KR20100138735A - Video encoding and decoding apparatus and method using context information-based adaptive post filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예들은 동영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포스트 필터의 성능 개선을 통하여 동영상 부호화의 효율을 향상시킬 수 있는, 문맥기반의 적응적인 포스트 필터를 이용한 동영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a video encoding / decoding apparatus and a method thereof, and more particularly, to video encoding using a context-based adaptive post filter, which can improve the efficiency of video encoding by improving the performance of a post filter. / Decryption apparatus and method thereof.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-011, 과제명: 차세대DTV핵심원천기술개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task management number: 2008-F-011, Project name: Next-generation DTV core source technology development].
동영상 압축을 위한 기존의 부호화 표준 기술들은 H.261, H.263, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, 그리고 H.264 등이 있다. 기존의 부호화 표준 기술들은 조금씩 차이는 있으나, 일반적으로 움직임 추정과 보상, 변환 부호화, 그리고 엔트로피 인코딩을 포함하는 유사한 구조로 구성되어 있다. 특히, H.264는 복원된 영상 내에 존재하는 블록경계 왜곡을 최소화하여, 주관적인 화질 향상뿐만 아니라 움직임 추정과 보상과정에서 더 정밀한 예측을 가능하게 하여 전체적인 부호화 효율을 높이는 것으로 알려져 있다. 이러한 디블록킹 필터는 낮은 비트레이트 영상에서는 좋은 성능을 보이지만, 고화질 영상에서는 거의 성능이 없거나, 오히려 부호화 성능을 저하시키는 문제가 있다. Conventional coding standard techniques for video compression include H.261, H.263, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, and H.264. Conventional coding standard techniques are slightly different, but generally consist of similar structures including motion estimation and compensation, transform coding, and entropy encoding. In particular, H.264 is known to minimize block boundary distortion in the reconstructed image, thereby improving the overall coding efficiency by enabling more accurate prediction in motion estimation and compensation as well as subjective picture quality improvement. Such a deblocking filter shows good performance in a low bitrate image, but has little performance in a high quality image, or rather has a problem of degrading encoding performance.
또한, 최근 표준화에서 이슈가 되고 있는 포스트 필터는 복원된 영상과 원본 영상 간의 에러를 최소화하는 필터로써, 고화질 영상에서 디블록킹 필터와 같이 적용하였을 때, 부호화 효율을 높이는 효과가 있다. In addition, the post filter, which is an issue in recent standardization, is a filter that minimizes an error between a reconstructed image and an original image, and when applied like a deblocking filter in a high quality image, it has an effect of increasing encoding efficiency.
하지만, 종래의 포스트 필터는 부호화 과정 중에 적응적으로 생성되기 때문에 생성된 필터에 대한 계수를 모두 전송해야 하는 문제점이 있다. 따라서, 종래의 포스트 필터는 압축 효율을 떨어뜨리는 문제가 있다.However, since the conventional post filter is adaptively generated during the encoding process, all of the coefficients of the generated filter have to be transmitted. Therefore, the conventional post filter has a problem of lowering the compression efficiency.
본 발명의 실시 예들은, 포스트 필터의 성능 개선을 통하여 동영상 부호화의 효율을 향상시킬 수 있는, 문맥정보 기반의 적응적인 포스트 필터를 이용한 동영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법을 제공한다. Embodiments of the present invention provide a video encoding / decoding apparatus and method using an adaptive post filter based on context information, which can improve video encoding efficiency through performance improvement of a post filter.
또한, 본 발명의 실시 예들은, 동영상 부호화 시, 움직임 추정과 움직임 보상 과정에서 더 정밀한 예측을 가능하게 함으로써, 부호화 효율을 높일 수 있는 문맥정보 기반의 적응적인 포스트 필터를 이용한 동영상 부호화 장치 및 그 방법을 제공한다.In addition, embodiments of the present invention, a video encoding apparatus and method using an adaptive post filter based on context information that can increase the coding efficiency by enabling more accurate prediction in the motion estimation and motion compensation process during video encoding To provide.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동영상 부호화 장치는, 현재 부호화 대상이 되는 원본 영상과 상기 원본 영상에 대한 예측 영상 간의 차분 신호를 부호화하는 부호화부와, 부호화된 차분 신호를 복원하고, 복원된 차분신호와 상기 예측 영상을 이용하여 복원영상을 생성하고 디블록킹 필터를 적용하는 복원영상 생성부 및 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 상기 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 결정하고, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용하는 포스트 필터부를 포함한다. An apparatus for encoding a video according to an embodiment of the present invention includes an encoder for encoding a difference signal between an original video to be currently encoded and a predicted video for the original video, a coded differential signal, and a reconstructed differential signal. And a reconstructed image generator to generate a reconstructed image using the predicted image and apply a deblocking filter, and apply a fixed post filter to the reconstructed image or to apply an adaptively generated post filter to the reconstructed image. It determines whether or not based on the context information (Context) of the reconstruction image, and includes a post filter unit for applying the fixed post filter or the adaptively generated post filter to the reconstruction image.
