KR101737607B1 - 인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록으로부터 MPM 후보 모드를 도출하는 단계, 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성하는 단계 및 생성된 MPM 리스트를 이용하여 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.

Description

인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 장치 {METHOD FOR ENCODING/DECODING AN INTRA PREDICTION MODE AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 영상 처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 국내뿐만 아니라 세계적으로 확대되면서, 많은 사용자들이 고해상도, 고화질의 영상에 익숙해지고 있으며 이에 따라 많은 기관들이 차세대 영상기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 HDTV와 더불어 HDTV의 4배 이상의 해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition)에 대한 관심이 증대되면서 보다 높은 해상도, 고화질의 영상에 대한 압축기술이 요구되고 있다.
영상 압축을 위해, 시간적으로 이전 및/또는 이후의 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 픽셀값을 예측하는 인터(inter) 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 픽셀 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 픽셀값을 예측하는 인트라(intra) 예측 기술, 출현 빈도가 높은 심볼(symbol)에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 심볼에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 압축 효율을 향상시킬 수 있는 영상 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 영상 압축 효율을 향상시킬 수 있는 영상 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 압축 효율을 향상시킬 수 있는 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 압축 효율을 향상시킬 수 있는 인트라 예측 모드 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시 형태는 영상 복호화 방법이다. 상기 방법은 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록으로부터 MPM 후보 모드를 도출하는 단계, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성하는 단계 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 소정의 고정된 개수이다.
상기 주변 블록의 예측 모드가 상기 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 상기 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록으로부터 MPM 후보 모드를 도출하는 단계는, 상기 주변 블록의 예측 모드를 최종 예측 모드로 변경하는 단계 및 상기 최종 예측 모드를 상기 MPM 후보 모드로 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 최종 예측 모드는 상기 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드 중 하나일 수 있다.
상기 최종 예측 모드는 비방향성 모드일 수 있다.
상기 최종 예측 모드는 모드값이 0인 예측 모드일 수 있다.
상기 최종 예측 모드는 소정의 고정된 계산 방법에 의해 도출되는 예측 모드일 수 있다.
상기 소정의 고정된 계산 방법에 의해 도출되는 예측 모드의 모드값은 상기 주변 블록에 대한 예측 모드의 모드값을 상기 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드의 개수로 나눈 나머지 값일 수 있다.
상기 최종 예측 모드는 상기 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드 중 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드일 수 있고, 상기 발생 빈도는 현재 복호화 과정에서 누적된 예측 모드의 발생 횟수에 비례할 수 있다.
상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성하는 단계는, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 제외한 인트라 예측 모드를 이용하여 추가 MPM 후보 모드를 획득하는 단계 및 상기 획득한 추가 MPM 후보 모드를 상기 MPM 리스트에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추가 MPM 후보 모드는 비방향성 모드일 수 있다.
상기 추가 MPM 후보 모드는 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드의 예측 방향과 가장 유사한 예측 방향을 갖는 방향성 예측 모드일 수 있다.
상기 추가 MPM 후보 모드는 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 제외한 인트라 예측 모드 중 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드일 수 있고, 상기 발생 빈도는 현재 복호화 과정에서 누적된 인트라 예측 모드의 발생 횟수에 비례할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 영상 복호화 장치이다. 상기 장치는 부호화기로부터 전송된 MPM 플래그를 엔트로피 복호화하는 엔트로피 복호화부 및 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록으로부터 MPM 후보 모드를 도출하고, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성하고, 상기 엔트로피 복호화된 MPM 플래그 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 도출된 인트라 예측 모드를 이용하여 상기 복호화 대상 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부를 포함하고, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 소정의 고정된 개수이다.
본 발명의 또 다른 실시 형태는 인트라 예측 모드 복호화 방법이다. 상기 방법은 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록으로부터 MPM 후보 모드를 도출하는 단계, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성하는 단계 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 소정의 고정된 개수이다.
상기 주변 블록의 예측 모드가 상기 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 상기 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록으로부터 MPM 후보 모드를 도출하는 단계는, 상기 주변 블록의 예측 모드를 최종 예측 모드로 변경하는 단계 및 상기 최종 예측 모드를 상기 MPM 후보 모드로 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 최종 예측 모드는 상기 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드 중 하나일 수 있다.
상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성하는 단계는, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드를 제외한 인트라 예측 모드를 이용하여 추가 MPM 후보 모드를 획득하는 단계 및 상기 획득한 추가 MPM 후보 모드를 상기 MPM 리스트에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화 방법에 의하면, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 복호화 방법에 의하면, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법에 의하면, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법에 의하면, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 MPM 후보 모드를 도출하기 위해 사용되는 주변 블록의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 부호화 대상 블록에 대한 주변 블록의 예측 모드를 이용한 MPM 후보 모드 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 주변 블록의 예측 모드가, 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 복호화 대상 블록에 대한 주변 블록의 예측 모드를 이용한 MPM 후보 모드 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 아울러, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 영상 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽쳐 버퍼(190)를 포함한다.
