KR20090051666A

KR20090051666A - 영상의 해상도의 조정을 통하여 동영상을 효율적으로부호화/복호화하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20090051666A
Application number: KR20070118159A
Authority: KR
Inventors: 조대성; 김현문; 김대희; 정재우; 최웅일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-05-22
Also published as: CN101442674A; JP5586139B2; JP2009130931A; CN101442674B; US20090129466A1; KR101365444B1

Abstract

본 발명은 동영상을 부호화하는 방법 및 장치, 동영상을 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 참조 영상을 복원하고, 복원된 참조 영상을 이용하여 비트스트림을 복호화함으로써 현재 영상을 복원하고, 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 압축된 복원 영상을 메모리에 저장한다.

Description

영상의 해상도의 조정을 통하여 동영상을 효율적으로 부호화/복호화하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for encoding/decoding moving image efficiently through adjusting a resolution of image}

본 발명은 동영상을 부호화하는 방법 및 장치, 동영상을 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

동영상 인코더(encoder)는 동영상을 구성하는 영상들 각각을 압축된 형태로 부호화하여 출력하면, 동영상 디코더(decoder)는 이것을 수신하여 복호화함으로써 원본 영상에 근접한 영상을 복원한다. 이와 같은 압축 방식에는 원본 영상과 복원 영상이 동일한 무손실 압축 방식(lossless compression scheme)과 원본 영상과 복원 영상이 다른 손실 압축 방식lossy compression scheme)이 있다.

무손실 압축 방식의 대표적 예로는 동영상을 구성하는 영상들간의 시간적 상관 관계를 이용하는 인터 모드(inter mode)와 어느 하나의 영상 내부의 화소들간의 공간적 상관 관계를 이용하는 인트라 모드(intra mode)를 들 수 있다. 손실 압축 방식의 대표적 예로는 변환(transformation) 과정, 양자화(quantization) 과정 및 엔트로피(entropy) 부호화 과정을 들 수 있다.

상기된 바와 같이, 인터 모드에 따른 동영상 압축은 동영상을 구성하는 영상들간의 시간적 상관 관계를 이용하기 때문에 인코더 또는 디코더에 의해 복원된 영상을 저장할 수 있는 외부 메모리(memory)를 필요로 한다. 일반적으로, 인코더 또는 디코더 내부의 산술 연산에 소요되는 사이클보다 인코더 또는 디코더가 이 외부 메모리에 대한 리드(read)/라이트(write)를 수행하는 동작에 소요되는 사이클이 더 많다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인코더 또는 디코더가 외부 메모리에 대해 어느 하나의 참조 영상을 읽거나 쓰기 위한 동작에 소요되는 사이클을 감소시키기 위한 동영상 부호화 장치 및 방법, 동영상 복호화 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. 이것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자들이라면 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 부호화 방법은 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 참조 영상을 이용하여 상기 현재 영상을 부호화하는 단계; 상기 부호화된 현재 영상을 복호화함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 동영상 부호화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 부호화 장치는 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 복원부; 상기 복원된 참조 영상을 이용하여 상기 현재 영상을 부호화하는 부호화부; 상기 부호화된 현재 영상을 복호화함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 복호화부; 및 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 압축부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 복호화 방법은 메모리에 저장된 압축 영상들 중 상기 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 참조 영상을 이용하여 비트스트림을 복호화함으로써 상기 현재 영상을 복원하는 단계; 및 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 동영상 복호화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있 는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 복호화 장치는 메모리에 저장된 압축 영상들 중 상기 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 복원부; 상기 복원된 참조 영상을 이용하여 비트스트림을 복호화함으로써 상기 현재 영상을 복원하는 복호화부; 및 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 압축부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 부호화 방법은 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 참조 영상으로부터 상기 현재 영상의 예측 영상을 생성하는 단계; 상기 현재 영상과 상기 생성된 예측 영상의 잔차 영상의 해상도를 증가시키는 단계; 상기 해상도가 증가된 잔차 영상을 부호화하는 단계; 상기 부호화된 잔차 영상을 복호화함으로써 상기 잔차 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시키는 단계; 상기 생성된 예측 영상에 상기 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 동영상 부 호화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 부호화 장치는 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 복원부; 상기 복원된 참조 영상으로부터 상기 현재 영상의 예측 영상을 생성하는 예측 영상 생성부; 상기 현재 영상과 상기 생성된 예측 영상의 잔차 영상의 해상도를 증가시키는 해상도 증가부; 상기 해상도가 증가된 잔차 영상을 부호화하는 부호화부; 상기 부호화된 잔차 영상을 복호화함으로써 상기 잔차 영상을 복원하는 복호화부; 상기 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시키는 해상도 감소부; 상기 생성된 예측 영상에 상기 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 가산기; 및 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 압축부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 복호화 방법은 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 참조 영상으로부터 상기 현재 영상의 예측 영상을 생성하는 단계; 비트스트림을 복호화함으로써 현재 영상과 상기 현재 영상의 예측 영상의 잔차 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시키는 단계; 상기 생성된 예측 영상에 상기 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생 성하는 단계; 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 동영상 복호화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동영상 복호화 장치는 메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 복원부; 상기 복원된 참조 영상으로부터 상기 현재 영상의 예측 영상을 생성하는 예측 영상 생성부; 비트스트림을 복호화함으로써 현재 영상과 상기 현재 영상의 예측 영상의 잔차 영상을 복원하는 복호화부; 상기 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시키는 해상도 감소부; 상기 생성된 예측 영상에 상기 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 가산기; 상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 압축부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상 압축 방법은 다수의 오프셋 값들 중 영상의 소정 크기의 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 오프셋 값을 선정하는 단계; 다수의 양자화 크기들 중 상기 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 양자화 크기를 선정하는 단계; 및 상기 화소들의 값들과 상기 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 상기 선정된 양자화 크기로 나누는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 영상 압축 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상 압축 장치는 다수의 오프셋 값들 중 영상의 소정 크기의 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 오프셋 값을 선정하는 오프셋 값 선정부; 다수의 양자화 크기들 중 상기 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 양자화 크기를 선정하는 양자화 크기 선정부; 및 상기 화소들의 값들과 상기 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 상기 선정된 양자화 크기로 나누는 양자화부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상 복원 방법은 영상의 소정 크기의 블록으로부터 상기 블록의 오프셋 값 및 상기 블록의 양자화 크기를 추출하는 단계; 및 상기 블록을 구성하는 화소들 각각의 양자화 값들에 상기 추출된 양자화 크기를 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상기 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 상기 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들을 복원하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 영상 복원 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상 복원 장치 는 영상의 소정 크기의 블록으로부터 상기 블록의 오프셋 값 및 상기 블록의 양자화 크기를 추출하는 고정 길이 복호화부; 및 상기 블록을 구성하는 화소들 각각의 양자화 값들에 상기 추출된 양자화 크기를 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상기 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 상기 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들을 복원하는 역양자화부를 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 특히, 이하에 기재된 "영상(image)"이라는 용어는 픽처(picture), 프레임(frame) 등과 같은 동등한 의미를 갖는 다른 용어로 대치되어 사용될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(10)의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(10)는 움직임 추정부(101), 움직임 보상부(102), 인트라 예측부(103), 감산기(104), 변환부(105), 양자화부(106), 엔트로피 부호화부(107), 역양자화부(108), 역변환부(109), 가산기(110), 압축부(111) 및 복원부(112)로 구성된다.

움직임 추정부(101)는 복원부(112)에 의해 복원된 참조 영상들 중 적어도 하나의 참조 영상을 기준으로 동영상을 구성하는 영상들 중 외부로부터 현재 입력된 영상(이하 "현재 영상"이라 한다)의 움직임을 추정(estimate)한다. 보다 상세하게 설명하면, 움직임 추정부(101)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인터 모드(inter mode)에 해당하는 블록들 각각에 대하여 복원부(112)에 의해 복원된 참조 영상들 중 현재 영상의 블록에 가장 잘 매칭(matching)되는 참조 영상의 블록을 결정하고, 이와 같이 결정된 참조 영상의 블록과 현재 영상의 블록간의 변위를 나타내는 움직임 벡터(motion vector)를 산출한다.

움직임 보상부(102)는 움직임 추정부(101)에 의한 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 복원부(112)에 의해 복원된 적어도 하나의 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 움직임 보상부(102)는 움직임 추정부(101)에 의해 산출된 현재 영상의 블록들 각각의 움직임 벡터가 지시하는 적어도 하나의 참조 영상의 블록들의 값을 현재 영상의 블록들의 값으로 결정함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다.

인트라 예측부(103)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드(intra mode)에 해당하는 블록들 각각에 대하여 복원부(112)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 감산기(104)는 현재 영상으로부터 움직임 보상부(102) 또는 인트라 예측부(103)에 의해 생성된 예측 영상을 감산함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상(residue image)을 생성한다.

변환부(105)는 감산기(104)에 의해 생성된 잔차 영상을 색 공간으로부터 주파수 공간으로 변환한다. 예를 들면, 변환부(105)는 DHT(Discrete Hadamard Transform) DCT(Discrete Cosine Transform) 등을 이용하여 감산기(104)에 의해 산출된 잔차 영상을 색 공간으로부터 주파수 공간으로 변환할 수 있다. 양자화 부(106)는 변환부(105)에 의해 변환된 결과들을 양자화한다. 보다 상세하게 설명하면, 양자화부(106)는 변환부(105)에 의해 변환된 결과들, 즉 주파수 성분 값들을 양자화 크기(quantization size)로 나누고, 그 결과를 정수 값들로 근사화한다.

