KR20040028318A - Image encoding and decoding method and apparatus using spatial predictive coding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로, 특히 공간 예측 방법을 사용하여 부호화하는 것이다.The present invention relates to encoding and decoding of an image, and in particular, to encoding using a spatial prediction method.
기존의 동영상 압축을 위한 국제 표준 기술을 살펴보면 한 장의 영상을 각각 휘도와 색상 성분으로 나누어 부호화 하는데 먼저 한 영상을 다른 영상을 참조하지 않고 부호화 한 후에 이 영상을 참조하여 시간상으로 이 후의 영상들을 움직임 예측 및 보상 방법을 사용하여 예측부호화 한다. 다른 영상을 참조하지 않고 부호화한 영상을 인트라 영상, 다른 영상을 참조하여 움짐임 예측 및 보상 방법을 사용한 영상을 인터 영상이라고 한다. 인트라 및 인터 영상은 모두 DCT, 양자화, 엔트로피 부호화를 통해 손실 압축된다. 이 때 인트라 영상은 시간상 예측을 하지 않기 때문에 압축 효율을 높이기 위해서 공간상 예측 방법이 사용된다.In the existing international standard technology for video compression, one image is encoded by dividing it into luminance and color components. First, one image is encoded without referring to another image, and then motion images are predicted later in time with reference to this image. And predictive encoding using a compensation method. An image obtained by encoding an image without referring to another image is an intra image, and an image using a moving prediction and compensation method by referring to another image is called an inter image. Both intra and inter images are lossy compressed via DCT, quantization, and entropy coding. At this time, since the intra image is not predicted in time, a spatial prediction method is used to increase the compression efficiency.
ISO/IEC MPEG-4 및 ITU-T H.263+ 동영상 압축 기술에서는 인트라 영상에서 공간상 예측을 할 때에 8x8 화소 단위의 블록을 설정하고 각 블록을 DCT/양자화한 후에 DC 값 및 AC 값을 주변 블록의 DC 값 및 AC 값을 참조하여 예측 부호화함으로써 압축 효율을 높인다.In ISO / IEC MPEG-4 and ITU-T H.263 + video compression technology, when performing spatial prediction on intra video, set blocks of 8x8 pixel units, DCT / quantize each block, and then surround DC and AC values. The compression efficiency is increased by predictive encoding by referring to the DC value and the AC value of the block.
최근 ISO/IEC MPEG과 ITU-T VCEG이 공동으로 JVT(joint video team)을 구성하여 새로운 비디오 코딩 표준안을 진행하고 있는데 JVT 최종 위원회 권고안에는 인트라 영상을 부호화할 때에 공간 예측 방법을 사용하여 압축하는 기술이 포함되어 있다. 이 기술에서 공간 예측을 하는 방법은 휘도 성분과 색상 성분에 각각 다른 예측 방법을 사용하는데 휘도 성분은 4x4 또는 16x16 크기의 블록을 사용하고 4x4의 경우에는 예측 방향에 따라 9가지 예측 방법이 있고 16x16의 경우에는 4가지 예측 방법이 있다.Recently, ISO / IEC MPEG and ITU-T VCEG jointly formed a joint video team (JVT) to develop a new video coding standard. The JVT final committee recommends a technique for compressing using spatial prediction method when encoding intra video. This is included. In this technique, the spatial prediction method uses different prediction methods for the luminance component and the color component. The luminance component uses blocks of 4x4 or 16x16 size, and for 4x4, there are 9 prediction methods depending on the prediction direction. In this case, there are four prediction methods.
다음에는 JVT 최종 위원회 권고안에서 사용하는 4x4와 16x16 블록 단위의 예측 방법에 대해 살펴보고 각 방법 중 어떤 방법을 사용하였는지 부호화하는 방법에 대해 살펴본다.In the following, we will look at the 4x4 and 16x16 block prediction methods used in the JVT Final Committee Recommendations and how to encode each of them.
먼저 4x4 크기의 블록을 사용하는 경우를 살펴보면 도 1a와 같이 8가지 방향에 따라 8가지 예측 방법을 사용하고 여기에 DC 예측 방법을 추가하여 모두 9가지 예측 방법을 사용하고 있다. 예측을 위해 주변 블록의 화소의 값을 이용하는데 이들 화소는 도 1b에 나타난 것과 같이 모두 17개 화소를 이용하여 예측한다. 여기서 도 1a의 숫자는 각 방법을 숫자로 나타낸 것이고 DC 예측 방법은 2번 방법이다.First, in the case of using a 4x4 block, as shown in FIG. 1A, eight prediction methods are used according to eight directions, and DC prediction methods are added to the nine prediction methods. For prediction, the values of the pixels of the neighboring blocks are used. These pixels are predicted using all 17 pixels as shown in FIG. 1B. Here, the numbers in FIG. 1A represent each method by a number, and the DC prediction method is method 2.
각 방법별 숫자와 이름, 그리고 예측 방법은 다음과 같다.The numbers, names, and prediction methods for each method are as follows.
방법 0: Vertical predictionMethod 0: vertical prediction
ABCD가 참조 가능할 때만 사용되며Only used when ABCD is referenceable.
a, e, i, m 은 A,a, e, i, m is A,
b, f, j, n 은 B,b, f, j, n is B,
c, g, k, o 는 C,c, g, k, o is C,
d, h, l, p 는 D 를 사용하여 예측된다.d, h, l, p are predicted using D.
방법 1: Horizontal predictionMethod 1: horizontal prediction
IJKL이 참조 가능할 때만 사용되며Used only when IJKL is referenceable.
a, b, c, d 는 I,a, b, c, d is I,
e, f, g, h 는 J,e, f, g, h are J,
i, j, k, l 은 K,i, j, k, l is K,
m, n, o, p 는 L 을 사용하여 예측된다.m, n, o, p are predicted using L.
방법 2: DC predictionMethod 2: DC prediction
a부터 p까지 모든 화소 값은All pixel values from a to p
A B C D, I J K L이 모두 참조 가능할 때 (A+B+C+D+I+J+K+L+4)>>3,When A B C D and I J K L are all referenceable (A + B + C + D + I + J + K + L + 4) >> 3,
A B C D만 참조 가능하면 (A+B+C+D+2)>>2,If only A B C D can be referenced, (A + B + C + D + 2) >> 2,
I J K L만 참조 가능하면 (I+J+K+L+2)>>2 를 사용하여 예측된다.If only I J K L can be referenced, it is predicted using (I + J + K + L + 2) >> 2.
방법 3: diagonal down/left predictionMethod 3: diagonal down / left prediction
a 는 (A + 2B + C + I + 2J + K + 4) >> 3a is (A + 2B + C + I + 2J + K + 4) >> 3
b, e 는 (B + 2C + D + J + 2K + L + 4) >> 3b, e is (B + 2C + D + J + 2K + L + 4) >> 3
c, f, i 는 (C + 2D + E + K + 2L + M + 4) >> 3c, f, i are (C + 2D + E + K + 2L + M + 4) >> 3
d, g, j, m 은 (D + 2E + F + L + 2M + N + 4) >> 3d, g, j, m are (D + 2E + F + L + 2M + N + 4) >> 3
h, k, n 은 (E + 2F + G + M + 2N + O + 4) >> 3h, k, n are (E + 2F + G + M + 2N + O + 4) >> 3
l, o 는 (F + 2G + H + N + 2O + P + 4) >> 3l, o is (F + 2G + H + N + 2O + P + 4) >> 3
p 는 (G + H + O + P + 2) >> 2 를 사용하여 예측된다.p is predicted using (G + H + O + P + 2) >> 2.
