KR20080041541A - 인터 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로 본 발명에 따른 영상의 인터 예측 부호화 방법은 이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출하고, 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하여 인터 예측 부호화함으로써, I 픽처(intra picture) 및 인접한 픽처(picture)들과의 상관 관계를 동시에 이용하여 부호화, 복호화를 수행할 수 있어 영상의 부호화 및 복호화의 속도를 향상시킬 수 있다.
Figure P1020070022583
I 픽처, 슬라이스, 상관 관계, 인터 예측

Description

인터 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for encoding/decoding image base on inter prediction}
도 1a 내지 1c는 종래 기술에 따른 인터 예측 방법을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 방법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인터 예측 방법을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 부호화 방법의 흐름도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 복호화 방법의 흐름도이다.
본 발명은 인터 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 현재 픽처 또는 슬라이스(predictive picture or slice)의 인터 예측을 보다 빠르게 수행하여 영상을 부호화, 복호화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 공통적으로 I 픽처(intra picture), P 픽처(predictive picture) 및 B 픽처(bi-predictive picture)의 3 가지 종류의 픽처를 이용하여 영상을 부호화한다.
I 픽처는 전후의 픽처들과는 관계없이 그 픽처 내에서 독립적으로 부호화(intra coding)하여 얻어지는 픽처이다. 시간적인 중복성을 제거하기 위한 시간 방향의 움직임 예측을 적용하지 않으며 픽처 내의 정보만을 이용해서 부호화를 수행한다.
P 픽처는 픽처 사이의 순방향 인터 예측 부호화에 의해 얻어지는 픽처이다. 다시 말해, I 픽처 또는 P 픽처를 예측 픽처로 하여 픽처간 예측을 이용하여 부호화를 수행한다. 이 때에 현재 픽처에 포함된 현재 블록의 예측을 수행함에 있어 시간적으로 과거의 픽처만을 이용한다.
B 픽처는 복수의 픽처들 사이의 양방향 인터 예측 부호화에 의해 얻어지는 픽처이다. 다시 말해, 시간적으로 과거 및 미래의 픽처들을 예측 픽처로 하여 픽처간 예측을 이용하여 부호화를 수행한다. 이 때에 과거 및 미래의 픽처를 모두 이용하여 부호화를 수행한다는 점이 P 픽처와 다른 점이다.
도 1a는 종래 기술에 따른 P 픽처의 인터 예측 방법을 도시한다.
도 1a를 참조하면, 현재 픽처(113)의 현재 블록(118)를 인터 예측함에 있어서, 시간적으로 과거에 존재하는 픽처를 이용한다. 도 1a에 도시된 예를 살펴보면, 현재 픽처(113)의 바로 이전에 있는 P 픽처(112)에서 현재 블록(118)과 가장 유사한 블록(116)을 찾아내어, 이를 현재 블록(117)의 예측값으로 한다. 그런 다음, 현재 블록(117)과 예측 블록(116) 사이의 차이값인 레지듀(residue)만을 부호 화함으로써 영상 부호화의 압축률을 향상한다.
하나의 I 픽처에 대해서 P 픽처를 연속하여 생성함으로써 시간적인 중복성을 제거하여 영상을 부호화한다. I 픽처에서 또 다른 I 픽처 사이에 포함된 모든 픽처들(111 내지 115)를 하나의 GOP(group of picture)라 하며, H.264 표준안에서 하나의 GOP는 15개의 픽처로 이루어진다.
도 1b는 종래 기술에 따른 B 픽처의 인터 예측 방법을 도시한다.
도 1b를 참조하면, 하나의 GOP에 포함되어 있는 픽처들(121 내지 125) 중에서 현재 픽처(123)의 현재 블록(127)을 예측함에 있어 시간적으로 과거 및 미래에 포함된 픽처들(122 및 124)을 이용한다. 복수의 픽처에 포함된 블록들(126 및 128)을 이용하여 현재 블록(127)을 예측한다는 점이 P 픽처와 다른 점이다.
