KR102306631B1 - 이미지 파라미터를 코딩 및 디코딩하기 위한 방법, 이미지 파라미터를 코딩 및 디코딩하기 위한 장치 및 이에 상응하는 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)의 코딩에 관한 것으로서, 현재 이미지(ICj)의 구역(Bi)과 관련하여, - 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 코딩 방식(MCx, MCy) 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방식의 선택(C3a)을 구현하며, - 선택된 코딩 방식(MCsel)을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값의 코딩(C4a)을 구현하는 것을 특징으로 한다.

Description

이미지 파라미터를 코딩 및 디코딩하기 위한 방법, 이미지 파라미터를 코딩 및 디코딩하기 위한 장치 및 이에 상응하는 컴퓨터 프로그램
본 발명은 일반적으로 이미지 처리 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이들 디지털 이미지들이 고정되든지 또는 디지털 이미지들의 시퀀스의 일부를 형성하든지, 디지털 이미지 파라미터의 코딩 및 디코딩에 관한 것이다. 참고로, 상기 코딩은 인코딩을 의미한다.
이러한 이미지 파라미터의 코딩/디코딩은 특히 적어도 하나의 비디오 시퀀스로부터 도출되는 이미지에 적용되며, 적어도 하나의 비디오 시퀀스는,
- 하나의 동일한 카메라로부터의 시간적으로 서로 후속되는 이미지들(2D 유형 코딩/디코딩),
- 상이한 시야에 따라 배향된 상이한 카메라들로부터의 이미지들(3D 유형 코딩/디코딩),
- 대응하는 텍스처 및 깊이 구성 요소들(3D 유형 코딩/디코딩),
- 기타를 포함한다.
본 발명은 2D 또는 3D 유형 이미지 파라미터의 코딩/디코딩에 유사하게 적용된다.
본 발명은 현재의 AVC 및 HEVC 비디오 코더 및 이들의 확장(MVC, 3D-AVC, MV-HEVC, 3D-HEVC 등)으로 구현되는 비디오 코딩 및 상응하는 디코딩에 특히 적용될 수 있지만, 전적으로 그러한 것은 아니다.
현재의 비디오 코더(MPEG, H.264, HEVC, ...)는 비디오 시퀀스의 블록 단위 표시를 사용한다. 이미지들은 블록들로 세분화되고, 블록들이 반복적으로 다시 세분화될 수 있다.
코딩될 현재의 블록에 대해, 이러한 블록과 연관된 이미지 파라미터는, 예를 들어 엔트로피 코더와 같은 코더에 의해 구현되는 적합한 코딩 방법을 사용하여 비트의 형식으로 코딩되며, 그 목적은 이들 파라미터를 무손실로 코딩하는 것이다.
이러한 파라미터는 예를 들어,
- 현재 블록의 픽셀들의 잔여 예측 계수들,
- 예측 모드(이에 대한 정보가 디코더로 전송되지 않는("스킵") 예측치를 생성하는, 디폴트 예측, 인터(inter) 예측, 인트라(intra) 예측),
- 예측의 유형을 특정하는 정보(배향, 참조 이미지 등),
- 현재 블록의 세분화 유형,
- 필요하다면 모션 정보,
- 기타이다.
엔트로피 코딩 후에 획득된 비트는 디코더로 전송되도록 의도된 데이터 스트림 내에 기록된다.
스트림이 디코더에 의해 수신되면, 디코딩은 이미지별로 수행되고, 각각의 이미지에 대해 블록별로 수행된다. 각각의 블록에 대해, 블록과 연관된 이미지 파라미터를 나타내는 비트가 판독된 다음, 디코더에 의해 구현되는 디코딩 방법을 사용하여 디코딩되며, 디코더의 진리표는 코더의 진리표와 동일하다.
예를 들어, 인트라 예측 모드와 같은, 현재 블록과 연관된 상술한 유형의 이미지 파라미터에 대해, HEVC("고효율 비디오 코딩"의 약어) 표준은 다음과 관련하여 이러한 모드의 값을 예측함으로써 그러한 예측 모드를 코딩하는 것을 제안한다:
- 현재 블록의 위에 위치되고 이미 코딩된 블록 A의 인트라 예측 모드의 값,
- 현재 블록의 좌측에 위치되고 이미 코딩된 블록 B의 인트라 예측 모드의 값.
이를 위해, 블록 A 및 블록 B의 인트라 예측 모드의 값은 먼저 결정 트리를 사용하여 모두 테스트되어, HEVC 표준에서 제안된 바와 같은 인트라 모드의 35개의 가능 값(후술할 N=35인 경우의 예시) 중에서, 코딩될 블록에 대한 3개의 최대 확률(most probable) 인트라 예측 모드 값(MPM("최대 확률 모드(Most Probable Mode)"의 약어))을 결정한다.
이러한 결정 트리를 도 1에 나타낸다. 블록 A의 인트라 예측 모드 및 블록 B의 인트라 예측 모드의 값에 따라, 결정 트리는 트리의 5개의 최저 리프(F1, F2, F3, F4, F5)에 의해 각각 표시된 5개의 상이한 방식에 따라, 3개의 최대 확률 인트라 예측 모드를 결정하는 것을 가능하게 한다.
따라서,
- 리프(F1)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 3개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = 블록 A의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM1 = 블록 B의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM3 = HEVC 인트라 예측 모드 1번
- 리프(F2)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 3개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = 블록 A의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM1 = 블록 B의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM3 = HEVC 인트라 예측 모드 26번
- 리프(F3)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 3개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = 블록 A의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM1 = 블록 B의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM3 = HEVC 인트라 예측 모드 0번(평면형)
- 리프(F4)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 3개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = HEVC 인트라 예측 모드 0번(평면형),
ㆍ MPM1 = HEVC 인트라 예측 모드 1번,
ㆍ MPM3 = HEVC 인트라 예측 모드 26번
- 리프(F5)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 3개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = 블록 A의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM1 = 블록 A-1의 인트라 예측 모드,
ㆍ MPM3 = 블록 A+1의 인트라 예측 모드.
5개의 리프 각각에 대해, 선택된 예측 모드가 코딩되고, 35개의 인트라 예측 모드의 각각의 값은 다음의 동일한 방식으로 코딩된다:
- 제1 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM0)은 2비트로 코딩되고,
- 제2 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM1)은 3비트로 코딩되며,
- 제3 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM2)은 3비트로 코딩되고,
- 나머지 32개의 예측 모드(MPM3 내지 MPM34)의 각각의 값은 6비트로 코딩된다.
시그널링 방식의 일 실시예가 아래 표에 기술된다:
Figure 112019048000477-pct00001
낮은 확률 인트라 예측 모드의 값에 비해 제1 최대 확률 인트라 예측 모드의 값을 더 적은 비트로 코딩하는 인트라 예측 모드를 코딩하기 위한 이러한 방법은, 시그널링 비용을 감소시킬 수 있게 하고, 전송될 획득된 평균 비트 수가 4.01 비트로 산정될 수 있게 한다. 시그널링 비용을 추가로 감소시키기 위해, HEVC 표준에 따라, CABAC("컨텍스트 적응형 이진 산술 코딩"의 약어) 코딩을 연관된 코드 워드의 구성 비트 중 하나 이상에 적용하도록 제공된다. 따라서, 전송될 획득된 평균 비트 수는 3.95 비트로 감소된다.
