KR101822475B1 - 인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 - Google Patents

인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 영상 부호화 방법은 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하는 단계 및 상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함한다. 본 발명에 의하면, 영상 부호화/복호화 효율이 향상될 수 있다.

Description

인트라 예측 모드 부호화/복호화 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체{METHOD FOR CODING/DECODING OF INTRA PREDICTION MODE AND COMPUTER READABLE REDORDING MEDUIM THEREOF}
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 부호화/복호화 효율을 높일 수 있는 영상 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 높일 수 있는 영상 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 높일 수 있는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 높일 수 있는 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 높일 수 있는 인트라 예측 모드 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시 형태는 영상 부호화 방법이다. 상기 방법은 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하는 단계 및 상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함한다.
상기 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계는, 상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 MPM(Most Probable Mode) 후보를 결정하는 단계, 상기 결정된 MPM 후보를 이용하여, MPM 리스트를 생성하는 단계 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여, MPM 플래그 및 MPM 인덱스 중 적어도 하나를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 MPM 플래그는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 지시하고, 상기 MPM 인덱스는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보를 지시하는 인덱스일 수 있다.
상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는, 상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드를 상기 MPM 후보로 결정하며, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보의 개수는 3개일 수 있다.
상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는, 상기 좌측 주변 예측 모드와 상기 상단 주변 예측 모드가 동일한 경우, 소정의 인트라 예측 모드를 추가 MPM 후보로 결정할 수 있다.
상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드 또는 플래너(Planar) 모드일 수 있다.
상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드이며, 상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 DC 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 플래너 모드일 수 있다.
상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는, 상기 좌측 주변 유닛 또는 상기 상단 주변 유닛이 가용하지 않은 경우, DC 모드를 추가 MPM 후보로 결정할 수 있다.
상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복수의 문맥 모델 중에서 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델을 선택하는 단계 및 상기 선택된 문맥 모델을 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하는 단계를 더 포함하되, 상기 인트라 예측 모드 정보는 MPM 플래그, MPM 인덱스 및 리메이닝 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 문맥 모델을 선택하는 단계에서는, 상기 모드 번호 정보에 대응하는 문맥 모델을 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 영상 부호화 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체이다. 상기 프로그램은, 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하는 단계 및 상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함한다.
상기 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계는, 상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 MPM(Most Probable Mode) 후보를 결정하는 단계, 상기 결정된 MPM 후보를 이용하여, MPM 리스트를 생성하는 단계 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여, MPM 플래그 및 MPM 인덱스 중 적어도 하나를 부호화하는 단계를 포함하되, 상기 MPM 플래그는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 지시하고, 상기 MPM 인덱스는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보를 지시하는 인덱스일 수 있다.
상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는, 상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드를 상기 MPM 후보로 결정하며, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보의 개수는 3개일 수 있다.
상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는, 상기 좌측 주변 예측 모드와 상기 상단 주변 예측 모드가 동일한 경우, 소정의 인트라 예측 모드를 추가 MPM 후보로 결정할 수 있다.
상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드 또는 플래너(Planar) 모드일 수 있다.
상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드이며, 상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 DC 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 플래너 모드일 수 있다.
상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는, 상기 좌측 주변 유닛 또는 상기 상단 주변 유닛이 가용하지 않은 경우, DC 모드를 추가 MPM 후보로 결정할 수 있다.
상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복수의 문맥 모델 중에서 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델을 선택하는 단계 및 상기 선택된 문맥 모델을 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하는 단계를 더 포함하되, 상기 인트라 예측 모드 정보는 MPM 플래그, MPM 인덱스 및 리메이닝 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 문맥 모델을 선택하는 단계에서는, 상기 모드 번호 정보에 대응하는 문맥 모델을 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
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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 부호화/복호화 대상 유닛에 대한 복원된 주변 유닛의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 주변 예측 모드 정보를 이용한 엔트로피 부호화 수행 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 각도 차이 정보에 따라 문맥 모델을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 7은 각도 차이 정보에 따라 VLC 테이블을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 8은 복수의 VLC 테이블 각각에 할당되는 코드워드의 일 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 9는 주변 예측 모드의 모드 번호에 따라 문맥 모델을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 10은 주변 예측 모드의 모드 번호에 따라 VLC 테이블을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 11은 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보 및 주변 예측 모드의 모드 번호 정보를 이용하여 문맥 모델을 선택하는 방법의 일 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 12는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보 및 주변 예측 모드의 모드 번호 정보를 이용하여 VLC 테이블을 선택하는 방법의 일 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 13은 본 발명에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 14는 주변 예측 모드 정보를 이용한 엔트로피 복호화 수행 방법의 일 실시예를 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 심볼(symbol)을 확률 분포에 따라 엔트로피 부호화하여 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화 방법은 다양한 값을 갖는 심볼을 입력 받아, 통계적 중복성을 제거하면서, 복호화 가능한 2진수의 열로 표현하는 방법이다.
여기서, 심볼이란 부호화/복호화 대상 신택스 요소(syntax element) 및 부호화 파라미터(coding parameter), 잔여 신호(residual signal)의 값 등을 의미한다. 부호화 파라미터는 부호화 및 복호화에 필요한 매개변수로서, 신택스 요소와 같이 부호화기에서 부호화되어 복호화기로 전달되는 정보뿐만 아니라, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유추될 수 있는 정보를 포함할 수 있으며 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미한다. 부호화 파라미터는 예를 들어 인트라/인터 예측모드, 이동/움직임 벡터, 참조 픽쳐 인덱스, 부호화 블록 패턴, 잔여 신호 유무, 양자화 파라미터, 유닛 크기, 유닛 파티션(partition) 정보 등의 값 또는 통계를 포함할 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 부호화를 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 부호화부(150)에는 가변 길이 부호화(VLC: Variable Lenghth Coding/Code) 테이블과 같은 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고, 엔트로피 부호화부(150)는 저장된 가변 길이 부호화(VLC) 테이블을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수도 있다.
