KR20110123699A - 화상 시퀀스 코딩 방법, 그 대응 재구성 방법, 및 이 화상 시퀀스를 대표하는 코딩된 데이터 스트림 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 특정하는 코딩 방법에 따라서 코딩된 화상 시퀀스를 재구성하는 방법으로서, 상기 화상들이 코딩 실체들로 분할되는 화상 시퀀스 재구성 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화상 시퀀스 재구성 방법은, 인터(INTER) 모드에서 코딩된 각 코딩 실체에 대해서,
- 상기 코딩 실체에 대해서 적어도 하나의 기준 화상을 결정하는 단계(10, 12), 및
- 상기 코딩 도구와 연관된 코딩 파라미터에 의해 구성된 코딩 도구를 이용하여 상기 적어도 하나의 기준 화상으로부터 상기 코딩 실체를 재구성하는 단계(14)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 코딩 도구 및/또는 상기 관련 코딩 파라미터는 상기 기준 화상에 따른다.
- 상기 코딩 실체에 대해서 적어도 하나의 기준 화상을 결정하는 단계(10, 12), 및
- 상기 코딩 도구와 연관된 코딩 파라미터에 의해 구성된 코딩 도구를 이용하여 상기 적어도 하나의 기준 화상으로부터 상기 코딩 실체를 재구성하는 단계(14)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 코딩 도구 및/또는 상기 관련 코딩 파라미터는 상기 기준 화상에 따른다.
Description
본 발명은 일반적으로 화상 코딩 분야에 관한 것이다.
본 발명은 화상 시퀀스 코딩 방법, 그 대응 재구성 방법, 및 이 화상 시퀀스를 대표하는 코딩된 데이터 스트림에 관한 것이다.
당업계에서는 화상 시퀀스 중의 현재 화상을 이미 코딩되어 재구성된 기준 화상이라 불리는 그 시퀀스의 다른 화상으로부터의 시간적 예측에 따라서 코딩하는 것이 알려져 있다. 이러한 기준 화상은 버퍼에 저장된다.
또한 당업계에는 그와 같은 버퍼에 동일 기준 화상의 여러 가지 버전, 예컨대 이 기준 화상의 하나 이상의 필터링된 버전을 저장하는 것이 알려져 있다.
현재 화상의 코딩은 여러 가지 파라미터에 의해 구성되는 여러 가지 코딩 도구, 예컨대 코딩 모드, 양자화, 엔트로피 코딩, 동작 보상을 구현한다. 예컨대 동작 보상은 동작 벡터의 정밀도에 따라 구성되고, 양자화는 예컨대 균일하거나 로그일 수 있는 양자화 타입에 따라 구성된다.
현재 화상의 코딩 중에, 즉 그 재구성 중에, 구현된 코딩 구성, 즉 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터는 재구성될 코딩될 현재 화상에 따라서 특정된다. 예컨대 비디오 코딩 표준 H.264/MPEG-4 AVC는 이 현재 화상의 타입에 따라서 화상 블록의 코딩 모드를 특정한다. 만일 현재 화상이 I 타입이라면 공간 예측 모드(인트라(INTRA) 모드)만이 허용되고, 현재 화상이 P 타입이라면 INTRA 모드 이외에도 단방향(mono-directional) 시간적 예측 모드(인터(INTER) 모드)가 허용된다.
코딩될 현재 화상 타입에 따른 전문화(specialization)는 고려되는 여러 가지 화상 타입에 적합하지 않는 코딩 구성을 이용하지 않아도 되기 때문에 효율적이다. 그러나 화상 또는 화상 영역 내에서 어떤 구성은 자주 이용되나 다른 어떤 구성은 잘 이용되지 않는 경우가 있을 수 있다. 이는 별로 사용되지 않는 구성도 표시될 수 있어야 하기 때문에 추가적인 표시 비용(signalling cost)을 필요로 하며, 따라서 코딩 효율이 저하된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 상기 단점들 중 적어도 한 가지를 해소하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 특정하는 코딩 방법에 따라서 코딩된 화상 시퀀스를 재구성하는 방법으로서, 상기 화상들이 코딩 실체들로 분할되는 화상 시퀀스 재구성 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화상 시퀀스 재구성 방법은, 인터(INTER) 모드에서 코딩된 각 코딩 실체에 대해서,
- 상기 코딩 실체에 대해서 적어도 하나의 기준 화상을 결정하는 단계, 및
- 상기 코딩 도구와 연관된 코딩 파라미터에 의해 구성된 코딩 도구를 이용하여 상기 적어도 하나의 기준 화상으로부터 상기 코딩 실체를 재구성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 코딩 도구 및/또는 상기 관련 코딩 파라미터는 상기 기준 화상에 따른다.
본 발명의 특히 바람직한 양상에 따라서, 화상 시퀀스 재구성 방법은 상기 적어도 하나의 기준 화상과 연관된 프로파일 식별자를 디코딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 프로파일은 코딩 도구 및/또는 연관 코딩 파라미터의 세트를 정의한다.
본 발명의 특정 양상에 따라서, 상기 프로파일 식별자는 상기 코딩 실체가 속하는 화상의 헤더로부터 디코딩된다.
