KR20120079194A - 코딩 유닛 단위 병렬 인트라예측을 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

코딩 유닛 단위 병렬 인트라예측을 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 코딩 유닛 단위 병렬 인트라예측을 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하고 인트라예측을 수행한 예측모드를 포함하는 예측정보를 부호화하는 예측정보 부호화단계를 부호화하고 부호화된 비트스트림을 복호화하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

코딩 유닛 단위 병렬 인트라예측을 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치{Video Encoding/Decoding Method and Apparatus Using Unit-level Parallel Intra Prediction}
본 발명의 실시예는 코딩 유닛 단위 병렬 인트라예측을 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 원본의 일부 화소 데이터 및 이전에 재구성된 블록화소 정보를 활용하여 복수개의 코딩 유닛 블록에 대한 인트라 예측부호화를 동시에 수행할 수 있도록 하기 위한 것으로, 비디오 데이터 압축 및 재생의 병렬화를 가능하게 함으로써 보다 고속의 부호화기 및 복호화기를 얻고자 하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
비디오 데이터 압축 장치에서 인트라 부호화는, 프레임 내 또는 블록 내의 공간적 중복성(Spatial Redundancy)을 효율적으로 제거하여 얻어지는 잔여 신호를 변환 기법 및 양자화, 엔트로피 코딩 과정을 거쳐 효율적으로 압축하는 형태로 이루어진다.
대표적인 인트라 부호화 방법으로는 H.264/AVC의 방향성 기반 외삽 예측(Extrapolation prediction)을 통한 인트라 부호화 기법 등이 있다.
H.264/AVC의 방향성 기반 예측을 통한 인트라 부호화는 도 1과 같이 DC 예측(모드 2)을 포함한 9가지 방향성을 기반으로 이전에 부/복호화된 좌측 및 상단 화소(A~M)를 이용하여 외삽 예측을 수행한다. 즉, 블록 내에 한 화소 값은 예측 방향을 따라 좌측 및 상단 화소의 값을 가져다가 채우는 형태로 외삽 예측이 이루어질 수 있다. 예를 들어 0번 모드의 경우, 수직 방향(vertical)으로 외삽 예측을 수행하기 때문에, 도 1의 4x4 블록은 상단 화소인 A, B, C, D의 값을 화살표 방향으로 채운 값을 갖게 된다.
최근엔 초고해상도를 지원하기 위하여 다양한 방향의 그리고 다양한 블록크기의 인트라 예측 방법이 제안되었다. 하지만, 이러한 방법들은 보다 정밀한 텍스쳐(Texture) 방향을 예측에 반영하기 위하여 더 많은 예측모드를 계산하여야 하고, 특히 고해상도의 대형영상을 처리하기 위해서는 더 많은 시간을 필요로 하는 문제를 갖게 된다. 더불어 이들 방법은 현재 블록의 부호화 및 복호화 결과가 다음 블록 부호화 및 복호화에 사용됨으로써 부호화 및 복호화의 병렬처리를 어렵게 한다. 즉, 현재 블록을 복호화하기 위해서는 현재블록의 위블록과 좌측블럭의 재구성 화소들이 필요하고 이는 현 블록의 화소들을 부호화하기 위해서는 이전 블록의 재구성이 끝나기를 기다려야 하는 문제가 있는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 매크로블록 내의 서브블록레벨 병렬성을 제공하는 기법이 제안되었으나, 이 또한 병렬성이 매크로블록 안에서 제한된 틀의 부속 블록형태를 가져야 하는 한계가 있어 현재의 다양한 분할 구조하에서 병렬성을 구현하는데 문제가 있다. 또한 외삽 예측값들을 현 부속 블록으로부터 떨어져 있는 화소값들을 사용함으로써 압축 효율을 낮추게 할 수 있다. 이러한 문제들은 최근의 프로세서 추세인 멀티 코어 (Multi-Core) 및 GPU의 병렬처리 시스템을 통한 부호화 및 복호화를 어렵게 하는 제약 요소를 가지게 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 영상을 부호화하거나 복호화하는 데 있어서, 원본의 일부 화소 데이터 및 이전에 재구성된 블록화소 정보를 활용하여 복수개의 코딩 유닛 블록에 대한 인트라 예측부호화를 동시에 수행할 수 있도록 하기 위한 것으로, 비디오 데이터 압축 및 재생 기법의 병렬성을 향상시킴으로써 보다 부호화/복호화 효율을 향상시키는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 영상 부호화기; 및 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하고, 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 영상 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성부; 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 인트라예측 부호화부; 및 인트라예측을 수행한 예측모드를 포함하는 예측정보를 부호화하는 예측정보 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.
