KR102092829B1

KR102092829B1 - 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화 파라미터 부호화 및 복호화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102092829B1
Application number: KR1020190055606A
Authority: KR
Inventors: 심동규; 남정학; 조현호
Original assignee: 인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2020-03-25
Also published as: KR20190054047A

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 역양자화 차분 값이 기록되는 블록의 단위를 결정하는 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부, 상기 블록에 할당된 역양자화 파라미터를 복호화하기 위해 상기 블록 주변에 위치하는 주변 블록의 위치 정보를 이용하여 역양자화 파라미터 예측에 사용될 블록을 결정하는 역양자화 파라미터 예측 블록 결정부, 역양자화 차분 값과 상기 역양자화 파라미터 예측에 사용될 블록을 기반으로 유도된 역양자화 파라미터 예측값을 이용하여 역양자화 파라미터 값을 구하는 역양자화 파라미터 값 도출부 및 상기 역양자화 파라미터 값을 이용하여 역양자화를 수행하는 역양자화부를 포함한다.

Description

쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화 파라미터 부호화 및 복호화 방법 및 장치{Apparatus and Method of Adaptive Quantization Parameter Encoding and Decoder based on Quad Tree Structure}

본 발명은 영상 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCU 내의 CU들에 대하여 쿼트트리 구조를 기반으로 양자화/역양자화 차분 값을 갖는 블록을 표시하고, 부호화/복호화 하려는 블록의 주변에 위치하는 블록들의 문맥 정보를 이용하여 양자화/역양자화 파라미터 값을 적응적으로 예측/복호하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

HEVC는 입력 영상을 CU(Coding Unit) 단위로 부호화/복호화 한다. 프레임 내에서 최대 크기의 CU를 LCU(Largest Coding Unit)라고 하며, 이러한 LCU는 쿼드트리 분할 정보를 바탕으로 다수의 CU로 분할된 후 부호화/복호화가 수행될 수 있다. HEVC의 양자화 파라미터 값은 LCU 단위에서 하나의 값이 할당되며, 래스터 스캔 순서를 기준으로 이전에 위치하는 LCU에서 현재 부호화하려는 LCU의 양자화 파라미터 값을 예측한다.

H.264/AVC는 매크로블록 단위로 부호화/복호화가 수행되며, 매크로블록 단위로 양자화/역양자화 값을 갖는다. 매크로블록 단위로 할당되는 양자화 파라미터 값은 프레임 내에서 왼쪽에 위치하는 매크로블록의 양자화 파라미터 값으로부터 예측된다. 양자화 파라미터의 값의 예측 과정 후에 발생하는 차분 값에 대하여 부호화하려는 매크로블록에서 해당 값을 적어줌으로써 부호화를 수행한다. 복호화기는 엔트로피 복호화 단계에서 복호된 양자화 파라미터 차분 값과 왼쪽에 위치하는 매크로블록의 양자화 파라미터 값을 더해줌으로써 양자화 파라미터 값을 복호한다.

