KR102076781B1 - Method of adaptive intra prediction mode encoding and apparatus for the same, and method of decoding and apparatus for the same - Google Patents

Method of adaptive intra prediction mode encoding and apparatus for the same, and method of decoding and apparatus for the same Download PDF

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Abstract

인트라 예측 모드 부호화의 압축 효율을 높일 수 있는 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치가 개시된다. 인트라 예측 모드 부호화 방법은 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 단계 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 전역 통계(global statistic)만 고려되던 종래의 기술과는 다르게 국부 통계(local statistic)을 고려하여 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 더욱 정확하고 효율적으로 압축하여 영상의 인트라 부호화 성능을 향상시킬 수 있다. Disclosed are an intra prediction mode encoding method and apparatus capable of increasing compression efficiency of intra prediction mode encoding. The intra prediction mode encoding method includes detecting similarities of prediction directions with respect to a current block of the neighboring block based on the position of the neighboring block with respect to the current block and the intra prediction direction of the neighboring block, and the similarity and the number of candidate prediction modes. The method may include determining a candidate prediction mode of the current block based on (N). Therefore, unlike conventional techniques in which only global statistic is considered, the intra transcript performance of the image is improved by compressing information about the intra prediction mode of the current block more accurately and efficiently in consideration of local statistic. You can.

Description

적응적인 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치, 그리고 복호화 방법 및 장치{METHOD OF ADAPTIVE INTRA PREDICTION MODE ENCODING AND APPARATUS FOR THE SAME, AND METHOD OF DECODING AND APPARATUS FOR THE SAME}Adaptive intra prediction mode encoding method and apparatus, and decoding method and apparatus TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for encoding an intra prediction mode.

본 발명은 적응적인 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치, 그리고 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인트라 예측 모드 부호화 및 복호화의 압축 효율을 높일 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive intra prediction mode encoding method and apparatus, and a decoding method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for improving the compression efficiency of intra prediction mode encoding and decoding.

H.264/AVC(Advanced Video coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 영상을 부호화하기 위해서 하나의 픽처(picture)를 여러 개의 매크로 블록(macro block)으로 나누고, 인트라 예측(intra prediction)을 이용해 각각의 매크로 블록을 부호화할 수 있다. In video compression schemes such as H.264 / AVC (Advanced Video coding), one picture is divided into several macro blocks to encode an image, and each macro is used by intra prediction. Blocks can be encoded.

인트라 예측은 현재 픽처 내에서 부호화하려는 대상 블록과 공간적으로 인접한 화소값을 참조하여 부호화하려는 현재 블록에 대한 예측값을 계산한 후, 예측값과 현재 블록의 화소값의 차이를 DCT(discrete cosine transform)와 양자화를 거쳐 부호화한다. 여기서, 현재 블록의 화소값을 예측하기 위해 다양한 인트라 예측 모드가 존재하는데, 크게 휘도 성분의 4×4 인트라 예측 모드, 8×8 인트라 예측 모드, 16×16 인트라 예측 모드 및 색차 성분의 인트라 예측 모드로 나뉜다. H.264/AVC의 4×4 인트라 예측 모드의 경우, 인트라 예측을 위한 9가지 예측 모드를 가질 수 있다. Intra prediction calculates a prediction value for the current block to be encoded by referring to a pixel value spatially adjacent to the target block to be encoded in the current picture, and then quantizes the difference between the prediction value and the pixel value of the current block with a DCT (discrete cosine transform). Encode via Here, various intra prediction modes exist to predict pixel values of the current block, which are largely 4 × 4 intra prediction modes of luminance components, 8 × 8 intra prediction modes, 16 × 16 intra prediction modes, and intra prediction modes of chrominance components. Divided into In the case of 4x4 intra prediction mode of H.264 / AVC, it may have nine prediction modes for intra prediction.

9가지 인트라 예측 모드는 통계적인 사용 빈도수에 따라 각각 0 내지 8의 모드 번호를 가지고 있다. 즉, 0번 모드가 통계적으로 사용되는 빈도수가 가장 많고, 8번 모드가 사용되는 빈도수가 가장 적다.The nine intra prediction modes each have a mode number of 0 to 8 depending on the statistical frequency of use. In other words, mode 0 is the most frequently used statistically, mode 8 is the least frequently used.

도 1은 현재 블록과 주변 블록의 위치를 도시하는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating positions of a current block and neighboring blocks.

도 1을 참조하면, 상기 H.264/AVC에서 현재 블록(100)의 인트라 예측 방향에 대한 정보는 현재 블록(100)의 상부에 인접한 상부 블록(101) 및 좌측에 인접한 좌측 블록(103)의 인트라 예측 방향을 참조하여 부호화된다. 상부 블록(101) 및 좌측 블록(103)은 현재 블록(100)을 부호화하는 단계 이전에 부호화가 완료되어 각각 인트라 예측 방향에 대한 정보를 가지고 있고, 수신 측에서도 현재 블록을 복호화하는 단계 이전에 복호화가 완료되어 인트라 예측 방향에 대한 정보를 참조하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 1, the information on the intra prediction direction of the current block 100 in the H.264 / AVC is provided in the upper block 101 adjacent to the upper side of the current block 100 and the left block 103 adjacent to the left side. It is encoded with reference to the intra prediction direction. The upper block 101 and the left block 103 are encoded before the step of encoding the current block 100 and have information on the intra prediction direction, respectively, and the decoding is performed before the step of decoding the current block at the receiving side. It is possible to complete and refer to the information on the intra prediction direction.

우선, RD(Rate-Distortion) 비용에 의해 현재 블록(100)의 인트라 예측 모드 번호를 결정한다. 다음으로 상부 블록(101) 및 좌측 블록(103)의 인트라 예측 모드 번호 중 최소값을 후보 예측 모드(Most Probable Mode, MPM)으로 정의하고, 현재 블록(100)의 인트라 예측 모드 번호와 비교한다. 상기 인트라 예측 모드 번호는 통계적인 사용 빈도수에 따라 0~8의 번호가 할당되어 있기 때문에, 주변 블록의 인트라 예측 모드 번호 중 최소값이 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호와 일치할 확률이 높다.First, the intra prediction mode number of the current block 100 is determined by a rate-distortion (RD) cost. Next, the minimum value of the intra prediction mode numbers of the upper block 101 and the left block 103 is defined as a candidate prediction mode (MPM) and compared with the intra prediction mode numbers of the current block 100. Since the intra prediction mode number is assigned a number from 0 to 8 according to the statistical frequency of use, the probability that the minimum value of the intra prediction mode numbers of the neighboring blocks coincides with the intra prediction mode number of the current block is high.

HEVC(High Efficiency Video Coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 H.264/AVC 방식이 9가지 인트라 예측 모드와 1 개의 MPM을 이용하는 것과는 달리 35가지 인트라 예측 모드와 2 개의 MPM을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정한다.In video compression schemes such as High Efficiency Video Coding (HEVC), unlike H.264 / AVC schemes using nine intra prediction modes and one MPM, intra prediction of the current block using 35 intra prediction modes and two MPMs Determine the mode.

도 2는 HEVC 방식의 35가지 인트라 예측 모드의 예시도이다. 2 is an exemplary diagram of 35 intra prediction modes of the HEVC scheme.

HEVC 방식은 우선 H.264/AVC 방식과 마찬가지로 RD(Rate-Distortion) 비용에 의해 도 2에 도시된 바와 같은 35가지 인트라 예측 모드들 중 현재 블록(100)의 인트라 예측 모드 번호를 결정하고, 상부 블록(101) 및 좌측 블록(103)의 인트라 예측 모드 번호 중 최소값을 MPM의 하위 인덱스, 즉 MPM[0]으로 정의하며, 최대값을 MPM의 상위 인덱스, 즉 MPM[1]로 정의한다. 이후 상기 MPM[0] 및 MPM[1]을 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호와 비교한다. 상기 인트라 예측 모드 번호는 통계적인 사용 빈도수에 따라 빈도가 높은 번호부터 시작하여 0 내지 34의 번호가 할당되어 있다.The HEVC scheme, like the H.264 / AVC scheme, first determines the intra prediction mode number of the current block 100 among 35 intra prediction modes as shown in FIG. 2 by a rate-distortion (RD) cost, and The minimum value of the intra prediction mode numbers of the block 101 and the left block 103 is defined as the lower index of the MPM, that is, MPM [0], and the maximum value is defined as the upper index of the MPM, that is, MPM [1]. The MPM [0] and MPM [1] are then compared with the intra prediction mode number of the current block. The intra prediction mode number is assigned a number from 0 to 34 starting from a high frequency number according to a statistical frequency of use.

