KR19990066516A - 콘텍스트 기반 산술 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 장치는 수정된 콘텍스트 기반 산술 부호화(context-based arithmetic encoding : CAE) 기법을 이용하여 이진 격행부호(interlaced coding) 형상신호를 부호화 한다. 본 발명에 의하면, 상기 장치는 대응하는 콘텍스트를 이용하여 이진 형상 신호 내의 각각의 이진 화소의 콘텍스트 번호를 계산한다. 이어서 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하고, 검출된 확률을 소정의 임계값과 비교함으로써 각각의 이진 화소의 스테이트를 결정한다. 또한, 각각의 이진 화소에 대응하는 예측 화소값을 상기 검출된 확률을 이용하여 구한다. 예측 화소값은 각각의 이진 화소의 원래 화소값과 비교되어 예측 화소값이 원래 화소값과 동일한 지를 나타내는 매핑값을 생성한다. 상기 장치는 이진 화소의 스테이트에 따라 매핑값을 재 정렬함으로써 제 1 및 제 2 시퀀스를 생성하고, 각각의 시퀀스에 적응 확률 세트를 할당한다. 제 1 및 제 2 시퀀스는 적응 확률 세트에 기초해서 산술 부호화됨으로써 부호화된 이진 형상신호가 출력된다. 본 발명에 의한 부호화 장치를 이용하여 이진 형상신호를 산술 부호화함으로써 전송채널을 통해 전송될 데이터의 양은 더욱 줄어드는 이점이 생긴다.

Description

콘텍스트 기반 산술 부호화/복호화 방법 및 장치
본 발명은 이진 형상신호(binary shape signal)를 부호화/복호화 하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 이진 형상신호의 부호화 효율을 향상시키는 데 적합한 콘텍스트 기반 산술 부호화/복호화(context-based arithmetic coding/decoding) 방법 및 장치에 관한 것이다.
객체의 위치 및 형상을 나타내는 이진 형상신호는 이진 마스크로 표현될 수 있으며 다수개의 이진 알파 블록(binary alpha block : BAB)으로 분할될 수 있다. 여기서, 각각의 BAB는 예를 들어, 16x16 이진 화소(binary pixel)로 구성되고, 각각의 이진 화소는 이진값 예를들어, 배경화소를 나타내는 0 또는 객체화소를 나타내는 1을 가진다. BAB는 기존의 콘텍스트 기반 산술 부호화(context-based arithmetic encoding : CAE) 방법과 같은 비트맵 기반 형상 부호화(bit-map-based shape coding) 방법에 의해 부호화될 수 있다.
예를들어, 인트라(intra) 프레임에 있어서, 현재(current) BAB는 종래의 인트라-CAE 방법에 의해 부호화된다. 여기서, 현재 BAB 내의 각 화소는 현재 프레임으로부터 선택된 화소 세트를 포함하는 인트라-콘텍스트(intra-context)에 기초해서 산술적으로 부호화된다. 즉, 현재 BAB를 부호화할 때, 인접 BAB로부터 선택된 화소들이 인트라-콘텍스트를 형성하는 데 사용된다.
이때, 현재 경계 확장된 BAB(current bordered BAB)를 생성하기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 현재 BAB 주위로 두 개의 화소 폭만큼의 경계 확장영역이 이용된다. 도 3에 도시된 현재 경계 확장된 BAB의 밝은 회색영역 내의 화소는 부호화될 현재 BAB 영역을 나타내고 어두운 영역의 화소는 경계 확장영역을 나타낸다. 현재 경계 확장된 BAB 내에서, 복호화시에 그 값을 알 수 없는 '0'으로 표시된 영역을 제외한 나머지 경계 확장영역 내의 화소들은 이전에 부호화된 후 재생된 BAB로부터 그 값을 얻는다. 인트라-콘텍스트는 도 1에 도시된 바와 같이 현재 경계 확장된 BAB로부터 선택된다. 그러므로, 도 1에서 빗금친 화소 즉, 현재 BAB 내의 화소는 인트라-콘텍스트 10 예를 들면, C0 내지 C9를 이용하여 부호화된다.
