KR20060038189A

KR20060038189A - 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060038189A
Application number: KR1020040087392A
Authority: KR
Inventors: 심우성; 김정우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-03

Abstract

H.264 표준에 근거하여 입력 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로 부호화하여 출력하거나, 입력된 비트스트림을 파싱(parsing)하여 신택스 엘리먼트로 복호화하여 출력하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 그 장치가 개시된다.

본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치는 부호화 방식을 결정하는 제어부와, 신택스 엘리먼트를 소정의 이진화된 빈(bin)으로 맵핑시켜 출력하는 이진화부와, 상기 제어부에서 디시전 방식이 선택된 경우 확률 모델을 선택하고 확률 정보를 출력하는 컨텍스트 모델러와, 상기 컨텍스트 모델러에서 출력되는 확률 정보를 이용하여 레인지 테이블 LPS를 통해 MPS 확률값과 LPS 확률값을 출력하는 확률값 생성부와, 상기 확률값 생성부로부터 출력되는 상기 확률값을 이용하고 상기 이진화부에서 출력되는 빈(bin)을 이진 산술 부호화하여 비트 스트림을 출력하는 이진 산술 부호화부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 신속한 데이터 처리가 가능한 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 장치{Method and apparatus for Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding}

도 1은 종래의 기술에 따른 CABAC 복부호화 장치의 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치를 나타낸 블록도.

도 3은 도 2의 컨텍스트 모델러의 구성을 나타낸 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 장치를 나타낸 블록도.

도 5는 도 4의 컨텍스트 모델러의 구성을 나타낸 블록도.

도 6은 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 방법을 나타낸 플로우차트.

도 7은 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 방법을 나타낸 플로우차트.

본 발명은 엔트로피 복부호화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 H.264 표준에 근거하여 입력되는 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로 부호화하여 출력하거나, 입력된 비트스트림을 파싱(parsing)하여 신택스 엘리먼트로 복호화하여 출력하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래에는 멀티미디어 데이터를 처리하기 위한 연산능력이나 메모리가 제한되고 전송하기 위한 대역폭의 한계로 인하여 복잡도가 제한되고 일정 비트율 영역에 한하여 최적인 비디오 처리 기술 개발을 목적으로 하였다. 그러나, 현재 이러한 멀티미디어를 처리하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어의 발달이 가속화되고 있으며 이러한 멀티미디어를 서비스할 채널 대역폭도 증가하고 다양해짐에 따라 기존보다 더 높은 부호화 효율을 갖고 다양한 네트워크 환경에 적응적인 부호화 기술을 요구하게 되었다. 이러한 요구에 따라 ITU-T 기관 산하 VCEG(Video Coding Expert Group)와 ISO/IEC 기관의 MPEG(Moving Picture Expert Group)에서는 공동으로 H.264 또는 MPEG-4 part10 AVC(Advanced Video Coding)이라는 비디오 부호화 기술에 대한 표준화를 최근 2003년에 이루었다.

이러한 H.264 표준은 기존 H.263이나 MPEG-4 part2와 같은 비디오 표준들에 비해 훨씬 복잡도가 높지만 다양한 전송 프로토콜에 적응적으로 이용될 수 있으며, 무엇보다 다양한 비트율에서 높은 부호화 효율을 갖는다는 특징이 있다. 특히, H.264 표준이 기존의 다른 비디오 압축 표준에 비해 높은 부호화 효율을 갖는 것은 다중 참조 영상 부호화, 다양한 크기의 블록을 이용한 움직임 보상 및 1/4 또는 1/8 화소 단위의 움직임 보상 등의 움직임 보상에 관련된 새로운 기술들과 더불어 간단하면서도 효율적인 엔트로피 부호화 방법이 있기 때문이다. 이 가운데 H.264 의 엔트로피 부호화 방법으로는 컨텍스트 기반 적응형 가변장 부호화(Context-based Adaptive VLC, 이하 "CAVLC"라 한다.) 방법과, 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding: CABAC) 방법이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 CABAC 복부호화 장치의 블록도이다. 도 1은 H.264 표준에 따른 것으로, 하나의 신택스 엘리먼트(syntax element)를 부호화하는 과정을 보여주고 있다.