다시 도 1을 참조하면, 기존 HEVC 방식의 인트라 예측 모드에서는 상부 블록(101)과 좌측 블록(103)을 이용하여 인트라 예측 모드 번호 중 최소값을 가지는 것과 최대값을 가지는 것으로 2 개의 MPM을 정의하므로, 전역 통계(global statistic)만 고려될 뿐 국부 통계(local statistic)가 고려되지 않는다. Referring back to FIG. 1, in the conventional HEVC intra prediction mode, two MPMs are defined as having the minimum value and the maximum value of intra prediction mode numbers using the upper block 101 and the left block 103. Only global statistic is taken into account, not local statistic.

한국 공개 특허 제 10-2009-0052706 호("영상 부호화에서 매크로블록의 인트라 모드 결정 방법", 한양대학교 산학협력단, 2009.05.26 공개)Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2009-0052706 ("Intra-mode Determination Method of Macroblock in Image Encoding", Hanyang University Industry-Academic Cooperation Foundation, 2009.05.26 publication)

전술한 바와 같이, 종래의 인트라 예측 모드에서는 전역 통계(global statistic)만 고려될 뿐 국부 통계(local statistic)가 고려되지 않는다. 즉, 단순히 주변 블록의 인트라 예측 모드를 그대로 사용하므로 주변 블록의 위치 및 방향성에 의한 현재 블록으로의 예측 방향성의 유사도를 고려하지 못하는 단점을 가진다. 따라서, 참조하는 주변 블록들과 현재 블록의 예측 방향성의 유사도를 고려하고 이를 효과적으로 이용하여 종래의 기술보다 정확하고 높은 확률로 현재 블록에 대한 인트라 예측 정보를 압축할 수 있는 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치가 필요하다.As described above, in the conventional intra prediction mode, only global statistics are taken into account, but local statistics are not considered. That is, since the intra prediction mode of the neighboring block is simply used as it is, the similarity of the prediction direction to the current block due to the position and the orientation of the neighboring block cannot be considered. Accordingly, an intra prediction mode encoding method and apparatus capable of compressing intra prediction information with respect to the current block with a higher accuracy and higher probability than the conventional technology by considering the similarity of the prediction direction of the current block with the neighboring blocks referred to. Is needed.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 화면 내에서 주변 블록의 위치와 예측 방향이 현재 블록에 미치는 예측 방향의 연속성과 유사도를 판단하고 이를 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는데 사용하여 인트라 예측 모드 부호화의 압축 효율을 높일 수 있는 인트라 예측 모드 부호화 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention for solving the above problems is to determine the continuity and similarity of the prediction direction of the position and the prediction direction of the neighboring block in the screen and to use it to determine the candidate prediction mode of the current block intra The present invention provides an intra prediction mode encoding method capable of increasing compression efficiency of prediction mode encoding.

본 발명의 다른 목적은 화면 내에서 주변 블록의 위치와 예측 방향이 현재 블록에 미치는 예측 방향의 연속성과 유사도를 판단하고 이를 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는데 사용하여 인트라 예측 모드 부호화의 압축 효율을 높일 수 있는 인트라 예측 모드 부호화 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to determine the continuity and similarity of the prediction direction of the position of the neighboring block and the prediction direction in the current block, and to determine the candidate prediction mode of the current block to determine the compression efficiency of intra prediction mode encoding. An intra prediction mode encoding apparatus can be provided.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법은 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 단계 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 현재 블록과 인접한 주변 블록의 인트라 예측 방향을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록 및 상부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있고, 또는 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록, 좌측 상부 블록, 상부 블록, 우측 상부 블록 및 좌측 하부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 유사도를 검출하는 단계는 상기 주변 블록의 위치에서 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 따라 상기 주변 블록을 확장시킬 때 상기 현재 블록과 중복되는 면적의 넓이를 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 후보 예측 모드는 상기 후보 예측 모드 수(N)에 상응하는 개수의 인덱스를 포함하고, 상기 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 상기 인덱스 중 하위 인덱스로 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상이고, 상기 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 하위 인덱스인 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스로 할당하되, 제 3 인덱스 이후로 상기 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스와 디스턴스(distance)가 인접한 주변 블록들 중 유사도가 큰 주변 블록을 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. An intra prediction mode encoding method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a prediction direction for the current block of the neighboring block based on the position of the neighboring block with respect to the current block and the intra prediction direction of the neighboring block. The method may include detecting a similarity of and determining a candidate prediction mode of the current block based on the similarity and the number of candidate prediction modes (N). Here, the method may further include determining an intra prediction direction of a neighboring block adjacent to the current block. The candidate prediction mode number N may be 3 or more. Here, the neighboring block may include a left block and an upper block of the current block, or the neighboring block may include a left block, a left upper block, an upper block, a right upper block, and a lower left block of the current block. It may be characterized by including. Here, the detecting of the similarity may be performed on the current block of the neighboring block based on the area of the area overlapping with the current block when the neighboring block is expanded along the intra prediction direction of the neighboring block at the position of the neighboring block. It may be characterized by detecting the similarity of the prediction direction with respect to. In addition, the candidate prediction mode includes a number of indices corresponding to the number of candidate prediction modes (N), and the determining of the candidate prediction mode of the current block includes determining the prediction direction of the neighboring blocks in order of similarity. The index may be assigned to a lower index. Here, the number of candidate prediction modes (N) is 3 or more, and the determining of the candidate prediction mode of the current block includes the first index and the second index, which are lower indices of the prediction directions of the neighboring blocks in the order of the high similarity. The first index and the second index and distance (distance) adjacent neighbor blocks having a high similarity may be allocated after the third index.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 영상의 인트라 예측 모드 부호화 장치는 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 유사도 검출부 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 후보 예측 모드 결정부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 현재 블록과 인접한 주변 블록의 인트라 예측 방향을 결정하는 주변 블록 방향 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.또한, 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록 및 상부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록, 좌측 상부 블록, 상부 블록, 우측 상부 블록 및 좌측 하부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 유사도 검출부는 상기 주변 블록의 위치에서 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 따라 상기 주변 블록을 확장시킬 때 상기 현재 블록과 중복되는 면적의 넓이를 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 후보 예측 모드는 상기 후보 예측 모드 수(N)에 상응하는 개수의 인덱스를 포함하고, 상기 후보 예측 모드 결정부는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 상기 인덱스 중 하위 인덱스로 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상이고, 상기 후보 예측 모드 결정부는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 하위 인덱스인 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스로 할당하되, 제 3 인덱스 이후로 상기 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스와 디스턴스(distance)가 인접한 주변 블록들 중 유사도가 큰 주변 블록을 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, an apparatus for encoding an intra prediction mode of an image detects a similarity between prediction directions of a current block of a neighboring block based on a position of a neighboring block with respect to a current block and an intra prediction direction of the neighboring block. And a candidate prediction mode determiner configured to determine a candidate prediction mode of the current block based on the similarity detector and the similarity, and the number of candidate prediction modes (N). The method may further include a neighboring block direction determiner configured to determine an intra prediction direction of a neighboring block adjacent to the current block. The candidate prediction mode number N may be 3 or more. In addition, the neighboring block may include a left block and an upper block of the current block. The peripheral block may include a left block, a left upper block, an upper block, a right upper block, and a lower left block of the current block. Here, the similarity detection unit predicts a current direction of the current block of the neighboring block based on an area of an area overlapping with the current block when the neighboring block is expanded along the intra prediction direction of the neighboring block at the position of the neighboring block. It may be characterized by detecting the similarity of. The candidate prediction mode includes a number of indices corresponding to the number N of candidate prediction modes, and the candidate prediction mode determiner allocates a prediction direction of the neighboring block as a lower index among the indices in order of high similarity. It may be characterized by. Here, the number of candidate prediction modes (N) is 3 or more, and the candidate prediction mode determiner allocates the prediction directions of the neighboring blocks to the first index and the second index, which are lower indices, in the order of the high similarity. After the index, it is possible to allocate a neighboring block having a high similarity among neighboring blocks adjacent to the first index and the second index and distance.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측 모드를 부호화하는 방법 및 장치는 기존에 MPM을 2 개만 이용하여 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 것과는 달리 MPM을 N 개로 확장하여 다양한 인트라 부호화 시스템에 적용이 가능하며, 주변 블록의 위치와 예측 방향을 고려하여 현재 블록에 대한 예측 방향의 연속성과 유사도를 판단하여 유사도가 큰 순서대로 MPM을 선택하여 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하므로 전역 통계(global statistic)만 고려되던 종래의 기술과는 다르게 국부 통계(local statistic)를 고려하여 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 더욱 정확하고 효율적으로 압축하여 영상의 인트라 부호화 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the method and apparatus for encoding an intra prediction mode according to an embodiment of the present invention extends the number of MPMs to N differently, unlike conventionally determining a candidate prediction mode of a current block using only two MPMs. It is possible to apply to, and to determine the candidate prediction mode of the current block by selecting the MPM in order of similarity in order of judging the continuity and similarity of the prediction direction for the current block in consideration of the position and prediction direction of the neighboring block. Unlike conventional techniques in which only global statistic is considered, intra coding performance of an image can be improved by compressing information about an intra prediction mode of a current block more accurately and efficiently in consideration of local statistic.