여기서, 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 맨 아래 화소값으로 생성될 수 있다.
인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 생성될 수 있다.
상기 좌측외삽화소의 값으로 사용되는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본화소는, 기설정 간격으로 선택생성될 수 있다.
선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 상기 선택된 원본화소 값을 보간한 값일 수 있다.
상기 예측정보는, 상기 선택된 원본화소에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 인트라예측 부호화부는, 하나 이상의 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 화소와 만나지 않는 경우, 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 사용하지 않은 인트라예측 부호화 시의 율-왜곡 비율이 기설정값 이내인 인트라예측모드가 있는 경우에는 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 사용하지 않는 인트라예측모드로 인트라예측할 수 있다.
상기 인트라예측 부호화부는, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 상기 예측블록을 생성한 후에, 좌측코딩유닛의 예측블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 상기 제2예측블록을 이용하여 현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화할 수 있다.
현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화하는데 사용되는 예측블록은, 상기 예측블록과 상기 제2예측블록 중에서 율-왜곡 비율이 최적인 것을 사용할 수 있다.
상기 예측정보는, 상기 제2예측블록이 사용되었는지 여부를 나타내는 예측블록 플래그 및 부호화하는 사용된 제2예측블록을 생성하는 제2인트라예측모드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하는 예측정보 복호화부; 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성부; 및 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 인트라예측 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 인트라예측모드에 사용되는 화소 중에서 유사한 값을 가지는 화소들만을 이용하는 인트라예측모드들은 모두 하나로 통합하여 후보모드에 포함하여 비트스트림으로부터 인트라예측모드를 복원하는 예측모드 복호화부; 및 상기 복원된 인트라예측모드를 이용하여 복원할 현재블록의 예측블록을 생성하고 상기 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.
여기서, 상기 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 맨 아래 화소값으로 생성할 수 있다.
상기 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 원본 화소값을 이용하여 생성할 수 있다.
상기 좌측외삽화소의 값으로 사용되는 상기 원본화소는, 기설정 간격으로 선택된 값을 가질 수 있다.
선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 상기 원본화소 값을 보간한 값일 수 있다.
상기 예측정보는, 상기 코딩유닛을 예측하는데 사용된 블록을 나타내는 예측블록 플래그 및 제2인트라예측모드에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 예측블록 플래그가 제2예측블록을 사용함을 나타내는 경우, 상기 인트라예측 복호화부는, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 상기 예측블록을 생성하고 현재 코딩유닛을 복원한 후에, 좌측코딩유닛의 복원블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 상기 제2예측블록을 이용하여 상기 제2인트라예측모드를 이용하여 현재 복원하고자 하는 코딩유닛을 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 영상 부호화단계; 및 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하고, 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 영상 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성단계; 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 인트라예측 부호화단계; 및 인트라예측을 수행한 예측모드를 포함하는 예측정보를 부호화하는 예측정보 부호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하는 예측정보 복호화단계; 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성단계; 및 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 인트라예측 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 원본의 일부 화소 데이터 및 이전에 재구성된 블록화소 정보를 활용하여 복수개의 코딩 유닛 블록에 대한 인트라 예측부호화를 동시에 수행함으로써 비디오 데이터 압축 및 재생 기법의 병렬성을 향상시킴으로써 보다 고속의 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치를 구현할 수 있도록 한다.
또한, 최상위 코딩유닛의 상단의 인접화소만을 사용한 인트라예측모드로 부호화하는 율-왜곡 비율이 기설정값 이내인 것이 있는 경우에는 좌측 원본화소를 사용하지 않음으로써 인트라예측에 사용된 원본화소의 전송을 생략할 수 있도록 함으로써 수용가능한 정도의 부호화효율을 얻어내면서 부호화 및 복호화를 병렬화하는 효과가 있다.
도 1은 H. 264/AVC의 인트라 4×4 예측 모드를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 여러개의 코딩유닛을 나열한 도면이다.
도 4는 8×8 블록에서 다양한 각도의 예측을 위한 인트라예측의 방향을 예시한 도면이다.
도 5는 현재 블록의 좌상단에 위치한 블록의 맨 아래 화소 또는 현재 블록의 원본화소의 일부를 이용하여 좌측 외삽화소를 구성한 예를 도시한 도면이다.
도 6은 인트라예측 부호화부의 구성을 예시한 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 8은 인트라예측 복호화부의 구성을 예시한 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 예시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 예시한 흐름도이다.
이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 스마트폰(Smart Phone), TV 등과 같은 사용자 단말기이거나 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하거나 복호화하거나 부호화 또는 복호화를 위해 인터 또는 인트라 예측하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미할 수 있다.