본 발명의 다른 특정 양상에 따라서, 상기 프로파일 식별자는 상기 코딩 실체가 속하는 화상 슬라이스의 헤더로부터 디코딩된다.
본 발명의 특정 실시예에 따라서, 화상 시퀀스 재구성 방법은 다수의 프로파일과, 각 프로파일에 대해 코딩 도구 및/또는 그와 연관된 코딩 파라미터의 세트를 특정하는 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 코딩 실체의 재구성 단계는,
- 상기 코딩 실체에 대해 상기 적어도 하나의 기준 화상의 동작 보상에 의해 예측 코딩 실체를 결정하는 단계,
- 상기 코딩 실체에 대해 계수 코딩 실체를 디코딩하는 단계,
- 상기 계수 코딩 실체를 역양자화된 계수 코딩 실체로 역양자화하는 단계,
- 상기 역양자화된 계수 코딩 실체를 잔여 코딩 실체로 변환하는 단계, 및
- 상기 재구성된 코딩 실체를 형성하기 위해 상기 예측 코딩 실체와 상기 잔여 코딩 실체를 병합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 양상에 따라서, 상기 기준 화상이 저역 통과 필터로 필터링된 화상인 경우, 상기 코딩 실체를 재구성하는데 이용된 상기 코딩 도구가 상기 코딩 방법에 의해 특정된 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터의 세트의 서브세트이다.
바람직하게는, 상기 서브세트는,
- 바이리니어(bilinear) 보간 필터와 1/2 화소 정밀도의 동작 벡터를 이용한 동작 보상,
- 저주파에 알맞은 양자화 행렬을 이용한 균일 양자화, 및
- 상기 기준 화상의 저역 통과 필터링의 방향에 적합한 변환된 계수의 스캐닝을 이용한 엔트로피 코딩을 포함한다.
본 발명의 다른 특정 양상에 따라서, 상기 기준 화상이 해상도를 향상시키는 필터로 필터링된 화상인 경우, 상기 코딩 실체를 재구성하는데 이용된 상기 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터는 다상(polyphase) 선형 보간 필터와 1/8 화소 정밀도의 동작 벡터를 이용한 동작 보상을 포함한다.
본 발명의 다른 특정 양상에 따라서, 상기 기준 화상이 전역(global) 동작 모델에 따른 동작 보상된 화상인 경우, 상기 코딩 실체를 재구성하는데 이용된 상기 코딩 도구는 하기의 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터들,
- 바이리니어 보간 필터와 N으로 제한된 범위를 가진 1/8 화소 정밀도의 동작 벡터를 이용한 동작 보상,
- 16×16 사이즈의 블록으로 제한된 분할, 및
- 우선순위가 더 높은 스킵 모드를 포함한다.
본 발명의 특정 특징에 따라서, N=2이다.
또한, 본 발명은 코딩 실체들로 분할된 화상 시퀀스를 대표하는 코딩된 데이터 스트림에 관한 것으로, 상기 코딩된 데이터 스트림은, 상기 화상 시퀀스의 적어도 일부와 연관된 헤더에서 다수의 프로파일을 규정하는 데이터 아이템과 각 프로파일에 대해 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 정의하는 데이터를 포함하고, 상기 시퀀스의 각 화상에 대해 상기 화상의 적어도 일부와 연관된 헤더에서 상기 화상 부분의 코딩 실체들을 코딩하는데 이용된 각 기준 화상에 대해 관련 프로파일을 표시하는 식별자를 포함한다.
또한, 본 발명은 화상 시퀀스를 코딩하는 방법으로서, 상기 화상들이 코딩 실체들로 분할되는 화상 시퀀스 코딩 방법에 관한 것이다. 화상 시퀀스 코딩 방법은, 인터 모드에서 코딩된 각 코딩 실체에 대해서,
- 상기 코딩 실체에 대해서 적어도 하나의 기준 화상을 결정하는 단계; 및
- 상기 코딩 도구와 연관된 코딩 파라미터에 의해 구성된 코딩 도구를 이용하여 상기 적어도 하나의 기준 화상으로부터 상기 코딩 실체를 코딩하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 코딩 도구 및/또는 상기 관련 코딩 파라미터는 상기 기준 화상에 따라 다르다.
본 발명은 첨부 도면을 참조한 한정적이지 않은 실시예와 바람직한 구현을 통해 더 잘 설명되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 재구성 방법을 보여주는 도.
도 2는 본 발명에 따른 코딩 방법을 보여주는 도.
도 3은 본 발명에 따른 디코딩 장치를 보여주는 도.
도 4는 본 발명에 따른 코딩 장치를 보여주는 도.
도 1은 본 발명에 따른 재구성 방법을 보여주는 도.
도 2는 본 발명에 따른 코딩 방법을 보여주는 도.
도 3은 본 발명에 따른 디코딩 장치를 보여주는 도.
도 4는 본 발명에 따른 코딩 장치를 보여주는 도.
화상은 각각이 화상 데이터의 적어도 하나의 아이템과 연관된 화소 또는 화상 포인트들을 포함한다. 화상 데이터의 아이템은 예컨대 휘도 데이터 아이템 또는 색도 데이터 아이템이다.