H.264 표준에 따르면, 레지듀얼(residual) 블록 및 움직임 추정에 관한 정보 등은 모두 도 1에 도시된 CABAC 복부호화 장치에 의하여 부호화되어 최종적인 비트스트림이 생성된다. 여기서, 레지듀얼 블록은 원래 블록의 화소값들과 재생 블록의 화소값들의 차를 화소값으로 가지고 있는 블록을 말한다. 상기 재생 블록은 원래 블록에 대한 움직임 추정을 통해 모션 벡터를 구하고, 구해진 모션 벡터를 이용하여 원래 블록을 재생한 블록을 말한다.

H.264에 따른 부호화 과정에서는 4×4 크기의 레지듀얼 블록 단위로 DCT 를 수행한 후, 각 4×4 레지듀얼 블록 단위로 신택스 엘리먼트를 생성한다.

종래의 기술에 따른 CABAC 복부호화 장치에서 상기와 같은 과정을 거쳐 형성된 신택스 엘리먼트를 부호화하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 종래의 기술에 따른 CABAC 복부호화 장치는 크게 이진화부(Binarizer)(10), 컨텍스트 모델러(Context modeler)(20), 이진 산술 부호화부(Binary arithmetic coder)(30)를 포함한다. 또한, 상기 이진 산술 부호화부(30) 는 레귤러 코딩부(Regular coding engine)(32)와 바이패스 코딩부(Bypass coding engine)(34)를 포함한다.

만약 이진값이 아닌 신택스 엘리먼트(nonbinary valued syntax element)가 입력되는 경우에, 상기 이진화부(10)는 상기 신택스 엘리먼트를 이진값을 갖는 시퀀스로 맵핑시켜서 빈 스트링(bin string)을 출력한다.

상기 과정을 통해 출력되는 빈 스트링이나 이진값을 갖는 신택스 엘리먼트 (이하, 상기 빈 스트링이나 이진값을 갖는 신택스 엘리먼트를 빈(bin)이라 한다.) 중 소정의 선택된 빈(bin)들은 부호화 과정의 처리속도를 증가시키기 위하여 상기 컨텍스트 모델러(20)를 거치지 않고, 상기 바이패스 코딩부(34)에 의하여 부호화되어 비트스트림으로 출력되며, 그 외의 빈(bin)들은 상기 컨텍스트 모델러(20)로 입력된다.

상기 컨텍스트 모델러(20)는 입력된 빈(bin)과 이전에 부호화된 신택스 엘리먼트에 기초하여 현재 입력된 빈(bin)을 부호화하는데 필요한 확률모델을 결정한다.

상기 레귤러 코딩부(32)는 상기 컨텍스트 모델러(20)를 거쳐 입력된 빈(bin) 값과, 상기 컨텍스트 모델러(20)에서 결정된 확률모델에 관한 정보를 입력받아 최종적으로 비트스트림을 생성하여 출력한다.

한편, 입력된 비트스트림을 복호화하는 과정은 상기 과정의 역순으로 진행되며, H.264 표준에 관한 여러 문헌에 개시되어 있는바 상세한 설명은 생략한다.

