KR20130055773A - 부호화 방법 및 장치 - Google Patents

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정세윤
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최진수
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Abstract

본 발명은 영상의 통계적 특성 및 부호화 정보를 이용하여 참조 유닛을 통해 현재 부호화 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 수행 여부를 판단하고, 상위 크기의 부호화 유닛을 통해 하위 크기의 부호화 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 수행 여부를 판단하는 방식을 기반으로 복잡도를 감소시킬 수 있는 부호화 방법 및 장치를 개시하고 있다. 부호화 방법은 참조 유닛 - 참조 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치하는 기부호화된 제 1 참조 유닛, 참조 영상에서 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 제 2 참조 유닛 및 상기 제 2 참조 유닛과 인접하여 위치하는 제 3 참조 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함함- 의 부호화 정보 또는 상위 유닛 - 상위 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 상위 크기의 유닛을 의미함- 의 부호화 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 부호화 정보들을 이용하여 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행하는 단계를 포함한다. 따라서, 영상의 통계적 특성 및 부호화 정보를 이용하여 현재 부호화 유닛 또는 하위 크기의 부호화 유닛에 대한 부호화 생략 여부를 결정함으로써 효율적으로 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다.

Description

부호화 방법 및 장치{ENCODING METHOD AND APPARATUS}
본 발명은 부호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효율적으로 계산 복잡도를 감소시키는 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
영상 부호화 기술에서는 영상 부호화 시 예측 영상(Prediction picture)을 이용하는 다양한 방식들이 연구되고 있다. MPEG(Moving Picture Experts Group)과 VCEG(Video Coding Experts Group)는 기존의 MPEG-4 Part 2와 H.263 표준안보다 더욱 우수하고 뛰어난 비디오 압축 기술을 개발하였다. 이 새로운 표준안은 H.264/AVC(Advanced Video Coding)라고 하며, MPEG-4 Part 10 AVC와 ITU-T Recommendation H.264로 공동 발표되었다.
H.264/AVC(이하 'H.264'라 칭함)는 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 Part2 Visual 등 종래의 동영상 코딩 국제 표준과는 다른 공간 예측 부호화 방법을 사용하고 있다. 종래의 방법에서는 DCT 변환 영역(Transform Domain)에서 변환된 계수(Coefficient) 값에 대한 "인트라 예측"을 사용함으로써 부호화 효율 증대를 추구하여 저역 전송 비트율 대의 주관적 화질의 열화를 발생시키는 결과를 초래하였지만, H.264에서는 변환 영역이 아닌 공간 영역(Spatial Domain)에서의 공간적 인트라 예측(Spatial Intra Prediction) 부호화 방법을 채택하고 있다.
(특허문허 1) 대한민국 공개 특허 KR 10-2011-0097704 ("계층 부호화 구조에서 예측 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치", 삼성전자주식회사, 2011.08.31 공개)
본 발명의 목적은 영상의 통계적 특성 및 부호화 정보를 이용하여 참조 부호화 유닛을 통해 현재 부호화하고자 하는 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 수행 여부를 판단하고, 상위 크기의 부호화 유닛을 통해 하위 크기의 부호화 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 수행 여부를 판단하는 방식을 기반으로 복잡도를 감소시킬 수 있는 부호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 부호화 방법은 참조 유닛 - 참조 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치하는 기부호화된 제 1 참조 유닛, 참조 영상에서 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 제 2 참조 유닛 및 상기 제 2 참조 유닛과 인접하여 위치하는 제 3 참조 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함함- 의 부호화 정보 또는 상위 유닛 - 상위 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 포함하는, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛보다 유닛 크기(size)가 더 큰 유닛을 의미함- 의 부호화 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 부호화 정보들을 이용하여 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정보 수집 단계는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터 정보, 최적 예측 모드 정보, 분할 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 비용 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예측 부호화 수행 단계는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 움직임 벡터 정보를 기반으로 상기 움직임 벡터가 특정 값보다 작은 경우 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터가 상기 참조 유닛으로부터 획득한 예측 움직임 벡터와 같은 경우 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예측 부호화 수행 단계는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 최적 예측 모드 정보를 기반으로 하되, 상기 최적 예측 모드 정보가 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예측 부호화 수행 단계는 상기 참조 유닛의 분할 정보를 기반으로 하되, 상기 참조 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛이 분할되지 않거나 상기 참조 유닛의 크기가 상기 현재 부호화 유닛의 크기보다 클 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 분할하지 않고 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예측 부호화 수행 단계는 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 부호화 비용과, SKIP 모드 또는 Merge 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛들의 평균 부호화 비용 또는 SKIP 모드 또는 Merge 중 어느 하나로 부호화된 상위 유닛의 부호화 비용 중 어느 하나를 비교하여 상기 계산된 부호화 비용이 더 작을시 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예측 부호화 수행 단계는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 어느 하나의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 특정 값은 0, 1 또는 SKIP 모드로 부호화된 참조 유닛의 움직임 벡터 값들의 평균값 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 부호화 비용은 율-왜곡 비용, SAD(Sum of Absolute Difference) 값, SSD(Sum of Squared Difference) 값 및 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference) 값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 변환 계수는 Coded Block Pattern 정보 또는 Coded Block Flag 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 부호화 장치는 참조 유닛 - 참조 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치하는 기부호화된 제 1 참조 유닛, 참조 영상에서 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 제 2 참조 유닛 및 상기 제 2 참조 유닛과 인접하여 위치하는 제 3 참조 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함함- 의 부호화 정보 또는 상위 유닛 - 상위 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 포함하는, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛보다 유닛 크기(size)가 더 큰 유닛을 의미함- 의 부호화 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 정보 수집부; 및 상기 수집된 부호화 정보들을 이용하여 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부를 포함할 수 있다.