그러나 입력 영상의 크기에 비하여 상대적으로 큰 LCU가 할당되는 경우에는 LCU 단위로 기록되는 양자화 파라미터 값를 이용하여 효과적으로 비트레이트 컨트롤을 할 수 없다. 또한, CU 단위로 양자화 파라미터 값을 할당하는 경우에는 주변 CU와의 양자화 파라미터 값의 차이로 인한 주관적 화질이 저하 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 입력 영상에 따라 CU에서부터 LCU 단위까지 다양한 블록 크기에 양자화 파라미터 값을 할당 할 수 있고, 부호화하려는 블록의 주변에 위치하는 블록들의 문맥 정보를 이용하여 양자화 파라미터의 예측 방향을 최적화하는 것이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 CU의 분할 정보를 바탕으로 다양 쿼드트리 구조 기반의 양자화/역양자화 파라미터 값을 부호화/복호화 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 그리고 이러한 양자화/역양자화 파라미터 부호화/복호화 방법 및 장치는 주변 블록의 문맥 정보를 이용하여 양자화/역양자화 파라미터 값을 효과적인 방향에서 예측할 수 있는 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 영상 내의 LCU 가 쿼드트리 형태로 다수의 CU로 분할되거나 또는 단일의 CU로 부호화 되는 경우에 있어서, 양자화 파라미터 차분 값이 기록되는 블록의 단위를 결정하는 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부, 블록 단위로 할당된 양자화 값을 이용하여 양자화를 수행하는 양자화부, 부호화하려는 블록에서 사용한 양자화 값을 예측하기 위하여 주변의 블록의 문맥 정보를 이용하여 적응적으로 예측 블록을 결정하는 양자화 예측 블록 결정부, 문맥 정보를 기반으로 구한 예측 블록의 양자화 파라미터를 이용하여 부호화하는 블록의 양자화 차분 값을 생성하는 양자화 파라미터 차분 값 생성부, 양자화 차분 값 기록 블록 단위에 대한 분할 정보와 해당 블록에서의 양자화 파라미터 차분 값들을 기록하는 양자화 파라미터 기록부를 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 복호화 장치는 LCU 단위에서 역양자화 파라미터 차분 값을 가지고 있는 블록에 대한 정보를 복호화하는 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그 도출부, 복호된 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그를 이용하여 LCU 내에서 역양자화 차분 값이 기록된 블록 단위를 결정하는 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부, 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그에 따라 역양자화 파라미터 차분 값을 복호화하는 역양자화 파라미터 차분 값 도출부, 복호화하려는 블록의 역양자화 파라미터 값을 복호화기 위하여 예측에 사용된 블록을 주변 블록의 문맥 정보를 이용하여 결정하는 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부, 역양자화 과정에 사용되는 역양자화 파라미터 값을 복호화하는 역양자화 파라미터 값 도출부, 복호화된 역양자화 파라미터 값을 이용하여 역양자화를 수행하는 역양자화부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화/역양자화 파라미터 부호화 및 복호화 방법 및 장치는 쿼드트리 구조로 블록이 분할된 경우에 다양한 레벨로 양자화 파라미터 차분 값을 할당하는 것을 가능하게 한다. 이런 다양한 레벨의 양자화 파라미터 차분 값 할당은 LCU 단위에서 단일의 양자화 파라미터 값을 할당하는 것에 비하여 보다 세밀한 비트량 조정이 가능해진다. 그리고 블록 단위의 양자화/역양자화 파라미터 값을 예측/복호화 할 때, 쿼드트리 구조를 기반으로 하는 지그재그 스캔 방식뿐만 아니라 주변 블록의 문맥 정보를 이용하여 적응적으로 예측 방향을 결정함으로써 주변 블록과의 양자화 값의 큰 차이로 인하여 발생할 수 있는 주관적 화질 저하 문제도 해결할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시 예로 영상 부호화 장치에서 쿼드트리 구조를 갖는 블록에 대하여 적응적으로 양자화 파라미터 값을 할당하고 이를 부호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1b는 본 발명의 제1 실시 예로 영상 복호화 장치에서 쿼드트리 구조 기반의 적응적 역양자화 파라미터 복호화 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예로 영상 복호화 장치의 구성에 대한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 시퀀스 파라미터 셋에 기록되는 쿼드트리 구조 기반의 양자화 차분 값 제어를 위한 문맥에 대한 것이다.
도 4은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 슬라이스 데이터에서 초기 값으로 설정되는 변수들에 대한 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 CU 단위로 기록되는 양자화/역양자화 파라미터 차분 값과 해당 차분 값이 존재하는 조건의 문맥에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부와 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부의 동작에 관한 것이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부에 관한 것이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부에 관한 것이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부에 관한 것이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 것이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화/역양자화 파라미터 부호화 및 복호화 장치에 대하여 설명한다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시 예로 영상 부호화 장치에서 쿼드트리 구조를 갖는 블록에 대하여 적응적으로 양자화 파라미터 값을 할당하고 이를 부호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1a를 참조하면 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화 파라미터 부호화 방법 및 장치는 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(100), 양자화부(101), 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102), 양자화 파라미터 차분 값 생성부(103), 양자화 파라미터 기록부(104)를 포함한다.

양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(100)는 영상 내의 LCU 단위에서 해당 LCU의 CU 분할 정보에 기반하여 각 CU 단위 또는 여러 개의 CU의 묶음들에 대하여 양자화 차분 값을 기록할 수 있도록 블록 단위를 결정한다. 양자화 차분 값을 기록하는 블록의 정보는 퀴드트리 구조로 구성될 수 있다.

양자화부(101)는 입력 블록에 대하여 블록에 할당된 양자화 파라미터를 값을 이용하여 양자화를 수행한다.

양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)는 각 CU 또는 임의의 CU에 할당된 양자화 값을 효과적으로 부호화하기 위하여 해당 CU의 주변에 위치하는 CU의 문맥 정보를 이용하여 양자화 값의 예측에 사용할 예측 블록을 결정한다. 문맥 정보로는 블록의 크기, 블록의 위치, 블록의 예측 모드 등이 사용될 수 있다.

양자화 파라미터 차분 값 생성부(103)는 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)에서 결정한 양자화 값 예측 블록의 양자화 파라미터 값에서 현재 블록의 양자화 값을 빼줌으로써 양자화 파라미터 차분 값을 생성한다.

양자화 파라미터 기록부(104)는 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화 파라미터 부호화를 위하여 시퀀스 파라미터 셋, 슬라이스 단위로 적용/비적용에 관한 플래그 정보와 LCU에서 양자화 차분 값을 포함하는 블록의 분할 정보를 나타내는데 사용하는 플래그 정보, 및 양자화 파라미터 차분 값을 엔트로피 부호화하는 역할을 한다.

도 1b는 본 발명의 제1 실시 예로 영상 복호화 장치에서 쿼드트리 구조 기반의 적응적 역양자화 파라미터 복호화 방법 및 장치에 대하여 설명한다.

