KR20130055316A - 화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130055316A
KR20130055316A KR1020110121003A KR20110121003A KR20130055316A KR 20130055316 A KR20130055316 A KR 20130055316A KR 1020110121003 A KR1020110121003 A KR 1020110121003A KR 20110121003 A KR20110121003 A KR 20110121003A KR 20130055316 A KR20130055316 A KR 20130055316A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
prediction
value
unit
prediction unit
Prior art date
Application number
KR1020110121003A
Other languages
English (en)
Inventor
이충구
이용재
Original Assignee
(주)휴맥스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)휴맥스 filed Critical (주)휴맥스
Priority to KR1020110121003A priority Critical patent/KR20130055316A/ko
Publication of KR20130055316A publication Critical patent/KR20130055316A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/182—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a pixel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 예측 유닛에 대해 화면 내 예측을 적용하고, 그 중에서 평면 예측 모드를 사용하는 경우, 최우측 화소들 및 최하단 화소들에 대해 정확한 예측 화소값을 구할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 개시하고 있다. 평면 예측 모드를 사용하여 화면내 예측을 수행하되, 상기 화면내 예측은 N번째 픽처의 현재 예측 유닛의 최우측 화소들의 예측 화소값은 (i) 제 1 화소 - 제 1 화소는 상기 현재 예측 유닛 이전에 부호화된 상단 블록의 최하단의 최우측 화소를 의미함- 의 화소값과 상기 제 1 화소 우측에 접해 있는 화소의 화소값과의 평균인 제 1 평균값(A)을 이용하여 구하고, 상기 현재 예측 유닛의 최하단 화소들의 예측 화소값은 제 2 화소 - 제 2 화소는 상기 현재 예측 유닛 이전에 부호화된 좌측 블록에서 최우측 최하단 화소를 의미함 - 의 화소값과 상기 제 2 화소 하단에 접해 있는 화소의 화소값과의 평균인 제 2 평균값(B)을 이용하여 구하는 단계와, 상기 현재 예측 유닛의 최우측 하단의 화소의 예측 화소값은 (i) 상기 제 1 평균값(A)과 제 2 평균값(B) 중 어느 하나, (ii) 상기 제 1 평균값(A)과 상기 제 2 평균값(B)의 평균값 및 (iii) N-1번째 픽처의 대응되는 예측 유닛의 최우측 하단의 화소의 화소값 중 어느 하나를 이용하여 구하는 단계를 포함한다.

Description

화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR ENCODING/DECODING OF VIDEO FOR INTRA PREDICTION}
본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 화면내 예측 부호화에 적용할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 영상 압축 방법에서는 압축 효율을 높이기 위해 픽쳐들의 중복도를 제거하는 화면간 예측(inter prediction) 및 화면내 예측(intra prediction) 기술을 이용한다.
화면내 예측을 이용해 영상을 부호화하는 방법은 현재 블록 주위의 이미 부호화된 블록-현재 프레임(또는 픽처)내의 상단 블록, 좌측 블록, 좌측상단 블록, 우측 상단 블록-내의 화소값으로부터 블록간의 화소 상관도를 사용하여 화소값을 예측하고 그 예측오차를 전송한다.
화면내 예측 부호화에서는 부호화하려는 영상의 특성에 맞게 여러가지의 예측 방향(가로, 세로, 대각선, 평균값등) 중에서 최적의 예측 모드(예측 방향)를 선택한다.
기존의 H.264/AVC 표준에서는, 4x4 화소단위의 블록에 대해 화면내 예측 부호화를 적용할 경우, 9가지의 예측 모드(예측 모드 0 내지 8) 중 가장 적절한 예측 모드를 4x4 화소 블록마다 1개씩 선택하고 선택된 예측 모드(예측 방향)을 4x4 화소 블록 단위로 부호화한다. 또한, 16x16 화소단위의 블록에 대해 화면내 예측 부호화를 적용할 경우에는, 4가지의 예측 모드(수직 예측, 수평 예측, 평균값 예측, 평면 예측) 중 가장 적절한 예측 모드를 16x16 화소 블록마다 1개씩 선택하고 선택된 예측 모드(예측 방향)을 16x16 화소 블록 단위로 부호화한다.