도 1은 현재 블록과 주변 블록의 위치를 도시하는 개념도이다.
도 2는 HEVC 방식의 35가지 인트라 예측 모드의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법의 흐름도이다.
도 4는 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 도시하는 개념도이다.
도 5는 주변 블록의 위치와 예측 방향의 영향을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 블록의 예시도이다.
도 7은 도 6의 주변 블록에 대한 예측 모드의 유사성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주변 블록의 예시도이다.
도 9는 도 8의 주변 블록에 대한 예측 모드의 유사성을 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 장치의 블록도이다.1 is a conceptual diagram illustrating positions of a current block and neighboring blocks.
2 is an exemplary diagram of 35 intra prediction modes of the HEVC scheme.
3 is a flowchart of an intra prediction mode encoding method according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating the similarity of prediction directions with respect to the current block.
5 is a conceptual diagram illustrating an influence of a position of a neighboring block and a prediction direction.
6 is an exemplary diagram of a peripheral block according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph illustrating similarity of prediction modes to neighboring blocks of FIG. 6.
8 is an exemplary diagram of a neighboring block according to another embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating similarity of prediction modes to neighboring blocks of FIG. 8.
10 is a block diagram of an intra prediction mode encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

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.In describing the embodiments of the present specification, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present specification, the detailed description thereof will be omitted.

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. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may be present in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

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.In addition, the components shown in the embodiments of the present invention are independently shown to represent different characteristic functions, and do not mean that each component is made of separate hardware or one software unit. In other words, each component is included in each component unit for convenience of description, and at least two components of each component may be combined into one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function. Integrated and separate embodiments of the components are also included within the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings and redundant descriptions of the same elements will be omitted.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명에 따른 영상의 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 그 장치의 기술적 사상을 실현하기 위한 구체적인 실시 형태를 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 범위가 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is to describe a specific embodiment for realizing the technical concept of the intra prediction mode encoding method and apparatus of an image according to the present invention, the technical scope of the present invention is limited or limited by the embodiments It is not.

인트라 예측 모드 부호화 방법Intra prediction mode coding method

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법의 흐름도이다. 3 is a flowchart of an intra prediction mode encoding method according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법은 현재 블록과 인접한 주변 블록의 인트라 예측 방향을 결정하는 단계(S310), 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 단계(S320) 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계(S330)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3, the intra prediction mode encoding method according to an embodiment of the present invention may include determining an intra prediction direction of a neighboring block adjacent to a current block (S310), a position of a neighboring block with respect to a current block, and the surroundings. Detecting similarity of the prediction direction with respect to the current block of the neighboring block based on the intra prediction direction of the block (S320) and determining the candidate prediction mode of the current block based on the similarity and the number of candidate prediction modes (N). It may include the step (S330).

이하 도 3 내지 도 9를 참조하여, 상기 인트라 예측 모드 부호화 방법을 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the intra prediction mode encoding method will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 9.

도 1을 다시 참조하면, 현재 블록(100)의 인트라 예측 모드를 부호화 하기 위해, 먼저 현재 블록(100)과 인접한 주변 블록(101, 103)에 대해 인트라 예측을 수행하여, 주변 블록(101, 103)의 인트라 예측 방향을 결정한다(S310). 통상적인 영상의 압축 부호화 과정에서 주변 블록(101, 103)은 현재 블록(100)의 부호화에 앞서 이미 부호화되어 있다. 따라서, 주변 블록(101, 103)의 부호화 과정에서 결정된 주변 블록(101, 103)의 인트라 예측 모드를 현재 블록(100)의 부호화 과정에 이용할 수 있다. Referring back to FIG. 1, in order to encode an intra prediction mode of the current block 100, first, intra prediction is performed on neighboring blocks 101 and 103 adjacent to the current block 100, and thus, neighboring blocks 101 and 103. Intra prediction direction of S1) is determined (S310). In the conventional compression coding process, the neighboring blocks 101 and 103 are already encoded before encoding of the current block 100. Therefore, the intra prediction mode of the neighboring blocks 101 and 103 determined in the encoding process of the neighboring blocks 101 and 103 may be used in the encoding process of the current block 100.

주변 블록들의 인트라 예측 방향이 결정되면, 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출한다(S320). 현재 블록의 인트라 모드 부호화를 위해서 현재 블록의 인트라 예측 방향을 예측해야 하며, 상기 인트라 예측 방향의 예측을 위해 현재 블록과의 관계에서 주변 블록의 위치와, 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 이용한다. 상기 유사도가 큰 블록의 인트라 예측 방향은, 현재 블록의 인트라 예측 방향과 동일할 가능성이 크다. 주변 블록의 방향성이 현재 블록으로 이어지며, 예측 방향의 경향성이 유지된다고 가정한다.When the intra prediction direction of the neighboring blocks is determined, the similarity of the prediction direction with respect to the current block of the neighboring block is detected based on the position of the neighboring block with respect to the current block and the intra prediction direction of the neighboring block (S320). An intra prediction direction of the current block must be predicted for intra mode encoding of the current block, and the position of the neighboring block and the intra prediction direction of the neighboring block are used for the prediction of the intra prediction direction. The intra prediction direction of the block having a high similarity is likely to be the same as the intra prediction direction of the current block. It is assumed that the directionality of the neighboring block leads to the current block and that the tendency of the prediction direction is maintained.

여기서, 상기 유사도를 검출하는 단계(S320)는 상기 주변 블록의 위치에서 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 따라 상기 주변 블록을 확장시킬 때 상기 현재 블록과 중복되는 면적의 넓이를 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출할 수 있다. In the detecting of the similarity (S320), when the neighboring block is expanded along the intra prediction direction of the neighboring block at the position of the neighboring block, the similarity of the neighboring block is based on the area of the neighboring block. The similarity of the prediction direction with respect to the current block can be detected.

도 4는 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 도시하는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating the similarity of prediction directions with respect to the current block.

도 4에 도시된 바와 같이, 주변 블록(401, 403)의 현재 블록(400)에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하기 위해, 주변 블록(401, 403)을 상기 주변 블록(401, 403)의 인트라 예측 방향을 따라 확장시킬 수 있다. As shown in FIG. 4, in order to detect a similarity in the prediction direction with respect to the current block 400 of the neighboring blocks 401, 403, the neighboring blocks 401, 403 may be intra of the neighboring blocks 401, 403. It can be extended along the prediction direction.

블록 B(401)의 경우 상기 블록 B(401)의 인트라 예측 방향을 따라 블록 B(401)을 확장시키면, 현재 블록(400) 상에서 수평선으로 표시된 부분(411)이 상기 현재 블록(400)과 중복되는 면적을 나타낸다. 상기 수평선으로 표시된 부분(411)의 면적이 상기 블록 B(401)의 현재 블록(400)에 대한 예측 방향의 유사도를 나타낼 수 있다. In the case of block B 401, when block B 401 is extended along the intra prediction direction of block B 401, a portion 411 indicated by a horizontal line on the current block 400 overlaps with the current block 400. It shows the area to become. The area of the portion 411 indicated by the horizontal line may represent the similarity of the prediction direction with respect to the current block 400 of the block B 401.

블록 A(403)의 경우 상기 블록 A(403)의 인트라 예측 방향을 따라 블록 A(403)를 확장시키면, 현재 블록(400) 상에서 수직선으로 표시된 부분(413)이 상기 현재 블록(400)과 중복되는 면적을 나타낸다. 상기 수직선으로 표시된 부분(413)의 면적이 상기 블록 A(403)의 현재 블록(400)에 대한 예측 방향의 유사도를 나타낼 수 있다. In the case of block A 403, if block A 403 is expanded along the intra prediction direction of block A 403, a portion 413 indicated by a vertical line on current block 400 overlaps with the current block 400. It shows the area to become. The area of the portion 413 indicated by the vertical line may represent the similarity of the prediction direction with respect to the current block 400 of the block A 403.