이때, 포스트 필터부는, 영상블록 단위로 상기 복원영상의 문맥정보를 분석하는 문맥정보 분석부와, 상기 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하면 상기 고정된 포스트 필터를 영상블록 단위로 상기 복원영상에 적용하고, 상기 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하지 않으면 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 상기 복원영상에 적용하는 포스트 필터링 수행부 및 상기 영상블록 단위로 상기 복원 영상에 적용되는 포스트 필터에 대한 식별정보를 상기 부호화부로 제공하는 필터 정보 생성부를 포함할 수 있다.In this case, the post filter unit may include a context information analyzer configured to analyze context information of the reconstructed image in image block units, and when the context information belongs to a preset context information set, the fixed post filter in the reconstructed image unit in image blocks. And a post filtering unit for applying the adaptively generated post filter to the reconstructed image in units of image blocks if the context information does not belong to a preset context information set, and to the reconstructed image in units of image blocks. It may include a filter information generator for providing the identification information for the post filter to the encoder.
이때, 포스트 필터링 수행부는, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 상기 복원영상에 적용함에 있어서, 영상 블록의 내부 및 영상블록의 경계에 겹쳐서 적용할 수 있다.In this case, the post-filtering unit may apply the fixed post filter or the adaptively generated post filter to the reconstructed image in units of image blocks, overlapping the inside of the image block and the boundary of the image block.
이때, 포스트 필터링 수행부는, 상기 문맥정보에 기초하여 영상 블록을 복수의 파티션으로 구분하고, 복수의 파티션 각각에 대하여 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 적용할 수 있다. In this case, the post-filtering unit may divide the image block into a plurality of partitions based on the context information, and apply the fixed post filter or the adaptively generated post filter to each of the plurality of partitions.
이때, 상기 포스트 필터에 대한 식별정보는, 상기 복원 영상에 적용되는 포스트 필터가 상기 고정된 포스트 필터인 경우에는 적용된 포스트 필터를 구분하는 필터 인덱스이고, 상기 복원 영상에 적용되는 포스트 필터가 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터인 경우에는 적용된 포스트 필터의 필터 계수이다. In this case, when the post filter applied to the reconstructed image is the fixed post filter, the identification information of the post filter is a filter index for distinguishing the applied post filter, and the post filter applied to the reconstructed image is adaptive. In the case of the post filter generated by, it is the filter coefficient of the applied post filter.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동영상 복호화 장치는, 입력 비트열을 복호화하여 차분 신호를 복원하는 복호화부와, 상기 차분신호 및 예측 영상을 이용하여 복원영상을 생성하고 디블록킹 필터를 적용하는 복원영상 생성부 및 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 상기 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 결정하고, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용하는 포스트 필터부를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a video decoding apparatus includes: a decoder configured to decode an input bit string to restore a differential signal, and a reconstructed image to generate a reconstructed image using the differential signal and the predicted image and apply a deblocking filter. Whether to apply a generator and a fixed post filter to the reconstructed image or to apply an adaptively generated post filter to the reconstructed image is determined based on the context information of the reconstructed image. And a post filter for applying the post filter or the adaptively generated post filter to the reconstructed image.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동영상 부호화 방법은, 현재 부호화 대상이 되는 원본 영상과 상기 원본 영상에 대한 예측 영상 간의 차분 신호를 부호화하는 단계와, 부호화된 차분 신호를 복원하는 단계와, 복원된 차분신호와 상기 예측 영상을 이용하여 복원영상을 생성하고 디블록킹 필터를 적용하는 단계 및 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 상기 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 결정하고, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a video encoding method includes encoding a difference signal between a current video to be encoded and a prediction video of the original video, restoring the encoded difference signal, and restoring the restored difference. Generating a reconstructed image using a signal and the predicted image, applying a deblocking filter, and applying a fixed post filter to the reconstructed image or applying an adaptively generated post filter to the reconstructed image Determining based on the context information of the reconstructed image, and applying the fixed post filter or the adaptively generated post filter to the reconstructed image.