인터(inter) 프레임에 있어서, 현재 BAB는 인트라-CAE 또는 인터-CAE 기법에 의해 부호화될 수 있는데, 두 개의 부호화 기법중에서 더 적은 양의 부호화된 데이터를 생성하는 CAE 기법을 통해 부호화된다. 인터-CAE 기법에 따르면, 현재 BAB와 이전 프레임내에 포함된 소정의 각 후보 BAB 간의 차분을 나타내는 에러가 먼저 계산되고, 움직임 추정(motion estimation) 기법에 의해 가장 유사한 후보 BAB와 그 움직임 벡터(motion vector)가 구해진다. 이때, 가장 유사한 후보 BAB는 후보 BAB들 중에서 가장 작은 에러를 생성하는 후보 BAB를 나타내고, 움직임 벡터는 현재 BAB와 가장 유사한 후보 BAB 간의 변위를 나타낸다.
따라서, 현재 BAB 내의 각 화소는 인터-콘텍스트(inter-context)를 이용하여 산술적으로 부호화되고, 움직임 벡터와 그 움직임 벡터 추정자(motion vector predictor : MVDP) 간의 차분을 나타내는 움직임 벡터 차분(motion vector difference : MVD)은 예를 들어, 가변장 부호화(variable length coding : VLC) 기법에 의해 부호화된다.
도 2의 a와 b를 참조하면, 인터-콘텍스트는 두 개의 화소 세트로 구성되는 데, 도 2a에 도시된 첫 번째 화소 세트 20A 예를 들면, C0 내지 C3은 인트라-CAE에서 사용된 것과 유사한 방법을 통해 현재 프레임 내의 화소로부터 선택되고, 도 2b에 도시된 두 번째 화소 세트 20B 예를 들면, C4 내지 C8은 움직임 벡터에 기초해서 이전 프레임으로부터 선택된다. 즉, 움직임 보상 BAB 주위로 움직임 벡터를 이용하여 이전 프레임으로부터 검출된 하나의 화소 폭만큼의 경계 확장영역이 도 4에 도시된 경계 확장된 움직임 보상 BAB(bordered motion compensated BAB)를 공급하는 데 이용된다.
도 4에서, 밝은 회색영역은 움직임 보상 BAB에 대응하고 어두운 영역은 경계 확장영역에 대응한다. 일단, 경계 확장된 움직임 보상 BAB가 정해지면, 이진 화소 C4 내지 C8을 포함하는 두 번째 화소 세트 20B는 경계 확장된 움직임 보상 BAB로부터 선택된다. 여기서, 움직임 보상 BAB 내에서의 화소 C6의 상대적 위치는 현재 BAB 내의 부호화될 빗금친 화소의 BAB 내에서의 상대적 화소위치와 동일하다.
따라서, 인트라-콘텍스트나 인터-콘텍스트는 상술한 바와 같이 선택되고 현재 BAB 내의 빗금친 화소의 콘텍스트 번호(context number)는 대응하는 콘텍스트에 기초해서 계산된다. 빗금친 화소의 콘텍스트 번호가 계산되면, 다양한 콘텍스트 번호에 할당된 기설정 확률을 포함하는 확률 테이블로부터 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률이 검출되고, 검출된 확률은 산술 부호화되어 부호화된 이진 형상신호가 생성된다. CAE 기법과 MVD에 대한 상세한 설명은 MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organization for Standardization, Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642, Bristol, April 1997을 참조하면 알 수 있다.