화면내 예측에서의 예측 블록의 크기가 16x16 크기이상으로 확대될 경우, 상대적으로 큰 예측 블록에 대해서는 전술한 H.264/AVC에서 사용하는 예측 모드(예측 방향)를 이용할 경우 예측 유닛의 최우측 화소들 및 최하단 화소들의 예측 화소값의 예측값의 정확도가 떨어지는 이를 예측하는데 상당히 복잡한 예측 방법을 적용해야 하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 예측 유닛에 대해 화면 내 예측을 적용하고, 최우측 화소들 및 최하단 화소들에 대해 정확한 예측 화소값을 구할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 HD(High Definition)급 이상의 해상도를 가지는 고해상도 영상에 적용할 수 있는 화면내 예측 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 예측 부호화시 복잡도를 낮추어 코딩 효율을 높일 수 있는 화면내 예측 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예측 부호화 방법은 영상의 부호화 방법에 있어서, N번째 픽처의 현재 예측 유닛의 최우측 화소들의 예측 화소값은 (i) 제 1 화소 - 제 1 화소는 상기 현재 예측 유닛 이전에 부호화된 상단 블록의 최하단의 최우측 화소를 의미함- 의 화소값과 상기 제 1 화소 우측에 접해 있는 화소의 화소값과의 평균인 제 1 평균값(A)을 이용하여 구하고, 상기 현재 예측 유닛의 최하단 화소들의 예측 화소값은 제 2 화소 - 제 2 화소는 상기 현재 예측 유닛 이전에 부호화된 좌측 블록에서 최우측 최하단 화소를 의미함 - 의 화소값과 상기 제 2 화소 하단에 접해 있는 화소의 화소값과의 평균인 제 2 평균값(B)을 이용하여 구하며, 상기 현재 예측 유닛의 최우측 하단의 화소의 예측 화소값은 (i) 상기 제 1 평균값(A)과 제 2 평균값(B) 중 어느 하나, (ii) 상기 제 1 평균값(A)과 상기 제 2 평균값(B)의 평균값 및 (iii) N-1번째 픽처의 대응되는 예측 유닛의 최우측 하단의 화소의 화소값 중 어느 하나를 이용하여 구할 수 있다.
본 발명의 예측 부호화/복호화 방법 및 장치에 따르면, 화면내 예측에서의 예측 블록의 크기가 16x16 크기이상으로 확대될 경우, 화면내 예측의 평면 예측 모드를 사용하여 최우측 및 최하단 화소들에 대한 예측 화소값을 구함에 있어서 종래의 방법보다 정확한 예측 화소값을 구할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 예측 부호화/복호화 방법 및 장치에 따르면, HD급 또는 울트라 HD급 이상의 고해상도를 가지는 영상의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 적용하여 32x32 픽셀 크기의 매크로블록의 예측 부호화를 수행하는 모습을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면내 예측 부호화를 수행하는 영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면내 예측 부호화를 적용한 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 일실시예에서는 HD(High Definition)급 이상의 해상도를 가지는 고해상도에 적용하기 위하여 하기 설명하는 순환적(recursive) 코딩 유닛(Coding Unit; CU) 구조를 사용하여 화면간/화면내 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화등의 부호화와 복호화를 수행할 수도 있다.
각 코딩 유닛(CU)은 정사각형 모양을 가지며, 각 코딩 유닛(CU)은 2N X 2N(단위 pixel) 크기의 가변적인 크기를 가질 수 있다. 화면간 예측, 화면내 예측, 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화는 코딩 유닛(CU) 단위로 이루어질 수 있다. 코딩 유닛에 대한 계층적인 분할 과정이 완료되면 더 이상의 분할 없이 코딩 유닛 계층 트리의 말단 노드에 대해 화면간 예측 또는 화면내 예측을 수행할 수 있으며, 이러한 말단 코딩 유닛이 화면간 예측 또는 화면내 예측의 기본 단위인 예측 유닛(Prediction Unit; PU)으로 사용된다.
여기서, 예측 유닛(PU)는 화면간 예측 또는 화면내 예측을 위한 기본 단위의 의미이며, 기존의 매크로 블록 단위 또는 서브-매크로 블록 단위가 될 수도 있고, 32 X 32 픽셀 크기 이상의 블록 단위가 될 수도 있다.