이미지 파라미터를 코딩하기 위한 그러한 기술의 단점은, 이로 인해 발생하는 이진 시퀀스가 시그널링하는 데 비용이 많이 든다는 점이다. 따라서, 코딩된 데이터의 압축 이득의 감소를 최적화하는 것이 가능하지 않다. 이는 만족스럽지 않은 압축 성능 레벨을 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적 중 하나는 최첨단 기술의 부족함/단점을 보완하거나/보완하고 이에 대한 개선을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 하나의 목적은 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법에 관한 것으로서, 현재 이미지의 구역과 관련하여,
- 현재 이미지의 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 코딩 방법 중에서, 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법의 선택을 구현하며,
- 선택된 코딩 방법을 사용하여 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값의 코딩을 구현하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제공은, 현재 이미지 구역이 위치된 이미지의 특정 특성 또는 현재 이미지 구역에 대응하는 참조 이미지 구역을 포함하는 다른 이미지의 특정 특성을 고려함으로써, 그리고 현재 이미지 구역과 연관된 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 적어도 2개의 상이한 방법을 제안함으로써,
- 최첨단 기술에서 획득된 것보다 비용이 적게 드는 데이터의 시퀀스에 따라 이러한 파라미터를 코딩하는 것을 가능하게 하며,
- 현재 이미지 구역의 공간적 또는 시간적 근접성의 함수로서, 코드 워드 및/또는 코드 워드들을 이미지 파라미터의 값 및/또는 값들에 가급적 충실히 각각 적응시키는 것을 가능하게 한다.
특정 실시형태에 따라, N개의 가능 값(예를 들어, N ≥ 2)이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관되며, 선택되는 미리 결정된 코딩 방법은 K개의 코드 워드를 N개 중에서 K개의 값(예를 들어, K < N)에 각각 매칭시킨다.
이러한 제공은, 적어도 2개 중에서 선택된 코딩 방법에 대해, 단지 K개의 코드 워드(예를 들어, K < N)에 따라 N개의 가능 값을 취할 수 있는 이미지 파라미터를 코딩하는 것을 가능하게 하며, 이는 시그널링 비용의 감소를 최적화하는 장점이 있다.
다른 특정 실시형태에 따라, N개의 가능 값(예를 들어, N ≥ 2)이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관된다:
- 모두 동일한 길이를 갖는 Q개의 코드 워드는 N개의 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터 중에서 소정의 Q개의 가능 값과 각각 연관되고(예를 들어, Q < N),
- Q개의 코드 워드의 길이 미만인 각각의 길이의 N-Q개 또는 K-Q개의 코드 워드는 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 N-Q개 또는 K-Q개의 나머지 가능 값과 각각 연관된다.
이러한 제공은, 이미지 파라미터의 최소 확률 값과 연관된 코드 워드의 길이 미만인 길이의 코드 워드를 이미지 파라미터의 최대 확률 값에 할당함으로써, 이미지 파라미터의 N개의 코딩된 값과 각각 연관된 N개의 코드 워드의 시그널링 비용을 추가로 감소시키는 것을 가능하게 한다.
이러한 감소는 또한 이미지 파라미터의 최소 확률 값이 동일한 길이의 코드 워드와 연관된다는 점을 고려하면 계산하기가 더 용이한 비트 레이트의 추정을 수반한다.
따라서, 이러한 제공은 계산 자원과 관련된 코더의 복잡성을 감소시킨다.
상술한 다양한 실시형태 또는 특징은 위에서 한정된 바와 같은 코딩 방법의 단계에 독립적으로 또는 서로 조합하여 추가될 수 있다.
본 발명은 또한 처리 회로를 포함하는 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 장치에 관한 것으로서, 현재 이미지의 구역과 관련하여,
- 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 코딩 방법 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법을 선택하도록 처리되며,
- 선택된 코딩 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값을 코딩하도록 처리되는 것을 특징으로 한다.
이러한 코딩 장치는 상술한 코딩 방법을 구현하는 데 특히 적합하다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 방법에 관한 것으로서, 현재 이미지의 구역과 관련하여,
- 현재 이미지의 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 디코딩 방법 중에서, 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 방법의 선택을 구현하며,
- 선택된 디코딩 방법을 사용하여 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값의 디코딩을 구현하는 것을 특징으로 한다.
특정 실시형태에 따라, N개의 가능 값(예를 들어, N ≥ 2)이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관되며, 선택되는 미리 결정된 디코딩 방법은 K개의 코드 워드를 N개 중에서 K개의 값(예를 들어, K < N)에 각각 매칭시킨다.
다른 특정 실시형태에 따라, N개의 가능 값(예를 들어, N ≥ 2)이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관된다:
- 모두 동일한 길이를 갖는 Q개의 코드 워드는 N개의 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터 중에서 소정의 Q개의 가능 값과 각각 연관되고(예를 들어, Q < N),
- Q개의 코드 워드의 길이 미만인 각각의 길이의 N-Q개 또는 K-Q개의 코드 워드는 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 N-Q개 또는 K-Q개의 나머지 가능 값과 각각 연관된다.
상술한 다양한 실시형태 또는 특징은 위에서 한정된 바와 같은 디코딩 방법의 단계에 독립적으로 또는 서로 조합하여 추가될 수 있다.
본 발명은 또한 처리 회로를 포함하는 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 장치에 관한 것으로서, 현재 이미지의 구역과 관련하여,
- 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 디코딩 방법 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 방법을 선택하도록 처리되며,
- 선택된 디코딩 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값을 디코딩하도록 처리되는 것을 특징으로 한다.
이러한 디코딩 장치는 상술한 디코딩 방법을 구현하는 데 특히 적합하다.
본 발명은 또한 컴퓨터에서 실행될 때, 본 발명에 따른 코딩 방법 및 디코딩 방법 중 하나를 구현하기 위한 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
이러한 프로그램은 임의의 프로그래밍 언어를 사용할 수 있으며, 예를 들어 부분적으로 컴파일러형 형식 또는 임의의 다른 바람직한 형식과 같이, 소스 코드의 형식, 객체 코드의 형식, 또는 소스 코드와 객체 코드 사이의 중간 코드의 형식일 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 관한 것으로서, 이러한 프로그램은 위에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 코딩 방법 또는 디코딩 방법 중 하나를 구현하기 위해 적합한 명령을 포함한다.
본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 관한 것으로서, 이러한 프로그램은 위에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 코딩 또는 디코딩 방법을 구현하기 위해 적합한 명령을 포함한다.
저장 매체는 프로그램을 저장할 수 있는 임의의 엔티티 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 매체는 ROM, 예를 들어 CD ROM 또는 마이크로 전자 회로 ROM, USB 키와 같은 저장 수단, 또는 예를 들어 하드 디스크와 같은 자기 저장 수단도 포함할 수 있다.
또한, 저장 매체는 무선으로 또는 다른 수단에 의해 전기 또는 광 케이블을 통해 라우팅될 수 있는 전기 또는 광 신호와 같은 전송 가능한 매체일 수 있다. 본 발명에 따른 프로그램은 특히 인터넷 유형의 네트워크를 통해 다운로드될 수 있다.
대안적으로, 저장 매체는 프로그램이 통합된 집적 회로일 수 있으며, 집적 회로는 상술한 코딩 또는 디코딩 방법의 실행에 사용되거나 이를 실행하도록 적응된다.
다른 특징 및 이점은 도면들을 참조하여 설명되는 몇몇 바람직한 실시형태에 관하여 읽었을 때 명백해질 것이며, 도면들로서:
도 1은 현재 이미지 구역의 공간 근접성을 고려하여, 현재 이미지 구역의 이미지 파라미터의 최대 확률 값들의 최첨단 기술에 따른 결정의 일 실시예를 나타낸다;
도 2a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법의 주요 단계를 나타낸다;
도 2b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법의 주요 단계를 나타낸다;
도 2c는 이미지 파라미터의 몇몇 값들에 적용된 코딩 방법의 일 실시예를 나타낸다;
도 3은 도 2a, 도 2b 또는 도 2c에 따른 이미지 파라미터 코딩 방법을 구현하는 코더의 일 실시형태를 나타낸다;
도 4a는 현재 이미지 구역에 선행하는 이미지 구역의 제1 실시예를 나타낸다;
도 4b는 현재 이미지 구역에 선행하는 이미지 구역의 제2 실시예를 나타낸다;
도 5는 본 발명에 따라 구현된 현재 이미지 파라미터 값들의 테스트의 일 실시예를 나타낸다;
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 방법의 주요 단계를 나타낸다;
도 7은 도 6에 따른 이미지 파라미터 디코딩 방법을 구현하는 디코더의 일 실시형태를 나타낸다.