엔트로피 부호화부(107)는 양자화부(26)에 의해 양자화된 결과들을 엔트로피 부호화함으로써 비트 스트림을 생성한다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(107)는 CAVLC(Context-Adaptive Variable-Length Coding), CAVAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 등을 이용하여 양자화부(106)에 의해 양자화된 결과들을 엔트로피 부호화할 수 있다. 특히, 엔트로피 부호화부(107)는 양자화부(26)에 의해 양자화된 결과 이외에 동영상 복호화를 위한 정보, 예를 들면 인터 예측에 사용된 참조 영상의 색인 정보, 움직임 벡터 정보, 인트라 예측에 사용된 복원 영상의 블록의 위치 정보 등을 엔트로피 부호화한다. 또한, 본 실시예에 따르면, 엔트로피 부호화부(107)는 이하에서 기술될 비트 해상도 조정 정보를 추가적으로 엔트로피 부호화할 수 있다.

역양자화부(108)는 양자화부(106)에 의해 양자화된 결과들을 역양자화한다. 보다 상세하게 설명하면, 역양자화부(108)는 양자화부(106)에 의해 근사화된 정수 값들에 양자화 크기를 곱함으로써 주파수 성분 값들을 복원한다. 역변환부(109)는 역양자화부(108)에 의해 역양자화된 결과들, 즉 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다. 가산기(110)는 움직임 보상부(102) 또는 인트라 예측부(103)에 의해 생성된 예측 영상에 역변환부(109)에 의해 복원된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

압축부(111)는 가산기(110)에 의해 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(113)에 저장한다. 보다 상세하게 설명하면, 압축부(111)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 2x2 블록 단위로 가산기(110)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 화소(pixel)들 각각의 비트 해상도(bit resolution)의 감소분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 감소분만큼 감소시킴으로써 복원 영상을 압축한다.

본 실시예에서 "비트 해상도"란 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수를 의미한다. 이 비트 해상도는 비트 깊이(bit depth), 컬러 깊이(color depth) 등의 다른 용어로 표현될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있으며, 다른 실시예들에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 압축부(111)는 가산기(110)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수를 상기 감소분만큼 감소시킴으로써 복원 영상을 압축한다.

일반적으로, 메모리(113)에 대한 기본 억세스 단위, 즉 메모리(113)에 대한 읽기/쓰기의 최소 단위는 8 비트인 1 바이트이다. 또한, 압축부(111)는 2x2 블록 단위로 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도를 감소시킨다. 어느 하나의 컬러 값, 예를 들면 Y 컬러 값, Cb 컬러 값, Cr 컬러 값 중 어느 하나의 컬러 값에 대한 2x2 블록의 총 데이터 량은 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각의 어느 하나의 컬러 값의 데이터 량이 8비트이기 때문에 4 바이트가 된다. 특히, 본 실시예에서는 영상을 구성하는 화소들 각각의 값이 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 예를 들어 설명하였으나, R 컬러 값, G 컬러 값 및 B 컬러 값 등 다른 종류의 색 공간(color space)을 사용할 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있으며, 다른 실시예들에서도 마찬가지이다.

따라서, 상기된 메모리(113)에 대한 기본 억세스 단위를 고려하면, 어느 하나의 컬러 값에 대한 2x2 블록의 데이터 량을 1 바이트 내지 3 바이트로 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 다만, 1 바이트의 경우에는 영상을 표현할 수 있는 정보의 양이 매우 적으므로, 본 실시예에서는 어느 하나의 컬러 값에 대한 2x2 블록의 데이터 량을 2 바이트 또는 3 바이트로 감소시키는 경우만을 고려하기로 한다. 예를 들어, 가산기(110)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 값이 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 경우라면, 압축부(111)는 이 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값, Cr 컬러 값을 나타내는 비트들의 개수 8을 4 또는 2만큼 감소시킨다. 이에 따라, 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값은 4 비트 또는 6 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 표현되게 된다.

또한, 본 실시예에서는 2x2 블록 단위로 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도를 조정하나, 2x2 블록 단위가 아닌 4x4 블록 단위, 8x8 블록 단위, 16x16 블록 단위 등 다양한 블록 단위로 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도를 조정할 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 라면 이해할 수 있다.

복원부(112)는 메모리(113)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 복원부(112)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 2x2 블록 단위로 메모리(113)에 저장된 압축 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 증가분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 증가분만큼 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 즉, 복원부(112)는 메모리(113)에 저장된 압축 영상을 구성하는 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수를 상기 증가분만큼 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

복원부(112)에 의해 생성된 복원 영상의 해상도는 원본 영상의 해상도와 동일하여야 하기 때문에, 압축부(111)에 의해 사용된 감소분과 복원부(112)에 의해 사용된 증가분은 동일한 값이어야 한다. 예를 들어, 메모리(113)에 저장된 압축 영상을 구성하는 화소들 각각의 값이 4 비트 또는 6 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 경우라면, 압축부(111)는 이 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값, Cr 컬러 값을 나타내는 비트들의 개수 8을 4 또는 2만큼 증가시킨다. 이에 따라, 4 비트 또는 6 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값은 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 표현되게 된다.

복원부(112)에 의해 생성된 복원 영상은 현재 영상의 이후에 등장하는 미래의 영상들 또는 현재 영상 이전에 존재했던 과거의 영상들의 참조 영상으로 사용된다. 즉, 복원부(112)는 메모리(113)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로 써 현재 영상이 아닌 다른 영상의 참조 영상을 복원한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(20)의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(20)는 엔트로피 복호화부(201), 역양자화부(202), 역변환부(203), 움직임 보상부(204), 인트라 예측부(205), 가산기(206), 압축부(207) 및 복원부(208)로 구성된다. 도 2에 도시된 동영상 복호화 장치(20)의 영상 복원 과정은 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)의 영상 복원 과정과 동일하다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(20)에도 적용된다.

엔트로피 복호화부(201)는 도 2에 도시된 동영상 부호화 장치로부터 출력된 비트 스트림을 엔트로피 복호화함으로서 동영상에 해당하는 정수 값들과 동영상 복호화를 위한 정보 등을 복원한다. 역양자화부(202)는 엔트로피 복호화부(201)에 의해 복원된 정수 값들을 역양자화함으로서 주파수 성분 값들을 복원한다. 역변환부(203)는 역양자화부(202)에 의해 복원된 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다.

움직임 보상부(204)는 복원부(208)에 의해 생성된 참조 영상들 중 적어도 하나의 참조 영상 기준의 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 적어도 하나의 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 인트라 예측부(205)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 복원부(208)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치 한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 가산기(206)는 움직임 보상부(204) 또는 인트라 예측부(205)에 의해 생성된 예측 영상에 역변환부(203)에 의해 복원된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

압축부(207)는 가산기(206)에 의해 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(209)에 저장한다. 보다 상세하게 설명하면, 압축부(207)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 2x2 블록 단위로 가산기(206)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 감소분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 감소분만큼 감소시킴으로써 복원 영상을 압축한다.

복원부(208)는 메모리(209)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 복원부(208)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 2x2 블록 단위로 메모리(209)에 저장된 압축 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 증가분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 증가분만큼 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 즉, 복원부(208)는 메모리(209)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상이 아닌 다른 영상의 참조 영상을 생성한다.

상기된 실시예들에 따르면, 참조 영상의 해상도를 감소시킴으로써 참조 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 참조 영상을 외부 메모리에 저장함으로써 외부 메모리에 저장된 참조 영상의 데이터 량을 줄일 수 있다. 이에 따라, 인코더 또는 디 코더가 외부 메모리에 대해 어느 하나의 참조 영상을 읽거나 쓰기 위한 동작에 소요되는 사이클이 감소하게 된다. 이와 같은 외부 메모리 접근에 소요되는 사이클의 감소로 말미암아 동영상 부호화/복호화 과정 전체의 사이클이 감소하게 되어, 전력 소비가 적은 인코더 또는 디코더를 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(30)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(30)는 움직임 추정부(301), 움직임 보상부(302), 인트라 예측부(303), 감산기(304), 해상도 증가부(305), 변환부(306), 양자화부(307), 엔트로피 부호화부(308), 역양자화부(309), 역변환부(310), 해상도 감소부(311), 가산기(312), 압축부(313) 및 복원부(314)로 구성된다. 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)는 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)에 해상도 증가부(305)와 해상도 감소부(311)가 추가된 것을 제외하고, 동영상 부호화 장치(10)와 동일하다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(30)에도 적용된다.

움직임 추정부(301)는 복원부(314)에 의해 복원된 참조 영상들 중 적어도 하나의 참조 영상을 기준으로 동영상을 구성하는 영상들 중 외부로부터 현재 영상의 움직임을 추정한다. 움직임 보상부(302)는 움직임 추정부(301)에 의한 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 복원부(314)에 의해 복원된 적어도 하나의 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 인트라 예측부(303)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 복원부(314)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 감산기(304)는 현재 영상으로부터 움직임 보상부(302) 또는 인트라 예측부(303)에 의해 생성된 예측 영상을 감산함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 생성한다.