또한, 영상 부호화 장치에 의해 비트스트림으로 부호화된 영상은 실시간 또는 비실시간으로 인터넷, 근거리 무선 통신망, 무선랜망, 와이브로망, 이동통신망 등의 유무선 통신망 등을 통하거나 케이블, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 통신 인터페이스를 통해 영상 복호화 장치로 전송되어 영상 복호화 장치에서 복호화되어 영상으로 복원되고 재생될 수 있다.
통상적으로 동영상은 일련의 픽처(Picture)로 구성될 수 있으며, 각 픽처들은 프레임 또는 블록(Block)과 같은 소정의 영역으로 분할될 수 있다. 영상의 영역이 블록으로 분할되는 경우에는 분할된 블록은 부호화 방법에 따라 크게 인트라 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류될 수 있다. 인트라 블록은 인트라 예측 부호화(Intra Prediction Coding) 방식을 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인트라 예측 부호화란 현재 부호화를 수행하는 현재 픽처 내에서 이전에 부호화되고 복호화되어 복원된 블록들의 화소를 이용하여 현재 블록의 화소를 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록의 화소와의 차분값을 부호화하는 방식이다. 인터 블록은 인터 예측 부호화(Inter Prediction Coding)를 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인터 예측 부호화란 하나 이상의 과거 픽처 또는 미래 픽처를 참조하여 현재 픽처 내의 현재 블록을 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록과의 차분값을 부호화하는 방식이다. 여기서, 현재 픽처를 부호화하거나 복호화하는데 참조되는 프레임을 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(200)는 영상을 부호화하는 장치로서, 좌측외삽화소 생성부(210), 인트라예측 부호화부(220) 및 예측정보 부호화부(130)를 포함한다.
좌측외삽화소 생성부(210)는 현재블록(즉, 코딩유닛)에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성한다.
인트라예측 부호화부(220)는 좌측외삽화소 생성부(210)에서 생성된 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 코딩유닛을 인트라예측하여 부호화한다.
예측정보 부호화부(230)는 인트라예측을 수행한 예측모드(즉, 인트라 예측모드)를 포함하는 예측정보를 부호화한다.
도 3은 여러개의 코딩유닛을 나열한 도면이다. 본 발명의 실시예는 도 3과 같이 여러개의 코딩유닛(코딩유닛 A, B, C)을 동시에 병렬처리하기 위한 것이다.
도 4는 8×8 블록에서 다양한 각도의 예측을 위한 인트라예측의 방향을 예시한 도면이다.
도 4에서 도시한 바와 같이 다양한 방향의 인트라 예측을 위해서는 현재블록의 상단 또는 좌측의 외삽화소가 필요하다.
본 발명의 실시예에서는 한 프레임 또는 한 슬라이스 안의 동일 행(Row) 내의 코딩 유닛 블록간의 부호화 시에 정보 의존성을 제거함으로써 다수개의 블록에 대한 동시 인트라 예측 및 부호화를 가능하게 한다. 현재 블록의 부호화 시에 주변블록의 정보에 의존하지 않기 위하여 현재의 코딩 유닛 블록의 상단 및 좌측의 블록의 부호화 정보를 사용하는 종래의 인트라 예측(예컨대, 도 1 및 도 4 참조)과는 달리, 본 발명의 실시예에서는, 인트라 예측 시의 외삽을 위하여 좌측외삽화소를 구성함에 있어서, 현재 블록의 좌측 블록의 맨 오른쪽 열(Column)의 복호화된 화소 정보 대신에 현재 블록의 좌상단에 위치한 블록들의 맨 아래쪽 행의 화소 정보와 현재 블록의 원본화소의 일부 정보(예컨대, 현재 블록의 좌측 열의 일부 화소정보)를 사용하여 좌측외삽화소를 구성한다.
도 5는 현재 블록의 좌상단에 위치한 블록의 맨 아래 화소 또는 현재 블록의 원본화소의 일부를 이용하여 좌측 외삽화소를 구성한 예를 도시한 도면이다.
좌측외삽화소 생성부(210)는, 도 5에서 보는 바와 같이, 현재 블록의 인트라예측에 필요한 좌측의 외삽화소를 구성한다. 좌측외삽화소 생성부(210)는 현재 블록의 인트라예측에 필요한 어떤 인트라예측모드의 방향의 연장선이 좌측상단 블록의 화소와 만나는 경우에는 만나는 좌측상단 블록의 맨 아래 화소값으로 해당 위치(즉, 현재 블록의 좌측블록의 최우측 화소와 만나는 지점에 해당하는 위치)의 좌측외삽화소를 생성한다. 즉, 어떤 인트라 예측모드의 외삽방향의 연장선상에 좌측상단 블록의 화소가 있을 수 있고, 이러한 화소는 해당 인트라 예측의 방향과 동일 방향의 연장선상의 화소이므로, 현재 블록의 좌측 블록의 맨 오른쪽 열의 해당 화소와 유사할 수 있다. 따라서, 인트라예측시 사용되는 좌측외삽화소 값으로 해당 연장선상의 현재블록 좌측 상단 블록의 맨 아래 화소를 선택할 수 있다.
