KR101968269B1 - 화면 내 펄스 부호 변조 블록을 위한 문맥 기반 적응적 양자화 및 역 양자화 방법 및 장치 - Google Patents

화면 내 펄스 부호 변조 블록을 위한 문맥 기반 적응적 양자화 및 역 양자화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 부호화/복호화 장치에서 IPCM 예측 모드를 갖는 블록에 대하여 블록 모드에 대하여 문맥 기반의 적응적 양자화 및 역양자화를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 IPCM 블록 모드를 위한 문맥 기반의 적응적 양자화 및 역양자화 방법 및 장치는 부호화/복호화 하려는 블록의 주변에 위치하는 블록들의 주변 블록의 블록모드와 크기, 양자화/역양자화 파라미터 값 등의 문맥 정보를 이용하여 부호화/복호화하려는 IPCM 블록의 양자화 값/역양자화 값을 적응적으로 결정하고, 해당 값을 이용하여 양자화 및 역양자화를 수행한다.

Description

화면 내 펄스 부호 변조 블록을 위한 문맥 기반 적응적 양자화 및 역 양자화 방법 및 장치 {Apparatus and Method of Context-Adaptive Quantization and Inverse Quantizationfor IPCM block}
본 발명은 영상 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IPCM 예측 모드를 갖는 블록 모드에 대하여 문맥 기반의 적응적 양자화 및 역양자화를 수행할 수 있는 영상 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
H.264/AVC와 HEVC는 화면 내 부호화 방법에서 IPCM 모드를 포함하고 있다. IPCM 모드는 매크로블록 또는 CU (Coding Unit) 내의 모든 픽셀들에 대하여 PCM 으로 부호화 하는 방법이다. 이러한 화면 내 펄스 부호 변조(이하 IPCM) 모드는 입력 값에 대하여 예측, 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 수행하지 않고, 블록 내의 픽셀들에 대하여 PCM 을 수행한다. 예를 들어, H.264/AVC는 4:2:0 포맷 영상의 매크로블록내의 384개의 픽셀들에 대하여 384 바이트로 해당 매크로블록의 픽셀들을 부호화 한다. 이러한 IPCM 모드는 확률 분포 통계를 바탕으로 부호화를 수행하는 엔트로피 부호화 단계에서 특정 블록에서 상의한 확률 분포 통계를 갖는 경우에 최대 비트량을 제한함으로써 다수의 비트가 발생하는 문제를 해결하는 역할을 한다.
그러나 영상을 손실 부호화하는 경우 주변의 블록들이 높은 양자화 파라미터들에 의해 양자화되고, IPCM 블록들은 양자화되지 않는 경우에 블록 경계에서 블록킹 현상이 발생한다. 또한, 이러한 블록킹 현상은 기존의 디블록킹 필터에서도 에지 경계로 판단되는 경우에는 필터링이 수행되지 않기 때문에 주관적 화질을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 영상을 손실 부호화하는 경우 IPCM 모드에서도 주변의 양자화 된 블록과 비슷한 화질 열화로 양자화하는 문맥 적응적 양자화 및역양자화 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 IPCM 모드에 대하여 주변의 양자화 된 블록 또는 CU의 양자화 파라미터와 블록 또는 CU의 크기와 같은 문맥 정보 등을보를 이용하여 적응적으로 IPCM 모드에 대해서도 양자화 및 역양자화를 수행하는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다. 그리고 이러한 IPCM 모드에 대한 양자화 및 역양자화를 수행한 경우에 양자화 파라미터 차분 값의 예측을 위한 에 대한 방법 및 장치도 제공한다.