화면내 예측의 경우, 예측 유닛의 크기에 따라 예측 모드의 개수를 달리할 수 있다. 예측 유닛 크기가 4x4인 경우의 가용한 예측 모드의 수는 18개이고, 8x8, 16x16 및 32x32의 경우는 35개, 그리고 64x64의 경우는 4개가 될 수 있다.
예측 모드의 번호와 실제 예측 모드의 관계는 다음과 같다. 휘도(luma) 성분의 경우, 예측 모드 번호 0은 평면 예측 모드를, 1은 수직 예측 모드를, 2는 수평 예측 모드를, 3은 DC 예측 모드를, 4 내지 34는 앵귤라(Angular) 예측 모드를 나타낼 수 있다. 색차(chroma) 성분의 경우, 0은 평면 예측 모드를, 1은 수직 예측 모드를, 2는 수평 예측 모드를, 3은 DC 예측 모드를, 4는 휘도 기반 색차 예측 모드, 5는 Inherited from luma 모드를 나타낼 수 있다. 64x64의 경우에도 4개를 사용하므로 예측 모드 번호가 0인 평면 예측 모드는 어떠한 예측 유닛 크기를 갖던지 간에 사용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 적용하여 32x32 픽셀 크기의 매크로블록의 예측 부호화를 수행하는 모습을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 있어서 예측 유닛(PU: 100)의 크기는 32 x 32 픽셀 크기의 확장 매크로 블록을 이용한다.
도 1을 참조하면, HD(High Definition)급 이상의 해상도를 가지는 고해상도 영상의 부호화를 위해 16 x 16 이상 크기의 확장 매크로 블록을 사용하거나, 예측 유닛(100)의 크기가 8 x 8 이상 커지는 경우 예측 유닛(100)의 최우측 화소들과 최하단 화소들 및 예측 유닛(100)의 최우측 하단의 화소값에 대해 기존의 화면내 예측 모드를 적용할 경우 예측으로 인한 왜곡으로 인하여 부드러운 영상(smooth image)으로 복원하기 어렵게 될 수 있다.
이러한 경우, 별도의 평면 예측 모드(planar mode)를 정의하고, 평면 예측 모드 플래그가 활성화된 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 예측 유닛(100)의 최하단 화소들(110), 최우측 화소들(112) 및 최우측 최하단의 화소(114)의 예측 화소값을 구하기 위해 이전에 부호화된 좌측 및 상단 블록의 수직 및 수평 방향의 대응되는 화소값(101, 102, 103, 104)을 이용할 수 있다.
먼저 휘도와 관련된 예측 화소값을 구함에 있어서, 현재 예측 유닛(100)의 최하단의 화소들(110)에 대한 예측 화소값을 구하기 위해, 현재 예측 유닛(100)보다 먼저 부호화된 좌측 블록의 화소값(103, 104)을 이용할 수 있다. 상기 좌측 블록의 최우측 하단의 화소(103)의 화소값과 상기 좌측 블록의 최우측 하단의 화소(103)의 하단에 접해 있는 화소(104)의 화소값을 이용하여 상기 현재 예측 유닛(100)의 최하단의 화소들(110)에 대한 예측 화소값을 구할 수 있다. 예컨대, 현재 예측 유닛(100)의 최하단의 화소들(110)에 대한 예측 화소값은 상기 좌측 블록의 최우측 하단의 화소(103)와 상기 화소(103)의 하단에 접해 있는 화소(104)의 화소값의 평균값을 copy하여 적용할 수 있다. 이 경우, 화소(103, 104)의 화소값 평균을 구하여 화소들(110)에 대한 예측 화소값을 사용함으로써 예측을 완료할 수 있기 때문에 복잡도를 낮출 수 있고, 종래의 방법에 비해 정확한 화소값의 예측이 가능하다. 또한, 다른 실시예에 있어서, 상기 최하단 화소들(110)의 예측 화소값을 상기 좌측 블록의 최우측 하단의 화소(103)와 상기 화소(103)의 하단에 접해 있는 화소(104)의 평균값과 상기 최우측 하단의 화소(114)의 화소값을 이용하여 선형 보간(linear interpolation)을 수행하여 구할 수도 있다. 경우에 따라서는 화소(103) 또는 화소(104)와 화소(114)의 화소값을 이용하여 선형 보간을 수행하여 구할 수도 있다.