즉, 블록 A(403)의 위치와 예측 방향을 고려하여 현재 블록(400)에 대한 예측 방향의 연속성과 유사도를 판단하면 이를 수직선으로 표시된 면적(413)으로 표현할 수 있고, 블록 B(401)의 경우에도 마찬가지로 현재 블록(400)에 미치는 영향을 수평선으로 표시된 면적(411)으로 표현할 수 있다. 하기의 수학식 1은 전술한 바와 같이 상기 블록 A(403) 및 블록 B(401)의 현재 블록(400)에 대한 연속성과 유사도를 검출하는 과정을 표현한다. That is, when determining the continuity and similarity of the prediction direction with respect to the current block 400 in consideration of the position of the block A 403 and the prediction direction, this may be expressed as an area 413 indicated by a vertical line, Likewise, the influence on the current block 400 may be expressed by the area 411 indicated by a horizontal line. Equation 1 below represents a process of detecting the continuity and similarity of the current block 400 of the block A 403 and the block B 401 as described above.

Figure 112019110927071-pat00001
Figure 112019110927071-pat00001

도 5는 주변 블록의 위치와 예측 방향의 영향을 나타내는 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating an influence of a position of a neighboring block and a prediction direction.

도 5에 도시된 바와 같이, 같은 방향성을 가지는 예측 모드인 경우에도 블록의 위치에 따라서 현재 블록에 미치는 영향이 달라질 수 있다. 도 5의 좌측에 도시된 예시의 경우, 블록 A의 예측 방향이 현재 블록에 비교적 많은 영향을 미치며, 블록 B의 경우에는 전혀 영향을 미치지 않는다. 그러나 도 5의 우측에 도시된 예시의 경우, 블록 A의 예측 방향이 현재 블록에 100%의 영향을 미치며 블록 B의 경우 상대적으로 적은 영향을 미침을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, even in the prediction mode having the same directionality, the influence on the current block may vary according to the position of the block. In the example shown on the left side of FIG. 5, the prediction direction of block A has a relatively large influence on the current block, and has no effect on block B at all. However, in the example illustrated on the right side of FIG. 5, it can be seen that the prediction direction of block A has a 100% effect on the current block, and the block B has a relatively small effect.

주변 블록의 현재 블록에 대한 유사도를 검출한 뒤, 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정한다(S330).After detecting similarity with respect to the current block of the neighboring block, the candidate prediction mode of the current block is determined based on the similarity and the number of candidate prediction modes (N) (S330).

상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. 종래 기술에 따른 인트라 예측 모드를 부호화하는 방법은 2 개로 개수가 정해진 후보 예측 모드(Most Probable Mode, MPM)를 사용하므로 주변 블록의 위치 및 방향성에 의해 현재 블록에 미치는 유사도가 고려되지 않은 채 단지 인접한 두 블록만으로 현재 블록을 예측하여, 전역 통계(global statistic)만 고려된다. 따라서 인접한 두 블록보다 다소 거리가 먼 블록의 유사도가 더 높은 경우에도 인접한 두 블록이 MPM으로 선택되므로 정확한 예측이 불가능할 수 있다. 또한, MPM을 2 개만 이용하여 후보 예측 모드를 결정하는 것과는 달리 MPM을 3개 이상(N개)으로 확장하면, 보다 적응적으로 다양한 인트라 부호화 시스템에 적용이 가능하다. 사용자의 선택에 따라, 적어도 1 이상으로 상기 후보 예측 모드 수(N)를 미리 설정할 수 있다. The candidate prediction mode number N may be 3 or more. The conventional method of encoding an intra prediction mode uses a two-numbered candidate prediction mode (MPM), so that the neighboring blocks are only adjacent without considering the similarity to the current block due to the position and orientation of the neighboring blocks. By predicting the current block with only two blocks, only global statistic is taken into account. Therefore, even when the blocks have a higher similarity than the two adjacent blocks, the two adjacent blocks are selected as MPMs, so accurate prediction may not be possible. In addition, unlike determining a candidate prediction mode using only two MPMs, if the MPMs are extended to three or more (N), they can be applied to various intra coding systems more adaptively. According to a user's selection, the candidate prediction mode number N may be preset to at least one.

상기 후보 예측 모드를 결정(S330)함에 있어, 상기 후보 예측 모드는 상기 후보 예측 모드 수(N)에 상응하는 개수의 인덱스를 포함하고, 상기 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계(S330)는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 상기 인덱스 중 하위 인덱스로 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 인덱스는 상기 후보 예측 모드가 복수 개일 경우 상기 후보 예측 모드 각각을 구분하기 위해 사용되며, 예를 들면 MPM[0], MPM[1] 및 MPM[2]와 같이 표시할 수 있고, 상기 각각의 인덱스를 제 1 인덱스, 제 2 인덱스 및 제 3 인덱스와 같이 통칭할 수 있다. 여기서 상기 MPM[0]과 같이 낮은 숫자를 이용하여 표시한 인덱스를 하위 인덱스라고 할 수 있다. 따라서, 예를 들어 주변의 블록 A, 블록 B 및 블록 C가 차례대로 큰 유사도를 가진 경우, 상기 블록 A를 MPM[0]으로, 상기 블록 B를 MPM[1]로, 상기 블록 C를 MPM[2]로 할당할 수 있다. In determining the candidate prediction mode (S330), the candidate prediction mode includes a number of indices corresponding to the number of candidate prediction modes (N), and determining the candidate prediction mode of the current block (S330). The prediction directions of the neighboring blocks may be allocated as lower indexes among the indexes in the order of the similarity. Here, the index is used to distinguish each of the candidate prediction modes when there are a plurality of candidate prediction modes. For example, the index may be displayed as MPM [0], MPM [1], and MPM [2]. Each index may be collectively referred to as a first index, a second index, and a third index. In this case, the index indicated by using a low number such as the MPM [0] may be referred to as a lower index. Thus, for example, when neighboring blocks A, B, and C have large similarities in turn, block A is MPM [0], block B is MPM [1], and block C is MPM [ 2].

본 발명에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법에서, 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록 및 상부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있고(실시예 1), 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록, 좌측 상부 블록, 상부 블록, 우측 상부 블록 및 좌측 하부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다(실시예 2). 따라서, 이하에서 주변 블록으로 {A, B}를 사용하는 경우(실시예 1)와 {A, B, C, D, E}를 사용하는 경우(실시예 2)로 나누어 설명한다. 또한 기존 HEVC 의 인트라 예측 모드 부호화 시 MPM을 2개로 고정하여 사용하던 것과는 달리 본 발명에서는 MPM을 1개부터 N개까지 사용할 수 있으므로, 상기 MPM이 3개 이상인 경우 또한 설명한다. In the intra prediction mode encoding method according to the present invention, the neighboring block may include a left block and an upper block of the current block (Embodiment 1), and the neighboring block may be a left block or an upper left block of the current block. It may be characterized in that it comprises a block, an upper block, a right upper block and a lower left block (Example 2). Therefore, hereinafter, the description will be divided into the case where {A, B} is used as the neighboring block (Example 1) and the case where {A, B, C, D, E} is used (Example 2). In addition, unlike the conventional HEVC used to fix two MPMs for intra prediction mode encoding, since the present invention can use one to N MPMs, the case of three or more MPMs will also be described.

(실시예 1) - 주변 블록이 좌측 블록 및 상부 블록을 포함하는 경우(Example 1)-When the neighboring block includes the left block and the upper block

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 블록으로 {A, B}를 사용하는 경우에 주변 블록의 예시도이고, 도 7은 도 6의 주변 블록에 대한 예측 모드의 유사성을 나타낸 그래프이다. 도 6 내지 도 7을 참조하여, 주변 블록으로 {A, B}를 사용하는 경우(실시예 1)에 있어서의 MPM 개수에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법을 설명한다. 도 7의 좌측 도면은 블록 A(601) 및 블록 B(602) 각각의 예측 모드의 방향을 나타내며, 도 7의 우측 도면은 상기 도 7의 좌측 도면에 도시된 바와 같은 주변 블록(601, 602)의 예측 모드 방향 각각에 대해 현재 블록(600)에 미치는 유사도의 크기를 나타낸다. 여기서 A, A' 및 A''의 방향은 블록 A(601)의 예측 모드의 방향을 나타내고, B, B' 및 B''의 방향은 블록 B(602)의 예측 모드의 방향을 나타낸다. 방향 A는 블록 A(601)의 인트라 예측 모드의 방향이며, 방향 B는 블록 B(602)의 인트라 예측 모드의 방향이다. 주변 블록으로 좌측 블록과 상부 블록을 포함시키는 경우에 있어서, MPM의 개수는 두 개 이상이 될 수 있으므로, MPM으로 정해진 방향 A와 디스턴스(distance)가 가장 가까운 방향 A' 및 방향 A''과 방향 B와 디스턴스(distance)가 가장 가까운 방향 B' 및 방향 B''을 참조할 수 있다. 6 is an exemplary diagram of neighboring blocks when {A, B} is used as a neighboring block according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a graph showing similarity of prediction modes to neighboring blocks of FIG. 6. 6 to 7, an intra prediction mode encoding method according to the number of MPMs in the case where {A, B} is used as a neighboring block (Example 1) will be described. The left figure of FIG. 7 shows the direction of the prediction mode of each of block A 601 and block B 602, and the right figure of FIG. 7 shows peripheral blocks 601, 602 as shown in the left figure of FIG. 7. The magnitude of the similarity that affects the current block 600 for each of the prediction mode directions of. Here, the directions of A, A 'and A' 'represent the directions of the prediction modes of the block A 601, and the directions of B, B' and B '' represent the directions of the prediction modes of the block B 602. Direction A is the direction of intra prediction mode of block A 601 and direction B is the direction of intra prediction mode of block B 602. In the case of including the left block and the upper block as the neighboring block, the number of MPMs may be two or more, so that the direction A and the direction A '' closest to the direction A and the distance defined by the MPM are directions. Reference may be made to the direction B 'and direction B " where B and distance are closest.