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 부호화 장치는 PPS (Picture Parameter Set)와 슬라이스 헤더 레벨에서에 IPCM 예측 모드를 갖는 블록에 대한 양자화 적용 여부에 관한 플래그를 전송하는 IPCM 모드 양자화 적용 플래그 정보 전송부, 전송되는 플래그를 이용하여 기록되는 IPCM 블록 양자화 적용 플래그를 도출하는 IPCM 블록 양자화 적용 플래그 도출부와, 도출된 IPCM 블록 양자화 적용 플래그를 이용하여 CU 또는 매크로블록 단위로 IPCM 블록에 대하여 IPCM 블록 양자화의 적용 여부를 판단하는 블록 단위의 IPCM 모드 양자화 적용 판단부블록양자화적용플래그판단부, 주변의 CU 또는 매크로블록들의 양자화 파라미터와 블록의 크기에 따라 적응적으로 양자화 파라미터를 도출하는 문맥 기반의 적응적IPCM 모드 양자화 파라미터 도출부값도출부, 도출된 양자화 파라미터를 이용하여 IPCM 블록에 대한 양자화를 수행하는 IPCM 모드 양자화 수행부양자화수행부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 복호화 장치는 PPS와 슬라이스 헤더에 기록되는 IPCM 블록 역양자화 적용 플래그를 복호화하는 IPCM 모드 역양자화 적용 플래그 정보 복호화부 통하여 복호화기에서 IPCM 블록에 대한 역양자화 여부를 판단하는 IPCM 블록 역양자화 적용 플래그 도출부와, , 복호된도출된 IPCM 모드 역블록양자화 적용 플래그 정보를 이용하여 CU 또는 매크로블록 단위로 IPCM 블록에 대하여 IPCM 블록 역양자화의 적용 여부를 판단하는 IPCM 모드블록역양자화 적용 플래그판단부, 주변의 CU 또는 매크로블록들의 양자화 파라미터와 블록의 크기에 따라 적응적으로 역양자화 파라미터를 도출하는 문맥 기반의 적응적IPCM 모드 역양자화 파라미터 값도출부, 도출된 역양자화파라미터를 이용하여 IPCM 블록에 대한 역양자화를 수행하는 IPCM 모드 역양자화 수행부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 IPCM 블록 모드를 위한 문맥 기반의 적응적 양자화 및 역양자화 방법 및 장치는 매크로블록 또는 쿼드트리 기반의 블록 부호화 및 복호화에서 IPCM 모드에 대한 효과적인 양자화 및 역양자화를 가능하게 한다. 이러한 문맥 적응적 양자화는 IPCM 모드에 대해서 주변 양자화 블록과 양자화 에러의 분포를 맞춰 줌으로써 높은 양자화 파라미터로 부호화하는 경우에 발생하는 블록 경계에서의 블록킹 현상을 제거하여 주관적 화질을 향상시킬 수 있으며, IPCM 블록에 대한 압축률을 향상 시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예로 영상 부호화 장치에서 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 양자화방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1b는 본 발명의 제1 실시예로 영상 복호화장치의 구성에 대한 것이다.
도 1c는 본 발명의 제1 실시예로 영상 복호화 장치에서 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 복호화 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽쳐파라미터 셋에 쓰여지는IPCM 모드를위한양자화 및 역양자화 적용 여부에 관한의신택스문맥 구성에 관한 것이다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬라이스 헤더에 기록되는 IPCM 모드를 위한 양자화 및역양자화적용 여부에 관한 의신택스에문맥에대관한것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 파라미터와 양자화 스텝 테이블에 관한 것이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 양자화 수행에 관한 것이다.
도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 스텝값(310)이 0인 경우의 역양자화 수행에 관한 것이다.
도 5a는 본 발명의제1 2 실시예에따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 1인 경우의 양자화 수행에 관한 것이다.
도 5b는 본 발명의제1 2 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 1인 경우의 역양자화 수행에 관한 것이다.
도 6a는 본 발명의제1 3 실시예에따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 2인 경우의 양자화 수행에 관한 것이다.
도 6b는 본발명의제1 3 실시예에따른 IPCM 모드를갖는매크로블록또는 CU를위한블록을위한양자화스텝값(310)이 2인 경우의 역양자화 수행에 관한 것이다.