하지만, 인트라예측 모드의 외삽 방향 연장선상에 좌상단 블록 화소 정보가 존재하지 않거나 외삽 예측 방향이 좌상단 블록과 만나지 않는 경우, 원본(즉, 현재 블록)의 일부 화소를 선택하여 좌측외삽화소의 값으로 사용할 수 있다. 즉, 현재 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소로 구성할 수 없는 좌측외삽화소의 수에 따라 원본화소의 수가 일정간격으로 소정의 갯수로 설정될 수 있다.
여기서, 선택되는 원본화소는 일정 간격으로 선택되도록 할 수 있는데, 예를 들어, 맨 아래의 좌측외삽화소(o1)는 현재 블록의 원본화소를 사용하고 그 위쪽에 위치하는 외삽화소로는 일정 간격(예컨대, 도 5와 같이 3개 간격(o1, o2, o3, o4))으로 원본화소를 추출하여 좌측외삽화소로 이용할 수 있다. 즉, 원본화소를 복사하여 좌측외삽화소로 사용하는 위치는 현재 부호화되는 블록의 맨 좌측 행의 화소 중에서 미리 정해놓을 수 있다.
또한, 원본화소를 추출하는 기설정 위치의 좌측외삽화소의 값을 제외한 나머지 선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 선택된 원본화소 값을 보간한 값을 사용할 수 있다. 예를 들어, x1, x2 의 값은 o1, o2의 값을 선형 보간하여 결정될 수 있으며, x7의 값은 o4와 c1의 값을 선형보간하여 결정될 수 있다.
이렇게 부호화 시에 사용된 원본 화소에 대한 정보는 후술하는 영상 복호화 장치로 전송되어 압축신호를 복원하는데 사용될 수 있다.
좌측외삽화소 생성부(210)에서 생성된 좌측외삽화소에 대한 정보는 인트라예측 부호화부(220)로 전송되어 코딩유닛을 인트라예측하여 부호화하는데 사용될 수 있으며, 좌측외삽화소 생성부(210)에서 생성된 원본화소에 대한 정보는 예측정보 부호화부(230)로 전송되어 원본화소에 대한 정보를 포함하는 예측정보를 부호화하는데 사용될 수 있다.
인트라예측 부호화부(220)는 도 6에 도시한 바와 같이, 예측부(610), 감산부(620), 변환부(630), 양자화부(640), 역양자화부(650), 역변환부(660), 가산부(670), 비트스트림 생성부(680), 디블록킹필터(690) 및 메모리(692)를 포함하여 구성될 수 있다. 위의 구성 중 일부는 반드시 포함되지 않을 수 있으며, 구현에 따라 일부 또는 전부가 선택적으로 포함될 수 있다.
부호화하고자 하는 입력 영상은 블록(Block) 단위로 입력이 될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서, 블록은 M×N 형태일 수 있으며 M과 N은 다양한 크기를 가질 수 있으며, M과 N이 동일하거나 다를 수 있다.
예측부(610)는 영상에서 현재 부호화하고자 하는 대상 블록을 인트라 예측 또는 인터 예측 방식을 사용하여 예측하여 예측블록을 생성한다. 즉, 예측부(610)는 인트라 예측을 하는 경우, 영상에서 부호화하고자 하는 대상 블록의 각 화소의 화소값(Pixel Value)을 결정된 최적의 예측 모드(Prediction Mode)에 따라 예측하여 예측된 각 화소의 예측 화소값(Predicted Pixel Value)을 갖는 예측 블록(Predicted Block)을 생성한다. 여기서, 최적의 예측 모드란 인트라 예측을 위한 다양한 인트라 예측 모드(예를 들어, H.264/AVC에서는 인트라 8×8 예측과 인트라 4×4 예측 각각에서의 9 가지의 예측 모드와 인트라 16×16 예측에서의 4 가지의 예측 모드) 중 부호화 비용이 최소인 예측 모드가 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 1과 같은 인트라 4×4 예측에는, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드, DC(Direct Current)모드, 대각선 왼쪽(Diagonal down-left) 모드, 대각선 오른쪽(Diagonal down-right), 수직 오른쪽(Vertical-right)모드, 수평 아래쪽(Horizontal-down) 모드, 수직 왼쪽(Vertical-left) 및 수평 위쪽(Horizontal-up) 모드를 포함하는 9 가지의 예측 모드가 있다. 인트라 4×4 예측의 경우, 예측부(510)는 상측블록의 화소값(M, A, B, ..., H)과 좌측외삽화소 생성부(210)에서 생성된 좌측외삽화소 값(I, J, K, L)을 이용하여 현재 블록의 각 예측 모드의 부호화 비용을 계산하고 부호화 비용이 최소인 예측 모드를 최적의 인트라예측모드로 결정하고 예측블록을 생성할 수 있다.