그러나, 상술한 기존의 CAE 기법을 이용함으로써 전송될 비트의 수를 감소시킬 수 있다 하더라도, 이진 형상 신호를 부호화하여 전송하는 데에는 여전히 많은 양의 비트가 소모된다. 따라서, 이진 형상신호를 부호화하는데 사용되는 비트의 수를 보다 많이 감소시킬 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 적응적 산술 부호화 기법을 이용함으로써 전송될 데이터의 양을 감소시킨 적응적 부호화 방법 및 장치를 제공함으로써 이진 격행 형상신호의 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 콘텍스트 기반 산술 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일관점에 따른 본 발명은, 각각의 이진 블록은 MxN개의 이진 화소를 포함하고, 각각의 이진 화소는 객체의 외부와 내부를 나타내는 두 개의 서로 다른 이진값을 가지며, 상기 M과 N은 각각 양의 정수일 때, 다수개의 이진 블록을 포함하는 이진 격행 형상신호를 부호화하도록, 대응하는 콘텍스트에 기초해서 타겟 화소의 콘텍스트 번호를 계산하고, 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하는 것으로, 상기 타겟 화소는 이진 블록에 포함된 이진 화소 중의 하나이고 상기 콘텍스트는 상기 타겟 화소 이전에 처리된 이진 화소로부터 결정되는 과정; 상기 타겟 화소의 확률과 기설정 임계값을 비교함으로써 타겟 화소의 스테이트와 예측 화소값을 정하는 과정; 상기 예측 화소값과 타겟 화소의 원래 화소값을 비교하여 타겟 화소의 매핑값을 계산하는 것으로, 상기 매핑값은 상기 예측 화소값이 원래 화소값과 동일한 지를 나타내는 과정; 상기 이진 블록 내의 모든 이진 화소를 처리할 때까지 상기한 과정들을 반복 실행하는 과정; 상기 이진 블록 내의 이진 화소를 그 스테이트에 따라 분류함으로써 생성된 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 재정렬 이진 블록을 생성하는 과정; 및 상기 재정렬 이진 블록 내의 제 1 및 제 2 시퀀스를 산술적 부호화하여 부호화된 이진 형상신호를 생성하는 과정을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점의 일형태에 따른 본 발명은, 각각의 이진 블록은 MxN개의 이진 화소를 포함하고, 각각의 이진 화소는 객체의 외부와 내부를 나타내는 두 개의 서로 다른 이진값을 가지며, 상기 M과 N은 각각 양의 정수일 때, 다수개의 이진 블록을 포함하는 이진 격행 형상신호를 부호화하는 장치에 있어서, 대응하는 콘텍스트에 기초해서 이진 블록 내의 각각의 이진 화소의 콘텍스트 번호를 계산하고, 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하는 것으로, 상기 콘텍스트는 상기 각각의 이진 화소 이전에 처리된 이진 화소로부터 결정되는 콘텍스트 번호 계산수단; 상기 각각의 이진 화소의 확률과 기설정 임계값을 비교함으로써 각각의 이진 화소의 스테이트와 예측 화소값을 정하는 스테이트 결정수단; 상기 각각의 이진 화소의 예측 화소값과 그 원래 화소값을 비교함으로써 상기 각각의 이진 화소에 대한 매핑값을 계산하는 것으로, 상기 매핑값은 상기 예측 화소값이 원래 화소값과 동일한 지를 나타내는 것인 비교수단; 상기 이진 블록 내의 이진 화소를 그 스테이트에 따라 분류함으로써 생성된 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 재정렬 이진 블록을 생성하는 재정렬 수단; 및 상기 재정렬 이진 블록 내의 제 1 및 제 2 시퀀스를 산술적 부호화하여 부호화된 이진 형상신호를 생성하는 부호화수단을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점의 다른 형태에 따른 본 발명은, 부호화된 이진 형상 신호를 복호화하여 복호화된 이진 격행 형상신호를 생성하는 장치에 있어서, 상기 부호화된 이진 격행 형상신호를 산술 복호화 하여 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 복호화된 이진 형상 데이터를 공급하는 것으로, 상기 제 1 및 제 2 시퀀스는 이진 화소의 재생 매핑값을 포함하는 복호화 수단; 대응하는 콘텍스트에 기초해서 각각의 이진 화소의 콘텍스트 번호를 계산하고, 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하는 것으로, 상기 콘텍스트는 상기 각각의 이진 화소 이전에 재생된 이진 화소로부터 결정되는 콘텍스트 번호 계산수단; 상기 각각의 이진 화소의 확률과 기설정 임계값을 비교함으로써 각각의 이진 화소의 스테이트와 예측 화소값을 정하는 스테이트 결정수단; 상기 각각의 이진 화소의 스테이트에 반응하여 제 1 시퀀스 또는 제 2 시퀀스로부터 각각의 이진 화소에 대응하는 재생 매핑값을 취하는 매핑수단; 및 상기에서 취한 재생 매핑값과 예측 화소값을 비교함으로써 각각의 이진 화소에 대한 이진 화소값을 재생하고, 복호화된 이진 형상 데이터에 대응하는 재생된 이진 화소값을 복호화된 이진 형상신호로서 순차적으로 출력하는 수단을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 복호화 장치를 제공한다.