방법 4: diagonal down/right predictionMethod 4: diagonal down / right prediction
m 은 (J + 2K + L + 2) >> 2m is (J + 2K + L + 2) >> 2
i, n 은 (I + 2J + K + 2) >> 2i, n is (I + 2J + K + 2) >> 2
e, j, o 는 (Q + 2I + J + 2) >> 2e, j, o is (Q + 2I + J + 2) >> 2
a, f, k, p 는 (A + 2Q + I + 2) >> 2a, f, k, p are (A + 2Q + I + 2) >> 2
b, g, l 은 (Q + 2A + B + 2) >> 2b, g, l are (Q + 2A + B + 2) >> 2
c, h 는 (A + 2B + C + 2) >> 2c, h is (A + 2B + C + 2) >> 2
d 는 (B + 2C + D + 2) >> 2 를 사용하여 예측된다.d is predicted using (B + 2C + D + 2) >> 2.
방법 5: vertical-right predictionMethod 5: vertical-right prediction
a, j 는 (Q + A + 1) >> 1a, j is (Q + A + 1) >> 1
b, k 는 (A + B + 1) >> 1b, k is (A + B + 1) >> 1
c, l 은 (B + C + 1) >> 1c, l is (B + C + 1) >> 1
d 는 (C + D + 1) >> 1d is (C + D + 1) >> 1
e, n 은 (I + 2Q + A + 2) >> 2e, n is (I + 2Q + A + 2) >> 2
f, o 는 (Q + 2A + B + 2) >> 2f, o is (Q + 2A + B + 2) >> 2
g, p 는 (A + 2B + C + 2) >> 2g, p is (A + 2B + C + 2) >> 2
h 는 (B + 2C + D + 2) >> 2h is (B + 2C + D + 2) >> 2
i 는 (Q + 2I + J + 2) >> 2i is (Q + 2I + J + 2) >> 2
m 은 (I + 2J + K + 2) >> 2 를 사용하여 예측된다.m is predicted using (I + 2J + K + 2) >> 2.
방법 6: horizontal-down predictionMethod 6: horizontal-down prediction
a, g 는 (Q + I + 1) >> 1a, g is (Q + I + 1) >> 1
b, h 는 (I + 2Q + A+ 2) >> 2b, h is (I + 2Q + A + 2) >> 2
c 는 (Q + 2A + B+ 2) >> 2c is (Q + 2A + B + 2) >> 2
d 는 (A + 2B + C+ 2) >> 2d is (A + 2B + C + 2) >> 2
e, k 는 (I + J + 1) >> 1e, k is (I + J + 1) >> 1
f, l 은 (Q + 2I + J+ 2) >> 2f, l is (Q + 2I + J + 2) >> 2
i, o 는 (J + K + 1) >> 1i, o is (J + K + 1) >> 1
j, p 는 (I + 2J + K+ 2) >> 2j, p is (I + 2J + K + 2) >> 2
m 은 (K + L + 1) >> 1m is (K + L + 1) >> 1
n 은 (J + 2K + L + 2) >> 2 를 사용하여 예측된다.n is predicted using (J + 2K + L + 2) >> 2.
방법 7: vertical-left predictionMethod 7: vertical-left prediction
a 는 (2A + 2B + J + 2K + L + 4) >> 3a is (2A + 2B + J + 2K + L + 4) >> 3
b, i 는 (B + C + 1) >> 1b, i is (B + C + 1) >> 1
c, j 는 (C + D + 1) >> 1c, j is (C + D + 1) >> 1
d, k 는 (D + E + 1) >> 1d, k is (D + E + 1) >> 1
l 은 (E + F + 1) >> 1l is (E + F + 1) >> 1
e 는 (A + 2B + C + K + 2L + M + 4) >> 3e is (A + 2B + C + K + 2L + M + 4) >> 3
f, m 은 (B + 2C + D + 2) >> 2f, m is (B + 2C + D + 2) >> 2
g, n 은 (C + 2D + E + 2) >> 2g, n is (C + 2D + E + 2) >> 2
h, o 는 (D + 2E + F + 2) >> 2h, o is (D + 2E + F + 2) >> 2
p 는 (E + 2F + G + 2) >> 2 를 사용하여 예측된다.p is predicted using (E + 2F + G + 2) >> 2.
방법 8: horizontal-up predictionMethod 8: horizontal-up prediction
a 는 (B + 2C + D + 2I + 2J + 4) >> 3a is (B + 2C + D + 2I + 2J + 4) >> 3
b 는 (C + 2D + E + I + 2J + K + 4) >> 3b is (C + 2D + E + I + 2J + K + 4) >> 3
c, e 는 (J + K + 1) >> 1c, e is (J + K + 1) >> 1
d, f 는 (J + 2K + L + 2) >> 2d, f is (J + 2K + L + 2) >> 2
g, i 는 (K + L + 1) >> 1g, i is (K + L + 1) >> 1
h, j 는 (K + 2L + M + 2) >> 2h, j is (K + 2L + M + 2) >> 2
l, n 은 (L + 2M + N + 2) >> 2l, n is (L + 2M + N + 2) >> 2
k, m 은 (L + M + 1) >> 1k, m is (L + M + 1) >> 1
o 는 (M + N + 1) >> 1o is (M + N + 1) >> 1
p 는 (M + 2N + O + 2) >> 2 를 사용하여 예측된다.p is predicted using (M + 2N + O + 2) >> 2.
여기서 ">>"는 좌측 쉬프트 연산을 의미한다. 방법 3에서 방법 8까지는 A, B, C, D, I, J, K, L, Q가 참조 가능할 때 사용 가능하다. 그리고, E, F, G, H가참조 가능하지 않을 경우 D를 대신 사용하고, M, N, O, P가 참조 가능하지 않은 경우 L을 대신 사용한다.">>" here means a left shift operation. Methods 3 through 8 are available when A, B, C, D, I, J, K, L, Q are referenceable. If E, F, G, and H are not referenceable, D is used instead. If M, N, O, and P are not referenceable, L is used instead.
그리고, 16x16 블록 크기의 예측 방법을 살펴보면 DC, vertical, horizontal, plane 예측 방법, 총 4가지가 있는데 이 중 앞의 3가지는 4x4에서 사용한 것과 동일하되 블록 크기만 커진 것이고 마지막 plane prediction의 경우에는 위와 좌측의 블록의 화소 값들을 참조하여 각각 수평, 수직 방향의 기울기를 구하여 이 값으로 평면 방정식을 세워 현재 블록의 값을 변화를 예측하는 방법이다.In addition, when looking at the 16x16 block size prediction method, there are four DC, vertical, horizontal, and plane prediction methods, and the first three are the same as those used in 4x4, but the block size is larger. It is a method of predicting the change of the value of the current block by calculating the slope of the horizontal and vertical directions with reference to the pixel values of the block, and constructing a plane equation with this value.