감산부(620)는 부호화할 대상 블록(즉, 현재 블록)에서 예측 블록을 감산하여 잔차 블록(Residual Block)을 생성한다. 즉, 감산부(620)는 부호화하고자 하는 대상 블록의 각 화소의 화소값과 예측부(610)에서 예측한 예측 블록의 각 화소의 예측 화소값의 차이를 계산하여 블록 형태의 잔차 신호(Residual Signal)를 포함하는 잔차 블록을 생성한다.
변환부(630)는 잔차 블록을 주파수 영역으로 변환하여 잔차 블록의 각 화소값을 주파수 계수로 변환한다. 여기서, 변환부(630)는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 기반 변환(DCT based Transform: Discrete Cosine Transform Based Transform) 등과 같은 공간축의 화상 신호를 주파수축으로 변환하는 다양한 변환 기법을 이용하여 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있는데, 주파수 영역으로 변환된 잔차 신호가 주파수 계수가 된다.
양자화부(640)는 변환부(630)에 의해 주파수 영역으로 변환된 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 양자화(Quantization)한다. 여기서, 양자화부(640)는 변환된 잔차 블록을 데드존 균일 경계 양자화(DZUTQ: Dead Zone Uniform Threshold Quantization, 이하 'DZUTQ'라 칭함), 양자화 가중치 매트릭스(Quantization Weighted Matrix) 또는 이를 개량한 양자화 기법 등을 사용하여 양자화할 수 있다.
비트스트림 생성부(680)는 양자화 주파수 계수열을 엔트로피 부호화(Entropy Coding) 기법 등을 이용하여 부호화함으로써 비트스트림을 출력한다. 이러한 부호화 기술로서는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 다양한 부호화 기술을 사용할 수 있을 것이다.
또한, 비트스트림 생성부(680)는 양자화 주파수 계수들을 부호화한 비트열뿐만 아니라 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 다양한 정보들을 부호화 데이터에 포함시킬 수 있다. 즉, 부호화 데이터는 부호화된 블록 형태(CBP: Coded Block Pattern), 델타 양자화 계수(Delta Quantization Parameter) 및 양자화 주파수계수가 부호화 된 비트열 및 예측에 필요한 정보를 위한 비트열 등을 포함할 수 있다.
역양자화부(650)는 양자화부(640)에 의해 양자화된 주파수변환블록을 역양자화(Inverse Quantization)한다. 즉, 역양자화부(650)는 양자화된 주파수변환 블록의 양자화 주파수 계수들을 역양자화하여 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성한다.
역변환부(660)는 역양자화부(650)에 의해 역양자화된 주파수변환블록을 역변환(Inverse Transform)한다. 즉, 역변환부(660)는 역양자화부(650)에 의해 복원된 주파수변환블록의 주파수 계수들을 역변환하여 화소값을 갖는 잔차 블록 즉, 복원된 잔차 블록을 생성한다. 여기서, 역변환부(660)는 변환부(630)에서 사용한 변환한 방식을 역으로 사용하여 역변환할 수 있다.
가산부(670)는 예측부(610)에서 예측된 예측 블록과 역변환부(660)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 대상 블록인 현재블록을 복원한다. 복원된 대상 블록은 디블록킹필터(690)를 거칠 수 있는데, 디블록킹필터(690)는 복원된 현재 블록을 디블록킹 필터링하여 블록 왜곡 등을 제거하며, 메모리(692)는 디블록킹 필터링한 현재 블록을 저장하여 대상 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록을 부호화할 때 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
예측정보 부호화부(230)는 인트라예측을 수행한 예측모드(즉, 인트라 예측모드)를 포함하는 예측정보를 부호화한다. 여기서 예측정보에는 예측블록을 생성한 인트라예측 모드에 따라 좌측외삽화소를 구성하는 원본화소에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 부호화될 수 있는 원본화소의 정보는 선택된 원본화소의 값을 포함할 수 있다.
