KR101654123B1 - 변환 계수 인코딩 및 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

변환 계수 인코딩 및 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

변환 계수를 인코딩 및 디코딩하는 방법 및 장치에 대해 개시한다. 변환 계수 인코딩 방법은, 미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 상기 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하는 단계; 논-제로 변환 계수의 획득된 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장하는 단계; 및 상기 최종 그룹이 인코딩될 때, 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한 후, 상기 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 상기 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 인코딩하는 단계; 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 상기 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 상기 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 상기 비트 스트림으로 인코딩하는 단계를 포함한다. 인코딩 및 디코딩 효율성이 증가할 수 있다.

Description

변환 계수 인코딩 및 디코딩 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ENCODING AND DECODING TRANSFORM COEFFICIENTS}
본 발명은 비디오 프로세싱 기술 분야에 관한 것이며, 특히 변환 계수를 인코딩 및 디코딩하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
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종래의 비디오 코딩 기술에서 엔트로피 디코딩은 주로 런 렝스 코딩 및 산술 코딩을 채택한다. 예를 들어, H.264 코딩 표준에서는, 문맥 기반의 적응적 가변 길이 코더(Context-based Adaptive Variable Length Coder: CAVLC) 및 문맥 기반의 적응적 이진 산술 코더(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coder: CABAC)가 사용된다. 이러한 2개의 엔트로피 코딩 모드는 인코딩된 정보와 현재 인코딩되어야 하는 정보 간의 상관관계를 완전히 활용한다. 구체적으로, 인코딩된 정보를 사용하여, 현재 인코딩되어야 하는 정보의 확률 모델 미 코드 테이블을 구성하는데, 이를 문맥 기반 엔트로피 코딩이라 한다. 산술 인코딩 개념을 사용하므로, CABAC가 CAVLC보다 더 나은 성능을 보이지만, 복잡도가 많이 증가한다. 문맥 정보를 사용하기 때문에, 현재의 코딩 정보는 인접하는 코딩 정보가 완전하게 인코딩될 때까지는 인코딩될 수 없으며, 평행 동작이 수행될 수 없다. 그 결과, 엔트로피 코딩 알고리즘은 인코딩 및 디코딩 시에 병목현상이 생기게 된다. 인코딩 효율을 높이기 위해, 차세대 비디오 압축 표준인 고효율 비디오 인코딩(High Efficiency Video Coding: HEVC) 비디오 코딩 표준이 확립되었는데, 다음과 같은 산술 코딩 프로세스를 제안하고 있다:
A. 논-제로 변환 계수를 인코딩한다(유의계수 맵(significance map)). 이 단계에서는, 인코딩되어야 하는 전체적인 변환 계수 블록이 미리 정해진 스캔 순서대로 인코딩되는데, 이를 광범위 스캔 모드(wide-range scan mode), 예를 들어 광범위 Z형(지그재그) 모드라고 하며; 미리 정해진 스캔 순서는 광범위 수직 모드 또는 광범위 수평 모드의 스캔 순서일 수도 있으며, 이에 따라, 서브블록 모드에서 인코딩이 이어서 수행될 때는, 협범위 수직 모드 또는 협범위 수평 모드의 스캔 순서가 사용된다.
단계 A를 수행하는 프로세스에서, 각각의 주파수는 맵 내의 위치에 대응한다. 주파수가 0이면, 맵 내의 대응하는 위치의 값은 0이고; 주파수가 논-제로 값이면, 맵 내의 대응하는 위치의 값은 1이다. 또한, 현재의 주파수가 최종 논-제로 주파수인지를 판정한다. 현재의 주파수가 최종 논-제로 주파수이면, 대응하는 위치의 값은 11이고(십일이 아니라 1이 2개임); 그렇지 않으면, 위치의 값은 10이다(십이 아니라 1과 0임). 맵을 인코딩하는 프로세스에서, 11이 맵을 표현하는 0과 1의 시퀀스에 출현하면, 변환 계수 블록이 완전하게 인코딩된 것으로 확정된다.
