KR20130079128A - 인트라 모드 부호화 방법 및 장치 - Google Patents

인트라 모드 부호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 인트라 모드 부호화 방법은, 부호화하고자 하는 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드에 따라서 가변적으로, 허프만 부호화를 위한 인트라 모드 우선순위를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 상기 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 인트라 모드 부호화 시에 공간적 상관관계를 고려하여 현재 블록의 주변 블록의 인트라 모드에 따라 인트라 모드 우선순위를 가변적으로 결정하고, 이렇게 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

인트라 모드 부호화 방법 및 장치{Method and apparatus for encoding intra mode}
본 발명은 영상 데이터 압축 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변 블록의 인트라 모드에 따라 적응적으로 현재 블록의 인트라 모드를 부호화하는 인트라 모드 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적인 영상 압축 방식에서 화면 내 예측을 사용하는 인트라 예측에서는 예측 오차 뿐만 아니라 인트라 모드도 부호화해야 하는데, H.264/AVC 표준에서는 4X4 인트라 블록과 8X8 인트라 블록에 대해서 9가지의 인트라 모드, 16X16 인트라 블록에 대해서는 4가지의 인트라 모드 중 최적의 인트라 모드를 선택하여 부호화한다.
HEVC(High Efficiency Video Coding)는 고화질에서의 부호화 효율 향상과 HD 모바일, 홈 시네마, UHD TV와 같은 고품질 어플리케이션(high quality application)을 목표로 하고 있는 차세대 동영상 부호화 기술이다. HEVC에서는 기존 H.264/AVC보다 향상된 압축 성능 기술을 제공하기 위해 다각도로 성능 향상을 위한 제안이 이루어지고 있다.
HEVC의 새로운 인트라 예측 기법에서는 4X4, 8X8, 16X16, 32X32, 64X64 크기의 인트라 블록을 사용하는데, 4X4 인트라 블록에 대해서는 18가지 인트라 모드, 8X8, 16X16, 32X32 인트라 블록에 대해서는 35가지 인트라 모드, 64X64 인트라 블록에 대해서는 5가지 인트라 모드를 사용하여 고화질 영상을 위한 다양한 인트라 모드를 제공하고 있다.
도 1은 HEVC의 새로운 인트라 예측 기법에서 예컨대 8X8 인트라 블록을 위한 35가지 인트라 모드와 예측 방향을 도시한다.
도 1을 참조하면, 새로운 인트라 예측 기법에서는 8X8 인트라 블록의 64개의 화소에 대해 다양한 방향성을 가진 35가지 인트라 모드에 따라 주변의 33개의 참조 화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한다. 35가지 인트라 모드는 도시된 바와 같이 5.625도의 정확도를 가지는 33가지 방향성 기반 예측 모드와, 방향성이 없는 DC 모드 및 Planar 모드를 포함한다. 4X4 인트라 블록에 대한 18가지 인트라 모드는 11.25도의 정확도를 가지는 16가지 방향성 기반 예측 모드와, 방향성이 없는 DC 모드 및 Planar 모드를 포함한다.
또한, 기존 H.264/AVC가 MPM(Most Probable Mode)으로 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나의 인트라 모드 하나를 사용했던 것과는 달리, HEVC에서는 현재 블록의 상측 블록과 좌측 블록 모두의 인트라 모드, 즉 두 개를 사용하여 압축 효율을 향상시켰다. 도 2를 참조하여 설명하면, 현재 블록(Curr)의 상측 블록(A)과 좌측 블록(B) 각각에 대하여 선택된 인트라 모드를 MPM으로 결정하여 현재 블록의 인트라 모드를 부호화하는데 활용한다.