한편, 인트라예측 부호화부(220)는, 하나 이상의 인트라예측모드의 방향의 연장선이 현재 블록의 좌측상단 블록의 화소와 만나지 않는 경우, 현재블록의 좌측외삽화소를 사용하지 않은 인트라예측 모드로 부호화 시의 율-왜곡 비율이 기설정값 이내인 인트라예측모드가 있는 경우에는 현재 블록의 좌측외삽화소를 사용하지 않는 인트라예측모드로 인트라예측하여 예측블록을 생성할 수도 있다. 따라서, 예측블록을 생성할 때 선택되는 인트라예측모드는 율-왜곡 비율이 기설정값 이내인 인트라예측모드 중에서 가장 최적의 부호화효율을 보이는 인트라예측모드가 선택된다.
한편, 각각의 최상위 코딩유닛에서 예측블록이 생성되고 생성된 예측블록을 이용하여 현재블록이 복원되면, 인트라예측 부호화부(220)는 현재 부호화하고자 하는 코딩유닛의 좌측코딩유닛의 복원된 블록값을 이용하여 2차예측을 수행할 수 있다. 즉, 인트라예측 부호화부(220)는 좌측외삽화소 생성부(210)에서 생성된 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 코딩유닛을 인트라예측하여 1차로 예측블록을 생성하고 현재 부호화하고자 하는 코딩블록을 복원한 후에, 좌측코딩유닛의 복원된 블록의 우측화소값을 이용하여 좌측외삽화소를 생성하고 여기서 생성된 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 제2예측블록을 생성하고 제2예측블록을 이용하여 현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화할 수 있다.
여기서, 현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화하는데 사용되는 예측블록은 1치로 생성된 예측블록과 제2예측블록 중에서 율-왜곡 비율이 최적인 것을 사용할 수 있다. 또한, 예측정보 부호화부(230)는 인트라예측 부호화부(220)로부터 사용된 제2예측블록이 사용되었는지에 대한 정보 및 제2예측블록 생성에 사용된 제2인트라예측모드에 대한 정보를 수신하여 제2예측블록이 사용되었는지를 나타내는 예측블록 플래그 및 제2인트라예측 모드에 대한 정보를 예측정보에 포함하여 비트스트림으로 부호화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(700)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(700)는 예측정보 복호화부(710), 좌측외삽화소 생성부(720) 및 인트라예측 복호화부(730)를 포함한다.
예측정보 복호화부(710)는 인트라예측 모드를 포함하는 예측정보를 복호한다.
좌측외삽화소 생성부(720)는 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 예측정보에 포함된 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성한다.
인트라예측 복호화부(730)는 복호된 인트라예측 모드에 따라 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 코딩유닛을 복원한다.
예측정보 복호화부(710)기 복호하는 예측정보에는 인트라예측 모드뿐만 아니라 좌측외삽화소를 구성하는 원본화소 정보가 포함될 수 있으며, 경우에 따라서는 사용된 예측블록을 나타내는 예측블록 플래그가 포함될 수 있다. 또한 예측블록 플래그가 2차예측을 통한 제2예측블록으로 예측됨을 나타내는 경우, 복호되는 예측정보에는 제2인트라예측모드에 대한 정보도 포함할 수 있다.
좌측외삽화소 생성부(720)는 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 영상 부호화 장치(200)의 복원하고자 하는 현재 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소를 이용함에 있어서 좌측외삽화소 생성부(210)와 유사하게 동작할 수 있다. 즉, 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 좌측외삽화소의 값은 맨 아래 화소값으로 생성될 수 있다.
또한, 현재 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소만으로 좌측외삽화소를 모두 구성할 수 없는 경우, 즉, 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 좌측외삽화소의 값은 복호된 예측정보에 포함된 원본 화소값을 이용하여 생성될 수 있다. 이때, 현재 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소로 구성할 수 없는 좌측외삽화소의 수에 따라 복호된 원본화소의 수가 일정간격으로 소정의 갯수로 설정될 수 있다. 또한, 여기서 복호된 원본화소에 의해 선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 복호된 원본화소 값을 보간하여 결정할 수 있다. 원본화소를 이용한 보간 방법은 영상 부호화 장치(200)에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.
인트라예측 복호화부(730)는 복호된 인트라예측 모드에 따라 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 코딩유닛을 복원한다.
인트라예측 복호화부(730)는 도 8에 도시한 바와 같이, 비트스트림 복호부(810), 역양자화부(820), 역변환부(830), 예측부(850), 가산부(860), 디블록킹필터(870) 및 메모리(880)를 포함하여 구성될 수 있다.