다음으로, 현재 예측 유닛(100)의 최우측의 화소들(112)에 대한 예측 화소값을 구하기 위해, 현재 예측 유닛(100)보다 먼저 부호화된 상단 블록의 화소값(101, 102)을 이용할 수 있다. 상기 상단 블록의 최하단 우측의 화소(101)의 화소값과 상기 상단 블록의 최하단 우측의 화소(101)의 우측에 접해 있는 화소(102)의 화소값을 이용하여 상기 현재 예측 유닛(100)의 최우측의 화소들(112)에 대한 예측 화소값을 구할 수 있다. 예컨대, 현재 예측 유닛(100)의 최우측의 화소들(112)에 대한 예측 화소값은 상기 상단 블록의 최하단 우측의 화소(101)와 상기 화소(101)의 우측에 접해 있는 화소(102)의 화소값의 평균을 copy하여 적용할 수 있다. 이 경우, 화소(101, 102)의 화소값의 평균을 구하여 화소들(112)에 대한 예측 화소값으로 사용함으로써 예측을 완료할 수 있기 때문에 복잡도를 낮출 수 있고, 종래 방법에 비해 정확한 화소값 예측을 가능하게 한다. 다른 실시예에 있어서, 상기 최우측 화소들(112)의 예측 화소값을 상기 좌측 블록의 최하단 우측의 화소(101)와 상기 화소(101)의 우측에 접해 있는 화소(102)의 평균값과 상기 최우측 하단의 화소(114)의 화소값을 이용하여 선형 보간을 수행하여 구할 수도 있다. 경우에 따라서는 화소(101) 또는 화소(102)와 화소(114)의 화소값을 이용하여 선형 보간을 수행하여 구할 수도 있다.
현재 예측 유닛(100)의 최우측 하단의 화소(114)의 화소값은 현재 예측 유닛(100) 이전에 부호화된 다른 블록의 화소값을 참조하여 예측하기에는 거리가 너무 떨어져 있어 정확한 예측값을 구하는데 어려움이 있다. 따라서, 다양한 경우의 수가 있을 수 있다.
1) 그중 첫 번째는, 현재 예측 유닛(100)의 상단 블록의 최우측 하단의 화소(101)와 상기 화소(101)의 우측에 접해 있는 화소(102)의 화소값의 평균값(B)과 현재 예측 유닛(100)의 좌측 블록의 최하단 우측의 화소(103)와 상기 화소(103)의 하단에 접해 있는 화소(104)의 화소값의 평균값(B) 중 어느 하나를 선택하여 선택된 값을 이용하여 화소(114)의 예측 화소값을 구하는 방법이 있다.
2) 두 번째로는, 현재 예측 유닛(100)의 상단 블록의 최우측 하단의 화소(101)와 상기 화소(101)의 우측에 접해 있는 화소(102)의 화소값의 평균값(B)과 현재 예측 유닛(100)의 좌측 블록의 최하단 우측의 화소(103)와 상기 화소(103)의 하단에 접해 있는 화소(104)의 화소값의 평균값(B)의 평균값을 계산하여 계산된 평균값을 이용하여 화소(114)의 예측 화소값을 구하는 방법이 있다.
3) 세 번째로는, 현재 예측 유닛(100)이 N번째 픽처라고 가정한다면, 이미 부호화된 N-1번째 픽처에서 현재 예측 유닛(100)과 대응되는(collocated) 예측 유닛(150)의 최우측 하단의 화소(160)의 화소값을 이용하여 현재 예측 유닛(100)의 최우측 하단의 화소(114)의 예측 화소값을 구하는 방법이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은 상기 1) 내지 3)의 방법 중 어느 하나의 방법을 선택적으로 이용하여 화소(114)의 예측 화소값을 구할 수 있다. 또한, 1) 내지 3)을 통해 구해진 화소값을 화소(114)의 실제 화소값과 대비하여 실제 화소값에 가장 근사한 화소값을 선택하는 방식을 통해 예측할 수도 있다.