상기 정보 수집부는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터 정보, 최적 예측 모드 정보, 분할 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 비용 정보 중 적어도 어느 하나를 수집할 수 있다.
상기 예측 부호화부는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 움직임 벡터 정보를 기반으로 상기 움직임 벡터가 특정 값보다 작은 경우 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터가 상기 참조 유닛으로부터 획득한 예측 움직임 벡터와 같은 경우 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
상기 예측 부호화부는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 최적 예측 모드 정보를 기반으로 하되, 상기 최적 예측 모드 정보가 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
상기 예측 부호화부는 상기 참조 유닛의 분할 정보를 기반으로 하되, 상기 참조 유닛이 분할되지 않았거나 상기 참조 유닛의 크기가 상기 현재 부호화 유닛의 크기보다 클 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛 역시 분할하지 않고 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
상기 예측 부호화부는 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용을 계산하는 비용 계산부; 및 상기 계산된 부호화 비용과, SKIP 모드 또느 Merge 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛들의 평균 부호화 비용 또는 SKIP 모드 또느 Merge 중 어느 하나로 부호화된 상위 유닛의 부호화 비용 중 어느 하나를 비교하여 상기 계산된 부호화 비용이 더 작을시 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 예측 부호화 과정 생략부를 포함할 수 있다.
상기 예측 부호화부는 상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 어느 하나의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
상기 특정 값은 0, 1 또는 SKIP 모드로 부호화된 참조 유닛의 움직임 벡터 값들의 평균값 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 부호화 비용은 율-왜곡 비용, SAD 값, SSD 값 및 SATD 값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 변환 계수는 Coded Block Pattern 정보 또는 Coded Block Flag 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 부호화 방법 및 장치에 따르면, 영상의 통계적 특성 및 부호화 정보를 이용하여 참조 부호화 유닛 또는 상위 크기의 부호화 유닛에서 현재 부호화 유닛 또는 하위 크기의 부호화 유닛에 대한 부호화 과정의 생략 여부를 결정함으로써 효율적으로 계산 복잡도를 감소시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 부호화 방법 및 장치에 따르면, 부호화 정보에 있어서도 최적 예측 모드 뿐만 아니라 깊이 정보, 변환 계수 정보, 움직임 벡터 정보 등 종래보다 더 많은 요소들을 고려하여 부호화 생략 여부를 결정하기 때문에 보다 정확한 부호화가 이루어지는 효과가 있다.
본 발명에 따른 부호화 방법 및 장치에 따르면, 현재 부호화 유닛 또는 예측 유닛에 대한 최적 예측 모드를 결정함에 있어서 참조 유닛 및 상위 유닛의 부호화 정보를 기반으로 신속하게 최적 예측 모드를 결정할 수 있기 때문에 부호화 효율 및 부호화 속도에서 장점을 가질 수 있다.
도 1은 다양한 크기의 부호화 유닛을 이용한 부호화를 설명하기 위한 도면,
도 2는 sub-Sampled SAD를 계산하는 모습을 도시한 도면,
도 3은 양방향 예측시 L0 및 L1 영상에서 각각 두 개의 블록 모두를 움직여가며 예측 블록을 생성하는 모습을 도시한 도면,
도 4는 양방향 예측시 L0에서의 최적 유닛을 가지고 L1 영상의 유닛만 움직여가며 예측 블록을 생성하는 모습을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부호화 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부호화 방법에서 움직임 벡터 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부호화 방법에서 최적 예측 모드 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 부호화 방법에서 참조 유닛의 분할 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도,
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 부호화 방법에서 부호화 비용 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도,
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 부호화 방법에서 변환 계수 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
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.
제 1, 제 2 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 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 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 문맥상 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.
예측 부호화는 부호화 유닛의 모든 크기(LCU(Largest Coding Unit)에서 SCU(Smallest Coding Unit)까지)에 대해 부호화를 전부 수행하고, 율-왜곡 비용이 가장 작은 유닛을 선택하는 방식을 사용하여 왔다. 이러한 종래 기술은 율-왜곡 비용 계산을 모든 유닛에 수행하야 하기 때문에 복잡도가 상당히 크다. 또한 종래 부호화기에 들어있는 고속 부호화 방식에서는 영상의 특성을 반영한 파라미터 설정이 아닌 고정값을 이용한 파라미터들을 사용하기 때문에 효율성이 떨어졌다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 참조 유닛 또는 상위 유닛의 부호화 정보를 기반으로 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 부호화 과정의 생략 여부를 결정하는 부호화 방법 및 장치를 제안한다.