도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170, 170)의의 동작에 관한 것이다.
도 7b는 본발명의제1 2 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의예이다동작에관한것이다.
도 8a는 본발명의제1 3 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 8b는 본발명의제1 3 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 9a는 본발명의제1 4 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 9b는 본발명의제1 4 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도10a는 본발명의제1 5 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 10b는 본발명의제1 5 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 11a는 본발명의제1 6 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 11b는 본발명의제1 6 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의또다른동작의예이다.
도 12a는 본발명의제1 7 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 12b는본발명의제1 7 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 13는 본발명의제1 8 실시예에따른문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 의 동작에관한것이다또다른동작의예이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 부호화기 및 복호화기에서의 Delta QP의 예측 동작에 대한 예관한것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 문맥 기반 적응적 양자화 및 역양자화 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예로 영상 부호화 장치에서 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 양자화 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1a을 참조하면 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 문맥 기반 적응적 양자화 방법 및 장치는 IPCM 블록모드 양자화 적용 플래그 정보 전송부(100), 블록 단위의 IPCM 블록모드 양자화 적용 판단부(110), 문맥 기반의 적응적 IPCM 모드 양자화 파라미터 도출부(120), 양자화를 수행하는 IPCM 모드 양자화 수행부(130)를 포함한다.
IPCM 모드 양자화 적용 플래그 정보 전송부(100)는 영상의 픽쳐 파라미터 셋과 슬라이스 헤더에서 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 양자화 적용 여부 플래그를 전송한다.
블록 단위의 IPCM 모드 양자화 적용 판단부(110)는 도출된-전송할 양자화 플래그 값을 이용하여 매크로블록 또는 CU 단위로 IPCM 모드에 대한 양자화 적용 여부를 결정한다. 블록 단위의 IPCM 모드 양자화 적용 판단부(110)에서 현재의 매크로블록 또는 CU의 IPCM 모드에 대해서 양자화를 수행하지 않는 것으로 결정되는 경우에는 해당 매크로블록 또는 CU에 대하여 양자화를 수행하지 않는다.
블록 단위의 IPCM 모드 양자화 적용 판단부(110)에서 현재의 매크로블록 또는 CU의 IPCM 모드에 대해서 양자화를 수행하는 것으로 결정되는 경우에는 문맥 기반의 적응적 IPCM 모드 양자화 파라미터 도출부(120)에서 부호화하려는 매크로블록 또는 CU 주변의 매크로블록 또는 CU의 블록 크기, 위치 정보 및 양자화 파라미터 값들을 이용하여 적응적으로 IPCM 모드에 대한 양자화 파라미터를 도출하는 역할을 한다.
IPCM 모드 양자화 수행부(130)는 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 도출된 양자화 파라미터를 이용하여 양자화를 수행하는 역할을 한다.
도 1b는 본 발명의 제1 실시예로 영상 복호화장치의 구성에 대한 것이다.
도 1b을 참조하면 영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(140), IPCM 모드 블록 복호부(141), 재정렬부(142), 역양자화부(143), 역변환부(144), 인트라/인터예측부(145), 필터링부(146)를 포함한다.
엔트로피 복호화부(140)는 입력 비트스트림에 대하여 엔트로피 복호화를 수행한다. 이러한 엔트로피 복호화 과정을 통하여 현재 복호화하려는 매크로블록 또는 CU의 예측모드가 IPCM 모드로 결정된 경우에는 IPCM 모드 블록 복호부(141)를 통하여 복호화가 진행된다. 이때에는 재정렬부(142), 역양자화부(143), 역변환부(144), 인트라/인터예측부(145)를 사용하지않으며, IPCM 모드 블록 복호부(141)의 출력 값이 필터링부(146)에 입력으로 사용된다.