만일 현재 블록에서 선택된 인트라 모드가 상측 블록(A) 또는 좌측 블록(B)에서 선택된 인트라 모드라면, 즉 MPM 중 하나라면, 인트라 모드의 부호화는 2비트만을 필요로 하게 된다. 그러나 만일 현재 블록에서 선택된 인트라 모드가 MPM에 해당하지 않는다면, 18개의 인트라 모드 또는 35개의 인트라 모드에 대하여 통계에 기반한 발생 확률을 기초로 마련된 고정된 인트라 모드 우선순위 테이블을 가지고, 우선순위에 따라 현재 블록의 인트라 모드를 허프만(Huffman) 부호화한다. 허프만 부호화 기법은, 자주 발생하는 심볼에는 짧은 부호를, 드물게 발생하는 심볼에는 긴 부호를 할당하여 평균 부호 길이를 원래 심볼의 고정 길이보다 짧게 하는 부호화 기법이다. HEVC에서 허프만 부호화를 위하여 부호화 길이를 나타낸 허프만 테이블은 예컨대 18개의 인트라 모드 및 35개의 인트라 모드에 대하여 다음과 같다.
Figure pat00001
위와 같은 허프만 테이블을 참조하면, 인트라 모드 우선순위 테이블에서 가장 순위가 높은 인트라 모드는 부호화 길이를 1로 하고, 그 다음 순위의 인트라 모드는 부호화 길이를 4로 하고, 그 다음 순위의 인트라 모드는 부호화 길이를 5로 하는 것이다.
그러나 위와 같은 종래기술은 고정된 인트라 모드 우선순위 테이블을 사용하기 때문에 현재 블록과 주변 블록의 상관관계를 고려하지 못하여 부호화 효율이 떨어질 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인트라 모드 부호화 시에 주변 블록의 인트라 모드를 고려하여 인트라 모드 우선순위를 가변적으로 함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 인트라 모드 부호화 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 인트라 모드 부호화 방법은, (a) 부호화하고자 하는 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드에 따라서 가변적으로, 허프만 부호화를 위한 인트라 모드 우선순위를 결정하는 단계; 및 (b) 상기 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 상기 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가, Planar 모드인지 여부, DC 모드인지 여부, 및 상기 선택된 인트라 모드의 방향성에 따라서 가변적으로, 상기 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 모두가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, 제1 순위 및 제2 순위를 각각 Planar 모드 및 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 현재 블록의 상측 블록 또는 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 DC 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 Planar 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 DC 모드와 Planar 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따를 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 DC 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따를 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 Planar 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따를 수 있다.
상기 인트라 모드 부호화 방법은, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드를 MPM(Most Probable Mode)으로 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하지 않는 경우에 상기 (a) 단계 및 상기 (b) 단계가 수행될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 인트라 모드 부호화 장치는, 부호화하고자 하는 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드에 따라서 가변적으로, 허프만 부호화를 위한 인트라 모드 우선순위를 결정하는 인트라 모드 우선순위 결정부; 및 상기 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 상기 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화하는 허프만 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가, Planar 모드인지 여부, DC 모드인지 여부, 및 상기 선택된 인트라 모드의 방향성에 따라서 가변적으로, 상기 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 모두가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위 및 제2 순위를 각각 Planar 모드 및 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 현재 블록의 상측 블록 또는 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 DC 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 Planar 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 DC 모드와 Planar 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르도록 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 DC 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르도록 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 Planar 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르도록 인트라 모드 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 인트라 모드 부호화 장치는, 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드를 MPM(Most Probable Mode)으로 결정하고, 상기 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하는 경우, 상기 현재 블록의 인트라 모드를 MPM임을 나타내는 정보로 부호화하는 MPM 부호화부를 더 포함하고, 상기 인트라 모드 우선순위 결정부 및 상기 허프만 부호화부는, 상기 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하지 않는 경우에 동작할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 상기된 본 발명에 따른 인트라 모드 부호화 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
상기된 본 발명에 의하면, 인트라 모드 부호화 시에 공간적 상관관계를 고려하여 현재 블록의 주변 블록의 인트라 모드에 따라 인트라 모드 우선순위를 가변적으로 결정하고, 이렇게 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 HEVC의 새로운 인트라 예측 기법에서 예컨대 8X8 인트라 블록을 위한 35가지 인트라 모드와 예측 방향을 도시한다.
도 2는 부호화하고자 하는 현재 블록의 상측 블록과 좌측 블록을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화 장치의 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 5는 A 블록의 인트라 모드가 '0번 모드'로 선택되고, B 블록의 인트라 모드가 '7번 모드'로 선택된 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예를 나타낸다.
도 6은 A 블록의 인트라 모드가 '16번 모드'로 선택되고, B 블록의 인트라 모드가 Planar 모드로 선택된 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예를 나타낸다.
도 7은 A 블록의 인트라 모드가 DC 모드로 선택되고, B 블록의 인트라 모드가 Planar 모드로 선택된 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예를 나타낸다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 현재 블록과 그 주변 블록은 공간적으로 상관관계가 있으므로, 주변 블록의 인트라 모드가 주어지는 경우, 현재 블록의 인트라 모드는 그 발생 확률이 주변 블록의 인트라 모드에 의존적일 것이라는 점에 착안한다. 주변 블록의 인트라 모드가 방향성이 있는 어떤 모드라면, 현재 블록의 인트라 모드는 그 모드와 유사한 방향성을 가지는 모드가 발생 확률이 더 높을 것으로 예상할 수 있다. 따라서 본 발명에서는, 현재 블록의 주변 블록에 대하여 결정된 인트라 모드를 바탕으로 적응적으로 인트라 모드 우선순위를 결정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화 장치의 블록도를 나타낸다. 본 실시예에 따른 인트라 모드 부호화 장치는, 인트라 모드 선택부(310), MPM 부호화부(320), 인트라 모드 우선순위 결정부(330), 허프만 부호화부(340)를 포함하여 이루어진다.
인트라 모드 선택부(310)는 부호화하고자 하는 입력되는 현재 블록에 대하여 인트라 모드를 선택한다. 인트라 모드의 선택은 예컨대 대표적으로, 16X16 인트라 블록의 경우 총 35가지 모드로 현재 블록을 부호화해본 다음, 그중 율-왜곡 비용(rate distortion cost)이 가장 작은 인트라 모드를 선택한다. 인트라 모드의 선택 기법은 이 외에 다양하고 복잡한 기법이 사용될 수 있으나, 본 발명의 요지와는 무관한 것이므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. 한 화면을 구성하는 인트라 블록들의 부호화 순서는 미리 정해져 있으며, 통상적으로, 부호화하고자 하는 블록의 상측 블록과 좌측 블록의 인트라 모드는 현재 블록의 인트라 모드 선택에 앞서 정해진다. 인트라 모드 선택부(310)는 현재 블록의 인트라 모드를 선택하는 경우에, 그것의 상측 블록과 좌측 블록에 대하여 앞서 선택된 인트라 모드에 대한 정보를 가지고 있다.
MPM 부호화부(320)는, 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 각각에 대하여 선택된 인트라 모드를 MPM(Most Probable Mode)으로 결정한다. 그리고 인트라 모드 선택부(310)에서 선택된 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하는 경우, 현재 블록의 인트라 모드를 MPM임을 나타내는 정보로 부호화한다. 예컨대, 2비트 중 1비트는 MPM임을 나타내는 플래그로 설정하고, 1비트는 해당 MPM이 상측 블록인지 좌측 블록인지 나타내는 플래그로 설정한다.
인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 인트라 모드 선택부(310)로부터 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 각각에 대하여 선택된 인트라 모드를 입력받고, 상기 상측 블록 및 좌측 블록의 인트라 모드에 따라서 인트라 모드 우선순위를 결정한다. 인트라 모드 우선순위는 인트라 모드의 번호를 나열한 테이블 형태로 정의될 수 있는 바, 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록의 인트라 모드에 따라 인트라 모드 우선순위 테이블을 가변적으로 생성할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 현재 블록과 그 상측 블록 및 좌측 블록은 공간적으로 상관관계가 있으므로, 현재 블록의 인트라 모드의 발생 확률은, 상측 블록 및 좌측 블록의 인트라 모드의 방향성과 유사한 방향성을 가지는 인트라 모드가 발생 확률이 높을 것이다. 따라서 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에서 선택된 인트라 모드가 Planar 모드인지 여부, DC 모드인지 여부, 그리고 인트라 모드의 방향성에 따라서 인트라 모드 우선순위 테이블을 가변적으로 생성할 수 있다.
인트라 모드 우선순위 결정부(330)가 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록의 인트라 모드에 따라서 인트라 모드 우선순위를 결정하는 보다 구체적인 방법은 도 4 이하를 참조하여 후술하기로 한다.