전술한 종래 기술에 따른 CABAC 복부호화 장치는 복호 또는 부호화하고자 하 는 데이터의 비트 레이트(bit rate)에 따라 많은 처리 시간이 요구되며, 신속하게 데이터 처리를 하지 못하는 경우에는 상기 CABAC 복부호화 장치를 이용하는 장치 전체에 병목 현상을 초래하게 될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로 부호화하거나 비트스트림을 신택스 엘리먼트로 복호화하는 처리 시간을 단축할 수 있는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 H.264 표준안에 근거하여 신속한 데이터의 처리가 가능한 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법 및 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치는 신택스 엘리먼트를 입력받아 컨텍스트 인덱스 옵셋 및 바이너리 인덱스를 이용하여 부호화 방식을 결정하는 제어부; 상기 신택스 엘리먼트를 소정의 이진화된 빈(bin)으로 맵핑시켜 출력하는 이진화부; 상기 제어부에서 디시전 방식이 선택된 경우, 확률 모델을 선택하고 확률 정보를 출력하는 컨텍스트 모델러; 상기 컨텍스트 모델러에서 출력되는 확률 정보를 이용하여 레인지 테이블 LPS를 통해 MPS 확률값과 LPS 확률값을 출력하는 확률값 생성부; 상기 확률값 생성부로부터 출력되는 상기 확률값을 이용하고 상기 이진화부에서 출력되는 빈(bin)을 이진 산술 부호화하여 비트 스트림을 출력하는 이진 산술 부호화부를 포함한다.

본 발명인 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 장치는 컨텍스트 인덱스 옵셋 및 바이너리 인덱스를 이용하여 복호화 방식을 선택하는 제어부; 상기 제어부에서 디시전 방식이 선택된 경우, 확률 모델을 선택하고 확률 정보를 출력하는 컨텍스트 모델러; 상기 컨텍스트 모델러로부터 출력되는 확률 정보를 이용하여 레인지 테이블 LPS를 통해 MPS 확률값과 LPS 확률값을 출력하는 확률값 생성부; 상기 확률값 생성부에서 출력되는 상기 확률값을 이용하여 입력 비트스트림을 이진 산술 복호화하고 빈(bin)을 출력하는 이진 산술 복호화부; 상기 이진 산술 복호화부에서 출력되는 상기 빈(bin)을 이용하여 신택스 엘리먼트를 생성 출력하는 역이진화부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치는 제어부(100), 이진화부(110), 컨텍스트 모델러(120), 확률값 생성부(130), 이진 산술 부호화부(140)을 포함한다.

상기 제어부(100)는 신택스 엘리먼트를 입력받아서 컨텍스트 인덱스 옵셋(ctx_idx_offset) 및 현재 부호화 중인 바이너리 인덱스(binary index)를 이용하여 디시전(decision), 바이패스(bypass), 터미네이트(terminate)의 세 가지 이진 산술 부호화 방식 중 한 가지를 선택한다. 여기서, 상기 컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스는 H.264 표준에 의하여 정해진 바와 같이 입력되는 신택스 엘리먼트에 따라서 결정되는 값이다.

여기서, 상기 디시전 방식은 이전에 부호화된 신택스 엘리먼트에 의한 확률 정보를 이용하여 이진 산술 부호화를 수행하는 방식을 말하며, 바이패스 방식과 터미네이트 방식은 상기 확률 정보를 이용하지 않고 바로 이진 산술 부호화를 수행하는 방식을 말한다. 구체적으로는 상기 바이패스 방식은 이진 산술 부호화에 이용되는 확률을 리노멀라이즈(renormalize)하고, 상기 터미네이트 방식은 이진 산술 부호화에 이용되는 확률을 초기화(initial) 상태로 만드는 방식으로, 확률 정보를 이용하지 않고 바로 이진 산술 부호화를 수행하게 된다. 즉, 상기 컨텍스트 모델러(120)와 확률값 생성부(130)를 통해 제공되는 확률값을 이용하지 않고 이진 산술 부호화가 수행된다.

상기 이진화부(110)는 신택스 엘리먼트를 맵핑시켜서 이진 산술 부호화에 사용될 이진화된 값인 빈(bin)을 생성한다.

상기 컨텍스트 모델러(120)는 상기 제어부(100)에서 선택된 이진 산술 부호화 방식이 디시전 방식인 경우, 컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스, 및 이전에 부호화된 신택스 엘리먼트에 대한 정보를 이용하여 이진 산술 부호화에 사용할 확률 모델을 선택하고, 확률 정보를 읽어낸다.

도 3은 상기 컨텍스트 모델러(120)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3을 참조하면 상기 컨텍스트 모델러(120)는 컨텍스트 모델 선택부(121)와, 컨텍스트 테이블 액세스부(122)를 포함한다.

상기 컨텍스트 모델 선택부(121)는 상기 제어부(100)로부터 선택된 이진 산술 부호화 방식에 대한 정보를 입력받아, 상기 선택된 방식이 디시전 방식인 경우 컨텍스트 인덱스 인크리먼트(context index increment:ctx_idx_inc) 값을 생성하고, 상기 컨텍스트 인덱스 인크먼트와 컨텍스트 인덱스 옵셋 값을 합하여 컨텍스트 인덱스를 생성하고, 상기 컨텍스트 인덱스(context index:ctx_idx)를 이용하여 확률모델을 선택한다.

상기 컨텍스트 테이블 액세스부(122)는 상기 컨텍스트 모델 선택부(121)로부터 생성된 상기 컨텍스트 인덱스를 이용하여 컨텍스트 테이블에 액세스하여 이진 산술 부호화에 사용될 확률 정보를 읽어낸다.

상기 확률값 생성부(130)는 상기 컨텍스트 모델러(120), 구체적으로는 상기 컨텍스트 테이블 액세스부(122)에서 읽은 확률 정보를 입력받아 레인지 테이블 LPS(range table LPS)를 통해 실제 이진 산술 부호화에 사용될 MPS(Most Probable Symbol) 확률값과 LPS(Least Probable Symbol) 확률값을 출력한다.

상기 이진 산술 부호화부(140)는 상기 확률값 생성부(130)에서 입력된 MPS, LPS 확률값과 상기 이진화부(110)에서 입력되는 빈(bin)을 이용하여 이진 산술 부호화를 수행하여 비트 스트림을 출력한다.

한편, 상기 이진 산술 부호화가 수행되는 과정에서 상기 컨텍스트 모델러(120)에 저장된 확률 정보 즉, 컨텍스트 모델러의 업데이트가 수행될 수 있다. 구 체적으로는, 상기 이진 산술 부호화부(140)는 비트스트림을 출력함과 동시에 상기 컨텍스트 모델러(120)에 상기 부호화 결과를 알려주어, 상기 컨텍스트 모델러(120)가 확률 정보를 업데이트하게 함으로써, 다음 신택스 엘리먼트의 부호화를 위한 처리 과정과 독립적으로 수행됨으로써 부호화 처리 시간을 단축시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 장치는 제어부(200), 역이진화부(210), 컨텍스트 모델러(220), 확률값 생성부(230), 이진 산술 복호화부(240)를 포함한다.

상기 제어부(200)는 컨텍스트 인덱스 옵셋(ctx_idx_offset) 및 현재 복호화 중인 비트스트림의 바이너리 인덱스(binary index)를 이용하여 디시전(decision), 바이패스(bypass), 터미네이트(terminate)의 세 가지 이진 산술 복호화 방식 중 한 가지를 선택한다.

여기서, 상기 디시전 방식은 이전에 복호화된 신택스 엘리먼트에 의한 확률 정보를 이용하여 이진 산술 복호화를 수행하는 방식을 말하며, 바이패스 방식과 터미네이트 방식은 상기 확률 정보를 이용하지 않고 바로 이진 산술 복호화를 수행하는 방식을 말한다.

상기 컨텍스트 모델러(220)는 상기 제어부(200)에서 선택된 이진 산술 복호화 방식이 디시전 방식인 경우, 컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스, 및 이전에 복호화된 비트 스트림에 대한 정보를 이용하여 이진 산술 복호화에 사용할 확률 모델을 선택하고, 확률 정보를 읽어낸다.