B. 서브블록 모드에서 1보다 큰 변환 계수(coefficients)의 맵(map)을 인코딩한다. 이 단계에서는, 전체 변환 계수 블록에서 1보다 큰 서브블록의 맵 을 미리 정해진 스캔 순서로 인코딩하는데, 이를 협범위 스캔 모드, 예를 들어, 협범위 지그재그 모드라고도 한다.
C. 협범위 지그재그 모드를 사용하여 서브블록 모드에서 1보다 큰 계수의 절댓값을 인코딩한다.
D. 협범위 지그재그 모드를 사용하여 서브블록 모드에서 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 인코딩한다. 전술한 B 내지 D의 단계는 모든 서브블록이 완전하게 인코딩될 때까지 주기적으로 수행된다.
전술한 단계에서, 서브블록 모드는 8x8 변환 계수 블록을 일례로 사용해서 다음과 같이 정의된다: 좌상 4x4 변환 계수 블록이 먼저 인코딩되고, 우상 4x4 변환 계수 블록, 좌하 4x4 변환 계수 블록, 및 우하 4x4 변환 계수 블록이 뒤이어 인코딩된다. 전술한 4x4 변환 블록 계수는 8x8 변환 블록 계수의 서브블록이다. 광범위 지그재그 모드의 스캔 순서 및 협범위 지그재그 모드의 스캔 순서가 도 1a 및 도 1b에 각각 도시되어 있으며, 여기서 각각의 작은 박스는 주파수를 나타내고, 박스 안의 숫자는 스캔 순서를 나타낸다. 광범위 지그재그 모드 및 협범위 지그재그 모드의 스캔 순서는 동일한 스캔 규칙에 기반하고 있다. 그렇지만, 다르게 스캐닝된 대상에 있어서는, 전체 변환 계수 블록의 관점에서 볼 때, 유의계수 맵을 인코딩하는 단계 A와, 변환 계수의 절댓값(레벨)을 인코딩하고 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호(signs)를 인코딩하는 단계 B 내지 단계 D 간에는 스캔 순서가 상이하다. 스캔 순서가 상이하므로, 단계 A를 수행하는 프로세스와 단계 B 내지 단계 D를 수행하는 프로세스에서 데이터를 각각 한번 판독해야 하고; 2개의 스캔 유형에 대응하는 2개의 룩업 테이블 모드가 디코딩 단에 고정되어야 하므로, 인코딩 및 디코딩 오버헤드가 높고 효율성이 낮다. 또한, 단계 A에서, 변환 계수 블록이 상대적으로 크면, 이를 통상적으로 대량의 변환 단위, 예를 들어, 32x32 유의계수 맵이라 하는데, 대량의 유의계수 맵을 인코딩하는 것은 하드웨어 설계 시에 부담이 크다.
본 발명의 실시예에 의해 해결되는 기술적 과제는 변환 계수를 인코딩 및 디코딩하는 방법 및 장치를 제공하여, 인코딩 및 디코딩 오버헤드를 감소시키고 인코딩 및 디코딩 효율성을 높이는 것이다.
변환 계수 인코딩 방법은,
미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 상기 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하는 단계; 논-제로 변환 계수의 획득된 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장하는 단계; 및
상기 최종 그룹이 인코딩될 때, 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한 후, 상기 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 상기 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 인코딩하는 단계; 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 상기 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 상기 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 상기 비트 스트림으로 인코딩하는 단계
를 포함한다.
변환 계수 디코딩 방법은,
미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하는 단계; 및
상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계
를 포함한다.
변환 계수 인코딩 장치는,
미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 상기 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하며; 상기 최종 그룹이 인코딩될 때, 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한 후, 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 상기 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 인코딩하며; 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 상기 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 상기 비트 스트림으로 인코딩하도록 구성되어 있는 인코딩 유닛; 및
상기 인코딩 유닛에 의해 획득된 상기 논-제로 변환 계수의 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장하도록 구성되어 있는 저장 유닛
을 포함한다.