해상도 증가부(305)는 감산기(305)에 의해 생성된 잔차 영상의 해상도를 증가시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 해상도 증가부(305)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 감산기(305)에 의해 생성된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 증가분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 증가분만큼 증가시킨다. 즉, 해상도 증가부(305)는 감산기(305)에 의해 생성된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수를 상기 증가분만큼 증가시킨다. 예를 들어, 감산기(305)에 의해 생성된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 값이 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 경우라면, 해상도 증가부(305)는 이 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값, Cr 컬러 값을 나타내는 비트들의 개수 8을 1 내지 4만큼 증가시킨다. 이에 따라, 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값은 9 비트 또는 12 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 표현되게 된다. 이와 같이 함으로써 영상의 손실 압축 과정, 즉 변환 과정, 양자화 과정, 엔트로피 부호화 과정에서 수행되는 연산의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 그 결과 압축부(313)에 의한 영상 해상도 감소에 따른 복원 영상의 화질 저하를 어느 정도 상쇄할 수 있다.

변환부(306)는 해상도 증가부(305)에 의해 해상도가 증가된 잔차 영상을 색 공간으로부터 주파수 공간으로 변환한다. 양자화부(307)는 변환부(306)에 의해 변환된 결과들을 양자화한다. 엔트로피 부호화부(308)는 양자화부(307)에 의해 양자화된 결과들을 엔트로피 부호화함으로써 비트 스트림을 생성한다. 역양자화부(309)는 양자화부(307)에 의해 양자화된 결과들을 역양자화한다. 역변환부(310)는 역양자화부(309)에 의해 역양자화된 결과들, 즉 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다.

해상도 감소부(311)는 역변환부(309)에 의해 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 해상도 감소부(311)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 역변환부(309)에 의해 복원된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 감소분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 감소분만큼 증가시킨다. 즉, 해상도 감소부(311)는 역변환부(309)에 의해 복원된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수를 상기 감소분만큼 감소시킨다.

해상도 감소부(311)에 의해 감소된 잔차 영상의 해상도는 원본 영상의 해상도와 동일하여야 하기 때문에, 해상도 증가부(305)에 의해 사용된 증가분과 해상도 감소부(311)에 의해 사용된 감소분은 동일한 값이어야 한다. 예를 들어, 해상도 증가부(305)에 의해 해상도가 증가된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 값이 10 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 경우라면, 해상도 감소부(311)는 이 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값, Cr 컬 러 값을 나타내는 비트들의 개수 10을 2만큼 감소시킨다. 이에 따라, 10 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값은 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 표현되게 된다.

가산기(312)는 움직임 보상부(302) 또는 인트라 예측부(303)에 의해 생성된 예측 영상에 해상도 감소부(311)에 의해 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 압축부(313)는 가산기(312)에 의해 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(113)에 저장한다. 복원부(314)는 메모리(113)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(40)의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(40)는 엔트로피 복호화부(401), 역양자화부(402), 역변환부(403), 해상도 감소부(404), 움직임 보상부(405), 인트라 예측부(406), 가산기(407), 압축부(408) 및 복원부(409)로 구성된다. 도 4에 도시된 동영상 복호화 장치(40)의 영상 복원 과정은 도 2에 도시된 동영상 복호화 장치(20)에 해상도 감소부(404)가 추가된 것을 제외하고, 동영상 복호화 장치(20)와 동일하다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 2에 도시된 동영상 부호화 장치(20)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(40)에도 적용된다.

엔트로피 복호화부(401)는 도 2에 도시된 동영상 부호화 장치로부터 출력된 비트 스트림을 엔트로피 복호화함으로서 동영상에 해당하는 정수 값들과 동영상 복 호화를 위한 정보 등을 복원한다. 역양자화부(402)는 엔트로피 복호화부(401)에 의해 복원된 정수 값들을 역양자화함으로서 주파수 성분 값들을 복원한다. 역변환부(403)는 역양자화부(402)에 의해 복원된 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다.

해상도 감소부(404)는 역변환부(403)에 의해 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 해상도 감소부(404)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 역변환부(309)에 의해 복원된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 감소분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 감소분만큼 증가시킨다. 즉, 해상도 감소부(311)는 역변환부(309)에 의해 복원된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수를 상기 감소분만큼 감소시킨다.

해상도 감소부(404)에 의해 감소된 잔차 영상의 해상도는 원본 영상의 해상도와 동일하여야 하기 때문에, 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치의 해상도 증가부(305)에 의해 사용된 증가분과 해상도 감소부(311)에 의해 사용된 감소분은 동일한 값이어야 한다. 예를 들어, 해상도 증가부(305)에 의해 해상도가 증가된 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 값이 10 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 경우라면, 해상도 감소부(404)는 이 잔차 영상을 구성하는 화소들 각각의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값, Cr 컬러 값을 나타내는 비트들의 개수 10을 2만큼 감소시킨다. 이에 따라, 10 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값은 8 비트의 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 표현되게 된다.

움직임 보상부(405)는 복원부(409)에 의해 생성된 참조 영상들 중 적어도 하나의 참조 영상 기준의 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 적어도 하나의 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 인트라 예측부(406)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 복원부(409)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 가산기(407)는 움직임 보상부(405) 또는 인트라 예측부(406)에 의해 생성된 예측 영상에 해상도 감소부(404)에 의해 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

압축부(408)는 가산기(407)에 의해 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(410)에 저장한다. 보다 상세하게 설명하면, 압축부(408)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 2x2 블록 단위로 가산기(407)에 의해 생성된 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 감소분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 감소분만큼 감소시킴으로써 복원 영상을 압축한다.

복원부(409)는 메모리(410)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 복원부(409)는 비트 해상도 조정 정보를 참조하여 2x2 블록 단위로 메모리(410)에 저장된 압축 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 증가분을 결정하고, 이 화소들 각각의 비트 해상도를 상기 증가분만큼 증가시킴으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 즉, 복원부(409)는 메모리(410)에 저장된 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상이 아닌 다른 영상의 참조 영상을 생성한다.

도 5는 도 1-4에 도시된 각 움직임 보상부(102, 204, 302, 405)에 의해 사용되는 참조 영상의 일 예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에서 각 움직임 보상부(102, 204, 302, 405)에 의해 사용되는 참조 영상의 크기는 6x6 블록임을 알 수 있다. 그런데, 도 1-4에 도시된 각 복원부(112, 208, 314, 409)는 화소 단위가 아닌, 2x2 블록 단위로 복원 영상을 생성하기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이 어떤 움직임 벡터가 지시하는 참조 영상의 가장 자리가 각 복원부(112, 208, 314, 409)에 의해 생성되는 2x2 블록 내부에 존재한다면, 각 움직임 보상부(102, 204, 302, 405)가 필요로 하는 6x6 크기의 참조 영상보다 더 큰 크기의 참조 영상이 각 복원부(112, 208, 314, 409)에 의해 생성되게 된다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비트 해상도 조정 정보의 구조를 도시한 도면이다. 도 6a를 참조하면, 본 실시예에 따른 비트 해상도 조정 정보는 BIT_DEPTH_INC 필드, BIT_DEPTH_REF_DEC 필드, QMAP_PRESENT 필드, OFFSET_NUM 필드, QUANT_NUM 필드, BIT_DEPTH_PIXEL 필드, OFFSET_TAB_Y 필드, QUANT_TAB_Y 필드, OFFSET_TAB_UV 필드 및 QUANT_TAB_UV 필드로 구성된다. 특히, 도 6a에 도시된 비트 해상도 조정 정보는 어떤 필드에 기록된 값에 따라 다른 필드들이 반복적으로 나타나는 구조를 가지고 있으며, 이것을 반영하기 위하여 흐름도의 형태로 도시하였다. 또한, 도 6a는 비트 해상도 조정 정보가 영상의 부호화 정보가 기록되는 프레임 헤더에 포함된 경우를 예로 들어 도시한 도면이다.

BIT_DEPTH_INC 필드에는 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 증가분을 나타내는 값이 기록된다. BIT_DEPTH_REF_DEC 필드에는 영상을 구성하는 화소들 각각의 비트 해상도의 감소분을 나타내는 값이 기록된다. QMAP_PRESENT 필드에는 비트 해상도 조정 정보가 비트스트림 또는 프레임 등의 단위로 갱신되는 경우에는 "1"이 기록되고, 미리 정해진 하나의 비트 해상도 조정 정보가 사용되는 경우에는 "0"이 기록된다. 만약, 비트 해상도 조정 정보가 비트스트림 또는 프레임 등의 단위로 갱신되는 경우라면, 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10) 및 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)는 동영상의 특성, 사용 환경 등에 기초하여 비트 해상도 조정 정보를 갱신한다. 예를 들어, 동영상의 변화가 심하지 않거나, 동영상의 화질이 중요하지 않은 경우에 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10) 및 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)는 비트 해상도의 감소분을 크게 설정한다. 이와 같은 설정 동작은 사용자에 의해 수동으로 설정될 수도 있고, 동영상 분석 결과 등에 기초하여 자동으로 설정될 수도 있다.