현재 복호화하려는 매크로블록 또는 CU의 예측모드가 IPCM 모드가 아닌 경우에는 재정렬부(142), 역양자화부(1430), 역변환부(144)를 거쳐 차분 신호가 복호 되고, 해당 차분 신호는 인트라/인터예측부(145)를 통해 구해진 예측 값과 더해져서 매크로블록 또는 CU가 우선 복호된다. 복호된 매크로블록 또는 CU는 필터링부(146)에 입력으로 사용된다.
도 1c는 본 발명의 제1 실시예로 영상 복호화 장치에서 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 복호화 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
도 1c를 참조하면 IPCM 블록을 위한 문맥 기반 적응적 역양자화 방법 및 장치는 IPCM 모드 역양자화 적용 플래그 정보 복호화부(150), 블록 단위의 IPCM 모드역양자화 적용 판단부(160), 문맥 기반의 적응적 IPCM 모드 역양자화 파라미터 도출부(170), 역양자화를 수행하는 IPCM 모드역양자화 수행부(180)를 포함한다.
IPCM 모드 역양자화 적용 플래그 정보 복호화부(150)는 엔트로피 복호화부(140) 내부에 존재하고, 블록 단위의 IPCM 모드 역양자화 적용 판단부(160), 문맥 기반의 적응적 IPCM 모드 역양자화 파라미터 도출부(170), 역양자화를 수행하는 IPCM 모드 역양자화 수행부(180)는 IPCM 모드 블록 복호부(141) 내부에 존재한다.
IPCM 모드 역양자화 적용 플래그 정보 복호화부(150)는 영상의 픽쳐 파라미터 셋과 슬라이스 헤더에서 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 역양자화 적용 여부에 관한 플래그를 도출복호화한다.
블록 단위의 IPCM 모드 역양자화 적용 판단부(160)는 도출된 복호화된 양자화 플래그값을 이용하여 매크로블록 또는 CU 단위로 IPCM 모드에 대한 역양자화 적용 여부를 결정한다. 블록 단위의 IPCM 모드 역양자화 적용 판단부(160)에서 현재의 매크로블록 또는 CU의 IPCM 모드에 대해서 역양자화를 수행하지 않는 것으로 결정되는 경우에는 해당 매크로블록 또는 CU에 대하여 역양자화를 수행하지 않는다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 모드 역양자화 파라미터 도출부(170)는 복호화하려는 매크로블록 또는 CU 주변의 매크로블록 또는 CU의 블록 크기, 위치 정보 및 역양자화 파라미터값들을 이용하여 적응적으로 IPCM 모드에 대한 역양자화파라미터값을 도출하는 역할을 한다.
IPCM 모드 역양자화 수행부(180)는 IPCM 블록을 위해 도출된 역양자화 파라미터값을 이용하여 해당 매크로블록 또는 CU에 역양자화를 수행하는 역할을 한다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽쳐 파라미터 셋에 쓰여지는 IPCM 모드를 위한 양자화 및 역양자화 적용 여부에 관한 신택스 문맥 구성에 관한 것이다.
픽쳐 파라미터 셋에 ipcm_quantization_flag값(200)이 1인 경우에는 슬라이스 단위로 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대하여 양자화 및 역양자화를 선택적으로 적용할 수 있다. 픽쳐 파라미터 셋에 ipcm_quantization_flag값(200)이 0인 경우에는 픽쳐 내의 모든 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대하여 양자화 및 역양자화를 적용하지 않는다.
픽쳐 파라미터 셋에 ipcm_qstep_table_flag값(201)이 1인 경우에는 IPCM 모드 양자화를 위한 양자화 파라미터값과 양자화 스텝값의 매핑 테이블을 전송할 수 있다. 이렇게 전송된 테이블은 부호화기 및 복호화기에서 양자화 및 역양자화 과정에서 사용된다. 해당값이 0인 경우에는 부호화기와 복호화기는 미리 정해진 매핑 테이블을 이용한다.