다음으로, 색차와 관련된 예측 화소값을 구함에 있어서, N번째 픽처의 현재 예측 유닛(100)의 최우측 화소(112)들의 예측 화소값은 현재 예측 유닛(100) 이전에 부호화된 상단 블록의 최하단의 최우측 화소(101)의 화소값과 상기 화소(101)의 우측에 접해 있는 화소(102)의 화소값과의 평균인 평균값(A)을 이용하여 구할 수 있다. 또한, 상기 현재 예측 유닛(100)의 최하단 화소(110)들의 예측 화소값은 상기 현재 예측 유닛(100) 이전에 부호화된 좌측 블록에서 최우측 최하단 화소(103)의 화소값과 상기 화소(103) 하단에 접해 있는 화소(104)의 화소값과의 평균인 평균값(B)을 이용하여 구할 수 있다.
또한, 상기 현재 예측 유닛(100)의 최우측 하단의 화소(114)의 예측 화소값은 상기 평균값(A)과 평균값(B) 중 어느 하나, 상기 제 1 평균값(A)과 상기 제 2 평균값(B)의 평균값 및 N-1번째 픽처의 대응되는 예측 유닛(150)의 최우측 하단의 화소(160)의 화소값 중 어느 하나를 이용하여 구할 수 있다.
상기한 방법들은 본 발명의 도면에 도시되진 않았으나, 32x32의 예측 유닛 이외의 크기의 예측 유닛에 대해 동일하게 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화면내 예측 부호화를 수행하는 영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치는 부호화기(200)를 포함하며, 부호화기(200)는 화면간 예측부(210), 인트라 예측부(216), 감산기(218), 변환부(220), 양자화부(222), 엔트로피 부호화부(224), 역양자화부(226), 역변환부(228), 가산기(230) 및 프레임 버퍼(232)를 포함할 수 있다. 화면간 예측부(210)는 움직임 예측부(212)와 움직임 보상부(214)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 부호화기(200)는 입력된 영상에 대해 부호화를 수행한다. 상기 입력된 영상은 예측 유닛(PU) 단위로 화면간 예측부(210)에서의 화면간 예측 또는 인트라 예측부(216)에서의 화면내 예측을 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 예측 유닛의 크기는 16x16 픽셀 이하의 크기, 32x32 픽셀 크기, 64x64 픽셀 크기를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이 화면간 예측 또는 화면내 예측을 위해 예측 유닛 정보를 엔트로피 부호화부(224)에 제공하고, 예측 유닛 단위로 부호화기(200)에 제공한다. 구체적으로, 전술한 순환적(recursive) 코딩 유닛(Coding Unit; CU)을 사용하여 부호화 및 복호화를 수행할 경우에는 예측 유닛 정보는 화면간 예측 또는 화면내 예측을 위해 사용될 말단 코딩 유닛(LCU)의 크기 정보, 즉 예측 유닛의 크기 정보를 포함할 수 있으며, 더 나아가 예측 유닛 정보는 최대 코딩 유닛(LCU)의 크기, 최소 코딩 유닛(SCU)의 크기, 최대 허용 가능한 계층 레벨(level) 또는 계층 깊이(depth), 플래그(flag) 정보를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 예측 유닛의 크기 정보 중 최대 코딩 유닛(LCU)의 크기, 최소 코딩 유닛(SCU)의 크기, 최대 허용 가능한 계층 레벨(level) 또는 계층 깊이(depth) 및 플래그(flag) 정보 중 적어도 하나는 미리 부호화기와 복호화기의 약속에 의해 정해진 값을 가질 수 있으며, 이 경우 상기 미리 약속에 의해 정해진 값은 부호화기에서 복호화기로 전송되지 않는다.
부호화기(200)는 상기 결정된 크기를 가지는 예측 유닛에 대해 부호화를 수행한다.
화면간 예측부(210)는 제공된 현재 부호화될 예측 유닛을 다양항 방법을 통해 분할하고, 상기 파티션 분할된 블록 단위로 움직임을 추정하여 움직임 벡터를 생성한다.
움직임 예측부(212)는 제공된 현재 예측 유닛을 전술한 다양한 분할 방법을 사용하여 분할하고, 상기 분할된 블록별로 현재 부호화되는 픽처의 앞 및/또는 뒤에 위치하는 적어도 하나의 참조 픽처(프레임 버퍼(232)에 부호화가 완료되어 저장됨)에서 현재 부호화되는 파티션 분할된 블록과 유사한 영역을 검색하여 블록 단위로 움직임 벡터를 생성한다. 여기서, 상기 움직임 추정에 사용되는 블록의 크기는 가변될 수 있으며, 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 비대칭 파티션 분할, 기하학적 파티션 분할을 적용할 경우 상기 블록의 모양도 기존의 정사각형 모양뿐만 아니라 직사각형과 같은 비대칭적 모양을 가질 수 있다.