코딩 부분에 대한 상세한 설명
이제 본 발명의 실시형태가 설명되며, 본 발명에 따른 코딩 방법은 현재 또는 미래의 비디오 코딩 표준들 중 어느 하나에 따른 코딩에 의해 획득되는 것과 유사한 비트 스트림에 따라 이미지 파라미터를 코딩하는 데 사용된다.
이러한 실시형태에서, 본 발명에 따른 코딩 방법은 예를 들어, 초기에 상기 표준들 중 하나에 부합하는 코더의 수정을 통해 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 구현된다. 본 발명에 따른 코딩 방법은 도 2a에 나타낸 바와 같은 단계들(C1a 내지 C5a) 또는 도 2b에 나타낸 바와 같은 단계들(C1b 내지 C5b)을 포함하는 알고리즘의 형태로 나타낸다.
본 발명의 실시형태에 따라, 본 발명에 따른 코딩 방법은 도 3에 나타낸 코딩 장치(CO)에서 구현된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 그러한 코더 장치는,
- 코딩될 현재 이미지를 수신하기 위한 입력(ENT_C);
- 본 발명에 따른 코딩 방법을 구현하기 위한 처리 회로(CT_C)로서, 처리 회로(CT_C)는,
ㆍ 버퍼 메모리(MT_C)를 포함하는 메모리(MEM_C),
ㆍ 컴퓨터 프로그램(PG_C)에 의해 구동되는 프로세서(PROC_C)를 포함하는, 처리 회로(CT_C);
- 현재 이미지 파라미터의 코딩으로부터 획득된 데이터를 포함하는 코딩된 신호 또는 스트림을 전달하기 위한 출력(SOR_C)을 포함한다.
초기화시, 컴퓨터 프로그램(PG_C)의 코드 명령은 예를 들어, 처리 회로(CT_C)에 의해 실행되기 전에 RAM 메모리(MR_C)로 로딩된다.
도 2a 또는 도 2b에 나타낸 코딩 방법은, 고정된 이미지 또는 이미지들의 시퀀스(IC1, IC2, ..., ICj, ..., ICG)(1≤j≤G)의 일부를 형성하는 이미지일 수 있는 코딩될 현재 이미지(ICj)와 연관된 임의의 파라미터에 적용되며, 이러한 이미지 중 일부는 다른 이미지와 관련하여 코딩된다.
도 2a에 나타낸 단계(C1a) 동안, 현재 이미지(ICj)는 본래 알려진 방식으로 복수의 이미지 구역(B1, B2, ..., Bi, ..., BF)(1≤i≤F)으로 분할된다. 이러한 분할 단계는 도 3에 나타낸 분할 장치(MP_C)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_C)에 의해 구동된다.
예시적인 실시형태에 따라, 상기 구역들은 블록들이다.
본 발명의 의미 내에서, "블록"이란 용어는 코딩 단위를 의미한다는 것을 유의해야 한다. 후자의 용어는 특히 HEVC 표준 "ISO/IEC/23008-2 ITU-T 권고안 H.265 고효율 비디오 코딩(HEVC)"에서 사용된다.
특히, 이러한 코딩 단위는 블록 또는 매크로 블록이라고도 지칭되는 직사각형 또는 정사각형 형태의 픽셀 세트들을 함께 그룹화한다.
이러한 코딩 단위는 미래의 표준에서, 다른 기하학적 형태를 갖는 픽셀 세트를 함께 그룹화할 수 있다.
다른 예시적인 실시형태에 따라, 이미지의 구역들은 예를 들어, 균일한 텍스처, 일정한 모션, 이미지의 전경에서의 대상물 등과 같은 이미지의 국부적 특성들에 매칭된다.
상기 구역들(B1, B2, ..., Bi, ..., BF)은 예를 들어 사전식 유형인 미리 결정된 진행 순서에 따라 코딩되도록 의도된다. 이는 구역들이 좌측에서 우측으로, 그 다음 위에서 아래로 교대로 코딩됨을 의미한다.
물론 다른 유형의 진행도 가능하다. 따라서, 이미지(ICj)를 슬라이스로 지칭되는 몇 개의 서브 이미지로 세분화하고, 이러한 유형의 세분화를 각각의 서브 이미지에 독립적으로 적용하는 것이 가능하다. 위에서 설명된 바와 같은, 일련의 행이 아니라, 일련의 열을 코딩하는 것도 가능하다. 또한, 하나의 방향으로 또는 다른 방향으로 라인 또는 열을 커버하는 것이 가능하다.
또한, 각각의 이미지 구역 자체가 서브 구역들로 세분화될 수 있으며, 서브 구역들 자체가 세분화될 수 있다.
도 2a에 나타낸 단계(C2a) 동안, 코더(CO)는 예를 들어, 제1 구역(B1)과 같은 이미지(ICj)의 코딩될 제1 구역(Bi)을 현재 이미지 구역으로서 선택한다.
도 4a 또는 도 4b에 나타낸 실시예에서, 현재 이미지 구역(Bi)은 8 x 8 픽셀 크기의 블록이다.
통상적으로, 현재 이미지 구역(Bi)은 복수의 이미지 파라미터(P1, P2, ..., Pu, ..., PM)와 연관된다(예를 들어, 1≤u≤M).
이러한 파라미터는 예를 들어,
- 현재 이미지 구역의 픽셀들의 잔여 예측 계수들(후자가 주어진 예측 모드에 따라 예측되는 경우),
- 예를 들어, 이들 픽셀들의 평균값이나 에너지, 또는 필터링 후의 이들 픽셀들의 에너지와 같은, 특성 계산 연산을 통해 고려되거나 그와 같이 고려되는 현재 이미지 구역을 구성하는 픽셀들의 값들,
- 예측 모드(이에 대한 정보가 디코더로 전송되지 않는("스킵") 예측치를 생성하는 디폴트 예측, 인터 예측, 인트라 예측),
- 예측의 유형을 특정하는 정보(배향, 참조 이미지 등),
- 현재 이미지 구역의 세분화 유형,
- 필요하다면 모션 정보,
- 이산 코사인 변환(DCT) 또는 이산 사인 변환(DST)과 같은, 현재 이미지 구역의 데이터에 적용된 변환 유형,
- 양자화 단계,
- 기타이다.
고려되는 파라미터(Pu)는 복수의 값(Vu1, Vu2, ..., Vum, ..., VuN)(1≤m≤N)을 취한다. 이는 예를 들어 다음과 관련된다:
- 35개의 상이한 예측 방향과 연관된 HEVC 표준의 인트라 예측 모드,
- 52개의 가능 값과 연관된 양자화 단계,
- 블록의 크기 및 이의 분할,
- 현재 이미지 구역의 픽셀들의 잔여 예측 계수들에 적용된 변환 유형(후자가 주어진 예측 모드에 따라 예측되는 경우, 예를 들어 주어진 유형의 DCT 또는 DST 또는 이의 계수들에 의해 정의된 변환에 따라 예측되는 경우),
- 기타.