픽쳐 파라미터 셋에 ipcm_qstep_table_flag값(201)이 1인 경우에는 QP값 별로 매핑되는 양자화 스텝값이 ipcm_qauntization_step값(202)을 통해 부호화 및 복호화된다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬라이스 헤더에 기록되는 IPCM 모드를 위한 양자화 및 역양자화 적용 여부에 관한 신택스 문맥에 관한 것이다.
픽쳐 파라미터 셋에 ipcm_quantization_flag값(200)이 1인 경우에는 슬라이스 단위로 disable_ipcm_quantization_flag값(210)이 추가적으로 코딩부호화 및 복호화된다. disable_ipcm_quantization_flag값(210)이 1인 경우에는 슬라이스 내에 발생하는 모든 IPCM 모드에 대하여 부호화기에서 부호화기 및 복호화기에서 본 발명의 양자화 및 역양자화를 수행한다. 해당값이 0인 경우에는 슬라이스 내에 발생하는 모든 IPCM 모드에 대하여 부호화기에서 본 발명의 양자화 및 역양자화를 수행하지 않는다. 복호화기에서는 슬라이스 단위로 disable_ipcm_quantization_flag값(210)이 1인 경우에는 슬라이스 내의 모든 IPCM 블록에 대하여 역양자화를 수행한다. 복호화기에서 해당값이 0인 경우에는 슬라이스 내에 발생하는 모든 IPCM 블록에 대하여 복호화기에서 역양자화를 수행하지 않는다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 파라미터와 양자화 스텝 테이블에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화하는 주변 매크로블록 또는 CU의 블록 또는 코딩유닛의CU 크기와 양자화파라미터들을 통하여 적응적으로 결정되는 QP값(300)에 따라 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 스텝(310)이 결정된다. 양자화파라미터와 양자화 스텝 테이블은 상기 도 2의 ipcm_qstep_table_flag 값에 따라 복호화기로 전송될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 양자화 수행에 관한 것이다.
IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU에 대한 양자화 수행 과정은 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 스텝값(310)에 따라 수행된다. 도 4a에서 IPCM 모드의 양자화 입력값들(400)들은 양자화 과정을 거친 후에 IPCM 모드의 양자화 출력값들(410)로 출력된다. 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 스텝값(310) 이 0인 경우에는 IPCM 모드 내의 입력 픽셀값(420)이 양자화 없이 동일한 값(430)으로 그대로 출력이 되며, 이는 기존의 IPCM 부호화와 동일하게 동작한다.
도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 스텝값(310)이 0인 경우의 역양자화 수행에 관한 것이다.
도 4b에서 IPCM 모드의 역양자화 입력값들(450)들은 역양자화 과정을 거친 후에 IPCM 모드의 역양자화 출력값들(460)로 출력된다. IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화 스텝값(310)이 0인 경우에는 역양자화 입력값(470)이 동일한 밝기값의 역양자화 출력값(480)으로 출력된다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 1인 경우의 양자화 수행에 관한 것이다.
도 5a에서 IPCM 모드블록의 양자화 입력값들(500)들은 양자화 과정을 거친 후에 IPCM 모드 블록의 양자화 출력값들(510)로 출력된다. IPCM 모드 블록을 위한 양자화 스텝값(310)이 1인 경우에는 입력의 두 개의 밝기 레벨이 하나의 밝기 레벨로 양자화된다. IPCM 모드 블록 내의 양자화입력값들 중 두 개의 밝기값(520)이 하나의 출력값(530)으로 양자화된다.
도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 1인 경우의 역양자화 수행에 관한 것이다.
도 5b에서 IPCM 모드 블록의 역양자화입력값들(550)들은 역양자화 과정을 거친 후에 IPCM 모드 블록의 역양자화출력값들(560)로 출력된다. IPCM 모드 블록을 위한 양자화 스텝값(310)이 1인 경우에는 역양자화입력값(570)의 두 배의 값(580)으로 역양자화 된다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 2인 경우의 양자화 수행에 관한 것이다.