용어 "코딩 실체(coding entity)"는 코딩될 또는 재구성될 화상의 기본 구조를 말한다. 이는 이 화상의 화소 서브세트를 포함한다. 화상의 코딩 실체 세트는 공통의 화소를 가질 수도 가지지 않을 수도 있다. 일반적으로 코딩 실체는 화소 블록이다. 그러나 용어 "코딩 실체"는 일반 명칭이며 원, 다각형, 또는 임의 형상의 영역을 포함할 수 있다. 이하에서 설명을 간략하게 하기 위해 용어 "블록"을 사용한다. 그러나 상세한 설명 전체에 걸쳐 이 용어는 일반적인 용어인 코딩 실체로 대체될 수 있다.
용어 "잔여 부분(residue)"또는 "예측 잔여 부분"은 다른 데이터의 추출 후에 얻어진 데이터를 말한다. 추출은 일반적으로 소스 화소에서 예측 화소를 빼는 것이다. 그러나 추출은 더 일반적인 것이며 특히 가중 추출을 포함한다.
용어 "재구성한다"는 예측 데이터와 잔여 부분의 병합 후에 얻어진 데이터(예컨대, 화소, 코딩 실체, 블록)를 말한다. 병합은 일반적으로 잔여 부분과 예측 화소의 합이다. 그러나 병합은 더 일반적인 것이며 특히 가중 합을 포함한다. 재구성된 코딩 실체는 재구성된 화소를 포함하는 코딩 실체이다.
화상 디코딩과 관련하여 용어 "재구성"과 "디코딩"은 자주 동의어로서 사용된다. 따라서 "재구성된 블록"은 전문 용어 "디코딩된 블록"으로도 사용된다.
화상 시퀀스는 일반적으로 GOP(Group Of Picture)들로 구성된다. 각 화상은 블록들로 구성된다. 각 블록은 일반적으로 몇 개의 블록으로 구성된 화상 슬라이스(slice)에 속한다.
다른 화상을 예측하는데 사용된 기준 화상은 기준 화상 인덱스(index)를 이용하여 시퀀스 중에서 식별된다.
본 발명에 따라서 기준 화상 버퍼는 여러 가지 화상 타입에 대응하는 화상을 포함한다. 이들 화상은 특히,
- "소스타입" 화상, 즉 별개의 시간적 순간(temporal instant)에 대응하는 이미 재구성된 화상,
- "필터링된 타입" 화상, 즉 예컨대 공간적 해상력(spatial definition)이 저감된 이미 재구성된 화상의 필터링된 버전,
- "보상된 타입" 화상, 즉 이미 재구성된 화상, 예컨대 전역 움직임(global motion)에 의해 보상된 기준 화상의 동작 보상된 버전,
- 등
에 대응할 수 있다.
본 발명은 도 1을 참조로 설명된 재구성 방법과 도 2를 참조로 설명된 코딩 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 재구성을 위한 코딩 방법은 현재 블록을 예측하는데 이용된 기준 화상에 따라서 INTER 모드에서, 즉 시간적으로 예측된 현재 블록의 재구성을 위한 코딩 프로세스를 상세히 설명하는 것으로, 이 프로세스는 사용된 기준 화상에 따라서 동적으로 적응된다. 코딩 및 재구성 구성은 현재 블록을 코딩하는데 사용된 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터를 변형함으로써 적응된다. 다음의 도구들이 예가 될 수 있다.
- INTER 타입 코딩 모드, 예컨대 단일 기준 화상을 가리키는 P 모드(단방향), 2개의 기준 화상을 가리키는 B 모드(양방향), 동작 또는 잔여 정보의 코딩을 요구하지 않는 스킵 모드,
- 블록의 분할(partition)을 기술하는 분할 타입. 예컨대 H.264/MPEG-4 AVC 비디오 코딩 표준은 마크로블록에 대해 16×16, 16×8, 8×16 및 8×8 분할을 정의하며, 그 중에서 8×8 분할은 그 자체가 8×4, 4×8 및 4×4 세분할로 분할될 수 있다.
- 동작 벡터의 정밀도에 의해, 혹은 이들 벡터의 최대 진폭에 의해, 혹은 보간 필터의 크기와 계수에 의해 구성된 동작 보상 타입(예컨대 바이리니어(bilinear), 바이큐빅( bi-cubic), 란초스(Lanczos) 필터 등을 이용한 동작 보상),
- 양자화 스텝에 의해, 혹은 양자화 스텝 오프셋(화상에 기인한 스텝에 대한 오프셋)에 의해, 혹은 양자화 행렬에 의해, 혹은 "사각 지역(dead zone)"에 의해 구성된 양자화 타입(균일, 로그, 등),
- 예컨대 변환의 크기에 의해, 혹은 변환 계수의 값에 의해 구성된 코딩/재구성 방법에서 몇 가지 버전이 규정될 수 있는 변환 타입(예컨대 이산 코사인 변환, 이산 웨이브렛 변환, 이산 사인 변환, 카루넨-루베(Karhunen-Loeve) 변환 등),
- 특히 변환 계수의 스캐닝 타입에 의해 구성된 엔트로피 코딩/디코딩 타입(예컨대 가변 길이 코딩, 컨텍스트 기반 적응적 이진 산술 코딩(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding; CABAC), 산술 코딩), H.264/MPEG-4 AVC 표준의 경우에는 CABAC 코딩은 특히 컨텍스트, 초기 확률 및 확률 수렴 속도에 의해 구성된다.