인트라 모드 우선순위 결정부(330)에서 인트라 모드 우선순위가 결정되면, 허프만 부호화부(340)는 인트라 모드 선택부(310)에서 선택된 현재 블록의 인트라 모드를, 결정된 인트라 모드 우선 순위에 따라서 허프만 부호화한다. 부호화하고자 하는 블록이 4X4 인트라 블록인 경우 18가지 인트라 모드가 존재하므로, 허프만 부호화부(340)는 예컨대 위와 같은 18가지의 인트라 모드를 위한 허프만 테이블을 이용하여 부호화를 수행한다. 부호화하고자 하는 블록이 8X8, 16X16, 32X32 인트라 블록인 경우 35가지의 인트라 모드가 존재하므로, 허프만 부호화부(340)는 예컨대 위와 같은 35가지의 인트라 모드를 위한 허프만 테이블을 이용하여 부호화를 수행한다.
한편, 현재 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가 상측 블록의 인트라 모드 또는 좌측 블록의 인트라 모드에 해당한다면, 즉 MPM에 해당한다면, MPM 부호화부(320)가 인트라 모드 부호화를 수행하므로 인트라 모드 우선순위 결정부(330)와 허프만 부호화부(340)는 위와 같은 동작을 수행하지 않아도 된다. 따라서 MPM 부호화부(320)는 인트라 모드 우선순위 결정부(330)와 허프만 부호화부(340)에 현재 블록의 인트라 모드가 MPM에 해당하는지 여부를 나타내는 정보를 보내고, 인트라 모드 우선순위 결정부(330)와 허프만 부호화부(340)는 그 정보에 따라서 현재 블록의 인트라 모드가 MPM에 해당하는 경우에만 상기된 동작을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 모드 부호화 방법의 흐름도를 나타낸다.
인트라 모드 선택부(310)는 부호화하고자 하는 현재 블록에 대하여 인트라 모드를 선택한다(410단계).
MPM 부호화부(320)는, 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 앞서 선택된 인트라 모드를 현재 블록에 대한 MPM(Most Probable Mode)으로 결정한다(420단계).
MPM 부호화부(320)는, 430단계에서 현재 블록의 인트라 모드가 MPM에 해당하는 경우, MPM임을 나타내는 정보로 부호화한다(435단계). 이 경우 부호화에는 2비트가 요구된다.
430단계에서 현재 블록의 인트라 모드가 MPM에 해당하지 않는 경우, 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드에 따라서 후술할 441단계 내지 446단계 내지 어느 한 단계로 진행된다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 편의상 현재 블록의 상측 블록을 A 블록, 현재 블록의 좌측 블록을 B 블록이라 칭하기로 한다. 그리고 인트라 모드들 중 Planar 모드와 DC 모드를 제외한, 방향성을 가지는 모드들을 '방향성 모드'라 칭하기로 한다. 4X4 인트라 블록의 경우 방향성 모드는 16가지이고, 8X8 내지 32X32 인트라 블록의 경우 방향성 모드는 33가지가 된다.
441단계는 A 블록 및 B 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가 모두 DC 및 Planar 모드 이외의 모드인 경우이다. 즉, A 블록 및 B 블록의 인트라 모드가 모두 방향성 모드인 경우이다. A 블록 및 B 블록의 방향성 모드가 상기 420단계에서 MPM으로 결정되었고, 430단계를 거쳐 현재 블록의 인트라 모드는 MPM에 해당하지 않으므로, 현재 블록에 대하여 선택되었을 인트라 모드는 Planar 모드, DC 모드, 그리고 A 및 B 블록의 방향성 모드를 제외한 방향성 모드들 중 어느 하나이다. 따라서 인트라 모드 우선순위는 이들 인트라 모드를 가지고 결정하면 된다. 일반적으로는, 통계적으로 Planar 모드가 발생 확률이 가장 높고 그 다음이 DC 모드가 발생 확률이 높다. 그리고 현재 블록의 인트라 모드가 Planar 모드와 DC 모드가 아니라면, 전술한 바와 같이 공간적 상관관계에 의하여 현재 블록의 인트라 모드는 주변 블록의 인트라 모드와 방향성이 유사할수록 발생 확률은 더 높다고 할 수 있다. 따라서 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 인트라 모드 우선순위의 제1 순위를 Planar 모드로, 제2 순위를 DC 모드로 결정한다. 그리고 그 다음 순위는 A 블록 또는 B 블록에 대하여 선택된 인트라 모드와 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 우선순위를 가지도록 한다(451단계). 예컨대, A 블록의 인트라 모드와 방향성이 가까운 인트라 모드와 B 블록의 인트라 모드와 방향성이 가까운 인트라 모드를 번갈아서 우선순위를 부여한다.