여기서, 이진화(binarization)란 심볼의 값을 2진수의 열(bin sequence/string)로 표현하는 것을 의미한다. 빈(bin)은 심볼이 이진화를 통해 2진수의 열로 표현될 때, 각각의 2진수의 값(0 또는 1)을 의미한다. 확률 모델이란, 문맥 모델(context model)을 통해서 도출될 수 있는 부호화/복호화 대상 심볼/빈의 예측된 확률을 의미한다. 문맥 모델은 하나 또는 그 이상의 이진화된 심볼의 빈(bin)에 대한 확률 모델이며, 최근에 부호화된 데이터 심볼의 통계에 의해 선택될 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 부호화 방법은, 이진화되지 않은 심볼을 이진화(binarization)하여 빈으로 변환하고, 주변 및 부호화 대상 블록의 부호화 정보 혹은 이전 단계에서 부호화된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 부호화(arithmetic encoding)를 수행하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 부호화 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 부호화된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 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 역변환될 수 있다. 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)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 2진수의 열을 입력 받아 각 심볼들을 생성하는 방법이다. 엔트로피 복호화 방법은 상술한 엔트로피 부호화 방법과 유사하다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 복호화 방법은, 비트스트림에서 각 신택스 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 복호화 대상 신택스 요소 정보와 주변 및 복호화 대상 블록의 복호화 정보 혹은 이전 단계에서 복호화된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 복호화(arithmetic decoding)를 수행하여 각 신택스 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 복호화 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 복호화된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
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, 유닛(unit)은 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, 블록, 부호화 유닛 (CU: Coding Unit), 부호화 블록, 예측 유닛 (PU: Prediction Unit), 예측 블록, 변환 유닛(TU: Transform Unit), 변환 블록(transform block) 등으로 불릴 수 있다. 하나의 유닛은 크기가 더 작은 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다.
여기서, 예측 유닛은 예측 및/또는 움직임 보상 수행의 단위가 되는 기본 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 복수의 파티션(partition)으로 분할될 수 있으며, 각각의 파티션은 예측 유닛 파티션(prediction unit partition)으로 불릴 수도 있다. 예측 유닛이 복수의 파티션으로 분할된 경우, 복수의 파티션 각각이 예측 및/또는 움직임 보상 수행의 단위가 되는 기본 유닛일 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 예측 유닛이 분할된 각각의 파티션도 예측 유닛으로 불릴 수 있다.
한편, 인트라 예측은 부호화/복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 이 때, 인트라 예측 모드 각각은 이에 해당하는 예측 방향(prediction direction)을 가질 수 있으며, 각각의 예측 방향은 소정의 각도 값을 가질 수 있다. 따라서, 부호화/복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드는, 상기 부호화/복호화 대상 유닛에 대한 예측 방향 정보를 나타낼 수도 있다.
부호화기는 인트라 예측 모드를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 부호화기는 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하여 전송할 때, 전송되는 비트량을 감소시키고 부호화 효율을 높이기 위해, 인트라 예측 모드를 예측 하는 방법을 사용할 수 있다.
부호화 대상 유닛의 예측 모드는 복원된 주변 유닛의 예측 모드와 동일할 확률이 높으므로, 부호화기는 부호화 대상 유닛에 인접한 복원된 주변 유닛의 예측 모드를 이용하여 부호화 대상 유닛의 예측 모드를 부호화할 수 있다. 이하, 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드에 대한 예측값으로 사용되는 예측 모드들은 MPM(Most Probable Mode)이라 한다. 여기서, 복원된 주변 유닛은 이미 부호화 또는 복호화되어 복원된 유닛으로서, 부호화/복호화 대상 유닛에 인접한 유닛, 부호화/복호화 대상 유닛의 우측 상단 코너에 위치한 유닛, 부호화/복호화 대상 유닛의 좌측 상단 코너에 위치한 유닛 및/또는 부호화/복호화 대상 유닛의 좌측 하단 코너에 위치한 유닛을 포함할 수 있다.
도 3은 부호화/복호화 대상 유닛에 대한 복원된 주변 유닛의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 부호화/복호화 대상 유닛(E)에 대한 복원된 주변 유닛에는, E 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛(A), E 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛(B), E 유닛의 우측 상단 코너에 위치한 우측 상단 코너 유닛(C) 및 E 유닛의 좌측 상단 코너에 위치한 좌측 상단 코너 유닛(D) 등이 있을 수 있다.
이하, 후술되는 본 명세서의 실시예들에서, 좌측 주변 유닛은 유닛 A, 상단 주변 유닛은 유닛 B, 우측 상단 코너 유닛은 유닛 C, 좌측 상단 코너 유닛은 유닛 D라 한다. 또한 부호화/복호화 대상 유닛은 유닛 E라 한다.
도 4는 본 발명에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 부호화기는 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S410).
또한, 부호화기는 주변 예측 모드에 관한 정보를 도출할 수 있다(S420). 여기서, 주변 예측 모드는 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드를 의미할 수 있다. 이하, 주변 예측 모드에 관한 정보는 주변 예측 모드 정보라 한다.
복원된 주변 유닛 각각은 인트라 예측 모드를 가질 수 있다. 이 때, 부호화기는 복원된 주변 유닛 중에서 인트라 예측 모드를 가진 유닛에 대해, 주변 예측 모드 정보를 도출할 수 있다. 주변 예측 모드 정보에는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및/또는 주변 예측 모드의 모드 번호 등이 있을 수 있다.
상술한 바와 같이, 인트라 예측 모드 각각은 이에 해당하는 예측 방향을 가질 수 있으며, 각각의 예측 방향은 소정의 각도 값을 가질 수 있다. 따라서, 주변 예측 모드 각각은 소정의 각도 값을 가질 수 있으며, 부호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이를 도출할 수 있다. 이하, 주변 예측 모드 간의 각도 차이에 관한 정보는 각도 차이 정보라 한다.
또한, 인트라 예측 모드 각각은 이에 해당하는 모드 번호를 가질 수 있으며, 부호화기는 주변 예측 모드의 모드 번호를 도출 및/또는 판별할 수 있다. 인트라 예측 모드에 할당되는 모드 번호는, 상기 인트라 예측 모드의 발생 확률에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 발생 확률이 높은 예측 모드에는 낮은 모드 번호가 할당될 수 있다. 따라서, 부호화기에 의해 도출된, 주변 예측 모드의 모드 번호는, 주변 예측 모드의 모드 순서를 나타낼 수도 있다. 이하, 주변 예측 모드의 모드 번호에 관한 정보는 모드 번호 정보라 한다.
다시 도 4를 참조하면, 부호화기는 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화할 수 있다(S430).
부호화기는, 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하기 위해, 부호화 대상 유닛에 대한 MPM 후보를 도출할 수 있다. MPM 후보는 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드를 이용하여 도출될 수 있다. 이 때, 부호화기는 A, B, C, D 유닛의 예측 모드 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다.
복원된 주변 유닛 중에서 가용하지 않은 유닛이 존재하는 경우, 부호화기는 상기 가용하지 않은 유닛을 MPM 후보 도출에 이용하지 않을 수 있다. 또한, 복원된 주변 유닛 중에서, PCM(Pulse Code Modulation) 방식에 의해 부호화/복호화된 유닛 및/또는 인터 예측에 의해 부호화/복호화된 유닛은, 인트라 예측 모드에 관련된 정보를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, PCM 방식에 의해 및/또는 인터 예측에 의해 부호화/복호화된 유닛은, MPM 후보 도출에 이용되지 않을 수 있다. 또한, 복원된 주변 유닛 중에서, CIP(Constrained Intra Prediction) 방식에 의해 부호화/복호화된 유닛이 존재할 수 있다. 상기 CIP 방식에 의해 부호화/복호화되는 유닛에서는, 인터 예측에 의해 부호화된 유닛이 참조 유닛으로 이용되지 않을 수 있으며, 인트라 예측 모드 중에서 DC 모드만을 이용하여 인트라 예측이 수행될 수도 있다. 이 때, 부호화기는 상기 DC 모드에서 부호화/복호화된 유닛을, MPM 후보 도출에 이용하지 않을 수 있다.
MPM 후보 도출 방법의 일 실시예로, 부호화기는 좌측 주변 유닛 A의 예측 모드 및 상단 주변 유닛 B의 예측 모드 중에서 가장 작은 테이블 인덱스(table index)가 할당된 예측 모드(예를 들어, Min(A, B))를, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보로 선택할 수 있다. 이 때, 상기 각도 차이 정보가, 유닛 A의 예측 모드 각도와 유닛 B의 예측 모드 각도가 동일함을 지시하는 경우, 즉 유닛 A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호가 동일한 경우, 부호화기는 테이블 인덱스에 관계 없이 예측 모드를 선택할 수 있다.
상기 테이블 인덱스는 예측 모드의 발생 빈도 및 통계에 기반하여 예측 모드에 할당될 수 있다. 예를 들어, 발생 빈도가 가장 높은 예측 모드에는 가장 작은 테이블 인덱스 값이 할당되고, 발생 빈도가 가장 낮은 예측 모드에는 가장 높은 테이블 인덱스 값이 할당될 수 있다.
상기 테이블 인덱스는 상기 예측 모드의 발생 빈도에 맞게 할당되지 않을 수도 있다. 즉, 상기 테이블 인덱스는 발생 빈도에 따라 정렬되어 있지 않을 수 있다. 이 때, 부호화기는 테이블 인덱스 값에 관계 없이, 유닛 A의 예측 모드 및 유닛 B의 예측 모드 중에서 발생 빈도가 더 높은 예측 모드를, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보로 선택할 수도 있다.
부호화기는 인트라 예측 모드를 부호화하기 위해, 소정의 고정된 개수(N)의 MPM 후보를 이용할 수도 있다. 여기서, N은 양의 정수일 수 있다.
일 실시예로, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보의 개수는 2개일 수 있다. 예를 들어, 부호화기는 좌측 주변 유닛 A의 예측 모드 및 상단 주변 유닛 B의 예측 모드를, MPM 후보로 선택할 수 있다.
이 때, 유닛 A 및 유닛 B로부터 도출되는 MPM 후보의 개수가 2개 미만일 수 있다. 일례로, 각도 차이 정보가, 유닛 A의 예측 모드 각도와 유닛 B의 예측 모드 각도가 동일함을 지시하는 경우, 즉 유닛 A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호가 동일한 경우, 부호화기에서 도출되는 MPM 후보의 개수는 1개일 수 있다. 이 때, 유닛 A 및 유닛 B로부터 도출되는 MPM 후보를 제외한, 나머지 MPM 후보는, 소정의 모드로 설정 및/또는 도출될 수 있다. 즉, 부호화기는 소정의 모드를 추가 MPM 후보로 선택할 수 있다. 일례로, 상기 소정의 모드는 DC로 고정될 수 있다. 또한, 상기 소정의 모드는 유닛 A 및 유닛 B의 예측 모드가 플래너 모드가 아닌 경우에는 플래너(planar) 모드일 수 있고, 유닛 A 및 유닛 B의 예측 모드가 플래너 모드인 경우에 DC 모드일 수도 있다.
또한, 복원된 주변 유닛 중에서 가용하지 않은 유닛이 존재하는 경우, 부호화기에서 도출되는 MPM 후보의 개수는 1개일 수 있다. 이 때, 유닛 A 및 유닛 B로부터 도출되는 MPM 후보를 제외한, 나머지 MPM 후보는, 소정의 모드로 설정 및/또는 도출될 수 있다. 즉, 부호화기는 소정의 모드를 추가 MPM 후보로 선택할 수 있다. 여기서, 상기 소정의 모드는 예를 들어, DC 모드 또는 플래너(planar) 모드일 수 있다.
다른 실시예로, MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보의 개수는 3개일 수 있다. 예를 들어, 부호화기는 좌측 주변 유닛 A의 예측 모드, 상단 주변 유닛 B의 예측 모드 및 이전에 부호화된 유닛의 예측 모드 중에서 가장 발생 빈도가 높은 예측 모드를, MPM 후보로 선택할 수 있다.
이 때, 유닛 A 및 유닛 B로부터 도출되는 MPM 후보의 개수가 2개 미만일 수 있다. 일례로, 각도 차이 정보가, 유닛 A의 예측 모드 각도와 유닛 B의 예측 모드 각도가 동일함을 지시하는 경우, 즉 유닛 A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호가 동일한 경우, 부호화기에서 도출되는 MPM 후보의 개수는 1개일 수 있다. 또한, 복원된 주변 유닛 중에서 가용하지 않은 유닛이 존재할 수도 있다. 유닛 A 및 유닛 B로부터 도출되는 MPM 후보의 개수가 2개 미만인 경우, 부호화기는 이전에 부호화된 유닛의 예측 모드 중에서, 발생 빈도가 높은 순서로 복수 개의 예측 모드를 MPM 후보로 선택할 수도 있다.
발생 빈도가 높은 예측 모드를 선택하는 단위 즉, 예측 모드 선택 단위는, 부호화 대상 유닛이 포함된, 부호화 대상 픽쳐, 부호화 대상 슬라이스, LCU(Largest Coding Unit), CU(Coding Unit) 및/또는 PU(Prediction Unit) 단위일 수 있다. 부호화기는 예측 모드의 발생 빈도를 계산하기 위해, 카운터(counter)를 이용할 수도 있다. 카운터가 사용되는 경우, 부호화기는 상기 예측 모드 선택 단위에 대한 부호화를 수행한 후, 상기 카운터를 초기화할 수 있다. 즉, 상기 카운터는 상기 예측 모드 선택 단위로 초기화될 수 있다.
상술한 방법에 의해 MPM 후보가 도출되면, 부호화기는 도출된 MPM 후보를 이용하여 MPM 리스트를 생성할 수 있다. 부호화기는 MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 부호화기는 MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 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 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는 경우 MPM 플래그에 1이 할당될 수 있고, 그렇지 않은 경우 0이 할당될 수 있다.
MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는 경우, 부호화기는 부호화 대상 유닛의 예측 모드가 MPM 리스트 내의 MPM 후보들 중 어떤 MPM 후보와 동일한지를 지시하는 인덱스(index)를 복호화기로 전송할 수 있다. 이하, 상기 인덱스는 MPM 인덱스라 한다. 이 때, 부호화기 및 복호화기는 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 후보를, 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드로 사용할 수 있다.
MPM 리스트에 포함된 MPM 후보의 개수가 1개인 경우, 부호화기는 MPM 인덱스를 부호화하지 않을 수 있다. 또한, 복호화기가 복호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보를 알 수 있는 경우에도 부호화기는 MPM 인덱스를 부호화하지 않을 수 있다. 이 때, 부호화기는 MPM 플래그만을 부호화하여 복호화기로 전송할 수도 있다.
MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하지 않는 경우, 부호화기는 현재 부호화 대상 유닛의 예측 모드 및 MPM 리스트를 이용하여 리메이닝 모드(remaining mode)를 도출할 수 있다. 여기서, 리메이닝 모드는 MPM 후보를 제외한 인트라 예측 모드를 이용하여 도출될 수 있다. 부호화기는 생성된 리메이닝 모드를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 일 실시예로 상기 리메이닝 모드는 rem_intra_luma_pred_mode로 나타내어질 수 있다.
부호화기는, 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드를 부호화함에 있어, 복원된 주변 유닛 및/또는 MPM 후보를 이용하지 않을 수도 있다. 이 때, 부호화기는 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드 자체를 엔트로피 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다.
한편, 부호화기는 상술한 MPM 플래그, MPM 인덱스, 리메이닝 모드 및/또는 인트라 예측 모드 자체를 엔트로피 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 이 때, 신택스 요소 각각에 대한 엔트로피 부호화를 수행함에 있어, 부호화기는 하나의 문맥 모델만을 이용하여 산술 부호화를 수행할 수 있고, 고정 비트 부호화를 사용할 수도 있다. 그러나, 이 경우 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드 정보를 사용하지 않으므로, 부호화 효율이 낮을 수 있다. 따라서, 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드에 관한 정보, 즉 주변 예측 모드 정보를 이용하여 엔트로피 부호화를 수행하는 방법이 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 주변 예측 모드 정보에는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및/또는 주변 예측 모드의 모드 번호 등이 있을 수 있다. 이하, 주변 예측 모드 정보를 이용하여 부호화 대상 유닛에 대한 엔트로피 부호화를 수행하는 방법의 실시예들이 서술된다.
도 5는 주변 예측 모드 정보를 이용한 엔트로피 부호화 수행 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 부호화기는 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델 및/또는 VLC 테이블을 선택할 수 있다(S510). 여기서, VLC(Variable Length Coding) 테이블은 가변 길이 부호화 테이블과 동일한 의미를 가질 수 있다.
부호화기는 엔트로피 부호화를 수행함에 있어, 복수의 문맥 모델 중에서 하나의 문맥 모델을 선택하여 사용할 수 있다. 이 때, 부호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보를 이용하여 문맥 모델을 선택할 수 있고, 주변 예측 모드의 모드 번호 및/또는 모드 순서를 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다. 또한 부호화기는 각도 차이 정보 및 모드 번호 정보를 함께 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다.
또한 부호화기는 엔트로피 부호화를 수행함에 있어, 복수의 VLC 테이블 중에서 하나의 VLC 테이블을 선택하여 사용할 수 있다. 이 때, 부호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보를 이용하여 VLC 테이블을 선택할 수 있고, 주변 예측 모드의 모드 번호 및/또는 모드 순서를 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다. 또한 부호화기는 각도 차이 정보 및 모드 번호 정보를 함께 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다.
부호화기는 상기 선택된 문맥 모델 및/또는 VLC 테이블을 이용하여, 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다(S520). 이 때, 엔트로피 부호화가 수행되는 신택스 요소에는, 상술한 바와 같이, MPM 플래그, MPM 인덱스, 리메이닝 모드 및/또는 인트라 예측 모드 자체 등이 있을 수 있다.
도 6은 각도 차이 정보에 따라 문맥 모델을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 6의 610은 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보의 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 6의 610에서, VER은 수직 방향 예측, HOR은 수평 방향 예측, DC는 DC 예측을 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이, 인트라 예측 모드 각각은 이에 해당하는 예측 방향을 가질 수 있으며, 각각의 예측 방향은 소정의 각도 값을 가질 수 있다. 따라서, 주변 예측 모드 간의 예측 방향 차이는 주변 예측 모드 간의 각도 차이로 정의될 수 있다. 부호화기 및 복호화기에는 각도 차이 정보를 포함하는 테이블이 동일하게 저장되어 있을 수 있으며, 부호화기 및 복호화기는 상기 저장된 테이블을 이용하여 주변 예측 모드 간의 각도 차이를 도출할 수 있다.
도 6의 620은, 주변 예측 모드 간의 각도 차이에 따른 문맥 카테고리의 일 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 6의 620에서, d는 각도 차이 값을 나타내고, ctxN(N은 1,2,3 또는 4)은 부호화 대상 유닛의 신택스 요소에 적용되는 문맥 모델을 나타낼 수 있다. 또한 Th1(Threshold1), Th2(Threshold2), Th3(Threshold3), Th4(Threshold4)는 각각 각도 차이의 임계값을 나타낼 수 있다.
도 6의 620을 참조하면, 부호화기는 각도 차이 정보를 이용하여, 서로 다른 4개의 문맥 모델 중에서 하나의 문맥 모델을 선택할 수 있다. 예를 들어, 주변 예측 모드 간의 각도 차이가 Th1보다 크고 Th2 이하인 경우, 부호화기는 ctx2를 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
도 6의 630은, 주변 예측 모드 간의 각도 차이에 따른 문맥 카테고리의 다른 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 6의 630을 참조하면, 부호화기는 각도 차이 정보를 이용하여, 서로 다른 4개의 문맥 모델 중 하나의 문맥 모델을 선택할 수 있다.
예를 들어, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 33(HOR+7)이라 가정한다. 여기서, 1(HOR)은 모드 번호가 1인 예측 모드, 33(HOR+7)은 모드 번호가 33인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 도 6의 610을 참조하면 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 35일 수 있다. 따라서, 부호화기는 ctx1을 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 좌측 주변 유닛 A 및 상단 주변 유닛 B를 이용하여 각도 차이 정보를 도출하는 경우가 서술되고 있지만, 각도 차이 정보를 도출하는 방법은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보는 복원된 주변 유닛 중에서 가용한 유닛을 이용하여 다양한 방법으로 도출될 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서 각 문맥 모델(ctx1 내지 ctx4)은 서로 다른 초기값을 가질 수 있다. 이 때, 각 문맥 모델에서는 서로 다른 초기값을 이용하여 MPS(Most Probable State) 및 MPS의 확률값이 결정될 수 있으며, MPS 및 MPS 확률값 결정에는 양자화 파라미터 등의 부호화 파라미터가 사용될 수 있다.