본 발명에 따라서, 특히 전술한 기준 화상 타입에 따라 여러 가지 프로파일이 정의된다. 그러므로 각 프로파일은 기준 화상 타입과 연관된다. 각 프로파일은 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 정의한다. 예컨대 하기의 프로파일이 정의된다.
- "소스 타입" 기준 화상에 적용되며 표준 도구(예컨대 H.264/MPEG-4 AVC 표준에 의해 규정된 코딩 도구)와 그 관련 코딩 파라미터를 포함하는 일반적 프로파일,
- 저역 통과 필터를 이용하여 "필터링된 타입" 기준 화상에 적용되는 저해상 프로파일, 이 필터는 필터링 방향에 우선순위를 부여하고자 하는 경우에 등방성(isotropic) 또는 방향성일 수 있다. 이 프로파일은 "필터링된 타입" 기준 화상의 경우에 특히 적합한 일반적 프로파일의 서브세트이다. 이 프로파일은 다음의 도구와 그 관련 코딩 파라미터를 포함한다.
ｏ 바이리니어 보간 필터와 1/2 화소 정밀도를 이용한 동작 보상(신호가 더 "평탄"해짐). 복잡한 보간 필터를 사용하는 것은 소용없으며, 이 때문에 동작은 매우 정밀할 필요는 없으며, 기준 화상을 생성하는데 적용된 필터가 방향성이라면(배향에 따라 블러링(blurring)이 발생한다면) 더욱 그럴 필요가 없으며, 이 배향에 따른 동작의 정밀도는 수직 배향에 대해 원래의 정밀도가 보존되더라도 저감될 수 있다.
ｏ 저주파에 알맞은 양자화 행렬을 이용한 균일한 양자화. 실제로 이것이 기준 화상, 즉 저역 통과 필터링된 화상으로 사용되면, 이는 평판한 텍스처가 선호되고 따라서 몇 개의 고주파를 가지게 됨을 의미하며, 따라서 이들 저주파에서 코딩을 실시하는 것이 바람직하다.
ｏ 엔트로피 코딩. 타입이 어떤 것이든지 간에(즉, 이 경우에 코딩 파라미터만이 규정됨), 저역 통과 필터링의 방향에 적합한 변환된 계수의 스캐닝에 있어서, 이 필터링이 이방성이면, 통상적으로 기준 화상의 저역 통과 필터링이 수평 방향에 따라서만 구현되면, 이 변환된 계수는 수직축에 따른 고주파수를 어느 정도 나타내 보일 것이며, 따라서 변환된 계수의 이 축에 따른 스캐닝에 우선순위를 부여하는 것이 바람직할 것이다.
ｏ 저해상 프로파일의 다른 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터는 일반적 프로파일의 코딩 도구 및 그 관련 코딩 파라미터에 대응한다.
- 해상도를 향상시켜 예컨대 기준 화상의 콘트라스트, 즉 윤곽을 증가시킬 수 있는 필터를 이용하여 "필터링된 타입" 기준 화상에 적용되는 고해상 프로파일. 이 프로파일은 하기의 도구와 그 관련 코딩 파라미터를 포함한다.
ｏ 다상(polyphase) 선형 보간 필터(상의 수는 동작 정밀도에 의해 정의됨)와 1/8 화소 정밀도의 동작 벡터를 이용한 동작 보상.
ｏ 고해상 프로파일의 다른 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터는 일반적 프로파일의 코딩 도구 및 그 관련 코딩 파라미터에 대응한다.
- 전역 동작 모델에 기초하여 동작 "보상된 타입" 기준 화상에 적용되는 전역 동작 보상(Global Motion Compensation; GMC) 프로파일. 이 프로파일은 다음의 도구와 그 관련 코딩 파라미터를 포함한다.
ｏ 바이리니어 보간 필터를 이용한 동작 보상, 이미 실시된 동작 보상에 따라 신호를 정확하게 해석할 수 있으며, 그러므로 낮은 범위의(통상적으로 2 화소) 동작 벡터를 이용한 더 간단한 보간이라도 선험적으로 충분하며, 실제로 기준 화상이 이미 동작 보상된 경우에는 코딩된 동작 벡터만이 동작 보상 잔여 에러를 정정하며, 동작 잔여 에러의 정정은 정밀할 수 있어야 하므로 동작 벡터의 정밀도는 1/8 화소이다.
ｏ 전역 동작 보상으로서 만의 16×16 분할은 화상의 큰 영역에 적용된다.
ｏ 스킵 모드 선호, 즉 이 모드에는 다른 모드보다 더 높은 우선순위가 주어진다.
ｏ GMC 프로파일의 다른 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터는 일반적 프로파일의 코딩 도구 및 그 관련 코딩 파라미터에 대응한다.
다른 변형에 따라서, 애드훅(ad'hoc) 프로파일도 정의될 수 있다.