도 2를 참조하면, 예를 들어 방향 A가 4번 인트라 모드인 경우, 방향 A'과 A''은 상기 방향 A와 디스턴스(distance)가 가장 가까운 19 번과 27번 인트라 모드로 정의하여 참조할 수 있다. 여기서, A'과 A''을 각각 27번 및 19번으로 정의할 수도 있다. Referring to FIG. 2, for example, when direction A is an intra mode 4, directions A 'and A' 'may be defined as the intra modes 19 and 27 where a distance is closest to direction A and referred to. Can be. Here, A 'and A' 'may be defined as No. 27 and No. 19, respectively.

도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서, 후보 예측 모드 수(N)가 1인 경우, 즉 MPM이 1 개인 경우, 현재 블록(600)으로의 유사도가 블록 A(601)에서 가장 큰 값을 가지므로 전술한 수학식 1에 따라 EA가 선택되며 블록 A(601)가 MPM으로 결정된다. MPM 이 2 개인 경우, 최대 유사도를 가지는 블록 A(601)가 MPM의 하위 인덱스, 즉 MPM[0]으로 선택되며, 블록 B(602)가 MPM[1]로 선택된다. 6 and 7, when the candidate prediction mode number N is 1, that is, when the MPM is 1, the similarity to the current block 600 has the largest value in the block A 601. Since E A is selected according to Equation 1 described above, block A 601 is determined as MPM. When there are two MPMs, block A 601 having the maximum similarity is selected as the lower index of the MPM, that is, MPM [0], and block B 602 is selected as MPM [1].

여기서, 상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상이고, 상기 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계(S330)는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 하위 인덱스인 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스로 할당하되, 제 3 인덱스 이후로 상기 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스와 디스턴스(distance)가 인접한 주변 블록들 중 유사도가 큰 주변 블록을 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the number of candidate prediction modes (N) is 3 or more, and the determining of the candidate prediction mode of the current block (S330) may include: a first index having a lower index as a lower index in the prediction direction of the neighboring blocks in order of increasing similarity; The second index may be allocated, and a neighboring block having a high similarity among neighboring blocks adjacent to a distance between the first index and the second index may be allocated after the third index.

예를 들어, MPM이 3 개인 경우, 최대 유사도를 가지는 블록 A(601)가 제 1 인덱스(MPM[0]), 두 번째로 큰 유사도를 가지는 블록 B(602)가 제 2 인덱스(MPM[1])로 선택되며, 제 3 인덱스(MPM[2])는 최대 유사도를 가지는 예측 모드인 제 1 인덱스(MPM[0])와 디스턴스(distance)가 가까운 방향 중에서 선택된다. For example, when there are three MPMs, block A 601 having the maximum similarity is the first index MPM [0], and block B 602 having the second largest similarity is the second index MPM [1. ], And the third index MPM [2] is selected from a direction in which a distance between the first index MPM [0] and the distance that is the prediction mode having the maximum similarity is close.

즉, 블록 A(601)의 A 방향이 MPM[0]이므로 방향 A'과 방향 A'' 중에서 더 큰 유사도를 가지는 방향이 선택되며, 도 7을 다시 참조하면 방향 A'이 더 큰 유사도를 보이므로, 방향 A'이 MPM[2]로 선택된다. That is, since the direction A of the block A 601 is MPM [0], a direction having a greater similarity is selected among the directions A 'and A' ', and referring back to FIG. 7, the direction A' shows a greater similarity. Therefore, direction A 'is selected as MPM [2].

MPM이 4 개인 경우, MPM[0]과 MPM[1]은 MPM이 3 개인 경우와 마찬가지로 선택 되며, MPM[2]는 MPM[0]과 디스턴스(distance)가 가까운 블록들 중 최대 유사도를 가지는 블록, MPM[3]은 MPM[1]과 디스턴스(distance)가 가까운 블록들 중 최대 유사도를 가지는 블록이 선택된다. 도 7을 참조하면, MPM[2]는 방향 A'과 방향 A'' 중에서 선택될 수 있으며, 상기 방향 A'과 A''의 디스턴스(distance)가 같으므로 더 큰 유사도를 가지는 방향 A'이 MPM[2]로 선택된다. MPM[3]의 경우에도 방향 B'과 방향 B'' 중에서 선택될 수 있으며 마찬가지로 방향 B''이 방향 B'보다 더 큰 유사도를 가지므로 MPM[3]으로 선택된다. 같은 방식으로 MPM의 개수를 N개로 확장할 수 있다. In the case of 4 MPMs, MPM [0] and MPM [1] are selected as in the case of 3 MPMs, and MPM [2] is the block having the maximum similarity among blocks close to MPM [0]. In MPM [3], a block having a maximum similarity among blocks close to MPM [1] is selected. Referring to FIG. 7, the MPM [2] may be selected from the directions A 'and A' ', and the directions A' having a greater similarity may be selected because the distances of the directions A 'and A' 'are the same. MPM [2] is selected. MPM [3] may also be selected from direction B 'and direction B' ', and likewise, direction B' 'has a greater similarity than direction B' and thus is selected as MPM [3]. In the same way, the number of MPMs can be extended to N.

HEVC 방식의 경우, HD(High Definition)급 이상의 해상도를 가지는 고해상도에 적용하기 위하여 32x32 픽셀 크기 이상의 확장 매크로 블록(Extended Macroblock) 크기를 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 순환적인 코딩 유닛(CU)를 사용할 수 있는데, 상기 코딩 유닛은 가변적인 크기의 계층적(hirachy) 구조를 가질 수 있다. In the HEVC scheme, intra prediction may be performed using an extended macroblock size of 32x32 pixels or larger in order to apply to a high resolution having a high definition (HD) or higher resolution. It is also possible to use a recursive coding unit (CU), which may have a hierarchical structure of variable size.

즉, 픽쳐의 부분적 특징에 따라 부호화의 단위가 되는 블록의 크기가 다양하므로, 현재 블록(600)의 좌측 블록(601)이 복수일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화에 있어서, 상기 좌측 블록(601)은 현재 블록(600)의 좌측에 인접한 블록들 중 어느 하나일 수 있으며, 설정에 따라 현재 블록(600)의 좌측에 인접한 블록들 중 최 하단에 위치한 블록을 좌측 블록으로 볼 수도 있다.That is, since the size of a block that is a coding unit varies according to partial features of the picture, the left block 601 of the current block 600 may be plural. Accordingly, in intra mode encoding according to an embodiment of the present invention, the left block 601 may be any one of blocks adjacent to the left side of the current block 600, and according to a setting, The lowermost block among the blocks adjacent to the left may be viewed as the left block.

마찬가지로, 현재 블록(600)의 상부 블록(602) 또한 복수일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화에 있어서, 상기 상부 블록(602)은 현재 블록(600)의 상부에 인접한 블록들 중 어느 하나일 수 있으며, 설정에 따라 현재 블록(600)의 상부에 인접한 블록들 중 최 좌측에 위치한 블록을 상부 블록으로 볼 수도 있다. Similarly, the upper block 602 of the current block 600 may also be a plurality. Accordingly, in intra mode encoding according to an embodiment of the present invention, the upper block 602 may be any one of blocks adjacent to the upper portion of the current block 600, and according to a setting, The leftmost block among the blocks adjacent to the upper portion may be regarded as the upper block.