도 1b를 참조하면 쿼드트리 구조 기반의 적응적 역양자화 파라미터 복호화 방법 및 장치는 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그 도출부(120), 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121), 역양자화 파라미터 차분 값 도출부(122), 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123), 역양자화 파라미터 값 도출부(124), 역양자화부(125)를 포함한다.

역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그 도출부(120)는 시퀀스 파라미터 셋, 슬라이스 데이터에서 LCU 단위로 역양자화 파라미터 차분 값을 가지고 있는 블록에 대한 블록 분할 플래그를 복호화한다.

역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121)는 복호화된 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그와 CU 분할 플래그를 이용하여 역양자화 파라미터 차분 값이 기록되는 블록들을 결정한다. 양자화 차분 값을 기록하는 블록의 정보는 퀴드트리 구조로 구성될 수 있다.

역양자화 파라미터 차분 값 도출부(122)는 상기 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121)가 결정한 각 블록에 대한 역양자화 파라미터 차분 값을 도출한다.

역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)는 역양자화를 수행할 때 주변 블록의 문맥 정보를 이용하여 적응적으로 참조할 블록을 결정한다. 문맥 정보로는 블록의 크기, 블록의 위치, 블록의 예측 모드 등이 사용될 수 있다.

역양자화 파라미터 값 도출부는(124)는 상기 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)를 통해서 계산된 예측 블록의 역양자화 파라미터 값과 상기 역양자화 파라미터 차분 값 도출부(122)에서 계산된 역양자화 파라미터 차분 값을 더해줌으로써 역양자부(125)에 사용할 역양자화 파라미터 값을 도출한다.

역양자화부(125)는 입력 블록에 대하여 상기 역양자화 파라미터 값 도출부(124)에서 계산된 파라미터 등을 이용하여 역양자화를 수행한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예로 영상 복호화 장치의 구성에 대한 것이다.

도 2를 참조하면 영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(200), 쿼드트리 기반 역양자화 파라미터 도출부(210), 재정렬부(220), 역양자화부(230), 역이산여현변환 부호화부(240), 인트라/인터 예측부(250), 필터링부(260)를 포함한다.

엔트로피 복호화부(200)는 쿼드트리 구조 기반의 적응적 역양자화를 위하여 쓰여지는 블록 분할 플래그를 도출하는 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할 플래그 도출부(120), 상기 도출된 블록 분할 플래그로부터 양자화 파리미터를 기록한 블록을 판단하는 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121), 해당 블록에 기록되는 역양자화 파라미터 차분 값을 복호화하는, 역양자화 파라미터 차분 값 도출부(122)를 포함한다.

쿼드트리 기반 역양자화 파라미터 도출부(210)는 역양자화 파라미터를 복호화할 때 참조하는 예측 블록을 결정하는 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)와 예측 블록의 역양자화 파라미터와 도출된 역양자화 파라미터 차분 값을 더하여 역양자화 파라미터를 계산하는 역양자화 파라미터 값 도출부(124)를 포함하며, 해당 블록은 쿼드트리 구조의 블록에 대해서 역양자화 파라미터를 복원하는 역할을 수행한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 시퀀스 파라미터 셋에 기록되는 쿼드트리 구조 기반의 양자화 차분 값 제어를 위한 문맥에 대한 것이다.

시퀀스 파라미터 셋에 cu_qp_delta_enabled_flag(300)값이 1인 경우에는 시퀀스 내의 모든 슬라이스에서 최소 크기의 CU 부터 최대 크기의 CU로 까지 다양한 쿼드트리 블록에 대하여 양자화/역양자화 파라미터 차분 값을 제어 할 수 있다는 것을 의미한다.

도 4a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 슬라이스 데이터에서 초기 값으로 설정되는 변수들에 대한 것이다.

슬라이스가 쿼드트리 구조로 분할되어 부호화/복호화 되는 경우에 최대 크기의 쿼드트리인 LCU 단위로 먼저 분할되고, 해당 LCU들에 대해서 순차 주사 방식의 순서대로 부호화/복호화가 수행된다. 각 LCU를 부호화/복호화하는 경우에 있어서, 해당 LCU는 다시 쿼드트리 구조 기반의 다수의 CU 영역으로 분할될 수 있으며, 이러한 분할은 최소 CU의 크기 전까지 분할 과정이 수행될 수 있다.

도 4a에서 isCuQpDeltaCoded(400)는 임의의 CU가 다시 N개의 CU로 쪼개질 때 각 CU에서 기록될 수 있는 양자화/역양자화 파라미터 차분 값을 제어 하기 위한 변수이다. 이 값은 슬라이스에서 각 LCU에 대한 부호화/복호화를 수행하기 전에 항상 0으로 초기화 된다.