애드훅 프로파일은 기준 화상의 사용 분석을 따라 상기 코딩 방법에 의해 동적으로 정의된다. 예컨대 첫 번째 코딩 단계 중에는 모든 기준 화상에 대해 도구 세트와 허용된 구성이 이용된다. 그러면 기준 화상 타입에 따라 사용된 도구의 분석이 실시된다. 만일 이 분석이 도구 및/또는 도구 구성이 일부 기준 화상에서 더 구체적으로 사용됨을 보여준다면, 이들 기준 화상에 적합한 프로파일이 정의되고 표시될 수 있다. 두 번째 코딩 단계 중에는 그 정의된 프로파일을 이용하여 표시 비용의 저감으로 인해 코딩 효율을 증가시킨다. 예컨대 제1 코딩 단계 중에는 일부 기준 화상에 대해 대부분의 경우에 (예컨대 바이리니어 필터를 이용하는) 특정 동작 보상 타입이 포함되어 있는 것으로 보일 수 있다. 그러면 이 동작 보상 타입에는 제2 코딩 단계에 대한 이 기준 화상의 프로파일에서의 우선순위가 부여된다. 제2 예에 따라, 스킵 모드는 사용되는 기준 화상에 따라 지정된다. 만일 어떤 기준 화상에 대해서 대부분의 경우에 특정 코딩 구성(예컨대 AVC 보간 필터와 1/2 화소 정밀도의 동작 벡터를 이용하는 16×16 분할)이 이용되고 이 다수 구성에 있어서 코딩될 예측 잔여 부분이 통계적으로 보통 효력이 없다면 이 다수 구성에 스킵 모드가 연관될 것이다. 즉 스킵 모드에서 코딩된 블록이 AVC 보간 필터와 1/2 화소 정밀도의 동작 벡터를 이용하는 16×16 블록의 동작 보상에 의해 재구성된다.
도 1은 코딩된 데이터 스트림(F)의 형태로 나타낸 비디오 시퀀스의 현재 화상(Ic)의 현재 블록(Bc)의 재구성 방법을 보여준다. 이 현재 블록은 현재 슬라이스(Sc)에도 속한다. 이 재구성 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 비디오 디코더에서 우선적으로 구현된다.
단계(10)에서, 스트림 F 중의 현재 블록에 대한 코딩 모드 DEC_MODE가 디코딩된다.
단계(12)에서, 현재 블록이 예측되는 기준 화상의 인덱스 DEC_IDX는 현재 블록의 코딩 모드가 INTER 모드일 때에 스트림(F)로부터 현재 블록에 대해 디코딩된다. 이 단계의 변형에 따라서 현재 블록이 예측되는 기준 화상의 인덱스는 현재 블록에 공간적으로 이웃하며 현재 블록에 앞서 재구성된 블록과 연관된 기준 화상의 인덱스로부터 또는 마지막 재구성된 화상의 동일 위치 블록으로부터 현재 블록에 대해 결정된다.
단계(14)에서, 현재 블록은 단계(12)에서 결정된 인덱스에 의해 식별된 기준 화상에 따라서 결정된 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터를 이용하여 재구성된다. 이를 위해서 현재 화상 블록(Ic)를 재구성하는데 사용된 각 기준 화상에 대해서 프로파일 식별자가 스트림(F)로부터, 예컨대 화상(Ic)의 헤더로부터 디코딩된다. 일 변형에 따라서, 현재 슬라이스 블록(Sc)을 재구성하는데 사용된 각 기준 화상에 대해서 프로파일 식별자가 스트림(F)로부터, 예컨대 슬라이스(Sc)의 헤더로부터 디코딩된다. 각 프로파일은 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 정의한다. 이들 프로파일은 예컨대 화상 시퀀스의 헤더 또는 화상 그룹의 헤더에서 특정될 수 있다. 이들 중 일부는 디폴트로 정의될 수 있으며, 따라서 스트림(F) 내에 있을 필요가 없다. 따라서 단계(12)에서 디코딩된 기준 화상의 인덱스를 이용하여, 재구성에 필요한 버퍼의 기준 화상은 현재 블록(Bc)에 대해 결정된다. 헤더(Ic 또는 Sc)의 디코딩된 프로파일 식별자를 이용하여, 현재 블록(Bc)을 재구성하는 관련 프로파일, 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터는 사용된 각 기준 화상에 대해 결정된다. 블록이 2개의 서로 다른 프로파일을 이용하는 2개의 기준 화상으로부터 양방향 모드로 예측되는 경우에는 3가지 경우를 고려해야 한다.
1. 이 경우에 2개의 프로파일의 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터는 동일하다. 즉 이들은 그대로 적용될 수 있다.
2. 2개 프로파일의 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터는 동시에 발생하지 않고 양방향 모드의 각 단방향 예측에 독립적으로 적용되며 (예컨대, 동작 보상은 각 단방향 예측에 대해 독립적으로 적용되고, 그 결과, 각 예측에 대한 보간 필터와 동작 벡터 정밀도가 동시에 발생하지 않으며), 이 경우에 코딩 도구와 코딩 파라미터는 각 단방향 예측에 대해 독립적으로 프로파일에 규정된 대로 적용된다.
3. 각 프로파일에 규정된 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터는 직접적으로 동시에 발생된다(예컨대, 예측 잔여 부분의 양자화), 이 경우에 일반적 프로파일에 규정된 구성이 이용된다.
