이즈)에 대응하는 코딩 유닛(CU)이 설정될 수 있다.
도 9는 인터 모드에서의 압축 처리에 관련된 특성을 분석하는 일 예를 나타내는 도면이다.
인터 모드에서, 현재 프레임 영상의 어느 하나의 매크로 블록은 하나 이상의 이전 프레임 영상의 매크로 블록(예컨대, 참조 블록)을 이용하여 압축될 수 있으며, 현재 프레임 영상의 매크로 블록과 참조 블록 사이의 상대적 위치를 나타내는 모션 벡터가 산출될 수 있다. 예컨대, 도 8a에 도시된 예를 참조하면, 2*2 매크로 블록들을 포함하는 코딩 유닛(CU)에 대해 제1 내지 제4 모션 벡터(MV1 ~ MN4)가 산출될 수 있다.
어느 하나의 매크로 블록(예컨대, 제1 매크로 블록)에 대응하는 제1 모션 벡터(MV1)의 값은 x 축 및 y 축 좌표의 값(예컨대, x1, y1)으로 나타낼 수 있다. 만약, 제1 매크로 블록이 기준으로 설정되는 경우, 상기 좌표(x1, y1)를 중심으로 하여 소정의 기준 블록(L)이 전술한 실시예에서의 설정값으로 정의될 수 있다. 이 때, 다른 매크로 블록들(예컨대, 제2 내지 제4 매크로 블록) 각각에 대응하는 모션 벡터(MV2 ~ MN4)의 값이 각각 상기 기준 블록(L) 이내에 포함되는 지가 판단될 수 있다.
변형 가능한 실시예로서, x-y 를 각각 좌표축으로 하는 그래프에서 제1 내지 제4 모션 벡터(MV1 ~ MN4) 각각의 값에 대응하는 위치들이 판단되고, 상기 위치들이 기 정의될 수 있는 기준 블록(L) 이내에 포함되는 지가 판단될 수 있다. 이와 같은 제1 내지 제4 모션 벡터(MV1 ~ MN4)들의 값을 이용한 다양한 판단 결과에 기반하여 코딩 유닛(CU)의 사이즈 및 모드가 설정될 수 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

Claims (11)

  1. 프레임 영상에 대해 제1 사이즈를 갖는 제1 코딩 유닛에 포함되는 매크로 블록들의 압축 모드를 분석하는 단계;
    상기 분석 결과에 따라, 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한지를 제1 판단하는 단계;
    상기 제1 판단 결과에 따라, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 경우, 모드 별로 서로 다른 기준에 따라 상기 매크로 블록들의 압축 특성에 관련된 정보를 분석하는 단계;
    상기 분석 결과에 따라, 상기 분석 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는지를 제2 판단하는 단계; 및
    상기 제2 판단 결과에 따라, 상기 제1 코딩 유닛을 분할하거나 상기 제1 코딩 유닛을 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정하는 단계를 구비하고,
    상기 압축 특성에 관련된 정보를 분석하는 단계는, 상기 모든 매크로 블록들이 인터 모드에 따라 영상 처리가 수행된 경우 이전 프레임 영상에서의 참조 블록의 위치를 나타내는 모션 벡터를 분석하고, 상기 모든 매크로 블록들이 인트라 모드에 따라 영상 처리가 수행된 경우 동일한 프레임 영상 내에서 압축에 이용된 참조 블록의 방향을 나타내는 방향 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    설정된 코딩 유닛의 매크로 블록들에 대응하는 압축 모드에 따라 영상 처리를 수행하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판단 결과에 따라, 적어도 하나의 매크로 블록의 압축 모드가 다른 매크로 블록과 상이한 경우, 상기 제1 코딩 유닛을 제2 사이즈를 갖는 다수 개의 제2 코딩 유닛들로 분할하는 단계; 및
    각각의 제2 코딩 유닛에 포함되는 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한지를 제3 판단하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 판단 결과에 따라, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 서로 동일한 경우, 모드 별로 서로 다른 기준에 따라 상기 매크로 블록들의 압축 특성에 관련된 정보를 분석하는 단계;
    상기 분석 결과에 따라, 상기 분석 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는지를 제4 판단하는 단계; 및