도 4a에서 coding_tree(401) 함수는 슬라이스 내에서 하나의 LCU에 대한 부호화/복호화를 수행하는 함수이다. 이 함수의 네 번째 인자 값의 의미는 해당 CU 내에서 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 존재하는지에 대한 플래그이며, LCU 단위에서는 최소 한 개의 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록되므로 슬라이스 내에서 각 LCU를 부호화/복호화를 수행하기 전에 이 값은 항상 1로 호출된다.

도 4b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코딩 트리 블록에 기록되는 역양자화 파라미터 차분 값 블록 분할에 대한 문맥에 관한 것이다.

코딩 트리 블록은 CU에 대한 문맥을 표현하는데, 2N×2N 크기의 CU는 split_coding_unit_flag(420)에 따라 N×N 크기를 갖는 네 개의 CU로 분할된 후 부호화/복화화될 수 있다. 또는, 더 이상 더 작은 크기로 CU로 분할되지 않고 현재 크기인 2N×2N의 CU로 부호화/복호화 될 수도 있다.

현재 CU는 상위 수준의 CU에서 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 존재하는지에 대한 플래그인 cu_qp_delta_exist_flag(421)를 입력으로 받는다. 그리고 2N×2N 크기의 현재 CU가 split_coding_unit_flag(420) 값에 따라 다시 N×N 크기의 CU로 분할 되는 경우, split_qp_delta_flag(422)를 추가적으로 부호화/복호화 한다. 이러한 추가적인 분할 정보는 시퀀스 파라미터 셋에 기록되는 cu_qp_delta_enable_flag (300)값과 상위 CU로 부터 입력되는 cu_qp_delta_exist_flag(421)이 1인 경우에만 부호화/복호화된다. split_qp_delta_flag(422)값은 2N×2N 크기의 현재 CU가 N×N으로 분할되는 경우에만 부호화/복호화되며 해당 값은 N×N 크기의 하위 CU 들을 부호화/복호화할 때 cu_qp_delta_exist_flag(421) 값으로 입력된다.

split_qp_detla_flag(422)값이 0인 경우에는 2N×2N 크기의 현재 CU가 N×N 크기의 CU로 분할되지만, 양자화/역양자화 파라미터 차분 값을 기록하는 블록의 크기는 2N×2N에서 N×N 크기의 블록으로 더 이상 분할되지 않음을 의미한다. split_qp_detla_flag(422)값이 0인 경우에는 추가적으로 IsCuQpDeltaCoded(400) 값을 0으로 초기화 해줌으로써 N×N 크기의 CU로 분할된 경우에 첫 번째 N×N CU에만 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록되도록 하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 CU 단위로 기록되는 양자화/역양자화 파라미터 차분 값과 해당 차분 값이 존재하는 조건의 문맥에 관한 것이다.

CU가 스킵모드가 아닌 경우에는 해당 CU에 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록될 수 있다. cu_qp_delta_exist_flag(500;421)값이 1인 경우는 현재 CU에 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 존재함을 의미하며 이러한 경우에 있어 시퀀스 파라미터 셋에 기록되는 cu_qp_delta_enabled_flag(300)값에 따라 cu_qp_delta(501)값이 CU 단위로 기록될 수 있다. 예를 들어, cu_qp_delta_exist_flag(500;421)값이 1인 경우에 cu_qp_delta_enabed_flag(300)값이 0인 경우에는 cu_qp_delta(501)는 기록되지 않는다.

또 다른 경우의 예로, 쿼드트리 구조에서 2N×2N CU가 4개의 N×N CU로 분할될 때 양자화/역양자화 파라미터 차분 값은 단 하나의 값만 기록될 수도 있다. 이러한 경우에는 4개의 CU 중 첫 번째 CU에 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록되며, 나머지 3개의 CU에는 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록되지 않는다. 이때 2N×2N CU에서 부호화/복호화하는 split_qp_delta_flag(422)값은 0이므로, N×N CU에 입력되는 cu_qp_delta_exist_flag(500)값은 0이 된다. 따라서 분할된 4개의 N×N CU에는 기본적으로 cu_qp_delta(501)가 존재하지 않게 되지만, IsCuQpDeltaCoded 변수를 이용함으로써 첫 번째 N×N CU에는 cu_qp_delta(501)값이 기록될 수 있도록 한다. 나머지 세 개의 CU에 대해서는 첫 번째 CU가 cu_qp_delta(501)를 복호화한 후 IsCuQpDeltaCoded 값을 1로 변경하기 때문에 cu_qp_delta(501)값이 기록되지 않는다.

이러한 경우에도 시퀀스 파라미터 셋에 기록되는 cu_qp_delta_enabled_flag(300)값의 조건을 동시에 체크하며 해당 값이 1인 경우에만, cu_qp_delta(501)값이 기록될 수 있다.

도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(100)와 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121)의 동작에 관한 것이다.