4x4 또는 16x16 예측 방법은 각각 4x4 또는 16x16 블록 단위로 어떤 방법을 사용하였는지를 비트열에 부호화하여 전송하여 복호화시에 이 값을 복호화하여 동일한 방법으로 예측 보상을 하도록 한다. 이 값을 효율적으로 부호화하기 위하여 JVT 최종 위원회 권고안에서는 4x4의 경우에는 위의 블록과 좌측 블록의 예측 방법 값을 살펴보아 두 값 중 작은 값을 참조하여 현재 블록이 그 값을 사용하면 1 bit로 "1"을 부호화하여 그 방법이 사용되었음을 표시하고 그렇지 않으면 동일한 1 bit로 "0"을 부호화하여 그 방법이 사용되지 않았음을 표시하고 더불어 3 bit의 고정 길이 부호를 부호화하여 어떤 방법이 사용되었는지를 알린다.The 4x4 or 16x16 prediction method encodes and transmits to the bit string which method is used in units of 4x4 or 16x16 blocks, respectively, and decodes this value during decoding to perform prediction compensation in the same manner. In order to encode this value efficiently, the JVT final committee recommends the value of the prediction method of the above block and the left block in case of 4x4. Refer to the smaller of the two values and refer to the 1 bit if the current block uses the value. 1 "is encoded to indicate that the method is used, otherwise" 0 "is encoded to the same 1 bit to indicate that the method is not used, and 3 bits of fixed-length code are encoded to determine which method is used. Inform.
이 때 만약 위의 블록 또는 좌측 블록이 인트라 방법으로 부호화되지 않았거나 참조할 수 없는 상태이면 참조하는 값은 DC 방법이 된다. 그리고, 만약 위의 블록과 좌측 블록이 16x16 인트라 방법으로 부호화된 경우 해당 블록은 DC 방법을 사용한 것으로 간주된다.In this case, if the above block or the left block is not encoded or cannot be referred to by the intra method, the value to be referred to is the DC method. If the above block and the left block are encoded by the 16x16 intra method, the corresponding block is considered to use the DC method.
그리고, 16x16의 경우에는 (Imode, nc, AC)를 함께 묶어서 가변장 부호로 부호화하는데 여기서 Imode는 16x16 예측 방법을 나타낸다. nc는 0이면 색상 성분이 0인 것을 의미하고, 1이면 색상 성분에 DC만 있는 경우를 의미하고, 2인 경우에는 DC와 AC가 모두 있는 것을 의미한다. 그리고, AC는 16x16 휘도 성분 블록 내에 AC성분이 있는지 없는지의 여부를 나타내는 것으로 0이면 없는 것, 1이면 있는 것을 나타낸다. 이 값은 인트라 영상의 매크로블록 타입으로 부호화되는데 매크로 블록 타입이 0이면 4x4 블록 예측 방법이 사용된 경우이고 1부터 24까지는 (Imode, nc, AC)의 값에 따라 결정되는데 이 값은 도 2에 나타나 있으며 mb_type의 값이 작을수록 짧은 가변장 부호를 사용하고 클수록 긴 가변장 부호를 사용한다.In the case of 16x16, (Imode, nc, AC) are grouped together and encoded into a variable length code, where Imode represents a 16x16 prediction method. nc means 0 means that the color component is 0, 1 means that there is only DC in the color component, and 2 means that both DC and AC are present. AC indicates whether or not there is an AC component in the 16x16 luminance component block, and 0 indicates that there is no and 1 indicates that there is. This value is encoded as a macroblock type of an intra image. If the macroblock type is 0, a 4x4 block prediction method is used, and the values from 1 to 24 are determined according to the value of (Imode, nc, AC). The smaller the value of mb_type, the shorter the variable length code is used, and the larger the mb_type value is, the longer the variable length code is used.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인트라 영상에서 공간 예측 부호화를 하되 4x4 블록 단위로 예측할 경우 예측을 하기 위해 참조되는 주변 블록의 화소를 현재 블록의 바로 위 또는 좌측 블록의 화소로 한정하여 계산량을 줄이고 현재 블록을 처리할 때에 현재 블록의 우측 상단 또는 좌측 하단의 블록과 동시에 처리할 수 있도록 하는 데 있다.The present invention aims to reduce the amount of computation by limiting the pixels of a neighboring block to be directly above or to the left of the current block for prediction when spatial prediction coding is performed on an intra image, but predicted in units of 4x4 blocks. When processing a block is to be processed simultaneously with the block on the upper right or lower left of the current block.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 4x4 또는 16x16 블록 단위로 예측을 하여 각 4x4 또는 16x16 블록 단위로 예측 방법을 부호화할 때에 통계적 특성을 바탕으로 하여 효과적으로 부호화함으로써 부호화 효율을 높이는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to increase coding efficiency by efficiently encoding based on statistical characteristics when predicting by 4x4 or 16x16 block units and encoding a prediction method by 4x4 or 16x16 block units.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 방법을 이용한 부호화 및 복호화 방법을 컴퓨터에서 실행 가능한 프로그램 코드로 기록된 기록 매체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a recording medium recorded with a program code executable by a computer in an encoding and decoding method using the above method.
도 1a는 JVT 최종 위원회 권고안에서 4x4 블록 단위 공간상 예측 부호화 방법에 사용되는 8가지 예측 방향 및 각 방향에 따른 예측 방법의 값을 나타낸 도면이다.FIG. 1A is a diagram illustrating eight prediction directions and values of a prediction method according to each direction used in a 4x4 block-based spatial prediction coding method in the JVT final committee recommendation.
도 1b는 JVT 최종 위원회 권고안에서 4x4 블록 단위 공간상 예측 부호화를 할 때에 현재 블록의 값을 예측하기 위해 사용되는 주변 블록들의 화소들을 보여주는 도면이다.FIG. 1B is a diagram showing pixels of neighboring blocks used for predicting the value of a current block when performing 4x4 block-wise spatial prediction coding in the JVT final committee recommendation.
도 2는 JVT 최종 위원회 권고안에서 16x16 블록 단위 공간상 예측 부호화를 할 때에 예측 방법을 가변장 부호화하기 위해 사용하는 표이다.FIG. 2 is a table used for variable length coding a prediction method when performing 16x16 block-wise prediction coding in a JVT final committee recommendation.
도 3a는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.3A is a block diagram schematically illustrating an embodiment of an image encoding apparatus according to the present invention.
도 3b는 본 발명에 따른 영상 복호화 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.3B is a block diagram schematically illustrating an embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention.
도 4a는 도 3a의 장치에서 수행되는 영상 부호화 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.4A is a flowchart illustrating an embodiment of an image encoding method performed by the apparatus of FIG. 3A.
도 4b는 도 3b의 장치에서 수행되는 영상 복호화 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.4B is a flowchart illustrating an embodiment of an image decoding method performed in the apparatus of FIG. 3B.
도 5는 본 발명에 따른 방법에서 4x4 블록 단위 공간상 예측 부호화를 할 때에 현재 블록의 값을 예측하기 위해 사용되는 주변 블록들의 화소들을 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating pixels of neighboring blocks used to predict a value of a current block when performing 4x4 block-wise prediction coding in a method according to the present invention.
도 6a는 본 발명에 따른 방법에서 16x16 블록 단위 공간상 예측 부호화를 할 때에 예측 방법을 가변장 부호화하기 위해 사용하는 표의 일 실시예이다.FIG. 6A is an embodiment of a table used for variable length coding a prediction method when performing 16x16 block-wise prediction coding in the method according to the present invention.
도 6b는 본 발명에 따른 방법에서 16x16 블록 단위 공간상 예측 부호화를 할 때에 예측 방법을 가변장 부호화하기 위해 사용하는 표의 일 실시예이다.FIG. 6B is an embodiment of a table used for variable length coding a prediction method when performing 16x16 block-wise prediction coding in the method according to the present invention.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은 시간/공간상 예측 부호화하는 (a)단계, (a)단계에서 예측 부호화된 정보를 DCT 등의 방법을 통해 변환 후 양자화하는 (b)단계 및 (b)단계에서 양자화된 정보를 엔트로피 부호화하는 (c)단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the image encoding method according to the present invention is the step (b) of quantizing the prediction-coded information in the step (a), step (a) after transforming by the method such as DCT And (c) entropy encoding the quantized information in step (b).