영상 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 부호화를 수행하고 비트스트림을 출력할 수 있다. 인트라 예측은 화면 내 예측, 인터 예측은 화면 간 예측을 의미한다. 인트라 모드인 경우 스위치(115)가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치(115)가 인터로 전환될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 입력 블록과 예측 블록의 차분(residual)을 부호화할 수 있다.
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 픽셀값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 찾아 움직임 벡터를 구할 수 있다. 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 변환부(130)는 잔차 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 그리고 양자화부(140)는 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터 값 등을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하여 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다.
도 1의 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 인터 예측 부호화, 즉 화면 간 예측 부호화를 수행하므로, 현재 부호화된 영상은 참조 영상으로 사용되기 위해 복호화되어 저장될 필요가 있다. 따라서 양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화되고 역변환부(170)에서 역변환된다. 역양자화, 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 더해지고 복원 블록이 생성된다.
복원 블록은 필터부(180)를 거치고, 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 적응적 인루프(in-loop) 필터로 불릴 수도 있다. 디블록킹 필터는 블록 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. SAO는 코딩 에러를 보상하기 위해 픽셀값에 적정 오프셋(offset) 값을 더해줄 수 있다. ALF는 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있으며, 고효율이 적용되는 경우에만 수행될 수도 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽쳐 버퍼(270)를 포함한다.
영상 복호화 장치(200)는 부호화기에서 출력된 비트스트림을 입력 받아 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다. 영상 복호화 장치(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 잔차 블록(residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 잔차 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 복호화하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 복호화 방법은 상술한 엔트로피 부호화 방법과 유사하다.
엔트로피 복호화 방법이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 각 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 복호화 방법을 통해서 영상 복호화의 압축 성능이 높아질 수 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환 된 결과, 잔차 블록(residual block)이 생성될 수 있다.
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(240)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 픽셀값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 모드인 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
잔차 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다.
이하, 블록은 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미한다. 영상 부호화 및 복호화 시 부호화 혹은 복호화 단위는, 영상을 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미하므로, 부호화 유닛 (CU: Coding Unit), 예측 유닛 (PU: Prediction Unit), 변환 유닛(TU: Transform Unit), 변환 블록(transform block) 등으로 불릴 수 있다. 하나의 블록은 크기가 더 작은 하위 블록으로 더 분할될 수 있다.
인트라 예측은 부호화/복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 부호화/복호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 고정된 값일 수 있으며, 상기 고정된 값은 예를 들어 4개, 18개, 35개 등일 수 있다. 다음 표 1은 부호화/복호화 대상 블록의 크기에 따라 부호화/복호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드 개수의 실시예를 나타낸다.
[표 1]
Figure 112015117250860-pat00001

부호화기는 인트라 예측 모드를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 부호화기는 부호화 대상 블록에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하여 전송할 때, 전송되는 비트량을 감소시키고 부호화 효율을 높이기 위해, 인트라 예측 모드를 예측하는 방법을 사용할 수 있다.
부호화 대상 블록의 예측 모드는 인접한 주변(neighboring) 블록의 예측 모드와 동일할 확률이 높으므로, 부호화기는 부호화 대상 블록에 인접한 주변 블록들의 예측 모드를 이용하여 부호화 대상 블록의 예측 모드를 부호화할 수 있다. 이하, 부호화 대상 블록의 인트라 예측 모드에 대한 예측값으로 사용되는 예측 모드들은 MPM(Most Probable Mode)이라 한다. 이하 주변 블록은 현재 블록에 인접한 블록을 의미한다.
도 3은 MPM 후보 모드를 도출하기 위해 사용되는 주변 블록의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 부호화기 및/또는 복호화기는 부호화 대상 블록 C의 인트라 예측 모드 부호화에 사용되는 MPM 후보 모드를 도출하기 위해, A, B, D, E 블록의 예측 모드들 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다. 이하, 서술되는 실시예들에서 부호화기 및/또는 복호화기는 MPM 후보 모드를 도출하기 위해 좌측 주변 블록(A)의 예측 모드 및 상단 주변 블록(B)의 예측 모드를 사용하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 부호화기 및/또는 복호화기는 부호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하기 위해 블록 A의 예측 모드 및 블록 B의 예측 모드를 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 부호화기는 부호화 대상 블록에 인접한 주변 블록들로부터 MPM 후보 모드를 도출할 수 있다(S410). 부호화기는 주변 블록의 예측 모드를 그대로 MPM 후보 모드로 선택할 수 있고, 주변 블록의 예측 모드를 변경한 후 변경된 최종 예측 모드를 MPM 후보 모드로 선택할 수도 있다. 주변 블록의 예측 모드를 이용한 MPM 후보 모드 도출 방법의 구체적인 실시예는 도 5에서 후술한다.