그러면, 블록(Bc)은 시간적 예측 블록과 잔여 블록의 병합에 의해 표준 방식으로 재구성된다. 잔여 블록은 스트림(F)의 일부를 디코딩하여 계수 블록을 만들고 이 계수 블록에 역양자화와 혹은 역 변환을 적용함으로써 얻어진다.
도 2는 코딩된 데이터 스트림(F)의 형태로 나타낸 비디오 시퀀스의 현재 화상의 현재 블록(Bc)을 코딩하는 방법을 보여준다. 이 현재 블록은 현재 슬라이스(Sc)에도 속한다. 이 코딩 방법은 도 4에 도시된 바와 같이 비디오 디코더에서 우선적으로 구현된다.
단계(20)에서, 현재 블록에 대한 코딩 모드 DET_MODE가 결정된다.
단계(22)에서, 현재 블록이 예측되는 기준 화상의 인덱스 DET_IDX는 현재 블록의 코딩 모드가 INTER 모드일 때에 현재 블록에 대해 결정된다. 이 단계의 변형에 따라서 현재 블록이 예측되는 기준 화상의 인덱스는 현재 블록에 공간적으로 이웃하며 현재 블록에 앞서 코딩된 블록과 연관된 기준 화상의 인덱스로부터 또는 마지막 코딩된 화상의 동일 위치 블록으로부터 현재 블록에 대해 결정된다.
단계(24)에서, 현재 블록은 단계(22)에서 결정된 인덱스에 의해 식별된 기준 화상에 따라서 결정된 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터를 이용하여 코딩된다.
단계(22)에서 결정된 기준 화상의 인덱스를 이용하여, 코딩에 필요한 버퍼의 기준 화상은 현재 블록(Bc)에 대해 결정된다. 이렇게 결정된 기준 화상의 타입에 따라서 관련 프로파일이 추정된다. 예컨대, 현재 블록(B)이 저역 통과 필터를 이용하여 "필터링된" 타입 기준 화상으로부터 예측되는 경우에는 저해상 프로파일이 이용된다. 그러면 블록(Bc)은 잔여 블록을 얻기 위해 현재 블록으로부터 시간적 예측 블록을 추출함으로써 표준 방식으로 코딩된다. 이 예측 블록은 동작 벡터를 이용하는 기준 화상의 동작 보상에 의해 얻어진다. 그런 다음에, 이 잔여 블록은 스트림(F)에서 변환, 양자화 및 코딩된다. 저해상 프로파일을 이용한다는 것은 특히 동작 보상 중에 1/2 화소 정밀도를 가진 동작 벡터와 바이리니어 보간 필터를 이용한다는 의미를 포함한다.
프로파일 식별자도 스트림(F)에서, 예컨대 화상(Ic)의 헤더에서 코딩되며, 이것은 각 기준 화상에 대해 현재 화상(Ic)의 블록을 코딩하는데 이용된다. 일 변형에 따라서 프로파일 식별자는 스트림(F)에서, 예컨대 슬라이스(Sc)의 헤더에서 코딩되며, 이것은 각 기준 화상에 대해 현재 슬라이스(Sc)의 블록을 코딩하는데 이용된다.
각 프로파일은 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 정의한다. 이들 프로파일은 예컨대 화상 시퀀스의 헤더 또는 화상 그룹의 헤더에서 특정될 수 있다. 이들 중 일부는 디폴트로 정의될 수 있으며, 따라서 스트림(F) 내에 있을 필요가 없다. 따라서, Ic 또는 Sc의 헤더에서 코딩된 프로파일 식별자를 이용하여, 현재 블록(Bc)을 재구성하는데 이용된 관련 프로파일, 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터는 사용된 각 기준 화상에 대해 결정될 수 있다.
또한 본 발명은 화상 시퀀스 또는 이 시퀀스의 일부, 즉 화상 그룹과 연관된 헤더에, 많은 프로파일을 정의하며 각 프로파일에 대해 코딩 도구 및/또는 그 관련 코딩 파라미터의 세트를 정의하는 데이터를 포함하는 데이터 아이템을 포함하는 화상 시퀀스를 대표하는 코딩된 데이터 스트림 또는 코딩된 데이터 구조에 관한 것이다. 또한 코딩된 데이터 스트림은 각 화상(Ic) 또는 각 화상 슬라이스(Sc)의 헤더에, 이 슬라이스(Sc)의 이 화상(Ic) 블록들 각각을 코딩하는데 이용된 각 기준 화상에 대해 이와 연관된 프로파일을 표시하는 식별자를 포함한다.