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 시간/공간상 예측 부호화하는 시간/공간상 예측 부호화부, 시간/공간상 예측 부호화부에서 예측 부호화된 정보를 DCT 등의 방법을 통해 변환 및 양자화하는 변환/양자화부 및 변환/양자화부에서 양자화된 정보를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함한다.In order to achieve the above object, the apparatus for encoding an image according to the present invention converts the information encoded by the temporal / spatial predictive encoding unit for temporal / spatial predictive encoding and the temporal / spatial predictive encoding unit through a method such as DCT and the like. A transform / quantization unit for quantizing and an entropy encoding unit for entropy encoding information quantized by the transform / quantization unit are included.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 전송받은 비트열을 엔트로피 복호화하는 (d)단계, 엔트로피 복호화를 통해 얻은 정보를 역양자화 및 역변환하는 (e)단계 및 역변환을 통해 얻은 정보를 공간/시간상 예측 보상을 통해 영상을 복원하는 (f)단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the image decoding method according to the present invention entropy-decodes the received bit string, inversely quantizes and inverse-transforms the information obtained through entropy decoding, and the information obtained through inverse transformation. And (f) reconstructing the image through spatial / temporal prediction compensation.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 전송받은 비트열을 엔트로피 복호화하는 엔트로피 복호화부, 엔트로피 복호화를 통해 얻은 정보를 역양자화 및 역변환하는 역양자화/역변환부 및 역변환을 통해 얻은 정보를 공간/시간상 예측 보상을 통해 영상을 복원하는 공간/시간상 예측 보상부를 포함한다.In order to achieve the above object, an image decoding apparatus according to the present invention includes an entropy decoding unit for entropy decoding a received bit stream, an inverse quantization / inverse transform unit for inverse quantization and inverse transformation of information obtained through entropy decoding, and information obtained through inverse transformation. And a spatial / temporal prediction compensation unit for reconstructing the image through the spatial / temporal prediction compensation.
1. 영상 부호화 방법은 (a)한 장의 영상에서 시간/공간상 예측 부호화하는단계; (b)상기 (a)단계에서 예측 부호화된 정보를 DCT 등의 방법을 통해 변환 후 양자화하는 단계; (c)상기 (b)단계에서 양자화된 정보를 엔트로피 부호화하는 단계를 포함한다.1. The video encoding method comprises the steps of: (a) temporal / spatial prediction coding on a single image; (b) transforming and quantizing the predictively encoded information in step (a) using a method such as DCT; (c) entropy encoding the quantized information in step (b).
2. 제1항에 있어서, 인트라 영상을 일정 크기의 블록 단위로 나누고 한 블록에서 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 공간상 예측 부호화한다.2. The method of claim 1, wherein the intra image is divided into block units of a predetermined size and spatially predictive encoded using a pixel value of a neighboring block in one block.
3. 제2항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 부호화한다.3. The method of claim 2, wherein spatially predictive encoding is performed by referring to only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block.
4. 제3항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 부호화하여 현재 블록의 우측 상단 또는 좌측 하단 블록과 동시에 처리하는 것이 가능하도록 한다.4. The method of claim 3, wherein spatial prediction is performed by referring to only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block to simultaneously process the upper right or lower left block of the current block.
5. 제2항에 있어서, 8가지 방향에 따라 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 현재 블록의 화소 값을 예측하되 우측 상단 또는 좌측 하단 블록에 있는 화소 값을 참조하는 방향의 경우에는 상단 또는 좌측 블록의 값 중 우측 또는 하단에 있는 화소의 값을 사용하여 예측할 수 있다.5. The method of claim 2, wherein the pixel value of the current block is predicted using the pixel value of the neighboring block according to the eight directions, but in the case of the direction referring to the pixel value of the upper right or lower left block. The value of the pixel on the right or the bottom of the block value can be used for prediction.
6. 제2항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 부호화할 때 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값을 참조하여 부호화한다.6. The method of item 2, wherein the encoding of the prediction method used in the current block is performed by referring to the value of the prediction method of the left or upper block.
7. 제6항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록이 없거나 현재 블록과 다른 종류의 부호화 방법을 사용하였을 경우 현재 블록이 사용하는 예측 부호화 방법 중 특정 한 가지 방법을 사용한 것으로 간주하여 이 값과 참조가 가능한 다른 블록에서 사용한 예측 방법의 값을 참조하여 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 부호화할수 있다.7. The method of claim 6, wherein if there is no left or top block, or if a coding method of a different type from the current block is used, this value and reference can be regarded as using a specific one of the prediction coding methods used by the current block. The value of the prediction method used in the current block may be encoded by referring to the value of the prediction method used in another block.
8. 제6항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값 중 작은 것을 참조하여 현재 블록의 예측 방법의 값을 부호화할 수 있다.8. The method of claim 6, wherein the value of the prediction method of the current block can be encoded by referring to the smaller of the values of the prediction method of the left or upper block.
9. 제8항에 있어서, 가장 많이 사용되는 예측 방법에 가장 작은 값을 할당하여 현재 블록에서 사용하는 예측 방법의 값과 참조하는 값이 같을 확률을 높일 수 있다.9. The method of claim 8, wherein the smallest value is assigned to the most commonly used prediction method to increase the probability that the value of the prediction method used in the current block is the same as the value to which the reference value is the same.
10. 제2항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 부호화할 때 현재 블록에서 부호화할 다른 정보와 함께 묶어서 부호화할 수 있다.10. The method of claim 2, when encoding the value of the prediction method used in the current block, the encoding may be performed together with other information to be encoded in the current block.
11. 제10항에 있어서, 묶어진 정보의 모든 경우의 수에 대해 각각 사용될 확률을 계산하여 그 확률에 따라 확률이 많은 것은 짧은 길이, 확률이 큰 것은 긴 길이의 가변장 부호를 사용하여 부호화할 수 있다.11. The method according to claim 10, wherein the probability to be used for each case of the bundled information is calculated, and according to the probability, the probable ones are encoded using short length variable lengths and the long ones using variable length codes. Can be.
2. 제1항 내지 제11항의 영상 부호화 방법을 컴퓨터에 실행 가능한 프로그램 코드로 기록한 기록 매체가 제공된다.2. There is provided a recording medium which records the video encoding method of items 1 to 11 as a program code executable on a computer.
13. 영상 부호화 장치는 시간/공간상 예측 부호화하는 시간/공간상 예측 부호화부; 상기 시간/공간상 예측 부호화부에서 예측 부호화된 정보를 DCT 등의 방법을 통해 변환 및 양자화하는 변환/양자화부; 및 상기 변환/양자화부에서 양자화된 정보를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함한다.13. The image encoding apparatus includes a temporal / spatial predictive encoding unit for temporal / spatial predictive encoding; A transform / quantization unit for transforming and quantizing the information predicted and encoded by the temporal / spatial predictive encoding unit through a method such as DCT; And an entropy encoder for entropy encoding information quantized by the transform / quantizer.