상기 컨텍스트 모델러(220)의 구성을 나타낸 블록도인 도 5를 참조하면 상기 컨텍스트 모델러(220)는 컨텍스트 모델 선택부(221)와, 컨텍스트 테이블 액세스부(222)를 포함한다.

상기 컨텍스트 모델 선택부(221)는 상기 제어부(200)로부터 선택된 이진 산술 복호화 방식에 대한 정보를 입력받아, 상기 선택된 방식이 디시전 방식인 경우 컨텍스트 인덱스 인크리먼트(context index increment:ctx_idx_inc) 값을 생성하고, 상기 컨텍스트 인덱스 인크먼트와 컨텍스트 인덱스 옵셋 값을 합하여 컨텍스트 인덱스를 생성하고, 상기 컨텍스트 인덱스(context index:ctx_idx)를 이용하여 확률모델을 선택한다.

상기 컨텍스트 테이블 액세스부(222)는 상기 컨텍스트 모델 선택부(221)로부터 생성된 상기 컨텍스트 인덱스를 이용하여 컨텍스트 테이블에 액세스하여 이진 산술 복호화에 사용될 확률 정보를 읽어낸다.

상기 확률값 생성부(230)는 상기 컨텍스트 테이블 액세스부(222)에서 읽은 확률 정보를 입력받아 레인지 테이블 LPS(range table LPS)를 통해 실제 이진 산술 복호화에 사용될 MPS(Most Probable Symbol) 확률값과 LPS(Least Probable Symbol) 확률값을 출력한다.

상기 이진 산술 복호화부(240)는 상기 확률값 생성부(230)에서 입력된 MPS, LPS 확률값을 이용하여 입력 비트스트림을 이진 산술 복호화하여 빈(bin)을 출력한다.

상기 역이진화부(210)는 상기 이진 산술 복호화부(240)에서 출력된 빈(bin)을 이용하여 신택스 엘리먼트를 생성하여 출력한다.

한편, 상기 이진 산술 복호화가 수행되는 과정에서 상기 컨텍스트 모델러(220)에 저장된 확률 정보 즉, 컨텍스트 모델러의 업데이트가 수행될 수 있으며, 상기 업데이트 과정은 다음 비트 스트림의 복호화를 위한 처리 과정과 독립적으로 수행됨으로써 복호화 처리 시간을 단축시킬 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 방법을 나타낸 플로우차트이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 먼저 신택스 엘리먼트를 입력받은 제어부(100)는 상기한 바와 같이 컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스를 이용하여 이진 산술 부호화 방식을 선택한다(300).

상기 제어부(100)는 디시전 방식을 이용한 산술 부호화 방식을 선택한 경우(310), 상기 컨텍스트 모델러(120)에 이 사실을 알리고, 상기 이진화부(110)에서 입력 신택스 엘리먼트에 대응되는 빈(bin)을 생성 출력되도록 제어한다(320).

또한, 상기 컨텍스트 모델러(120)는 상기 제어부(100)에서 선택된 이진 산술 부호화 방식이 디시전 방식인 경우, 컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스, 및 이전에 부호화된 신택스 엘리먼트에 대한 정보를 이용하여 이진 산술 부호화에 사용할 컨텍스트 모델을 선택하고, 컨텍스트 테이블 주소값을 생성하여 확률 정보를 읽어낸다(330).

상기 확률값 생성부(130)는 상기 컨텍스트 모델러(120)에서 출력되는 확률 정보를 입력받아 레인지 테이블 LPS(range table LPS)를 통해 실제 이진 산술 부호화에 사용될 MPS(Most Probable Symbol) 확률값과 LPS(Least Probable Symbol) 확률값을 출력한다.

또한, 상기 이진 산술 부호화부(140)는 상기 확률값 생성부(130)에서 입력된 MPS, LPS 확률값과 상기 이진화부(110)에서 입력되는 빈(bin)을 이용하여 이진 산술 부호화를 수행하여 비트 스트림을 출력한다(340).