일반적으로, 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)와 도 2에 도시된 동영상 복호화 장치(20), 또는 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)와 도 4에 도시된 동영상 부호화 장치(40)는 서로 동일한 동영상 복원 환경을 갖고 있어야 하기 때문에 양 장치들은 비트 해상도 조정 정보를 공유하여야 한다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)는 이 비트 해상도 조정 정보를 비트스트림의 프레임 헤더 등에 포함시켜 도 2에 도시된 동영상 복호화 장치(20)로 전송한다. 마찬가지로, 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)도 이 비트 해상도 조정 정보를 도 4에 도시 된 동영상 복호화 장치(40)로 전송한다. 다만, 미리 정해진 하나의 비트 해상도 조정 정보가 사용되는 경우라면, 이 비트 해상도 조정 정보가 동영상 부호화 장치와 동영상 복호화 장치 자체에 내장되도록 동영상 부호화 장치와 동영상 복호화 장치를 설계함으로써 이와 같은 비트 해상도 전송 과정이 필요 없게 할 수도 있다.

OFFSET_NUM 필드에는 오프셋(offset) 값들의 개수를 나타내는 값이 기록된다. QUANT_NUM 필드에는 각 오프셋 값 별 양자화 크기들의 개수를 나타내는 값이 기록된다. BIT_DEPTH_PIXEL 필드에는 비트 해상도가 조정된 화소 값이 메모리에 저장될 때의 실제 비트 크기를 나타내는 값이 기록된다. 이것은 본 실시예에 따라 압축된 영상이 메모리에 저장될 때, 영상 압축에 사용된 비트 해상도 조정 정보인 오프셋 값과 양자화 크기도 함께 저장되어야 하기 때문에 메모리에 저장되는 화소 값은 비트 해상도가 조정된 화소 값의 크기보다 작아야 한다.

OFFSET_TAB_Y 필드는 OFFSET_NUM 필드에 기록된 오프셋 값들의 개수만큼 존재하며, 각 필드에는 휘도 성분(luminance component)에 대한 오프셋 값이 기록된다. QUANT_TAB_Y 필드는 하나의 오프셋 값에 대하여 QUANT_NUM 필드에 기록된 양자화 크기들의 개수만큼 존재하며, 각 필드에는 휘도 성분에 대한 양자화 크기가 기록된다. OFFSET_TAB_UV 필드는 OFFSET_NUM 필드에 기록된 오프셋 값들의 개수만큼 존재하며, 각 필드에는 색차 성분(chrominance component)에 대한 오프셋 값이 기록된다. QUANT_TAB_UV 필드는 하나의 오프셋 값에 대하여 QUANT_NUM 필드에 기록된 양자화 크기들의 개수만큼 존재하며, 각 필드에는 색차 성분에 대한 양자화 크기가 기록된다.

도 6b는 도 6a에 도시된 비트 해상도 조정 정보의 구조를 의사 코드(pseudo code)의 형태로 도시한 도면이다. 도 6b에 도시된 테이블의 항목 중 "Bit Depth"는 각 필드를 나타내는 비트들의 개수를 의미하고, "Reference Number"는 도 6a에 도시된 "()"안의 숫자와 서로 일치하는 부분들이 서로 대응됨을 나타낸다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 "(2)"는 BIT_DEPTH_REF_DEC 필드에 기록된 값이 변경되는 경우에 OFFSET_NUM 필드, QUANT_NUM 필드, BIT_DEPTH_PIXEL 필드, OFFSET_TAB_Y 필드, QUANT_TAB_Y 필드, OFFSET_TAB_UV 필드 및 QUANT_TAB_UV 필드에 기록된 값이 변경됨을 표시한 것이고, 이것을 의사 코드로 표현한 것이 도 6b의 참조 번호 (2)에 해당하는 부분이다.

도 6c는 도 6a 및 도 6b에 도시된 비트 해상도 조정 정보의 구조의 두 가지 예들을 도시한 도면이다. 도 6c에 도시된 예들은 그 각각이 QMAP_PRESENT 필드에 기록된 값이 "1"인 경우에 비트스트림 별로 갱신된 정보일 수도 있고, "0"인 경우에 미리 정해진 하나의 정보일 수도 있다. 도 6c에 도시된 좌측의 (1) 예와 우측의 (2) 예를 비교해 보면, (1) 예의 BIT_DEPTH_REF_DEC 필드에 기록된 감소분이 4이고, (2) 예의 BIT_DEPTH_REF_DEC 필드에 기록된 감소분은 2이다. 이에 따라, (1) 예와 (2) 예의 BIT_DEPTH_PIXEL 필드, OFFSET_TAB_Y 필드, QUANT_TAB_Y 필드, OFFSET_TAB_UV 필드 및 QUANT_TAB_UV 필드에 기록된 값 대부분이 서로 다르게 됨을 알 수 있다.

도 7은 일반적인 영상 내의 휘도 성분과 색차 성분의 히스토그램을 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, 휘도 성분에 해당하는 컬러 값들은 넓고 고르게 분포하고, 색차 성분에 해당하는 컬러 값들은 중간 값인 128 부근에 몰려서 분포함을 알 수 있다.

도 8은 도 6c의 (1)에 도시된 휘도 성분에 대한 오프셋 값들의 정의를 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에서는 휘도 성분에 해당하는 컬러 값들이 넓고 고르게 분포한다는 일반적인 영상 특성을 이용하여, 도 6c의 (1)에 도시된 바와 같이, 휘도 성분에 대한 4 개의 오프셋 값들을 0 - 255의 전체 구간에 대해 균등하게 분포하도록 정의하였다. 다만, 특정 영상의 특성에 기초하여 오프셋 값들의 정의를 다르게 함으로써 보다 효율적인 양자화가 가능하도록 할 수 있다.

도 9는 도 6c의 (1)에 도시된 색차 성분에 대한 오프셋 값들의 정의를 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에서는 색차 성분에 해당하는 컬러 값들이 128 부근에 몰려서 분포한다는 일반적인 영상 특성을 이용하여, 색차 성분에 해당하는 컬러 값들을 이 컬러 값으로부터 128을 감산한 결과의 절대 값들과 부호들로 표현하고, 도 6c의 (1)에 도시된 바와 같이, 색차 성분에 대한 4 개의 오프셋 값들을 0 부근에 몰려서 분포하도록 정의하였다.

도 10은 일반적인 영상 내의 2x2 블록의 휘도 성분과 색차 성분 각각의 최대값과 최소값의 차이 값의 히스토그램을 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 일반적인 영상 내의 2x2 블록의 휘도 성분과 색차 성분 각각의 최대값과 최소값의 차이 값은 0 부근에 몰려서 분포함을 알 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 영상 압축 방식은 각 화소의 값을 매우 적은 양의 비트들로 충분히 표현할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 본 실시예가 영상의 특성에 기초하여 영상을 구성하는 화소들의 값이 오프셋 값들의 각 구간에 서로 비슷한 확률로 분포하도록 오프셋 값들을 정의한다면, 각 화소의 값을 매우 적은 양의 비트들로 표현하는 경우에도 매우 높은 품질의 복원 영상을 생성할 수 있다.

도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따라 압축된 휘도 성분의 참조 영상의 구조를 도시한 도면이다. 도 11a를 참조하면, 본 실시예에 따라 압축된 휘도 성분의 참조 영상은 OFFSET_Y 필드, QUANT_Y 필드 및 PIXEL_Y 필드로 구성된다. 특히, 도 11a에 도시된 휘도 성분의 참조 영상은 각 필드들이 반복적으로 나타나는 구조를 가지고 있으며, 이것을 반영하기 위하여 흐름도의 형태로 도시하였다.

OFFSET_Y 필드에는 각 2x2 블록의 휘도 성분에 대한 오프셋 값이 기록된다. QUANT_Y 필드에는 각 2x2 블록의 휘도 성분에 대한 양자화 크기가 기록된다. PIXEL_Y 필드에는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각의 휘도 성분인 Y 컬러 값이 기록된다. 즉, PIXEL_Y 필드에는 OFFSET_Y 필드에 기록된 오프셋 값 및 QUANT_Y 필드에 기록된 양자화 크기에 따라 비트 해상도가 감소된 각 화소의 휘도 성분인 Y 컬러 값이 기록된다.

도 11b는 도 11a에 도시된 휘도 성분의 참조 영상의 구조를 의사 코드의 형태로 도시한 도면이다. 도 11b에 도시된 테이블의 항목 중 "Bit Depth"는 각 필드를 나타내는 비트들의 개수를 의미하고, "Reference Number"는 도 11a에 도시된 "()"안의 숫자와 서로 일치하는 부분들이 서로 대응됨을 나타낸다. 예를 들어, 도 11a에 도시된 "(2)"는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각에 대하여 PIXEL_Y 필드가 반복되어 나타남을 표시한 것이며, 이것을 의사 코드로 표현한 것이 도 11b의 참조 번호 (2)에 해당하는 부분이다.