도 7은 각도 차이 정보에 따라 VLC 테이블을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 7의 710은 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보의 실시예를 나타내는 테이블이다. 상술한 바와 같이, 인트라 예측 모드 각각은 이에 해당하는 예측 방향을 가질 수 있으며, 각각의 예측 방향은 소정의 각도 값을 가질 수 있다. 따라서, 주변 예측 모드 간의 예측 방향 차이는 주변 예측 모드 간의 각도 차이로 정의될 수 있다. 부호화기 및 복호화기에는 각도 차이 정보를 포함하는 테이블이 동일하게 저장되어 있을 수 있으며, 부호화기 및 복호화기는 상기 저장된 테이블을 이용하여 주변 예측 모드 간의 각도 차이를 도출할 수 있다.
도 7의 720은, 주변 예측 모드 간의 각도 차이에 따른 VLC 테이블 카테고리의 일 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 7의 720에서, d는 각도 차이 값을 나타내고, VLCN(N은 1,2,3 또는 4)은 부호화 대상 유닛의 신택스 요소에 적용되는 VLC 테이블을 나타낼 수 있다. 또한 Th1(Threshold1), Th2(Threshold2), Th3(Threshold3), Th4(Threshold4)는 각각 각도 차이의 임계값을 나타낼 수 있다.
도 7의 720을 참조하면, 부호화기는 각도 차이 정보를 이용하여, 서로 다른 4개의 VLC 테이블 중에서 하나의 테이블을 선택할 수 있다. 예를 들어, 주변 예측 모드 간의 각도 차이가 Th1보다 크고 Th2 이하인 경우, 부호화기는 VLC2를 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
도 7의 730은, 주변 예측 모드 간의 각도 차이에 따른 VLC 테이블 카테고리의 다른 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 7의 730을 참조하면, 부호화기는 각도 차이 정보를 이용하여, 서로 다른 4개의 VLC 테이블 중 하나의 테이블을 선택할 수 있다. 도 7의 730에서는, 각도 차이 값이 45 이하일 때는 VLC1, 각도 차이 값이 45보다 크고 90 이하일 때는 VLC2, 각도 차이 값이 90보다 크고 135 이하일 때는 VLC3, 각도 차이 값이 135보다 클 때는 VLC4가 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택될 수 있다.
예를 들어, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 33(HOR+7)이라 가정한다. 여기서, 1(HOR)은 모드 번호가 1인 예측 모드, 33(HOR+7)은 모드 번호가 33인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 도 7의 710을 참조하면 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 35일 수 있다. 따라서, 부호화기는 VLC1을 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
도 7의 740은, 주변 예측 모드 간의 각도 차이에 따른 VLC 테이블 카테고리의 또 다른 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 7의 740을 참조하면, 부호화기는 각도 차이 정보를 이용하여, 서로 다른 2개의 VLC 테이블 중 하나의 테이블을 선택할 수 있다. 도 7의 740에서는, 각도 차이 값이 0인 경우, 즉 주변 예측 모드가 서로 동일한 경우(d=0)에는, VLC1이 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택될 수 있다. 또한, 각도 차이 값이 0이 아닌 경우, 즉 주변 예측 모드가 서로 동일하지 않은 경우(d!=0)에는, VLC2가 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택될 수 있다.
예를 들어, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이라 가정한다. 여기서, 1(HOR)은 모드 번호가 1인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드와 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 동일하므로, 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 0일 수 있다. 따라서, 부호화기는 VLC1을 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
또 다른 예로, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 33(HOR+7)이라 가정한다. 여기서, 1(HOR)은 모드 번호가 1인 예측 모드, 33(HOR+7)은 모드 번호가 33인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드와 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 동일하지 않으므로, 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 0이 아닐 수 있다. 따라서, 부호화기는 VLC2를 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 좌측 주변 유닛 A 및 상단 주변 유닛 B를 이용하여 각도 차이 정보를 도출하는 경우가 서술되고 있지만, 각도 차이 정보를 도출하는 방법은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보는 복원된 주변 유닛 중에서 가용한 유닛을 이용하여 다양한 방법으로 도출될 수 있다.
도 8은 복수의 VLC 테이블 각각에 할당되는 코드워드의 일 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 8을 참조하면, 각각의 VLC 테이블에서는, 각각의 심볼 값 및/또는 각각의 신택스 요소 값에 따라, 할당되는 코드워드가 달라질 수 있다. 이 때, 부호화기는 발생 확률이 높은 심볼에 짧은 길이의 코드워드를 할당함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
부호화기는 부호화 과정에서 각각의 VLC 테이블을 업데이트할 수도 있다. 예를 들어, 도 8의 VLC1에서, 심볼 값 2의 발생 빈도가 심볼 값 1의 발생 빈도보다 높은 경우, 부호화기는 심볼 값 1에 할당된 코드워드 ‘01’과 심볼 값 2에 할당된 코드워드 ‘001’을 바꿀 수 있다. 업데이트 수행 후에, 부호화기는 업데이트된 VLC 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다.
도 9는 주변 예측 모드의 모드 번호에 따라 문맥 모델을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 9의 910은 주변 예측 모드에 할당되는 모드 번호의 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 9의 910은 복원된 주변 유닛이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수가 34개인 경우의 실시예를 도시한다.
상술한 바와 같이, 인트라 예측 모드에 할당되는 모드 번호는, 인트라 예측 모드의 발생 확률에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 발생 확률이 높은 예측 모드에는 낮은 모드 번호가 할당될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 910의 테이블에서는, VER 예측 모드의 발생 확률이 가장 높을 수 있다. 따라서, 주변 예측 모드의 모드 번호는 주변 예측 모드의 모드 순서를 나타낼 수도 있다.
도 9의 920은, 주변 예측 모드의 모드 번호에 따른 문맥 카테고리의 일 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 9의 920에서, ctxN(N은 1,2,3 또는 4)은 부호화 대상 유닛의 신택스 요소에 적용되는 문맥 모델을 나타낼 수 있다. 도 9의 920을 참조하면, 부호화기는 주변 예측 모드의 모드 번호를 이용하여, 서로 다른 4개의 문맥 모델 중에서 하나의 문맥 모델을 선택할 수 있다.