상기 이진 산술 부호화부(140)에서 부호화된 신택스 엘리먼트에 관한 정보는 다음 신택스 엘리먼트의 부호화에 이용될 수 있도록, 다시 상기 컨텍스트 모델러(120)에 전달된다. 상기 정보를 입력받은 컨텍스트 모델러(120)는 컨텍스트 모델에 관한 확률 정보를 업데이트함으로써, 다음 신택스 엘리먼트의 부호화시 효과적인 부호화가 수행될 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명인 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 제어부(200)는 컨텍스트 인덱스 옵셋(ctx_idx_offset) 및 현재 복호화 중인 비트스트림의 바이너리 인덱스(binary index)를 이용하여 이진 산술 복호화 방식 중 한 가지를 선택한다(400).

상기 컨텍스트 모델러(220)는 상기 제어부(200)에서 선택된 이진 산술 복호화 방식이 디시전 방식인 경우(410), 컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스, 및 이전에 복호화된 비트 스트림에 대한 정보를 이용하여 이진 산술 복호화에 사용할 컨텍스트 모델을 선택하고, 컨텍스트 테이블의 주소값을 생성하여 확률 정보를 읽 어낸다(420).

상기 확률값 생성부(230)는 상기 확률 정보를 입력받아 레인지 테이블 LPS(range table LPS)를 통해 실제 이진 산술 복호화에 사용될 MPS(Most Probable Symbol) 확률값과 LPS(Least Probable Symbol) 확률값을 출력한다.

또한, 상기 이진 산술 복호화부(240)는 상기 확률값 생성부(230)에서 입력된 MPS, LPS 확률값을 이용하여 입력 비트스트림을 이진 산술 복호화하여 빈(bin)을 출력한다(430).

상기 역이진화부(210)는 상기 이진 산술 복호화부(240)에서 출력된 빈(bin)을 이용하여 신택스 엘리먼트를 생성하여 출력한다(440).

상기 이진 산술 복호화부(240)에서 복호화된 비트 스트림에 관한 정보는 다음 비트 스트림의 복호화에 이용될 수 있도록, 다시 상기 컨텍스트 모델러(220)에 전달된다. 상기 정보를 입력받은 컨텍스트 모델러(220)는 컨텍스트 모델에 관한 확률 정보를 업데이트함으로써, 다음 비트 스트림의 복호화시 효과적인 복호화가 수행될 수 있도록 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 이진 산술 부호화 장치와 복호화 장치는 그 구성 등에 있어서 서로 유사한 점이 많다. 따라서, 상기 이진 산술 부호화부(140)와 이진 산술 복호화부(240)을 하나의 모듈로서 구성하고, 상기 이진화부(110)와 역이진화부(210)를 하나의 모듈로서 구성하면, 복부호화의 기능을 모두 수행할 수 있는 하나의 컨텍스트 기반 이진 산술 복부호화 장치를 구현할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 방법은 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 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대한 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이, 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복부호화 장치 및 방법에 의하면 비트스트림을 신택스 엘리먼트로 복호화하거나, 신택스 엘리먼트를 비트스트림으로 부호화하는 처리시간을 단축할 수 있다.

Claims

신택스 엘리먼트를 비트스트림으로 변환하여 출력하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치에 있어서,

상기 신택스 엘리먼트를 입력받아 컨텍스트 인덱스 옵셋 및 바이너리 인덱스를 이용하여 부호화 방식을 결정하는 제어부;

상기 신택스 엘리먼트를 소정의 이진화된 빈(bin)으로 맵핑시켜 출력하는 이진화부;

상기 제어부에서 디시전 방식이 선택된 경우, 확률 모델을 선택하고 확률 정보를 출력하는 컨텍스트 모델러;

상기 컨텍스트 모델러에서 출력되는 확률 정보를 이용하여 확률값을 출력하는 확률값 생성부;

상기 확률값 생성부로부터 출력되는 상기 확률값을 이용하고 상기 이진화부에서 출력되는 빈(bin)을 이진 산술 부호화하여 비트 스트림을 출력하는 이진 산술 부호화부를 포함하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치.
비트스트림을 신택스 엘리먼트로 변환하여 출력하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 장치에 있어서,

컨텍스트 인덱스 옵셋 및 바이너리 인덱스를 이용하여 복호화 방식을 선택하는 제어부;

상기 제어부에서 디시전 방식이 선택된 경우, 확률 모델을 선택하고 확률 정 보를 출력하는 컨텍스트 모델러;

상기 컨텍스트 모델러로부터 출력되는 확률 정보를 이용하여 확률값을 출력하는 확률값 생성부;

상기 확률값 생성부에서 출력되는 상기 확률값을 이용하여 입력 비트스트림을 이진 산술 복호화하고 빈(bin)을 출력하는 이진 산술 복호화부;

상기 이진 산술 복호화부에서 출력되는 상기 빈(bin)을 이용하여 신택스 엘리먼트를 생성 출력하는 역이진화부를 포함하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 장치.
제 1항에 있어서,

상기 컨텍스트 모델러는, 상기 제어부에서 디시전 방식이 선택된 경우 입력된 신택스 엘리먼트에 따라서 컨텍스트 인덱스 인크리먼트 값을 생성하고, 상기 컨텍스트 인덱스 인크먼트와 컨텍스트 인덱스 옵셋 값을 합하여 컨텍스트 인덱스를 생성하며, 상기 컨텍스트 인덱스를 이용하여 확률모델을 선택하는 컨텍스트 모델 생성부;

상기 컨텍스트 모델 생성부에서 생성된 컨텍스트 인덱스를 이용하여 컨텍스트 테이블에 액세스하여 확률 정보를 읽어서 출력하는 컨텍스트 테이블 액세스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 장치.
신택스 엘리먼트를 비트스트림으로 변환하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산 술 부호화 방법에 있어서,

컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스를 이용하여 이진 산술 부호화 방식을 선택하는 단계;

상기 단계에서 선택된 이진 산술 부호화 방식이 디시전 방식인 경우, 신택스 엘리먼트에 대응되는 빈(bin)을 생성하고 이진 산술 부호화에 사용할 컨텍스트 모델 선택 및 확률 정보를 추출하는 단계;

상기 단계에 의하여 추출된 확률 정보를 이용하여 레인지 테이블 LPS를 통해 MPS 확률값과 LPS 확률값을 출력하고 이진 산술 부호화를 수행하는 단계;

상기 단계에 의한 부호화 결과를 이용하여 상기 컨텍스트 모델을 업데이트하는 단계를 포함하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 부호화 방법.
비트스트림을 신택스 엘리먼트로 변환하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 방법에 있어서,

컨텍스트 인덱스 옵셋과 바이너리 인덱스를 이용하여 이진 산술 복호화 방식을 선택하는 단계;

상기 단계에서 선택된 이진 산술 복호화 방식이 디시전 방식인 경우, 이진 산술 복호화에 사용할 컨텍스트 모델 선택 및 확률 정보를 추출하는 단계;

상기 단계에 의하여 추출된 확률 정보를 이용하여 레인지 테이블 LPS를 통해 MPS 확률값과 LPS 확률값을 출력하고 이진 산술 복호화를 수행하여 빈(bin)을 출력하는 단계;

상기 단계에서 출력되는 빈(bin)을 이용하여 신택스 엘리먼트를 생성하여 출력하는 단계;

상기 이진 산술 복호화의 결과를 이용하여 상기 컨텍스트 모델을 업데이트하는 단계를 포함하는 컨텍스트 기반 적응형 이진 산술 복호화 방법.