변환 계수 디코딩 장치는,
미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하도록 구성되어 있는 디코딩 유닛
을 포함한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 기술적 솔루션에 따르면, 유의계수 맵을 인코딩하는 스캔 순서는 레벨을 인코딩하는 프로세스 및 부호를 인코딩하는 프로세스의 스캔 순서와 동일하고; 인코딩 프로세스에서 데이터는 단지 한 번만 판독되며, 디코딩 단은 단지 하나의 스캔 유형의 테이블 룩업 모드를 필요로 한다. 또한, 유의계수 맵은 더 작은 유의계수 맵으로 분할되어, 인코딩 및 디코딩 오버헤드를 감소시키고 인코딩 및 디코딩 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예 또는 종래기술의 기술적 솔루션을 더 명확하게 설명하기 위해, 실시예 또는 종래기술을 설명하는 데 필요한 첨부된 도면에 대해 이하에 간략히 설명한다. 당연히, 이하의 설명에서의 첨부된 도면은 단지 본 발명의 일부의 실시예에 지나지 않으며, 당업자라면 창조적 노력 없이도 이러한 첨부된 도면으로부터 다른 도면을 도출해낼 수 있을 것이다.
도 1a는 광범위 지그재그 스캔 순서에 대한 개략도이다.
도 1b는 협범위 지그재그 스캔 순서에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인코딩 장치에 대한 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디코딩 장치에 대한 개략적인 구조도이다.
본 발명의 실시예의 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기술적 솔루션에 대해 이하에 명확하게 완전하게 설명한다. 당연히, 설명된 실시예는 본 발명의 실시예 중 전부가 아닌 일부에 지나지 않는다. 당업자가 창조적 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초해서 획득하는 모든 다른 실시예는 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 변환 계수를 인코딩하는 방법은 이하를 포함한다:
201: 미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하며; 논-제로 변환 계수의 획득된 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장한다.
본 발명의 실시예에서의 변환 계수 블록은 8x8 변환 계수 블록, 32x32 변환 계수 블록, 또는 다른 크기의 변환 계수 블록이 될 수 있다. 변환 계수 블록의 크기는 본 발명의 실시예를 실현하는 데 영향을 주지 않으며, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않는다.
더 구체적으로, 201에서 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고 각각의 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하는 단계는,
미리 정해진 수의 변환 계수의 논-제로 변환 계수의 맵을 인코딩하고, 상기 설정된 수의 변환 계수 중 1보다 큰 변환 계수의 맵을 인코딩하고, 상기 설정된 수의 변환 계수 중 1보다 큰 변환 계수의 절댓값을 인코딩하며, 설정된 수의 변환 계수 중 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 인코딩하는 단계
를 포함한다.
전술한 저장 위치는 버퍼가 될 수 있다. 미리 정해진 수의 변환 계수는 프로세서의 성능, 버퍼의 크기 등에 따라 확정될 수 있다. 실험에 따르면 미리 정해진 수가 16일 때 더 나은 인코딩 성능이 달성될 수 있음을 보여주고 있다.
대안으로, 미리 정해진 스캔 순서는 광범위 스캔 모드의 스캔 순서 또는 협범위 스캔 모드의 스캔 순서일 수 있다. 이러한 2가지 유형의 미리 정해진 스캔 순서에 대응하는 예는 본 발명의 후속의 실시예에 제공된다. 인코딩 단이 디코딩 단에 대응하는 한 미리 정해진 스캔 순서는 다른 순서가 될 수 있음은 자명하며, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않는다.
202: 최종 그룹이 인코딩될 때, 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵이 획득된 후, 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 인코딩하고; 변환 계수의 절댓값 및 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 변환 계수의 절댓값 및 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 비트 스트림으로 인코딩한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 기술적 솔루션에 따르면, 유의계수 맵을 인코딩하는 스캔 순서는 레벨을 인코딩하는 프로세스 및 부호를 인코딩하는 프로세스의 스캔 순서와 동일하고; 인코딩 프로세스에서 데이터는 단지 한 번만 판독되며, 디코딩 단은 단지 하나의 스캔 유형의 테이블 룩업 모드를 필요로 한다. 또한, 유의계수 맵은 더 작은 유의계수 맵으로 분할되어, 인코딩 및 디코딩 오버헤드를 감소시키고 인코딩 및 디코딩 효율성을 높일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 변환 계수를 디코딩하는 방법은 이하를 포함한다:
301: 미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한다.