도 6a에서 IPCM 모드 블록의 양자화 입력값들(600)들은 양자화 과정을 거친 후에 IPCM 모드 블록의 양자화 출력값들(610)로 출력된다. IPCM 모드 블록을 위한 양자화 스텝값(310)이 2인 경우에는 입력의 세 개의 밝기 레벨이 하나의 밝기 레벨로 양자화된다. IPCM 모드 블록 양자화 입력값들 중 세 개의 밝기값(620)이 하나의 출력값(630)으로 양자화된다.
도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 IPCM 모드를 갖는 매크로블록 또는 CU를 위한 양자화스텝값(310)이 2인 경우의 역양자화 수행에 관한 것이다.
도 6b에서 IPCM 모드 블록의 역양자화입력값들(650)들은 역양자화 과정을 거친 후에 IPCM 모드 블록의 역양자화출력값들(660)로 출력된다. IPCM 모드 블록을 위한 양자화 스텝값(310)이 2인 경우에는 역양자화입력값(670)에 3을 곱한 후 1을 뺀더한 값(680)으로 역양자화된다.
도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170, 170)의의 동작에 관한 것이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170, 170)는 쿼드트리 기반에서 현재CU(720)를 IPCM 모드로 코딩할 때, 왼쪽 경계에 위치하는 CU(710, 711, 712)와 위쪽 경계에 위치하는 CU(700, 701, 702)의 양자화/역양자화파라미터값과 CU의 블록 크기 정보를 이용하여 적응적으로 QP값(300)을 결정하고 이값을 이용하여 IPCM 모드블록을 위한 양자화/역양자화 스텝(310)을 결정한다. 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170, 170)에서 현재 CU(720)의 양자화값/역양자화값은 위쪽 CU들에서 가장 큰 CU(72002;Tc)의 QP값과 왼쪽 CU들에서 가장 큰 CU(712;Lc)의 QP값의 평균값으로 결정된다. 저 복잡도 부호화 및 복호화 모드에서는 현재 CU(720)에 위쪽 CU들에서 가장 왼쪽 CU(700, Ta)과 왼쪽 CU들에서 가장 위쪽 CU(710, La)의 양자화/역양자화 파라미터값들의 평균값으로 결정될 수도 있다.
도 7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작에 관한 것이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)는 쿼드트리 기반에서 현재 CU(750)를 IPCM 모드로 코딩할 때, LCU(Largest Coding Unit) 내부에서도 왼쪽경계에 위치하는 CU(730, 731, 732)와 위쪽경계에 위치하는 CU(740, 741, 742)의 양자화/역양자화 파라미터값과 CU의 블록 크기 정보를 이용하여 적응적으로 QP값(300)을 결정하고 이 값을 이용하여 IPCM 모드 블록을 위한 양자화/역양자화 스텝(310)을 결정한다. 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)는 현재 CU(750)의 양자화/역양자화 값은 위쪽 CU들에서 가장 큰 CU(742;Tc)의 QP 값과 왼쪽 CU들에서 가장 큰 CU(730,La)의 QP값의 평균값으로 결정한다. 저복잡도 부호화 및 복호화 모드에서는 현재 CU(750)에 위쪽 CU들에서 가장 왼쪽CU(740, Ta)와 왼쪽 CU들에서 가장 위쪽 CU(730, La)의 양자화/역양자화 파라미터값들의 평균 값으로 결정될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)가 왼쪽과 위쪽에 위치하는 CU들의 문맥정보를 이용할 때, 가장 큰 CU들을 선택하고 해당 CU의 양자화/역양자화파라미터값의 평균 값으로 현재 CU의 양자화/역양자화 값을 결정한다. 이러한 경우에 있어, 한 방향에서 가장 큰 CU가 여러 개가 존재하는 경우 위쪽 경계에서 가장 왼쪽에 위치하는 CU(800;Ta)을 선택하고, 왼쪽 경계에서는 가장 위쪽에 존재하는 CU(820;La)를 선택한 후, 두 CU의 양자화/역양자화 파라미터값의 평균값으로 현재 CU(840)의 양자화/역양자화 파라미터값을 결정한다.