경우에 따라, 상기 복수의 좌측 블록들 또는 상부 블록들 전부에 대해서 현재 블록에 대한 유사도를 검출하여 판단할 수도 있다. In some cases, the similarity with respect to the current block may be detected and determined for all of the plurality of left blocks or upper blocks.

(실시예 2) - 주변 블록이 블록 {A, B, C, D, E}를 포함하는 경우(Example 2)-When the neighboring block includes blocks {A, B, C, D, E}

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주변 블록의 예시도이고, 도 9는 도 8의 주변 블록에 대한 예측 모드의 유사성을 나타낸 그래프이다. 8 is an exemplary diagram of a neighboring block according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a graph showing similarity of prediction modes to neighboring blocks of FIG. 8.

도 8 내지 도 9를 참조하여, 주변 블록으로 {A, B, C, D, E}를 사용하는 경우(실시예 2)에 있어서의 MPM 개수에 따른 인트라 예측 모드 부호화 방법을 설명한다. 도 9의 좌측 도면은 블록 A(801), 블록 B(802), 블록 C(803), 블록 D(804) 및 블록 E(805) 각각의 예측 모드의 방향을 나타내며, 도 9의 우측 도면은 상기 도 9의 좌측 도면에 도시된 바와 같은 주변 블록(801, 802, 803, 804, 805)의 예측 모드 방향 각각에 대해 현재 블록(800)에 미치는 유사도의 크기를 나타낸다. 하기의 수학식 2는 주변 블록으로 {A, B, C, D, E}를 참조하는 경우의 주변 블록(801, 802, 803, 804, 805)의 위치와 방향성에 따라 현재 블록(800)에 미치는 영향의 면적, 즉 유사도를 식으로 표현한다. 8 to 9, an intra prediction mode encoding method according to the number of MPMs in the case where {A, B, C, D, E} is used as a neighboring block (Example 2) will be described. The left diagram of FIG. 9 shows the direction of the prediction mode of each of block A 801, block B 802, block C 803, block D 804 and block E 805, and the right diagram of FIG. 9 shows the magnitude of the similarity affecting the current block 800 for each prediction mode direction of the neighboring blocks 801, 802, 803, 804, and 805 as shown in the left diagram of FIG. Equation 2 below shows the current block 800 according to the position and the orientation of the neighboring blocks 801, 802, 803, 804, and 805 in the case of referring to {A, B, C, D, E} as the neighboring block. Express the area of impact, ie, the similarity.

Figure 112019110927071-pat00002
Figure 112019110927071-pat00002

도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서, 후보 예측 모드 수(N)가 1인 경우, 즉 MPM이 1 개인 경우, 현재 블록(800)으로의 유사도가 블록 A(801)에서 가장 큰 값을 가지므로 상기 수학식 2에 따라 EA 가 선택되며 블록 A(801)가 MPM으로 선택된다. MPM이 2 개인 경우, 최대 유사도를 가지는 블록 A(801)가 MPM 의 하위 인덱스, 즉 MPM[0]으로 선택 되며, 블록 B(802)가 MPM[1]로 선택된다. MPM이 3 개인 경우, 최대 유사도를 가지는 블록 A(801)가 MPM[0], 두 번째로 큰 유사도를 가지는 블록 B(802)가 MPM[1]로 선택되며, 세 번째로 큰 유사도를 가지는 블록 E(805)가 MPM[2]로 선택된다. MPM이 4 개인 경우에도 마찬가지로 유사도가 큰 블록의 순서대로 MPM의 하위 인덱스로 선택된다. 즉, 도 9를 다시 참조하면, A, B, E, D, C 의 순서로 유사도의 크기가 정렬되므로, 각각에 대해 MPM[0], MPM[1], MPM[2], MPM[3]으로 선택된다. 같은 방식으로 MPM의 개수를 N개로 확장할 수 있다.8 and 9, when the candidate prediction mode number N is 1, that is, when the MPM is 1, the similarity to the current block 800 has the largest value in the block A 801. E A is selected according to Equation 2, and block A 801 is selected as MPM. When there are two MPMs, block A 801 having the maximum similarity is selected as the lower index of the MPM, that is, MPM [0], and block B 802 is selected as MPM [1]. If there are three MPMs, the block A 801 having the maximum similarity is selected as MPM [0], the block B 802 having the second largest similarity is selected as the MPM [1], and the block having the third largest similarity. E 805 is selected as MPM [2]. Similarly, when four MPMs are selected, they are selected as sub-indexes of the MPM in the order of blocks having similarity. That is, referring again to FIG. 9, since the magnitudes of the similarities are arranged in the order of A, B, E, D, and C, MPM [0], MPM [1], MPM [2], and MPM [3] for each of them. Is selected. In the same way, the number of MPMs can be extended to N.

상기와 같은 방법에 의해, 주변 블록이 현재 블록의 좌측 블록 및 상부 블록을 포함하는 경우 및 상기 주변 블록이 현재 블록의 좌측 블록, 좌측 상부 블록, 상부 블록, 우측 상부 블록 및 좌측 하부 블록을 포함하는 경우에 대해, MPM의 개수를 3개 이상으로 확장할 수 있으며, 주변 블록들의 현재 블록에 대한 유사도 및 연속성을 기반으로 후보 예측 모드를 결정할 수 있다. By the above method, when the neighboring block includes the left block and the upper block of the current block and the neighboring block includes the left block, the left upper block, the upper block, the right upper block and the lower left block of the current block. For a case, the number of MPMs can be extended to three or more, and the candidate prediction mode can be determined based on the similarity and continuity of the current blocks of neighboring blocks.

전술한 바와 같이 HEVC 방식의 경우, HD(High Definition)급 이상의 해상도를 가지는 고해상도에 적용하기 위하여 32x32 픽셀 크기 이상의 확장 매크로 블록(Extended Macroblock) 크기를 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 순환적인 코딩 유닛(CU)를 사용할 수 있는데, 상기 코딩 유닛은 가변적인 크기의 계층적(hirachy) 구조를 가질 수 있다. As described above, in the HEVC scheme, intra prediction may be performed using an extended macroblock size of 32x32 pixels or more in order to apply to a high resolution having a high definition (HD) or higher resolution. It is also possible to use a recursive coding unit (CU), which may have a hierarchical structure of variable size.

즉, 픽쳐의 부분적 특징에 따라 부호화의 단위가 되는 블록의 크기가 다양하므로, 현재 블록(800)의 좌측 블록(801)이 복수일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화에 있어서, 상기 좌측 블록(801)은 현재 블록(800)의 좌측에 인접한 블록들 중 어느 하나일 수 있으며, 설정에 따라 현재 블록(800)의 좌측에 인접한 블록들 중 최 하단에 위치한 블록을 좌측 블록으로 볼 수도 있다.That is, since the size of a block that is a coding unit varies according to partial features of a picture, the left block 801 of the current block 800 may be plural. Accordingly, in intra mode encoding according to an embodiment of the present invention, the left block 801 may be any one of blocks adjacent to the left side of the current block 800, and according to a setting, The lowermost block among the blocks adjacent to the left may be viewed as the left block.

마찬가지로, 현재 블록(800)의 상부 블록(802) 또한 복수일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화에 있어서, 상기 상부 블록(802)은 현재 블록(800)의 상부에 인접한 블록들 중 어느 하나일 수 있으며, 설정에 따라 현재 블록(800)의 상부에 인접한 블록들 중 최 좌측에 위치한 블록을 상부 블록으로 볼 수도 있다. Similarly, the upper block 802 of the current block 800 may also be plural. Accordingly, in intra mode encoding according to an embodiment of the present invention, the upper block 802 may be any one of blocks adjacent to the upper portion of the current block 800, and according to a setting, The leftmost block among the blocks adjacent to the upper portion may be regarded as the upper block.

경우에 따라, 상기 복수의 좌측 블록들 또는 상부 블록들 전부에 대해서 현재 블록에 대한 유사도를 검출하여 판단할 수도 있다. In some cases, the similarity with respect to the current block may be detected and determined for all of the plurality of left blocks or upper blocks.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 MPM 선택 이후의 부호화 과정을 설명한다. Hereinafter, an encoding process after MPM selection according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호가 MPM과 일치하면, 현재 블록에 대한 인트라 예측 방향은 MPM과 같음을 의미하는 '1'로 부호화되어 비트 스트림에 삽입되고 전송된다. First, if the intra prediction mode number of the current block matches the MPM, the intra prediction direction for the current block is encoded as '1' which means that it is the same as the MPM, inserted into the bit stream, and transmitted.

그 다음으로 MPM이 여러 가지일 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 어떤 MPM과 일치하는지를 알려주는 인덱스가 이진수로 부호화되어 전송된다. 예를 들어, HEVC 인트라 부호화의 경우 MPM이 2가지일 경우 MPM 인덱스를 나타내는 0 또는 1로 나타나는 1비트의 플래그(flag)가 추가로 부호화되어 전송된다. MPM이 4가지일 경우에는 MPM 인덱스를 나타내는 00, 01, 10, 11로 나타나는 2비트의 플래그가 추가로 부호화되어 전송된다.Next, when there are several MPMs, an index indicating which MPM matches the intra prediction mode of the current block is encoded and transmitted in binary. For example, in the case of HEVC intra encoding, when there are two MPMs, a 1-bit flag represented by 0 or 1 indicating the MPM index is additionally encoded and transmitted. When there are four MPMs, a 2-bit flag represented by 00, 01, 10, 11 indicating the MPM index is further encoded and transmitted.

현재 블록의 인트라 예측 모드와 MPM이 일치할 확률이 높기 때문에, 현재 블록의 인트라 예측 방향에 대한 정보도 1비트로 표현될 확률이 높아져 이에 따른 정보의 압축이 이루어진다. 현재 블록의 인트라 예측 방향을 직접적으로 전송하지 않더라도 수신 측에서는 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드 번호를 참조하여 MPM을 구할 수 있기 때문에, MPM이 가리키는 인트라 예측 방향으로 복호화를 수행하는 것이 가능하다.Since there is a high probability that the intra prediction mode of the current block and the MPM coincide with each other, the information about the intra prediction direction of the current block is also more likely to be represented by 1 bit, thereby compressing the information. Even if the intra prediction direction of the current block is not directly transmitted, since the MPM can be obtained by referring to the intra prediction mode numbers of the upper block and the left block, it is possible to perform decoding in the intra prediction direction indicated by the MPM.

반대로, 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호가 MPM과 일치하지 않으면, 현재 블록에 대한 인트라 예측 방향은 MPM과 다름을 의미하는 '0'이 비트 스트림에 삽입된다. 다음으로 35가지의 4x4 인트라 예측 모드 중 MPM을 제외한 나머지 34가지(35-1) 인트라 예측 모드를 5 내지 6비트 크기의 이진수로 구분한다. 즉, 인트라 예측 모드가 32인 경우까지는 5비트로 표현이 가능하며 인트라 예측 모드가 33인 경우 이후로는 6비트로 표현이 가능하다.Conversely, if the intra prediction mode number of the current block does not match the MPM, '0' is inserted into the bit stream, which means that the intra prediction direction for the current block is different from the MPM. Next, among the 35 4x4 intra prediction modes, the remaining 34 (35-1) intra prediction modes except for MPM are divided into binary numbers of 5 to 6 bits. That is, when the intra prediction mode is 32, 5 bits may be represented, and when the intra prediction mode is 33, 6 bits may be represented.

이 중 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호에 해당하는 'XXXXX' 또는 'XXXXXX'를 비트 스트림에 삽입하고 전송한다. 따라서 현재 블록의 인트라 예측 방향에 대한 정보는 총 6 내지 7비트로 표현된다.Among these, 'XXXXX' or 'XXXXXX' corresponding to the intra prediction mode number of the current block is inserted into the bit stream and transmitted. Therefore, the information on the intra prediction direction of the current block is represented by 6 to 7 bits in total.

인트라 예측 모드 부호화 장치Intra prediction mode encoding device

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 장치의 블록도이다.10 is a block diagram of an intra prediction mode encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 장치(1000)는 현재 블록과 인접한 주변 블록의 인트라 예측 방향을 결정하는 주변 블록 방향 결정부(1010), 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 유사도 검출부(1030) 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 후보 예측 모드 결정부(1050)를 포함할 수 있다. As illustrated in FIG. 10, the intra prediction mode encoding apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention may include a neighboring block direction determiner 1010 that determines an intra prediction direction of a neighboring block adjacent to a current block, for a current block. Based on the similarity detector 1030 and the similarity, and the number of candidate prediction modes (N) for detecting the similarity of the prediction direction with respect to the current block of the neighboring block based on the position of the neighboring block and the intra prediction direction of the neighboring block. The candidate prediction mode determiner 1050 may determine a candidate prediction mode of the current block.

여기서, 상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the candidate prediction mode number N may be three or more.

상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록 및 상부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 주변 블록은 현재 블록의 좌측 블록, 좌측 상부 블록, 상부 블록, 우측 상부 블록 및 좌측 하부 블록을 포함하는 것을 특징으로 할 수도 있다. The neighboring block may include a left block and an upper block of the current block, wherein the neighboring block includes a left block, a left upper block, an upper block, a right upper block, and a lower left block of the current block. It may also be characterized.

상기 유사도 검출부(1030)는 상기 주변 블록의 위치에서 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 따라 상기 주변 블록을 확장시킬 때 상기 현재 블록과 중복되는 면적의 넓이를 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다. The similarity detector 1030 predicts the current block of the neighboring block based on the area of the area overlapping with the current block when the neighboring block is expanded along the intra prediction direction of the neighboring block at the position of the neighboring block. The similarity of the direction may be detected.

상기 후보 예측 모드는 상기 후보 예측 모드 수(N)에 상응하는 개수의 인덱스를 포함하고, 상기 후보 예측 모드 결정부(1050)는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 상기 인덱스 중 하위 인덱스로 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. The candidate prediction mode includes a number of indices corresponding to the number of candidate prediction modes (N), and the candidate prediction mode determiner 1050 lowers the prediction direction of the neighboring block in the order of the similarity in descending order. It may be characterized by assigning by index.

상기 후보 예측 모드 수(N)는 3 이상이고, 상기 후보 예측 모드 결정부(1050)는 상기 유사도가 큰 순서대로 상기 주변 블록의 예측 방향을 하위 인덱스인 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스로 할당하되, 제 3 인덱스 이후로 상기 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스와 디스턴스(distance)가 인접한 주변 블록들 중 유사도가 큰 주변 블록을 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다. The candidate prediction mode number N is 3 or more, and the candidate prediction mode determination unit 1050 allocates the prediction directions of the neighboring blocks to the first index and the second index, which are lower indices, in the order of the similarity being high. After the third index, a neighboring block having a high similarity among neighboring blocks adjacent to the first index and the second index and the distance may be allocated.

본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 장치의 구체적인 구동 방법은 전술한 인트라 예측 모드 부호화 방법에 따른다. A specific driving method of the intra prediction mode encoding apparatus according to an embodiment of the present invention is based on the above-described intra prediction mode encoding method.

인트라 예측 모드 복호화 방법Intra prediction mode decoding method

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법의 흐름도이며, 이는 도 3에서 제시한 인트라 예측 모드 부호화 방법의 흐름도와 같다. 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 방법은 현재 블록과 인접한 주변 블록의 인트라 예측 방향을 결정하는 단계(S1110), 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 단계(S1120) 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계(S1130)를 포함할 수 있다.11 is a flowchart of an intra prediction mode decoding method according to an embodiment of the present invention, which is the same as the flowchart of the intra prediction mode encoding method shown in FIG. 3. As shown in FIG. 12, in the intra prediction mode decoding method according to an embodiment of the present invention, determining an intra prediction direction of a neighboring block adjacent to a current block (S1110), the position of the neighboring block with respect to the current block, and the surroundings. Detecting similarity of the prediction direction with respect to the current block of the neighboring block based on the intra prediction direction of the block (S1120) and determining the candidate prediction mode of the current block based on the similarity and the number of candidate prediction modes (N). It may include the step (S1130).

복호화 과정에서 MPM을 유도하는 방법은 앞서 설명한 부호화 방법과 정확히 일치한다. 먼저, 현재 블록의 인트라 예측 방향과 MPM이 같은지 다른지에 따라 복호화 과정이 다르게 진행되므로, 이를 구분해 주기 위한 MPM 플래그(flag)를 비트스트림으로부터 복호화한다.The method of deriving MPM in the decoding process is exactly the same as the encoding method described above. First, since the decoding process proceeds differently according to whether the intra prediction direction of the current block and the MPM are the same or different, the MPM flag for identifying the decoding is decoded from the bitstream.