일례로, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 0(VER)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 6(VER+6)이라 가정한다. 여기서, 0(VER)은 모드 번호가 0인 예측 모드, 6(VER+6)은 모드 번호가 6인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 도 9의 920을 참조하면 유닛 A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호는 동일한 문맥 카테고리에 포함될 수 있다. 상기 문맥 카테고리에 해당되는 문맥 모델은 ctx1이므로, 부호화기는 ctx1을 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
다른 예로, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 8(HOR+4)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 21(VER-1)이라 가정한다. 여기서, 8(HOR+4)은 모드 번호가 8인 예측 모드, 21(VER-1)은 모드 번호가 21인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 도 9의 920을 참조하면 유닛A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호는 서로 다른 문맥 카테고리에 포함될 수 있다. 이 때, 부호화기는 더 작은 모드 번호(예를 들어, 모드 번호 8)에 대응하는 문맥 모델을 선택할 수 있다. 모드 번호 8에 해당되는 문맥 모델은 ctx2이므로, 부호화기는 ctx2를 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 좌측 주변 유닛 A 및 상단 주변 유닛 B를 이용하여 문맥 모델을 선택하는 경우가 서술되고 있지만, 문맥 모델을 선택하는 방법은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 문맥 모델 선택에 사용되는 모드 번호 정보는, 복원된 주변 유닛 중에서 가용한 유닛을 이용하여 다양한 방법으로 도출될 수 있다.
도 10은 주변 예측 모드의 모드 번호에 따라 VLC 테이블을 선택하는 방법의 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 10의 1010은 주변 예측 모드에 할당되는 모드 번호의 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 10의 1010은 복원된 주변 유닛이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수가 34개인 경우의 실시예를 도시한다.
상술한 바와 같이, 인트라 예측 모드에 할당되는 모드 번호는, 인트라 예측 모드의 발생 확률에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 발생 확률이 높은 예측 모드에는 낮은 모드 번호가 할당될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 1010의 테이블에서는, VER 예측 모드의 발생 확률이 가장 높을 수 있다. 따라서, 주변 예측 모드의 모드 번호는 주변 예측 모드의 모드 순서를 나타낼 수도 있다.
도 10의 1020은, 주변 예측 모드의 모드 번호에 따른 VLC 테이블 카테고리의 일 실시예를 나타내는 테이블이다. 도 10의 1020에서, VLCN(N은 1,2,3 또는 4)은 부호화 대상 유닛의 신택스 요소에 적용되는 VLC 테이블을 나타낼 수 있다. 도 10의 1020을 참조하면, 부호화기는 주변 예측 모드의 모드 번호를 이용하여, 서로 다른 4개의 VLC 테이블 중에서 하나의 테이블을 선택할 수 있다.
일례로, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 0(VER)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 6(VER+6)이라 가정한다. 여기서, 0(VER)은 모드 번호가 0인 예측 모드, 6(VER+6)은 모드 번호가 6인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 도 10의 1020을 참조하면 유닛 A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호는 동일한 카테고리에 포함될 수 있다. 상기 카테고리에 해당되는 VLC 테이블은 VLC1이므로, 부호화기는 VLC1을 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
다른 예로, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 8(HOR+4)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 21(VER-1)이라 가정한다. 여기서, 8(HOR+4)은 모드 번호가 8인 예측 모드, 21(VER-1)은 모드 번호가 21인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 도 10의 1020을 참조하면 유닛A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호는 서로 다른 카테고리에 포함될 수 있다. 이 때, 부호화기는 더 작은 모드 번호(예를 들어, 모드 번호 8)에 대응하는 VLC 테이블을 선택할 수 있다. 모드 번호 8에 해당되는 VLC 테이블은 VLC2이므로, 부호화기는 VLC2를 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 좌측 주변 유닛 A 및 상단 주변 유닛 B를 이용하여 문맥 모델을 선택하는 경우가 서술되고 있지만, 문맥 모델을 선택하는 방법은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 문맥 모델 선택에 사용되는 모드 번호 정보는, 복원된 주변 유닛 중에서 가용한 유닛을 이용하여 다양한 방법으로 도출될 수 있다.
도 11은 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보 및 주변 예측 모드의 모드 번호 정보를 이용하여 문맥 모델을 선택하는 방법의 일 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 11에서, ctxN(N은 1,2,3 또는 4)은 부호화 대상 유닛의 신택스 요소에 적용되는 문맥 모델을 나타낼 수 있다. 도 11을 참조하면, 부호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및 주변 예측 모드의 모드 번호를 이용하여, 서로 다른 4개의 문맥 모델 중에서 하나의 문맥 모델을 선택할 수 있다.
예를 들어, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 33(HOR+7)이라 가정한다. 여기서, 1(HOR)은 모드 번호가 1인 예측 모드, 33(HOR+7)은 모드 번호가 33인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 35일 수 있다. 또한 유닛A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호가 서로 다른 카테고리에 포함되므로, 부호화기는 더 작은 모드 번호(예를 들어, 모드 번호 1)에 대응하는 문맥 모델을 선택할 수 있다. 따라서, 부호화기는 ctx1을 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택할 수 있다.
도 12는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보 및 주변 예측 모드의 모드 번호 정보를 이용하여 VLC 테이블을 선택하는 방법의 일 실시예를 나타내는 테이블이다.
도 12에서, VLCN(N은 1,2,3 또는 4)은 부호화 대상 유닛의 신택스 요소에 적용되는 VLC 테이블을 나타낼 수 있다. 도 12를 참조하면, 부호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및 주변 예측 모드의 모드 번호를 이용하여, 서로 다른 4개의 VLC 테이블 중에서 하나의 테이블을 선택할 수 있다.
일례로, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 0(VER)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 0(VER)이라 가정한다. 여기서, 0(VER)은 모드 번호가 0인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 0일 수 있다. 또한 유닛 A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호는 동일한 카테고리에 포함되므로, 부호화기는 상기 동일한 카테고리에 해당되는 VLC 테이블을 선택할 수 있다. 따라서, 부호화기는 VLC1을 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
다른 예로서, 좌측 주변 유닛 A의 인트라 예측 모드가 1(HOR)이고, 상단 주변 유닛 B의 인트라 예측 모드가 33(HOR+7)이라 가정한다. 여기서, 1(HOR)은 모드 번호가 1인 예측 모드, 33(HOR+7)은 모드 번호가 33인 예측 모드를 나타낼 수 있다. 이 때, 주변 예측 모드 간의 각도 차이는 0이 아니고 35일 수 있다. 또한 유닛A의 모드 번호와 유닛 B의 모드 번호가 서로 다른 카테고리에 포함되므로, 부호화기는 더 작은 모드 번호(예를 들어, 모드 번호 1)에 대응하는 VLC 테이블을 선택할 수 있다. 따라서, 부호화기는 VLC2를 부호화 대상 유닛에 대한 VLC 테이블로 선택할 수 있다.