도 8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)는 LCU 내부에서도 왼쪽과 위쪽에 위치하는 CU들의 문맥 정보를 이용할 때 가장 큰 CU들을 선택 한 후 해당 CU들의 양자화값/역양자화값의 평균값으로 현재 CU(890)의 양자화값/역양자화값을 결정한다. 이러한 경우에 있어, 가장 큰 CU들이 여러 개가 존재하는 경우 위쪽 경계에서 가장 왼쪽에 위치하는 CU(850;Ta)을 선택하고, 왼쪽 경계에서는 가장 위쪽에 존재하는 CU(870;La)를 선택한 후 두 CU의양자화/역양자화파라미터값의 평균값으로 현재 CU(890)의 양자화/역양자화 파라미터값을 결정한다.
도 9a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)에서주변의 CU들의 문맥정보를 참조하는 경우에 있어서 영상의 왼쪽 경계 부분에서는 왼쪽에 CU들이 존재하지않는다. 이러한 경우에는 위쪽에 위치하는 CU들(900,910,920;Ta,Tb,Tc) 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU의 양자화값/역양자화값값을 현재 CU(930)의 양자화/역양자화 파라미터값으로 이용한다.
도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)는 영상의 첫 번째 LCU와 같이 왼쪽에 참조할 수 있는 CU가 없는 경우에는 경우, 위쪽에 위치하는 CU들(940,950,960;Ta,Tb,Tc) 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU(960;Tc)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(970)의 양자화/역양자화파라미터값으로 이용한다.
도 10a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)에서 위쪽에 위치하는 CU들의 문맥 정보만을 이용할 수 있는 경우, CU들 중 가장 큰 블록의 크기를 갖는 CU(1000,1010;Ta,Tb)들이 여러 개일 때에는 위쪽에서 가장 왼쪽에 위치하는 CU(1000;Ta)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(1020)의 양자화/역양자화 파라미터값으로 이용한다.
도 10b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)가 LCU 내에서 위쪽에 위치하는 CU들의 문맥 정보만을 이용할 때, CU들 중 가장 큰 블록의 크기를 갖는 CU(1050,1060;Ta,Tb)들이 여러 개일 때에는 위쪽에서 가장 왼쪽에 위치하는 CU(1050;Ta)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(1070)의 양자화/역양자화파라미터값으로 이용한다.
도 11a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)에서 왼쪽에 위치하는 CU들(1100,1110,1120;La,Lb,Lc)의 문맥 정보만을 이용할 수 있을 때, 해당 CU들 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU(1120,Lc)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(1130)의 양자화/역양자화파라미터값으로 이용한다.
도 11b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170) 가 LCU 내에서 왼쪽에 위치하는 CU들(1150,1160,1170;La,Lb,Lc)의 문맥 정보만을 이용할 수 있을 때, 해당 CU들 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU(1170,Lc)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(1180)의 양자화/역양자화파라미터값으로 이용한다.
도 12a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)에서 왼쪽에 위치하는 CU들(1200,1210;La,Lb)의 문맥 정보만을 이용할 수 있을 때, 해당 CU들 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU가여러개가있는경우에는왼쪽에있는 CU들 중 가장 위쪽의 CU(1200;La)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(1220)의 양자화/역양자화파라미터값으로 이용한다.
도 12b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)가 LCU 내에서 왼쪽에 위치하는 CU들(1250,1260;La,Lb)의 문맥 정보만을 이용할 수 있을 때, 해당 CU들 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU가 여러 개가 있는 경우에는 왼쪽에 있는 CU들 중 가장 위쪽의 CU(1250;La)의 양자화값/역양자화값을 현재 CU(1270)의 양자화/역양자화파라미터값으로 이용한다.
도 13는 본 발명의 제1 실시예에 따른 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)의 또 다른 동작의 예이다.
