KR20060105352A - 인트라 예측 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인트라 예측 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 복수개의 소블록들로 분할된 매크로 블록의 인트라 예측을 수행하는 방법은, 복수개의 소블록들에 대해, 소정의 스캔 순서로 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하며, 복수개의 소블록들 중 적어도 하나의 소블록은, 해당 블록 이전에 인트라 예측되는 소블록과는 독립적으로 인트라 예측되며, 이전에 인트라 예측되는 소블록과 병렬적으로 인트라 예측이 수행한다. 따라서, 본 발명에 의하면 인트라 예측에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 특히, 여러 형태의 블록 중 가장 많은 시간이 소요되는 4×4 블록의 인트라 예측에 소요되는 처리 클록을 감소시킬 수 있다.

Description

인트라 예측 방법 및 그 장치{Method and apparatus for intra prediction}
도 1은 종래 기술에 따른 각각의 인트라 모드에서 매크로 블록의 분할 형태 및 스캔 순서를 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 인트라 4x4 모드를 나타낸 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 인트라 4x4 모드에서 이용되는 인접화소를 설명하기 위한 참고도.
도 4는 종래 기술에 따른 인트라 4×4 모드의 진행 과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 인트라 예측 방법에 의하여 매크로 블록 내의 4×4 블록의 스캔 순서를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 스캔 순서에 의하여, 각 4×4블록에 대한 인트라 예측시 필요로 되는 인접 블록의 화소 정보를 나열한 도면.
도 7은 본 발명에 의한 블록 스캔 순서에 의하여 인트라 4×4 모드의 진행 과정을 간략히 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 블록 스캔 순서를 적용한 인트라 8×8 모드의 진행 과정을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 부호화 장치의 블록도.
도 10은 본 발명에 따른 복호화 장치의 블록도.
도 11은 본 발명에 따른 부호화/복호화 장치에 이용되는 인트라 예측 수행부의 구성을 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 인트라 예측 방법의 플로우 차트.
본 발명은 영상 데이터의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 구체적으로는 인트라 예측에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 인트라 예측 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
동영상의 압축에 관한 H.264/AVC에 따르면, 동영상을 부호화하기 위해서 하나의 픽처를 매크로 블록으로 나눈다. 그리고, 인터 예측(inter prediction) 및 인트라 예측(intra prediction)에서 이용가능한 모든 부호화 모드들 중에서 각각의 매크로 블록을 부호화한 후에 매크로 블록의 부호화에 소요되는 비트율과 원래의 매크로 블록과 복호화된 매크로 블록과의 왜곡정도에 따라 하나의 부호화 모드를 선택하여 부호화한다.
상기 인트라 예측은 주변의 이미 부호화된 픽셀 값들을 이용하는 공간적 예측을 통해 부호화를 수행한다. 인트라 예측은 크게 인트라 4x4 모드, 인트라 8×8 모드(high profile의 경우), 인트라 16x16 모드로 나뉜다.
도 1의 (a) 내지 (c)는 종래 기술에 따른 각각의 인트라 모드에서 매크로 블록의 분할 형태 및 스캔 순서를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 내부 블록에 대한 인트라 예측은 각 블록마다 정해진 순서에 따라 진행된다. 도 1의 (a)를 참조하면, 인트라 4x4 모드의 경우에는 0번째 블록부터 시작해서 1,2,3,... 의 순서대로 인트라 예측이 수행된 후 마지막 15번째 4x4 블록을 처리한 후 종료된다. 인트라 8x8 모드의 경우에는 8x8 블록상에 기재된 0,1,2,3의 순서로, 인트라 16x16 모드의 경우에는 하나의 매크로 블록에 대해 한 번의 인트라 예측 과정이 수행된다.
도 2는 종래 기술에 따른 인트라 4x4 모드를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 인트라 4x4 모드에는 DC(Direct Current) 모드, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드, 대각선 왼쪽(Diagonal Down-left) 모드, 대각선 오른쪽(Diagonal Down-right) 모드, 수직 왼쪽(Vertical left) 모드, 수직 오른쪽(Vertical right) 모드, 수평 위쪽(Horizontal-up) 모드 및 수평 아래쪽(Horizontal-down) 모드의 총 9개의 모드가 존재한다.