본 명세서에 걸쳐서, 유닛은 부호화를 수행하기 위해 나누어지는 블록 단위를 의미한다. 유닛은 경우에 따라서는 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 부호화 유닛(Coding Unit)은 부호화를 수행할 시 유닛이 정사각형으로 나눠지는 단위이자 단일 크기의 변환을 수행할 수 있는 최대 단위를 의미한다. 즉, 영상을 처리하기 위한 기본 단위로서, 하나의 부호화 유닛은 다시 여러 개의 부호화 유닛으로 분할 가능하다.
예측 유닛(Prediction Unit)이란 부호화 유닛에서 더 작은 단위의 유닛으로 분할되어지는 단위이고, 예측 유닛 단위로 각종 예측 및 보상이 수행된다. 예측 유닛은 예측을 수행하는 기본 단위로써, 예측 유닛의 형태는 화면 간 예측과 화면 내 예측에서 각기 다르다. 예측 부호화란 움직임 예측/보상, 화면 내(intra)/화면 간(inter) 예측 부호화를 포함하는 부호화 과정을 뜻한다.
또한, 본 명세서의 예측 부호화에 있어서, 전송 정보를 줄이기 위해 예측 모드를 이용할 수 있다. 예측 모드는 크게 1) Merge 모드, 2) SKIP 모드, 3) Direct 모드의 세 가지 예측 모드가 있다.
1) Merge 모드에서 하나의 부호화 유닛은 수직 또는 수평의 인접한 다른 유닛과 병합될 수 있다. 부호화기에서는 병합 여부를 나타내는 정보 및 어느 유닛과 병합되었는지를 나타내는 정보를 부호화한다. 복호화기 측에서는 현재 부호화 유닛의 예측 정보를 인접한 참조 유닛의 화면간 예측 정보로부터 얻어온다. 여기서, 해당 유닛이 병합되었는지를 판단하기 위해, 병합 여부를 나타내는 정보 및 어느 유닛과 병합되었는지를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 현재 부호화 유닛과 병합될 수 있는 후보 유닛은 현재 부호화 유닛과 인접한 유닛이 될 수 있다. 바람직하게는, 현재 부호화 유닛의 좌상단에 인접한 유닛, 우상단에 인접한 유닛, 좌하단에 인접한 유닛이 후보 유닛이 될 수 있다.
2) SKIP 모드는 해당 유닛에 대한 움직임 벡터 정보 외의 다른 신택스(syntax) 관련 정보를 전송하지 않는 방식이다. 즉 SKIP 모드에서는 부호화기에서 현재 부호화 유닛의 움직임 벡터 정보만을 부호화하고, 나머지 부호화 과정은 생략한다. 복호화기 측에서는 SKIP 모드에서 현재 부호화 유닛의 화면간 예측 정보를 획득하기 위해 상기 Merge 모드에서 사용하는 방법과 동일한 방법을 사용할 수 있다. 즉, 상기 Merge 모드에서의 후보 유닛 중 지정된 어느 하나의 유닛에서의 화면간 예측 정보를 그대로 현재 부호화 유닛의 화면간 예측 정보로 사용할 수 있다.
3) Direct 모드는 움직임 벡터 정보 자체도 전송하지 않는 방식을 나타낸다. 복호화기 측에서는 참조 유닛이 인트라 모드 또는 영상 영역의 밖일 경우, 움직임 정보를 "0"으로 하여 예측 영상을 생성하고, 전송받은 잔여 영상 블록과 합하여 복호화된 영상 블록을 생성한다.
도 1은 다양한 크기의 부호화 유닛을 이용한 부호화를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 입력된 영상은 먼저 다양한 크기의 부호화 유닛(Coding Unit)으로 나눠지고, 부호화 유닛에서 다시 예측 유닛(Prediction Unit)으로 나눠진다. 도 1은 최대 부호화 유닛의 한 변의 크기가 64이고, 최대 계층 레벨 또는 계층 깊이가 4인 경우를 나타낸다. 계층 레벨 또는 계층 깊이가 최대 허용 가능한 계층 레벨 또는 계층 깊이(도 1의 경우는 4)까지 도달할 때까지 부호화 유닛은 순환적으로 분할될 수 있다. 부호화 유닛의 계층 레벨 또는 계층 깊이가 최대 허용 가능한 계층 레벨 또는 계층 깊이와 동일한 경우에는 더이상의 분할은 허용되지 않는다.
그리고 나눠진 모든 부호화 유닛과 예측 유닛 단위에서 움직임 예측 및 보상 과정이 이루어진다. 각 부호화 유닛 및 예측 유닛 중 율-왜곡 비용 관점에서 가장 작은 값을 가지는 유닛이 최종적으로 선택되어 상기 유닛을 토대로 부호화가 이루어진다. 부호화 유닛의 크기는 더 크게 또는 더 작게 확장될 수 있고, 예측 유닛의 모양도 다양하게 변화될 수 있다.
고속 부호화 결정 기법(FEN: Fast Encoding Decision)은 크게 3 가지 방법으로 이루어져 있다.
1) 먼저 부호화 유닛 생략 기법이 있다. 이는 상위 크기의 부호화 유닛 단계에서 하위 크기의 부호화 유닛에 대한 계산 여부를 결정하는 방법을 뜻한다. 보다 상세하게는, 현재 부호화 유닛을 생략으로 부호화했을 시 발생되는 율-왜곡 비용이 이전에 생략으로 부호화된 부호화 유닛의 평균 율-왜곡 비용 * 1.5(가중치)보다 작은 경우 현재 부호화 유닛에 대한 계산을 수행하지 않는 방식을 통해 부호화 유닛에 대한 계산 여부를 결정할 수 있다.
2) 두번째로, Sub-Sampled SAD 계산 기법이 있다. 도 2는 sub-Sampled SAD를 계산하는 모습을 도시한 도면이다. SAD(Sum of Absolute Difference)란 두 영상의 차이 정도를 나타내는 값으로 각 영상에서 대응되는 화소값들의 차를 더한 값이다. 고속 부호화 결정 기법에서는 모든 화소값에 대해서 차를 구하는 것이 아니라 특정 Search Range 이상에서는 SAD 계산시, 도 2에 도시된 바와 같이, 2 화소 또는 4 화소마다 화소 사이의 차를 구하는 방식을 사용한다.
3) 세번째로, 간소화된 양방향 예측(Bi-Prediction)을 사용하는 기법이 있다. 양방향 예측이란 과거와 미래의 양방향에서 현재를 예측하는 기술로서 부호화할 프레임을 예측함에 있어서 시간적으로 전에 위치한 프레임과 시간적으로 후에 위치한 프레임의 양방향으로부터 예측을 수행한다. 여기서, L0는 순방향 예측을 위한 참조 영상을 의미하고, L1은 역방향 예측을 위한 참조 영상을 의미한다. 도 3은 양방향 예측시 L0 및 L1 영상에서 각각 두 개의 블록 모두를 움직여가며 예측 블록을 생성하는 모습을 도시한 도면이다. 여기서, 점선은 Search Range를 의미한다. 일반적으로, 양방향 예측시 도 3에 도시되 바와 같이, L0 및 L1 각각의 영상에서 대응하는 두 개의 블록 모두를 움직여가며 예측 블록을 생성하고, 원본 영상과의 SAD 값을 계산하여 가장 작은 값을 가지는 것이 최종 예측 블록이 되는 방식을 사용한다.
도 4는 양방향 예측시 L0에서의 최적 유닛을 가지고 L1 영상의 유닛만 움직여가며 예측 블록을 생성하는 모습을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실제로는 이미 단방향 예측의 구해 놓은 L0에서의 최적 유닛을 가지고 L1의 유닛만 움직여가며 예측 블록을 생성하는 방식을 사용한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부호화 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부호화 방법은 참조 유닛 또는 상위 유닛의 부호화 정보를 수집하는 단계(510) 및 수집된 부호화 정보를 이용하여 부호화 유닛 또는 예측 유닛에 대한 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행하는 단계(520)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 참조 유닛은 1) 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치하는 기부호화된 주변 유닛, 2) 참조 영상에서 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 유닛 및 3) 상기 대응되는 위치에 있는 유닛과 인접하여 위치하는 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
먼저, 정보 수집 단계(510)에서, 부호화 장치는 현재 부호화하고자 하는 유닛의 참조 유닛 또는 상위 유닛으로부터 부호화 정보를 수집한다. 참조 유닛의 부호화 정보는 움직임 벡터 정보, 최적 모드 정보(화면 내/화면 간), 참조 유닛의 최적 변환 깊이, 부호화 유닛의 분할 깊이, 참조 유닛의 Coded Block Pattern/Coded Block Flag 정보, 참조 유닛의 부호화 비용 정보를 포함하나, 이에 국한되지는 않는다. 또한, 변환 계수 정보를 포함할 수도 있다. 부호화 비용 정보란 율-왜곡 비용, SAD/SSD(Sum of Squared Difference)/SATD(Sum of Absolute Transformde Difference) 등의 영상 사이의 차이를 나타낸 수 있는 값을 지칭한다. 또한 상위 크기의 유닛에서의 부호화 정보는 상위 크기의 유닛에서 부호화를 먼저 수행하고 나서 생성되는 부호화 정보로써, 움직임 벡터 정보, 최적 모드 정보(화면 내/화면 간), Coded Block Pattern/Coded Block Flag 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 비용 정보를 포함하나, 이에 국한되지는 않는다.
예측 부호화 수행 단계(520)에서, 부호화 장치는 상기 정보 수집 단계(510)에서 수집된 부호화 정보들을 이용하여 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화를 수행한다. 참조 유닛 및 상위 유닛에서의 부호화와 유사한 형태로 현재 부호화 유닛이 부호화될 확률이 높기 때문에 상기와 같이, 참조 유닛 및 상위 유닛의 부호화 정보를 기반으로 부호화 유닛의 예측 부호화 생략 여부를 결정할 수 있다. 예측 부호화 생략 여부는 상기한 바와 같이, Merge 모드 또는 SKIP 모드 중 어느 하나와 같이 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부호화 방법에서 움직임 벡터 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도이다. 전술한 바와 같이, 참조 유닛 및 상위 유닛의 움직임 벡터 정보를 이용하여 현재 부호화하고자 하는 유닛의 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정할 수 있다.