301에서, 미리 정해진 스캔 순서는 인코딩 단의 미리 정해진 순서와 동일하다. 스캔 순서는 인코딩 단 및 디코딩 단은 동일한 스캔 순서를 가지도록 프로토콜을 사용하거나 협상을 통해 지정되며, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않는다.
302: 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석한다.
미리 정해진 스캔 순서는 광범위 스캔 모드의 스캔 순서 또는 협범위 스캔 모드의 스캔 순서일 수 있다. 이 경우,
상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하는 단계, 및 상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계는,
상기 비트 스트림을 광범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 광범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계; 또는
상기 비트 스트림을 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계; 및
상기 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 기술적 솔루션에 따르면, 유의계수 맵을 인코딩하는 스캔 순서는 레벨을 인코딩하는 프로세스 및 부호를 인코딩하는 프로세스의 스캔 순서와 동일하고; 인코딩 프로세스에서 데이터는 단지 한 번만 판독되며, 디코딩 단은 단지 하나의 스캔 유형의 테이블 룩업 모드를 필요로 한다. 또한, 유의계수 맵은 더 작은 유의계수 맵으로 분할되어, 인코딩 및 디코딩 오버헤드를 감소시키고 인코딩 및 디코딩 효율성을 높일 수 있다.
이하의 실시예에서는, 8x8 변환 계수 블록이 사용되고 16 변환 계수가 매번 스캔되거나 분석되는 것을 가정한다.
예 1: 미리 정해진 스캔 순서는 광범위 스캔 모드에 있는 것으로 가정한다. 미리 정해진 스캔 순서가 광범위 Z형(지그재그) 모드에 있으면, 도 1a를 참조할 수 있다.
인코딩 단은 이하의 동작을 순서대로 수행한다:
(1) 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 제1 16 계수의 유의계수 맵을 인코딩하고, 그 인코딩된 유의계수 맵을 버퍼에 저장하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 획득된 레벨 및 부호를 버퍼에 저장한다.
(2) 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따른 스캔 순서로 다음 16 계수의 유의계수 맵을 인코딩하고, 그 인코딩된 유의계수 맵을 버퍼에 저장하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 획득된 레벨 및 부호를 버퍼에 저장한다.
(3) 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따른 스캔 순서로 다음 16 계수의 유의계수 맵을 인코딩하고, 그 인코딩된 유의계수 맵을 버퍼에 저장하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 획득된 레벨 및 부호를 버퍼에 저장한다.
(4) 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따른 스캔 순서로 최종 16 계수의 유의계수 맵을 인코딩하고, 버퍼 내의 유의계수 맵 정보 및 최종 16 계수의 그 획득된 유의계수 맵 정보를 비트 스트림으로 인코딩하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 버퍼 내의 레벨 및 부호 정보 및 최종 16 계수의 그 획득된 레벨 및 부호를 비트 스트림으로 인코딩한다. 인코딩이 완료된 후, 인코딩 단은 비트 스트림을 디코딩 단에 송신할 수 있다. 최종 계수의 유의계수 맵이 인코딩되면 단 플래그 정보가 획득되는 것은 자명하다.
디코딩 단은 이하의 동작을 순서대로 수행한다:
(1) 비트 스트림을 판독하고, 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 유의계수 맵의 수치값을 분석한다. 이 단계에서, 64 계수의 유의계수 맵의 수치 값을 직접 분석할 수 있다.
변환 계수의 코드는 변환 계수의 맵 및 변환 계수의 수치값을 포함하며, 변환 계수의 수치 값은 변환 계수의 절댓값 및 변환 계수의 부호를 포함하며; 변환 계수의 절댓값은 1보다 큰 변환 계수의 맵(이러한 맵에 따라, 절댓값이 1인 논-제로 변환 계수를 알 수 있다) 및 1보다 큰 변환 계수의 절댓값을 포함한다.