부호화/복호화하려는 2N×2N LCU는 4개의 N×N CU로 분할될 수 있고, 각 CU는 또 다시 분할되어 처리된다. 이렇게 2N×2N 크기의 LCU가 다수의 CU로 분할되어 부호화/복호화 되더라도 도6a와 같이 split_qp_delta_flag(422)값이 0인 경우에는 LCU의 첫 번째 CU에 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록된다. LCU의 나머지 CU에는 첫 번째 CU에서 복원한 양자화/역양자화 파라미터 값을 그대로 사용한다.

도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(100)와 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121)의 동작에 관한 것이다.

부호화/복호화하려는 2N×2N LCU가 첫 번째 단계에서 네 개의 CU로 분할되고, 해당 CU 중 2번째 CU는 또 다시 분할되는 경우이다. 이러한 경우 첫 번째 단계에서 CU가 분할에 대한 플래그가 부호화/복화화 될 때 추가적으로 양자화/역양자화 파라미터 값에 대한 분할 플래그인 split_qp_delta_flag(422; 630)가 부호화/복호화 된다. 해당 값이 1인 경우에는 분할 된 네 개의 CU들이 모두 양자화/역양자화 파라미터 차분 값을 갖는다는 것을 의미하기 때문에 해당 단계에서 추가적으로 양자화/역양자화 파라미터 값에 대한 분할 플래그 split_qp_delta_flag(422; 631)가 부호화/복호화 된다.

이러한 경우에도 두 번째 N×N CU는 세 번째 단계까지 CU가 분할되지만 양자화/역양자화를 위한 블록 분할 플래그인 split_qp_delta_flag(422; 631)가 0이므로 여러 CU에 단 하나의 양자화/역양자화 파라미터 값이 할당된다.

도 6c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(100)와 역양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(121)의 동작에 관한 것이다.

도 6c는 부호화/복호화하려는 2N×2N LCU가 첫 번째 단계에서 네 개의 CU로 분할되고, 해당 CU 중 2번째 CU는 또 다시 분할되는 경우이다. 두 번째 CU가 4개의 CU로 다시 분할되고, 분할된 CU가 다시 4개의 CU로 분할 되는 경우에도 split_qp_delta_flag(422; 661)값을 통하여 양자화/역양자화 파라미터 차분 값이 기록되는 블록의 크기를 결정할 수 있다. 도 6c는 CU가 최대 3개의 깊이 정보까지 분할되었지만 상대적으로 양자화/역양자화 파라미터 차분 값은 최대 2개의 깊이 정보를 갖는 것을 보인다.

도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 것이다.

부호화기는 양자화 차분 값 기록 블록 단위 결정부(100)를 통해 결정된 CU 블록들에 양자화 파라미터 값을 할당하며, 나머지 CU 블록에는 이전에 사용된 양자화 파라미터 값을 그대로 사용한다. 이때 양자화 파라미터 값은 이전 CU 블록들의 양자화 파라미터 값에서 예측된 후 양자화 파라미터 차분 값만이 실제로 부호화된다.

복호화기에서는 역양자화 파라미터 차분 값 도출부(122)에서 역양자화 파라미터 차분 값이 복호화된 후 해당 차분 값을 예측에 사용된 블록의 역양자화 파라미터 값과 더하여 역양자화 파라미터 값을 계산한다.

양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)는 각각 부호화기와 복호화기에서 현재 블록의 양자화 파라미터 값을 예측할 때 참조할 주변 블록을 결정하는 역할을 수행한다.

도 7a에서 부호화/복호화하는 CU(720)에 양자화/역양자화 파라미터 값이 할당된 경우에 해당 값을 예측하기 위해서 현재 CU(720)의 왼쪽 경계에 인접하여 위치하는 CU들(710,711,712;La,Lb,Lc)와 위쪽 경계에 인접하여 위치하는 CU들(700,701,702;Ta,Tb,Tc)중 각 경계에서 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU들(712,702;Lc,Tc)의 양자화 파라미터 값의 평균 값, 최솟값, 최대값 등을 사용한다.

도 7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 또 다른 예이다.

LCU 내에서 다수의 CU로 분할되어 부호화/복호화 되는 경우에도 부호화/복호화하려는 현재 CU(750)의 주변에 인접하여 위치하는 CU들 중 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU를 왼쪽 경계와 위쪽 경계에서 선택한 후 두 CU가 사용하는 양자화 파라미터 값의 평균값, 최솟값, 최댓값 등을 현재 CU의 양자화 파라미터 값을 예측하는데 사용한다.

도 8a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 것이다.

부호화/복호화 하려는 현재 CU(840)의 양자화 파라미터 값을 예측할 때 해당 CU의 주변에 인접하여 위치하는 CU들 중 가장 큰 블록의 CU를 참조한다. 이러한 경우에 있어 최대 크기의 CU가 다수가 존재할 때 왼쪽 경계에서는 가장 위쪽에 인접하여 위치하는 CU(820;La)를 선택하고, 위쪽 경계에서는 가장 왼쪽에 인접하여 위치하는 CU(800;Ta)를 우선적으로 참조하여 해당 CU의 양자화 파라미터 값들의 평균값, 최댓값, 최솟값 등을 사용한다.