도 5는 A 블록의 인트라 모드가 '0번 모드'로 선택되고, B 블록의 인트라 모드가 '7번 모드'로 선택된 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예를 나타내는 도면이다. 도 5에서, IntraModeRank[ㅇ]는 [ㅇ] 번째 순위에 해당하는 인트라 모드를 나타내고, 33가지의 인트라 모드 방향성에 부여된 번호가 모드 번호를 나타내며(모드 번호는 다른 방식으로 임의로 부여될 수 있음은 물론이다), 모드 번호 옆에 기재되어 있는 붉은색 글씨는 방향성 모드에 있어서의 순위를 나타낸다. 이것은 도 6 및 도 7도 마찬가지이다.
도 5를 참조하면, 제1 순위(IntraModeRank[0])는 Planar 모드이고, 제2 순위(IntraModeRank[1])는 DC 모드이며, 제3 순위 이하(IntraModeRank[2]~)는 도시된 방향성 모드의 순위 0, 1, 2, ..., 30의 순서를 따른다. 이에 따른 인트라 모드 우선순위 테이블은 다음과 같다.
{Planar, DC, 28, 27, 21, 22, 15, 14, 11, 12, 29, 26, 20, 23, 1, 3, 4, 5, 30, 18, 19, 24, 16, 10, 13, 31, 25, 8, 6, 32, 17, 33, 9}
도 5의 예는 B 블록, 즉 현재 블록의 좌측 블록의 인트라 모드인 7번 모드와 방향성이 가장 가까운 모드인 28번 모드와 27번 모드를 시작으로 하여 방향성 모드의 순위를 부여한 것이다. 그러나 A 블록, 즉 현재 블록의 상측 블록의 인트라 모드인 0번 모드와 방향성이 가장 가까운 모드를 시작으로 하여 방향성 모드 순위를 부여할 수도 있다. 이 경우, 방향성 모드의 순위는 예를 들어 {21, 22, 28, 27, ...}가 될 것이다.
442단계는 A 블록 및 B 블록의 인트라 모드 중 어느 하나는 Planar 모드이고, 다른 하나는 DC 및 Planar 모드 이외의 모드, 즉 방향성 모드인 경우이다. Planar 모드와 A 블록 또는 B 블록의 방향성 모드가 상기 420단계에서 MPM으로 결정되었고 430단계를 거쳐 현재 블록의 인트라 모드는 MPM에 해당하지 않으므로, 현재 블록에 대하여 선택되었을 인트라 모드는 DC 모드와 A 블록 또는 B 블록의 방향성 모드를 제외한 방향성 모드들 중 어느 하나이다. 따라서 인트라 모드 우선순위는 이들 인트라 모드를 가지고 결정하면 된다. 따라서 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 인트라 모드 우선순위의 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 제2 순위 이하는 A 블록 또는 B 블록의 방향성 모드와 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 우선순위를 가지도록 한다(452단계).
도 6은 A 블록의 인트라 모드가 '16번 모드'로 선택되고, B 블록의 인트라 모드가 Planar 모드로 선택된 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제1 순위(IntraModeRank[0])는 DC 모드이고, 제2 순위 이하(IntraModeRank[1]~)는 도시된 방향성 모드의 순위 0, 1, 2, ..., 31의 순서를 따른다. 이에 따른 인트라 모드 우선순위 테이블은 다음과 같다.