도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이 시간적으로 인접한 픽처들을 이용해 현재 블록(117 또는 127)을 예측하려면, 인접한 픽처들이 이미 복호화되어 있어야 한다. 도 1c를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1c는 종래 기술에 따른 P 픽처의 인터 예측 방법을 도시한다.
도 1c를 참조하면, 현재 픽처(135)에 포함된 현재 블록(140)을 복호화하기 위해서는 GOP에 포함된 픽처들(131 내지 135) 중에서 현재 픽처(135)를 제외한 나머지 픽처를 모두 복호화하여야 한다. I 픽처(131)에 있는 블록(136)을 기초로 하여 반복적으로 예측을 수행하여 현재 블록을 예측하여야 하기 때문에 현재 블록(140)의 복호화하기 위해서는 현재 픽처(135) 이전의 모든 픽처를 복호화하여야 하는 비효율이 있는 것이다.
픽처들을 차례대로 복원하여 재생하면 이러한 비효율은 크게 문제되지 않는다. 차례차례 복호화를 수행하여 재생하면서 다음 픽처를 예측하면 되기 때문이다. 그러나, 도 1c에 도시된 이전 픽처들(131 내지 134)가 복원되지 아니한 상태에서 바로 현재 픽처(135)를 복원하는 경우에는 이러한 비효율이 문제 된다. 예를 들어, 사용자가 특정 장면부터 재생하기를 원하는 경우에는 GOP 내의 픽처들을 순서대로 액세스 하지 않고, GOP 내의 임의의 픽처에 무작위 액세스(random access)할 수 있다.
GOP 내의 모든 P 픽처들(132 내지 135)을 직접 I 픽처(131)로부터 예측하면 이러한 비효율은 해결될 수 있다. 이러한 방법은 GOP 내의 어떠한 P 픽처를 복원하더라도 I 픽처만 복원하여, 복원된 I 픽처로부터 현재 픽처를 예측하고, 복원하면 되기 때문이다.
그러나, 이러한 방법은 현재 픽처(135)의 다른 블록들이 I 픽처로부터 적절하게 예측되지 않게 되어 현재 픽처(135)의 부호화의 압축률이 저하되는 현상이 발생할 수 있다. 예를 들어, I 픽처에는 존재하지 않는 새로운 이미지 객체가 GOP 내에 현재 픽처 바로 이전의 픽처(134) 및 현재 픽처(135)에 등장한 경우에 현재 픽처(135)는 현재 픽처 바로 이전의 픽처(134)와의 상관관계를 이용할 수 없어 부호화의 압축률이 저하된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 현재 블록의 예측을 빠르게 수행할 수 있는 인터 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치를 제공하는데 있고, 상기 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상의 인터 예측 부호화 방법은 이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출하는 단계; 상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 단계; 및 상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 예측하는 단계는 상기 추출된 블록들 및 현재 픽처와 동일한 GOP에 포함된 I 픽처(intra picture)로부터 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 추출하는 단계는 상기 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들 중에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만 추출하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상의 인터 예측 부호화 장치는 이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출하는 추출부; 상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 예측부; 및 상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화하는 부호화부를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 예측부는 상기 추출된 블록들 및 현재 픽처와 동일한 GOP에 포함된 I 픽처(intra picture)로부터 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 추출부는 상기 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들 중에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만 추출하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상의 인터 예측 복호화 방법은 이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들을 추출하는 단계; 상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 단계; 및 상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상의 인터 예측 복호화 장치 이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들을 추출하는 추출부; 상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 예측부; 및 상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 복원부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기된 영상의 인터 예측 부호화, 복호화 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 부호화 장치를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 영상 부호화 장치(200)는 인트라예측부(210), 인터예측부(220), 부호화부(230), 복원부(240), 필터(250), 프레임메모 리(260) 및 추출부(270)를 포함한다. 여기서 인터예측부(220), 추출부(270) 및 부호화부(230)가 본 발명에 따른 인터 예측 부호화 장치에 대응된다.