도 3은 디코딩 장치(13)를 도식적으로 보여준다. 디코딩 장치(13)는 화상을 대표하는 스트림(F)을 입력부에서 수신한다. 스트림(F)은 예컨대 코딩 장치(12)에 의해 채널을 통해 전송된다. 디코딩 장치(13)는 도 1을 참조로 설명된 본 발명에 따른 재구성 방법을 구현할 수 있다. 디코딩 장치(13)는 디코딩된 데이터를 생성할 수 있는 엔트로피 디코딩 모듈(1300)을 포함한다. 그러면, 이 디코딩된 데이터는 역양자화(IQ)와 이어서 역변환(IT)을 실시할 수 있는 모듈(1302)로 전송된다. 이 모듈(1302)은 이 모듈(1302)로부터의 블록과 예측 블록(Bp)을 병합하여 재구성된 현재 블록(Bc)을 생성할 수 있는 연산 모듈(1304)에 연결되어 있다. 이 재구성된 현재 블록(Bc)은 메모리(1306)에 저장된다. 디코딩 장치(13)는 동작 보상 모듈(1308)도 포함한다. 동작 보상 모듈(1308)은 메모리(1306)에 저장된 이미 재구성된 화상 데이터와 엔트로피 디코딩 모듈(1300)에 의해 전송된 디코딩된 동작 데이터로부터 예측 블록(Bp)을 결정한다. 디코딩 장치의 모듈들(1300, 1302, 1308)은 재구성 방법의 단계(14)에 따라서 결정된 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터를 이용한다.
도 4는 코딩 장치(12)를 도식적으로 보여준다. 코딩 장치(12)는 화상을 입력부에서 수신한다. 코딩 장치(12)는 도 2를 참조로 설명된 본 발명에 따른 코딩 방법을 구현할 수 있다. 각 화상은 각각이 화상 데이터의 적어도 하나의 아이템과 연관된 블록들로 분할된다. 코딩 장치(12)는 특히 시간적 예측을 가지고 코딩을 구현한다. 도 4에는 시간적 예측 또는 INTER 코딩에 의해 코딩과 관련된 코딩 장치(12)의 모듈들만이 도시되어 있다. 비디오 코더의 당업자가 알고 있는 다른 모듈들(예컨대 코딩 모드의 선택, 공간 예측)은 도시되어 있지 않다. 코딩 장치(12)는 특히 현재 블록(Bc)으로부터 예측 블록(Bp)을 추출하여 잔여 블록(Br)을 생성할 수 있는 연산 모듈(1200)을 포함한다. 코딩 장치(12)는 잔여 블록(Br)을 변환하고 양자화하여 양자화된 데이터를 생성할 수 있는 모듈(1202)을 더 포함한다. 코딩 장치(12)는 스트림(F) 중의 양자화된 데이터를 코딩할 수 있는 엔트로피 코딩 모듈(1204)도 포함한다. 코딩 장치(12)는 모듈(1202)의 역동작을 실시하는 모듈(1206)도 포함한다. 모듈(1206)은 디코딩 장치(13)의 모듈(1302)과 똑 같다. 모듈(1206)은 역양자화(IQ)와 이어서 역변환(IT)을 실시한다. 모듈(1206)은 이 모듈(1206)로부터의 데이터 블록과 예측 블록(Bp)을 병합하여 재구성된 블록을 생성할 수 있는 연산 모듈(1208)에 연결되고, 이 재구성된 블록은 메모리(1210)에 저장된다. 동작 보상 모듈(1216)은 메모리(1210)에 저장된 이미 재구성된 화상 데이터와 동작 추정 모듈(1212)에 의해 결정된 동작 데이터(즉, 동작 벡터와 기준 화상 인덱스)로부터 예측 블록(Bp)을 결정한다. 코딩 장치의 모듈들(1202, 1204, 1206, 1216)은 코딩 방법의 단계(24)에 따라서 결정된 코딩 도구 및/또는 관련 코딩 파라미터를 이용한다.
전술한 코딩 도구와 코딩 파라미터는 전부가 아니다. 본 발명의 범위 내에서 다른 코딩 도구와 코딩 파라미터도 생각하고 이용할 수 있다. 예컨대 다수의 예측기로 구성된 동작 벡터의 예측 타입(예컨대 "템플릿 매칭(Template Matching)"예측기, 또는 이웃한 벡터의 중간값, 또는 동일 위치 블록으로부터의 벡터 등)도 생각하고 이용할 수 있다.