한편 상술한 바와 같이, 부호화기는 복원된 주변 유닛을 이용하여, 부호화 대상 유닛에 대한 주변 예측 모드 정보를 도출할 수 있다. 여기서, 주변 예측 모드 정보에는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및/또는 주변 예측 모드의 모드 번호 등이 있을 수 있다.
상기 복원된 주변 유닛의 개수는 2 이상일 수도 있다. 이 때, 부호화기는 복원된 주변 유닛 중에서, 부호화 대상 예측 유닛의 부호화 파라미터와 가장 유사한 부호화 파라미터를 갖는 2개의 유닛을 선택하여, 주변 예측 모드 정보 도출에 이용할 수 있다.
또한, 부호화 대상 유닛이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수와 복원된 주변 유닛이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 서로 다를 수 있다. 이 때, 부호화기는 주변 예측 모드 정보를 도출함에 있어, 부호화 대상 유닛과 복원된 주변 유닛이 공통적으로 가질 수 있는 인트라 예측 모드만을 이용할 수도 있다.
또한, 엔트로피 부호화에 사용되는 VLC 테이블에서는, 인트라 예측 모드에 관련된 제1 신택스 요소 및 상기 제1 신택스 요소와는 다른 소정의 제2 신택스 요소가 함께 표현될 수 있다. 이러한 경우의 VLC 테이블은 통합 VLC 테이블로 불릴 수 있다. 이 때, 부호화기는 통합 VLC 테이블을 이용하여, 상기 제1 신택스 요소와 상기 제2 신택스 요소를 함께 부호화할 수 있다.
상술한 인트라 예측 모드 부호화 방법에 의하면, 부호화기는 주변 예측 모드에 관한 정보를 이용하여, 인트라 예측 모드를 효율적으로 부호화할 수 있다. 따라서, 주변 상황의 변화에 따른 효율적인 부호화가 가능하고, 부호화 효율이 향상될 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 복호화기는 주변 예측 모드에 관한 정보를 도출할 수 있다(S1310). 여기서, 주변 예측 모드 정보에는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및/또는 주변 예측 모드의 모드 번호 등이 있을 수 있다. 복호화기는, 부호화기와 동일한 방법을 이용하여 주변 예측 모드 정보를 도출할 수 있다.
주변 예측 모드 정보가 도출되면, 복호화기는 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 복호화할 수 있다(S1320).
복호화기는, 복호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 도출하기 위해, 복호화 대상 유닛에 대한 MPM 후보를 도출할 수 있다. MPM 후보는 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드를 이용하여 도출될 수 있다. 복호화기는 MPM 후보를 도출함에 있어, 주변 예측 모드 정보(예를 들어, 주변 예측 모드 간의 각도 차이 및/또는 주변 예측 모드의 모드 번호)를 이용할 수도 있다. MPM 후보 도출 방법은 부호화기에서의 MPM 후보 도출 방법과 동일하므로, 생략하기로 한다. MPM 후보가 도출되면, 복호화기는 도출된 MPM 후보를 이용하여 MPM 리스트를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 부호화기는 MPM 플래그를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 여기서, MPM 플래그는 MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 지시하는 플래그이다. 이 때, 복호화기는 상기 MPM 플래그를 수신하여 복호화할 수 있다. 복호화기는 상기 복호화된 MPM 플래그를 이용하여, MPM 리스트 내에 복호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는 경우, 부호화기는 MPM 인덱스를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 여기서 MPM 인덱스는, 부호화 대상 유닛의 예측 모드가 MPM 리스트 내의 MPM 후보들 중 어떤 MPM 후보와 동일한지를 지시하는 인덱스이다. 이 때, 복호화기는 상기 MPM 인덱스를 수신하여 복호화할 수 있다. 복호화기는 MPM 리스트 내의 MPM 후보들 중에서 복호화된 MPM 인덱스가 지시하는 MPM 후보를, 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드로 사용할 수 있다.
MPM 리스트에 포함된 MPM 후보의 개수가 1개인 경우, 부호화기는 MPM 인덱스를 부호화하지 않을 수 있다. 또한, 복호화기가 복호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보를 알 수 있는 경우에도 부호화기는 MPM 인덱스를 부호화하지 않을 수 있다. 이 때, 복호화기는 상기 MPM 인덱스의 수신, 복호화 과정을 생략할 수 있다.
MPM 리스트 내에 부호화 대상 유닛의 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하지 않는 경우, 부호화기는 리메이닝 모드를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 이 때, 복호화기는 상기 리메이닝 모드를 수신하여 복호화할 수 있다.
부호화기는, 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드를 부호화함에 있어, 복원된 주변 유닛 및/또는 MPM 후보를 이용하지 않을 수도 있다. 즉, 부호화기는 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드 자체를 엔트로피 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 이 때, 복호화기는 상기 부호화된 인트라 예측 모드 자체를 수신하여 엔트로피 복호화할 수 있다.
한편, 복호화기는 상술한 MPM 플래그, MPM 인덱스, 리메이닝 모드 및/또는 인트라 예측 모드 자체에 대한 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 이 때, 신택스 요소 각각에 대한 엔트로피 복호화를 수행함에 있어, 복호화기는 하나의 문맥 모델만을 이용하여 산술 복호화를 수행할 수 있고, 고정 비트 복호화를 사용할 수도 있다. 그러나, 이 경우 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드 정보를 사용하지 않으므로, 복호화 효율이 낮을 수 있다. 따라서, 복원된 주변 유닛의 인트라 예측 모드에 관한 정보, 즉 주변 예측 모드 정보를 이용하여 엔트로피 복호화를 수행하는 방법이 제공될 수 있다.
도 14는 주변 예측 모드 정보를 이용한 엔트로피 복호화 수행 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 복호화기는 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델 및/또는 VLC 테이블을 선택할 수 있다(S1410).
복호화기는 엔트로피 복호화를 수행함에 있어, 복수의 문맥 모델 중에서 하나의 문맥 모델을 선택하여 사용할 수 있다. 이 때, 복호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보를 이용하여 문맥 모델을 선택할 수 있고, 주변 예측 모드의 모드 번호 및/또는 모드 순서를 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다. 또한 복호화기는 각도 차이 정보 및 모드 번호 정보를 함께 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다.
또한 복호화기는 엔트로피 복호화를 수행함에 있어, 복수의 VLC 테이블 중에서 하나의 VLC 테이블을 선택하여 사용할 수 있다. 이 때, 복호화기는 주변 예측 모드 간의 각도 차이 정보를 이용하여 VLC 테이블을 선택할 수 있고, 주변 예측 모드의 모드 번호 및/또는 모드 순서를 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다. 또한 복호화기는 각도 차이 정보 및 모드 번호 정보를 함께 이용하여 문맥 모델을 선택할 수도 있다.
복호화기는, 부호화기와 동일한 방법으로, 복호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델 및/또는 VLC 테이블을 선택할 수 있다. 문맥 모델 선택 방법 및 VLC 테이블 선택 방법의 구체적인 실시예는 상술한 바 있으므로, 생략하기로 한다.
복호화기는 상기 선택된 문맥 모델 및/또는 VLC 테이블을 이용하여, 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드에 대한 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다(S1420). 이 때, 엔트로피 복호화가 수행되는 신택스 요소에는, 상술한 바와 같이, MPM 플래그, MPM 인덱스, 리메이닝 모드 및/또는 인트라 예측 모드 자체 등이 있을 수 있다.
상술한 인트라 예측 모드 복호화 방법에 의하면, 복호화기는 주변 예측 모드에 관한 정보를 이용하여 인트라 예측 모드를 효율적으로 복호화할 수 있다. 따라서, 주변 상황의 변화에 따른 효율적인 복호화가 가능하고, 복호화 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 (20)

  1. 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고,
    상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함하고,
    상기 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계는,
    상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 MPM(Most Probable Mode) 후보를 결정하는 단계;
    상기 결정된 MPM 후보를 이용하여, MPM 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여, MPM 플래그 및 MPM 인덱스 중 적어도 하나를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 MPM 플래그는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 지시하고,
    상기 MPM 인덱스는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보를 지시하는 인덱스인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는,
    상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드를 상기 MPM 후보로 결정하며,
    상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보의 개수는 3개인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는,
    상기 좌측 주변 예측 모드와 상기 상단 주변 예측 모드가 동일한 경우, 소정의 인트라 예측 모드를 추가 MPM 후보로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드 또는 플래너(Planar) 모드인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드이며,
    상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 DC 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 플래너 모드인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는,
    상기 좌측 주변 유닛 또는 상기 상단 주변 유닛이 가용하지 않은 경우, DC 모드를 추가 MPM 후보로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복수의 문맥 모델 중에서 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 문맥 모델을 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하는 단계를 더 포함하되,
    상기 인트라 예측 모드 정보는 MPM 플래그, MPM 인덱스 및 리메이닝 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 문맥 모델을 선택하는 단계에서는,
    상기 모드 번호 정보에 대응하는 문맥 모델을 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  10. 영상 부호화 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서,
    상기 프로그램은,
    부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 부호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고,
    상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함하고,
    상기 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계는,
    상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛에 대한 MPM(Most Probable Mode) 후보를 결정하는 단계;
    상기 결정된 MPM 후보를 이용하여, MPM 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여, MPM 플래그 및 MPM 인덱스 중 적어도 하나를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 MPM 플래그는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 지시하고,
    상기 MPM 인덱스는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보를 지시하는 인덱스인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는,
    상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드를 상기 MPM 후보로 결정하며,
    상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보의 개수는 3개인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는,
    상기 좌측 주변 예측 모드와 상기 상단 주변 예측 모드가 동일한 경우, 소정의 인트라 예측 모드를 추가 MPM 후보로 결정하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드 또는 플래너(Planar) 모드인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 플래너 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 DC 모드이며,
    상기 좌측 주변 예측 모드 및 상기 상단 주변 예측 모드가 DC 모드인 경우, 상기 소정의 인트라 예측 모드는 플래너 모드인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 MPM 후보를 결정하는 단계에서는,
    상기 좌측 주변 유닛 또는 상기 상단 주변 유닛이 가용하지 않은 경우, DC 모드를 추가 MPM 후보로 결정하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복수의 문맥 모델 중에서 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 문맥 모델을 이용하여, 상기 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행하는 단계를 더 포함하되,
    상기 인트라 예측 모드 정보는 MPM 플래그, MPM 인덱스 및 리메이닝 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 문맥 모델을 선택하는 단계에서는,
    상기 모드 번호 정보에 대응하는 문맥 모델을 상기 부호화 대상 유닛에 대한 문맥 모델로 선택하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  19. 좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하는 단계;
    상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 복호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 복호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 복호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 복호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고,
    상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함하고,
    상기 인트라 예측 모드를 도출하는 단계는,
    상기 복호화 대상 유닛에 대한 MPM(Most Probable Mode) 플래그 및 MPM 인덱스를 수신하여 복호화하는 단계;
    상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 복호화 대상 유닛에 대한 MPM 후보를 결정하는 단계;
    상기 결정된 MPM 후보를 이용하여, MPM 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 복호화된 MPM 인덱스 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여, 상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 MPM 플래그는, 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 부호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM 후보가 존재하는지 여부를 지시하고,
    상기 MPM 인덱스는 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 후보를 지시하는 인덱스인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  20. 입력 영상을 복수의 유닛으로 분할하여 부호화함으로써 생성된 비트스트림을 저장하는 기록 매체로서,
    상기 비트스트림은
    복호화 대상 유닛에 대한 MPM(Most Probable Mode) 플래그 및 MPM 인덱스를 포함하고,
    상기 MPM 플래그는 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 후보가 존재하는지를 나타내는 플래그이고,
    상기 MPM 인덱스는 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 중에서, 상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드와 동일한 후보를 지시하는 인덱스이고,
    상기 MPM 플래그 및 상기 MPM 인덱스는 상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드를 결정하는데 사용되고,
    상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드의 결정은
    좌측 주변 예측 모드 및 상단 주변 예측 모드로부터 주변 예측 모드 정보를 도출하고, 상기 도출된 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 복호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드를 도출하며,
    상기 좌측 주변 예측 모드는 상기 복호화 대상 유닛의 좌측에 인접한 좌측 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고, 상기 상단 주변 예측 모드는 상기 복호화 대상 유닛의 상단에 인접한 상단 주변 유닛의 인트라 예측 모드이고,
    상기 주변 예측 모드 정보는, 상기 좌측 주변 예측 모드의 모드 번호 및 상기 상단 주변 예측 모드의 모드 번호를 포함하고,
    상기 인트라 예측 모드의 도출은
    상기 복호화 대상 유닛에 대한 MPM 플래그 및 MPM 인덱스를 복호화하고, 상기 주변 예측 모드 정보를 이용하여, 상기 복호화 대상 유닛에 대한 MPM 후보를 결정하고, 상기 결정된 MPM 후보를 이용하여, 상기 MPM 리스트를 생성하고, 상기 복호화된 MPM 인덱스 및 상기 생성된 MPM 리스트를 이용하여, 상기 복호화 대상 유닛의 인트라 예측 모드를 도출하며,
    상기 도출된 인트라 예측 모드는 상기 복호화 대상 유닛에 대한 인트라 예측의 수행에 이용되는 것을 특징으로 하는 비트스트림을 저장하는 기록 매체.
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