부호화기는 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성할 수 있다(S420). 이 때, 부호화기는 주변 블록들로부터 도출된 MPM 후보 모드들을 MPM 리스트에 할당할 수 있다.
예를 들어, 좌측 주변 블록의 예측 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드가 그대로 MPM 후보 모드로 선택되는 경우, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 1개 또는 2개일 수 있다. 이 때, 좌측 주변 블록의 예측 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드가 동일한 경우 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 1개일 수 있고, 좌측 주변 블록의 예측 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드가 다른 경우 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 2개일 수 있다.
부호화기는 인트라 예측 모드를 부호화하기 위해 항상 소정의 고정된 개수의 MPM 후보 모드들을 이용할 수도 있다. 이 때, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드들의 개수는 상기 소정의 고정된 개수와 동일할 수 있다. 상기 소정의 고정된 개수는 1 이상일 수 있고, 예를 들어 2, 3 또는 4 등일 수 있다.
일 실시예로, 좌측 주변 블록의 예측 모드 및 상단 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보 모드가 도출되는 경우, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 2로 고정될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 MPM 후보 모드들은 각각 list[0] 및 list[1]에 할당될 수 있다. 이 때, 하나의 예로서 MPM 후보 모드들 중 모드값이 작은 모드는 list[0]에 할당되고, MPM 후보 모드들 중 모드값이 큰 모드는 list[1]에 할당될 수 있다. 여기서, list는 MPM 리스트를 나타내고, list[0]는 MPM 리스트 내의 첫 번째 엔트리(entry), list[1]은 MPM 리스트 내의 두 번째 엔트리를 나타낼 수 있다.
소정의 고정된 개수의 MPM 후보 모드가 인트라 예측에 사용되는 경우, 주변 블록들로부터 도출된 MPM 후보의 개수가 상기 소정의 고정된 개수보다 작을 수 있다. 이 때에는 MPM 리스트에 포함되는 추가 MPM 후보 모드가 필요할 수 있다.
예를 들어, MPM 리스트 내 MPM 후보 모드의 개수는 2로 고정되고, 부호화기는 상단 주변 블록의 예측 모드와 좌측 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보 모드를 도출한다고 가정한다. 좌측 주변 블록의 예측 모드로부터 도출되는 MPM 후보 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드로부터 도출되는 MPM 후보 모드가 동일한 경우에는, 상기 주변 블록들로부터 도출되는 MPM 후보 모드의 개수가 1개일 수 있다. MPM 후보 모드의 개수는 2로 고정되므로, MPM 리스트 내에 포함되는 나머지 엔트리를 구하기 위해, 추가 MPM 후보 모드가 필요할 수 있다.
추가 MPM 후보 모드는 주변 블록들로부터 도출된 MPM 후보 모드를 제외한 인트라 예측 모드들 중에서 선택될 수 있다.
추가 MPM 후보 모드 도출 방법의 일 실시예로, 부호화기는 소정의 고정된 특정 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트 내 MPM 후보 모드의 개수가 2로 고정되고 주변 블록들로부터 도출된 두 개의 MPM 후보 모드가 동일한 경우, 부호화기는 비방향성 모드인 DC 모드 또는 플래너 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택하여 MPM 리스트에 할당할 수 있다.
추가 MPM 후보 모드 도출 방법의 다른 실시예로, 부호화기는 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드의 예측 방향과 가장 유사한 예측 방향을 갖는 방향성 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
예를 들어, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드가 수직(vertical) 모드인 경우, 부호화기는 상기 모드의 예측 방향과 가장 유사한 예측 방향을 갖는 방향성 예측 모드인 수직-1(vertical-1) 모드 및/또는 수직+1(vertical+1) 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택하여 MPM 리스트에 할당할 수 있다. 이 때, 일 실시예로 수직 모드의 모드값은 1, 수직-1 모드의 모드값은 22, 수직+1 모드의 모드값은 23일 수 있다.
추가 MPM 후보 모드 도출 방법의 또 다른 실시예로, 부호화기는 가장 발생 빈도가 높은 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
예를 들어, 부호화 과정에서 부호화기는 현재 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드들 각각의 발생 횟수를 누적할 수 있다. 누적된 발생 횟수는 발생 빈도를 나타낼 수 있으며, 부호화기는 상기 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택하여 MPM 리스트에 할당할 수 있다.