비트스트림 복호부(810)는 비트스트림을 복호하여 양자화 주파수 계수열을 추출하고 양자화 주파수 계수열을 역스캐닝하여 양자화 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성할 수 있다.
역양자화부(820)와 역변환부(830)는 도 6를 통해 전술한 역양자화부(650)와 역변환부(660)와 각각 동일 또는 유사한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
예측부(850)는 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소 및 복호된 인트라예측 모드에 대한 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다.
가산부(860)는 예측부(850)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(830)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 복원된 현재 블록은 디블로킹 필터부(870)에 의해 디블로킹 필터링된 후, 메모리(880)에 저장되어 대상 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록을 복원할 때 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
한편, 복호된 예측정보는 코딩유닛을 예측하는데 사용된 블록을 나타내는 예측블록 플래그를 포함할 수 있다. 이때, 예측블록 플래그가 제2예측블록을 사용함을 나타내는 경우에, 인트라예측 복호화부(730)는 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 현재의 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 현재블록을 복원한 후에, 좌측코딩유닛의 복원블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 제2예측블록 및 복호된 제2인트라예측 모드를 이용하여 현재 복원하고자 하는 코딩유닛을 복원할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 도 2의 영상 부호화 장치(200)의 비트스트림 출력단을 도 7의 영상 복호화 장치(700)의 비트스트림 입력단에 연결함으로써 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 영상 부호화기; 및 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하고, 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 영상 복호화기를 포함한다.
여기서 영상 부호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(200)로 구현 가능하며, 영상 복호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(700)로 구현 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 예시한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성단계(S910), 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 코딩유닛을 부호화하는 인트라예측 부호화단계(S920) 및 인트라예측을 수행한 예측모드를 포함하는 예측정보를 부호화하는 예측정보 부호화단계(S930)를 포함한다.
여기서 좌측외삽화소 생성단계(S910)는 좌측외삽화소 생성부(210)의 동작에, 인트라예측 부호화단계(S920)는 인트라예측 부호화부(220)의 동작에, 예측정보 부호화단계(S930)는 예측정보 부호화부(230)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 예시한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하는 예측정보 복호화단계(S1010), 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 예측정보에 포함된 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성단계(S1020), 복호된 인트라예측 모드에 따라 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 코딩유닛을 복원하는 인트라예측 복호화단계(S1030)를 포함한다.
여기서, 예측정보 복호화단계(S1010)는 예측정보 복호화부(710)의 동작에, 좌측외삽화소 생성단계(S1020)는 좌측외삽화소 생성부(720)의 동작에, 인트라예측 복호화단계(S1030)의 동작은 인트라예측 복호화부(730)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 결합하여 구현함으로써 실현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 영상 부호화단계; 및 인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하고, 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 영상 복호화단계를 포함한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 원본의 일부 화소 데이터 및 이전에 재구성된 블록화소 정보를 활용하여 복수개의 코딩 유닛 블록에 대한 인트라 예측부호화를 동시에 수행함으로써 비디오 데이터 압축 및 재생 기법의 병렬성을 향상시킴으로써 보다 고속의 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치를 구현하는 효과가 있어 매우 유용한 발명이다.

Claims (36)

  1. 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서,
    코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 영상 부호화기; 및
    인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하고, 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 영상 복호화기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치.
  2. 영상을 부호화하는 장치에 있어서,
    코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성부;
    상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 인트라예측 부호화부; 및
    인트라예측을 수행한 예측모드를 포함하는 예측정보를 부호화하는 예측정보 부호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 맨 아래 화소값으로 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 좌측외삽화소의 값으로 사용되는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본화소는,
    기설정 간격으로 선택되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 상기 선택된 원본화소 값을 보간한 값인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 예측정보는,
    상기 선택된 원본화소에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 인트라예측 부호화부는,
    하나 이상의 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 화소와 만나지 않는 경우, 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 사용하지 않은 인트라예측 부호화 시의 율-왜곡 비율이 기설정값 이내인 인트라예측모드가 있는 경우에는 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 사용하지 않는 인트라예측모드로 인트라예측하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  9. 제 2항에 있어서, 상기 인트라예측 부호화부는,
    상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 상기 예측블록을 생성한 후에, 좌측코딩유닛의 예측블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 상기 제2예측블록을 이용하여 현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화하는데 사용되는 예측블록은,
    상기 예측블록과 상기 제2예측블록 중에서 율-왜곡 비율이 최적인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 예측정보는,
    상기 제2예측블록이 사용되었는지 여부를 나타내는 예측블록 플래그 및 부호화하는 사용된 제2예측블록을 생성하는 제2인트라예측모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  12. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,
    인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하는 예측정보 복호화부;
    상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성부; 및
    상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 인트라예측 복호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 맨 아래 화소값으로 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 원본 화소값을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 좌측외삽화소의 값으로 사용되는 상기 원본화소는,
    기설정 간격으로 선택된 값을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 상기 원본화소 값을 보간한 값인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  17. 제 12항에 있어서, 상기 예측정보는,
    상기 코딩유닛을 예측하는데 사용된 블록을 나타내는 예측블록 플래그 및 제2인트라예측모드에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 예측블록 플래그가 제2예측블록을 사용함을 나타내는 경우,
    상기 인트라예측 복호화부는, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 상기 예측블록을 생성하고 현재 코딩유닛을 복원한 후에, 좌측코딩유닛의 복원블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 상기 제2예측블록을 이용하여 상기 제2인트라예측모드를 이용하여 현재 복원하고자 하는 코딩유닛을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  19. 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서,
    코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 영상 부호화단계; 및
    인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하고, 상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하고, 상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 영상 복호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법.