14. 제13항에 있어서, 인트라 영상을 일정 크기의 블록 단위로 나누고 한 블록에서 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 공간상 예측 부호화할 수 있다.14. The method of claim 13, wherein the intra image may be divided into block units having a predetermined size, and spatially predictive encoding may be performed using values of pixels of neighboring blocks in one block.
15. 제14항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 부호화할 수 있다.15. The method of claim 14, wherein the prediction prediction coding may be performed on the basis of only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block.
16. 제15항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 부호화하여 현재 블록의 우측 상단 또는 좌측 하단 블록과 동시에 처리하는 것이 가능하도록 한다.16. The method of claim 15, wherein spatial prediction encoding is performed by referring to only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block to simultaneously process the upper right or lower left block of the current block.
17. 제14항에 있어서, 8가지 방향에 따라 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 현재 블록의 화소 값을 예측하되 우측 상단 또는 좌측 하단 블록에 있는 화소 값을 참조하는 방향의 경우에는 상단 또는 좌측 블록의 값 중 우측 또는 하단에 있는 화소의 값을 사용하여 예측할 수 있다,17. The method of clause 14, wherein the pixel value of the current block is predicted using the pixel value of the neighboring block according to eight directions, but in the case of the direction referring to the pixel value of the upper right or lower left block. The value of the pixel on the right or the bottom of the block value can be used for prediction.
18. 제14항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 부호화할 때 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값을 참조하여 부호화할 수 있다.18. The method of paragraph 14, wherein the encoding of the prediction method used in the current block may be performed by referring to the value of the prediction method of the left or upper block.
19. 제18항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록이 없거나 현재 블록과 다른 종류의 부호화 방법을 사용하였을 경우 현재 블록이 사용하는 예측 부호화 방법 중 특정 한 가지 방법을 사용한 것으로 간주하여 이 값과 참조가 가능한 다른 블록에서 사용한 예측 방법의 값을 참조하여 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 부호화할 수 있다.19. The method of claim 18, wherein when there is no left or upper block or when a coding method of a different type is used, the value and reference may be regarded as considering one of the prediction coding methods used by the current block. The value of the prediction method used in the current block may be encoded by referring to the value of the prediction method used in another block.
20. 제18항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값 중 작은 것을 참조하여 현재 블록의 예측 방법의 값을 부호화할 수 있다.20. The method of claim 18, wherein the value of the prediction method of the current block can be encoded by referring to the smaller of the values of the prediction method of the left or upper block.
21. 제20항에 있어서, 가장 많이 사용되는 예측 방법에 가장 작은 값을 할당하여 현재 블록에서 사용하는 예측 방법의 값과 참조하는 값이 같을 확률을 높일 수 있다.21. The method of item 20, wherein the smallest value is assigned to the most commonly used prediction method to increase the probability that the value of the prediction method used in the current block is the same as the value to which the reference value is the same.
22. 제14항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 부호화할 때 현재 블록에서 부호화할 다른 정보와 함께 묶어서 부호화할 수 있다.22. The method of paragraph 14, wherein when encoding a value of a prediction method used in the current block, the encoding may be performed together with other information to be encoded in the current block.
23. 제22항에 있어서, 묶어진 정보의 모든 경우의 수에 대해 각각 사용될 확률을 계산하여 그 확률에 따라 확률이 많은 것은 짧은 길이, 확률이 큰 것은 긴 길이의 가변장 부호를 사용하여 부호화할 수 있다.23. The method of paragraph 22, wherein the probability to be used for each case of the bundled information is calculated, and according to the probability, a long probability variable is encoded using a short length variable and a long probability variable length code. Can be.
24. 영상 복호화 방법은 (d) 전송받은 비트열을 엔트로피 복호화하는 단계; (e)상기 (d)단계에서 얻은 정보를 역양자화 및 역변환하는 단계; 및 (f)상기 (e)단계에서 얻은 정보를 공간/시간상 예측 보상을 통해 영상을 복원하는 단계를 포함한다.24. An image decoding method includes: (d) entropy decoding a received bit string; (e) inverse quantization and inverse transformation of the information obtained in step (d); And (f) reconstructing the image through the spatial / temporal prediction compensation of the information obtained in step (e).
25. 제24항에 있어서, 인트라 영상을 일정 크기의 블록 단위로 나누고 한 블록에서 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 공간상 예측 보상하는 것이다.25. The method of paragraph 24, wherein the intra image is divided into block units of a predetermined size and spatially predicted and compensated using a pixel value of a neighboring block in one block.
26. 제25항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 보상하는 것이다.26. The method of paragraph 25, wherein the spatial prediction is compensated by referring to only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block.
27. 제26항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 보상할 수 있도록 하여 현재 블록의 우측 상단 또는 좌측 하단 블록과 동시에 처리하는 것이 가능하도록 하는 것이다.27. The method of clause 26, wherein spatial prediction compensation can be performed by referring to only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block, so that processing can be performed simultaneously with the upper right or lower left block of the current block. will be.
28. 제27항에 있어서, 8가지 방향에 따라 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 현재 블록의 화소 값을 예측하되 우측 상단 또는 좌측 하단 블록에 있는 화소 값을 참조하는 방향의 경우에는 상단 또는 좌측 블록의 값 중 우측 또는 하단에 있는 화소의 값을 사용하여 예측 보상하는 것이다.28. The method of item 27, wherein the pixel value of the current block is predicted using the pixel value of the neighboring block according to the eight directions, but in the case of the direction referring to the pixel value of the upper right or lower left block. Prediction compensation is performed using the value of the pixel on the right or the bottom of the block value.
29. 제25항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 복호화할 때 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값을 참조하여 복호화할 수 있다.29. The method of paragraph 25, wherein when decoding the value of the prediction method used in the current block, it may be decoded by referring to the value of the prediction method of the left or upper block.
30. 제29항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록이 없거나 현재 블록과 다른 종류의 부호화 방법을 사용하였을 경우 현재 블록이 사용하는 예측 보상 방법 중 특정 한 가지 방법을 사용한 것으로 간주하여 이 값과 참조가 가능한 다른 블록에서 사용한 예측 방법의 값을 참조하여 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 복호화하는 것이 가능하다.30. The method of claim 29, wherein if there is no left or top block or if a coding method of a different type from that of the current block is used, this value and reference may be regarded as considering one of the prediction compensation methods used by the current block. It is possible to decode the value of the prediction method used in the current block by referring to the value of the prediction method used in another block.
31. 제29항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값 중 작은 것을 참조하여 현재 블록의 예측 방법의 값을 복호화하는 것이 가능하다.31. The method of paragraph 29, wherein it is possible to decode the value of the prediction method of the current block by referring to the smaller of the values of the prediction method of the left or upper block.
32. 제31항에 있어서, 가장 많이 사용되는 예측 방법에 가장 작은 값을 할당하여 현재 블록에서 사용하는 예측 방법의 값과 참조하는 값이 같을 확률을 높일 수 있다.32. The method of paragraph 31, wherein the smallest value is assigned to the most frequently used prediction method to increase the probability that the value of the prediction method used in the current block is the same as the value to which the reference value is the same.
33. 제25항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 복호화할 때 현재 블록에서 복호화할 다른 정보와 함께 묶어서 복호화할 수 있다.33. The method of paragraph 25, wherein when decoding a value of the prediction method used in the current block, the decoding may be performed by combining the other information to be decoded in the current block.
34. 제33항에 있어서, 묶어진 정보의 모든 경우의 수에 대해 각각 사용될 확률을 계산하여 그 확률에 따라 확률이 많은 것은 짧은 길이, 확률이 큰 것은 긴 길이의 가변장 부호를 사용하여 복호화하는 것이 바람직하다.34. The method of paragraph 33, wherein the probability to be used for each case of the bundled information is calculated, and the probability is deciphered by using a variable length code having a short length for a large probability and a long length for a large probability. It is preferable.
35. 제24항 내지 제34항의 영상 복호화 방법을 컴퓨터에 실행 가능한 프로그램 코드로 기록한 기록 매체가 제공된다.35. A recording medium is provided which records the video decoding method of paragraphs 24 to 34 in a program code executable on a computer.
36. 영상 복호화 장치는 전송받은 비트열을 엔트로피 복호화하는 엔트로피복호화부; 상기 엔트로피 복호화부에서 복호화된 정보를 역양자화 및 역변환하는 역양자화/역변환부; 및 상기 역양자화/역변환부에서 얻은 정보를 공간/시간상 예측 보상을 통해 영상을 복원하는 공간/시간상 예측 보상부를 포함한다.36. An image decoding apparatus includes an entropy decoding unit for entropy decoding a received bit string; An inverse quantization / inverse transformation unit for inverse quantization and inverse transformation of the information decoded by the entropy decoding unit; And a spatial / temporal prediction compensation unit for restoring an image through the spatial / temporal prediction compensation from the information obtained by the inverse quantization / inverse transform unit.
37. 제36항에 있어서, 인트라 영상을 일정 크기의 블록 단위로 나누고 한 블록에서 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 공간상 예측 보상하는 것이 바람직하다.37. The method of paragraph 36, wherein the intra image is divided into block units of a predetermined size, and spatial prediction prediction compensation is performed using values of pixels of neighboring blocks in one block.
38. 제37항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 보상하는 것이 바람직하다.38. The method of paragraph 37, wherein it is preferable to perform spatial prediction compensation by referring to only pixel values of the block immediately above the current block and the block immediately to the left.
39. 제38항에 있어서, 현재 블록의 바로 위의 블록과 바로 좌측의 블록의 화소 값만 참조하여 공간상 예측 보상할 수 있도록 하여 현재 블록의 우측 상단 또는 좌측 하단 블록과 동시에 처리하는 것이 가능하도록 한다.39. The method of paragraph 38, wherein spatial prediction compensation can be performed by referring to only pixel values of a block immediately above the current block and a block immediately to the left of the current block, thereby enabling processing simultaneously with the upper right or lower left block of the current block. .
40. 제39항에 있어서, 8가지 방향에 따라 주변 블록의 화소의 값을 사용하여 현재 블록의 화소 값을 예측하되 우측 상단 또는 좌측 하단 블록에 있는 화소 값을 참조하는 방향의 경우에는 상단 또는 좌측 블록의 값 중 우측 또는 하단에 있는 화소의 값을 사용하여 예측 보상하는 것이 바람직하다.40. The method of clause 39, wherein the pixel value of the current block is predicted using the pixel value of the neighboring block according to the eight directions, but in the case of the direction referring to the pixel value of the upper right or lower left block. It is preferable to use the value of the pixel on the right or the bottom of the block value to predict and compensate.
41. 제37항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 복호화할 때 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값을 참조하여 복호화할 수 있다.41. The method of paragraph 37, wherein when decoding the value of the prediction method used in the current block, the decoding can be performed by referring to the value of the prediction method of the left or upper block.
42. 제41항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록이 없거나 현재 블록과 다른 종류의 부호화 방법을 사용하였을 경우 현재 블록이 사용하는 예측 보상 방법 중 특정 한 가지 방법을 사용한 것으로 간주하여 이 값과 참조가 가능한 다른 블록에서 사용한 예측 방법의 값을 참조하여 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 복호화하는 것이 바람직하다.42. The method of Clause 41, wherein if there is no left or top block, or if a coding method of a different type from that of the current block is used, this value and reference can be regarded as using a specific one of the prediction compensation methods used by the current block. It is preferable to decode the value of the prediction method used in the current block by referring to the value of the prediction method used in another block.
43. 제41항에 있어서, 좌측 또는 상단 블록의 예측 방법의 값 중 작은 것을 참조하여 현재 블록의 예측 방법의 값을 복호화하는 것이 가능하다.43. The method of paragraph 41, wherein it is possible to decode the value of the prediction method of the current block by referring to the smaller of the values of the prediction method of the left or upper block.
44. 제43항에 있어서, 가장 많이 사용되는 예측 방법에 가장 작은 값을 할당하여 현재 블록에서 사용하는 예측 방법의 값과 참조하는 값이 같을 확률을 높이는 것이 바람직하다.44. The method of paragraph 43, preferably assigning the smallest value to the most commonly used prediction method to increase the probability that the value of the prediction method used in the current block is the same as the value to be referred to.
45. 제37항에 있어서, 현재 블록에서 사용된 예측 방법의 값을 복호화할 때 현재 블록에서 복호화할 다른 정보와 함께 묶어서 복호화하는 것이 바람직하다.45. The method of paragraph 37, wherein when decoding the value of the prediction method used in the current block, it is preferable to bind and decode together with other information to be decoded in the current block.
46. 제45항에 있어서, 묶어진 정보의 모든 경우의 수에 대해 각각 사용될 확률을 계산하여 그 확률에 따라 확률이 많은 것은 짧은 길이, 확률이 큰 것은 긴 길이의 가변장 부호를 사용하여 복호화하는 것이 바람직하다.46. The method of paragraph 45, wherein the probability to be used for each case of the bundled information is calculated, and the probability is deciphered by using a variable length code having a short length for a large probability and a long length for a large probability. It is preferable.
이하, 본 발명에 따른 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 상세히 설명한다.Hereinafter, an image encoding and decoding method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 시간/공간상 예측 부호화부(100), 변환/양자화부(101) 및 엔트로피 부호화부(102)를 포함하여 구성된다.3A is a block diagram schematically illustrating an embodiment of an image encoding apparatus according to the present invention, and includes a temporal / spatial prediction encoding unit 100, a transform / quantization unit 101, and an entropy encoding unit 102. It is composed.
도 3b는 본 발명에 따른 영상 복호화 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 엔트로피 복호화부(110), 역양자화/역변환부(111) 및 공간/시간상 예측 보상부(112)를 포함하여 구성된다.3B is a block diagram schematically illustrating an embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention, which includes an entropy decoder 110, an inverse quantization / inverse transform unit 111, and a spatial / temporal prediction compensation unit 112. It is composed.
도 4a는 도 3a의 장치에서 수행되는 영상 부호화 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이고, 도 4b는 도3b의 장치에서 수행되는 영상 복호화 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.4A is a flowchart illustrating an example of an image encoding method performed by the apparatus of FIG. 3A, and FIG. 4B is a flowchart illustrating an example of an image decoding method performed by the apparatus of FIG. 3B.
도 3a 및 도 4a를 참조하여, 시간/공간상 예측 부호화부(100)는 인트라 영상의 경우 공간상 예측 부호화를 하고 (제200단계) 인터 영상의 경우에는 시간상 예측 부호화를 한다 (제201단계). 이 때 공간상 예측 부호화를 할 경우 휘도 성분과 색상 성분이 각각 예측 부호화되며 예측은 주변 블록의 화소의 값을 이용하여 한다 . 변환/양자화부(101)는 예측 부호화된 정보를 DCT 등의 변환을 통해 변환 후 양자화하여 정보를 손실 압축한다 (제202단계). 엔트로피 부호화부(102)는 양자화된 정보를 엔트로피 부호화하여 비트열을 생성한다 (제 203단계).Referring to FIGS. 3A and 4A, the temporal / spatial prediction encoding unit 100 performs spatial prediction encoding on an intra image (step 200) and performs temporal prediction encoding on an inter image (step 201). . In the case of spatial predictive coding, the luminance component and the color component are predictively encoded, and the prediction is performed by using the pixel values of the neighboring blocks. The transform / quantization unit 101 loss-compresses the information by transforming and quantizing the predictive coded information through a transform such as DCT (step 202). The entropy encoder 102 generates a bit string by entropy encoding the quantized information (step 203).