도 8b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 또 다른 예이다.

LCU가 다수의 CU로 분할되어 부호화/복호화 되는 경우에도 부호화/복호화하려는 현재 CU(890)의 주변에 인접하여 위치하는 CU들 중 블록의 크기가 가장 큰 CU들을 참조한다. 이때 왼쪽 경계에서 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU가 여러 개가 존재하는 경우 가장 위쪽에 인접하여 위치하는 CU(870;La)를 참조 블록으로 사용한다. 위쪽 경계에서도 가장 큰 블록 크기를 갖는 CU가 여러 개가 존재하는 경우 가장 왼쪽에 인접하여 위치하는 CU(850;Ta)를 참조 블록으로 사용한다. 이렇게 왼쪽과 위쪽 방향에서 참조할 블록을 결정한 후 두 블록의 양자화 값의 최댓값, 최솟값, 평균값 등을 구한 후 해당 값을 이용하여 부호화/복호화 하려는 CU(890)의 양자화 파라미터 값을 예측한다.

도 9a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 것이다.

부호화/복호화 하려는 현재 CU(920)의 양자화 파라미터 값을 예측할 때 해당 CU의 주변에 인접하여 위치하는 참조 가능한 모든 CU(900,901,902,910,911,912;Ta,Tb,Tc,La,Lb,Lc)를 참조 블록으로 선택한다. 이러한 참조 가능한 모든 CU의 양자화 파라미터 값들의 최댓값, 최솟값, 평균값 등을 이용하여 부호화기에서는 부호화하려는 CU(920)의 양자화 파라미터 값을 예측한 후, 양자화 파라미터 차이값을 부호화한다.

복호화기에서는 복호된 양자화 파라미터 차이값을 참조 가능한 모든 CU의 역양자화 파라미터 값들의 최댓값, 최솟값, 평균값과 더함으로써 복호화하려는 CU(920)의 역양자화 파라미터 값을 복호한다.

도 9b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 또 다른 예이다.

부호화/복호화하는 CU(950)가 LCU 내에 위치하는 경우에도 해당 CU의 주변에 인접하여 위치하는 참조 가능한 모든 CU들(930,931,932,940,941,942; La,Lb,Lc,Ta,Tb,Tc) 들을 사용하여 양자화 파라미터 값을 예측한다.

부호화기에서는 부호화하려는 CU(950)의 양자화 파라미터 값을 주변의 참조 가능한 모든 CU들의 양자화 파라미터 값들의 평균값, 최댓값, 최솟값 등에서 예측하고, 그 차이값만을 부호화 한다.

복호화기에서는 복호화하려는 CU(950)의 역양자화 파라미터 값을 복원할 때 주변의 참조 가능한 모든 CU들의 역양자화 파라미터 값들의 평균값, 최댓값, 최솟값과 더함으로써 역양자화 파라미터 값을 복호한다.

도 10a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 것이다.

LCU 경계에 위치하는 CU(1020)를 부호화/복호화 할 때 해당 CU의 왼쪽 경계에 인접하며 참조 가능한 CU들(1010,1011,1012;La,Lb,Lc) 중 가장 큰 블록 사이즈를 갖는 CU(1012;Tc)를 참조한다. 이때 왼쪽 경계에서 참조 가능한 CU들 중 가장 큰 블록 사이즈를 갖는 CU가 하나 이상 존재하는 경우에는 해당 블록 중에서 가장 위쪽에 인접하여 위치하는 CU를 참조 블록으로 선택한다.

부호화기에서는 부호화하려는 CU(1020)의 양자화 파라미터 값을 왼쪽 경계에서 참조 블록으로 선택된 CU(1012;Tc)의 양자화 파라미터 값으로 예측한 후 그 차이값을 부호화한다.

복호화기에서는 복호화하려는 CU(1020)의 역양자화 파라미터 차분 값을 복호한 후 왼쪽 경계에서 참조 블록으로 선택된 CU(1012;Tc)의 역양자화 파라미터 값을 더함으로써 역양자화 파라미터 값을 복호한다.

도 10b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 또 다른 예이다.

LCU가 다수의 CU로 분할되어 부호화/복호화되는 경우 부호화/복호화 하려는 CU(1050)의 왼쪽 경계에 인접하여 위치하는 CU들(1030,1031,1032;La,Lb,Lc) 중 가장 큰 블록 사이즈를 갖는 CU(1030;La)를 참조한다. 이때 왼쪽 경계에서 가장 큰 블록 사이즈를 갖는 CU가 하나 이상 존재하는 경우에는 해당 블록 중에서 가장 위쪽에 인접하여 위치하는 CU(1030,La)를 참조 블록으로 선택한다.

부호화기에서는 부호화하려는 CU(1050)의 양자화 파라미터 값을 왼쪽 경계에서 참조 블록으로 선택된 CU(1030;La)의 양자화 파라미터 값으로 예측한 후 그 차이값을 부호화한다.