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동영상 복호화 방법은, 입력 비트열을 복호화하여 차분 신호를 복원하는 단계와, 상기 차분신호 및 예측 영상을 이용하여 복원영상을 생성하고 디블록킹 필터를 적용하는 단계 및 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 상기 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 결정하고, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a video decoding method includes: restoring a differential signal by decoding an input bit stream, generating a reconstructed image by using the difference signal and a predicted image, and applying a deblocking filter; It is determined whether the applied post filter is applied to the reconstructed image or an adaptively generated post filter is applied to the reconstructed image based on the context information of the reconstructed image, and the fixed post filter or the And applying an adaptively generated post filter to the reconstructed image.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 포스트 필터의 성능 개선을 통하여 동영상 부호화의 효율을 향상시킬 수 있다. According to embodiments of the present invention, the efficiency of video encoding may be improved by improving the performance of the post filter.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 동영상 부호화 시, 움직임 추정과 움직임 보상 과정에서 더 정밀한 예측을 가능하게 함으로써, 부호화 효율을 높일 수 있다.Further, according to embodiments of the present invention, encoding efficiency can be increased by enabling more accurate prediction in motion estimation and motion compensation during video encoding.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동영상 부호화 장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 포스트 필터부의 구성 예를 나타낸다.
도 3은 발명의 일 실시 예에 따른 문맥 정보 기반의 포스트 필터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 동영상 부호화 장치의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포스트 필터의 적용 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포스트 필터 적용의 다른 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터정보의 전송 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복호화 장치의 구성 예를 나타낸다.1 illustrates a configuration of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a configuration example of the post filter unit shown in FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating a post filtering method based on context information according to an exemplary embodiment.
4 illustrates a configuration of a video encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 shows an application example of a post filter according to an embodiment of the present invention.
6 shows another example of a post filter application according to an embodiment of the present invention.
7 shows an example of transmitting filter information according to an embodiment of the present invention.
8 shows an example of a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동영상 부호화 장치의 구성을 나타낸다. 1 illustrates a configuration of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 동영상 부호화 장치(100)는 부호화부(110), 복원 영상 생성부(120) 및 포스트 필터부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
부호화부(110)는 현재 부호화 대상이 되는 원본 영상과 상기 원본 영상에 대한 예측 영상 간의 차분 신호(residual signal)를 부호화한다. 이때, 부호화부(110)는 이산여현변환(Discrete Cosine Transform, DCT), 양자화, 엔트로피 인코딩 등을 통하여 차분신호를 부호화할 수 있다.The
복원영상 생성부(120)는 부호화된 차분 신호를 복원하고, 복원된 차분신호와 예측 영상을 이용하여 복원영상을 생성한다. 이때, 복원영상 생성부(120)는 역양자화, 역이산여현변환, 디블록킹 필터를 통하여 복원영상을 생성할 수 있다. The reconstructed
포스트 필터부(130)는 복원영상의 문맥정보에 따라서, 복원영상의 영상 블록 단위로 포스트 필터를 적용한다. 이때, 포스트 필터부(130)는 하나 또는 복수의 프로세서로 구성될 수 있다.The
예를 들어, 포스트 필터부(130)는 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 결정하고, 고정된 포스트 필터 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용한다. 이때, 포스트 필터부(130)는 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 결정한다. For example, the
또한, 포스트 필터부(130)는 문맥정보에 따라서 다수의 고정된 포스트 필터를 사용할 것인지, 또는 적응적으로 포스트 필터를 생성해서 사용할 것인지를 결정할 수 있다. 여기서 고정된 포스트 필터는 수많은 영상을 기반으로 하여 통계적으로 구해놓은 필터가 되며, 다수의 필터가 있을 수 있기 때문에 문맥정보에 따라 적합한 필터가 선택될 수 있다. 그리고 일반적인 문맥정보와 상이한 문맥정보를 갖는 영상블록에 대해서는 적응적으로 필터를 생성해서 적용할 수 있다. 이때, 적응적으로 필터를 생성하는 방법은, 다양한 방식이 있을 수 있으며, 예를 들어 복원 영상과 원본 영상과의 에러를 최소화하는데 필요한 Cost가 가장 작은 필터를 생성하는 방식이 있을 수 있다. 또한, 포스트 필터의 크기는 하나로 고정되지 않고 NⅹN으로 결정될 수 있으며, 복원 영상의 문맥정보에 따라서 다양하게 결정될 수 있다.