도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따라 압축된 색차 성분의 참조 영상의 구조를 도시한 도면이다. 도 12a를 참조하면, 본 실시예에 따라 압축된 휘도 성분의 참조 영상은 OFFSET_U 필드, QUANT_U 필드, DIFF_PIXEL_U 필드, SIGN_U 필드, OFFSET_V 필드, QUANT_V 필드, DIFF_PIXEL_V 필드 및 SIGN_V 필드로 구성된다. 특히, 도 12a에 도시된 색차 성분의 압축 영상은 각 필드들이 반복적으로 나타나는 구조를 가지고 있으며, 이것을 반영하기 위하여 흐름도의 형태로 도시하였다.

OFFSET_U 필드에는 각 2x2 블록의 색차 성분 중 Cb 컬러에 대한 오프셋 값이 기록된다. QUANT_U 필드에는 각 2x2 블록의 색차 성분 중 Cb 컬러에 대한 양자화 크기가 기록된다. DIFF_PIXEL_U 필드에는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각의 색차 성분 중 Cb 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 절대 값이 기록된다. SIGN_U 필드에는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각의 색차 성분 중 Cb 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 부호가 기록된다. 즉, DIFF_PIXEL_U 필드에는 OFFSET_U 필드에 기록된 오프셋 값 및 QUANT_U 필드에 기록된 양자화 크기에 따라 비트 해상도가 감소된 각 화소의 Cb 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 절대 값이 기록되고, SIGN_U 필드에는 비트 해상도가 감소된 각 화소의 Cb 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 부호가 기록된다.

OFFSET_V 필드에는 각 2x2 블록의 색차 성분 중 Cr 컬러에 대한 오프셋 값이 기록된다. QUANT_V 필드에는 각 2x2 블록의 색차 성분 중 Cr 컬러에 대한 양자화 크기가 기록된다. DIFF_PIXEL_V 필드에는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각의 색차 성분 중 Cr 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 절대 값이 기록된다. SIGN_V 필드에는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각의 색차 성분 중 Cr 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 부호가 기록된다. 즉, DIFF_PIXEL_V 필드에는 OFFSET_V 필드에 기록된 오프셋 값 및 QUANT_V 필드에 기록된 양자화 크기에 따라 비트 해상도가 감소된 각 화소의 Cr 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 절대 값이 기록되고, SIGN_V 필드에는 비트 해상도가 감소된 각 화소의 Cr 컬러 값으로부터 128을 감산한 값의 부호가 기록된다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c를 참조하면, OFFSET_TAB_UV 필드 및 QUANT_TAB_UV 필드에 기록된 값들에 따라 Cb 컬러와 Cr 컬러의 구분 없이 OFFSET_U 필드와 QUANT_U 필드에 기록될 값들과 OFFSET_V 필드와 QUANT_V 필드에 기록될 값들이 동일하게 결정됨을 알 수 있다.

도 12b는 도 12a에 도시된 색차 성분의 참조 영상의 구조를 의사 코드의 형태로 도시한 도면이다. 도 12b에 도시된 테이블의 항목 중 "Bit Depth"는 각 필드를 나타내는 비트들의 개수를 의미하고, "Reference Number"는 도 12a에 도시된 "()"안의 숫자와 서로 일치하는 부분들이 서로 대응됨을 나타낸다. 예를 들어, 도 12a에 도시된 "(2)"는 2x2 블록을 구성하는 4 개의 화소들 각각에 대하여 DIFF_PIXEL_U 필드 및 SIGN_U 필드가 반복되어 나타남을 표시한 것이며, 이것을 의사 코드로 표현한 것이 도 12b의 참조 번호 (2)에 해당하는 부분이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 압축 장치의 구성도이다. 특히, 도 13에 도시된 영상 압축 장치는 도 1-4에 도시된 각 압축부(111, 207, 313, 408)에 해당한다. 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 압축 장치, 즉 도 1-4에 도시된 각 압축부(111, 207, 313, 408)는 화소 값 검출부(1301), 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302), 오프셋 값 선정부(1303), 양자화 크기 선정부(1304), 양자화부(1305) 및 고정 길이 부호화부(1306)로 구성된다.

화소 값 검출부(1301)는 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 최소값 및 최대값을 검출한다. 예를 들어, 각 화소의 값이 Y 컬러 값, Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값으로 구성된 경우에 있어서, Y 컬러 값만을 고려한다면, 화소 값 검출부(1301)는 복원 영상의 4x4 블록을 구성하는 화소들의 Y 컬러 값들 중 최소 Y 컬러 값 및 최대 Y 컬러 값을 검출한다. 화소 값 검출부(1301)는 Cb 컬러 값 및 Cr 컬러 값에 대해서도 마찬가지로 최소 컬러 값 및 최대 컬러 값을 검출한다.

비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)는 복원 영상의 비트 해상도 조정 정보를 검출한다. 예를 들어, 비트 해상도 조정 정보가 외부 메모리에 저장되어 있는 경우라면, 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)는 이 외부 메모리로부터 비트 해상도 조정 정보를 읽어들임으로써 복원 영상의 비트 해상도 조정 정보를 검출할 수 있다. 만약, 비트 해상도 조정 정보가 프레임 헤더에 기록되어 있는 경우라면, 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)는 프레임 헤더로부터 이 외부 메모리로부터 비트 해상도 조정 정보를 읽어들임으로써 복원 영상의 비트 해상도 조정 정보를 검출할 수 있다.

오프셋 값 선정부(1303)는 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)에 의해 검출 된 비트 해상도 조정 정보에 포함된 다수의 오프셋 값들 중 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 이 2x2 블록의 오프셋 값을 선정한다. 보다 상세하게 설명하면, 오프셋 값 선정부(1303)는 다수의 오프셋 값들 중 화소 값 검출부(1301)에 의해 검출된 최소값보다 작으면서, 이 최소값에 가장 근접한 오프셋 값을 선정한다. 예를 들어, 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)에 의해 검출된 비트 해상도 조정 정보가 도 6c의 (1)와 동일하고, 화소 값 검출부(1301)에 의해 검출된 최소값이 "100"이라면, 오프셋 값 선정부(1303)는 도 6c의 (1)에 도시된 오프셋 값들 중에서 "64"를 선정한다.

양자화 크기 선정부(1304)는 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)에 의해 검출된 비트 해상도 조정 정보에 포함된 다수의 양자화 크기들 중 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 이 2x2 블록의 양자화 크기를 선정한다. 보다 상세하게 설명하면, 양자화 크기 선정부(1304)는 다수의 양자화 크기들 중 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 선정된 오프셋 값과 화소 값 검출부(1301)에 의해 검출된 최대값의 차이 값을 나타낼 수 있는 비트들의 최소 개수에 가장 근접하도록 양자화 크기를 선정한다. 상기된 예에서, 화소 값 검출부(1301)에 의해 검출된 최대값이 "150"이라면, 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 선정된 오프셋 값과 화소 값 검출부(1301)에 의해 검출된 최대값의 차이 값은 "86"이 된다. 이것을 나타낼 수 있는 비트들의 최소 개수는 7 비트이므로, 양자화 크기 선정부(1304)는 도 6c의 (1)에 도시된 양자화 크기들 중에서 "2"를 양자화 크기로 선정한다.

양자화부(1305)는 다음 수학식 1에 따라 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들과 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 산출하고, 이와 같이 산출된 차이 값들을 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기로 나눔으로써 이 차이 값들을 나타내는 비트들의 개수를 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기만큼 감소시킨다.

Y = (X - offset_value + f) >> Q

수학식 1에서 "Y"는 각 화소의 어느 하나의 컬러 값의 양자화 값, "X"는 각 화소의 어느 하나의 컬러 값을 의미한다. 또한, "offset_value"는 각 2x2 블록의 오프셋 값을 의미한다. 또한, ">> Q"는 본 실시예에서 "Q"로 나누는 연산으로 호칭되며, 실제로는 "Q"만큼의 오른쪽 시프트 동작(right-shift operation)을 의미한다. 또한, "f"는 "X - offset_value"를 "Q"로 나눈 결과 값을 반올림하기 위한 라운딩 값(rounding value)이다. 즉, Q = 0이면 f = 0이 되고, Q > 0이면, f = 1 << (Q-1)이 된다. 상기된 예에서, 양자화부(1305)는 상기된 차이 값들을 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기 "2"로 나눔으로써 이 차이 값들을 나타내는 8 비트를 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기 "2"만큼 감소시킨다. 이에 따라, 8 비트의 차이 값들은 6 비트의 차이 값들로 표현되게 된다.

다만, 본 실시예에 따르면, 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 색차 성분에 해당하는 컬러 값들은 이 컬러 값들로부터 128을 감산한 결과의 절대 값들과 부호들로 표현된다. 따라서, 양자화부(1305)는 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 색차 성분에 해당하는 컬러 값들로부터 128을 감산한 결과의 절대 값과 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 산출하고, 이와 같이 산출된 차이 값들을 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기로 나눔으로써 이 차이 값들을 나타내는 비트들의 개수를 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기만큼 감소시킨다.