도 1은 부호화될 이진 화소와 대응하는 인트라 콘텍스트의 구성을 도시한 도면,
도 2a와 b는 부호화될 이진 화소와 대응하는 인터 콘텍스트의 구성을 도시한 도면,
도 3은 경계 확장된 현재 이진 알파블록을 도시한 도면,
도 4는 경계 확장된 움직임 보상 이진 알파블록을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치를 도시한 블록도,
도 6은 본 발명에 의한 콘텍스트 기반 산술 복호화 장치를 도시한 블록도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 인트라-콘텍스트
20A, 20B : 인터-콘텍스트의 화소 세트
110, 230 : 저장 유니트
120, 240 : 콘텍스트 번호 계산 유니트
130, 250 : 스테이트 결정 유니트
140 : 비교 유니트 150, 260 : 재정렬 유니트
160, 210 : 확률 세트 결정 유니트
170 : 적응 산술 부호화 유니트 180 : 멀티플렉서
200 : 디멀티플렉서 220 : 적응 산술 복호화 유니트
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치의 블록도가 도시되어 있다.
이진 격행 형상신호는 다수개의 이진 블록을 포함하고, 각 이진 블록은 MxN 예를 들면 16x16 이진화소를 가지며, 각 이진화소는 객체화소를 나타내는 이진값 1과 배경화소를 나타내는 이진값 0 중의 하나를 구비하고 있고, M과 N은 각각 양수를 나타낸다. 이진 격행 형상신호의 각 이진 블록은 저장 유니트(110)로 인가되고 그 내부에 현재 이진 블록으로서 저장된다. 이어서, 현재 이진 블록 내의 각 이진 화소는 비교 유니트(140)에 현재 화소(current pixel)로서 제공된다.
상기 과정이 진행되는 동안, 콘텍스트 번호 계산 유니트(120)는 현재 이진 블록 내의 각 이진 화소에 대응하는 콘텍스트 즉, 인트라-콘텍스트 또는 인터-콘텍스트를 이용하여 기존의 CAE 기법에서 사용한 것과 동일한 방법대로 현재 이진 블록내의 각 이진 화소에 대응하는 콘텍스트 번호를 계산한다. 콘텍스트 번호 계산 유니트(120)는 또한 기존의 CAE 기법에서 사용되어 온 확률 테이블에 기초해서 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출한다. 상기에서 계산된 콘텍스트 번호와 그 확률은 각각 현재 화소에 대응하는 현재 콘텍스트 번호 및 현재 확률로서 스테이트 결정(state determination) 유니트(130)에 제공된다.