도 3은 상기 종래 기술에 따른 인트라 4x4 모드에서 이용되는 인접화소를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3을 참조하면, 소문자 a ~ p는 예측의 대상이 되는 4x4 블록에 해당하는 화소들을 나타낸다. a에서 p로 이루어지는 4x4 블록의 위와 왼쪽에 있는 대문자 A ~ M으로 표시된 샘플들은, 이전에 부호화되고 재구성된 샘플들로서 4x4 블록의 예측에 필요한 인접화소들을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 인트라 예측 모드를 수행하기 위해서는, 먼저 예측에 필요한 인접 화소들 A 내지 M에 대한 처리가 선행되어야 한다.
도 4는 종래 기술에 따른 인트라 4×4 모드의 진행 과정을 도시한 것이다. 여기서, P#는 #번째 블록에 대한 인트라 예측 과정을 의미하고, T#는 #번째 블록에 대한 변환(Transform), 양자화(Quantization), 역변환(Inverse Transform)에 의한 과정을 포함한다.
도 4를 참조하면, 현재 블록에 대한 인트라 예측은 이전 블록의 예측이 끝나고, 이전 블록에 대한 변환(Transform), 양자화(Quantization), 역변환(Inverse Transform) 과정을 거쳐서 이전 블록의 화소 정보를 얻은 후에야 가능하다. 도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 처리 순서에 의할 때에, 인트라 예측 과정시에 현재 처리되는 블록의 좌측 및 상측에 위치한 인접 화소에 대한 정보가 필요하므로, 그 이전 블록에 대한 처리가 순차적으로 완료된 후에야 현재 블록에 대한 예측 과정이 개시될 수 있다. 도 4에서, P# 및 T# 과정에 소요되는 시간을 각각 한 클럭이라고 가정한다면, 하나의 매크로 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는데 있어서 총 32클록의 시간이 소요된다.
이와 같이, 종래의 인트라 예측시 블록 스캔 순서, 즉 인트라 예측시 블록 처리 순서에 의하면, 현재 블록에 대한 인트라 예측 과정의 시작은 그 이전 블록에 대한 처리가 종료된 후에야 가능하다. 따라서, 종래의 기술에 의하면 예측 과정과 이전 블록에 대한 처리 과정이 순차적으로 진행되어서 인트라 예측에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영상 데이터의 부호화 또는 복호화에 있어서, 인트라 예측에 소요되는 시간을 단축시키는 인트라 예측 방법 및 그 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 영상 데이터의 부호화 또는 복호화에 있어서 인트라 예측모드에서 블록의 스캔 순서를 개선하여 인트라 예측 처리 과정을 단축시킬 수 있는 인트라 예측 방법 및 그 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 복수개의 소블록들로 분할된 매크로 블록의 인트라 예측을 수행하는 방법에 있어서, 상기 복수개의 소블록들에 대해, 소정의 스캔 순서로 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 복수개의 소블록들 중 적어도 하나의 소블록은, 해당 블록 이전에 인트라 예측되는 소블록과는 독립적으로 인트라 예측되며, 상기 이전에 인트라 예측되는 소블록과 병렬적으로 인트라 예측이 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 다른 측면에서 본 발명은 소정의 블록 단위로 매크로 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 방법에 있어서, 소정의 스캔 순서에 따라 상기 블록의 인트라 예측에 필요한 인접 블록의 화소 정보를 요청하는 단계; 및 상기 요청에 의하여 인접 블록의 화소 정보를 수신하여 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 스캔 순서는 적어도 하나 이상의 블록에 대하여 그 이전 블록과 병렬적으로 인트라 예측이 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 측면에서 본 발명은 복수개의 소블록으로 분할된 매크로 블록의 인트라 예측을 수행하는 장치에 있어서, 인트라 예측에 이용되는 인접 블록의 화소 정보를 제공하는 인접 화소 정보 제공부; 및 상기 인접 화소 정보 제공부에 인접 블록의 화소 정보를 요청하고, 이를 수신하여 인트라 예측을 수행하는 예측부를 포함하며, 상기 예측부는 적어도 하나 이상의 소블록에 대한 인트라 예측이 해당 소블록의 이전 소블록과 병렬적으로 수행되는 소정의 블록 처리 순서에 의하여 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 인트라 예측 방법에 의하여 매크로 블록 내의 4×4 블록의 스캔 순서를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명은 종래와 다른 스캔 순서를 이용하여 일부 블록을 제외하고 파이프라인(pipe-line)기법에 의한 병렬적인 인트라 예측을 가능하게 함으로써 인트라 예측에 소요되는 시간을 감소시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같은 처리 순서에 의하여 인트라 예측을 수행하는 경우 빗금으로 표시된 1, 2, 8, 14, 15번째 블록을 제외한 나머지 블록들은 그 이전 블록에 대한 변환, 양자화, 역변환 과정(이하, "TnQ"과정이라 한다.)이 완료되어 이전 블록에 대한 화소 정보가 획득되기 이전에 인트라 예측 과정을 개시할 수 있으므로, 인트라 예측 과정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 스캔 순서에 의하여, 각 4×4블록에 대한 인트라 예측시 필요로 되는 인접 블록의 화소 정보를 나열한 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 6의 (a) 내지 (p)에서 빗금친 블록은 현재 인트라 예측이 수행되는 블록을 가리키며, 상기 블록 주위의 마킹된 영역은 현재 블록의 인트라 예측을 수행하기 위하여 이용되는 인접 블록의 화소를 의미한다.