고정 길이 부호화부(1306)는 양자화부(1305)에 의해 생성된 화소들 각각의 양자화 값들을 고정 길이 부호화(fixed length coding)하고, 이 화소들 각각의 고정 길이 부호화 값들과 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 선정된 오프셋 값, 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기를 조합함으로써 고정 길이의 2x2 블록을 생성하고, 이것을 각 메모리(113, 209, 315, 410)에 저장한다. 보다 상세하게 설명하면, 고정 길이 부호화부(1306)는 양자화부(1305)에 의해 생성된 화소들 각각의 양자화 값들을 나타내는 비트들 중 최상위 비트부터 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)에 의해 검출된 비트 해상도 조정 정보의 BIT_DEPTH_PIXEL 필드에 기록된 실제 비트 크기만큼 추출하고, 이와 같이 추출된 화소들 각각의 고정 길이 부호화 값들을 나타내는 고정 길이 비트들과 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 오프셋 값을 나타내는 고정 길이 비트들, 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기를 나타내는 고정 길이 비트들을 조합함으로써 고정 길이의 2x2 블록을 생성하고, 이것을 각 메모리(113, 209, 315, 410)에 저장한다.

상기된 예에서, 어느 하나의 컬러 값만을 고려한다면, 고정 길이 부호화부(1306)는 양자화부(1305)에 의해 생성된 각 화소의 양자화 값을 나타내는 6 비트 중 최상위 비트부터 비트 해상도 조정 정보 검출부(1302)에 의해 검출된 비트 해상 도 조정 정보의 BIT_DEPTH_PIXEL 필드에 기록된 실제 비트 크기, 즉 3 비트만큼 추출하고, 이와 같이 추출된 각 화소의 고정 길이 부호화 값을 나타내는 3 비트, 즉 2x2 블록의 총 12 비트와 오프셋 값 선정부(1303)에 의해 오프셋 값을 나타내는 2 비트, 양자화 크기 선정부(1304)에 의해 선정된 양자화 크기를 나타내는 2 비트를 조합함으로써 총 16 비트의 압축 영상의 2x2 블록을 생성한다. 이것은 어느 하나의 컬러 값만을 고려한 것이므로, 세 가지 컬러 값 모두를 고려하면 총 48 비트의 2x2 블록이 생성되게 된다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복원 장치의 구성도이다. 특히, 도 14에 도시된 영상 복원 장치는 도 1-4에 도시된 각 복원부(112, 208, 314, 409)에 해당한다. 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 복원 장치, 즉 도 1-4에 도시된 각 복원부(112, 208, 314, 409)는 고정 길이 복호화부(1401) 및 역양자화부(1402)로 구성된다.

고정 길이 복호화부(1401)는 각 메모리(113, 209, 315, 410)에 의해 저장된 압축 영상을 2x2 블록 단위로 읽어 들이고, 이와 같이 읽어 들인 2x2 블록으로부터 이 2x2 블록의 오프셋 값, 이 2x2 블록의 양자화 크기 및 이 2x2 블록을 구성하는 화소들 각각의 고정 길이 부호화 값들을 추출하고, 이와 같이 추출된 고정 길이 부호화 값들을 고정 길이 복호화(fixed length decoding)함으로써 이 화소들 각각의 양자화 값들을 복원한다. 보다 상세하게 설명하면, 고정 길이 복호화부(1401)는 이 화소들 각각의 양자화 값들을 나타내는 비트들의 개수 및 이 2x2 블록의 양자화 크기를 고려하여 이 화소들 각각의 양자화 값들을 나타내는 비트들의 개수를 증가시 킴으로써 이 화소들 각각의 양자화 값들을 복원한다.

상기된 예에서, 어느 하나의 컬러 값만을 고려한다면, 고정 길이 복호화부(1401)는 총 16 비트의 2x2 블록으로부터 2 비트의 오프셋 값, 2 비트의 양자화 크기 및 3 비트의 4 개의 화소들 각각의 값을 추출하고, 이 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수 3 및 이 2x2 블록의 양자화 크기 2를 고려하여 이 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수 3을 "6"으로 증가시킴으로써 이 화소들 각각의 양자화 값을 복원한다. 고정 길이 복호화부(1401)는 3 비트의 화소 값에 "000", "100" 등 미리 정해진 어느 하나의 3 비트 값을 부가함으로써 이 화소들 각각의 값을 나타내는 비트들의 개수 3을 "6"으로 증가시킬 수 있다.

역양자화부(1402)는 다음 수학식 2에 따라 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 복원된 화소들 각각의 양자화 값에 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 추출된 양자화 크기를 곱하고, 그 곱셈 결과와 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 이 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들을 복원한다.

X' = (Y << Q) + offset_value

수학식 2에서 "X'"는 각 화소의 어느 하나의 복원 컬러 값, "Y"는 각 화소의 어느 하나의 컬러 값의 양자화 값을 의미한다. 또한, "<< Q"는 본 실시예에서 "Q"를 곱하는 연산으로 호칭되며, 실제로는 "Q"만큼의 왼쪽 비트 시프트 동작(right bit shift operation)을 의미한다. 또한, "offset_value"는 각 2x2 블록의 오프셋 값을 의미한다. 상기된 예에서, 역양자화부(1402)는 화소들 각각의 양자화 값들에 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 추출된 양자화 크기 "2"로 곱하고, 그 곱셈 결과와 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 추출된 오프셋 값 "64"를 합산함으로써, 화소들 각각의 8 비트 값들을 복원한다.

다만, 본 실시예에 따르면, 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 색차 성분에 해당하는 컬러 값들은 이 컬러 값들로부터 128을 감산한 결과의 절대 값들과 부호들로 표현된다. 따라서, 역양자화부(1402)는 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 복원된 화소들 각각의 양자화 값들 중 색차 성분에 해당하는 양자화 값들에 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 추출된 양자화 크기를 곱하고, 그 곱셈 결과와 고정 길이 복호화부(1401)에 의해 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 이 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들 중 색차 성분에 해당하는 컬러 값들로부터 128을 감산한 결과의 절대 값들을 복원한다.

도 15는 도 13에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 14에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 관계의 일 예를 도시한 도면이다. 도 15에 도시된 예는 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 최소값이 3△와 4△ 사이에 존재하고, 최대값이 6△와 7△ 사이에 존재하는 경우이다. 또한, 오프셋 값은 3△으로 선정되고, 양자화 크기는 △로 선정되고, f는 △/2인 경우이다. 도 15를 참조하면, 양자화부(1305)로 입력된 값이 최소값과 4.5△ 사이에 존재하는 경우에는 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값은 △ + 오프셋 값이 되고, 양자화부(1305)로 입력된 값이 4.5△와 5.5△사이에 존재하는 경우에는 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값은 2△ + 오프셋 값이 되고, 양자화부(1305)로 입력된 값이 5.5△와 최대값 사이에 존 재하는 경우에는 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값은 3△ + 오프셋 값이 됨을 알 수 있다.

도 16은 도 13에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 14에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 양자화 에러(quantization error)의 일 예를 도시한 도면이다. 도 16에 도시된 예는 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 최소값이 3△와 4△ 사이에 존재하고, 최대값이 6△와 7△ 사이에 존재하는 경우이다. 또한, 오프셋 값은 3△으로 선정되고, 양자화 크기는 △로 선정되고, f는 △/2인 경우이다. 이와 같은 양자화 환경에서 각 화소의 비트 해상도가 2라고 한다면, 도 16의 그림자 영역이 도 13에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 14에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 양자화 에러에 해당한다.

도 17은 도 8에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 9에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 양자화 에러(quantization error)의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 17에 도시된 예는 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 최소값이 3△와 4△ 사이에 존재하고, 최대값이 6△와 7△ 사이에 존재하는 경우이다. 또한, 오프셋 값은 0으로 선정되고, 양자화 크기는 2△로 선정되고, f는 △인 경우이다. 이와 같은 양자화 환경에서 각 화소의 비트 해상도가 2라고 한다면, 도 17의 그림자 영역이 도 13에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 14에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 양자화 에러에 해당한다. 도 17을 참조하면, 도 17에 도시된 예의 양자화 크기는 도 16에 도시된 예의 양자화 크기보다 증가하였고, 그에 따라 양자화 에러도 증가함을 알 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 부호화 방법의 흐름도이다. 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 부호화 방법은 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 부호화 방법에도 적용된다.

1801 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 메모리(113)에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상의 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 참조 영상을 복원한다. 1802 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1801 단계에서 복원된 참조 영상을 기준으로 동영상을 구성하는 영상들 중 현재 영상의 움직임을 추정한다. 1803 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1802 단계에서의 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 1801 단계에서 복원된 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다.

1804 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 현재 영상의 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 1805 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 현재 영상으로부터 1803 단계 또는 1804 단계에서 생성된 예측 영상을 감산함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 생성한다.

1806 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1805 단계에서 생성된 잔차 영상을 색 공간으로부터 주파수 공간으로 변환한다. 1807 단계에서 동영상 부호화 장 치(10)는 1806 단계에서 변환된 결과들을 양자화한다. 1808 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1807 단계에서 양자화된 결과들을 엔트로피 부호화함으로써 비트 스트림을 생성한다.