인트라예측부(210)는 현재 블록의 예측값을 현재 픽처 내의 화소값들을 이용해 생성하는 인트라 예측을 수행한다. 현재 픽처 내의 이전에 부호화된 영역에 포함되어 있는 화소들을 이용해 현재 블록을 인트라 예측한다. 프레임메모리(260)에는 현재 픽처의 이전에 부호화된 영역에 포함되어 있는 블록들이 저장되어 있고, 인트라예측부(210)는 이를 참조하여 인트라 예측을 수행한다.
인터예측부(220)는 현재 블록의 예측값을 참조 픽처(들)를 이용해 생성하는 인터예측을 수행한다. H.264 표준안에서 인터예측부(220)는 참조 픽처(들) 내의 소정의 범위 안에서 검색하여 SAD(sum of absolute difference) 등을 계산하여 현재 블록과 유사한 블록을 찾아내고, 검색된 유사한 블록을 현재 블록의 예측값으로 이용한다.
그러나, 본 발명에 따른 인터예측부(220)는 인터 예측 수행 시에 현재 블록의 예측값을 이전에 부호화된 픽처들 내의 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들에 대해서만 검색을 수행하는 새로운 인터 예측 모드를 제공한다.
추출부(270)가 프레임메모리(260)에 저장된 현재 픽처 이전에 부호화된 픽처들 내의 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들을 추출하면, 추출된 블록들만을 검색하여 현재 블록의 예측값을 생성한다. I 픽처는 픽처 내의 모든 블록들이 인트라 예측에 기초하여 부호화되므로, 추출부(270)가 추출한 블록들에는 I 픽처에 포함된 블록들도 포함된다.
바람직하게는 추출부(270)는 동일한 GOP(group of picture)에 포함된 픽처들 내의 이전에 부호화된 픽처들에서 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들을 추출하고, 인터예측부(220)는 이에 기초하여 인터 예측을 수행한다.
또한, 추출부(270)가 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들을 프레임메모리(260)에서 추출할 때에 부호화의 압축률이 낮은 복수개 즉, N 개의 블록들만을 추출하도록 실시예를 구성할 수도 있다. 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
현재 픽처의 현재 블록을 인터 예측함에 있어 이전에 부호화된 픽처들 내의 모든 블록을 이용하지 아니하고 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들만 이용하기 때문에 본 발명에 따른 인터 예측에 기초하여 부호화된 현재 블록을 복호화할 때에도 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들만 추출하여 현재 블록을 예측하고 복호화할 수 있게 된다. 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 방법을 도시한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 인터예측부(220)는 인터 예측을 수행함에 있어, I 픽처(310) 및 현재 픽처(390) 이전에 부호화된 픽처들(320 내지 380) 내의 인트라 예측 부호화된 블록을 이용한다. 본 발명에 따라 인터 예측된 픽처들을 PI(predictive intra) 픽처라 정의한다.
인트라 예측을 이용해 부호화된 I 픽처(310)를 직접 이용하여 현재 픽처(390)에 포함된 현재 블록을 예측하여 부호화하기 때문에 인터 예측의 속도가 향상된다. 또한, GOP 내의 다른 픽처들(320 내지 380)에 새롭게 등장하는 이미지 객체들에 기초하여 현재 블록을 예측할 수도 있게 되므로, 인접한 픽처들과의 상관 관계도 이용할 수 있게 된다. I 픽처(310)에는 없고, GOP 내의 다른 픽처들(320 내지 380)에 새로이 등장하는 이미지 객체들에 대한 블록들은 인트라 예측에 기초하여 부호화될 확률이 높다. 따라서 이전에 부호화된 픽처들에 포함된 블록들 중에서 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들만을 따로 추출하여 현재 블록의 예측에 이용한다.
도 3을 자세히 살펴보면, I 픽처(310) 바로 다음의 PI 픽처(320)는 I 픽처(310)를 참조 픽처로 하여 인터 예측을 수행한다. PI 픽처(320)의 부호화 시에 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록이 있으면, 그 다음 PI 픽처(330)는 I 픽처(310) 및 이전 PI 픽처(320) 내의 인트라 예측 부호화된 블록에 기초하여 인터 예측을 수행한다. 도 3에서는 PI 픽처(320)에 하나의 블록만이 인트라 예측에 기초하여 부호화되었기 때문에 다음 PI 픽처(330)는 I 픽처(310) 및 하나의 블록(322)에 기초하여 인터 예측을 수행한다.
그런 다음, PI 픽처(330)에 다시 인트라 예측 부호화된 블록들(332 및 334)가 있으면 다음 PI 픽처(340)는 I 픽처(310) 및 PI 픽처들(320 및 330) 내의 인트라 예측 부호화된 블록들(322, 332 및 334)에 기초하여 인터 예측을 수행한다. I 픽처 및 이전에 부호화된 PI 픽처들 내의 인트라 예측 부호화된 블록들에 기초하여 인터 예측을 반복하여 GOP의 마지막 픽처는 GOP 내의 I 픽처 및 다른 모든 PI 픽처들 내의 인트라 예측 부호화된 블록들을 이용하여 인터 예측을 수행한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인터 예측 방법을 도시한다.
전술한 바와 같이 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만을 추출하여 현재 블록의 예측에 이용할 수도 있다. GOP의 처음 픽처인 I 픽처(410) 부호화에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들을 추출하고, 다음 픽처(420)가 이를 이용하여 부호화를 수행한다. 다음 PI 픽처(420)를 부호화할 때에 이전에 추출된 N 개의 블록들보다 더 낮은 압축률로 부호화된 블록들이 있으면, 이를 이전에 추출된 블록들과 교체한다. 그런 다음, 다음 PI 픽처(430)의 부호화시에는 더 낮은 압축률로 압축된 블록들을 이미 추출된 블록들과 교체한 N 개의 블록들을 이용한다.
도 4에서는 다음 PI 픽처(420)을 부호화한 결과 한 개의 블록(422)이 I 픽처(410)의 부호화 결과 추출된 블록들보다 압축률이 낮은 경우를 가정한다. I 픽처(410)의 부호화 결과 이미 추출된 N 개의 블록들 중에서 압축률이 가장 높은 블록을 PI 픽처(420)의 압축률이 낮은 블록(422)으로 교체한다. 다음 PI 픽처(430)는 하나의 블록의 이전 PI 픽처(420)의 블록으로 교체된 N 개의 블록들에 기초하여 인터 예측을 수행한다.
다음 PI 픽처(430)의 부호화 수행 결과 N 개의 블록들보다 압축률이 낮은 블록들(432 및 434)이 더 발생하면, 다시 N 개의 블록 중에 압축률이 높은 두개의 블록들을 PI 픽처(430)의 압축률이 낮은 블록들(432 및 434)로 교체한다.
GOP 내의 마지막 픽처까지 이와 같은 과정을 반복함으로써 각각의 PI 픽처들을 예측할 때에 이전에 부호화된 픽처들에 포함된 블록들 중 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만을 검색할 수 있다. I 픽처(410) 및 이전 PI 픽처들(420 내지 480)에 포함된 인터 예측 부호화된 블록들 모두가 아니라 압축률이 낮은 블록들만 이용해 인터 예측을 수행하므로 더 빠른 속도로 인터 예측을 수행할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 인터예측부(220)에서 도 3 또는 도 4에 도시된 방법에 의해 인터 예측을 수행한 결과 현재 블록의 예측값이 생성되면, 현재 블록에서 예측값을 감산하여 레지듀(residue)가 생성된다. 생성된 레지듀는 부호화부(230)에서 주파수 영역으로 직교 변환된 후에 양자화, 엔트로피 부호화되어 비트스트림에 삽입된다.
직교 변환된 후에 양자화된 레지듀는 복원부(240)에서 역양자화 및 역변환되어 복원된다. 복원된 레지듀를 예측값과 가산하여 프레임메모리(260)에 저장하고, 다음 블록 또는 다음 픽처의 예측에 이용된다. 이때 필터(250)에서 디블록킹하여 블록킹 아티팩츠(blocking artifact)가 제거된 후에 프레임메모리(260)에 저장된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 510에서 본 발명에 따른 인터 예측 부호화 장치는 현재 픽처 이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 블록들 중에서 인트라 예측에 기초하여 부호화된 블록들을 추출한다.
현재 픽처가 속해 있는 GOP의 이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출한다. I 픽처는 픽처 내의 모든 블록들이 인트라 예측에 기초하여 부호화되므로 I 픽처에 포함된 블록들 및 GOP 내의 다른 PI 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출한다.
바람직하게는 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만을 추출한다. 각각의 픽처를 부호화하면서 부호화의 압축률이 낮은 순서로 N 개의 블록들만을 추출하여 현재 픽처의 인터 예측에 이용한다.
단계 520에서 본 발명에 따른 인터 예측 부호화 장치는 단계 510에서 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측한다.
단계 510에서 추출된 블록들 즉, I 픽처에 포함된 블록들 및 이전에 부호화된 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들만을 검색하여 현재 픽처의 현재 블록을 인터 예측한다.
GOP 내의 다른 P 픽처는 이용하지 아니하고 I 픽처를 직접 이용하여 현재 블록을 인터 예측하기 때문에 예측의 속도가 빨라지며, 다른 PI 픽처의 인터 예측 부호화된 블록들도 인터 예측에 이용하기 때문에 I 픽처를 제외한 다른 픽처들과의 상관 관계도 이용할 수 있게 된다.
단계 530에서 본 발명에 따른 인터 예측 부호화 장치는 단계 520에서의 인터 예측 결과 생성되는 현재 블록의 예측값에 기초하여 현재 블록을 부호화한다.
현재 블록에서 현재 블록의 예측값을 감산하여 현재 블록에 대한 레지듀를 생성하고, 생성된 레지듀를 주파수 성분으로 직교 변환한 후에 양자화한다. 양자화된 레지듀는 엔트로피 부호화되어 비트스트림에 삽입된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 복호화 장치를 도시한다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 복호화 장치(600)는 인트라예측부(610), 인터예측부(620), 복호화부(630), 필터(640), 프레임메모리(650) 및 추출부(660)를 포함한다. 여기서 인터예측부(620) 및 추출부(660)가 본 발명에 따른 인터 예측 복호화 장치에 대응된다.
인트라예측부(610)는 현재 블록의 예측값을 현재 픽처 내의 화소값들을 이용해 생성하는 인트라 예측을 수행한다. 현재 픽처 내의 이전에 복호화된 영역에 포함되어 있는 화소들을 이용해 현재 블록을 인트라 예측한다. 프레임메모리(650)에는 현재 픽처의 이전에 복호화된 영역에 포함되어 있는 블록들이 저장되어 있고, 인트라예측부(610)는 이를 참조하여 인트라 예측을 수행한다.
인터예측부(620)는 현재 블록의 예측값을 참조 픽처(들)를 이용해 생성하는 인터 예측을 수행한다. H.264 표준안에서 인터예측부(620)는 참조 픽처(들) 내의 소정의 범위 안에서 검색하여 현재 블록과 유사한 블록을 찾아내고, 검색된 유사한 블록을 현재 블록의 예측값으로 이용한다.
그러나, 본 발명에 따른 인터예측부(620)는 인터 예측을 수행 시에 현재 블록의 예측값을 이전에 복호화된 픽처들 내의 인트라 예측에 기초하여 복호화된 블록들에 대해서만 검색을 수행하는 새로운 인터 예측 모드를 제공한다.
추출부(660)가 프레임메모리(650)에 저장된 현재 픽처 이전에 복호화된 픽처들 내의 인트라 예측에 기초하여 복호화된 블록들을 추출하면, 추출된 블록들만을 검색하여 현재 블록의 예측값을 생성한다. I 픽처는 픽처 내의 모든 블록들이 인트라 예측에 기초하여 복호화되므로, 추출부(660)가 추출한 블록들에는 현재 픽처 이전에 복호화된 I 픽처에 내의 블록들도 포함된다.
바람직하게는 추출부(660)는 동일한 GOP(group of picture)에 포함된 픽처들 내의 이전에 복호화된 픽처들에서 인트라 예측에 기초하여 복호화된 블록들을 추출 하고, 인터예측부(620)는 이에 기초하여 인터 예측을 수행한다. 추출부(660)가 인트라 예측에 기초하여 복호화된 블록들을 프레임메모리(650)에서 추출할 때에 부호화의 압축률이 낮은 복수개 즉, N 개의 블록들만을 추출할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 영상 복호화 장치에서의 추출부(660)는 복호화부(630)을 제어하여 현재 블록의 인터 예측에서 이용되는 블록들만을 복호화하도록 제어한다. 도 1c와 관련하여 전술한 바와 같이 사용자가 GOP 내의 마지막 픽처를 랜덤 액세스한 경우 종래 기술에 따르면, 현재 픽처(135) 이전에 부호화되었던 픽처들(131 내지 134)를 모두 복호화하여야 현재 픽처(135)의 현재 블록을 복호화할 수 있었다.
그러나 본 발명에 따른 추출부(660)는 비트스트림에 포함된 데이터 중에서 현재 블록의 인터 예측에 이용되는 블록들만 추출하여 복호화하도록 복호화부(630)을 제어한다. 현재 픽처보다 먼저 복호화되어야 하는 픽처들 내의 인트라 예측 부호화된 블록만을 복호화하여 현재 블록의 인터 예측에 이용함으로써 복호화의 속도가 향상된다.
바람직하게는 현재 블록에 대한 데이터의 헤더 부분에 포함되어 있는 참조 픽처에 대한 정보에 기초하여 현재 블록이 참조하고 있는 픽처들을 특정하고, 특정된 픽처들에 포함된 인트라 예측 부호화된 블록들만을 복호화하여 현재 블록의 인터 예측에 이용함으로써 더욱 복호화의 속도를 향상시킬 수 있다.
복호화부(630)는 비트스트림에 포함된 현재 블록에 대한 데이터 즉, 현재 블록의 레지듀에 대한 데이터를 추출하고, 추출한 데이터에 대해 엔트로피 복호화, 역양자화 및 역변환을 수행하여 레지듀를 복원한다. 또한, 추출부(660)과 관련하여 전술한 바와 같이 복호화부(630)는 추출부(660)의 제어를 받아 현재 블록의 인터 예측에 이용되는 블록들만 추출하여 복호화할 수 있다.
복원된 레지듀는 인트라예측부(610) 또는 인터예측부(620)에서 예측된 현재 블록의 예측값에 가산되어 현재 블록으로 복원된다. 복원된 블록은 필터(640)에서 블록킹 아티팩츠를 제거하기 위해 디블록킹된다. 디블록킹된 블록은 다음 블록 또는 다음 픽처의 예측에 이용되기 위해 프레임메모리(650)에 저장된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 710에서 본 발명에 따른 인터 예측 복호화 장치는 현재 픽처 이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들을 추출한다.
현재 픽처가 속해 있는 GOP의 이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들을 추출한다. 바람직하게는 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만을 추출한다.
단계 720에서 본 발명에 따른 인터 예측 복호화 장치는 단계 710에서 추출된 블록들로부터 현재 블록의 예측값을 생성한다. 단계 710에서 추출된 블록들을 검색하여 현재 블록과 유사한 블록을 찾고, 검색된 블록을 현재 블록의 예측값으로 한다.
단계 710에서 추출된 블록들 즉, I 픽처에 포함된 블록들 및 이전에 복호화 된 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들만을 검색하여 현재 픽처의 현재 블록을 인터 예측한다.
단계 730에서 본 발명에 따른 인터 예측 부호화 장치는 단계 720에서의 인터 예측 결과 생성되는 현재 블록의 예측값에 기초하여 현재 블록을 복원한다. 현재 블록의 예측값과 복원된 레지듀를 가산하여 현재 블록을 복원한다.
이상에서 사용된 I 픽처, P 픽처, B 픽처 및 PI 픽처 등의 용어는 설명의 편의를 위해 사용된 용어들이다. 따라서, 본 발명이 픽처 단위가 아닌 슬라이스 단위 즉, I 슬라이스, P 슬라이스, B 슬라이스 및 PI 슬라이스에도 동일하게 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 이해할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 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. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 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 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따르면, 현재 블록을 인터 예측함에 있어 I 픽처(intra picture)를 직접 이용하여 인터 예측 부호화 및 복호화를 빠른 속도로 수행할 수 있다.
또한, GOP 내의 I 픽처뿐만 아니라 인접한 픽처들과의 상관 관계도 동시에 이용하여 부호화, 복호화를 수행할 수 있어 영상 부호화의 압축률이 향상된다.

Claims (18)

  1. 영상의 인터 예측 부호화 방법에 있어서,
    이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출하는 단계;
    상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 단계; 및
    상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 픽처들은
    상기 현재 블록이 포함되어 있는 현재 픽처와 동일한 GOP(group of picture)에 포함되어 있는 픽처들인 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 예측하는 단계는
    상기 추출된 블록들 및 상기 GOP에 포함된 I 픽처(intra picture)로부터 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 추출하는 단계는
    상기 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들 중에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 방법.
  5. 영상의 인터 예측 부호화 장치에 있어서,
    이전에 부호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들을 추출하는 추출부;
    상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 예측부; 및
    상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화하는 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 픽처들은
    상기 현재 블록이 포함되어 있는 현재 픽처와 동일한 GOP(group of picture)에 포함되어 있는 픽처들인 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 예측부는
    상기 추출된 블록들 및 상기 GOP에 포함된 I 픽처(intra picture)로부터 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 추출부는
    상기 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 부호화된 블록들 중에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만 추출하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 부호화 장치.
  9. 영상의 인터 예측 복호화 방법에 있어서,
    이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들을 추출하는 단계;
    상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 단계; 및
    상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 복호화된 픽처들은
    상기 현재 블록이 포함되어 있는 현재 픽처와 동일한 GOP(group of picture)에 포함되어 있는 픽처들인 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 예측하는 단계는
    상기 추출된 블록들 및 상기 GOP에 포함된 I 픽처(intra picture)로부터 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 블록들을 추출하는 단계는
    상기 이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들 중에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 방법.
  13. 영상의 인터 예측 복호화 장치에 있어서,
    이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들을 추출하는 추출부;
    상기 추출된 블록들로부터 현재 블록을 예측하는 예측부; 및
    상기 예측에 기초하여 상기 현재 블록을 복원하는 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 복호화된 픽처들은
    상기 현재 블록이 포함되어 있는 현재 픽처와 동일한 GOP(group of picture)에 포함되어 있는 픽처들인 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 예측부는
    상기 추출된 블록들 및 상기 GOP에 포함된 I 픽처(intra picture)로부터 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 장치.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 추출부는
    상기 이전에 복호화된 다른 픽처들에 포함되어 있는 인트라 예측 복호화된 블록들 중에서 부호화의 압축률이 낮은 N 개의 블록들만 추출하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 복호화 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 4 항 증 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  18. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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