스테이트 결정 유니트(130)는 현재 콘텍스트 번호를 포함하는 현재 화소가 제 1 스테이트에 속하는 지, 제 2 스테이트에 속하는 지를 결정하기 위하여, 콘텍스트 번호 계산 유니트(120)로부터 제공된 현재 확률과 소정의 임계값을 비교한다. 비교 결과, 현재 확률이 소정의 임계값에 비해 크거나 같으면 현재 화소는 제 1 스테이트로 결정되고, 그렇지 않으면 현재 화소는 제 2 스테이트로 정해진다. 스테이트 결정 유니트(130)는 현재 화소의 스테이트를 나타내는 스테이트 지정신호(state indication signal)를 생성하여 비교 유니트(140)로 전달한다. 스테이트 결정 유니트(130)는 또한 현재 화소에 대응하는 예측 화소값을 비교 유니트(140)로 제공한다. 예측 화소값은 현재 확률과 예측 임계값 예를 들어, 최대 확률의 1/2에 해당하는 값을 비교함으로써 결정된다. 예를 들어, 확률 테이블이 이진값 0을 기준으로 하여 결정되는 경우에는, 현재 확률이 예측 임계값보다 크거나 같으면 이진값 0이 예측 화소값으로 정해지고, 그렇지 않으면 이진값 1이 예측 화소값으로 결정된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서는, 이진 화소의 스테이트를 결정하기 위하여 소정의 임계값은 두 개의 레벨, 예를 들면, 하이 레벨 또는 로우 레벨중의 한 레벨 을 가질 수 있다. 다시 말하면, 현재 확률이 하이 레벨 보다 크거나 같거나, 로우 레벨 보다 작은 경우에는 현재 화소는 제 1 스테이트로 결정되고, 그렇지 않으면 즉, 현재 확률이 하이 레벨보다 작고 로우 레벨 보다 크거나 같으면, 현재 화소는 제 2 스테이트로 정해진다.
이어서, 비교 유니트(140)는 스테이트 결정 유니트(130)로부터 전달된 예측 화소값과 저장 유니트(110)로부터 공급된 현재 화소값을 비교한다. 비교결과, 예측 화소값과 현재 화소값이 서로 동일하다고 판단되면, 비교 유니트(140)는 현재 화소에 매핑값 "0" 을 할당하고, 그렇지 않으면 매핑값 "1" 이 현재 화소에 할당된다. 매핑값과 스테이트 지정신호를 포함하는 현재 화소정보는 재정렬 유니트(150)로 전달된다.
상기 과정들은 현재 이진 블록 내의 모든 이진 화소들에 대해서 반복적으로 실행되고, 그에 따라 각각의 이진 화소에 대한 현재 화소정보가 순차적으로 재정렬 유니트(150)로 공급된다.
재정렬 유니트(150)는 현재 이진 블록내의 모든 이진 화소에 대한 현재 화소정보를 저장하고, 대응하는 스테이트 지정신호에 반응하여 현재 화소 정보에 포함된 매핑값들을 재 정렬함으로써 제 1 및 제 2 시퀀스(sequence)를 생성한다. 제 1 시퀀스는 제 1 스테이트로 결정된 이진 화소들에 대응하는 매핑값들을 포함하고, 제 2 시퀀스는 제 2 스테이트로 정해진 이진 화소들에 대응하는 매핑값들을 가진다. 재정렬 유니트(150)는 또한 제 1 시퀀스와 제 2 시퀀스에 포함된 매핑값 0의 개수를 계산하여 제 1 시퀀스에 대응하는 제 1 매핑 개수와 제 2 시퀀스에 대응하는 제 2 매핑 개수를 확률 세트 결정 유니트(160)로 제공한다.
확률 세트 결정 유니트(160)는 재정렬 유니트(150)로부터 전달된 제 1 및 제 2 매핑 개수를 이용하여 제 1 시퀀스와 제 2 시퀀스에 대응하는 최적 확률 세트를 검출하고, 어떠한 확률 세트가 선택되었는 지를 나타내는 선택신호를 생성한다. 선택신호는 부호화된 후에 라인 L10을 통해 멀티플렉서(multiplexor)(180)로 제공되고 최적 확률 세트는 라인 L20을 통해 적응적 산술 부호화 유니트(170)로 전달된다.
본 발명에 따르면, 상기 매핑 개수가 증가함에 따라 매핑값 0에 할당되는 확률은 커지는 반면에, 매핑값 1에 할당되는 확률은 감소한다.
적응적 산술 부호화 유니트(170)는 라인 L20을 통해 확률 세트 결정 유니트(160)로부터 제공된 최적 확률 세트에 기초하여 기존에 알려진 산술 부호화 기법을 사용함으로써 제 1 및 제 2 시퀀스를 부호화하고, 그 결과 부호화된 이진 데이터를 멀티플렉서(180)로 공급한다.