부호화 과정에서 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호와 MPM 이 일치할 경우, MPM 플래그는 현재 블록에 대한 인트라 예측 방향이 MPM과 같음을 의미하는 ‘1’로 부호화되어 비트 스트림에 삽입된다. 그리고 적어도 하나 이상의 MPM이 존재할 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 어떤 MPM과 같은지 표시하는 MPM 인덱스가 MPM 플래그 뒤에 부호화되어 삽입된다. 예를 들어 MPM이 4가지일 경우, MPM 인덱스는 2비트로 부호화된다. 반대로 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호가 MPM과 일치하지 않을 경우, MPM 플래그는 '0’으로 부호화되어 비트 스트림에 삽입된다. 그리고 현재 블록의 인트라 예측 모드를 미리 정해진 이진수의 코드워드(codeword)로 부호화된다. If the intra prediction mode number of the current block and the MPM coincide in the encoding process, the MPM flag is encoded as '1', which means that the intra prediction direction for the current block is the same as the MPM, and inserted into the bit stream. If there is at least one MPM, an MPM index indicating which MPM is equal to the intra prediction mode of the current block is encoded and inserted after the MPM flag. For example, if there are four MPMs, the MPM index is encoded with 2 bits. On the contrary, when the intra prediction mode number of the current block does not match the MPM, the MPM flag is encoded with '0' and inserted into the bit stream. The intra prediction mode of the current block is encoded with a codeword of a predetermined binary number.

복호화 과정에서는 MPM 플래그 가 ‘1’이면 현재 블록의 인트라 예측 모드와 MPM이 같음을 알 수 있다. 그리고 MPM 인덱스를 복호화한다. 예를 들면, MPM이 4가지일 경우, MPM 인덱스를 나타내는 00, 01, 10, 11의 2비트의 플래그로 부호화되었으므로, 복호화 과정에서는 이것을 십진수로 나타내어 0, 1, 2, 3의 MPM 인덱스를 가지고 부호화된 인트라 예측 모드를 복호화 할 수 있다.In the decoding process, if the MPM flag is '1', it can be seen that the intra prediction mode and the MPM of the current block are the same. The MPM index is then decoded. For example, if there are four MPMs, they are encoded with two-bit flags of 00, 01, 10, and 11 representing the MPM index. The encoded intra prediction mode may be decoded.

복호화 과정에서는 MPM 플래그가 ‘0’이면 현재 블록의 인트라 예측 모드와 MPM이 다름을 알 수 있다. 부호화 과정에서 HEVC의 35가지 4×4 인트라 예측 모드 중 MPM을 제외한 나머지 34가지 인트라 예측 모드를 5~6비트 크기의 이진수로 구분하여 이 중 현재 블록의 인트라 예측 모드 번호에 해당하는 5비트(XXXXX) 혹은 6비트 (XXXXXX)을 비트 스트림으로 전송하였으므로, 복호화 과정에서는 이러한 이진수로 부호화된 5~6비트의 정보를 10진수로 변환하여 얻은 모드 번호를 가지고 부호화된 인트라 예측 모드를 복호화 할 수 있다.In the decoding process, if the MPM flag is '0', it can be seen that the intra prediction mode and the MPM of the current block are different. Among the 35 4 × 4 intra prediction modes in HEVC, 34 intra prediction modes except for MPM are divided into 5-6 bit binary numbers, and 5 bits (XXXXX) corresponding to the intra prediction mode number of the current block are encoded. Or 6 bits (XXXXXX) are transmitted as a bit stream, the intra prediction mode can be decoded with the mode number obtained by converting the 5 to 6 bits information encoded in binary into a decimal number.

인트라 예측 모드 복호화 장치Intra prediction mode decoding device

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 장치의 블록도이다.12 is a block diagram of an intra prediction mode decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 부호화 장치(1200)는 현재 블록과 인접한 주변 블록의 인트라 예측 방향을 결정하는 주변 블록 방향 결정부(1210), 현재 블록에 대한 주변 블록의 위치 및 상기 주변 블록의 인트라 예측 방향을 기반으로 상기 주변 블록의 현재 블록에 대한 예측 방향의 유사도를 검출하는 유사도 검출부(1230) 및 상기 유사도, 그리고 후보 예측 모드 수(N)를 기반으로 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 후보 예측 모드 결정부(1250)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 12, the intra prediction mode encoding apparatus 1200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a neighboring block direction determiner 1210 that determines an intra prediction direction of a neighboring block adjacent to a current block, for a current block. Based on the similarity detector 1230 and the similarity, and the number of candidate prediction modes (N) for detecting similarity of the prediction direction with respect to the current block of the neighboring block based on the position of the neighboring block and the intra prediction direction of the neighboring block. The candidate prediction mode determiner 1250 may determine a candidate prediction mode of the current block.

상기 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 장치(1200)의 구체적인 구동은 전술한 인트라 예측 모드 복호화 방법에 따른다. Specific driving of the intra prediction mode decoding apparatus 1200 according to the embodiment of the present invention is based on the above-described intra prediction mode decoding method.

1010 : 주변 블록 방향 결정부
1030 : 유사도 검출부
1050 : 후보 예측 모드 결정부
1210 : 주변 블록 방향 결정부
1230 : 유사도 검출부
1250 : 후보 예측 모드 결정부1010: peripheral block direction determination unit
1030: similarity detection unit
1050: candidate prediction mode determiner
1210: peripheral block direction determination unit
1230: similarity detection unit
1250: candidate prediction mode determiner

Claims (3)

현재 블록에 인접한 주변 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
상기 주변 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하는 단계;
상기 현재 블록의 후보 예측 모드 및 인덱스 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 획득하는 단계; 여기서, 상기 인덱스 정보는, 상기 후보 예측 모드 중에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드와 일치하는 후보 예측 모드를 특정함, 및
상기 획득된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 대해 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 현재 블록의 후보 예측 모드는, 3개 이상의 인트라 예측 모드로 구성되고,
상기 현재 블록의 후보 예측 모드는, 상기 주변 블록의 제1 인트라 예측 모드 및 상기 제1 인트라 예측 모드와 디스턴스(distance)가 가장 가까운 제2 인트라 예측 모드를 포함하고,
상기 제1 인트라 예측 모드와 상기 제2 인트라 예측 모드는, 방향성 모드이며,
상기 주변 블록은, 상기 현재 블록의 좌측 블록 또는 상부 블록 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 좌측 블록이 복수개인 경우, 상기 좌측 블록 중 최 하단에 위치한 블록이 상기 현재 블록의 후보 예측 모드를 결정하기 위해 이용되는, 영상 복호화 방법.Determining an intra prediction mode of a neighboring block adjacent to the current block;
Determining a candidate prediction mode of the current block based on the intra prediction mode of the neighboring block;
Acquiring an intra prediction mode of the current block based on candidate prediction mode and index information of the current block; Wherein the index information specifies a candidate prediction mode that matches the intra prediction mode of the current block among the candidate prediction modes, and
Performing intra prediction on the current block based on the obtained intra prediction mode,
The candidate prediction mode of the current block is composed of three or more intra prediction modes,
The candidate prediction mode of the current block includes a first intra prediction mode of the neighboring block and a second intra prediction mode closest in distance to the first intra prediction mode,
The first intra prediction mode and the second intra prediction mode are directional modes,
The neighboring block includes at least one of a left block or an upper block of the current block,
If there are a plurality of left blocks, the bottommost block among the left blocks is used to determine a candidate prediction mode of the current block. 제1항에 있어서,
상기 주변 블록은, 상기 현재 블록의 좌측 상부 블록, 우측 상부 블록 또는 좌측 하부 블록 중 적어도 하나를 더 포함하는 영상 복호화 방법.The method of claim 1,
The neighboring block further includes at least one of a left upper block, a right upper block, or a left lower block of the current block. 제1항에 있어서,
상기 현재 블록은, 가변적인 크기의 계층적 구조(hirachy structure)를 가진 코딩 블록을 이용하여 결정되는, 영상 복호화 방법.The method of claim 1,
The current block is determined using a coding block having a hierarchical structure of variable size.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227670A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Victor Co Of Japan Ltd Image coding device
JP2009212790A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Mitsubishi Electric Corp Prediction mode selecting apparatus and image coder
US20110142132A1 (en) * 2008-08-04 2011-06-16 Dolby Laboratories Licensing Corporation Overlapped Block Disparity Estimation and Compensation Architecture

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100924640B1 (en) 2007-11-21 2009-11-02 한양대학교 산학협력단 Intra mode decision algorithm of macroblock in video coding
KR101228020B1 (en) * 2007-12-05 2013-01-30 삼성전자주식회사 Video coding method and apparatus using side matching, and video decoding method and appartus thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227670A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Victor Co Of Japan Ltd Image coding device
JP2009212790A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Mitsubishi Electric Corp Prediction mode selecting apparatus and image coder
US20110142132A1 (en) * 2008-08-04 2011-06-16 Dolby Laboratories Licensing Corporation Overlapped Block Disparity Estimation and Compensation Architecture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chien et al. "Parsing friendly intra mode coding", Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), JCTVC-F459 (2011.07.22.).*

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