12: 코딩 장치 13: 디코딩 장치
1200: 연산 모듈 1204: 엔트로피 코딩 모듈
1210: 메모리 1216: 동작 보상 모듈
1300: 엔트로피 디코딩 모듈 1304: 연산 모듈
1306: 메모리 1308: 동작 보상 모듈
1200: 연산 모듈 1204: 엔트로피 코딩 모듈
1210: 메모리 1216: 동작 보상 모듈
1300: 엔트로피 디코딩 모듈 1304: 연산 모듈
1306: 메모리 1308: 동작 보상 모듈
Claims (13)
- 코딩 도구들 및/또는 그 연관 코딩 파라미터들의 세트를 지정하는 코딩 방법에 따라서 코딩된 화상 시퀀스를 재구성하는 방법으로서 - 상기 화상들은 코딩 실체들(coding entities)로 분할됨 -,
인터(INTER) 모드에서 코딩된 각 코딩 실체에 대해서,
- 상기 코딩 실체에 대해서 적어도 하나의 기준 화상을 결정하는 단계(10, 12); 및
- 자신과 연관된 코딩 파라미터들에 의해 구성된 코딩 도구들을 이용하여 상기 적어도 하나의 기준 화상으로부터 상기 코딩 실체를 재구성하는 단계(14)
를 포함하고,
상기 코딩 도구들 및/또는 상기 연관 코딩 파라미터들은 상기 기준 화상의 타입에 따라 다른, 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 화상 시퀀스의 적어도 일부와 연관된 헤더에서, 다수의 프로파일들을 지정하는 데이터의 아이템 - 상기 다수의 프로파일들 각각은 기준 화상의 타입과 연관됨 - 과, 각 프로파일에 대해 코딩 도구들 및/또는 그 연관 코딩 파라미터들의 세트를 정의하는 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제2항에 있어서,
상기 코딩 실체가 속하는 상기 화상의 적어도 일부와 연관된 헤더에서, 연관 프로파일을 표시하는 적어도 하나의 기준 화상과 연관된 프로파일 식별자를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제3항에 있어서,
상기 프로파일 식별자는 상기 코딩 실체가 속하는 화상 슬라이스 헤더로부터 디코딩되는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 화상의 타입은,
- 소스 화상;
- 필터링된 화상; 및
- 동작 보상된 화상
을 포함하는 화상 타입 세트에 속하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코딩 실체의 재구성 단계(14)는,
- 상기 코딩 실체에 대해 상기 적어도 하나의 기준 화상의 동작 보상에 의해 예측 코딩 실체를 결정하는 단계,
- 상기 코딩 실체에 대해 계수들의 코딩 실체를 디코딩하는 단계,
- 상기 계수들의 코딩 실체를 역양자화하여 역양자화된 계수들의 코딩 실체를 생성하는 단계,
- 상기 역양자화된 계수들의 코딩 실체를 잔여 코딩 실체로 변환하는 단계, 및
- 상기 재구성된 코딩 실체를 형성하기 위해 상기 예측 코딩 실체와 상기 잔여 코딩 실체를 병합(merging)하는 단계
를 포함하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 화상이 저역 통과 필터로 필터링된 화상인 경우, 상기 코딩 실체를 재구성하는데 이용된 상기 코딩 도구들이 상기 코딩 방법에 의해 지정된 코딩 도구들 및/또는 연관 코딩 파라미터들의 세트의 서브세트인 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제7항에 있어서,
상기 서브세트는,
- 바이리니어(bilinear) 보간 필터와 1/2 화소 정밀도의 동작 벡터들을 이용한 동작 보상,
- 저주파를 지원하는(favouring) 양자화 행렬을 이용한 균일 양자화, 및
- 상기 기준 화상의 저역 통과 필터링의 방향에 적응된 변환된 계수들의 스캐닝을 이용한 엔트로피 코딩
을 포함하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 화상이 해상도를 향상시키는 필터로 필터링된 화상인 경우, 상기 코딩 실체를 재구성하는데 이용된 상기 코딩 도구들 및/또는 연관 코딩 파라미터들은 다상(polyphase) 선형 보간 필터와 1/8 화소 정밀도의 동작 벡터들을 이용한 동작 보상을 포함하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 화상이 전역(global) 동작의 모델에 따른 동작 보상된 화상인 경우, 상기 코딩 실체를 재구성하는데 이용된 상기 코딩 도구들은 하기의 코딩 도구들 및/또는 연관 코딩 파라미터들,
- 바이리니어 보간 필터와 N으로 제한된 범위를 가진 1/8 화소 정밀도의 동작 벡터들을 이용한 동작 보상,
- 16×16 사이즈의 블록으로 제한된 분할(partitioning), 및
- 스킵 모드에 부여되는 더 높은 우선순위
를 포함하는 화상 시퀀스 재구성 방법. - 제10항에 있어서,
N=2인 화상 시퀀스 재구성 방법. - 코딩 실체들로 분할된 화상 시퀀스를 대표하는 코딩된 데이터의 스트림으로서,
상기 화상 시퀀스의 적어도 일부와 연관된 헤더에서, 다수의 프로파일들을 지정하는 데이터의 아이템 - 상기 다수의 프로파일들 각각은 기준 화상의 타입과 연관됨 - 과,
각 프로파일에 대해 코딩 도구들 및/또는 그 연관 코딩 파라미터들의 세트를 정의하는 데이터와,
상기 시퀀스의 각 화상에 대해, 상기 화상의 적어도 일부와 연관된 헤더에서, 상기 화상 부분의 코딩 실체들을 코딩하는데 이용된 각 기준 화상에 대해 연관 프로파일을 표시하는 프로파일 식별자
를 포함하는 코딩된 데이터의 스트림. - 화상 시퀀스를 코딩하는 방법으로서 - 상기 화상들은 코딩 실체들로 분할됨 - ,
인터(INTER) 모드에서 코딩된 각 코딩 실체에 대해서,
- 상기 코딩 실체에 대해서 적어도 하나의 기준 화상을 결정하는 단계(20, 22); 및
- 자신과 연관된 코딩 파라미터들에 의해 구성된 코딩 도구들을 이용하여 상기 적어도 하나의 기준 화상으로부터 상기 코딩 실체를 코딩하는 단계(24)
를 포함하고,
상기 코딩 도구들 및/또는 상기 연관 코딩 파라미터들은 상기 적어도 하나의 기준 화상의 타입에 따라 다른 화상 시퀀스 코딩 방법.
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