부호화기는 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위로 각각 예측 모드의 발생 횟수를 누적할 수도 있다. 이 때, 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위마다 누적된 정도가 달라질 수 있으며, 부호화기는 적응적으로 발생 빈도가 높은 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
상술된 방법에 의하면, 부호화기는 별도의 테이블을 이용하지 않고 추가 MPM 후보 모드를 선택할 수 있으므로, 별도의 저장 공간이 요구되지 않고 연산 복잡도가 감소될 수 있다. 또한 부호화기는 인트라 예측 모드의 발생 빈도에 따라 적응적으로 추가 MPM 후보 모드를 선택할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 부호화기는 생성된 MPM 리스트를 이용하여 인트라 예측 모드를 부호화할 수 있다(S430).
부호화기는 MPM 리스트 내에 부호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 부호화기는 MPM 리스트 내에 부호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는지 여부를 지시하는 플래그를 복호화기로 전송할 수 있다. 이하, 상기 플래그는 MPM 플래그라 한다.
일 실시예로, 복호화기로 전송되는 MPM 플래그는 prev_intra_luma_pred_flag로 나타내어질 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트 내에 부호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는 경우 MPM 플래그에 1이 할당될 수 있고, 그렇지 않은 경우 0이 할당될 수 있다.
MPM 리스트 내에 부호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는 경우, 부호화기는 부호화 대상 블록의 예측 모드가 MPM 리스트 내의 MPM 후보 모드들 중 어떤 MPM 후보 모드와 동일한지를 지시하는 인덱스(index)를 복호화기로 전송할 수 있다. 이하, 상기 인덱스는 MPM 인덱스라 한다. 일 실시예로, MPM 인덱스는 mpm_idx로 나타내어질 수 있다.
MPM 리스트 내에 부호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하지 않는 경우, 부호화기는 현재 부호화 대상 블록의 예측 모드 및 MPM 리스트를 이용하여 리메이닝 모드(remaining mode)를 도출할 수 있다. 부호화기는 생성된 리메이닝 모드를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 일 실시예로 상기 리메이닝 모드는 rem_intra_luma_pred_mode로 나타내어질 수 있다.
도 5는 부호화 대상 블록에 대한 주변 블록의 예측 모드를 이용한 MPM 후보 모드 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 부호화기는 주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다(S510).
표 1의 실시예에서 상술한 바와 같이 현재 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 소정의 고정된 값일 수 있다. 이 때, 주변 블록의 예측 모드는 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않을 수 있다.
도 6은 주변 블록의 예측 모드가, 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 6의 실시예에서, 부호화 대상 블록(C)의 크기는 4x4, 상단 주변 블록(B)의 크기는 8x8이고, 부호화 대상 블록의 예측 모드는 15, 상단 주변 블록의 예측 모드는 23이라 가정한다.
부호화 대상 블록의 크기는 4x4이므로, 표 1의 실시예를 참조하면 부호화 대상 블록은 18개의 예측 모드(0 내지 17) 중 하나를 가질 수 있다. 상단 주변 블록(B)의 예측 모드값은 23이고 현재 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 최대 모드값은 17이므로, 주변 블록의 예측 모드는 현재 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않을 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되는 경우, 부호화기는 주변 블록의 예측 모드를 그대로 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다(S520).
주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 부호화기는 MPM 후보 모드 도출을 위해 주변 블록의 예측 모드를 변경할 수 있다(S530). 이 때, 부호화기는 주변 블록의 예측 모드를 현재 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드들 중 하나의 예측 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 상술한 도 6의 실시예에서, 부호화 대상 블록(C)이 가질 수 있는 예측 모드는 0 내지 17일 수 있다. 따라서 부호화기는, MPM 후보 모드 도출을 위해, 상단 주변 블록(B)의 예측 모드(23)를 0 내지 17 중 하나의 예측 모드로 변경할 수 있다.
주변 블록의 예측 모드를 변경하는 방법에는 다양한 방법들이 있을 수 있다. 이하, 주변 블록에 대한 예측 모드의 변경 방법의 실시예들이 서술된다.
일 실시예로 부호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 비방향성 모드로 변경할 수 있다. 비방향성 예측 모드에는 DC 모드 또는 플래너(planar) 모드 등이 있을 수 있다. 예를 들어, 주변 블록의 예측 모드가 플래너 모드로 변경되는 과정은 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 크거나 같으면,
candIntraPredModeN = Intra_Planar
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 작으면,
candIntraPredModeN = intraPredModeN
여기서, intraPredModeN은 주변 블록의 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 예를 들어 상술한 도 3의 실시예를 참조하면, N이 A일 때 intraPredModeN은 좌측 주변 블록의 예측 모드를 나타낼 수 있고, N이 B일 때 intraPredModeN은 상단 주변 블록의 예측 모드를 나타낼 수 있다. intraPredModeNum은 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어 인트라 예측 모드의 개수는, 부호화 대상 블록의 크기에 따라, 상술한 표 1의 실시예에서와 같이 설정될 수 있다. candIntraPredModeN은 변경된 주변 블록의 최종 예측 모드를 나타낼 수 있다.
다른 실시예로 부호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 모드값이 0인 예측 모드로 변경할 수 있다. 인트라 예측 모드의 순서는 통상적으로 발생 빈도에 기초하여 정해지므로, 모드값 0을 갖는 예측 모드의 발생 빈도가 다른 예측 모드의 발생 빈도에 비해 높을 확률이 크다. 따라서, 현재 부호화 대상 블록의 예측 모드도 모드값이 0인 예측 모드일 확률이 높으므로, 부호화기는 주변 블록의 예측 모드를 모드값이 0인 예측 모드로 변경함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또 다른 실시예로 부호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 소정의(predetermined) 계산 방법에 의해 계산된 예측 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 상기 소정의 계산 방법은, 주변 블록의 예측 모드값을 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수 및/또는 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 최대 예측 모드값으로 나눈 후, 그 나머지 값을 구하는 방법일 수 있다. 즉, 변경된 주변 블록의 최종 예측 모드값은, 주변 블록의 예측 모드값이 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수 및/또는 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 최대 예측 모드값으로 나누어진 나머지 값일 수 있다. 상기 소정의 계산 방법을 이용하여 주변 블록의 예측 모드를 변경하는 과정은 일 실시예로 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 크거나 같으면,
>> intraPredModeNum이 4이면,
candIntraPredModeN = mod(intraPredModeN, 4)
>> intraPredModeNum이 4가 아니면,
candIntraPredModeN = mod(intraPredModeN, 18)
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 작으면,
candIntraPredModeN = intraPredModeN
여기서, mod(X,Y)는 X를 Y로 나눈 나머지를 나타낼 수 있다.
또 다른 실시예로 부호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드 중 가장 발생 빈도가 높은 예측 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 부호화 과정에서 부호화기는 현재 부호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드들 각각의 발생 횟수를 누적할 수 있다. 누적된 발생 횟수는 발생 빈도를 나타낼 수 있으며, 일 실시예로 발생 빈도는 누적된 발생 횟수에 비례할 수 있다. 부호화기는 주변 블록의 예측 모드를 상기 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드로 변경할 수 있다.
부호화기는 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위로 각각 예측 모드의 발생 횟수를 누적할 수도 있다. 이 때, 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위마다 누적된 정도가 달라질 수 있으며, 부호화기는 적응적으로 주변 블록의 예측 모드를 발생 빈도가 높은 예측 모드로 변경할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 부호화기는 변경된 최종 예측 모드를 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다(S540).
상술된 MPM 후보 모드 도출 방법에 의하면, 부호화기는 별도의 테이블을 이용하지 않고 MPM 후보 모드를 도출할 수 있으므로, 별도의 저장 공간이 요구되지 않고 연산 복잡도가 감소될 수 있다. 또한 부호화기는 인트라 예측 모드의 발생 빈도에 따라 적응적으로 MPM 후보 모드를 도출할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 복호화기는 MPM 플래그를 파싱(parsing)할 수 있다(S710). 상술한 바와 같이, MPM 플래그는 MPM 리스트 내에 복호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는지 여부를 지시하는 플래그이다.
일 실시예로, MPM 플래그는 prev_intra_luma_pred_flag로 나타내어질 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트 내에 복호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는 경우 MPM 플래그에 1이 할당될 수 있고, 그렇지 않은 경우 0이 할당될 수 있다.
복호화기는 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록들로부터 MPM 후보 모드를 도출할 수 있다(S720). 복호화기는 주변 블록의 예측 모드를 그대로 MPM 후보 모드로 선택할 수 있고, 주변 블록의 예측 모드를 변경한 후 변경된 최종 예측 모드를 MPM 후보 모드로 선택할 수도 있다. 주변 블록의 예측 모드를 이용한 MPM 후보 모드 도출 방법의 구체적인 실시예는 도 8에서 후술한다.
복호화기는 도출된 MPM 후보 모드를 이용하여 MPM 리스트를 생성할 수 있다(S730). 이 때, 복호화기는 주변 블록들로부터 도출된 MPM 후보 모드들을 MPM 리스트에 할당할 수 있다.
예를 들어, 좌측 주변 블록의 예측 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드가 그대로 MPM 후보 모드로 선택되는 경우, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 1개 또는 2개일 수 있다. 이 때, 좌측 주변 블록의 예측 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드가 동일한 경우 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 1개일 수 있고, 좌측 주변 블록의 예측 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드가 다른 경우 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 2개일 수 있다.
복호화기는 인트라 예측 모드를 복호화하기 위해 항상 소정의 고정된 개수의 MPM 후보 모드들을 이용할 수도 있다. 이 때, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드들의 개수는 상기 소정의 고정된 개수와 동일할 수 있다. 상기 소정의 고정된 개수는 1 이상일 수 있고, 예를 들어 2, 3 또는 4 등일 수 있다.
일 실시예로, 좌측 주변 블록의 예측 모드 및 상단 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보 모드가 도출되는 경우, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보 모드의 개수는 2로 고정될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 MPM 후보 모드들은 각각 list[0] 및 list[1]에 할당될 수 있다. 이 때, 하나의 예로서 MPM 후보 모드들 중 모드값이 작은 모드는 list[0]에 할당되고, MPM 후보 모드들 중 모드값이 큰 모드는 list[1]에 할당될 수 있다. 여기서, list는 MPM 리스트를 나타내고, list[0]은 MPM 리스트 내의 첫 번째 엔트리(entry), list[1]은 MPM 리스트 내의 두 번째 엔트리를 나타낼 수 있다.
소정의 고정된 개수의 MPM 후보 모드가 인트라 예측에 사용되는 경우, 주변 블록들로부터 도출된 MPM 후보의 개수가 상기 소정의 고정된 개수보다 작을 수 있다. 이 때에는 MPM 리스트에 포함되는 추가 MPM 후보 모드가 필요할 수 있다.
예를 들어, MPM 리스트 내 MPM 후보 모드의 개수는 2로 고정되고, 복호화기는 상단 주변 블록의 예측 모드와 좌측 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보 모드를 도출한다고 가정한다. 좌측 주변 블록의 예측 모드로부터 도출되는 MPM 후보 모드와 상단 주변 블록의 예측 모드로부터 도출되는 MPM 후보 모드가 동일한 경우에는, 상기 주변 블록들로부터 도출되는 MPM 후보 모드의 개수가 1개일 수 있다. MPM 후보 모드의 개수는 2로 고정되므로, MPM 리스트 내에 포함되는 나머지 엔트리를 구하기 위해, 추가 MPM 후보 모드가 필요할 수 있다.
추가 MPM 후보 모드는 주변 블록들로부터 도출된 MPM 후보 모드를 제외한 인트라 예측 모드들 중에서 선택될 수 있다.
추가 MPM 후보 모드 도출 방법의 일 실시예로, 복호화기는 소정의 고정된 특정 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트 내 MPM 후보 모드의 개수가 2로 고정되고 주변 블록들로부터 도출된 두 개의 MPM 후보 모드가 동일한 경우, 복호화기는 비방향성 모드인 DC 모드 또는 플래너 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택하여 MPM 리스트에 할당할 수 있다.
추가 MPM 후보 모드 도출 방법의 다른 실시예로, 복호화기는 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드의 예측 방향과 가장 유사한 예측 방향을 갖는 방향성 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
예를 들어, 상기 주변 블록으로부터 도출된 MPM 후보 모드가 수직(vertical) 모드인 경우, 복호화기는 상기 모드의 예측 방향과 가장 유사한 예측 방향을 갖는 방향성 예측 모드인 수직-1(vertical-1) 모드 및/또는 수직+1(vertical+1) 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택하여 MPM 리스트에 할당할 수 있다. 이 때, 일 실시예로 수직 모드의 모드값은 1, 수직-1 모드의 모드값은 22, 수직+1 모드의 모드값은 23일 수 있다.
추가 MPM 후보 모드 도출 방법의 또 다른 실시예로, 복호화기는 가장 발생 빈도가 높은 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
예를 들어, 복호화 과정에서 복호화기는 현재 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드들 각각의 발생 횟수를 누적할 수 있다. 누적된 발생 횟수는 발생 빈도를 나타낼 수 있으며, 복호화기는 상기 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택하여 MPM 리스트에 할당할 수 있다.
복호화기는 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위로 각각 예측 모드의 발생 횟수를 누적할 수도 있다. 이 때, 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위마다 누적된 정도가 달라질 수 있으며, 복호화기는 적응적으로 발생 빈도가 높은 예측 모드를 추가 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다.
상술된 방법에 의하면, 복호화기는 별도의 테이블을 이용하지 않고 추가 MPM 후보 모드를 선택할 수 있으므로, 별도의 저장 공간이 요구되지 않고 연산 복잡도가 감소될 수 있다. 또한 복호화기는 인트라 예측 모드의 발생 빈도에 따라 적응적으로 추가 MPM 후보 모드를 선택할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 복호화기는 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S740).
복호화기는, 파싱된 MPM 플래그를 통해, MPM 리스트 내에 복호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이 일 실시예로 MPM 플래그는 prev_intra_luma_pred_flag로 나타내어질 수 있다.
MPM 플래그가 0인 경우, 즉 MPM 리스트 내에 복호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하지 않는 경우, 복호화기는 부호화기로부터 수신된 비트 스트림으로부터 리메이닝 모드를 파싱할 수 있다. 일 실시예로 상기 리메이닝 모드는 rem_intra_luma_pred_mode로 나타내어질 수 있다. 복호화기는 리메이닝 모드 및 MPM 리스트를 이용하여 현재 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다.
MPM 플래그가 1인 경우, 즉 MPM 리스트 내에 복호화 대상 블록의 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 존재하는 경우, 복호화기는 부호화기로부터 수신된 비트 스트림으로부터 MPM 인덱스를 파싱할 수 있다. MPM 인덱스는 복호화 대상 블록의 예측 모드가 MPM 리스트 내의 MPM 후보 모드들 중 어떤 MPM 후보 모드와 동일한지를 지시하는 인덱스이다. 일 실시예로, MPM 인덱스는 mpm_idx로 나타내어질 수 있다. 복호화기는 MPM 인덱스 및 MPM 리스트를 이용하여 현재 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다.
예를 들어, MPM 리스트에 두 개의 MPM 후보 모드가 존재하는 경우, MPM 인덱스는 복호화 대상 블록의 예측 모드가 list[0]의 MPM 후보 모드와 일치하는지 또는 list[1]의 MPM 후보 모드와 일치하는지 여부를 지시할 수 있다. 이 때, 복호화기는 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 후보 모드를 현재 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다.
도 8은 복호화 대상 블록에 대한 주변 블록의 예측 모드를 이용한 MPM 후보 모드 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 복호화기는 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다(S810).
표 1의 실시예에서 상술한 바와 같이 현재 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 소정의 고정된 값일 수 있다. 이 때, 주변 블록의 예측 모드는 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않을 수 있다. 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우의 실시예는 상술한 도 6의 실시예에서와 유사하므로, 생략하기로 한다.
다시 도 8을 참조하면, 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되는 경우, 복호화기는 주변 블록의 예측 모드를 그대로 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다(S820).
주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 복호화기는 MPM 후보 모드 도출을 위해 주변 블록의 예측 모드를 변경할 수 있다(S830). 이 때, 복호화기는 주변 블록의 예측 모드를 현재 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드들 중 하나의 예측 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드의 개수가 18개일 때, 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드는 0 내지 17일 수 있다. 이 때, 상단 주변 블록의 예측 모드가 23이라 가정하면, 복호화기는 상단 주변 블록의 예측 모드를 0 내지 17 중 하나의 예측 모드로 변경할 수 있다.
주변 블록의 예측 모드를 변경하는 방법에는 다양한 방법들이 있을 수 있다. 이하, 주변 블록에 대한 예측 모드의 변경 방법의 실시예들이 서술된다.
일 실시예로 복호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 비방향성 모드로 변경할 수 있다. 비방향성 예측 모드에는 DC 모드 또는 플래너(planar) 모드 등이 있을 수 있다. 예를 들어, 주변 블록의 예측 모드가 플래너 모드로 변경되는 과정은 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 크거나 같으면,
candIntraPredModeN = Intra_Planar
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 작으면,
candIntraPredModeN = intraPredModeN
여기서, intraPredModeN은 주변 블록의 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 예를 들어 상술한 도 3의 실시예를 참조하면, N이 A일 때 intraPredModeN은 좌측 주변 블록의 예측 모드를 나타낼 수 있고, N이 B일 때 intraPredModeN은 상단 주변 블록의 예측 모드를 나타낼 수 있다. intraPredModeNum은 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어 인트라 예측 모드의 개수는, 복호화 대상 블록의 크기에 따라, 상술한 표 1의 실시예에서와 같이 설정될 수 있다. candIntraPredModeN은 변경된 주변 블록의 최종 예측 모드를 나타낼 수 있다.
다른 실시예로 복호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 모드값이 0인 예측 모드로 변경할 수 있다. 인트라 예측 모드의 순서는 통상적으로 발생 빈도에 기초하여 정해지므로, 모드값 0을 갖는 예측 모드의 발생 빈도가 다른 예측 모드의 발생 빈도에 비해 높을 확률이 크다. 따라서, 현재 복호화 대상 블록의 예측 모드도 모드값이 0인 예측 모드일 확률이 높으므로, 복호화기는 주변 블록의 예측 모드를 모드값이 0인 예측 모드로 변경함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또 다른 실시예로 복호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 소정의(predetermined) 계산 방법에 의해 계산된 예측 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 상기 소정의 계산 방법은, 주변 블록의 예측 모드값을 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수 및/또는 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 최대 예측 모드값으로 나눈 후, 그 나머지 값을 구하는 방법일 수 있다. 즉, 변경된 주변 블록의 최종 예측 모드값은, 주변 블록의 예측 모드값이 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수 및/또는 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 최대 예측 모드값으로 나누어진 나머지 값일 수 있다. 상기 소정의 계산 방법을 이용하여 주변 블록의 예측 모드를 변경하는 과정은 일 실시예로 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 크거나 같으면,
>> intraPredModeNum이 4이면,
candIntraPredModeN = mod(intraPredModeN, 4)
>> intraPredModeNum이 4가 아니면,
candIntraPredModeN = mod(intraPredModeN, 18)
intraPredModeN이 intraPredModeNum보다 작으면,
candIntraPredModeN = intraPredModeN
여기서, mod(X,Y)는 X를 Y로 나눈 나머지를 나타낼 수 있다.
또 다른 실시예로 복호화기는, 주변 블록의 예측 모드가 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드에 포함되지 않는 경우, 주변 블록의 예측 모드를 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드 중 가장 발생 빈도가 높은 예측 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 복호화 과정에서 복호화기는 현재 복호화 대상 블록이 가질 수 있는 예측 모드들 각각의 발생 횟수를 누적할 수 있다. 누적된 발생 횟수는 발생 빈도를 나타낼 수 있으며, 일 실시예로 발생 빈도는 누적된 발생 횟수에 비례할 수 있다. 복호화기는 주변 블록의 예측 모드를 상기 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드로 변경할 수 있다.
복호화기는 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위로 각각 예측 모드의 발생 횟수를 누적할 수도 있다. 이 때, 슬라이스 단위 및/또는 엔트로피 슬라이스 단위마다 누적된 정도가 달라질 수 있으며, 복호화기는 적응적으로 주변 블록의 예측 모드를 발생 빈도가 높은 예측 모드로 변경할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 복호화기는 변경된 최종 예측 모드를 MPM 후보 모드로 선택할 수 있다(S840).
상술된 MPM 후보 모드 도출 방법에 의하면, 복호화기는 별도의 테이블을 이용하지 않고 MPM 후보 모드를 도출할 수 있으므로, 별도의 저장 공간이 요구되지 않고 연산 복잡도가 감소될 수 있다. 또한 복호화기는 인트라 예측 모드의 발생 빈도에 따라 적응적으로 MPM 후보 모드를 도출할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 향상될 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 이용하여 제1 MPM (Most Probable Mode) 후보 모드 및 제2 MPM 후보 모드를 도출하는 단계, 여기서, 상기 제2 MPM 후보 모드는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들이 동일한지 여부에 따라, 상기 주변 블록들 중 어느 하나의 인트라 예측 모드로 결정되거나, 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들과는 다른 값을 갖는 인트라 예측 모드로 결정됨;
    상기 제1 MPM 후보 모드와 상기 제2 MPM 후보 모드를 포함하는 MPM 리스트를 생성하는 단계, 여기서, 상기 MPM 리스트는 고정된 개수의 MPM 후보 모드들을 포함함;
    상기 MPM 리스트 및 MPM 플래그를 이용하여, 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 여기서, 상기 MPM 플래그는, 상기 MPM 리스트에 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 포함되어 있는지 여부를 지시함;
    상기 도출된 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 복호화 대상 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 인트라 예측에 의해 유도된 상기 복호화 대상 블록의 예측 샘플 및 상기 예측 샘플에 대응하는 잔차 샘플에 기초하여, 상기 복호화 대상 블록의 복원 샘플을 유도하는 단계를 포함하되,
    상기 MPM 플래그가, 상기 MPM 리스트에 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보 모드가 포함되어 있음을 지시하는 경우, 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계는,
    비트스트림으로부터 MPM 인덱스를 추출하는 단계, 여기서, 상기 MPM 인덱스는 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 모드들 중 어느 하나를 특정함; 및
    상기 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 후보 모드를 상기 복호화 대상 블록의 인트라 예측 모드로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 MPM 후보 모드는, 비방향성 모드인 영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비방향성 모드는 DC 또는 Planar 모드 중 적어도 하나를 포함하는 영상 복호화 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 MPM 후보 모드는, 상기 제1 MPM 후보 모드의 예측 방향과 가장 유사한 예측 방향을 갖는 방향성 예측 모드인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 MPM 후보 모드는, 상기 제1 MPM 후보 모드의 모드값에 1을 더하거나 뺀 값에 대응하는 인트라 예측 모드인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정된 개수는 3개 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
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