1809 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1807 단계에서 양자화된 결과들을 역양자화한다. 1810 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1809 단계에서 역양자화된 결과들, 즉 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다. 1811 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1803 단계 또는 1804 단계에서 생성된 예측 영상에 1812 단계에서 복원된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

1812 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 1811 단계에서 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(113)에 저장한다. 1813 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 동영상을 구성하는 영상들 모두에 대하여 상기된 1801 - 1812 단계가 완료된 경우에는 종료하고, 완료되지 않은 경우에는 상기된 현재 영상의 다음 영상에 대하여 1801 단계부터 다시 반복한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 복호화 방법의 흐름도이다. 도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 복호화 방법은 도 2에 도시된 동영상 복호화 장치(20)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 2에 도시된 동영상 복호화 장치(20)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 복호화 방법에도 적용된다.

1901 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 메모리(209)에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상의 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 참조 영상을 복원한다.

1902 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 도 1에 도시된 동영상 부호화 장치(10)로부터 출력된 비트 스트림을 엔트로피 복호화함으로서 동영상에 해당하는 정수 값들과 동영상 복호화를 위한 정보 등을 복원한다. 1903 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 1902 단계에서 복원된 정수 값들을 역양자화함으로서 주파수 성분 값들을 복원한다. 1904 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 1903 단계에서 복원된 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다.

1905 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 1901 단계에서 복원된 참조 영상 기준의 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 이 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 1906 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 현재 영상의 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 1907 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 1905 단계 또는 1906 단계에서 생성된 예측 영상에 1904 단계에서 복원된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

1908 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 1907 단계에서 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(209)에 저장한다. 1909 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 동영상을 구성하는 영상들 모두에 대하여 상기된 1901 - 1908 단계가 완료된 경우에는 종료하고, 완료되지 않은 경우에는 상기된 현재 영상의 다음 영상에 대하여 1901 단계부터 다시 반복한다.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 부호화 방법의 흐름도이다. 도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 부호화 방법은 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 부호화 방법에도 적용된다.

2001 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 메모리(315)에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상의 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 참조 영상을 복원한다. 2002 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2001 단계에서 복원된 참조 영상을 기준으로 동영상을 구성하는 영상들 중 현재 영상의 움직임을 추정한다. 2003 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2002 단계에서의 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 2001 단계에서 복원된 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다.

2004 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 현재 영상의 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 2005 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 현재 영상으로부터 2003 단계 또는 2004 단계에서 생성된 예측 영상을 감산함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 생성한다.

2006 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2005 단계에서 생성된 잔차 영상의 해상도를 증가시킨다. 2007 단계에서 동영상 부호화 장치(310)는 2006 단계에서 해상도가 증가된 잔차 영상을 색 공간으로부터 주파수 공간으로 변환한다. 2008 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 2007 단계에서 변환된 결과들을 양자화한다. 2009 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 2008 단계에서 양자화된 결과들을 엔트로피 부호화함으로써 비트 스트림을 생성한다.

2010 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2008 단계에서 양자화된 결과들을 역양자화한다. 2011 단계에서 동영상 부호화 장치(10)는 2010 단계에서 역양자화된 결과들, 즉 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다.

2012 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2011 단계에서 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시킨다. 2013 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2003 단계 또는 2004 단계에서 생성된 예측 영상에 2012 단계에서 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다. 2014 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 2013 단계에서 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(315)에 저장한다. 2015 단계에서 동영상 부호화 장치(30)는 동영상을 구성하는 영상들 모두에 대하여 상기된 2001 - 2014 단계가 완료된 경우에는 종료하고, 완료되지 않은 경우에는 상기된 현재 영상의 다음 영상에 대하여 2001 단계부터 다시 반복한다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 복호화 방법의 흐름도이다. 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 동영상 복호화 방법은 도 4에 도시된 동영상 복호화 장치(40)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 4에 도시된 동영상 복호화 장치(40)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 동영상 복호화 방법에도 적용된다.

2101 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 메모리(410)에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상의 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 현재 영상의 참조 영상을 복원한다.

2102 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 도 3에 도시된 동영상 부호화 장치(30)로부터 출력된 비트 스트림을 엔트로피 복호화함으로서 동영상에 해당하는 정수 값들과 동영상 복호화를 위한 정보 등을 복원한다. 2103 단계에서 동영상 복호화 장치(20)는 2102 단계에서 복원된 정수 값들을 역양자화함으로서 주파수 성분 값들을 복원한다. 2104 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 2103 단계에서 복원된 주파수 성분 값들을 주파수 공간으로부터 색 공간으로 변환함으로써 현재 영상과 예측 영상의 잔차 영상을 복원한다.

2105 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 2104 단계에서 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시킨다.

2106 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 2101 단계에서 복원된 참조 영상 기준의 현재 영상의 움직임 추정을 이용하여 적어도 하나의 참조 영상으로부터 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 2107 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 현재 영상을 구성하는 블록들 중 인트라 모드에 해당하는 블록들 각각에 대하여 현재 영상의 복원 영상을 구성하는 블록들 중 현재 영상의 블록의 이웃에 위치한 복원 영상의 블록의 값으로부터 현재 영상의 블록의 값을 예측함으로써 현재 영상의 예측 영상을 생성한다. 2108 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 2106 단계 또는 2107 단계에서 생성된 예측 영상에 2105 단계에서 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 현재 영상의 복원 영상을 생성한다.

2109 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 2108 단계에서 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 복원 영상을 압축하고, 이와 같이 압축된 복원 영상을 메모리(410)에 저장한다. 2110 단계에서 동영상 복호화 장치(40)는 동영상을 구성하는 영상들 모두에 대하여 상기된 2101 - 2109 단계가 완료된 경우에는 종료하고, 완료되지 않은 경우에는 상기된 현재 영상의 다음 영상에 대하여 2101 단계부터 다시 반복한다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 압축 방법의 흐름도이다. 특히, 도 22에 도시된 영상 압축 방법은 도 18-21에 도시된 1812 단계, 1908 단계, 2014 단계, 2109 단계에 해당한다. 도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 압축 방법, 도 18-21에 도시된 1812 단계, 1908 단계, 2014 단계, 2109 단계는 도 13에 도시된 영상 압축 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 13에 도시된 영상 압축 장치에 관하여 이상에서 기술 된 내용은 본 실시예에 따른 영상 압축 방법에도 적용된다.

2201 단계에서 영상 압축 장치는 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들 중 최소값 및 최대값을 검출한다.

2202 단계에서 영상 압축 장치는 복원 영상의 비트 해상도 조정 정보를 검출한다.

2203 단계에서 영상 압축 장치는 2202 단계에서 검출된 비트 해상도 조정 정보에 포함된 다수의 오프셋 값들 중 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 이 2x2 블록의 오프셋 값을 선정한다.

2204 단계에서 영상 압축 장치는 2202 단계에서 검출된 비트 해상도 조정 정보에 포함된 다수의 양자화 크기들 중 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 이 2x2 블록의 양자화 크기를 선정한다.

2205 단계에서 영상 압축 장치는 복원 영상의 2x2 블록을 구성하는 화소들의 값들과 2203 단계에서 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 산출하고, 이와 같이 산출된 차이 값들을 2204 단계에서 선정된 양자화 크기로 나눔으로써 이 차이 값들을 나타내는 비트들의 개수를 2204 단계에서 선정된 양자화 크기만큼 감소시킨다.

2206 단계에서 영상 압축 장치는 2205 단계에서 생성된 화소들 각각의 양자화 값들을 고정 길이 부호화하고, 이 화소들 각각의 고정 길이 부호화 값들과 오2203 단계에서 선정된 오프셋 값, 2204 단계에서 선정된 양자화 크기를 조합함으로써 고정 길이의 2x2 블록을 생성한다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복원 방법의 흐름도이다. 특히, 도 23에 도시된 영상 복원 방법은 도 18-21에 도시된 1801 단계, 1901 단계, 2001 단계, 2101 단계에 해당한다. 도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 복원 방법, 도 18-21에 도시된 1801 단계, 1901 단계, 2001 단계, 2101 단계는 도 14에 도시된 영상 복원 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 14에 도시된 영상 복원 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 영상 복원 방법에도 적용된다.

2301 단계에서 영상 복원 장치는 각 메모리(113, 209, 315, 410)에 의해 저장된 압축 영상을 2x2 블록 단위로 읽어 들이고, 이와 같이 읽어 들인 2x2 블록으로부터 이 2x2 블록의 오프셋 값, 이 2x2 블록의 양자화 크기 및 이 2x2 블록을 구성하는 화소들 각각의 고정 길이 부호화 값들을 추출하고, 이와 같이 추출된 고정 길이 부호화 값들을 고정 길이 복호화함으로써 이 화소들 각각의 양자화 값들을 복원한다.

2302 단계에서 영상 복원 장치는 2301 단계에서 복원된 화소들 각각의 양자화 값에 2301 단계에서 추출된 양자화 크기를 곱하고, 그 곱셈 결과와 2301 단계에서 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 이 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들을 복원한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하 여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 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. 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(10)의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(20)의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 부호화 장치(30)의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 복호화 장치(40)의 구성도이다.

도 5는 도 1-4에 도시된 각 움직임 보상부(102, 204, 302, 405)에 의해 사용되는 참조 영상의 일 예를 도시한 도면이다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비트 해상도 조정 정보의 구조를 도시한 도면이다.

도 6b는 도 6a에 도시된 비트 해상도 조정 정보의 구조를 의사 코드(pseudo code)의 형태로 도시한 도면이다.