    상기 제4 판단 결과에 따라, 상기 제2 코딩 유닛을 분할하거나 상기 제2 코딩 유닛을 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판단하는 단계는, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 인터 모드일 때, 상기 모든 매크로 블록들의 모션 벡터의 값이 나타내는 위치가 소정의 기준 블록 내에 위치하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판단하는 단계는, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 인트라 모드일 때, 상기 모든 매크로 블록들의 방향 정보가 서로 동일한 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판단하는 단계는, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 스킵 모드일 때, 상기 모든 매크로 블록들의 모션 벡터가 서로 동일한 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판단 결과에 따라, 상기 제1 코딩 유닛은 하나의 매크로 블록에 대응하는 사이즈를 갖는 다수 개의 제2 코딩 유닛들로 분할되고,
    상기 제2 코딩 유닛들 각각에 대응하는 압축 모드에 따라 상기 다수 개의 제2 코딩 유닛들 각각에 대한 영상 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판단 결과에 따라, 상기 프레임 영상에서 최대 사이즈를 갖는 제1 코딩 유닛은 이보다 작은 사이즈를 갖는 다수 개의 제2 코딩 유닛들로 분할되고,
    상기 분할된 제2 코딩 유닛들 각각에 대해, 상기 압축 특성에 관련된 정보를 분석하는 단계, 상기 제2 판단하는 단계가 반복하게 수행되며,
    상기 제2 판단 결과에 따라, 상기 제2 코딩 유닛이 이보다 작은 사이즈를 갖는 다수 개의 제3 코딩 유닛들로 분할되거나, 상기 제2 코딩 유닛이 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  10. 프레임 영상에 포함되는 매크로 블록들의 압축 모드 및 압축 특성에 관련된 정보를 판단하는 정보 판단부;
    상기 정보를 판단한 결과에 따라, 상기 프레임 영상에 포함되는 다수 개의 코딩 유닛들 각각의 압축 모드를 선택하는 모드 선택부;
    상기 정보를 판단한 결과에 따라, 상기 프레임 영상에 포함되는 다수 개의 코딩 유닛들의 사이즈를 설정하는 코딩 유닛 설정부; 및
    상기 선택된 압축 모드 및 사이즈에 따라, 상기 코딩 유닛들을 포함하는 프레임 영상에 대한 압축 동작을 수행하는 압축 처리부를 구비하고,
    상기 모드 선택부는, 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들의 압축 모드들이 서로 동일한 지를 비교하고, 또한 상기 매크로 블록들의 압축 특성에 관련된 정보를 분석한 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는지를 판단하며, 상기 압축 특성에 관련된 정보로서, 상기 매크로 블록들의 압축 모드가 인터 모드인 경우 이전 프레임 영상에서의 참조 블록의 위치를 나타내는 모션 벡터를 분석하고, 상기 모든 매크로 블록들의 압축 모드가 인트라 모드인 경우 동일한 프레임 영상 내에서 압축에 이용된 참조 블록의 방향을 나타내는 방향 정보를 분석하며,
    상기 코딩 유닛 설정부는, 상기 제1 코딩 유닛에서 어느 하나의 매크로 블록의 압축 모드가 다른 매크로 블록과 상이하거나 상기 분석한 결과가 기 정의된 설정값을 만족하지 않는 경우에 상기 제1 코딩 유닛을 상대적으로 작은 사이즈의 다수 개의 제2 코딩 유닛들로 분할하고, 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들의 압축 모드들이 서로 동일하고 상기 분석한 결과가 기 정의된 설정값을 만족하는 경우 상기 제1 코딩 유닛을 영상 처리 단위를 위한 코딩 유닛으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들이 모두 인터 모드에 해당할 때, 모든 매크로 블록들의 모션 벡터의 값이 나타내는 위치가 소정의 기준 블록 내에 위치하는 지가 판단되고,
    상기 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들이 모두 인트라 모드에 해당할 때, 상기 모든 매크로 블록들의 방향 정보가 서로 동일한 지가 판단되며,
    상기 제1 코딩 유닛에 포함되는 다수의 매크로 블록들이 모두 스킵 모드에 해당할 때, 상기 모든 매크로 블록들의 모션 벡터가 서로 동일한 지를 판단되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
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