움직임 보상부(214)는 움직임 예측부(212)로부터 생성된 움직임 벡터와 참조 픽처를 이용하여 움직임 보상을 수행하여 얻어지는 예측 블록(또는 예측된 예측 유닛)을 생성한다.
화면간 예측부(216)는 화면간 예측을 수행한다. 블록 병합을 수행하여 병합된 블록별로 움직임 파라미터를 구할 수 있다. 블록 병합을 수행하여 병합된 블록별 움직임 파라미터는 디코더로 전송된다.
인트라 예측부(216)는 블록간의 화소 상관도를 사용하여 화면내 예측 부호화를 수행할 수 있다. 인트라 예측부(216)는 도 1에서 설명한 다양한 실시예들에 따라서 현재 예측 유닛의 예측 블록을 현재 프레임(또는 픽처)내의 블록의 이미 부호화된 화소값으로부터 화소값을 예측하여 구하는 인트라 예측(Intra Prediction)을 수행한다.
감산기(220)는 움직임 보상부(214)에서 제공된 예측 블록(또는 예측된 예측 유닛)과 현재 블록(또는 현재 예측 유닛)을 감산하여 잔여값을 생성하고, 변환부(220) 및 양자화부(222)는 상기 잔여값(residue)을 DCT(Discrete Cosine Transform)변환하고 양자화한다. 여기서, 변환부(220)는 예측 유닛 크기 정보에 기초하여 변환을 수행할 수 있고, 예를 들어, 32x32 또는 64x64 픽셀 크기로 변환을 수행할 수 있다. 또는 변환부(220)는 예측 유닛 결정부(미도시)로부터 제공된 예측 유닛 크기 정보와 독립적으로 별도의 변환 유닛(Transform Unit; TU) 단위로 변환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 변환 유닛(TU) 크기는 최소 4 X 4 픽셀 크기부터 최대 64x64 픽셀 크기를 가질 수 있다. 또는 변환 유닛(TU)의 최대 크기는 64x64 픽셀 크기 이상- 예를 들어 128 X 128 픽셀 크기-를 가질 수도 있다. 상기 변환 유닛 크기 정보는 변환 유닛 정보에 포함되어 디코더로 전송될 수 있다.
엔트로피 부호화부(224)는 양자화된 DCT 계수들과 움직임 벡터, 결정된 예측 유닛 정보, 파티션 정보, 변환 유닛 정보 등의 헤더 정보를 엔트로피 부호화하여 비트 스트림을 생성한다.
역양자화부(226) 및 역변환부(228)는 양자화부(222)를 통해 양자화된 데이터를 역양자화하고 역변환한다. 가산기(230)는 역변환된 데이터와 움직임 보상부(214)에서 제공된 예측된 예측 유닛을 더하여 영상을 복원하여 프레임 버퍼(232)에 제공하고, 프레임 버퍼(232)에는 복원된 영상이 저장된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면내 예측 부호화를 적용한 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 부호화 장치에 입력 영상이 입력되면(310), 상기 입력 영상에 대한 예측 유닛의 크기를 선택하고 다양한 예측 모드 중 어떤 예측 모드를 사용할지 선택한다(320).
화면내 예측 모드가 활성화되는 경우, 상기 현재 예측 유닛에 대하여 도 1에서 설명한 평면 예측 모드를 사용한 화면내 예측 방법을 적용하여 화면내 예측을 수행한다(330)
또는 화면간 에측 모드가 활성화되는 경우에는 상기 현재 예측 유닛에 대해 움직임 벡터를 생성하고 움직임 보상을 수행한다(미도시).
그 다음, 부호화 장치는 현재예측 유닛과 에측(화면내 예측 또는 화면간 예측)된 예측 유닛 사이의 차이를 구하여 잔여값(residue)을 생성하여 생성된 잔여값을 변환 및 양자화한 후(340), 양자화된 DCT 계수들과 움직임 파라미터 등의 헤더 정보들을 엔트로피부호화하여 비트 스트림을 생성한다(350).