먼저, 부호화 장치는 참조 또는 상위 유닛의 움직임 벡터 정보를 수집한다(610). 수집된 참조 또는 상위 유닛의 움직임 벡터와 특정값을 비교한다(620). 수집된 참조 또는 상위 유닛의 움직임 벡터가 특정값 이하인 경우, 현재 부호화 유닛이나 현재 예측 유닛에 대해 SKIP으로 부호화하고(630), 남은 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다(640). 하지만, 수집된 참조 또는 상위 유닛의 움직임 벡터가 특정값보다 클 경우에는 움직임 벡터 정보가 중요한 팩터(factor)로서 사용될 수 있기 때문에 예측 부호화 과정을 정상적으로 진행한다(635). 바람직하게는, 특정값은 0이나 1 정도로 작은 값이 될 수 있다. 또한, 특정값은 이전에 SKIP으로 기부호화된 유닛의 참조 유닛들의 움직임 벡터값들의 평균이 될 수 있다.
움직임 벡터 정보를 이용하여 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정함에 있어서, 상위 유닛의 움직임 벡터가 참조 유닛에서 얻은 예측 움직임 벡터와 동일할 경우에도 부호화 유닛이나 예측 유닛에 대해 SKIP으로 부호화하고 남은 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부호화 방법에서 최적 예측 모드 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도이다. 전술한 바와 같이, 참조 유닛 및 상위 유닛의 예측 모드 정보를 이용하여 현재 부호화하고자 하는 유닛의 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정할 수 있다. 참조 유닛 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드와 현재 부호화 유닛의 예측 모드가 동일할 확률은 상당히 높다. 따라서, 참조 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드를 통해 현재 부호화 유닛의 최적 예측 모드를 추정할 수 있고, 이를 통해 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정할 수 있다.
먼저, 부호화 장치는 참조 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드 정보를 수집한다(710). 수집된 참조 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드가 SKIP 모드 또는 Merge 모드인지 판단한다(720). 판단 결과, 참조 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드가 SKIP 모드 또는 Merge 모드인 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛도 SKIP 모드 또는 Merge 모드일 가능성이 높기 때문에, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고(730), 나머지 부호화 과정을 생략할 수 있다(740). 보다 상세하게는, 참조 유닛 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드가 SKIP 모드인 경우에는 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛도 SKIP 모드로 부호화하고, 참조 유닛 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드가 Merge 모드인 경우에는 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛도 Merge 모드로 부호화한다. 하지만, 참조 유닛 또는 상위 유닛의 최적 예측 모드가 SKIP 모드 또는 Merge 모드가 아닌 경우에는 예측 부호화 과정을 생략하지 않고 정상적으로 진행한다(735).
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 부호화 방법에서 참조 유닛의 분할 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도이다. 참조 유닛 또는 예측 유닛의 분할 정보를 이용하여 현재 부호화하고자 하는 유닛의 최적 예측 모드를 결정하고, 나머지 부호화 과정의 생략 여부를 결정할 수 있다.
먼저, 부호화 장치는 참조 또는 예측 유닛의 분할 정보를 수집한다(810). 수집된 참조 또는 예측 유닛의 분할 정보를 기반으로, 참조 유닛 또는 예측 유닛이 분할되지 않거나, 또는 참조 유닛의 크기가 현재 부호화 유닛의 크기 이상인지 판단한다(820). 만약 참조 유닛 또는 예측 유닛이 분할되지 않거나, 또는 참조 유닛의 크기가 현재 부호화 유닛의 크기 이상인 경우, 현재 부호화 유닛 역시 분할되지 않고, SKIP 모드로 부호화될 확률이 크므로 현재 부호화 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고, 현재 예측 유닛 역시 SKIP 모드로 부호화한다(830). 그리고, 나머지 부호화 과정은 생략할 수 있다(840). 만약 참조 유닛 또는 예측 유닛이 분할되지 않거나, 또는 참조 유닛의 크기가 부호화 유닛의 크기보다 작은 경우, 예측 부호화 과정을 생략할 수 없고 정상적으로 부호화를 수행한다(835).
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 부호화 방법에서 부호화 비용 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도이다. 참조 유닛 또는 상위 유닛의 부호화 비용 정보를 이용하여 현재 부호화하고자 하는 유닛의 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정할 수 있다.
먼저, 부호화 장치는 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛들의 평균 부호화 비용을 계산한다(910). 참조 유닛은 다수 개 존재할 수 있으므로, 그들의 평균 부호화 비용을 산출하는 것이 바람직하다. 그리고 나서, SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화된 상위 크기의 유닛의 부호화 비용을 계산한다(920). 다음으로, 부호화 유닛 또는 예측 유닛의 부호화 비용을 계산한다(930). 계산시에는 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛이 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화되었다고 가정하는 것이 바람직하다. 계산된 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용이 참조 유닛의 평균 부호화 비용 또는 상위 유닛의 부호화 비용보다 작은지 비교한다(940). 만약, 계산된 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용이 참조 유닛의 평균 부호화 비용 또는 상위 유닛의 부호화 비용보다 작은 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛도 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화될 확률이 높기 때문에 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고(950), 나머지 부호화 과정을 생략할 수 있다(960). 만약 계산된 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용이 참조 유닛의 평균 부호화 비용 또는 상위 유닛의 부호화 비용보다 클 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 과정을 생략할 수 없고, 따라서 예측 부호화 과정을 정상적으로 수행한다(955).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부호화 유닛은 참조 유닛의 영향을 받기 때문에, 참조 유닛의 부호화 비용이 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 기 부호화된 유닛들의 평균 부호화 비용보다 작을 경우, 현재 부호화 유닛 및 현재 예측 유닛 역시 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화될 확률이 높다. 따라서, 이러한 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 나머지 부호화 과정을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 부호화 비용이 하위 크기의 유닛으로 내려갈수록 증가하는 경우, 하위 유닛에 대한 부호화 과정을 생략할 수 있다. 예컨대, 유닛이 4단계(1단계는 64×64 유닛 하나 ~ 4단계: 8×8 유닛 16개를 의미함)로 구성되어 있을시, 1단계 부호화 비용이 2단계 부호화 비용보다 큰 경우, 나머지 3,4 단계의 부호화 과정을 생략할 수 있다. 또는 1단계 부호화 비용이 2단계 부호화 비용보다 크고, 2단계 부호화 비용이 3단계 부호화 비용보다 큰 경우, 즉 순차적으로 부호화 비용이 줄어드는 경우, 4단계 부호화 과정을 생략할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 부호화 방법에서 변환 계수 정보를 활용하는 경우를 구체적으로 나타낸 상세흐름도이다. 참조 유닛 또는 예측 유닛의 변환 계수 정보를 이용하여 현재 부호화하고자 하는 유닛의 최적 예측 모드를 결정하고, 나머지 부호화 과정의 생략 여부를 결정할 수 있다.
먼저, 부호화 장치는 참조 또는 상위 유닛의 변환 계수 정보를 수집한다(1010). 그리고는 수집된 참조 또는 상위 유닛의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인지 판단한다(1020). 만약 수집된 참조 또는 상위 유닛의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인 경우, 부호화 유닛 및 예측 유닛의 변환 계수 역시 전부 0이거나 대부분 0일 가능성이 높다. 따라서, 이러한 경우 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고(1030), 나머지 부호화 과정을 생략할 수 있다(1040). 만약 수집된 참조 또는 상위 유닛의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0이 아닌 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 부호화 과정을 정상적으로 수행해야 한다(1035).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 변환 계수 정보 이외에 참조 유닛 또는 상위 유닛의 Coded Block Pattern/Coded Block Flag 정보를 사용할 수 있다. 일반적으로 , Coded Block Pattern은 부호화 블록 패턴 정보로서 0 내지 15의 값을 가질 수 있고, Coded Block Flag는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 참조 유닛 또는 상위 유닛의 Coded Block Pattern/Coded Block Flag 값이 전부 0 또는 대부분 0인 경우, 부호화 유닛 또는 예측 유닛의 부호화 과정을 생략할 수 있다.
본 발명의 제 1 내지 제 6 실시예에 따른 부호화 방법을 이용하여 고속 부호화 결정 기법(FEN)에서 사용되는 가중치의 크기에도 변화를 줄 수 있다. 예컨대, 제 1 내지 제 6 실시예의 생략 조건을 만족하는 경우, 고속 부호화 결정 기법(FEN)에서의 가중치의 크기를 증가시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 장치(1100)를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부호화 장치(1100)는 정보 수집부(1110) 및 예측 부호화부(1120)를 포함할 수 있다.
정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102)들의 부호화 정보 또는 상위 크기의 유닛(1104)의 부호화 정보를 수집한다. 전술한 바와 같이, 참조 유닛(1102)은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치한 기부호화된 유닛, 참조 영상에서 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 유닛 및 상기 대응되는 위치에 있는 유닛과 인접하여 위치한 유닛 중 적어도 어느 하나를 가리키고, 상위 크기의 유닛(1104)은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 크기보다 상위의 크기의 유닛을 가리킨다.
예측 부호화부(1120)는 상기 정보 수집부(1110)에서 수집된 부호화 정보들을 이용하여 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행한다.
보다 상세하게는, 부호화 장치(1100)의 정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 움직임 벡터 정보, 최적 예측 모드 정보, 분할 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 비용 정보 중 적어도 어느 하나를 수집할 수 있다.