  20. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,
    코딩유닛에 대한 인트라예측 모드의 방향에 따라 상기 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성단계;
    상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 부호화하는 인트라예측 부호화단계; 및
    인트라예측을 수행한 예측모드를 포함하는 예측정보를 부호화하는 예측정보 부호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 맨 아래 화소값으로 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 좌측외삽화소의 값으로 사용되는 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본화소는,
    기설정 간격으로 선택되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 상기 선택된 원본화소 값을 보간한 값인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  25. 제 22항에 있어서, 상기 예측정보는,
    상기 선택된 원본화소에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  26. 제 20항에 있어서, 상기 인트라예측 부호화단계는,
    하나 이상의 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 화소와 만나지 않는 경우, 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 사용하지 않은 인트라예측 부호화 시의 율-왜곡 비율이 기설정값 이내인 인트라예측모드가 있는 경우에는 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 사용하지 않는 인트라예측모드로 인트라예측하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  27. 제 20항에 있어서, 상기 인트라예측 부호화단계는,
    상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 상기 예측블록을 생성한 후에, 좌측코딩유닛의 예측블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 상기 제2예측블록을 이용하여 현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    현재 부호화하고자 하는 코딩유닛을 부호화하는데 사용되는 예측블록은,
    상기 예측블록과 상기 제2예측블록 중에서 율-왜곡 비율이 최적인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 예측정보는,
    상기 제2예측블록이 사용되었는지 여부를 나타내는 예측블록 플래그 및 부호화하는 사용된 제2예측블록을 생성하는 제2인트라예측모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  30. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,
    인트라예측모드를 포함하는 예측정보를 복호하는 예측정보 복호화단계;
    상기 복호된 인트라예측 모드의 방향에 따라 복원하고자 하는 코딩유닛의 좌측상단 블록의 화소 또는 상기 예측정보에 포함된 상기 코딩유닛의 최좌측의 원본 화소값을 이용하여 상기 코딩유닛의 좌측외삽화소를 생성하는 좌측외삽화소 생성단계; 및
    상기 복호된 인트라예측 모드에 따라 상기 코딩유닛의 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛의 예측블록을 생성하고 상기 코딩유닛을 복원하는 인트라예측 복호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나는 경우에 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 맨 아래 화소값으로 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  32. 제 30항에 있어서,
    상기 복호된 인트라예측모드의 방향의 연장선이 상기 좌측상단 블록의 맨 아래 화소와 만나지 않거나 좌측상단 블록 화소 정보가 존재하지 않는 경우에, 상기 좌측외삽화소의 값은 상기 원본 화소값을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  33. 제 32항에 있어서, 상기 좌측외삽화소의 값으로 사용되는 상기 원본화소는,
    기설정 간격으로 선택된 값을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  34. 제 33항에 있어서,
    선택되지 않은 위치의 좌측외삽화소의 값은 상기 원본화소 값을 보간한 값인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  35. 제 30항에 있어서, 상기 예측정보는,
    상기 코딩유닛을 예측하는데 사용된 블록을 나타내는 예측블록 플래그 및 제2인트라예측모드에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 예측블록 플래그가 제2예측블록을 사용함을 나타내는 경우,
    상기 인트라예측 복호화부는, 상기 좌측외삽화소를 포함하는 인접화소를 이용하여 상기 코딩유닛을 인트라예측하여 상기 예측블록을 생성하고 현재 코딩유닛을 복원한 후에, 좌측코딩유닛의 복원블록을 이용하여 제2예측블록을 생성하고 상기 제2예측블록을 이용하여 상기 제2인트라예측모드를 이용하여 현재 복원하고자 하는 코딩유닛을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
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