문맥기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(120, 170)가 LCU 경계에서 또는 LCU 내부에서 주변의 CU들의 문맥 정보를 이용하여 현재 CU의 양자화/역양자화파리미터값을 도출할 때, 왼쪽과 위쪽에서 가장 큰 CU의 양자화값/역양자화값을 사용한다. 이러한 경우에 있어, 참조하는 CU들(1330,1350;Tc, Lc)들이 IPCM 모드로 부호화/복호화 되었고 IPCM 블록모드의 양자화/역양자화가 적용된 경우에는 해당 블록의 양자화/역양자화파라미터값은 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(110, 170)의 동작 과정에서 계산된 양자화/역양자화파라미터값(300)을 해당 CU들의 양자화파라미터값으로 사용한다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 부호화기 및 복호화기에서의 Delta QP의 예측 동작에 관한 것이다.
QP값은 CU 단위에서 할당되며 각 CU 단위로 할당된 QP값의 차분값이 실제 비트로 쓰여진다. 이러한 QP값의 예측과정에서 있어서 현재 CU(1460)가 IPCM 양자화/역양자화가가 수행된 CU(1450)로부터에서 양자화값/역양자화값을 예측하는 경우, IPCM 양자화/역양자화가 수행된 CU(1450)의 양자화값/역양자화값은 문맥 기반의 적응적 IPCM 블록모드 양자화/역양자화파라미터값도출부(1210, 170)에서 문맥 적응적으로 구해지는 양자화/역양자화파라미터값(300)이 된다.

Claims (1)

  1. 최대 코딩 유닛(Largest Coding unit)을 복수의 코딩 유닛으로 분할하는 단계, 여기서 상기 분할은 쿼드트리 기반으로 수행됨;
    현재 코딩 유닛에 인접한 복수의 이웃 코딩 유닛들로부터 역양자화 파라미터들을 획득하는 단계, 여기서 상기 현재 코딩 유닛은 상기 복수의 코딩 유닛 중 하나임;
    상기 이웃 코딩 유닛들의 역양자화 파라미터들을 이용하여 상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터를 유도하는 단계;
    입력 비트스트림으로부터 도출된, 역양자화 적용 여부에 관한 정보에 기초하여 상기 현재 코딩 유닛에 대한 역양자화의 적용 여부를 결정하는 단계, 여기서 상기 역양자화 적용 여부에 관한 정보는 1비트의 플래그임; 및
    상기 역양자화 적용 여부에 관한 결정에 따라, 상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터에 기반한 역양자화를 선택적으로 수행하여 상기 현재 코딩 유닛을 복호화하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 이웃 코딩 유닛들은 상기 현재 코딩 유닛에 인접한 상단 이웃 코딩 유닛과 좌측 이웃 코딩 유닛을 포함하고,
    상기 현재 코딩 유닛의 상단에 복수의 이웃 코딩들이 존재하는 경우, 상기 상단 이웃 코딩 유닛은 상기 현재 코딩 유닛의 상단에 존재하는 복수의 이웃 코딩 유닛들 중 최좌측에 위치한 코딩 유닛이고,
    상기 현재 코딩 유닛의 좌측에 복수의 이웃 코딩들이 존재하는 경우, 상기 좌측 이웃 코딩 유닛은 상기 현재 코딩 유닛의 좌측에 존재하는 복수의 이웃 코딩 유닛들 중 최상단에 위치한 코딩 유닛이고,
    상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터를 유도하는 단계는,
    상기 상단 이웃 코딩 유닛의 역양자화 파라미터와 상기 좌측 이웃 코딩 유닛의 역양자화 파라미터를 이용하여 상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터 예측값을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터 예측값과 상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터 차분값을 이용하여 상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터를 유도하는 단계를 포함하며,
    상기 현재 코딩 유닛의 역양자화 파라미터 차분값은 입력 비트스트림을 엔트로피 복호화하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
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