부호화 장치(1100)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 움직임 벡터 정보를 이용할 수 있다. 정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 움직임 벡터 정보를 수집한다. 이후, 예측 부호화부(1120)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 움직임 벡터 정보를 기반으로 움직임 벡터가 특정 값보다 작은 경우, 또는 상위 유닛(1104)의 움직임 벡터가 참조 유닛(1102)으로부터 획득한 예측 움직임 벡터와 같은 경우에, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다. 이때, 특정값은 0, 1 또는 SKIP 모드로 부호화된 참조 유닛의 움직임 벡터 값들의 평균값 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
부호화 장치(1100)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 최적 예측 모드 정보를 이용할 수 있다. 정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 최적 예측 모드 정보를 수집한다. 이후, 예측 부호화부(1120)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 최적 예측 모드 정보를 기반으로 최적 예측 모드 정보가 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나인 경우에, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
부호화 장치(1100)는 참조 유닛(1102)의 분할 정보를 이용할 수 있다. 정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102)의 분할 정보를 수집한다. 이후, 예측 부호화부(1120)는 참조 유닛(1102)의 분할 정보를 기반으로, 참조 유닛(1102)이 분할되지 않았거나 참조 유닛(1102)의 크기가 현재 부호화 유닛의 크기보다 클 경우에, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛 역시 분할하지 않고 SKIP 모드로 부호화하고 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
부호화 장치(1100)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 부호화 비용 정보를 이용할 수 있다. 부호화 비용은 율-왜곡 비용, SAD 값, SSE 값 및 SATD 값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 부호화 비용을 이용함에 있어서, 예측 부호화부(1120)는 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용을 계산하는 부호화 비용 계산부(미도시) 및 계산된 부호화 비용과, SKIP 모드 또느 Merge 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛(1102)들의 평균 부호화 비용 또는 SKIP 모드 또느 Merge 중 어느 하나로 부호화된 상위 유닛(1104)의 부호화 비용 중 어느 하나를 비교하여 상기 계산된 부호화 비용이 더 작을시 상기 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화하고 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 예측 부호화 과정 생략부(미도시)를 포함할 수 있다.
정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 부호화 비용 정보를 수집한다. 정보 수집부(1110)는 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛(1102)들의 평균 부호화 비용 및 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화된 상위 크기의 유닛의 부호화 비용을 계산한다.
이후, 예측 부호화부(1120)의 비용 계산부(미도시)는 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용을 계산한다. 계산시에는 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛이 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화되었다고 가정하는 것이 바람직하다.
예측 부호화부(1120)의 예측 부호화 과정 생략부(미도시)는 계산된 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용이 참조 유닛의 평균 부호화 비용 또는 상위 유닛의 부호화 비용보다 작은지 비교한다. 만약, 계산된 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용이 참조 유닛의 평균 부호화 비용 또는 상위 유닛의 부호화 비용보다 작은 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛도 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화될 확률이 높기 때문에 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고, 나머지 부호화 과정을 생략한다. 만약 계산된 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 비용이 참조 유닛의 평균 부호화 비용 또는 상위 유닛의 부호화 비용보다 클 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛의 부호화 과정을 생략할 수 없고, 따라서 예측 부호화 과정을 정상적으로 수행한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102)의 부호화 비용을 계산하고, SKIP 모드 또는 Merge 모드로 기 부호화된 유닛들의 평균 부호화 비용을 계산한다. 예측 부호화부(1120)의 예측 부호화 과정 생략부(미도시)는 참조 유닛의 부호화 비용이 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 기 부호화된 유닛들의 평균 부호화 비용보다 작을 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 나머지 부호화 과정을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 예측 부호화 과정 생략부(미도시)는 부호화 비용이 하위 유닛으로 내려갈수록 증가하는 경우, 하위 유닛에 대한 부호화 과정을 생략할 수 있다.
부호화 장치(1100)는 참조 유닛(1102)의 변환 계수 정보를 이용할 수 있다. 정보 수집부(1110)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 변환 계수 정보를 수집한다. 이후, 예측 부호화부(1120)는 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104)의 변환 계수 정보를 기반으로, 참조 유닛(1102) 또는 상위 유닛(1104) 중 어느 하나의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인 경우, 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 나머지 예측 부호화 과정을 생략할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 변환 계수 정보는 Coded Block Pattern 정보 또는 Coded Block Flag 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 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.