In addition, the
도 2는 도 1에 도시된 포스트 필터부의 구성 예를 나타낸다. FIG. 2 shows a configuration example of the post filter unit shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 포스트 필터부(130)는 문맥정보 분석부(210), 포스트 필터링 수행부(230) 및 필터정보 생성부(250)를 포함한다. 2, the
문맥정보 분석부(210)는 상기 복원영상의 문맥정보를 분석함에 있어서, 복원영상의 영상블록 단위로 문맥정보를 분석한다. 여기서, 문맥정보는 매크로블록 타입, SKIP, 양자화 계수, CBP(Coded Block Pattern)정보, DCT 계수, 주변블록에 대한 정보 등 영상블록마다 가질 수 있는 모든 특징이 될 수 있다. In analyzing the context information of the reconstructed image, the
포스트 필터링 수행부(230)는 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하면 상기 고정된 포스트 필터를 영상블록 단위로 상기 복원영상에 적용한다. 이때, 포스트 필터링 수행부(230)는 상기 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하지 않으면 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 상기 복원영상에 적용한다. 이때, 기 설정된 문맥정보 집합이란, 예를 들어, n(n=1,2,3..)개의 고정된 포스트 필터 각각에 대응하는 n개의 문맥정보를 의미한다. 따라서, 포스트 필터링 수행부(230)는 영상블록의 문맥정보가 기 설정된 n개의 문맥정보 중 어느 하나인 경우에, 대응하는 고정된 포스트 필터를 사용하여 포스트 필터링을 수행할 수 있다. The
한편, 포스트 필터링 수행부(230)는, 고정된 포스트 필터 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 복원영상에 적용함에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 영상 블록의 내부 및 영상블록의 경계에 겹쳐서 적용할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 포스트 필터링 수행부(230)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 문맥정보에 기초하여 영상 블록을 복수의 파티션으로 구분하고, 복수의 파티션 각각에 대하여 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 적용할 수 있다. Also, as illustrated in FIG. 6, the
필터정보 생성부(250)는, 복원영상에 적용된 포스트 필터에 대한 식별정보를 부호화부(110)로 제공한다. 여기서, 포스트 필터에 대한 식별정보는 복원 영상에 적용되는 포스트 필터가 고정된 포스트 필터인 경우에는 적용된 포스트 필터를 구분하는 필터 인덱스이다. 그리고, 포스트 필터에 대한 식별정보는 복원 영상에 적용되는 포스트 필터가 적응적으로 생성된 포스트 필터인 경우에는 적용된 포스트 필터의 필터 계수이다. 이때, 부호화부(110)는 포스트 필터에 대한 식별정보를 차분영상과 구분하여 부호화하고, 부호화된 포스트 필터에 대한 식별정보를 복호화 장치로 전송할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 부호화장치(100)는 고정된 포스트 필터를 복원영상에 적용한 경우에, 필터 인덱스 만을 복호화 장치로 전송한다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 부호화장치(100)는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 복원영상에 적용한 경우에, 필터 계수를 복호화 장치로 전송할 수 있다. 이때, 부호화장치(100)는 필터 계수의 Symmetry한 특성을 이용하여 필터 계수 정보를 복호화 장치로 전송할 수 있다.
The filter
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 문맥 정보 기반의 포스트 필터링 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3에 도시된 방법은 도 1의 포스트 필터부(130)에 의하여 수행될 수 있다.3 is a flowchart illustrating a post filtering method based on context information according to an exemplary embodiment. The method shown in FIG. 3 may be performed by the
도 3을 참조하면, 310단계에서, 포스트 필터부(130)는 복원영상의 문맥정보를 분석한다. 이때, 필터부(130)는 영상블록 단위로 복원 영상의 문맥정보를 분석할 수 있다. Referring to FIG. 3, in
320단계에서, 포스트 필터부(130)는 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하는지를 판단한다. In
문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하면, 330단계에서 포스트 필터부(130)는 고정된 포스트 필터를 복원영상에 적용한다. 즉, 포스트 필터부(130)는 다수의 포스트 필터 중에서 문맥정보에 대응하는 어느 하나의 포스트 선택하고, 선택된 포스트 필터를 복원영상에 적용할 수 있다. If the context information belongs to the preset context information set, the
문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하지 않으면, 340단계에서 포스트 필터부(130)는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 복원영상에 적용할 수 있다.If the context information does not belong to the preset context information set, the
이후, 350단계에서, 포스트 필터부(130)는 필터 정보를 생성한다. 이때, 생성된 필터 정보는 부호화부(110)로 제공될 수 있다.
In
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 동영상 부호화 장치의 구성을 나타낸다. 4 illustrates a configuration of a video encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 동영상 부호화 장치(400)는 영상 예측부(410), 차분신호 생성부(420), 부호화부(430), 복원영상 생성부(440) 및 포스트 필터부(450)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the
영상 예측부(410)는, 참조 프레임(403) 또는 복원영상으로부터 현재 프레임(401)에 대한 예측 영상을 생성한다. 이때, 현재 프레임(401)은 현재 부호화 대상이 되는 원본 영상에 해당하고, 참조 프레임(403)은 포스트 필터링이 적용된 참조 영상에 해당한다. The
영상 예측부(410)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 움직임 예측부(411), 인트라 예측 선택부(413), 움직임 보상부(415), 인트라 예측부(417)를 포함하여 구성될 수 있다. 움직임 예측부(411)는 참조 프레임(403)으로부터 현재 프레임(401)의 움직임을 예측하고, 움직임 보상부(415)는 참조 프레임(403)의 움직임을 보상한다. 인트라 예측 선택부(413)는, 예측 영상을 인트라 모드로 생성하는 경우에, 인트라 예측을 선택하도록 영상 예측부(410)를 제어한다. 또한, 인트라 예측부(417)는 인트라 예측에 의하여 복원 영상으로부터 현재 프레임(401)에 대한 예측 영상을 생성한다. As illustrated in FIG. 4, the
차분신호 생성부(420)는, 현재 프레임(401)에서 영상 예측부(410)에 의하여 생성된 예측 영상을 감산하여 차분신호 Dn를 생성한다. 즉, 현재 프레임(401)에서 하나의 영상 블록을 부호화 하는 경우, 영상 예측부(410)는 부호화 대상이 되는 현재 프레임(401)의 영상 블록에 대한 예측 영상 블록을 생성하고, 차분신호 생성부(420)는 현재 프레임(401)의 영상 블록에 대한 차분신호를 생성할 수 있다.The
부호화부(430)는, 현재 부호화 대상이 되는 원본 영상과 상기 원본 영상에 대한 예측 영상 간의 차분 신호를 부호화한다. The
부호화부(430)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 차분신호를 이산여현변환하는 이산여현변환부(431), 양자화를 수행하는 양자화부(433), 양자화된 데이터를 재정렬하는 재정렬부(435) 및 재정렬된 데이터를 엔트로피 인코딩하는 엔트로피 인코더(437)을 포함하여 구성될 수 있다. As illustrated in FIG. 4, the
복원영상 생성부(440)는, 부호화된 차분 신호를 복원하고, 복원된 차분신호D`n와 예측 영상 uFn`을 이용하여 복원영상을 생성하고 디블록킹 필터를 적용한다.The
복원영상 생성부(440)는 도 4에 도시된 바와 같이, 역양자화를 수행하는 역양자화부(445), 역이산여현변환을 수행하는 역이산여현변환부(443), 가산기(441) 및 디블록킹 필터부(447)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 복원영상 생성부(440)는 복원 영상을 생성하고, 복원 영상이 다음 영상블록 또는 다음 프레임에 대한 예측 영상을 생성하는데 이용될 수 있도록 한다. The
포스트 필터부(450)는, 복원영상 생성부(440)에서 출력되는 복원영상에 대한 문맥정보를 기반으로 복원영상에 포스트 필터를 적용한다. 이때, 포스트 필터부(450)는 도 4에 도시된 바와 같이, 문맥정보 분석부(451), 포스트 필터링 수행부(453) 및 필터정보 생성부(455)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 문맥정보 분석부(451), 포스트 필터링 수행부(453) 및 필터정보 생성부(455)의 기능은, 각각 도 2에 도시된 문맥정보 분석부(210), 포스트 필터링 수행부(230) 및 필터정보 생성부(250)와 동일하다.
The
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포스트 필터의 적용 예를 나타낸다. 5 shows an application example of a post filter according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 포스트 필터부는, 고정된 포스트 필터 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 복원영상에 적용함에 있어서, 영상 블록(510, 520)의 내부(501, 505) 및 영상블록(510, 520)의 경계(503)에 겹쳐서 적용할 수 있다. 이때, 영상 블록(510, 520)의 내부(501, 505) 및 영상블록(510, 520)의 경계(503)에 적용되는 포스트 필터는 서로 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 또한, 영상 블록 단위는, 4ⅹ4 블록에 국한되는 것이 아니라, 8ⅹ8, 16ⅹ16 와 같이, NⅹN으로 정해질 수 있다. 그리고, 픽셀의 위치에 따라 더해지는 오프셋(offset) 값이 다르게 정해질 수 있으며, 더해지는 오프셋 값의 범위는 -1에서 1사이로 또는 더 큰 값으로 정해질 수 있다.
Referring to FIG. 5, the post filter unit according to an embodiment of the present disclosure applies a fixed post filter or an adaptively generated post filter to a reconstructed image in units of image blocks. It can be applied to the interior 501, 505 and the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포스트 필터 적용의 다른 예를 나타낸다. 6 shows another example of a post filter application according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 포스트 필터부는, 문맥정보에 기초하여 영상 블록을 복수의 파티션으로 구분하고, 복수의 파티션 각각에 대하여 고정된 포스트 필터 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 적용할 수 있다. 즉, 하나의 영상블록(610)에 대하여 하나의 포스트 필터가 적용될 수 도 있지만, 복수의 파티션(601, 603)에 대하여 각각 다른 포스트 필터가 적용될 수 있다. 이때, 파티션의 구분은 복원 영상 내의 Edge 또는 이와 유사한 블록 정보를 통하여 구분될 수 있다. 또한, 파티션의 수는 두 개로 제한되지 않으며, 여러 개의 파티션으로 구분될 수 있다. 또한, 파티션의 구분에 따라서, 각각의 파티션에 동일한 크기의 포스트 필터가 적용되거나, 각각의 파티션에 서로 다른 크기의 포스트 필터가 적용될 수 있다.
6, a post filter unit according to an embodiment of the present disclosure divides an image block into a plurality of partitions based on context information, and fixes a post filter or an adaptively generated post for each of the plurality of partitions. You can apply filters. That is, one post filter may be applied to one
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터정보의 전송 예를 나타낸다. 7 shows an example of transmitting filter information according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부호화 장치는, 710과 같이 슬라이스 마다 적응적인 필터 계수 또는 고정 필터에 대한 필터 인덱스 정보를 복호화 장치로 전송할 수 있고, 720과 같이 매크로블록 마다 적응적인 필터 계수 또는 고정 필터에 대한 필터 인덱스 정보를 복호화 장치로 전송할 수 있다. 이때, 포스트 필터의 크기는 하나로 고정되지 않고 NⅹN으로 결정되고, 또한, 복원 영상의 문맥정보에 따라서 다양하게 결정될 수 있다.
Referring to FIG. 7, the encoding apparatus according to an embodiment of the present invention may transmit adaptive filter coefficients or filter index information for a fixed filter to each decoding block, such as 710, for each macroblock, as shown in 710. Filter index information about the specific filter coefficient or the fixed filter may be transmitted to the decoding apparatus. In this case, the size of the post filter is not fixed to one, but is determined as NⅹN, and may be variously determined according to the context information of the reconstructed image.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복호화 장치의 구성 예를 나타낸다. 8 shows an example of a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 복호화 장치(800)는 복호화부(810), 복원영상 생성부(820) 및 포스트 필터부(830)을 포함한다. 도 1 또는 도 4에 도시된 부호화 장치에 대응하는 구성을 갖는다. Referring to FIG. 8, the
복호화부(810)는, 입력 비트열을 복호화하여 차분 신호를 복원한다. 이때, 복호화부(810)는 엔트로피 디코딩을 수행하는 엔트로피 디코더(811), 엔트로피 디코딩된 데이터를 재정렬하는 재정렬부(813), 역양자화를 수행하는 역양자화부(815) 및 역이산여현변환을 수행하는 역이산여현변환부(817)를 포함하여 구성될 수 있다. The
복원영상 생성부(820)는, 차분신호 Dn`와 예측 영상 uFn`을 이용하여 복원영상을 생성한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 복원영상 생성부(820)는, 참조 프레임(801)으로부터 움직임 보상을 수행하는 움직임 보상부(821), 복원영상으로부터 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(823), 예측영상과 차분신호를 이용하여 복원영상을 생성하는 가산기(825) 및 복원영상내에 블록킹 에러를 제거하는 디블록킹 필터부(827)를 포함하여 구성될 수 있다. The
포스트 필터부(830)는, 고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 상기 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 결정하고, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용한다. The
포스트 필터부(830)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 문맥정보 분석부(831), 필터정보 수신부(833) 및 포스트 필터링 수행부(835)를 포함하여 구성될 수 있다. As illustrated in FIG. 8, the
문맥정보 분석부(831)는, 영상블록 단위로 복원영상의 문맥정보를 분석한다. 이때, 문맥정보 분석부(831)는 부호화 장치의 문맥정보 분석부(210, 451)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. The context information analyzer 831 analyzes context information of the reconstructed image in units of image blocks. In this case, the context information analyzer 831 may perform the same function as the context information analyzers 210 and 451 of the encoding apparatus.
필터정보 수신부(833)는, 복호화부(810)로부터 입력 비트열에 포함된 필터정보를 수신한다.The
포스트 필터링 수행부(835)는, 복원영상의 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하면 필터정보 수신부(833)에 수신된 필터 정보를 필터 인덱스로 판단하고, 필터 인덱스에 대응하는 포스트 필터를 영상블록 단위로 복원영상에 적용한다. 또한, 포스트 필터링 수행부(835)는, 문맥정보가 기 설정된 문맥정보 집합에 속하지 않으면 필터정보 수신부(833)에 수신된 필터정보를 필터 계수정보로 판단한다. 즉, 포스트 필터링 수행부(835)는, 필터 계수를 이용하여 적응적으로 포스트 필터를 생성하고, 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 상기 복원영상에 적용한다.If the context information of the reconstructed image belongs to a preset context information set, the
한편, 포스트 필터링 수행부(835)는 부호화 장치의 포스트 필터링 수행부(230, 450)와 유사한 방식으로 포스트 필터링을 수행할 수 있다. 따라서, 포스트 필터링 수행부(835)는, 고정된 포스트 필터 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 영상블록 단위로 복원영상에 적용함에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 영상 블록의 내부 및 영상블록의 경계에 겹쳐서 적용할 수 있다.On the other hand, the
또한, 포스트 필터링 수행부(835)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 문맥정보에 기초하여 영상 블록을 복수의 파티션으로 구분하고, 복수의 파티션 각각에 대하여 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 적용할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 6, the
본 발명의 실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Method according to an embodiment of the present invention is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
Claims (1)
부호화된 차분 신호를 복원하고, 복원된 차분신호와 상기 예측 영상을 이용하여 복원영상을 생성하고 디블록킹 필터를 적용하는 복원영상 생성부; 및
고정된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지 또는 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원 영상에 적용할 것인지를 상기 복원영상의 문맥정보(Context)에 기초하여 결정하고, 상기 고정된 포스트 필터 또는 상기 적응적으로 생성된 포스트 필터를 상기 복원영상에 적용하는 포스트 필터부를 포함하는 동영상 부호화 장치.An encoder which encodes a difference signal between an original image to be currently encoded and a prediction image of the original image;
A reconstructed image generation unit reconstructing an encoded differential signal, generating a reconstructed image using the reconstructed differential signal and the prediction image, and applying a deblocking filter; And
Whether to apply a fixed post filter to the reconstructed image or to apply an adaptively generated post filter to the reconstructed image is determined based on the context information of the reconstructed image, and the fixed post filter or And a post filter unit applying the adaptively generated post filter to the reconstructed image.
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---|---|---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020100033225A KR20100138735A (en) | 2009-06-24 | 2010-04-12 | Video encoding and decoding apparatus and method using context information-based adaptive post filter |
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-
2010
- 2010-04-12 KR KR1020100033225A patent/KR20100138735A/en not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |