KR20080070976A - 영상 부호화 방법 및 장치, 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명은 인트라 예측 모드로 부호화되는 블록에 가상 움직임 벡터를 할당하고, 인트라 블록 다음에 인터 예측 모드로 부호화되는 블록의 움직임 벡터를 부호화할 때 인트라 블록에 할당된 가상 움직임 벡터를 이용하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 부호화 방법 및 장치, 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for video encoding, and Method and apparatus for video decoding}
도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 움직임 벡터를 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따라서 인트라 블록에 할당되는 가상 움직임 벡터를 생성하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라서 인트라 블록에 할당되는 가상 움직임 벡터를 생성하는 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라서 주변 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록의 움직임 벡터를 예측하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 영상 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 영상 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명은 영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인트라 예측 모드로 부호화되는 블록에 가상 움직임 벡터(virtual motion vector)를 할당하고, 다음에 인터 예측 모드로 부호화되는 블록의 움직임 벡터를 부호화할 때 가상 움직임 벡터를 이용하는 영상 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
동영상 부호화시에는 영상 시퀀스 내의 공간적 중복성 및 시간적 중복성(redundancy)를 제거함으로써 압축이 행해진다. 시간적 중복성을 제거하기 위해서는 현재 부호화되는 픽처의 전방 또는 후방에 위치한 다른 픽처를 참조 픽처로 이용하여 현재 부호화되는 픽처의 영역과 유사한 참조 픽처의 영역을 검색하여 움직임 벡터를 생성하고, 생성된 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상을 수행하여 얻어지는 예측 영상과 현재 영상 사이의 차분(residue)을 부호화하게 된다.
인터 예측 모드로 부호화되는 현재 블록을 복호화하기 위해서는 현재 블록과 참조 픽처 내의 유사한 블록 사이의 위치 차이를 나타내는 움직임 벡터에 대한 정보가 필요하다. 따라서, 부호화시에 움직임 벡터에 대한 정보를 부호화하여 비트스트림에 삽입한다. 그러나, 영상을 분할한 각 블록들에 관한 움직임 벡터 정보를 그대로 부호화하면, 오버헤드(overhead)가 증가되어 영상 데이터의 압축률이 낮아질 수 있다.
일반적으로 인접하고 있는 블록들 사이의 움직임 벡터는 높은 상관 관계를 가지므로, 인터 예측 모드로 부호화되는 블록(이하 "인터 블록"이라 한다)의 움직임 벡터는 주변 블록의 움직임 벡터들로부터 예측될 수 있다. 따라서, 종래 기술 에서는 인터 블록의 움직임 벡터를 주변 인터 블록의 움직임 벡터들로부터 예측하고, 예측 움직임 벡터와 원 움직임 벡터와의 차분값을 부호화하여 전송함으로써 움직임 벡터에 대한 정보를 압축한다.
도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 움직임 벡터를 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1a에서, 현재 부호화되는 블록 D(11), 인터 블록 D의 좌측 블록 A(12), 상측 블록 B(13), 우상측 블록 C(14)는 모두 인터 블록들이며, 각각 움직임 벡터 MVd, MVa, MVb, MVc를 갖는다고 가정한다. 이 경우, 현재 인터 블록 D(11)의 예측 움직임 벡터(MVd')는 주변 인터 블록 A,B,C(12,13,14)들의 움직임 벡터들(MVa, MVb, MVc)들로부터 계산된다. 일 예로, 현재 인터 블록 D(11)의 예측 움직임 벡터(MVd')로서 주변 인터 블록들(12,13,14)들의 움직임 벡터들(MVa, MVb, MVc)의 중앙값(median)을 이용할 수 있다. 다음, 현재 인터 블록 D(11)의 원 움직임 벡터(MVd)와 예측 움직임 벡터(MVd') 사이의 차분 움직임 벡터가 계산되고, 이 차분 움직임 벡터를 현재 인터 블록 D(11)의 움직임 정보로서 부호화하여 복호화단에 전송한다.
그러나 이러한 종래 기술에 따르면, 현재 인터 블록의 주변 블록들이 모두 인트라 예측 모드로 부호화되는 블록들(이하 "인트라 블록"이라 한다)인 경우, 주변 인트라 블록들은 아무런 움직임 정보를 갖지 않기 때문에 현재 인터 블록의 움직임 벡터는 그대로 부호화되어 전송된다. 도 1b를 참조하면, 현재 인터 블록 D(15) 이전에 부호화된 주변 블록들(16,17,18)이 모두 인트라 블록들인 경우, 현재 인터 블록 D(15)의 움직임 벡터(MVd)는 그대로 부호화되어 전송된다. 이와 같은 종래 기술에 따르면 인터 블록 주변에 인트라 블록이 존재하는 경우, 인터 블록의 움직임 벡터의 부호화시에 주변 영역과의 상관 관계를 충분히 이용하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인트라 블록에 주변 영역 정보를 이용한 가상의 움직임 벡터를 할당한 다음, 인터 블록의 움직임 정보를 부호화할 때 인트라 블록의 가상 움직임 벡터 정보를 함께 이용함으로써 영상 데이터의 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 영상 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은 인트라 예측 부호화되는 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계; 및 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 인트라 블록 이후에 인터 예측 부호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 인트라 예측 부호화되는 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 가상 움직임 벡터 생성부; 및 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 인트라 블록 이후에 인터 예측 부호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 부 호화하는 움직임 벡터 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 입력된 비트스트림에 구비된 예측 모드 정보를 판독하여 복호화되는 현재 블록의 예측 모드를 판별하는 단계; 상기 판별 결과 상기 현재 블록이 인트라 예측을 통해 부호화된 인트라 블록으로 판별된 경우, 상기 현재 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계; 및 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록 이후에 인터 예측 복호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 입력된 비트스트림에 구비된 예측 모드 정보를 판독하여 복호화되는 현재 블록의 예측 모드를 판별하는 예측 모드 판별부; 상기 판별 결과 상기 현재 블록이 인트라 예측을 통해 부호화된 인트라 블록으로 판별된 경우, 상기 현재 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 가상 움직임 벡터 생성부; 및 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록 이후에 인터 예측 복호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 복원하는 움직임 정보 복원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 영상 부호화 방법 및 장치는 인트라 블록에 주변 블록의 움직임 정보를 이용한 가상의 움직임 벡터를 할당하여 저장하고, 인터 블록의 예측 움직임 벡터 생성시에 이용되는 주변 블록의 움직임 벡터로서 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 포함시키는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 영상 부호화 장치(200)는 예측 영상 생성부(210), 감산부(220), 예측 오차 부호화부(230), 비트스트림 생성부(240), 예측 오차 복호화부(250), 가산부(260), 저장부(270), 가상 움직임 벡터 생성부(280) 및 움직임 벡터 부호화부(290)를 포함한다.
예측 영상 생성부(210)는 입력 영상을 소정 크기의 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록에 대한 인터 예측 및 인트라 예측을 수행하여 분할된 각 블록에 대한 예측 블록을 생성한다. 예측 영상 생성부(210)는 참조 픽처의 소정 탐색 범위 내에서 현재 블록과 유사한 영역을 가리키는 움직임 벡터를 생성하는 움직임 예측 및 상기 움직임 벡터가 가리키는 참조 픽처의 대응 영역 데이터를 획득하여 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 움직임 보상 과정을 통해 인터 예측을 수행한다. 또한, 예측 영상 생성부(210)는 현재 블록에 인접한 블록의 데이터를 이용하여 예측 블록을 생성하는 인트라 예측을 수행한다. 인터 예측 및 인트라 예측은 종래 H.264 등의 영상 압축 표준안에서 이용되는 방식이 그대로 이용될 수 있다.
인터 예측 및 인트라 예측을 통해 현재 블록의 예측 블록이 생성되면, 감산부(220)는 현재 블록의 원화소값들로부터 예측 블록의 화소값들을 빼서 예측 오차에 해당하는 레지듀(residue)를 생성한다. 예측 오차 부호화부(230)는 생성된 레지듀를 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 레지듀를 양자화한다.
예측 오차 복호화부(250)는 변환 및 양자화된 레지듀를 다시 역양자화 및 역변환하고, 역변환된 레지듀는 예측 영상 생성부(210)에서 생성된 예측 블록과 더해져서 복원된다. 복원된 데이터는 저장부(270)에 저장되었다가 다음 블록의 예측시에 이용된다.
가상 움직임 벡터 생성부(280)는 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 인트라 블록에 가상 움직임 벡터를 생성하여 할당한다. 종래 기술에 따르면, 인트라 블록을 부호화할 때 별도의 움직임 벡터 생성 과정 없이, 동일 픽처 내의 주변 블록들로부터 예측된 예측 블록과의 차이인 레지듀 정보만을 부호화하였다. 그러나, 본 발명은 인트라 블록 다음에 부호화되는 인터 블록의 움직임 정보로서 활용하기 위하여 인트라 블록의 부호화에는 직접적으로 이용되지는 않으나 인터 블록의 움직임 정보를 부호화하는데 이용하기 위하여 인트라 블록에도 가상의 움직임 벡터를 할당한다.
도 3은 본 발명에 따라서 인트라 블록에 할당되는 가상 움직임 벡터를 생성하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서 도면 부호 320은 현재 인트라 예측 부호화되는 인트라 블록을 나타내며, 도면 부호 315는 인트라 블록(320) 이전에 부호화된 후 복원된 주변 영역을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 가상 움직임 벡터 생성부(280)는 인트라 블록(320)의 주변 영역(315)에 대한 움직임 예측을 수행하여 주변 영역(315)와 유사한 참조 프레임(350)의 대응 영역(355)을 가리키는 움직임 벡터(MVn)을 결정한다. 가상 움직임 벡터 생성부(280)는 결정된 주변 영역(315)의 움직임 벡터(MVn)을 그대로 인트라 블록(320)의 가상 움직임 벡터(MVvirtual)로서 결정한다. 즉, 가상 움직임 벡터 생성부(280)는 주변 영역(315)의 움직임 벡터(MVn)와 동일한 크기 및 방향을 갖는 움직임 벡터를 인트라 블록(320)의 가상 움직임 벡터(MVvirtual)로 결정한다. 후술되는 바와 같이, 결정된 인트라 블록(320)의 가상 움직임 벡터(MVvirtual)는 다음 인터 블록의 움직임 벡터를 예측하는데 이용되는 주변 움직임 벡터들 중 하나로 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라서 인트라 블록에 할당되는 가상 움직임 벡터를 생성하는 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 도면 부호 400은 현재 인트라 예측 부호화되는 인트라 블록 E를 나타내며, 인트라 블록 E(400) 주변의 블록 A 내지 블록 D(410 내지 440)는 인터 블록 또는 인트라 블록 중 어느 것이든 될 수 있다. 블록 A 내지 블록 D 중에서 인터 블록은 예측 영상 생성부(210)에서 수행되는 일반적인 움직임 예측 과정을 통해 생성된 움직임 벡터를 갖는다. 블록 A 내지 블록 D 중에서 인트라 블록은 전술한 도 3에서 설명된 바와 같이 주변 영역을 이용한 움직임 예측 과정을 통해 결정된 가상 움직임 벡터를 갖거나 도 4를 통해 설명되는 바와 같이 주변 블록의 움직임 벡터들을 이용하여 예측된 가상 움직임 벡터를 갖는다.
도 4를 참조하면, 가상 움직임 벡터 생성부(280)는 인트라 블록 E(400)의 가 상 움직임 벡터(MVvirtual _E)로서 다음의 수학식 1과 같이 주변 블록 A 내지 D(410 내지 440) 각각이 갖는 움직임 벡터들(MVa,MVb,MVc,MVd)을 소정의 함수(F)에 대입하여 생성된 결과값을 이용할 수 있다.
Figure 112007008663846-PAT00001
소정의 함수(F)는 주변 블록 A 내지 D(410 내지 440)의 움직임 벡터들(MVa,MVb,MVc,MVd) 중에서 중간값(Median), 평균값을 취하는 함수 또는 다음의 수학식 2와 같이 각 움직임 벡터들(MVa,MVb,MVc,MVd)에 소정의 가중치를 곱한 후 더하는 함수일 수 있다.
Figure 112007008663846-PAT00002
전술한 바와 같이 상기 수학식 1 및 2에서 주변 블록 A 내지 D(410 내지 440)들 중 인트라 블록이 포함된 경우에는 움직임 벡터로서 해당 인트라 블록이 갖는 가상 움직임 벡터를 이용한다. 또한, 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성할 때 이용되는 주변 블록 및 그 움직임 벡터의 개수는 변경될 수 있다. 종래 H.264에서 움직임 벡터의 예측시 이용되는 현재 블록의 상측 블록, 좌측 블록, 우상측 블록의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하되, 상기 상측 블록, 좌측 블록 및 우상측 블록들 중에서 인트라 블록이 존재하는 경우 에는 가상 움직임 벡터를 해당 인트라 블록의 움직임 벡터로서 이용하여 종래 H.264 표준안에서 움직임 벡터 예측 과정과 유사하게 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성할 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 움직임 벡터 정보 생성부(290)는 현재 부호화되는 블록이 인터 블록인 경우, 인터 블록의 움직임 벡터 정보 및 참조 프레임 정보를 포함하는 움직임 정보를 생성한다. 전술한 바와 같이, 인터 블록의 경우 복호화단에서 움직임 보상을 수행할 수 있도록 예측 오차 데이터 이외에 해당 인터 블록의 움직임 벡터를 부호화하여 전송하여야 한다. 압축 효율의 향상을 위해 움직임 벡터 정보는 그대로 부호화되어 전송되지 않고 주변 블록들의 움직임 벡터 또는 가상 움직임 벡터들로부터 예측된 예측 움직임 벡터와의 차분값만이 비트스트림에 움직임 정보로서 삽입된다. 이를 위해서, 움직임 벡터 정보 생성부(290)는 인터 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하고, 예측 움직임 벡터와 인터 블록의 원 움직임 벡터와의 차이값을 계산하여 출력한다.
도 5는 본 발명에 따라서 주변 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록의 움직임 벡터를 예측하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 예측 영상 생성부(210)에서 인터 블록 J(500)에 대한 움직임 예측을 수행하여 생성된 움직임 벡터(MVj)를 부호화하기 위해서 먼저 인터 블록 J의 주변 블록들의 움직임 벡터들로부터 인터 블록 J(500)의 예측 움직임 벡터(MVj')를 생성하여야 한다. 특히 본 발명에 따르면 전술한 가상 움직임 벡터 생 성부(280)에서 인트라 블록에도 가상의 움직임 벡터를 생성하여 할당하였기 때문에 인터 블록의 주변 블록들에 인트라 블록이 포함된 경우에도 종래 H.264 표준안에서 예측 움직임 벡터를 생성하는 과정과 동일하게 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성할 수 있다. 도 5에서 인트라 블록 F(510)의 가상 움직임 벡터를 MVf, 인트라 블록 G(520)의 가상 움직임 벡터를 MVg, 인트라 블록 H(530)의 가상 움직임 벡터를 MVh라고 할 때, 움직임 벡터 정보 생성부(290)는 median(MVf, MVg, MVh)을 인터 블록 J(500)의 예측 움직임 벡터 (MVj')로서 결정하고, 원 움직임 벡터(MVj) 및 예측 움직임 벡터 (MVj') 사이의 차분값(MVj-MVj')을 생성하여 출력한다. 한편, 움직임 벡터 정보 생성부(290)는 H.264 표준안에서 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 방식 이외에 주변 블록의 가상 움직임 벡터를 포함한 움직임 정보를 이용하는 변경된 형태를 이용하여 예측 움직임 벡터를 생성할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 비트스트림 생성부(240)는 양자화된 예측 오차에 대한 엔트로피 부호화를 실시하고, 움직임 벡터 정보 생성부(290)로부터 입력되는 인터 블록의 움직임 벡터 차분값 및 참조 프레임 정보와, 부호화 모드 등을 부가하여 비트스트림을 생성한다.
도 6은 본 발명에 따른 영상 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6을 참조하면, 단계 610에서 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 인트라 블록에 할당할 가상 움직임 벡터를 생성한다. 전술한 바와 같이, 인트라 블록의 가상 움직임 벡터는 인트라 블록 주변 영역에 대한 움직임 예측 결과 생성된 움직임 벡터를 그대로 이용하거나, 또는 인트라 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터를 인자로 하는 소정의 함수를 통해 생성된 값을 이용할 수 있다.
단계 620에서, 인터 블록의 움직임 벡터 정보를 부호화하기 위해서 인트라 블록이 갖는 가상 움직임 벡터를 포함하는 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 인터 블록의 원 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터와의 차분값을 생성하여 인터 블록의 움직임 정보를 부가하여 비트스트림을 생성한다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 복호화 장치(700)는 예측 모드 판별부(710), 예측 오차 복호화부(720), 가상 움직임 벡터 생성부(730), 움직임 정보 복원부(740), 예측 영상 생성부(750), 가산부(760) 및 저장부(770)를 포함한다.
예측 모드 판별부(710)는 비트스트림에 구비된 예측 모드 정보를 독출하여 현재 복호화되는 블록이 인트라 예측 모드로 부호화된 블록인지 아니면 인터 예측 모드로 부호화된 블록인지를 판별한다.
예측 오차 복호화부(720)는 엔트로피 복호화, 역양자화 및 역변환을 수행하여 부호화시의 입력 블록과 인트라 예측 또는 인터 예측에 의하여 생성된 예측 블록 사이의 예측 오차인 레지듀를 복원한다.
가상 움직임 벡터 생성부(730)는 인트라 블록에 대하여 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 가상 움직임 벡터를 생성한다. 도 7의 가상 움직임 벡터 생성 부(730)의 동작은 도 2의 가상 움직임 벡터 생성부(280)의 동작과 유사하다. 즉, 저장부(770)에 저장된 이전에 복호화된 참조 데이터를 이용하여, 인트라 블록의 주변 영역에 대한 움직임 예측을 수행하여 생성된 움직임 벡터를 가상 움직임 벡터로서 결정하거나 인트라 블록 이전에 복호화된 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터들을 소정의 함수에 대입하여 생성된 벡터값을 가상 움직임 벡터로서 결정할 수 있다.
움직임 정보 복원부(740)는 인터 블록의 움직임 정보를 복원하기 위하여 만약 인터 블록 주변에 인트라 블록이 존재하는 경우, 상기 가상 움직임 벡터 생성부(730)에서 생성된 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 포함한 주변 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 예측하고, 비트스트림에 구비된 인터 블록의 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터와의 차이값을 예측 움직임 벡터에 더하여 인터 블록의 움직임 벡터를 복원한다.
예측 영상 생성부(750)는 현재 복호화되는 블록이 인트라 블록의 경우, 이전에 복호화되어 저장된 동일 픽처 내의 주변 화소들로부터 예측 블록을 생성한다. 또한, 예측 영상 생성부(750)는 현재 복호화되는 블록이 인터 블록인 경우, 상기 움직임 정보 생성부(740)에서 복원된 인터 블록의 움직임 벡터가 가리키는 참조 픽처의 데이터를 획득하는 움직임 보상을 통해 예측 블록을 생성한다.
가산부(760)는 예측 영상 생성부(750)에서 인트라 예측 또는 움직임 보상을 통해 생성된 예측 영상과 예측 오차 복호화부(720)에서 복원된 예측 오차를 더하여 영상을 복원한다. 복원된 영상은 다음 픽처의 복호화를 위해서 저장부(770)에 저장된다.
도 8은 본 발명에 따른 영상 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 단계 810에서 입력된 비트스트림에 구비된 예측 모드 정보를 추출하여 복호화되는 현재 블록의 예측 모드를 결정한다.
단계 820에서, 복호화되는 현재 블록이 인트라 블록인 경우, 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 가상 움직임 벡터를 생성하여 인트라 블록에 할당한다.
단계 830에서, 인터 블록 이전에 복호화된 주변 블록들 중 인트라 블록이 포함된 경우, 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 포함하는 주변 블록들의 움직임 벡터 정보를 이용하여 인터 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 인터 블록의 예측 움직임 벡터와 비트 스트림에 구비된 움직임 벡터 차분값을 더하여 인터 블록의 움직임 벡터를 복원한다. 복원된 인터 블록의 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록에 대한 움직임 보상을 수행하여 예측 블록을 생성하고, 예측 블록은 복원된 예측 오차와 더해짐으로써 영상이 복원된다.
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 본 발명에 따르면, 인터 블록의 주변에 인트라 블록이 존재하는 경우에도 인터 블록의 움직임 벡터를 효율적으로 예측함으로써 영상의 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (25)

  1. 영상 부호화 방법에 있어서,
    인트라 예측 부호화되는 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 인트라 블록 이후에 인터 예측 부호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계는
    상기 인트라 블록의 주변 영역에 대한 움직임 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 주변 영역의 움직임 벡터와 동일한 크기 및 방향을 갖는 움직임 벡터를 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계는
    상기 인트라 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터를 소정의 함수에 대입하여 생성된 벡터를 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 소정의 함수는
    상기 인트라 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터들 중 중간값(median)을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 소정의 함수는
    상기 인트라 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터들 각각에 소정의 가중치를 곱한 후 더한 가중합을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 주변 영역은
    상기 인트라 블록 이전에 부호화된 후 복원된 적어도 하나 이상의 블록들로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 인터 블록의 움직임 벡터를 부호화하는 단계는
    상기 인터 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 예측 움직임 벡터와 상기 인터 블록의 원 움직임 벡터와의 차이값을 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 단계는
    상기 인터 블록의 주변 블록들 중 인트라 블록이 포함된 경우, 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터의 생성시에 함께 이용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  9. 영상 부호화 장치에 있어서,
    인트라 예측 부호화되는 인트라 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 가상 움직임 벡터 생성부; 및
    상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 인트라 블록 이후에 인터 예측 부호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 가상 움직임 벡터 생성부는
    상기 인트라 블록의 주변 영역에 대한 움직임 예측을 수행하여, 상기 주변 영역의 움직임 벡터와 동일한 크기 및 방향을 갖는 움직임 벡터를 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 가상 움직임 벡터 생성부는
    상기 인트라 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터를 소정의 함수에 대입하여 생성된 벡터를 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 움직임 벡터 정보 생성부는
    상기 인터 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성부; 및
    상기 예측 움직임 벡터와 상기 인터 블록의 원 움직임 벡터와의 차이값을 계산하는 감산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 예측 움직임 벡터 생성부는
    상기 인터 블록의 주변 블록들 중 인트라 블록이 포함된 경우, 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터의 생성시에 함께 이용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  14. 영상 복호화 방법에 있어서,
    입력된 비트스트림에 구비된 예측 모드 정보를 판독하여 복호화되는 현재 블록의 예측 모드를 판별하는 단계;
    상기 판별 결과 상기 현재 블록이 인트라 예측을 통해 부호화된 인트라 블록으로 판별된 경우, 상기 현재 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록 이후에 인터 예측 복호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 인트라 블록으로 판별된 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계는
    상기 현재 블록 이전에 복호화된 주변 영역에 대한 움직임 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 주변 영역의 움직임 벡터와 동일한 크기 및 방향을 갖는 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 인트라 블록으로 판별된 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 단계는
    상기 현재 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터를 소정의 함수에 대입하여 생성된 벡터를 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 소정의 함수는
    상기 현재 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터들 중 중간값(median)을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 소정의 함수는
    상기 현재 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터들 각각에 소정의 가중치를 곱한 후 더한 가중합을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  19. 제 14항에 있어서, 상기 인터 블록의 움직임 벡터를 복원하는 단계는
    상기 인터 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 예측 움직임 벡터와 상기 비트스트림에 구비된 상기 인터 블록의 움직임 벡터의 차이값을 더하여 상기 인터 블록의 움직임 벡터를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 단계는
    상기 인터 블록의 주변 블록들 중 인트라 블록이 포함된 경우, 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터의 생성시에 함께 이용하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  21. 영상 복호화 장치에 있어서,
    입력된 비트스트림에 구비된 예측 모드 정보를 판독하여 복호화되는 현재 블록의 예측 모드를 판별하는 예측 모드 판별부;
    상기 판별 결과 상기 현재 블록이 인트라 예측을 통해 부호화된 인트라 블록으로 판별된 경우, 상기 현재 블록의 주변 영역의 움직임 정보를 이용하여 상기 현 재 블록의 가상 움직임 벡터를 생성하는 가상 움직임 벡터 생성부; 및
    상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터를 이용하여 상기 현재 블록 이후에 인터 예측 복호화되는 인터 블록의 움직임 벡터를 복원하는 움직임 정보 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 가상 움직임 벡터 생성부는
    상기 현재 블록 이전에 복호화된 주변 영역에 대한 움직임 예측을 수행하여, 상기 주변 영역의 움직임 벡터와 동일한 크기 및 방향을 갖는 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 가상 움직임 벡터 생성부는
    상기 현재 블록의 주변 블록들이 갖는 움직임 벡터를 소정의 함수에 대입하여 생성된 벡터를 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  24. 제 21항에 있어서, 상기 움직임 정보 복원부는
    상기 인터 블록의 주변 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성부; 및
    상기 예측 움직임 벡터와 상기 비트스트림에 구비된 상기 인터 블록의 움직임 벡터의 차이값을 더하여 상기 인터 블록의 움직임 벡터를 복원하는 가산부를 포 함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  25. 제 19항에 있어서, 상기 예측 움직임 벡터 생성부는
    상기 인터 블록의 주변 블록들 중 인트라 블록이 포함된 경우, 상기 인트라 블록의 가상 움직임 벡터를 상기 인터 블록의 예측 움직임 벡터의 생성시에 함께 이용하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
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