{DC, 31, 30, 8, 1, 32, 29, 17, 15, 33, 28, 9, 7, 27, 14, 26, 3, 18, 10, 19, 4, 20, 11, 21, 0, 22, 12, 23, 5, 24, 13, 25, 6}
443단계는 A 블록 및 B 블록의 인트라 모드 중 어느 하나는 DC 모드이고, 다른 하나는 DC 및 Planar 모드 이외의 모드, 즉 방향성 모드인 경우이다. DC 모드와 A 블록 또는 B 블록의 방향성 모드가 상기 420단계에서 MPM으로 결정되었고, 430단계를 거쳐 현재 블록의 인트라 모드는 MPM에 해당하지 않으므로, 현재 블록에 대하여 선택되었을 인트라 모드는 Planar 모드와 A 블록 또는 B 블록의 방향성 모드를 제외한 방향성 모드들 중 어느 하나이다. 따라서 인트라 모드 우선순위는 이들 인트라 모드를 가지고 결정하면 된다. 따라서 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 인트라 모드 우선순위의 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 제2 순위 이하는 A 블록 또는 B 블록의 방향성 모드와 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 우선순위를 가지도록 한다(453단계). 이러한 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예는 도 6을 참조하여 위에서 설명한 바로부터 유추될 수 있을 것이다.
444단계는 A 블록 및 B 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가 DC 모드와 Planar 모드를 모두 포함하는 경우이다. 즉, A 블록이 DC 모드이고 B 블록이 Planar 모드이거나, A 블록이 Planar 모드이고 B 블록이 DC 모드인 경우이다. DC 모드와 Planar 모드가 상기 420단계에서 MPM으로 결정되었고, 430단계를 거쳐 현재 블록의 인트라 모드는 MPM에 해당하지 않으므로, 현재 블록에 대하여 선택되었을 인트라 모드는 방향성 모드들 중 어느 하나이다. 다만 앞에서 든 441단계 내지 443단계의 예와 달리 A 블록 또는 B 블록의 인트라 모드에 방향성의 기준이 존재하지 않는다. 따라서 이 경우 인트라 모드 우선순위는 방향성 모드들에 대하여 통계에 기반한 발생 확률을 기초로 미리 마련된 우선순위를 따르도록 한다(454단계). 예컨대, 제1 순위를 45°의 방향성을 가지는 '3번 모드'로 결정하고, 제2 순위 이하는 3번 모드와 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 우선순위를 가지도록 한다.
도 7은 A 블록의 인트라 모드가 DC 모드로 선택되고, B 블록의 인트라 모드가 Planar 모드로 선택된 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 제1 순위 이하(IntraModeRank[0]~)가 도시된 방향성 모드의 순위 0, 1, 2, ..., 32의 순서를 따른다. 이에 따른 인트라 모드 우선순위 테이블은 다음과 같다.
{3, 26, 18, 14, 10, 27, 19, 7, 4, 28, 20, 15, 11, 29, 21, 1, 0, 30, 22, 16, 12, 31, 23, 8, 5, 32, 24, 17, 13, 33, 25, 9, 6}
445단계는 A 블록 및 B 블록에 대하여 선택된 모드가 모두 DC 모드인 경우이다. DC 모드가 상기 420단계에서 MPM으로 결정되었고, 430단계를 거쳐 현재 블록의 인트라 모드는 MPM에 해당하지 않으므로, 현재 블록에 대하여 선택되었을 인트라 모드는 Planar 모드와 방향성 모드들 중 어느 하나이다. 다만 앞에서 든 441단계 내지 443단계의 예와 달리 A 블록 또는 B 블록의 인트라 모드에 방향성의 기준이 존재하지 않는다. 따라서 이 경우 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 인트라 모드 우선순위의 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 제2 순위 이하는 방향성 모드들에 대하여 통계에 기반한 발생 확률을 기초로 미리 마련된 우선순위를 따르도록 한다(455단계). 예컨대, 제2 순위를 45°의 방향성을 가지는 '3번 모드'로 결정하고, 그 다음 순위는 3번 모드와 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 우선순위를 가지도록 한다. 이러한 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예는 도 7을 참조하여 위에서 설명한 바로부터 유추될 수 있을 것이다.