도 3b 및 도 4b를 참조하여, 엔트로피 복호화부(110)에서는 전송받은 비트열을 엔트로피 복호화한다 (제 210단계). 역양자화/역변환부(111)에서는 엔트로피 복호화된 정보를 역양자화 및 역변환을 하고(제 211단계) 이 정보를 다시 공간/시간상 예측 보상부(112)에서 예측 보상을 하여 영상을 복원한다 (제 212단계).3B and 4B, the entropy decoding unit 110 entropy decodes the received bit string (operation 210). The inverse quantization / inverse transform unit 111 performs inverse quantization and inverse transformation on the entropy-decoded information (step 211), and reconstructs the image by performing prediction compensation on the spatial / temporal prediction compensation unit 112 again (step 212). step).
도 5는 본 발명에 의한 공간상 예측 방법을 설명하기 위한 도면이다. JVT 최종 위원회 권고안에서는 도 1b를 참조하여 ABCD EFGH IJKL MNOP Q 의 17개 화소 값을 사용하여 예측을 하였으나 본 발명에 의한 방법에서는 도 5에 나타난 바와 같이 ABCD IJKL Q의 9개의 화소 값을 사용하여 JVT 최종 위원회 권고안과 같이 9가지 방법의 예측을 수행한다. 단, 9가지 방법 중에서 EFGH MNOP를 사용하는 3가지 방법은 다음과 같이 수정되었다.5 is a view for explaining a spatial prediction method according to the present invention. In the JVT final committee's recommendation, prediction was made using 17 pixel values of ABCD EFGH IJKL MNOP Q with reference to FIG. 1B. Conduct nine methods of forecasting, such as the final committee recommendations. However, among the nine methods, three methods using EFGH MNOP were modified as follows.
방법 3: diagonal down/left predictionMethod 3: diagonal down / left prediction
a 는 (A + 2B + C + I + 2J + K + 4) >> 3a is (A + 2B + C + I + 2J + K + 4) >> 3
b, e 는 (B + 2C + D + J + 2K + L + 4) >> 3b, e is (B + 2C + D + J + 2K + L + 4) >> 3
c, f, i 는 (C + 3D + K + 3L + 4) >> 3c, f, i are (C + 3D + K + 3L + 4) >> 3
d, g, j, m, h, k, n, l, o, p 는 (D + L + 1) >> 1 를 사용하여 예측된다.d, g, j, m, h, k, n, l, o, p are predicted using (D + L + 1) >> 1.
방법 7: vertical-left predictionMethod 7: vertical-left prediction
a 는 (2A + 2B + J + 2K + L + 4) >> 3a is (2A + 2B + J + 2K + L + 4) >> 3
b, i 는 (B + C + 1) >> 1b, i is (B + C + 1) >> 1
c, j 는 (C + D + 1) >> 1c, j is (C + D + 1) >> 1
e 는 (A + 2B + C + K + 3L + 4) >> 3e is (A + 2B + C + K + 3L + 4) >> 3
f, m 은 (B + 2C + D + 2) >> 2f, m is (B + 2C + D + 2) >> 2
g, n 은 (C + 3D + 2) >> 2g, n is (C + 3D + 2) >> 2
d, k, l, h, o, p 는 D 를 사용하여 예측된다.d, k, l, h, o, p are predicted using D.
방법 8: horizontal-up predictionMethod 8: horizontal-up prediction
a 는 (B + 2C + D + 2I + 2J + 4) >> 3a is (B + 2C + D + 2I + 2J + 4) >> 3
b 는 (C + 3D + I + 2J + K + 4) >> 3b is (C + 3D + I + 2J + K + 4) >> 3
c, e 는 (J + K + 1) >> 1c, e is (J + K + 1) >> 1
d, f 는 (J + 2K + L + 2) >> 2d, f is (J + 2K + L + 2) >> 2
g, i 는 (K + L + 1) >> 1g, i is (K + L + 1) >> 1
h, j 는 (K + 3L + 2) >> 2h, j is (K + 3L + 2) >> 2
l, n, k, m, o, p 는 L 을 사용하여 예측된다.l, n, k, m, o, p are predicted using L.
이와 같이 9개의 화소만을 사용하였을 때의 장점은 현재 블록의 우상단 및 좌하단의 블록의 값을 참조할 필요가 없기 때문에 현재 블록과 우상단 및 좌하단의 블록을 동시에 처리할 수 있다는 것이다. 또한 기존의 방법에 비해 위와 같이 수정하였을 때 계산량 또한 줄어들게 된다.The advantage of using only nine pixels as described above is that the current block and the upper right and lower left blocks can be processed simultaneously because there is no need to refer to the values of the upper right and lower left blocks of the current block. In addition, compared to the existing method, the amount of calculation is reduced when the above modification is made.
그리고, 4x4 블록 단위의 공간상 예측을 수행하고 예측 방법을 비트열에 부호화할 때에 JVT 최종 위원회 권고안에서는 위의 블록 또는 좌측 블록이 인트라 방법으로 부호화되지 않았거나 참조할 수 없는 상태이면 참조하는 값은 DC 방법으로 설정하였는데 본 발명에서는 이 방법을 개선하여 위의 블록 또는 좌측 블록 중 하나가 인트라 방법으로 부호화되지 않았거나 참조할 수 없는 상태이면 해당 블록은 DC 방법을 사용한 것으로 간주하고 위의 블록 또는 좌측 블록 중 참조가 가능한 블록에서 사용한 예측 방법과 비교하여 둘 중 작은 값을 참조하는 값으로 설정하였다.When performing the 4x4 block spatial prediction and encoding the prediction method into the bit string, the JVT final committee recommendation, if the above block or the left block is not encoded by the intra method or cannot be referred to, the value to be referred to is DC. In the present invention, if the one of the above blocks or the left block is not encoded by the intra method or cannot be referred to, the block is regarded as the DC method and the above block or the left block is set in the present invention. Compared to the prediction method used in the block that can be referred to, it is set to a value referring to the smaller of the two.