(2) 비트 스트림을 판독하고, 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 제1 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 스캔 순서대로 분석한다.
(3) 비트 스트림을 판독하고, 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 다음 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 스캔 순서대로 분석한다.
(4) 비트 스트림을 판독하고, 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 다음 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 스캔 순서대로 분석한다.
(5) 비트 스트림을 판독하고, 8x8 변환 계수 블록의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 최종 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 스캔 순서대로 분석한다.
예 2: 미리 정해진 스캔 순서가 협범위 스캔 모드에 있는 것으로 가정한다. 미리 정해진 스캔 순서가 협범위 Z형(지그재그) 모드에 있으면, 도 1b를 참조할 수 있다.
인코딩 단은 이하의 동작을 순서대로 수행한다:
1. 주파수-도메인 위치에서 좌상 4x4 포인트를 취하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 유의계수 맵을 인코딩하며, 그 인코딩된 유의계수 맵을 버퍼에 저장하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 획득된 레벨 및 부호를 버퍼에 저장한다.
2. 주파수-도메인 위치에서 우상 4x4 포인트를 취하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 유의계수 맵을 인코딩하며, 그 인코딩된 유의계수 맵을 버퍼에 저장하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 획득된 레벨 및 부호를 버퍼에 저장한다.
3. 주파수-도메인 위치에서 좌하 4x4 포인트를 취하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 유의계수 맵을 인코딩하며, 그 인코딩된 유의계수 맵을 버퍼에 저장하며; 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 획득된 레벨 및 부호를 버퍼에 저장한다.
4. 주파수-도메인 위치에서 우하 4x4 포인트를 취하고 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 유의계수 맵을 인코딩하며,
버퍼 내의 유의계수 맵 정보 및 최종 16 계수의 그 획득된 유의계수 맵 정보를 비트 스트림으로 인코딩하며(최종 16 계수의 그 획득된 유의계수 맵 정보는 맵의 단 정보를 포함한다); 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 순서대로 인코딩하며, 버퍼 내의 레벨 및 부호 정보 및 최종 16 계수의 그 획득된 레벨 및 부호를 비트 스트림으로 인코딩한다.
디코딩 단은 이하의 동작을 순서대로 수행한다:
(1) 비트 스트림을 판독하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 제1 16 포인트의 유의계수 맵의 수치값을 분석하고, 이 수치값을 맵의 좌상 서브블록에 저장하며; 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 다음 16 포인트의 유의계수 맵의 수치값을 분석하고, 이 수치값을 맵의 우상 서브블록에 저장하며; 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 다음 16 포인트의 유의계수 맵의 수치값을 분석하고, 이 수치값을 맵의 좌하 서브블록에 저장하며; 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라 최종 16 포인트의 유의계수 맵의 수치값을 분석하고, 이 수치값을 맵의 좌하 서브블록에 저장한다.
(2) 비트 스트림을 판독하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 제1 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하며, 그 결과를 좌상 서브블록의 위치에서의 계수로서 사용한다.
(3) 비트 스트림을 판독하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 다음 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하며, 그 결과를 우상 서브블록의 위치에서의 계수로서 사용한다.
(4) 비트 스트림을 판독하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 다음 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하며, 그 결과를 좌하 서브블록의 위치에서의 계수로서 사용한다.
(5) 비트 스트림을 판독하고, 4x4 포인트의 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 1보다 큰 계수의 맵, 1보다 큰 계수의 절댓값, 및 최종 16 계수의 모든 논-제로 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하며, 그 결과를 우하 서브블록의 위치에서의 계수로서 사용한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변환 계수를 인코딩하는 장치는,
미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 상기 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하며; 상기 최종 그룹이 인코딩될 때, 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한 후, 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 상기 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 인코딩하며; 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 상기 변환 계수의 절댓값 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 상기 비트 스트림으로 인코딩하도록 구성되어 있는 인코딩 유닛(401); 및
상기 인코딩 유닛에 의해 획득된 상기 논-제로 변환 계수의 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장하도록 구성되어 있는 저장 유닛(402)
을 포함한다.
대안으로, 미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하도록 구성되어 있는 인코딩 유닛(401)은,
광범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하는 것; 또는
협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 상기 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하는 것
을 포함한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 기술적 솔루션에 따르면, 유의계수 맵을 인코딩하는 스캔 순서는 레벨을 인코딩하는 프로세스 및 부호를 인코딩하는 프로세스의 스캔 순서와 동일하고; 인코딩 프로세스에서 데이터는 단지 한 번만 판독되며, 디코딩 단은 단지 하나의 스캔 유형의 테이블 룩업 모드를 필요로 한다. 또한, 유의계수 맵은 더 작은 유의계수 맵으로 분할되어, 인코딩 및 디코딩 오버헤드를 감소시키고 인코딩 및 디코딩 효율성을 높일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 변환 계수를 디코딩하는 장치는,
미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하도록 구성되어 있는 디코딩 유닛(501)
을 포함한다.
대안으로, 디코딩 유닛(501)은 구체적으로,
비트 스트림을 광범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 광범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하며, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하거나; 또는 디코딩 유닛(501)은 구체적으로,
상기 비트 스트림을 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하며; 그리고
상기 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하도록 구성되어 있다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 기술적 솔루션에 따르면, 유의계수 맵을 인코딩하는 스캔 순서는 레벨을 인코딩하는 프로세스 및 부호를 인코딩하는 프로세스의 스캔 순서와 동일하고; 인코딩 프로세스에서 데이터는 단지 한 번만 판독되며, 디코딩 단은 단지 하나의 스캔 유형의 테이블 룩업 모드를 필요로 한다. 또한, 유의계수 맵은 더 작은 유의계수 맵으로 분할되어, 인코딩 및 디코딩 오버헤드를 감소시키고 인코딩 및 디코딩 효율성을 높일 수 있다.
당업자라면 전술한 실시예에서 제공하는 방법에서의 단계 중 일부 또는 전부를 프로그램에 의해 명령을 받는 하드웨어에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 프로그램은 리드-온리 메모리, 자기디스크, 및 CD-ROM과 같은 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 기술은 디지털 신호 프로세싱 분에 적용될 수 있고 인코더 및 디코더를 사용하여 실현된다. 비디오 인코더 및 디코더는 다양한 통신 장치 또는 전자 기기에 폭넓게 적용되는데, 예를 들어, 디지털 텔레비전, 셋-톱 박스, 미디어 게이트웨이, 휴대전화, 무선 기기, 개인휴대단말(Personal Digital Asssistant: PDA), 휴대형 또는 포터블 컴퓨터, GPS 수신기/내비게이터, 카메라, 비디오 플레이어, 비디오 카메라, 비디오 레코더, 감시 장치, 화상회의 및 화상전화 기기 등에 적용된다. 이러한 기기는 프로세서, 메모리, 및 데이터 전송용 인터페이스를 포함한다. 비디오 인코더 및 디코더는 디지털 회로 또는 칩, 예를 들어 DSP(디지털 신호 프로세서)를 사용함으로써, 또는 소프트웨어 코드에 의해 구동되는 프로세서를 사용함으로써 직접 실현되어 소프트웨어 코드에서의 프로세스를 수행한다.
본 발명의 실시예에 따라 변환 계수를 인코딩 및 디코딩하는 방법 및 장치에 대해 상세히 설명하였다. 본 발명의 원리 및 실현을 예시적 실시예를 참조하여 설명하였으나, 이러한 실시예는 단지 본 발명의 방법 및 핵심 개념을 이해하는 데 도움이 되도록 의도한 것에 지나지 않는다. 또한, 본 발명의 실현 및 응용성과 관련해서, 본 발명의 개념에 따라 당업자는 변형 및 수정을 수행할 수 있다. 그러므로 본 명세서는 본 발명의 제한으로서 파악되어서는 안 된다.

Claims (14)

  1. 변환 계수 인코딩 방법에 있어서,
    미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 상기 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 4x4 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하는 단계; 논-제로 변환 계수의 획득된 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장하는 단계 - 상기 논-제로 변환 계수의 맵, 상기 변환 계수의 절댓값, 및 상기 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호는 상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라 상기 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩함으로써 획득됨 -; 및
    상기 최종 그룹이 인코딩될 때, 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한 후, 상기 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 상기 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 기록하는 단계; 상기 최종 그룹에서 인코딩된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 상기 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 상기 비트 스트림으로 기록하는 단계
    를 포함하는 변환 계수 인코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 각각의 4x4 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하는 단계는,
    미리 정해진 수의 변환 계수의 논-제로 변환 계수의 맵을 인코딩하고, 상기 설정된 수의 변환 계수 중 1보다 큰 변환 계수의 맵을 인코딩하고, 상기 설정된 수의 변환 계수 중 1보다 큰 변환 계수의 절댓값을 인코딩하며, 설정된 수의 변환 계수 중 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 인코딩하는 단계
    를 포함하는, 변환 계수 인코딩 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 설정된 수는 16인, 변환 계수 인코딩 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 미리 정해진 스캔 순서는 4x4의 협범위 스캔 모드에서의 스캔 순서인, 변환 계수 인코딩 방법.
  5. 변환 계수 디코딩 방법에 있어서,
    미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 서브블록 각각에서 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하는 단계; 및
    상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서, 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계
    를 포함하는 변환 계수 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비트 스트림을 4x4의 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하는 단계; 및
    상기 4x4의 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하는 단계
    를 포함하는 변환 계수 디코딩 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 설정된 수가 16인, 변환 계수 디코딩 방법.
  8. 변환 계수 인코딩 장치에 있어서,
    미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하고, 상기 변환 계수 블록의 최종 그룹이 인코딩될 때까지 각각의 4x4 그룹 내의 설정된 수의 변환 계수를 인코딩하며; 상기 최종 그룹이 인코딩될 때, 상기 최종 그룹에서 인코딩된 논-제로 변환 계수의 맵을 획득한 후, 논-제로 변환 계수의 저장된 맵 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 상기 논-제로 변환 계수의 맵을 비트 스트림으로 기록하며; 상기 최종 그룹에서 인코딩된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 획득한 후, 저장된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호 및 상기 최종 그룹에서 인코딩된 변환 계수의 절댓값 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 상기 비트 스트림으로 기록하도록 구성되어 있는 인코딩 유닛; 및
    상기 인코딩 유닛에 의해 획득된 상기 논-제로 변환 계수의 맵, 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 저장하도록 구성되어 있는 저장 유닛
    을 포함하고,
    상기 논-제로 변환 계수의 맵, 상기 변환 계수의 절댓값, 및 상기 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호는 상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라 상기 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩함으로써 획득되는,
    변환 계수 인코딩 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 설정된 수가 16인, 변환 계수 인코딩 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하도록 구성되어 있는 인코딩 유닛은,
    4x4의 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 상기 변환 계수 블록의 변환 계수를 인코딩하는 것을 포함하는, 변환 계수 인코딩 장치.
  11. 변환 계수 디코딩 장치에 있어서,
    미리 정해진 스캔 순서에 따라 비트 스트림의 서브블록 각각에서 변환 계수를 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 미리 정해진 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하도록 구성되어 있는 디코딩 유닛
    을 포함하는 변환 계수 디코딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디코딩 유닛은 구체적으로,
    상기 비트 스트림을 4x4의 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라 분석하여 논-제로 변환 계수의 맵을 획득하고, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하며; 그리고
    상기 4x4의 협범위 스캔 모드의 스캔 순서에 따라, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 1보다 큰 변환 계수의 맵, 1보다 큰 변환 계수의 절댓값, 및 논-제로 변환 계수의 양의 부호 및 음의 부호를 분석하고, 상기 비트 스트림의 서브블록 각각에서 설정된 수의 변환 계수를 매번 분석하도록 구성되어 있는, 변환 계수 디코딩 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 설정된 수가 16인, 변환 계수 디코딩 장치.
  14. 삭제
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