도 6c는 도 6a 및 도 6b에 도시된 비트 해상도 조정 정보의 구조의 두 가지 예들을 도시한 도면이다.

도 7은 일반적인 영상 내의 휘도 성분과 색차 성분의 히스토그램을 도시한 도면이다.

도 8은 도 6c의 (1)에 도시된 휘도 성분에 대한 오프셋 값들의 정의를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 도 6c의 (1)에 도시된 색차 성분에 대한 오프셋 값들의 정의를 설명 하기 위한 도면이다.

도 10은 일반적인 영상 내의 2x2 블록의 휘도 성분과 색차 성분 각각의 최대값과 최소값의 차이 값의 히스토그램을 도시한 도면이다.

도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따라 압축된 휘도 성분의 참조 영상의 구조를 도시한 도면이다.

도 11b는 도 11a에 도시된 휘도 성분의 참조 영상의 구조를 의사 코드의 형태로 도시한 도면이다.

도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따라 압축된 색차 성분의 참조 영상의 구조를 도시한 도면이다.

도 12b는 도 12a에 도시된 색차 성분의 참조 영상의 구조를 의사 코드의 형태로 도시한 도면이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 압축 장치의 구성도이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복원 장치의 구성도이다.

도 15는 도 13에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 14에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 관계의 일 예를 도시한 도면이다.

도 16은 도 13에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 14에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 양자화 에러(quantization error)의 일 예를 도시한 도면이다.

도 17은 도 8에 도시된 양자화부(1305)로 입력된 값과 도 9에 도시된 역양자화부(1402)에 의해 복원된 값간의 양자화 에러(quantization error)의 다른 예를 도시한 도면이다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 부호화 방법의 흐름도이다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 복호화 방법의 흐름도이다.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 부호화 방법의 흐름도이다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동영상 복호화 방법의 흐름도이다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 압축 방법의 흐름도이다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복원 방법의 흐름도이다.

Claims

메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계;

상기 복원된 참조 영상을 이용하여 상기 현재 영상을 부호화하는 단계;

상기 부호화된 현재 영상을 복호화함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 단계; 및

상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 해상도는 상기 압축 영상 또는 상기 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 컬러 값을 나타내는 비트들의 개수를 의미하는 비트 해상도인 것을 특징으로 하는 동영상 부호화 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복원 영상을 압축하는 단계는 소정 크기의 블록 단위로 상기 복원 영상의 해상도의 감소분을 결정하고, 상기 복원 영상의 해상도를 상기 감소분만큼 감소시킴으로서 상기 복원 영상을 압축하고,

상기 참조 영상을 복원하는 단계는 상기 소정 크기의 블록 단위로 상기 압축 영상의 해상도의 증가분을 결정하고, 상기 압축 영상의 해상도를 상기 증가분만큼 증가시킴으로서 상기 참조 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복원 영상을 압축하는 단계는

다수의 오프셋 값들 중 상기 복원 영상의 소정 크기의 블록을 구성하는 화소들의 값들의 최소값보다 작으면서, 상기 최소값에 가장 근접한 오프셋 값을 선정하는 단계;

다수의 양자화 크기들 중 상기 선정된 오프셋 값과 상기 화소들의 값들의 최대값의 차이 값을 나타낼 수 있는 비트들의 최소 개수에 가장 근접하도록 양자화 크기를 선정하는 단계; 및

상기 화소들의 값들과 상기 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 상기 선정된 양자화 크기로 나눔으로써 상기 차이 값들을 나타내는 비트들의 개수를 상기 선정된 양자화 크기만큼 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 참조 영상을 복원하는 단계는

상기 압축 영상의 소정 크기의 블록으로부터 상기 블록의 오프셋 값 및 상기 블록의 양자화 값을 추출하는 단계; 및

상기 블록을 구성하는 화소들 각각의 양자화 값에 상기 추출된 양자화 크기를 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상기 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 상기 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화 방법.
메모리에 저장된 압축 영상들 중 상기 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계;

상기 복원된 참조 영상을 이용하여 비트스트림을 복호화함으로써 상기 현재 영상을 복원하는 단계; 및

상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 복호화 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 해상도는 상기 압축 영상 또는 상기 복원 영상을 구성하는 화소들 각각의 컬러 값을 나타내는 비트들의 개수를 의미하는 비트 해상도인 것을 특징으로 하는 동영상 복호화 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 복원 영상을 압축하는 단계는 소정 크기의 블록 단위로 상기 복원 영상의 해상도의 감소분을 결정하고, 상기 복원 영상의 해상도를 상기 감소분만큼 감소시킴으로서 상기 복원 영상을 압축하고,

상기 참조 영상을 복원하는 단계는 상기 소정 크기의 블록 단위로 상기 압축 영상의 해상도의 증가분을 결정하고, 상기 압축 영상의 해상도를 상기 증가분만큼 증가시킴으로서 상기 참조 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 동영상 복호화 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 복원 영상을 압축하는 단계는

다수의 오프셋 값들 중 상기 복원 영상의 소정 크기의 블록을 구성하는 화소들의 값에 기초하여 상기 블록의 오프셋 값을 선정하는 단계;

다수의 양자화 크기들 중 상기 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 양자화 크기를 선정하는 단계; 및

상기 화소들의 값들과 상기 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 상기 선정된 양자화 크기로 나눔으로써 상기 차이 값들을 나타내는 비트들의 개수를 상기 선정된 양자화 크기만큼 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 복호화 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 참조 영상을 복원하는 단계는

상기 압축 영상의 소정 크기의 블록으로부터 상기 블록의 오프셋 값 및 상기 블록의 양자화 크기를 추출하는 단계; 및

상기 블록을 구성하는 화소들 각각의 양자화 값들에 상기 추출된 양자화 크기를 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상기 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 상기 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 복호화 방법.
메모리에 저장된 압축 영상들 중 현재 영상의 참조 영상에 해당하는 압축 영상의 해상도를 증가시킴으로써 상기 참조 영상을 복원하는 단계;

상기 복원된 참조 영상으로부터 상기 현재 영상의 예측 영상을 생성하는 단계;

비트스트림을 복호화함으로써 현재 영상과 상기 현재 영상의 예측 영상의 잔차 영상을 복원하는 단계;

상기 복원된 잔차 영상의 해상도를 감소시키는 단계;

상기 생성된 예측 영상에 상기 해상도가 감소된 잔차 영상을 가산함으로써 상기 현재 영상의 복원 영상을 생성하는 단계;

상기 생성된 복원 영상의 해상도를 감소시킴으로써 상기 복원 영상을 압축하고, 상기 압축된 복원 영상을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징 으로 하는 동영상 복호화 방법.
다수의 오프셋 값들 중 영상의 소정 크기의 블록을 구성하는 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 오프셋 값을 선정하는 단계;

다수의 양자화 크기들 중 상기 화소들의 값들에 기초하여 상기 블록의 양자화 크기를 선정하는 단계; 및

상기 화소들의 값들과 상기 선정된 오프셋 값의 차이 값들을 상기 선정된 양자화 크기로 나누는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 오프셋 값을 선정하는 단계는 상기 화소들의 값들의 최소값보다 작으면서, 상기 최소값에 가장 근접한 오프셋 값을 선정하고,

상기 양자화 크기를 선정하는 단계는 상기 선정된 오프셋 값과 상기 화소들의 값들의 최대값의 차이 값을 나타낼 수 있는 비트들의 최소 개수에 가장 근접하도록 상기 양자화 크기를 선정하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 화소들의 값들 중 색차 성분에 해당하는 컬러 값들은 상기 컬러 값들로부터 128을 감산한 결과의 절대 값들과 부호들로 표현되고,

상기 양자화하는 단계는 상기 절대 값들과 상기 선정된 오프셋 값의 차이 값 들을 상기 선정된 양자화 크기로 나누는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 생성된 화소들 각각의 양자화 값들을 나타내는 비트들 중 소정 비트 크기만큼 추출하고, 상기 추출된 화소들 각각의 고정 길이 비트들, 상기 선정된 오프셋 값을 나타내는 고정 길이 비트들 및 상기 선정된 양자화 크기를 나타내는 고정 길이 비트들을 조합함으로써 고정 길이 블록을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
영상의 소정 크기의 블록으로부터 상기 블록의 오프셋 값 및 상기 블록의 양자화 크기를 추출하는 단계; 및

상기 블록을 구성하는 화소들 각각의 양자화 값들에 상기 추출된 양자화 크기를 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상기 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 상기 화소들 각각의 원래 비트 크기의 값들을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 화소들의 값들 중 색차 성분에 해당하는 컬러 값들은 상기 컬러 값들로부터 128을 감산한 결과의 절대 값들과 부호들로 표현되고,

상기 역양자화하는 단계는 상기 화소들 각각의 양자화 값들 중 색차 성분에 해당하는 양자화 값들에 상기 추출된 양자화 크기를 곱하고, 상기 곱셈 결과와 상기 추출된 오프셋 값을 합산함으로써 상기 절대 값들을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법.
제 16 항에 있어서,상기 블록으로부터 상기 화소들 각각의 고정 길이 부호화 값들을 추출하고, 상기 추출된 고정 길이 부호화 값들을 고정 길이 복호화함으로써 상기 화소들 각각의 양자화 값들을 복원하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법.