446단계는 A 블록 및 B 블록에 대하여 선택된 모드가 모두 Planar 모드인 경우이다. Planar 모드가 상기 420단계에서 MPM으로 결정되었고, 430단계를 거쳐 현재 블록의 인트라 모드는 MPM에 해당하지 않으므로, 현재 블록에 대하여 선택되었을 인트라 모드는 DC 모드와 방향성 모드들 중 어느 하나이다. 다만 앞에서 든 441단계 내지 443단계의 예와 달리 A 블록 또는 B 블록의 인트라 모드에 방향성의 기준이 존재하지 않는다. 따라서 이 경우 인트라 모드 우선순위 결정부(330)는, 인트라 모드 우선순위의 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 제2 순위 이하는 방향성 모드들에 대하여 통계에 기반한 발생 확률을 기초로 미리 마련된 우선순위를 따르도록 한다(456단계). 예컨대, 제2 순위를 45°의 방향성을 가지는 '3번 모드'로 결정하고, 그 다음 순위는 3번 모드와 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 우선순위를 가지도록 한다. 이러한 경우에 인트라 모드 우선순위가 부여되는 예는 도 7을 참조하여 위에서 설명한 바로부터 유추될 수 있을 것이다.
451단계 내지 456단계 중 어느 한 단계를 통하여 인트라 모드 우선순위가 결정되면, 허프만 부호화부(340)는 현재 블록에 대하여 선택된 인트라 모드를, 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 허프만 부호화한다(460단계).
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

  1. (a) 부호화하고자 하는 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드에 따라서 가변적으로, 허프만 부호화를 위한 인트라 모드 우선순위를 결정하는 단계; 및
    (b) 상기 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 상기 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가, Planar 모드인지 여부, DC 모드인지 여부, 및 상기 선택된 인트라 모드의 방향성에 따라서 가변적으로, 상기 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 모두가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은,
    제1 순위 및 제2 순위를 각각 Planar 모드 및 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 현재 블록의 상측 블록 또는 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 DC 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은,
    제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 Planar 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은,
    제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 DC 모드와 Planar 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은,
    DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 DC 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은,
    제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 Planar 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 모드 우선순위의 결정은, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드를 MPM(Most Probable Mode)으로 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하지 않는 경우에 상기 (a) 단계 및 상기 (b) 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 방법.
  10. 부호화하고자 하는 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드에 따라서 가변적으로, 허프만 부호화를 위한 인트라 모드 우선순위를 결정하는 인트라 모드 우선순위 결정부; 및
    상기 결정된 인트라 모드 우선순위에 따라서 상기 현재 블록의 인트라 모드를 허프만 부호화하는 허프만 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드가, Planar 모드인지 여부, DC 모드인지 여부, 및 상기 선택된 인트라 모드의 방향성에 따라서 가변적으로, 상기 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 모두가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위 및 제2 순위를 각각 Planar 모드 및 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 현재 블록의 상측 블록 또는 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 DC 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록 중 어느 하나가 Planar 모드로 선택되고, 다른 하나가 DC 모드와 Planar 모드 이외의 인트라 모드로 선택된 경우,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 상기 다른 하나에 대하여 선택된 인트라 모드의 방향성과 보다 가까운 방향성을 가지는 인트라 모드가 보다 높은 순위를 가지도록 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 DC 모드와 Planar 모드로 선택된 경우,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르도록 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 DC 모드로 선택된 경우,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 Planar 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르도록 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록이 모두 Planar 모드로 선택된 경우,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부는, 제1 순위를 DC 모드로 결정하고, 그 다음 순위는 DC 모드와 Planar 모드를 제외한 방향성을 가지는 인트라 모드들에 대하여 미리 정해진 우선순위를 따르도록 인트라 모드 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상측 블록 및 좌측 블록에 대하여 선택된 인트라 모드를 MPM(Most Probable Mode)으로 결정하고, 상기 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하는 경우, 상기 현재 블록의 인트라 모드를 MPM임을 나타내는 정보로 부호화하는 MPM 부호화부를 더 포함하고,
    상기 인트라 모드 우선순위 결정부 및 상기 허프만 부호화부는, 상기 현재 블록의 인트라 모드가 상기 결정된 MPM에 해당하지 않는 경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 인트라 모드 부호화 장치.
  19. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 인트라 모드 부호화 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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