복호화기에서는 복호화하려는 CU(1050)의 역양자화 파라미터 차분 값을 복호한 후 왼쪽 경계에서 참조 블록으로 선택된 CU(1030;La)의 역양자화 파라미터 값을 더함으로써 역양자화 파라미터 값을 복호한다.

도 11a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 것이다.

LCU 경계에 위치하는 CU(1120)를 부호화/복호화 할 때 해당 CU의 왼쪽 경계에 인접하는 참조 가능한 CU들(1110,1111,1112;La,Lb,Lc)을 모두 참조 블록으로 사용한다.

부호화기에서는 부호화하려는 CU(1120)의 양자화 파라미터 값을 왼쪽 경계에 인접하는 참조 가능한 CU들(1110,1111,1112;La,Lb,Lc)의 양자화 파라미터 값들의 평균값, 최댓값, 최솟값 등을 이용하여 예측한 후, 그 차이값만을 부호화한다.

복호화기에서는 복호화하려는 CU(1120)의 역양자화 파라미터 차분 값을 복호한 후 왼쪽 경계에 인접하는 참조 가능한 CU들(1110,1111,1112;La,Lb,Lc)의 역양자화 파라미터 값들의 평균값, 최댓값, 최솟값 등을 더함으로써 복호화하려는 CU(1120)의 역양자화 파라미터 값을 복호한다.

도 11b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(102)와 역양자화 파라미터 값 예측 블록 결정부(123)에 관한 또 다른 예이다.

LCU가 다수의 CU로 분할되어 부호화/복호화되는 경우 부호화/복호화 하려는 CU(1150)의 왼쪽 경계에 인접하여 위치하는 참조 가능한 모든 CU들을 참조 블록으로 사용한다.

부호화기에서는 부호화하려는 CU(1150)의 양자화 파라미터 값을 왼쪽 경계에 인접하여 위치하는 참조 가능한 모든 CU들의 양자화 파라미터 값들의 평균값, 최솟값, 최대값 등으로 예측한 후 그 차이값을 부호화한다.

복호화기에서는 복호화하려는 CU(1150)의 역양자화 파라미터 차분 값을 복호한 후 왼쪽 경계에 인접하여 위치하는 참조 가능한 모든 CU들의 양자화 파라미터 값들의 평균값, 최솟값, 최대값 등을 더함으로써 역양자화 파라미터 값을 복호한다.

Claims

부호화 블록이 역양자화 차분값을 갖고 있는지 여부를 결정하는 단계, 상기 부호화 블록이 역양자화 차분값을 갖고 있는 것으로 결정된 경우, 역양자화 차분값이 부호화되었는지 여부와 관련한 파라미터는 제1값으로 설정됨;
상기 부호화 블록이 복수의 서브 블록들로 분할되는지 여부를 나타내는 플래그 정보를 복호화하는 단계, 상기 복수의 서브 블록들은 쿼드트리 구조를 이용하여 상기 부호화 블록을 분할함으로써 획득된 4개의 서브 블록들임;
상기 부호화 블록에 대한 역양자화 차분값을 획득하는 단계, 상기 파라미터가 상기 제1값을 갖고, 상기 부호화 블록이 복수의 서브 블록들로 분할된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 제1 서브 블록에 대해서는 상기 역양자화 차분값이 복호화되고, 상기 제1 서브 블록에 대해 상기 역양자화 차분값이 복호화되면, 상기 파라미터는 상기 제1 값에서 제2 값으로 변경되고, 상기 파라미터가 상기 제2 값으로 변경된 이후, 상기 제1 서브 블록을 제외한 잔여 서브 블록에 대해서는 상기 역양자화 차분값이 복호화되지 않음;
상기 부호화 블록의 주변 블록을 이용하여 역양자화 파라미터 예측값을 획득하는 단계, 상기 주변 블록은 상기 부호화 블록 주변에 위치하는 주변 블록의 위치 정보를 이용하여 결정되고, 상기 주변 블록은, 상기 부호화 블록의 좌측에 위치한 좌측 주변 블록 및 상기 부호화 블록의 상측에 위치한 상측 주변 블록을 포함함; 및
상기 역양자화 차분값과 상기 역양자화 파라미터 예측값을 이용하여 역양자화 파라미터를 획득하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.
◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 역양자화 파라미터 예측값은,
상기 좌측 주변 블록의 역양자화 파라미터 및 상기 상측 주변 블록의 역양자화 파라미터를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제2항에 있어서,
상기 역양자화 파라미터 예측값은 상기 좌측 주변 블록의 역양자화 파라미터 및 상기 상측 주변 블록의 역양자화 파라미터의 평균값을 기초로 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 부호화 블록이 역양자화 차분값을 갖고 있는지 여부는,
최소 부호화 블록의 크기와 최대 부호화 블록의 크기를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
부호화 대상 블록에 대해 역양자화 차분값을 부호화할지 여부를 결정하는 단계, 상기 부호화 대상 블록에 대해 역양자화 차분값을 부호화하는 것으로 결정된 경우, 역양자화 차분값이 부호화되는지 여부와 관련한 파라미터는 제1값으로 설정됨;
상기 부호화 대상 블록이 복수의 서브 블록들로 분할되는지 여부를 결정하는 단계, 상기 복수의 서브 블록들은 쿼드트리 구조를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 분할함으로써 획득된 4개의 서브 블록들임;
상기 부호화 대상 블록의 주변 블록을 이용하여 역양자화 파라미터 예측값을 획득하는 단계, 상기 주변 블록은 상기 부호화 대상 블록 주변에 위치하는 주변 블록의 위치 정보를 이용하여 결정되고, 상기 주변 블록은, 상기 부호화 대상 블록의 좌측에 위치한 좌측 주변 블록 및 상기 부호화 대상 블록의 상측에 위치한 상측 주변 블록을 포함함;
역양자화 파라미터 및 상기 역양자화 파라미터 예측값을 이용하여 상기 부호화 대상 블록에 대한 역양자화 차분값을 획득하는 단계; 및
상기 부호화 대상 블록에 대한 역양자화 차분값을 부호화하는 단계, 상기 파라미터가 상기 제1값을 갖고, 상기 부호화 대상 블록이 복수의 서브 블록들로 분할된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 제1 서브 블록에 대해서는 상기 역양자화 차분값이 부호화되고, 상기 제1 서브 블록에 대해 상기 역양자화 차분값이 부호화되면, 상기 파라미터는 상기 제1 값에서 제2 값으로 변경되고, 상기 파라미터가 상기 제2 값으로 변경된 이후, 상기 제1 서브 블록을 제외한 잔여 서브 블록에 대해서는 상기 역양자화 차분값이 부호화되지 않음,
를 포함하는 영상 부호화 방법.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제5항에 있어서,
상기 역양자화 파라미터 예측값은,
상기 좌측 주변 블록의 역양자화 파라미터 및 상기 상측 주변 블록의 역양자화 파라미터를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제6항에 있어서,
상기 역양자화 파라미터 예측값은 상기 좌측 주변 블록의 역양자화 파라미터 및 상기 상측 주변 블록의 역양자화 파라미터의 평균값을 기초로 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제5항에 있어서,
상기 부호화 대상 블록에 대해 역양자화 차분값을 부호화할지 여부는,
최소 부호화 블록의 크기와 최대 부호화 블록의 크기를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상을 복원하는데 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서, 상기 비트스트림은, 부호화 블록의 분할에 관한 플래그 정보 및 역양자화 차분값에 관한 정보를 포함하고,
상기 플래그 정보는 상기 부호화 블록이 복수의 서브 블록들로 분할되는지 여부를 나타내고, 상기 복수의 서브 블록들은 쿼드트리 구조를 이용하여 상기 부호화 블록을 분할함으로써 획득된 4개의 서브 블록들임,
상기 부호화 블록이 역양자화 차분값을 갖고 있는 것으로 결정된 경우, 역양자화 차분값이 부호화되었는지 여부와 관련한 파라미터는 제1값으로 설정되고, 상기 파라미터가 상기 제1값을 갖고, 상기 부호화 블록이 복수의 서브 블록들로 분할된 경우, 상기 역양자화 차분값에 관한 정보는 상기 복수의 서브 블록들 중 제1 서브 블록에 대한 상기 역양자화 차분값을 복호화하기 위해 이용되고, 상기 제1 서브 블록에 대해 상기 역양자화 차분값이 복호화되면, 상기 파라미터는 상기 제1 값에서 제2 값으로 변경되고, 상기 파라미터가 상기 제2 값으로 변경된 이후, 상기 제1 서브 블록을 제외한 잔여 서브 블록에 대해서는 상기 역양자화 차분값은 복호화되지 않고,
상기 역양자화 차분값과 역양자화 파라미터 예측값은 역양자화 파라미터를 획득하기 위해 이용되고, 상기 역양자화 파라미터 예측값은 상기 부호화 블록의 주변 블록을 이용하여 획득되고, 상기 주변 블록은 상기 부호화 블록 주변에 위치하는 주변 블록의 위치 정보를 이용하여 결정되고, 상기 주변 블록은, 상기 부호화 블록의 좌측에 위치한 좌측 주변 블록 및 상기 부호화 블록의 상측에 위치한 상측 주변 블록을 포함하는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 역양자화 파라미터 예측값은,
상기 좌측 주변 블록의 역양자화 파라미터 및 상기 상측 주변 블록의 역양자화 파라미터를 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제10항에 있어서,
상기 역양자화 파라미터 예측값은 상기 좌측 주변 블록의 역양자화 파라미터 및 상기 상측 주변 블록의 역양자화 파라미터의 평균값을 기초로 유도되는 것을 특징으로 하는, 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 부호화 블록이 역양자화 차분값을 갖고 있는지 여부는,
최소 부호화 블록의 크기와 최대 부호화 블록의 크기를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.