510: 정보 수집 단계 520: 예측 부호화 수행 단계
610: 움직임 벡터 정보 수집 단계 620: 움직임 벡터 판단 단계;
630: 부호화 또는 예측 유닛 부호화 단계
635: 예측 부호화 정상 진행 단계 640: 나머지 부호화 과정 생략 단계
710: 최적 예측 모드 정보 수집 단계 720: 최적 예측 모드 판단 단계;
730: 부호화 또는 예측 유닛 부호화 단계
735: 예측 부호화 정상 진행 단계 740: 나머지 부호화 과정 생략 단계
810: 분할 정보 수집 단계 820: 분할 정보 판단 단계;
830: 부호화 또는 예측 유닛 부호화 단계
835: 예측 부호화 정상 진행 단계 840: 나머지 부호화 과정 생략 단계
910: 참조 유닛 평균 부호화 비용 계산 단계
920: 상위 유닛 부호화 비용 계산 단계
930: 부호화 또는 예측 유닛의 부호화 비용 계산 단계
940: 부호화 비용 판단 단계;
950: 부호화 또는 예측 유닛 부호화 단계
955: 예측 부호화 정상 진행 단계 960: 나머지 부호화 과정 생략 단계
1010: 변환 계수 정보 수집 단계 1020: 변환 계수 판단 단계;
1030: 부호화 또는 예측 유닛 부호화 단계
1035: 예측 부호화 정상 진행 단계 1040: 나머지 부호화 과정 생략 단계
1110: 부호화 장치 1102: 참조 유닛
1104: 상위 유닛 1110: 정보 수집부
1120: 예측 부호화부

Claims (20)

  1. 참조 유닛 - 참조 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치하는 기부호화된 제 1 참조 유닛, 참조 영상에서 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 제 2 참조 유닛 및 상기 제 2 참조 유닛과 인접하여 위치하는 제 3 참조 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함함- 의 부호화 정보 또는 상위 유닛 - 상위 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 포함하는, 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛보다 유닛 크기(size)가 더 큰 유닛을 의미함- 의 부호화 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 부호화 정보들을 이용하여 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 정보 수집 단계는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터 정보, 최적 예측 모드 정보, 분할 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 비용 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 예측 부호화 수행 단계는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 움직임 벡터 정보를 기반으로 상기 움직임 벡터가 특정 값보다 작은 경우 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터가 상기 참조 유닛으로부터 획득한 예측 움직임 벡터와 같은 경우 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 예측 부호화 수행 단계는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 최적 예측 모드 정보를 기반으로 하되, 상기 최적 예측 모드 정보가 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 예측 부호화 수행 단계는
    상기 참조 유닛의 분할 정보를 기반으로 하되, 상기 참조 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛이 분할되지 않거나 상기 참조 유닛의 크기가 상기 현재 부호화 유닛의 크기보다 클 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 분할하지 않고 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 예측 부호화 수행 단계는
    상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛의 부호화 비용을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 부호화 비용과, SKIP 모드 또는 Merge 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛들의 평균 부호화 비용 또는 SKIP 모드 또는 Merge 중 어느 하나로 부호화된 상위 유닛의 부호화 비용 중 어느 하나를 비교하여 상기 계산된 부호화 비용이 더 작을시 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 예측 부호화 수행 단계는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 어느 하나의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 특정 값은 0, 1 또는 SKIP 모드로 부호화된 참조 유닛의 움직임 벡터 값들의 평균값 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 부호화 비용은 율-왜곡 비용, SAD(Sum of Absolute Difference) 값, SSD(Sum of Squared Difference) 값 및 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference) 값 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 변환 계수는 Coded Block Pattern 정보 또는 Coded Block Flag 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  11. 참조 유닛 - 참조 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 현재 예측 유닛과 인접하여 위치하는 기부호화된 제 1 참조 유닛, 참조 영상에서 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛과 대응되는 위치에 있는 제 2 참조 유닛 및 상기 제 2 참조 유닛과 인접하여 위치하는 제 3 참조 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함함- 의 부호화 정보 또는 상위 유닛 - 상위 유닛은 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 포함하는, 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛보다 유닛 크기(size)가 더 큰 유닛을 의미함- 의 부호화 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 정보 수집부; 및
    상기 수집된 부호화 정보들을 이용하여 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛에 대한 예측 부호화 과정의 생략 여부를 결정하여 예측 부호화를 수행하는 예측 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 정보 수집부는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터 정보, 최적 예측 모드 정보, 분할 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 비용 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 예측 부호화부는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 움직임 벡터 정보를 기반으로 상기 움직임 벡터가 특정 값보다 작은 경우 또는 상기 상위 유닛의 움직임 벡터가 상기 참조 유닛으로부터 획득한 예측 움직임 벡터와 같은 경우 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 예측 부호화부는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 적어도 어느 하나의 최적 예측 모드 정보를 기반으로 하되, 상기 최적 예측 모드 정보가 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 예측 부호화부는
    상기 참조 유닛의 분할 정보를 기반으로 하되, 상기 참조 유닛이 분할되지 않았거나 상기 참조 유닛의 크기가 상기 부호화 유닛의 크기보다 클 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛 역시 분할하지 않고 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 예측 부호화부는
    상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛의 부호화 비용을 계산하는 비용 계산부; 및
    상기 계산된 부호화 비용과, SKIP 모드 또느 Merge 중 어느 하나로 부호화된 참조 유닛들의 평균 부호화 비용 또는 SKIP 모드 또느 Merge 중 어느 하나로 부호화된 상위 유닛의 부호화 비용 중 어느 하나를 비교하여 상기 계산된 부호화 비용이 더 작을시 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드 또는 Merge 모드 중 어느 하나로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 예측 부호화 과정 생략부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 예측 부호화부는
    상기 참조 유닛 또는 상기 상위 유닛 중 어느 하나의 변환 계수가 전부 또는 대부분 0인 경우, 상기 현재 부호화 유닛 또는 상기 현재 예측 유닛을 SKIP 모드로 부호화하고 상기 현재 부호화 유닛 및 상기 현재 예측 유닛에 대한 나머지 예측 부호화 과정을 생략하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 특정 값은 0, 1 또는 SKIP 모드로 부호화된 참조 유닛의 움직임 벡터 값들의 평균값 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 부호화 비용은 율-왜곡 비용, SAD 값, SSD 값 및 SATD 값 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 변환 계수는 Coded Block Pattern 정보 또는 Coded Block Flag 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
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