본 발명에 따라, 도 2a에 나타낸 단계(C3a) 동안, 현재 이미지 구역(Bi)과 연관된 현재 이미지 파라미터(Pu)에 대해, 파라미터(Pu)를 코딩하기 위한 방법은 적어도 2개의 미리 결정된 코딩 방법(MCx 및 MCy)으로부터 선택된다. 참고로, 상기 미리 결정된 코딩 방법은, 현재 이미지 파라미터를 코드워드로 매핑/변환시키기 위한 미리 정의된 방법을 의미할 수 있다.
단계(C3a)는 도 3에 나타낸 선택 장치(SEL_C)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_C)에 의해 구동된다.
예시적인 실시형태에 따라, 단지 2개의 코딩 방법(MCx 및 MCy)만이 코더(CO)에 이용 가능하다.
보다 일반적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 코딩 방법(MCx 및 MCy)은 코더(CO)의 버퍼 메모리(MT_C)에 저장된 W개의 코딩 방법들의 세트(MC1, MC2, ..., MCx, ..., MCy, ..., MCW)(1≤x≤y≤W)에 속한다. 현재 이미지 구역(Bi)의 이미지 파라미터(Pu)의 주어진 값(Vum)에 대하여, W개의 코딩 방법은, 코더(CO)에 이용 가능한 W개의 코딩 방법에 각각 대응하는 W개의 코드 워드(MOCum1, MOCum2, ..., MOCumx, ..., MOCumy, ..., MOCumW)로 구성된 코드를 값(Vum)과 연관시키도록 적응된다.
본 발명에 따라, 적어도 2개의 코딩 방법 중에서 코딩 방법의 선택은 현재 이미지 구역(Bi)에 선행하는 참조 이미지 구역과 연관된 적어도 하나의 이미지 파라미터의 값의 함수이다.
일 실시형태에 따라, 참조 이미지 구역은 현재 이미지 구역(Bi) 전에 코딩된 복수의 참조 구역(BR1, BR2, ..., BRs, ..., BRZ)(1≤s≤Z)으로 구성된다. 도 3을 참조하면, 이러한 참조 구역(BR1, BR2, ..., BRs, ..., BRZ)은 이들의 대응하는 이미지 파라미터 세트(EPR1, EPR2, ..., EPRs, ..., EPRZ)와 관련하여 각각 코더(CO)의 버퍼 메모리(MT_C)에 저장된다.
예를 들어, 참조 구역(BRs)과 연관된 이미지 파라미터 세트(EPRs)는 현재 이미지 구역(Bi)과 관련하여 위에서 언급된 유형의 복수의 이미지 파라미터(PR1, PR2, ..., PRk, ..., PV)(1≤k≤V)를 포함한다.
도 4a의 실시예에서, 참조 이미지 구역은 현재 이미지(ICj)의 현재 이미지 구역(Bi)에 공간적으로 선행하는 2개의 참조 구역(BR1 및 BR2)을 포함한다. 참조 구역(BR1)은 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 위에 위치된다. 참조 구역(BR2)은 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 좌측에 위치된다.
참조 구역의 파라미터는 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 파라미터(Pu)와 동일한 유형이다. 즉, 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 이미지 파라미터가 인트라 예측 모드인 경우, 이는 고려되는 참조 이미지 구역의 인트라 예측 모드이다.
다른 실시예에 따라, 참조 구역의 파라미터는 현재 이미지 구역(Bi)의 파라미터(Pu)의 유형과 상이한 유형이다. 즉, 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 이미지 파라미터가 인터 예측 모드인 경우, 이는 예를 들어, 고려되는 참조 이미지 구역의 데이터에 적용된 변환 지수이다.
또한, 코딩 방법의 선택은 참조 이미지 구역과 연관된 몇몇 파라미터의 함수로서 구현될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 이미지 파라미터가 현재 이미지 구역의 픽셀들에 적용된 예를 들어 DCT 또는 DST 유형의 변환인 경우, 이러한 변환 지수에 적용될 코딩 방법의 선택은 참조 이미지 구역의 픽셀들에 적용된 변환 지수의 함수일 수 있을 뿐만 아니라, 후자와 연관된 예측 모드의 함수일 수 있다.
현재 이미지(ICj)가 이미지들의 시퀀스의 일부를 형성하는 도 4b의 실시예에서, 참조 이미지 구역은 현재 이미지 구역(Bi)에 시간적으로 선행하는 2개의 참조 구역(BR'1 및 BR'2)을 포함한다. 이를 위해, 참조 구역(BR'1 및 BR'2)은 예를 들어, 현재 순간(t)의 바로 직전의 순간(t-1)에 코딩된 이미지(ICj - 1)와 같은, 현재 이미지(ICj) 이외의 이미지에 위치된다. 참조 구역(BR'1)은 예를 들어, 이미지(ICj - 1)에서 현재 이미지 구역(Bi)에 대응하는 참조 이미지 구역(BRi)의 위에 위치된다. 참조 구역(BR'2)은 예를 들어, 참조 이미지 구역(BRi)의 좌측에 위치된다.
도 2a를 다시 참조하면, 단계(C4a) 동안, 이미지 파라미터(Pu)의 값(Vum)은 선택된 코딩 방법을 사용하여 코딩된다.
단계(C4a)는 도 3에 나타낸 코딩 장치(MC_C)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_C)에 의해 구동된다.
이를 위해, 값(Vum)은 선택된 코딩 방법(MCsel)에 대응하는 코드 워드(MOCselum)와 연관된다. 이것이 예를 들어 코딩 방법(MCx)인 경우, 현재 이미지 파라미터(Pu)의 값(Vum)은 코딩 방법(MCx)에 대응하는 코드 워드(MOCxum)와 연관되고, 도 3의 코더(CO)의 버퍼 메모리(MT_C)에 저장된다. 코드 워드(MOCxum)는 예를 들어, 비트와 같은 디지털 정보를 포함한다.
현재 이미지 파라미터(Pu)가 복수의 값(Vu1, Vu2, ..., Vum, ..., VuN)을 취하는 경우에, 코딩 단계(C4a)는 각각의 이들 값에 대해 반복된다.
따라서, 단계(C4a)의 종료시에, 선택된 코딩 방법(MCsel)에 대응하는 N개의 코드 워드(MOCselu1, MOCselu2, ..., MOCselum, ..., MOCseluN)가 획득된다.
도 2a에 나타낸 단계(C5a) 동안, 데이터 신호 또는 스트림(φa)은 위에서 언급된 단계(C4a)의 종료시에 획득된 N개의 코드 워드(MOCselu1, MOCselu2, ..., MOCselum, ..., MOCseluN) 중 하나를 포함하여 구성된다. 이것은 예를 들어, 코드 워드(MOCselum)이다.
단계(C5a)는 도 3에 나타낸 바와 같은 데이터 신호 구성 장치(MCF)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_C)에 의해 구동된다.
그 다음, 데이터 신호(φa)는 도 3의 코더(CO)의 출력(SOR_C)을 통해 전달된다. 이러한 신호는 도 3의 코더(CO)의 버퍼 메모리(MT_C)에 저장되거나, 또는 통신 네트워크(도시되지 않음)에 의해 원격 단말기로 전송된다. 후자는 상세한 설명에서 후술될 디코더를 포함한다.
그 다음, 위에서 방금 설명된 코딩 단계들(C3a 내지 C5a)은 현재 이미지 구역(Bi)의 코딩될 각각의 이미지 파라미터(P1, P2, ..., Pu, ..., PM)에 대해 구현된다.
그 다음, 단계들(C1a 내지 C5a)의 세트는, 고려된 현재 이미지(ICj)의 코딩될 각각의 이미지 구역(B1, B2, ..., Bi, ..., BF)에 대해, 예를 들어 사전식 순서인 미리 결정된 순서로 구현된다.
현재 이미지 구역(Bi)과 연관된 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 적어도 2개의 코딩 방법이 존재하며, 현재 이미지 구역(Bi)에 공간적으로 또는 시간적으로 선행하는 참조 이미지 구역의 하나 이상의 파라미터에 기초하여 하나가 선택된다는 사실은, 현재 비디오 코더로 구현된 코딩 기법에 의해 획득된 바와 같은 코드에 포함된 정보량에 비해 정보량이 실질적으로 감소되는 코드를 획득하는 것을 가능하게 한다. 이에 따라, 도 3의 코더(CO)의 계산 자원 관점에서의 복잡성이 감소되고, 코더(CO)의 출력에 전달된 신호(φa)는 비트 레이트 관점에서 비용이 적게 든다.
예시적인 실시형태에 따라, 비트 레이트 관점에서의 감소는, 도 3의 이미지 파라미터 코딩 장치(MC_C)에서, 코드 워드(MOCselum)에 대한 CABAC 코딩을 구현함으로써, 또는 현재 이미지 파라미터(Pu)가 N개의 값을 취하는 경우 코드 워드(MOCselu1, MOCselu2, ..., MOCselum, ..., MOCseluN) 중 적어도 하나 이상에 대한 CABAC 코딩을 구현함으로써 증대될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 코딩 방법의 다른 실시형태가 설명된다. 이러한 다른 실시형태에 따라, 현재 이미지 파라미터(Pu)는 N개의 값(Vu1, Vu2, ..., Vum, ..., VuN)(1≤m≤N)을 취한다.
단계들(C1b 내지 C3b)은 도 2a의 단계들(C1a 내지 C3a)과 동일하며 다시 상세히 설명되지 않는다.
도 2b의 코딩 방법은, 도 3의 코딩 장치(MC_C)가 C3b에서 선택된 코딩 방법을 사용하여, 현재 이미지 파라미터(Pu)의 N개의 값 중에서 단지 K개의 값(Vu1, Vu2, ..., Vum, ..., VuK)(1≤K<N)의 코딩을 적용하는 단계(C4b)를 더 포함한다.
따라서, 단계(C4b)의 종료시에, 선택된 코딩 방법(MCsel)에 대응하는 K개의 코드 워드(MOCselu1, MOCselu2, ..., MOCselum, ..., MOCseluK)가 획득된다.
도 2b에 나타낸 단계(C5b) 동안, 도 3의 장치(MCF)는 전술한 단계(C4b)의 종료시에 획득된 K개의 코드 워드(MOCselu1, MOCselu2, ..., MOCselum, ..., MOCseluK) 중 하나를 포함하는 데이터 신호(φb)를 구성하도록 진행된다. 시그널링되는 상기 K개의 코드 워드 중 하나는 예를 들어, 코드 워드(MOCselum)이다.
이러한 실시형태는 시그널링 비용의 감소를 최적화하는 것을 가능하게 한다.
현재 이미지 파라미터(Pu)가 N개의 값(Vu1, Vu2, ..., Vum, ..., VuN)(1≤m≤N)을 취하는 다른 실시형태에 따라, 도 2c를 참조하면, 단계(C4a 또는 C4b)는 서브 단계(C41)를 포함하고, 서브 단계(C41) 동안 코딩 장치(MC_C)는,
- 최소 확률 값들의 수(Q)(예를 들어, 1≤Q<N 또는 1≤Q<K), 및
- 현재 이미지 파라미터(Pu)의 최대 확률 값들의 수(N-Q 또는 K-Q)를 결정한다.
그 다음, 서브 단계(C42) 동안, 도 3의 코딩 장치(MC_C)는,
- 하나의 동일한 미리 결정된 길이(IQ)의 Q개의 코드 워드를 Q개의 값과 각각 연관시키고,
- Q개의 코드 워드의 길이(IQ) 미만인 각각의 길이(I1, I2, ..., IN -Q 또는 I1, I2, ..., IK -Q)의 N-Q개의 코드 워드 또는 N-K개의 코드 워드를 다른 N-Q개의 값(도 2a) 또는 K-Q개의 값(도 2b)과 각각 연관시킨다.
예를 들어, 코드 워드가 복수의 비트로 구성되는 경우, 이러한 코드 워드의 길이는 고려된 코드 워드에 포함된 비트 수로 구성된다.
따라서, 도 2c의 실시형태는, 신호(φa 또는 φb)의 시그널링 비용의 감소를 최적화하는 것을 가능하게 하며, 이러한 감소는 현재 이미지 파라미터(Pu)의 N-Q개 또는 K-Q개의 최소 확률 값이 동일한 길이의 코드 워드와 연관된다는 점을 감안하면 계산하기가 더 용이한 비트 레이트의 추정과 연결된다.
이제, 현재 이미지 파라미터(Pu)가 HEVC 인트라 모드인 본 발명의 예시적인 실시형태에 대한 설명이 후속된다. 따라서, 파라미터(Pu)는 HEVC에서 제안된 35개의 예측 방향 지수에 각각 대응하는 35개의 값(Vu1 내지 Vu35)을 취한다.
나타낸 실시예에서, 현재 이미지 구역(Bi)은 도 4a에 나타낸 바와 같은 8 x 8 크기의 블록이다. 고려되는 참조 이미지 구역은 예를 들어, 각각 4 x 4 크기인 도 4a에 도시된 2개의 블록(BR1 및 BR2)을 포함한다.
본 발명에 따라, 블록(BR1)의 인트라 예측 모드 A의 값 및 블록(BR2)의 인트라 예측 모드 B의 값에 대한 테스트 적용의 결과들의 함수로서, 도 3의 코더(CO)에 이용 가능한 2개의 코딩 방법(MC1 및 MC2) 중에서 코딩 방법을 선택하는 것이 제안된다.
이러한 테스트는 예를 들어, 도 5에 나타낸 결정 트리를 사용하여 구현된다. 이러한 트리는 5가지 가능한 경우를 구별한다. 즉, 이는 가능한 경우들을 분할한다. 예를 들어, 표준 분류, 또는 "클러스터링" 기법(초평면 세분화, 파라미터 영역 등)에 기초하여, 트리를 기반으로 하는 접근 방식 이외의 접근 방식이 가능하다. 블록(BR1)의 인트라 예측 모드 A의 값 및 블록(BR2)의 인트라 예측 모드 B의 값에 따라, 결정 트리는, 트리의 5개의 최저 리프(F10, F20, F30, F40, F50)에 의해 각각 표시되는 5개의 상이한 방식에 따라, HEVC 표준에서 제안된 바와 같은 인트라 모드의 35개의 가능 값 중에서, 현재 블록(Bi)에 대한 인트라 예측 모드의 5개의 보다 높은 확률 값(MPM0 내지 MPM4)을 결정하는 것을 가능하게 한다. 여기서, 보다 높은 확률의 인트라 예측 모드 값의 수는 HEVC에서 통상적으로 보유된 보다 높은 확률의 인트라 예측 모드의 수(3으로 설정됨)보다 더 많다.
따라서,
- 리프(F10)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 5개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = min (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)
ㆍ MPM1 = max (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)
ㆍ MPM2 = |1-min (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)|
ㆍ MPM3 = max (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)-1
ㆍ MPM4 = max (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)+1
- 리프(F20)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 5개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = 인트라 모드 A
ㆍ MPM1 = 인트라 모드 B
ㆍ MPM2 = 인트라 모드 A+1
ㆍ MPM3 = 인트라 모드 A-1
ㆍ MPM4 = |인트라 모드 B-1|
- 리프(F30)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 5개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = (인트라 모드 A + 인트라 모드 B)/2
ㆍ MPM1 = |min (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)-1|
ㆍ MPM2 = 인트라 모드 10
ㆍ MPM3 = 인트라 모드 26
ㆍ MPM4 = 인트라 모드 2
- 리프(F40)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 5개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = 인트라 모드 A
ㆍ MPM1 = 인트라 모드 B
ㆍ MPM2 = 인트라 모드 0
ㆍ MPM3 = 인트라 모드 1
ㆍ MPM4 = max (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)-1
- 리프(F50)는 현재 블록의 인트라 예측 모드와 이하의 5개의 최대 확률 값을 연관시킨다:
ㆍ MPM0 = (인트라 모드 A + 인트라 모드 B)/2
ㆍ MPM1 = min (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)+1
ㆍ MPM2 = |min (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)-1|
ㆍ MPM3 = min (인트라 모드 A, 인트라 모드 B)+2
ㆍ MPM4 = 인트라 모드 0.
본 발명에 따라,
- 리프(F10, F20 및 F40)에 대해, 35개의 인트라 예측 모드의 각각의 값은 제1 방법(MC1)에 따라 다음과 같이 코딩된다:
ㆍ 제1 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM0)은 2비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제2 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM1)은 3비트의 코드 워드와 연관되며,
ㆍ 제3 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM2)은 4비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제4 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM3)은 4비트의 코드 워드와 연관되며,
ㆍ 제5 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM4)은 5비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 나머지 30개의 예측 모드 각각의 값(MPM5 내지 MPM34)은 6비트의 코드 워드와 연관되며,
- 리프(F30 및 F50)에 대해, 35개의 인트라 예측 모드의 각각의 값은 제2 방법(MC2)에 따라 다음과 같이 코딩된다:
ㆍ 제1 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM0)은 1비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제2 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM1)은 3비트의 코드 워드와 연관되며,
ㆍ 제3 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM2)은 4비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제4 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM3)은 4비트의 코드 워드와 연관되며,
ㆍ 제5 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM4)은 6비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 나머지 30개의 예측 모드 각각의 값(MPM5 내지 MPM34)은 7비트의 코드 워드와 연관된다.
이러한 실시예에서, CABAC 코딩은 획득된 하나 이상의 코드 워드에 적용되지 않는다. 또한, 전송될 획득된 평균 비트 수는 3.72 비트와 동일한 것으로 계산되었으며, 이는 HEVC로 획득된 평균 비트 수인 4.01 비트에 비해, 시그널링된 각각의 인트라 예측 모드에 대해 0.29 비트를 절약할 수 있게 한다.
코딩 방법(MC1 및 MC2) 중 하나에 따라 획득된 각각의 코드 워드의 첫 번째 비트에 CABAC 코딩이 적용되는 경우, 전송될 획득된 평균 비트 수는 3.68 비트와 동일한 것으로 계산되었으며, 이는 HEVC에서 구현된 CABAC 코딩으로 획득된 평균 비트 수인 3.95 비트에 비해, 시그널링된 각각의 인트라 예측 모드에 대해 0.27 비트를 절약할 수 있게 한다.
다른 실시형태에서, 현재 블록에 인접한 블록들의 이용 가능성이 산정된다. 따라서, 이러한 다른 실시형태에 따라, 예측 모드 이외의 파라미터는 최대 확률 예측 모드의 결정을 보조한다. 이러한 실시형태에서, 제1 변형예에 따라, 참조 블록(BR1 및 BR2)이 이용 가능한 경우, 도 5에 따른 결정 트리가 구현된다. 참조 블록(BR1 및 BR2) 중 하나만이 이용 가능한 경우, 미리 결정된 제1 코딩 방법(MC1)에 따라, 이하의 3개의 최대 확률 값이 현재 블록의 인트라 예측 모드와 연관된다:
ㆍ MPM0 = 인트라 모드 A(BR1이 이용 가능한 경우) / 인트라 모드 B(BR2가 이용 가능한 경우)
ㆍ MPM1 = 인트라 모드 0
ㆍ MPM2 = 인트라 모드 1.
35개의 인트라 예측 모드의 각각의 값은 제1 방법(MC1)에 따라 다음과 같이 코딩된다:
ㆍ 제1 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM0)은 2비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제2 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM1)은 3비트의 코드 워드와 연관되며,
ㆍ 제3 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM2)은 3비트의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 나머지 32개의 예측 모드 각각의 값(MPM3 내지 MPM34)은 6비트의 코드 워드와 연관된다.
이러한 실시형태의 제2 변형예에 따라, 참조 블록(BR1 및 BR2)이 모두 이용 가능하지 않는 경우, 미리 결정된 제2 코딩 방법(MC2)에 따라, 이하의 3개의 최대 확률 값이 현재 블록의 인트라 예측 모드와 연관된다:
ㆍ MPM0 = 인트라 모드 0
ㆍ MPM1 = 인트라 모드 1
ㆍ MPM2 = 인트라 모드 26.
35개의 인트라 예측 모드의 각각의 값은 위의 제1 방법(MC1)과 동일한 비트 수에 따라 코딩된다.
방금 설명된 실시형태의 변형예에 따라, 참조 블록(BR1 및 BR2)이 모두 이용 가능하고 또한 블록(BR1)의 예측 모드 A와 블록(BR2)의 예측 모드 B가 모두 1과 같은 경우, 유리한 시그널링 모드가 사용된다. 이 경우, 미리 결정된 제3 코딩 방법(MC3)에 따라, 이하의 4개의 최대 확률 값이 현재 블록의 인트라 예측 모드와 연관된다:
ㆍ MPM0 = 인트라 모드 1
ㆍ MPM1 = 인트라 모드 0
ㆍ MPM2 = 인트라 모드 10
ㆍ MPM4 = 인트라 모드 26.
이들 4개의 인트라 예측 모드의 각각의 값은 제3 코딩 방법(MC3)에 따라 다음과 같이 코딩된다:
ㆍ 제1 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM0)은 1비트(즉, 0)의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제2 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM1)은 2비트(즉, 10)의 코드 워드와 연관되며,
ㆍ 제3 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM2)은 3비트(즉, 110)의 코드 워드와 연관되고,
ㆍ 제4 최대 확률 인트라 예측 모드의 값(MPM3)은 3비트(즉, 111)의 코드 워드와 연관된다.
따라서, N=35개 중에서 K=4개의 예측 모드 값들만이 제3 코딩 방법(MC3)에 따라 코딩된다. 따라서, 이 경우 특히 타겟팅된 코드가 사용되며, 이는 비트 레이트를 실질적으로 감소시키는 것을 가능하게 한다. 역 조건이 충족되는 경우, 즉 블록(BR1)의 예측 모드 A와 블록(BR2)의 예측 모드 B가 모두 1과 상이한 경우, 도 5에 따른 트리가 사용된다.
디코딩 부분에 대한 상세한 설명
이제 본 발명의 실시형태가 설명되며, 본 발명에 따른 디코딩 방법은 현재 또는 미래의 비디오 디코딩 표준들 중 어느 하나에 따라 디코더에 의해 디코딩될 수 있는 이미지 파라미터를 나타내는 데이터 신호 또는 스트림을 디코딩하는 데 사용된다.
이러한 실시형태에서, 본 발명에 따른 디코딩 방법은 예를 들어, 초기에 상기 표준들 중 하나에 부합하는 디코더의 수정을 통해 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 구현된다. 본 발명에 따른 디코딩 방법은 도 6에 나타낸 바와 같은 단계들(D1 내지 D5)을 포함하는 알고리즘의 형태로 나타낸다.
본 발명의 실시형태에 따라, 본 발명에 따른 디코딩 방법은 도 7에 나타낸 디코딩 장치(DO)에서 구현된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 그러한 디코더 장치는,
- 디코딩될 현재 스트림 또는 데이터 신호(φa(도 2a) 또는 φb(도 2b))를 수신하기 위한 입력(ENT_D);
- 본 발명에 따른 디코딩 방법을 구현하기 위한 처리 회로(CT_D)로서, 처리 회로(CT_D)는,
ㆍ 버퍼 메모리(MT_D)를 포함하는 메모리(MEM_D),
ㆍ 컴퓨터 프로그램(PG_D)에 의해 구동되는 프로세서(PROC_D)를 포함하는, 처리 회로(CT_D);
- 본 발명의 방법에 따라 디코딩의 종료시에 디코딩된 이미지 파라미터를 포함하는 재구성된 현재 이미지를 전달하기 위한 출력(SOR_D)을 포함한다.
초기화시, 컴퓨터 프로그램(PG_D)의 코드 명령은 예를 들어, 처리 회로(CT_D)에 의해 실행되기 전에 RAM 메모리(MR_D)로 로딩된다.
도 6에 나타낸 디코딩 방법은, 고정된 이미지 또는 이미지들의 시퀀스(IC1, IC2, ..., ICj, ..., ICG)(1≤j≤G)의 일부를 형성하는 이미지일 수 있는 디코딩될 현재 이미지(ICj)와 연관된 임의의 파라미터에 적용되며, 이들 이미지 중 일부는 다른 이미지와 관련하여 디코딩된다.
이를 위해, 도 2a 또는 도 2b의 코딩 방법의 종료시에 전달된 것과 같은, 디코더(DO)의 입력(ENT_D)에 수신된 데이터 신호(φa 또는 φb)에서, 디코딩될 현재 이미지(ICj)를 나타내는 정보가 식별된다.
도 6을 참조하면, 단계(D1) 동안, 본래 알려진 방식으로, 앞서 언급된 사전식 순서에 따라 이전에 코딩된 각각의 이미지 구역(B1, B2, ..., Bi, ..., BF)과 연관된 정보가 신호(φa 또는 φb)에서 결정된다.
이러한 결정 단계(D1)는 도 7에 나타낸 바와 같은 스트림 분석 장치(MI_D)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_D)에 의해 구동된다.
물론 위에서 언급된 것 이외의 진행 유형이 가능하며, 코딩에서 선택된 진행 순서에 따라 좌우된다.
예시적인 실시형태에 따라, 디코딩될 상기 이미지 구역은 직사각형 또는 정사각형 블록이다.
다른 예시적인 실시형태에 따라, 디코딩될 이미지의 구역들은 예를 들어, 균일한 텍스처, 일정한 모션, 이미지의 전경에서의 대상물 등과 같은 이미지의 국부적 특성들에 매칭된다.
도 6에 나타낸 단계(D2) 동안, 디코더(DO)는 예를 들어, 제1 구역(B1)과 같은 이미지(ICj)의 디코딩될 제1 구역(Bi)을 현재 이미지 구역으로서 선택한다.
도 4a 또는 도 4b에 나타낸 실시예에서, 현재 이미지 구역(Bi)은 8 x 8 픽셀 크기의 블록이다.
통상적으로, 현재 이미지 구역(Bi)은 복수의 이미지 파라미터(P1, P2, ..., Pu, ..., PM)(예를 들어, 1≤u≤M)와 연관된다.
이러한 파라미터는 예를 들어,
- 현재 이미지 구역의 픽셀들의 잔여 예측 계수들(후자가 주어진 예측 모드에 따라 예측되는 경우),
- 예를 들어, 이들 픽셀들의 평균값이나 에너지, 또는 필터링 후의 이들 픽셀들의 에너지와 같은, 특성 계산 연산을 통해 고려되거나 그와 같이 고려되는 현재 이미지 구역을 구성하는 픽셀들의 값들,
- 예측 모드(이에 대한 정보가 디코더로 전송되지 않는("스킵") 예측치를 생성하는 디폴트 예측, 인터 예측, 인트라 예측),
- 예측의 유형을 특정하는 정보(배향, 참조 이미지 등),
- 현재 이미지 구역의 세분화 유형,
- 필요하다면 모션 정보,
- 이산 코사인 변환(DCT) 또는 이산 사인 변환(DST)과 같은, 현재 이미지 구역의 데이터에 적용된 변환 유형,
- 양자화 단계,
- 기타이다.
고려되는 파라미터(Pu)는 복수의 값(Vu1, Vu2, ..., Vum, ..., VuN)(1≤m≤N)을 취한다. 이는 예를 들어 다음과 관련된다:
- 35개의 상이한 예측 방향과 연관된 HEVC 표준의 인트라 예측 모드,
- 52개의 가능 값과 연관된 양자화 단계,
- 블록의 크기 및 이의 분할,
- 현재 이미지 구역의 픽셀들의 잔여 예측 계수들에 적용된 변환 유형(후자가 주어진 예측 모드에 따라 예측되는 경우, 예를 들어 주어진 유형의 DCT 또는 DST 또는 이의 계수들에 의해 정의된 변환에 따라 예측되는 경우),
- 기타.
본 발명에 따라, 도 6에 나타낸 단계(D3) 동안, 현재 이미지 구역(Bi)과 연관된 현재 이미지 파라미터(Pu)에 대해, 파라미터(Pu)를 디코딩하기 위한 방법은 적어도 2개의 미리 결정된 디코딩 방법(MDx 및 MDy)으로부터 선택된다.
단계(D3)는 도 7에 나타낸 선택 장치(SEL_D)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_D)에 의해 구동된다.
예시적인 실시형태에 따라, 단지 2개의 디코딩 방법(MDx 및 MDy)만이 디코더(DO)에 이용 가능하다.
보다 일반적으로 그리고 도 3의 코더(CO)에 대응하는 방식으로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 디코딩 방법(MDx 및 MDy)은 디코더(DO)의 버퍼 메모리(MT_D)에 저장된 W개의 디코딩 방법들의 세트(MD1, MD2, ..., MDx, ..., MDy, ..., MDW)(1≤x≤y≤W)에 속한다. 현재 이미지 구역(Bi)의 이미지 파라미터(Pu)의 주어진 값(Vum)에 대하여, W개의 디코딩 방법은, 디코더(DO)에 이용 가능한 W개의 디코딩 방법에 각각 대응하는 W개의 코드 워드(MOCum1, MOCum2, ..., MOCumx, ..., MOCumy, ..., MOCumW)로부터 값(Vum)을 재구성하도록 적응된다.
본 발명에 따라, 적어도 2개의 디코딩 방법 중에서 디코딩 방법의 선택은 현재 이미지 구역(Bi)에 선행하는 참조 이미지 구역과 연관된 적어도 하나의 이미지 파라미터의 값의 함수이다.
일 실시형태에 따라, 참조 이미지 구역은 현재 이미지 구역(Bi) 전에 디코딩된 복수의 참조 구역(BR1, BR2, ..., BRs, ..., BRZ)(1≤s≤Z)으로 구성된다. 도 7을 참조하면, 이러한 참조 구역(BR1, BR2, ..., BRs, ..., BRZ)은 이들의 대응하는 이미지 파라미터 세트(EPR1, EPR2, ..., EPRs, ..., EPRZ)와 관련하여 각각 디코더(DO)의 버퍼 메모리(MT_D)에 저장된다.
예를 들어, 참조 구역(BRs)과 연관된 이미지 파라미터 세트(EPRs)는 현재 이미지 구역(Bi)과 관련하여 위에서 언급된 유형의 복수의 이미지 파라미터(PR1, PR2, ..., PRk, ..., PV)(1≤k≤V)를 포함한다.
도 3의 코더(CO)에서와 동일한 방식으로, 참조 구역의 파라미터는 예를 들어, 현재 이미지 구역(Bi)의 파라미터(Pu)와 동일한 유형 또는 심지어 상이한 유형이다. 이러한 파라미터들의 실시예는 도 2a 내지 도 2c의 코딩 방법의 설명과 관련하여 위에서 이미 제공되었다.
또한, 여전히 위에서 설명된 코딩에 대응하는 방식으로, 디코딩 방법의 선택은 참조 이미지 구역과 연관된 몇몇 파라미터의 함수로서 구현될 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 단계(D4) 동안, 이미지 파라미터(Pu)의 값(Vum)은 선택된 디코딩 방법을 사용하여 디코딩된다.
단계(D4)는 도 7에 나타낸 디코딩 장치(MD_D)에 의해 구현되며, 이 장치는 프로세서(PROC_D)에 의해 구동된다.
이를 위해, 도 2a의 코딩 단계(C4a)의 종료시에 또는 도 2b의 C4b의 종료시에 값(Vum)과 연관된 코드 워드(MOCselum)는 디코딩 방법(MD1 내지 MDW) 중에서 선택된 디코딩 방법(MDsel)을 사용하여 디코딩된다. 예를 들어, 이것이 디코딩 방법(MDx)인 경우, 스트림(φa 또는 φb)에서 식별된 코드 워드(MOCxum)는 현재 이미지 파라미터(Pu)의 값(Vum)을 재구성하기 위해, 도 7의 디코더(DO)의 버퍼 메모리(MT_D)에 저장된 연관성에 따라 디코딩 방법(MDx)을 사용하여 디코딩된다. 코드 워드(MOCxum)는 예를 들어, 비트와 같은 디지털 정보를 포함한다.
그 다음, 위에서 방금 설명된 디코딩 단계들(D3 및 D4)은 현재 이미지 구역(Bi)의 재구성될 각각의 파라미터(P1, P2, ..., Pu, ..., PM)에 대해 구현된다.
도 6에 나타낸 단계(D5) 동안, 현재 블록(Bi)이 재구성되고, 후자는 디코딩된 이미지(IDj) 내에 기록된다.
이러한 단계는 도 7에 나타낸 바와 같은 이미지 재구성 장치(URI)에 의해 구현되며, 상기 장치는 프로세서(PROC_D)에 의해 구동된다.
그 다음, 도 6의 단계들(D1 내지 D5)의 세트는, 고려된 현재 이미지(ICj)의 디코딩될 각각의 이미지 구역(B1, B2, ..., Bi, ..., BF)에 대해, 예를 들어 사전식 순서인 미리 결정된 순서로 구현된다.
예시적인 실시형태에 따라, 이미지 파라미터 디코딩 장치(MD_D)에서, 스트림(φa) 내에 기록된 코드 워드(MOCselum)에 대한 CABAC 디코딩을 구현함으로써, 또는 현재 이미지 파라미터(Pu)가 N개의 값을 취하는 경우, 스트림(φa) 내에 기록된 적어도 하나 이상의 코드 워드(MOCselu1, MOCselu2, ..., MOCselum, ..., MOCseluN)에 대한 CABAC 디코딩을 구현함으로써, 도 7의 디코더(DO)의 계산 자원의 감소가 증대될 수 있다.
이러한 실시형태는 디코더(DO)의 계산 복잡성의 감소를 최적화하는 것을 가능하게 한다.
위에서 설명된 실시형태는 순수하게 예시적인 그리고 비제한적인 방식으로 주어졌으며, 이에 따라 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 많은 변형이 용이하게 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)를 코딩하기 위한 방법으로서,
    현재 이미지(ICj)의 구역(Bi)과 관련하여,
    - 상기 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 코딩 방법들(MCx, MCy) 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법(MCsel)의 선택(C3a; C3b)을 구현하며,
    - 상기 선택된 코딩 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값의 코딩(C4a; C4b)을 구현하고,
    N ≥ 2와 같은 N개의 가능 값들이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관되며, 선택되는 상기 미리 결정된 코딩 방법은 K < N와 같은 K개의 코드 워드들을 상기 N개의 가능 값들 중 K개의 값들에 각각 매칭시키는,
    적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)를 코딩하기 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    - 모두 동일한 길이를 갖는, Q < N와 같은 Q개의 코드 워드들은 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 N개의 가능 값들 중에서 소정의 Q개의 가능 값들과 각각 연관되고,
    - 상기 Q개의 코드 워드들의 길이 미만인 각각의 길이의 N-Q개 또는 K-Q개의 코드 워드들은 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 N-Q개 또는 K-Q개의 나머지 가능 값들과 각각 연관되는, 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)를 코딩하기 위한 방법.
  4. 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 장치(CO)로서,
    처리 회로(CT_C)를 포함하며,
    현재 이미지의 구역과 관련하여,
    - 상기 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 코딩 방법들 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 방법을 선택하도록 처리되고,
    - 상기 선택된 코딩 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값을 코딩하도록 처리되며,
    N ≥ 2와 같은 N개의 가능 값들이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관되고, 선택되는 상기 미리 결정된 코딩 방법은 K < N와 같은 K개의 코드 워드들을 상기 N개의 가능 값들 중 K개의 값들에 각각 매칭시키는,
    적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 코딩하기 위한 장치(CO).
  5. 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 제1항 또는 제3항에 따른 상기 코딩 방법의 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 명령을 포함하는,
    저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  6. 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 제1항 또는 제3항에 따른 상기 코딩 방법의 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 명령을 포함하는,
    컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  7. 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)를 디코딩하기 위한 방법으로서,
    현재 이미지(ICj)의 구역(Bi)과 관련하여,
    - 상기 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 디코딩 방법들(MDx, MDy) 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 방법(MDsel)의 선택(D3)을 구현하며,
    - 상기 선택된 디코딩 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값의 디코딩(D4)을 구현하고,
    N ≥ 2와 같은 N개의 가능 값들이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관되며, 선택되는 상기 미리 결정된 디코딩 방법은 K < N와 같은 K개의 코드 워드들을 상기 N개의 가능 값들 중 K개의 값들에 각각 매칭시키는,
    적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)를 디코딩하기 위한 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    - 모두 동일한 길이를 갖는, Q < N와 같은 Q개의 코드 워드들은 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 N개의 가능 값들 중에서 소정의 Q개의 가능 값들과 각각 연관되고,
    - 상기 Q개의 코드 워드들의 길이 미만인 각각의 길이의 N-Q개 또는 K-Q개의 코드 워드들은 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 N-Q개 또는 K-Q개의 나머지 가능 값들과 각각 연관되는, 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터(Pu)를 디코딩하기 위한 방법.
  10. 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 장치로서,
    처리 회로(CT_D)를 포함하며,
    현재 이미지의 구역과 관련하여,
    - 상기 현재 이미지의 상기 구역에 선행하는 이미지 구역의 적어도 하나의 파라미터의 값의 함수로서, 적어도 2개의 미리 결정된 디코딩 방법들 중에서, 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 방법을 선택하도록 처리되고,
    - 상기 선택된 디코딩 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터의 값을 디코딩하도록 처리되며,
    N ≥ 2와 같은 N개의 가능 값들이 상기 적어도 하나의 현재 이미지 파라미터와 연관되고, 선택되는 상기 미리 결정된 디코딩 방법은 K < N와 같은 K개의 코드 워드들을 상기 N개의 가능 값들 중 K개의 값들에 각각 매칭시키는,
    적어도 하나의 현재 이미지 파라미터를 디코딩하기 위한 장치.
  11. 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 제7항 또는 제9항에 따른 상기 디코딩 방법의 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 명령을 포함하는,
    저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  12. 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 제7항 또는 제9항에 따른 상기 디코딩 방법의 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 명령을 포함하는,
    컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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