도 6의 (a)를 참조하면, 먼저 0번째 4×4블록에 대한 인트라 예측이 그 이전의 매크로 블록의 인접 화소 정보를 이용하여 수행된다.
다음, 도 6의 (b)를 참조하면, 1번째 블록에 대한 인트라 예측은 그 이전 블록인 0번째 블록에 대한 일부 화소 정보를 이용한다. 따라서, 0번째 블록에 대한 인트라 예측 및 TnQ 과정이 완료된 후에 1번째 블록에 대한 인트라 예측 과정이 개시될 수 있다.
마찬가지로, 도 6의 (c)를 참조하면, 2번째 블록에 대한 인트라 예측에는 매크로 블록 내의 0번째 및 1번째 블록에 대한 화소 정보가 이용되기 때문에 0번째 및 1번째 블록에 대한 인트라 예측 및 TnQ 과정이 완료된 후에야 2번째 블록에 대한 인트라 예측 과정이 개시될 수 있다.
다음, 도 6의 (d) 내지 (h)를 참조하면, 이 경우에도 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하기 위해서는 인접 블록의 화소 정보가 이용되지만, 현재 블록 바로 이전의 화소 정보는 인트라 예측에 이용되지 않는다. 다시 말해서, 현재 인트라 예측이 수행되는 블록을 n번째 블록이라고 하면, n-1번째 블록에 대한 화소 정보는 n번째 블록의 인트라 예측에 이용되지 않는다. 따라서, 이 경우에는 n-1번째 블록에 대한 인트라 예측이 개시된 후, 바로 n번째 블록에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 개시할 수 있다.
도 6의 (i)를 참조하면, 8번째 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는데 있어서는 7번째 블록에 대한 화소 정보가 이용되므로, 7번째 블록에 대한 인트라 예측 및 TnQ 과정이 완료된 후에 8번째 블록에 대한 인트라 예측이 개시될 수 있다.
다음, 도 6의 (j) 내지 (n)을 참조하면, 상기 (d) 내지 (h)와 유사하게, 9 내지 13번째 블록들은, 현재 블록의 인트라 예측을 수행하기 위해서 바로 직전의 블록에 대한 화소 정보가 이용되지 않는다. 따라서, 각각의 블록에 대한 인트라 예측이 이전 블록에 대한 인트라 예측이 개시된 후 병렬적으로 개시될 수 있다.
도 6의 (o)를 참조하면, 14번째 블록에 대한 인트라 예측에는 13번째 블록에 대한 화소 정보가 이용되므로, 14번째 블록에 대한 인트라 예측은 13번째 블록에 대한 인트라 예측 및 TnQ 과정이 완료된 후에야 개시될 수 있다.
또한, 도 6의 (p)를 참조하면, 15번째 블록에 대한 인트라 예측에는 14번째 블록에 대한 화소 정보가 이용되므로, 이 경우에도 14번째 블록에 대한 인트라 예측 및 TnQ 과정이 완료된 후에 15번째 블록에 대한 인트라 예측이 개시될 수 있다.
본 발명에 의한 블록 스캔 순서에 의하면, 그 직전의 블록에 대한 처리가 완료된 후에야 인트라 예측이 개시될 수 있는 일부 블록, 즉 1, 2, 8, 14, 15번째 블록을 제외하고 나머지 블록에 대한 인트라 예측은 그 직전의 블록에 대한 처리가 완료되기 이전에 병렬적으로 개시될 수 있다. 다시 말해서, 상기 일부 블록을 제외한 나머지 블록들에 대해서는 적어도 2개의 블록 이전에 인트라 예측되어 처리가 완료된 블록의 화소 정보를 이용하여 인트라 예측을 수행함으로써, 해당 블록의 바로 이전 블록의 인트라 예측과 독립적으로 수행되어, 상기 이전 블록과 병렬적으로 인트라 예측이 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 블록 스캔 순서에 의하여 인트라 4×4 모드의 진행 과정을 간략히 도시한 도면이다. 여기서, P#는 #번째 블록에 대한 인트라 예측 과정을 의미하고, T#는 #번째 블록에 대한 TnQ 과정을 의미한다.
도 7을 참조하면, 전술한 바와 같이 1, 2, 8, 14, 15번째 블록에 대한 인트라 예측은 각각 그 이전의 블록인 0, 1, 7, 13, 14번째 블록에 대한 인트라 예측 및 TnQ 과정이 완료된 후에 개시될 수 있다. 즉, P1의 개시는 P0 및 T0과정이 완료된 후, P2의 개시는 P1 및 T1 과정이 완료된 후, P8의 개시는 P7 및 T7 과정이 완료된 후, P14의 개시는 P13 및 T13 과정이 완료된 후, P15의 개시는 P14 및 T14 과정이 완료된 후 가능하다. 나머지 블록들은 그 이전 블록에 대한 처리가 완료되기 전에 병렬적으로 개시될 수 있다.
P# 및 T# 과정에 소요되는 시간을 각각 한 클럭이라고 가정한다면, 본 발명에 따른 블록 스캔 순서에 의하여 하나의 매크로 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는데 있어서 총 22클록의 시간이 소요된다. 이는 도 4에서 언급한 종래의 블록 스캔 순서에 의할 때 총 32클록의 시간이 걸린 것과 비교하여 약 40%의 클록 타임이 절약되는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 블록 스캔 순서를 적용한 인트라 8×8 모드의 진행 과정을 도시한 도면이다. 여기서, 하드웨어적으로 4×4 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 코덱 장치를 이용하여 8×8 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 경우의 처리과정을 도시하였다. 이는 하나의 코덱 장치에 다양한 크기의 블록을 처리 할 수 있는 별도의 인트라 예측 장치를 형성하는 경우, 제조 비용이 증가하고 구현이 어려울 수 있기 때문에, 4×4 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 장치로 8×8 블록의 인트라 예측을 수행하는 경우의 처리과정을 나타내었다.
도 8을 참조하면, P# 및 T# 과정에 소요되는 시간을 각각 한 클럭이라고 가정한다면, 본 발명에 따른 블록 스캔 순서를 적용하여 8×8 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 경우 총 17클록의 시간이 소요되는 것을 확인할 수 있다. 한편, 도 7 및 도 8에서 실제 클록 시간은 상기 4×4 블록에 대한 인트라 예측에 소요되는 시간 및 TnQ 과정시 실제 소요되는 시간에 따라 달라질 수 있으며, 상기 예는 본 발명에 의한 블록 스캔 순서에 의하여 인트라 예측에 소요되는 시간이 감소될 수 있음을 예시하기 위한 것임에 유의한다.
본 발명에 따른 블록 스캔 순서는 인터 예측 및 인트라 16×16 모드에도 그대로 적용되어 예측 과정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 부호화 장치의 블록도이다.
본 발명에 따른 부호화 장치는 움직임 추정부(102), 움직임 보상부(104), 인트라 예측 수행부(106), 변환부(108), 양자화부(110), 재정렬부(112), 엔트로피 코딩부(114), 역양자화부(116), 역변환부(118), 필터(120) 및 프레임 메모리(122)를 구비한다.
부호화 장치는 여러 가지 부호화 모드 중에서 선택된 하나의 부호화 모드하에서 현재 픽처의 매크로 블록에 대해서 부호화를 수행한다. 이를 위해서 인터 예측 및 인트라 예측이 가질 수 있는 모든 모드하에서 부호화를 수행하여 율-왜곡 코 스트(Rate-Distortion Cost, RDcost)를 계산하여 그 값이 가장 작은 모드를 최적 모드로 정해 그 모드하에서 부호화를 수행한다.
인터 예측을 위해 현재 픽처의 매크로 블록의 예측값을 참조 픽처에서 찾는 것은 움직임 추정부(102)에서 수행된다. 그리고, 움직임 보상부(104)는 1/2 화소 또는 1/4 화소 단위로 참조 블록이 찾아진 경우에는 이들 중간 화소값을 계산하여 참조 블록 데이터 값을 정한다. 이와 같이, 인터 예측은 움직임 추정부(102)와 움직임 보상부(104)에서 수행된다.
또한, 현재 픽처의 매크로 블록의 예측치를 현재 픽처내에서 찾는 인트라 예측이 인트라 예측 수행부(106)에서 수행된다. 현재 매크로 블록에 대해 인터 예측을 수행할 것인가 또는 인트라 예측을 수행할 것인가 하는 것은 모든 부호화 모드하에서의 율-왜곡 코스트를 계산하여 그 값이 가장 작은 모드를 상기 블록의 부호화 모드로 결정하여 매크로 블록에 대한 부호화를 수행한다. 특히, 본 발명은 전술한 바와 같은 블록 스캔 순서에 의하여 4×4 블록에 대한 인트라 예측 수행시, 일부 블록을 제외하고 병렬적인 인트라 예측을 가능하게 하여 인트라 예측의 처리 시간을 단축시킨다.
인터 예측 또는 인트라 예측이 수행되어 현재 프레임의 매크로 블록이 참조할 예측 데이터가 찾아졌다면, 이를 현재 픽처의 매크로 블록에서 빼서 변환부(108)에서 변환을 수행한 후에 양자화부(110)에서 양자화를 수행한다. 현재 프레임의 매크로 블록에서 움직임 추정된 참조 블록을 뺀 것을 잔차(residual)라고 하는데 부호화시의 데이터량을 줄이기 위해서 잔차값을 부호화하는 것이다. 양자화 된 잔차값은 엔트로피 코딩부(114)에서 인코딩하기 위하여 재정렬부(112)를 거친다.
한편, 인터 예측에 사용될 참조 픽처를 얻기 위하여 양자화된 픽처를 역양자화부(116)와 역변환부(118)를 거쳐 현재 픽처를 복원한다. 이렇게 복원된 현재 픽처는 프레임 메모리에 저장되었다가 다음 픽처에 대하여 인터 예측을 수행하는데 사용된다. 복원된 픽처가 필터(120)를 통과하면 원래 픽처에서 약간의 부호화 에러를 포함한 픽처가 된다.
도 10은 본 발명에 따른 복호화 장치의 블록도이다.
도 10을 참조하면 복호화 장치는 엔트로피 디코더(202), 재정렬부(204), 역양자화부(206), 역변환부(208), 움직임 보상부(210), 인트라 예측 수행부(212) 및 필터(214)를 구비한다.
상기 엔트로피 디코더(202) 및 재정렬부(204)는 압축된 비트스트림을 수신하여 엔트로피 디코딩을 수행하여 양자화된 계수 X를 생성한다. 상기 역양자화부(206) 및 역변환부(208)는 상기 양자화된 계수 X에 대한 역양자화 및 역변환을 수행하여 변환 부호화 계수들, 움직임 벡터 정보, 헤더 정보 등을 추출한다. 상기 움직임 보상부(210) 및 인트라 예측 수행부(212)에서는 디코딩된 헤더 정보를 사용하여 인코딩된 픽처 타입에 따라서 예측 블록을 생성하며, 상기 예측 블록은 오차값을 나타내는 D'n에 더해져서 uF'n이 생성된다. 상기 uF'n는 필터(214)를 거쳐 복원된 픽처 F'n이 생성된다. 특히, 전술한 부호화 장치와 마찬가지로, 본 발명에 따른 복호화 장치에 이용되는 인트라 예측 수행부(212)는 일부 블록을 제외하고 병렬적인 인트라 예측을 가능하게 하여 인트라 예측에 수행되는 시간을 단축시킨다.
도 11은 본 발명에 따른 부호화/복호화 장치에 이용되는 인트라 예측 수행부의 구성을 나타낸 도면이다.
인트라 예측 수행부(300)는 인접 화소 정보 제공부(310) 및 예측부(320)를 포함한다.
상기 인접 화소 정보 제공부(310)는 인트라 예측을 수행하는 예측부(320)에서 필요로 하는 인접 블록의 화소 정보를 제공한다.
상기 예측부(320)는 인트라 예측을 수행하는 적어도 하나 이상의 프리딕터(320a,320b)를 구비한다.
상기 프리딕터(320a,320b)는 4×4 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다. 특히 본 발명에 따른 블록 스캔 순서에 의하여, 현재 인트라 예측이 수행되는 블록이 몇 번째 블록인지에 따라서 제 1 프리딕터(320a) 및 제 2 프리딕터(320b)는 병렬적으로 함께 동작할 수 있다. 즉, 1, 2, 8, 14, 15번째 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 경우를 제외하고는 상기 제 1 프리딕터(320a) 및 제 2 프리딕터(320b)는 병렬적으로 인트라 예측을 수행할 수 있다.
상기 예측부(320)에서 출력되는 인트라 예측값(pred)과 원래 블록의 차이값(res)은 TnQ 모듈(330)로 출력된다.
상기 TnQ 모듈(330)은 상기 차이값(res)에 대한 변환, 양자화, 역변환 과정을 차례로 수행하여 양자화 오차가 포함된 차이값(res')을 출력하며, 이는 다시 상 기 인트라 예측값(pred)과 더해져서 재구성된 인접 블록 정보가 생성된다. 상기 재구성된 인접 블록에 대한 정보는 상기 인접 화소 정보 제공부(310)로 제공된다.
상기 인접 화소 정보 제공부(310)는 상기 예측부(320)에서 인트라 예측 수행에 필요한 인접 화소 정보를 요구하는 경우, 상기 재구성된 인접 블록의 화소 정보를 제공하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 블록 스캔 순서에 의하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 재구성된 인접 블록의 화소 정보를 필요로 하지 않는 블록들에 대해서는 병렬적으로 인트라 예측이 수행되어, 인트라 예측에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 인트라 예측 방법의 플로우 차트를 도시한 것이다.
예측부(320)는 본 발명에 따른 블록 스캔 순서에 의하여, 0번째 4×4 블록부터 인트라 예측을 개시한다. 상기 예측부(320)는 인트라 예측을 수행하기 위하여 필요한 인접 블록의 화소 정보를 상기 인접 화소 정보 제공부(310)에 요청한다(단계 410). 여기서, 상기 예측부(320)가 다수개의 프리딕터를 구비하고 있는 경우, 병렬적으로 인트라 예측을 수행할 수 있으므로, 구비된 프리딕터의 개수에 따라서 블록 스캔 순서에 따라서 복수 개의 인접 블록의 화소 정보를 상기 인접 화소 정보 제공부(310)에 요청할 수 있다.
상기 요청을 수신한 인접 화소 정보 제공부(310)는 요청된 인접 블록의 화소 정보를 상기 예측부(320)에 제공한다(단계 420). 만약, 상기 예측부(320)에서 다수 개의 인접 블록에 대한 화소 정보를 요청한 경우, 상기 요청된 인접 블록에 대 한 처리가 완료된 경우 이를 제공하여 병렬적으로 인트라 예측이 수행될 수 있다. 그러나, 요청된 인접 블록에 대한 처리가 완료되지 않은 경우, 상기 인접 화소 정보 제공부(310)는 이를 상기 예측부(320)에 알려서, 현재 이용 가능한 인접 블록의 화소 정보만을 이용하여 인트라 예측이 수행되도록 한다.
상기 예측부(320)는 제공받은 인접 블록의 화소 정보를 이용하여 본 발명에 따른 블록 스캔 순서에 따라서 인트라 예측을 수행한다(단계 430).
한편, 본 발명은 H.264/AVC 이외에 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 Visual, H.261, H.263 등 인트라 예측을 사용하는 다른 비디오 압축 표준안에도 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 의하면, 하드웨어에 추가되는 리소스 없이 매크로블록에서 내부 블록의 스캔순서, 즉 인트라 예측시의 처리 순서를 종래와 다르게 가져감으로써 특정 인트라 모드에서 최대 40%의 처리속도의 향상을 가능하게 한다.
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 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 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 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 인트라 예측에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 특히, 본 발명은 여러 형태의 블록 중 가장 많은 시간이 소요되는 4×4 블록의 인트라 예측에 소요되는 처리 클록을 약 40%정도 감소시킬 수 있으며, 다른 8×8 블록, 16×16 블록등의 인트라 예측이나 인터 예측 과정에도 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 복수개의 소블록들로 분할된 매크로 블록의 인트라 예측을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 복수개의 소블록들에 대해, 소정의 스캔 순서로 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 복수개의 소블록들 중 적어도 하나의 소블록은, 해당 블록 이전에 인트라 예측되는 소블록과는 독립적으로 인트라 예측되며, 상기 이전에 인트라 예측되는 소블록과 병렬적으로 인트라 예측이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소정의 스캔 순서는, 해당 블록 이전에 인트라 예측되는 소블록과 병렬적으로 인트라 예측이 수행되는 소블록의 수가 최대가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 독립적으로 인트라 예측되는 소블록은, 상기 스캔 순서상 해당 블록보다 적어도 2개의 소블록 이전에 인트라 예측되는 소블록의 화소 정보를 이용하여 인트라 예측되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 매크로 블록은 16개의 소블록들로 분할되고, 상기 소블록들에 대한 인트라 예측은 다음의 행렬;
    Figure 112005017720332-PAT00001
    로 표시된 스캔 순서에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 행렬이 가리키는 1, 2, 8, 14 및 15번째의 소블록을 제외하고, 나머지 소블록들에 대한 인트라 예측은 그 이전 소블록과 병렬적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 행렬이 가리키는 1, 2, 8, 14 및 15번째의 소블록들에 대한 인트라 예측은 각각 이전의 0, 1, 7, 13 및 14번째의 소블록에 대한 인트라 예측 및 재구성 과정이 완료된 후 개시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 재구성 과정은 이전 블록에 대한 변환, 양자화, 역변환 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 소정의 블록 단위로 매크로 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 방법에 있어서,
    소정의 스캔 순서에 따라 상기 블록의 인트라 예측에 필요한 인접 블록의 화소 정보를 요청하는 단계; 및
    상기 요청에 의하여 인접 블록의 화소 정보를 수신하여 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 스캔 순서는 적어도 하나 이상의 블록에 대하여 그 이전 블록과 병렬적으로 인트라 예측이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 블록은 4×4이며, 상기 블록에 대한 인트라 예측은 다음의 행렬;
    Figure 112005017720332-PAT00002
    로 표시된 스캔 순서에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 행렬이 가리키는 1, 2, 8, 14 및 15번째의 블록을 제외하고, 나머지 블록은 그 이전 블록에 대한 인트라 예측 및 재구성 과정이 완료되기 전에 인트라 예측에 필요한 인접 블록의 화소 정보를 요청하여 이전 블록과 병렬적으로 인트라 예측을 개시하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 재구성 과정은 이전 블록에 대한 변환, 양자화, 역변환 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  12. 복수개의 소블록으로 분할된 매크로 블록의 인트라 예측을 수행하는 장치에 있어서,
    인트라 예측에 이용되는 인접 블록의 화소 정보를 제공하는 인접 화소 정보 제공부; 및
    상기 인접 화소 정보 제공부에 인접 블록의 화소 정보를 요청하고, 이를 수신하여 인트라 예측을 수행하는 예측부를 포함하며, 상기 예측부는 적어도 하나 이상의 소블록에 대한 인트라 예측이 해당 소블록의 이전 소블록과 병렬적으로 수행되는 소정의 블록 처리 순서에 의하여 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 블록은 4×4이며, 상기 블록 처리 순서는 다음의 행렬;
    Figure 112005017720332-PAT00003
    로 표시된 순서에 따라 각 블록에 대한 인트라 예측이 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 예측부는, 상기 행렬이 가리키는 1, 2, 8, 14 및 15번째의 소블록을 제외하고, 나머지 소블록에 대하여 그 이전 블록과 병렬적으로 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 예측부는, 상기 행렬이 가리키는 1, 2, 8, 14 및 15번째의 소블록에 대하여 각각 이전의 0, 1, 7, 13 및 14번째의 소블록에 대한 인트라 예측 및 재구성 과정이 완료된 후 해당 소블록의 인트라 예측을 개시하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 재구성 과정은 상기 이전 블록에 대한 변환, 양자화, 역변환 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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