이러한 방법은 특히 영상 또는 슬라이스의 경계 부분에서 효과가 좋은데 예를 들어 영상 또는 슬라이스의 상단 경계 부분에서 인트라 방법으로 부호화할 경우 위의 블록을 참조할 수 없기 때문에 현재 블록의 예측 방법을 부호화하기 위해 참조하는 값은 JVT 최종 위원회 권고안에 따르면 DC 방법이 된다. 그러나, 본 발명에 의한 방법에서는 DC 방법과 현재 블록의 좌측의 블록에서 사용한 예측 방법의 값을 비교하여 더 작은 값을 참조하게 된다. 만약 좌측 블록과 현재 블록이 동일하게 horizontal 예측 방법을 사용하였다면 JVT 최종 위원회 권고안의 방법에서는 현재 블록에서 사용한 예측 방법을 부호화하기 위해 1 bit를 사용하여 참조하는 값, 즉DC 예측 방법이 사용되지 않았음을 부호화한 후 3 bit를 사용하여 horizontal 예측 방법이 사용되었음을 부호화하여야 한다. 그러나, 본 발명에 의한 방법에서는 참조하는 값이 무조건 DC 방법으로 설정되지 않고 좌측 블록의 값과 비교하여 더 작은 값, 즉 horizontal 방법이 참조하는 값이 되므로 1 bit만 부호화하여 참조하는 값을 사용하였음을 알리면 된다.This method is particularly effective at the boundary of an image or slice. For example, if the above block cannot be referred to when encoding with the intra method at the upper boundary of an image or slice, it is referred to to encode the prediction method of the current block. The value is the DC method according to the JVT final committee recommendations. However, in the method according to the present invention, the DC method is compared with the value of the prediction method used in the block on the left side of the current block to refer to a smaller value. If the left block and the current block used the same horizontal prediction method, the JVT final committee recommendation method did not use the value referred to using 1 bit to encode the prediction method used in the current block, that is, the DC prediction method. After coding, we have to code that the horizontal prediction method is used using 3 bits. However, in the method according to the present invention, the value referred to is not set by the DC method unconditionally, but is smaller than the value of the left block, that is, the value referred to by the horizontal method. You can tell.
또한 JVT 최종 위원회 권고안에서는 vertical 방법이 0번으로 가장 작은 값을 갖고 horizontal 방법이 1번으로 가장 작은 값을 갖는다. 그러나 일반적으로 horizontal 방법이 사용되는 빈도수가 vertical 방법이 사용되는 빈도수 보다 많다. 이러한 통계는 특히 인터레이스 영상의 경우에 더욱 두드러진다. 이 것은 인터레이스 영상은 홀수 필드와 짝수 필드로 나누어져 있기 때문에 수직 방향 보다는 수평 방향으로 유사성이 높기 때문이다.In addition, in the JVT final committee recommendation, the vertical method has the smallest value of 0 and the horizontal method has the smallest value of 1. In general, however, the horizontal method is used more frequently than the vertical method is used. This statistic is especially pronounced in the case of interlaced images. This is because the interlace image is divided into odd and even fields so that the similarity is higher in the horizontal direction than in the vertical direction.
이러한 통계 자료를 바탕으로 할 때 4x4 블록 단위로 어떤 예측 방법이 사용되었는지를 부호화하는 방법의 효율을 높이기 위해서는 horizontal 방법을 0번, vertical 방법을 1번으로 설정하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 방법에서는 horizontal 방법을 0번, vertical 방법을 1번으로 설정하여 압축 효율을 향상시켰다. 이러한 통계에 의한 방법으로 다른 부호화 방법의 번호도 설정할 수 있다.Based on these statistics, it is preferable to set the horizontal method to 0 and the vertical method to 1 to increase the efficiency of the method of encoding which prediction method is used in units of 4x4 blocks. In the method according to the present invention, the horizontal method is set to 0 and the vertical method is set to 1 to improve the compression efficiency. The number of other encoding methods can also be set by such a statistics method.
그리고, 16x16 블록 단위로 어떤 예측 방법이 사용되었는지를 부호화하기 위해 (Imode, nc, AC)를 부호화하는데 통계 자료에 따르면 nc가 2, 즉 색상 성분에서 DC와 AC가 모두 있는 경우의 확률은 아주 작다. 실험에 따르면 nc가 0 또는 1일 확률은 90%에 가깝다. 그런데 (Imode, nc, AC)는 가변장 부호를 사용하기 때문에 확률이 작은 경우에 더 긴 부호를 사용하는 것이 바람직하다. JVT 최종 위원회 권고안에 따르면 (Imode, nc, AC)에서 nc가 가운데 위치하기 때문에 이러한 확률에 의한 가변장 부호의 배정이 안되고 있다. 그러므로 본 발명에 의한 방법에서는 (Imode, AC, nc)의 순서로 부호화함으로써 가변장 부호화의 효율을 향상시켰다. 이에 의해 변화된 가변장 부호 표는 도 6a와 같다. 또는 (Imode, nc, AC)를 부호화하되 nc가 2인 경우 더 긴 가변장 부호가 사용되도록 도 6b와 같이 순서를 바꾸어 배열할 수 있다.In addition, (Imode, nc, AC) is encoded to encode which prediction method is used in units of 16x16 blocks. According to statistical data, the probability that nc is 2, that is, both DC and AC in color components is very small. . Experiments show that the probability that nc is 0 or 1 is close to 90%. However, since (Imode, nc, AC) uses a variable length code, it is preferable to use a longer code when the probability is small. The JVT final committee recommendation prevents the assignment of variable-length codes by this probability because nc is centered in (Imode, nc, AC). Therefore, the method according to the present invention improves the efficiency of variable length coding by encoding in the order of (Imode, AC, nc). The variable length code table thus changed is shown in FIG. 6A. Alternatively, (Imode, nc, AC) may be encoded, and when nc is 2, the variable length codes may be changed in order as shown in FIG. 6B so that a longer variable length code is used.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브 (예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치에 따르면, 4x4 공간 예측 부호화시에 예측에 사용되는 화소를 현재 블록의 위의 블록과 좌측의 블록으로 한정함으로써 계산량을 줄이고 우상단 또는 좌하단의 블록과 동시에 처리가 가능하도록 하였다. 또한, 4x4 블록 또는 16x16 블록 단위로 어떤 예측 방법이 사용되었는지를 부호화할 때에 통계적인 특성을 고려하여 효과적으로 부호화함으로써 압축 효율을 높였다.As described above, according to the video encoding and decoding method and apparatus according to the present invention, by limiting the pixels used for prediction in 4x4 spatial prediction encoding to the upper block and the left block of the current block, the calculation amount is reduced and the upper right or the left Simultaneous processing with the bottom block was made possible. In addition, when encoding which prediction method is used in units of 4x4 blocks or 16x16 blocks, compression efficiency is increased by effectively encoding in consideration of statistical characteristics.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1869893B1 (en) | 2005-04-13 | 2021-01-27 | InterDigital VC Holdings, Inc. | Luma and chroma decoding using separate predictors |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR980013439A (en) * | 1996-07-15 | 1998-04-30 | 김주용 | Predictive encoding method and apparatus |
KR100203677B1 (en) * | 1996-04-30 | 1999-06-15 | 전주범 | Improved image coding system having functions for controlling generated amount of coded bit stream |
KR20000015558A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-15 | 전주범 | An image coding device using a space correlativity and a method thereof |
JP2000165873A (en) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Office Noa:Kk | Compression method for moving picture information and its system |
-
2002
- 2002-09-30 KR KR1020020059469A patent/KR20040028318A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100203677B1 (en) * | 1996-04-30 | 1999-06-15 | 전주범 | Improved image coding system having functions for controlling generated amount of coded bit stream |
KR980013439A (en) * | 1996-07-15 | 1998-04-30 | 김주용 | Predictive encoding method and apparatus |
KR20000015558A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-15 | 전주범 | An image coding device using a space correlativity and a method thereof |
JP2000165873A (en) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Office Noa:Kk | Compression method for moving picture information and its system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1869893B1 (en) | 2005-04-13 | 2021-01-27 | InterDigital VC Holdings, Inc. | Luma and chroma decoding using separate predictors |
EP1872588B1 (en) | 2005-04-13 | 2021-01-27 | InterDigital VC Holdings, Inc. | Luma and chroma encoding using separate predictors |
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