멀티플렉서(180)에서 적응 산술 부호화 유니트(170)로부터 전달된 부호화된 이진 데이터와 확률 세트 결정 유니트(160)로부터 공급된 부호화된 선택신호는 멀티플렉싱되어 전송로(도시 안됨)를 통해 전송된 부호화된 이진 형상신호가 생성된다.
도 6에는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 콘텍스트 기반 산술 복호화 장치의 블록도가 도시되어 있다.
전송채널을 통해 전송된 부호화된 이진 형상신호는 디멀티플렉서(demultiplexor)(200)로 입력된다. 디멀티플렉서(200)는 부호화된 이진 형상신호를 부호화된 선택신호와 부호화된 이진 데이터로 분할한다. 부호화된 선택신호는 라인 L40을 통해 확률 세트 결정 유니트(210)로 공급되고 부호화된 이진 데이터는 라인 L3을 거쳐 적응 산술 복호화 유니트(220)로 전달된다.
확률 세트 결정 유니트(210)는 부호화된 선택신호를 복호화 하여 복호화된 선택신호를 생성하고 복호화된 선택신호를 이용하여 확률 세트를 검출한다.
적응 산술 복호화 유니트(220)는 검출된 확률 세트에 기초하여 도 5에 도시된 적응 산술 부호화 유니트(170)에서 사용한 콘텍스트 기반 산술 부호화 기법에 대응하는 잘 알려진 콘텍스트 기반 산술 복호화 기법을 이용함으로써 부호화된 이진 데이터를 복호화하고 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 복호화된 이진 데이터를 저장 유니트(230)로 제공한다. 상기 제 1 시퀀스는 제 1 스테이트로 결정된 이진 화소의 복호화된 매핑값을 보유하고 제 2 시퀀스는 제 2 스테이트로 정해진 이진 화소의 복호화된 매핑값을 포함하고 있다. 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하고 있는 복호화된 이진 데이터는 저장 유니트(230)에 저장된다.
상기 과정 동안에, 콘텍스트 번호 계산 유니트(240)는 프로세싱 이진 화소 이전에 재생된 이진 화소로부터 선택된 대응 콘텍스트를 이용하여 현재 이진 블록 내에 포함된 각각의 이진 화소에 대응하는 프로세싱 이진 화소의 콘텍스트 번호를 계산한다. 콘텍스트 번호 계산 유니트(240)에서 계산된 콘텍스트 번호는 스테이트 결정 유니트(250)로 전달된다.
스테이트 결정 유니트(250)는 우선 콘텍스트 번호 계산 유니트(240)로부터 생성된 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 구하고, 도 5의 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치에서 기술한 바와 같이 구해진 확률과 소정의 임계값을 비교함으로써 프로세싱 이진 화소의 스테이트를 결정한다. 따라서, 확률이 소정의 임계값보다 크거나 같으면 프로세싱 이진 화소는 제 1 스테이트로 정해지고, 그렇지 않으면 프로세싱 이진 화소는 제 2 스테이트로 결정된다. 스테이트 결정 유니트(250)는 프로세싱 이진 화소에 대해 결정된 스테이트를 나타내는 스테이트 지정신호를 생성한다. 또한, 도 5의 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치에서 설명한 바와 같이 확률에 기초해서 프로세싱 이진 화소의 예측 화소값이 검출된다. 예측 화소값과 스테이트 지정신호는 재정렬 유니트(260)로 전달된다.
재정렬 유니트(260)는 스테이트 결정 유니트(250)로부터 출력된 스테이트 지정신호에 반응하여 저장 유니트(230)에 저장된 제 1 시퀀스 또는 제 2 시퀀스로부터 매핑값을 취한다. 달리 말하면, 스테이트 지정신호가 제 1 스테이트를 나타내면 재정렬 유니트(260)는 저장 유니트(230)에 저장된 제 1 시퀀스로부터 매핑값을 취하고, 스테이트 지정신호가 제 2 스테이트를 나타내면 매핑값은 저장 유니트(230)에 저장된 제 2 시퀀스 내의 매핑값으로부터 검출된다.
이어서, 재정렬 유니트(260)는 상기에서 취한 매핑값과 스테이트 결정 유니트(250)로부터 전달된 예측 화소값을 비교함으로써 프로세싱 이진 화소의 이진 화소값을 재생한다. 매핑값이 이진값 0을 가지면 예측 화소값이 재생 화소값으로 정해진다. 그렇지 않으면, 즉 매핑값이 이진값 1을 가지면 예측 화소값에 반대되는 이진값이 재생 화소값으로 결정된다. 각각의 재생 화소값은 복호화된 이진 형상신호로 출력된다.
상기 복호화 과정은 현재 이진 블록 내의 모든 화소값이 재생될 때까지 반복적으로 실행된다.
상기에 있어서, 본 발명의 특정의 실시 예에 대하여 설명했지만, 본 명세서에 기재한 특허청구의 범위를 일탈하지 않고 당업자는 여러 가지의 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

  1. 각각의 이진 블록은 MxN개의 이진 격행 화소를 포함하고, 각각의 이진 화소는 객체의 외부와 내부를 나타내는 두 개의 서로 다른 이진값을 가지며, 상기 M과 N은 각각 양의 정수일 때, 다수개의 이진 블록을 포함하는 이진 형상신호를 격행 부호화하는 방법에 있어서,
    (a) 대응하는 콘텍스트에 기초해서 타겟 화소의 콘텍스트 번호를 계산하고, 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하는 것으로, 상기 타겟 화소는 이진 블록에 포함된 이진 화소 중의 하나이고 상기 콘텍스트는 상기 타겟 화소 이전에 처리된 이진 화소로부터 결정되는 단계;
    (b) 상기 타겟 화소의 확률과 기설정 임계값을 비교함으로써 타겟 화소의 스테이트와 예측 화소값을 정하는 단계;
    (c) 상기 예측 화소값과 타겟 화소의 원래 화소값을 비교하여 타겟 화소의 매핑값을 계산하는 것으로, 상기 매핑값은 상기 예측 화소값이 원래 화소값과 동일한 지를 나타내는 단계;
    (d) 상기 이진 블록 내의 모든 이진 화소를 처리할 때까지 상기 단계 (a) 내지 (c)를 반복 실행하는 단계;
    (e) 상기 이진 블록 내의 이진 화소를 그 스테이트에 따라 분류함으로써 생성된 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 재정렬 이진 블록을 생성하는 단계; 및
    (f) 상기 재정렬 이진 블록 내의 제 1 및 제 2 시퀀스를 산술적 부호화하여 부호화된 이진 형상신호를 생성하는 단계를 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)는:
    (b21) 상기 타겟 화소의 확률을 제 1 또는 제 2 기설정 임계값과 비교함으로써 타겟 화소에 제 1 스테이트 또는 제 2 스테이트를 할당하는 것으로, 상기 확률이 제 1 기설정 임계값보다 크거나 같거나 제 2 기설정 임계값보다 작으면 타겟 화소는 제 1 스테이트로 결정되고, 그렇지 않으면 타겟 화소는 제 2 스테이트로 정해지는 단계; 및
    (b22) 상기 타겟 화소의 확률을 제 3 기설정 임계값과 비교함으로써 타겟 화소의 예측 화소값을 제공하는 단계를 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 방법.
  3. 각각의 이진 블록은 MxN개의 이진 격행 화소를 포함하고, 각각의 이진 화소는 객체의 외부와 내부를 나타내는 두 개의 서로 다른 이진값을 가지며, 상기 M과 N은 각각 양의 정수일 때, 다수개의 이진 블록을 포함하는 이진 격행 형상신호를 부호화하는 장치에 있어서,
    대응하는 콘텍스트에 기초해서 이진 블록 내의 각각의 이진 화소의 콘텍스트 번호를 계산하고, 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하는 것으로, 상기 콘텍스트는 상기 각각의 이진 화소 이전에 처리된 이진 화소로부터 결정되는 콘텍스트 번호 계산수단;
    상기 각각의 이진 화소의 확률과 기설정 임계값을 비교함으로써 각각의 이진 화소의 스테이트와 예측 화소값을 정하는 스테이트 결정수단;
    상기 각각의 이진 화소의 예측 화소값과 그 원래 화소값을 비교함으로써 상기 각각의 이진 화소에 대한 매핑값을 계산하는 것으로, 상기 매핑값은 상기 예측 화소값이 원래 화소값과 동일한 지를 나타내는 것인 비교수단;
    상기 이진 블록 내의 이진 화소를 그 스테이트에 따라 분류함으로써 생성된 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 재정렬 이진 블록을 생성하는 재정렬 수단; 및
    상기 재정렬 이진 블록 내의 제 1 및 제 2 시퀀스를 산술적 부호화하여 부호화된 이진 형상신호를 생성하는 부호화수단을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 스테이트 결정수단은:
    상기 각각의 이진 화소의 확률을 제 1 기설정 임계값과 비교함으로써 각각의 이진 화소에 제 1 스테이트 또는 제 2 스테이트를 할당하는 것으로, 상기 확률이 제 1 기설정 임계값보다 크거나 같으면 각각의 이진 화소는 제 1 스테이트로 결정되고, 그렇지 않으면 각각의 이진 화소는 제 2 스테이트로 정해지는 스테이트 지정수단; 및
    상기 각각의 이진 화소의 확률을 제 2 기설정 임계값과 비교함으로써 각각의 이진 화소의 예측 화소값을 제공하는 예측 화소값 결정수단을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 스테이트 결정수단은:
    상기 각각의 이진 화소의 확률을 제 1 및 제 2 기설정 임계값과 비교함으로써 각각의 이진 화소에 제 1 스테이트 또는 제 2 스테이트를 할당하는 것으로, 상기 확률이 제 1 기설정 임계값보다 크거나 같거나 제 2 기설정 임계값보다 작으면 각각의 이진 화소는 제 1 스테이트로 결정되고, 그렇지 않으면 각각의 이진 화소는 제 2 스테이트로 정해지는 스테이트 지정수단; 및
    상기 각각의 이진 화소의 확률을 제 3 기설정 임계값과 비교함으로써 각각의 이진 화소의 예측 화소값을 제공하는 예측 화소값 결정수단을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 부호화 장치.
  6. 부호화된 이진 형상 신호를 복호화하여 복호화된 이진 격행 형상신호를 생성하는 장치에 있어서,
    상기 부호화된 이진 격행 형상신호를 산술 복호화 하여 제 1 및 제 2 시퀀스를 포함하는 복호화된 이진 격행 형상 데이터를 공급하는 것으로, 상기 제 1 및 제 2 시퀀스는 이진 화소의 재생 매핑값을 포함하는 복호화 수단;
    대응하는 콘텍스트에 기초해서 각각의 이진 화소의 콘텍스트 번호를 계산하고, 상기 콘텍스트 번호에 대응하는 확률을 검출하는 것으로, 상기 콘텍스트는 상기 각각의 이진 화소 이전에 재생된 이진 화소로부터 결정되는 콘텍스트 번호 계산수단;
    상기 각각의 이진 화소의 확률과 기설정 임계값을 비교함으로써 각각의 이진 화소의 스테이트와 예측 화소값을 정하는 스테이트 결정수단;
    상기 각각의 이진 화소의 스테이트에 반응하여 제 1 시퀀스 또는 제 2 시퀀스로부터 각각의 이진 화소에 대응하는 재생 매핑값을 취하는 매핑수단; 및
    상기에서 취한 재생 매핑값과 예측 화소값을 비교함으로써 각각의 이진 화소에 대한 이진 화소값을 재생하고, 복호화된 이진 형상 데이터에 대응하는 재생된 이진 화소값을 복호화된 이진 형상신호로서 순차적으로 출력하는 수단을 포함하는 콘텍스트 기반 산술 복호화 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 복호화수단은, 상기 부호화된 이진 형상신호를 제공한 부호화기에서 사용한 것과 동일한 확률세트를 이용하여 부호화된 이진 형상신호를 복호화하는 것을 특징으로 하는 콘텍스트 기반 산술 복호화 장치.
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