본 발명의 실시예들에 따른 평면 예측 모드를 사용한 영상 복호화 장치 및 복호화 방법에서는, 전술한 화면내 예측의 평면 예측 모드를 사용하여 최우측 및 최하단 화소들에 대한 예측 화소값을 구함에 화면내 예측을 수행한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 평면 예측 모드를 사용하여 화면내 예측을 수행하되, 상기 화면내 예측은
    N번째 픽처의 현재 예측 유닛의 최우측 화소들의 예측 화소값은 (i) 제 1 화소 - 제 1 화소는 상기 현재 예측 유닛 이전에 부호화된 상단 블록의 최하단의 최우측 화소를 의미함- 의 화소값과 상기 제 1 화소 우측에 접해 있는 화소의 화소값과의 평균인 제 1 평균값(A)을 이용하여 구하고, 상기 현재 예측 유닛의 최하단 화소들의 예측 화소값은 제 2 화소 - 제 2 화소는 상기 현재 예측 유닛 이전에 부호화된 좌측 블록에서 최우측 최하단 화소를 의미함 - 의 화소값과 상기 제 2 화소 하단에 접해 있는 화소의 화소값과의 평균인 제 2 평균값(B)을 이용하여 구하는 단계; 상기 현재 예측 유닛의 최우측 하단의 화소의 예측 화소값은 (i) 상기 제 1 평균값(A)과 제 2 평균값(B) 중 어느 하나, (ii) 상기 제 1 평균값(A)과 상기 제 2 평균값(B)의 평균값 및 (iii) N-1번째 픽처의 대응되는 예측 유닛의 최우측 하단의 화소의 화소값 중 어느 하나를 이용하여 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
KR1020110121003A 2011-11-18 2011-11-18 화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 KR20130055316A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110121003A KR20130055316A (ko) 2011-11-18 2011-11-18 화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110121003A KR20130055316A (ko) 2011-11-18 2011-11-18 화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130055316A true KR20130055316A (ko) 2013-05-28

Family

ID=48663835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110121003A KR20130055316A (ko) 2011-11-18 2011-11-18 화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130055316A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101292091B1 (ko) 적응적 화면내 예측 부호화 및 복호화 방법
KR101292093B1 (ko) 화면내 예측 부호화를 위한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법
KR101376673B1 (ko) 고해상도 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 수행하는 장치
KR101452860B1 (ko) 영상의 부호화 방법 및 장치, 영상 복호화 방법 및 장치
KR100739714B1 (ko) 인트라 예측 모드 결정 방법 및 장치
KR101795332B1 (ko) 화상 복호 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 방법, 화상 부호화 방법, 및 부호화 데이터의 데이터 구조를 기록한 기록 매체
KR20180037575A (ko) 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
KR20180029905A (ko) 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
JP2019505143A (ja) ビデオコーディングのためにブロックの複数のクラスのためのフィルタをマージすること
KR20110111854A (ko) 영상 부호화 단위에 대한 인트라 예측 모드 결정 방법 및 장치, 및 영상 복호화 단위에 대한 인트라 예측 모드 결정 방법 및 장치
KR20110018189A (ko) 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
KR20070019485A (ko) 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
RU2602365C2 (ru) Устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений
KR20130085392A (ko) 인트라 예측 처리 속도 향상을 위한 비디오의 부호화 방법 및 장치, 비디오의 복호화 방법 및 장치
JPWO2010067529A1 (ja) 動画像復号化方法及び装置、動画像符号化方法及び装置
WO2008056931A1 (en) Method and apparatus for encoding and decoding based on intra prediction
KR101989160B1 (ko) 영상 부호화 방법 및 장치
KR20170114598A (ko) 적응적 색상 순서에 따른 색상 성분 간 예측을 이용한 동영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치
JP6528635B2 (ja) 動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化用コンピュータプログラム
KR101607613B1 (ko) 영상의 부호화 방법 및 장치, 영상 복호화 방법 및 장치
Katayama et al. Low-complexity intra coding algorithm in enhancement layer for SHVC
KR101761278B1 (ko) 영상 복호화 방법 및 장치
KR20160106348A (ko) 비디오 부호화 방법 및 그 장치
KR20130055317A (ko) 순차적으로 후보 블록을 선정하여 블록 병합을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법
KR20150045980A (ko) 영상의 부호화 방법 및 장치, 영상 복호화 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination