KR20140070305A - 영상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

코딩 유닛의 사이즈에 따라 적응적으로 타일의 사이즈를 적용하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 일 측면에 있어서, 영상 처리 장치는 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인하고, 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정하며, 상기 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 상기 최대 코딩 유닛 단위로 상기 비트스트림을 디코딩 할 수 있다.

Description

영상 처리 장치 및 방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
아래의 실시 예들은 코딩 유닛의 사이즈에 따라 적응적으로 타일의 사이즈를 적용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적인 비디오 디코더에서는 과거의 영상 데이터를 기반으로 현재 데이터를 생성하는 형태로 영상 데이터를 복원한다. 따라서 과거의 영상 데이터를 메모리로부터 읽는 과정이 필요하고, 또한 현재의 복원된 영상 데이터를 메모리에 저장하는 과정이 필요하다. 메모리에 저장된 현재의 복원된 영상 데이터는 미래에 사용될 수 있다. 한 프레임의 영상 데이터가 사이즈가 크기 때문에 보통 DRAM을 사용한다.
일 측면에 있어서, 영상 처리 장치는 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인하는 확인부, 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정하는 결정부 및 상기 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 상기 최대 코딩 유닛 단위로 상기 비트스트림을 디코딩하는 디코딩부를 포함할 수 있다.
상기 확인부는 상기 비트 스트림의 헤더 필드를 파싱하여 상기 최대 코딩 유닛의 사이즈를 획득하는 파싱부를 포함할 수 있다.
상기 결정부는 복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로 상기 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산하는 계산부 및 상기 계산부의 계산 결과, 상기 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 상기 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링할 타일의 사이즈로서 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.
상기 디코딩부는 상기 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 상기 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling) 하는 타일링부 및 상기 타일링 한 타일 단위로 메모리를 액세스하는 액세스부를 포함할 수 있다.
상기 영상을 구성하는 프레임은 프레임 별로 서로 다른 사이즈의 최대 코딩 유닛을 포함할 수 있다.
상기 결정부는 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈가 16 x 4 픽셀 블록, 32 x 8 픽셀 블록, 64 x 16 픽셀 블록 중 하나이면, 픽셀 블록의 픽셀들을 하나의 행(row)을 가지는 타일로 타일링 할 수 있다.
상기 결정부는 상기 확인한 최대 코딩 유닛에 포함된 복수의 컬러 컴포넌트를 나타내는 픽셀 블록들을 하나의 행을 가지는 타일로 타일링 할 수 있다.
다른 일 측면에 있어서, 영상 처리 장치는 상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 이미 복원된 현재 프레임의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 통해 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 데이터 복원부 및 상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
다른 일 측면에 있어서, 영상 처리 장치는 상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 디코딩 된 모션 정보를 이용하여, 상기 결정한 타일의 사이즈 단위로 메모리로부터 이전에 저장된 프레임의 픽셀 데이터를 로딩하는 로딩부, 상기 로딩한 이전의 픽셀 데이터와 현재 비트스트림에서 디코딩 된 차분 데이터를 이용하여 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 데이터 복원부 및 상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 있어서, 영상 처리 방법은 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인하는 단계, 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정하는 단계 및 상기 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 상기 최대 코딩 유닛 단위로 상기 비트스트림을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 확인하는 단계는 상기 비트 스트림의 헤더 필드를 파싱하여 상기 최대 코딩 유닛의 사이즈를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 결정하는 단계는 복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로 상기 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산하는 단계 및 상기 계산 결과, 상기 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 상기 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링할 타일의 사이즈로서 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디코딩하는 단계는 상기 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 상기 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling) 하는 단계 및 상기 타일링 한 타일 단위로 메모리를 액세스하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일 측면에 있어서, 영상 처리 방법은 상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 이미 복원된 현재 프레임의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 통해 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 단계 및 상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 일 측면에 있어서, 영상 처리 방법은 상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 디코딩 된 모션 정보를 이용하여, 상기 결정한 타일의 사이즈 단위로 메모리로부터 이전에 저장된 프레임의 픽셀 데이터를 로딩하는 단계, 상기 로딩한 이전의 픽셀 데이터와 현재 비트스트림에서 디코딩 된 차분 데이터를 이용하여 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 단계 및 상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 사용하는 블록(Block)을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 사용하는 타일을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 이용하는 서로 다른 사이즈의 최대 코딩 유닛으로 구성된 프레임을 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 다양한 사이즈의 타일을 적용하는 경우의 효과를 나타낸 그래프이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 사용하는 타일의 종류를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따른 영상 처리 방법의 흐름도이다.
이하, 일측에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DRAM으로부터 데이터를 읽고, DRAM으로 데이터를 쓰기 위해서는 DRAM의 사용을 위해 준비하는데 소요되는 초기 소요 시간이 필요하고, 초기 소요 시간이 경과한 후에 데이터를 읽거나 쓸 수 있게 된다. 예를 들면, 1Byte를 쓰기 위해서는 1사이클이 필요한 것이 아니고, 초기 소요 사이클 N 사이클과 데이터를 쓰는데 소요되는 1 사이클의 합 N+1의 사이클이 필요하게 된다. 여기서 N 값은 동작 사이클과 DRAM의 특성 등에 따라 달라질 수 있어서, 수 사이클에서 수백 사이클까지도 될 수 있다.
기술의 발전함에 따라 해상도가 높은 프레임들로 이루어진 동영상의 처리가 필요하게 되었다. HEVC(High Efficient Video Coding) 코덱은 기존의 MPEG-4 의 H.264/AVC 보다 해상도가 높은 프레임들로 이루어진 동영상을 처리하기 위해 제안된 기술이다. HEVC에서는 MPEG-4나 H.264/AVC와는 다르게 정해진 사이즈의 매크로 블록(macro block)이 사용되지 않는다. 그 대신에, 쿼드 트리 형태의 구조(quad-tree structured)를 가진 코딩 유닛(CU, Coding Unit)이 사용되며, 코딩 유닛은 스플릿 프래그에 의해 4개의 서브 쿼드 트리(sub-quad -tree)로 쪼개질 수 있다. 코딩 유닛 중에 가장 큰 사이즈의 코딩 유닛을 최대 코딩 유닛(LCU, Largist Coding Unit)이라고 한다. 코딩 유닛은 인터 예측(inter prediction) 또는 인트라 예측(intra prediction)에서 사용되는 단위인 예측 유닛(PU, Prediction Unit)과 역변환(inverse transform)에 사용되는 변환 유닛(TU, Transform Unit)으로 구별될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 확인부(110), 결정부(120), 디코딩부(130), 메모리(140), 데이터 복원부(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
확인부(110)는 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인할 수 있다. 확인부(110)는 비트스트림의 헤더를 파싱하여, 파싱의 결과로부터 최대 코딩 유닛(LCU)의 사이즈를 알 수 있다.
확인부(110)는 파싱부(111)를 포함할 수 있다. 파싱부(111)는 비트 스트림의 헤더 필드를 파싱(parsing)하여 최대 코딩 유닛의 사이즈를 획득할 수 있다. 파싱부(111)는 HEVC 방식의 비디오 디코더에서 사용되는 파싱 프로세스에 따라 파싱을 수행할 수 있다.
결정부(120)는 확인부(110)에서 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정할 수 있다. 결정부(120)는 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 타일의 사이즈를 다르게 결정할 수 있다. 결정부(120)는 기 설정된 여러 개의 타일 종류 중에서 하나의 타일을 선택할 수 있다.
영상을 구성하는 프레임은 프레임 별로 서로 다른 사이즈의 최대 코딩 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 결정부(120)는 프레임 별로 다른 사이즈의 타일을 결정할 수 있다.
결정부(120)는 계산부(121) 및 판단부(123)를 포함할 수 있다.
계산부(121)는 복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로 확인부(110)에서 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리(140)로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산할 수 있다. 전송 시 소요되는 사이클은 초기 소요(latency) 사이클 및 데이터 전송 버스(BUS)의 폭(width) 과 전송 방식에 따라 다르게 계산될 수 있다. 예를 들면, 버스가 32비트이고, 전송 방식은 버스트(Burst) 4인 경우를 가정할 수 있다. 버스트 4의 의미는 데이터의 전송 시 4번을 연속으로 전송하는 방식을 의미한다.
계산부(121)는 설정된 초기소요 사이클, 버스의 폭과 전송 방식의 조건에서, 타일의 사이즈 별로 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들의 전송에 소요되는 사이클을 계산할 수 있다.
판단부(123)는 계산부(121)의 계산 결과, 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 확인부(110)에서 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링할 타일의 사이즈로서 판단할 수 있다. 계산부(121)는 타일의 사이즈 별로 소요 사이클을 계산할 수 있다. 판단부(123)는 소요 사이클이 가장 작은 경우에 해당하는 타일의 사이즈를 현재의 최대 코딩 유닛에 적용할 타일의 사이즈로 판단할 수 있다.
디코딩부(130)는 결정부(120)에서 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 최대 코딩 유닛 단위로 비트스트림을 디코딩할 수 있다. 최대 코딩 유닛은 픽셀들로 구성된 블록을 포함할 수 있다. 디코딩부(130)는 블록의 픽셀들을 결정부(120)에서 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling)할 수 있다. 메모리(140)에 액세스하기 위한 단위로 결정된 타일이 이용될 수 있다. 디코딩부(130)는 결정된 타일 단위로 비트스트림을 디코딩할 수 있다.
디코딩부(130)는 타일링부(131) 및 액세스부(133)를 포함할 수 있다.
타일링부(131)는 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 결정부(120)에서 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling) 할 수 있다. 액세스부(133)는 타일링 한 타일 단위로 메모리(140)를 액세스할 수 있다. 여기서, 액세스는 데이터의 쓰기, 읽기, 삭제, 저장 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
메모리(140)는 픽셀의 복원에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.
데이터 복원부(150)는 비트스트림의 디코딩 후에, 이미 복원된 현재 프레임의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 통해 확인부(110)에서 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원할 수 있다. 데이터 복원부(150)는 인트라 예측 방식으로 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀의 영상 데이터를 복원할 수 있다.
제어부(160)는 데이터 복원부(150)에서 복원한 픽셀 데이터를 결정부(120)에서 결정한 타일의 사이즈로 메모리(140)에 저장시킬 수 있다. 제어부(160)는 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 다양한 사이즈의 타일을 이용함으로써, 메모리(140)에 빠르게 액세스할 수 있다.
일 예로, 확인부(110), 결정부(120), 디코딩부(130), 메모리(140), 데이터 복원부(150) 및 제어부(160)의 동작은 컴퓨터 또는 단말과 같은 하드웨어의 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
제어부(160)는 영상 처리 장치의 전반적인 제어를 담당하고, 확인부(110), 결정부(120), 디코딩부(130), 데이터 복원부(150)의 기능을 수행할 수 있다. 도 1의 실시 예에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서 실제로 제품을 구현하는 경우에 이들 모두를 제어부(160)에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 이들 중 일부만을 제어부(160)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 확인부(210), 결정부(220), 디코딩부(230), 메모리(240), 제어부(250), 로딩부(260) 및 데이터 복원부(270)를 포함할 수 있다.
확인부(210)는 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인할 수 있다. 확인부(210)는 비트스트림의 헤더를 파싱하여, 파싱의 결과로부터 최대 코딩 유닛(LCU)의 사이즈를 알 수 있다.
결정부(220)는 확인부(210)에서 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정할 수 있다. 결정부(220)는 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 타일의 사이즈를 다르게 결정할 수 있다. 결정부(220)는 기 설정된 여러 개의 타일 종류 중에서 하나의 타일을 선택할 수 있다.
영상을 구성하는 프레임은 프레임 별로 서로 다른 사이즈의 최대 코딩 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 결정부(220)는 프레임 별로 다른 사이즈의 타일을 결정할 수 있다.
결정부(220)는 복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로 확인부(210)에서 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리(240)로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산할 수 있다. 전송 시 소요되는 사이클은 초기 소요(latency) 사이클 및 데이터 전송 버스(BUS)의 폭(width) 과 전송 방식에 따라 다르게 계산될 수 있다. 예를 들면, 버스가 32비트이고, 전송 방식은 버스트(Burst) 4인 경우를 가정할 수 있다. 버스트 4의 의미는 데이터의 전송 시 4번을 연속으로 전송하는 방식을 의미한다. 각 픽셀이 8비트로 구성된다고 가정하면, 버스가 32비트이므로, 한 번에 4개의 픽셀이 전송될 수 있다. 초기 소요 사이클은 라인 단위로 액세스 시마다 소요되는 것으로, 라인의 수가 적을수록 값이 작을 수 있다.
결정부(220)는 설정된 초기소요 사이클, 버스의 폭과 전송 방식의 조건에서, 타일의 사이즈 별로 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들의 전송에 소요되는 사이클을 계산할 수 있다.
결정부(220)는 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 확인부(110)에서 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링할 타일의 사이즈로서 판단할 수 있다. 결정부(220)는 타일의 사이즈 별로 소요 사이클을 계산할 수 있다. 결정부(220)는 소요 사이클이 가장 작은 경우에 해당하는 타일의 사이즈를 현재의 최대 코딩 유닛에 적용할 타일의 사이즈로 판단할 수 있다.
결정부(220)는 최대 코딩 유닛의 사이즈가 16 x 4 픽셀 블록, 32 x 8 픽셀 블록, 64 x 16 픽셀 블록 중 하나이면, 픽셀 블록의 픽셀들을 하나의 행(row)을 가지는 타일로 타일링할 수 있다. 다시 말해서, 타일은 하나의 행을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 16 x 4 픽셀 블록은 64 x 1의 타일로 타일링이 될 수 있고, 32 x 8 픽셀 블록은 256 x 1의 타일로 타일링이 될 수 있고, 64 x 16 픽셀 블록은 1024 x 1의 타일로 타일링이 될 수 있다.
결정부(220)는 최대 코딩 유닛에 포함된 복수의 컬러 컴포넌트(color component)를 나타내는 픽셀 블록들을 하나의 행을 가지는 타일로 타일링할 수 있다. 예를 들면, 16 x 4 픽셀 블록에 Red 성분, 16 x 4 픽셀 블록에 Green 성분, 16 x 4 픽셀 블록에 Blue 성분이 포함되는 경우, 모든 픽셀 블록을 포함하도록 192 x 1의 타일로 타일링이 될 수 있다.
디코딩부(230)는 결정부(220)에서 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 최대 코딩 유닛 단위로 비트스트림을 디코딩할 수 있다. 최대 코딩 유닛은 픽셀들로 구성된 블록을 포함할 수 있다. 디코딩부(230)는 블록의 픽셀들을 결정부(220)에서 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling)할 수 있다. 메모리(240)에 액세스하기 위한 단위로 결정된 타일이 이용될 수 있다. 디코딩부(230)는 결정된 타일 단위로 비트스트림을 디코딩할 수 있다.
메모리(240)는 픽셀의 복원에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.
로딩부(260)는 비트 스트림의 디코딩 후에, 디코딩 된 모션 정보를 이용하여, 결정부(220)에서 결정한 타일의 사이즈 단위로 메모리(240)로부터 이전에 저장된 프레임의 픽셀 데이터를 로딩할 수 있다. 여기서 모션 정보는 인터 예측 방식에서 사용되는 모션 벡터를 의미할 수 있다. 로딩부(260)는 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 다양한 사이즈의 타일을 이용함으로써, 메모리(240)에 빠르게 액세스할 수 있다.
데이터 복원부(270)는 로딩부(260)에서 로딩한 이전의 픽셀 데이터와 현재 비트스트림에서 디코딩 된 차분 데이터를 이용하여 확인부(210)에서 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원할 수 있다.
제어부(250)는 데이터 복원부(270)에서 복원한 픽셀 데이터를 결정부(220)에서 결정한 타일의 사이즈로 메모리(240)에 저장시킬 수 있다. 제어부(250)는 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 다양한 사이즈의 타일을 이용함으로써, 메모리(240)에 빠르게 액세스할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 사용하는 블록(Block)을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 최대 코딩 유닛은 블록으로 구성될 수 있다. 블록은 픽셀들로 구성될 수 있는데, 여기서 픽셀은 8비트로 구성된다고 가정하였다. 블록 A, B, C, D는 4 x 4 픽셀의 사이즈이며, 각각 최대 코딩 유닛에 해당할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 사용하는 타일을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 블록들을 타일로 적용한 예이다. 다시 말해서, 블록들을 타일링한 예이다. 보다 구체적으로 각 블록은 4x4 픽셀로 구성되어 있는데, 각 블록은 16x1 타일로 타일링 되었다.
블록으로 구성된 경우 수평 액세스 시에는 4 x 4 픽셀 구조여서 수평으로 4번의 액세스(access)가 필요하지만, 타일로 구성된 경우 수평 방향으로 1번만 액세스가 필요하다.
예를 들면, 수평 액세스 시, 초기 소요(latency) 사이클이 20 사이클이고, 버스(BUS)가 32비트이고, 버스트 4 전송 방식을 사용한다고 가정하였을 경우, 타일로 변환하여 액세스하는 경우의 효과를 간단히 계산해 본다. 각 픽셀은 8비트로 구성된다고 가정하면, 버스가 32비트이기 때문에 한 번에 4개의 픽셀을 전송할 수 있다.
도 3의 블록 단위로 액세스 시, 소요되는 사이클은 (20latency+14픽셀 전송 사이클)x4line = 84 사이클이다. 블록 단위로 액세스 시, 4번의 수평 액세스가 필요하기 때문에 4번의 초기 소요 사이클이 사용된다.
도 4의 타일 단위로 액세스 시, 소요되는 사이클은 (20latency+14픽셀 전송 사이클 x 4번) = 24 사이클이다. 타일 단위로 액세스 시, 1번의 수평 액세스만 필요하고, 한 번에 4픽셀씩, 4번을 연속으로 전송할 수 있다. 따라서, 블록 단위로 액세스 하는 경우와 타일 단위로 액세스하는 경우를 비교해 보면, 타일 단위로 액세스하는 경우가 약 4배 정도 빠름을 알 수 있다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 이용하는 서로 다른 사이즈의 최대 코딩 유닛으로 구성된 프레임을 나타낸다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 비트 스트림 별로 최대 코딩 유닛(LCU, Largset Coding Unit)의 사이즈가 달라 질 수 있다. 도 5의 예에서는 프레임(frame)이 LCU들을 포함하는 데, LCU는 N x N의 픽셀로 구성된다. 도 6의 예에서는 프렘임이 LCU들을 포함하는 데, LCU는 2N x 2N의 픽셀로 구성된다. 도 5의 LCU와 도 6의 LCU는 사이즈가 서로 다른데, LCU의 사이즈가 다르면, 서로 다른 타일의 사이즈가 적용될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 최대 코딩 유닛의 사이즈에 따라 다양한 사이즈의 타일을 적용하는 경우의 효과를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32, 64 x 64 픽셀의 최대 코딩 유닛(LCU)을 사용하는 경우에, 4 x 1, 8 x 2, 16 x 4, 32 x 8, 64 x 16 의 타일들 중 어느 타일을 적용했을 경우 가장 최적으로 데이터의 액세스가 가능한지가 나타나 있다.
각 사이즈의 LCU에 대해서, 타일 사이즈 별로 소요되는 사이클이 계산될 수 있다. 도 7의 경우는 버스의 폭이 64비트이고, 전송 방식은 버스트 16을 가정한 경우이다. 각 경우를 계산해보면, 8 x 8 LCU의 경우 8 x 2 타일 사이즈에서 소요되는 사이클이 가장 작고, 32 x 32 LCU의 경우 32 x 8 타일 사이즈에서 소요되는 사이클이 가장 작다. 따라서, 8 x 8 LCU의 경우에는 8 x 2 타일 사이즈가 최적의 타일 사이즈로 결정될 수 있고, 32 x 32 LCU의 경우에는 32 x 8 타일 사이즈가 최적의 타일 사이즈로 결정될 수 있다.
사용되는 LCU의 사이즈에 따라 최적의 타일 사이즈가 다르게 적용됨으로써, 메모리의 액세스 시 소요되는 사이클이 최소화 될 수 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 사용하는 타일의 종류를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 타일(810)은 16 x 4 픽셀들로 구성된 픽셀 블록이 하나의 행으로 적용된 예이고, 타일(820)은 32 x 8 픽셀들로 구성된 픽셀 블록이 하나의 행으로 적용된 예, 타일(830)은 64 x 16 픽셀들로 구성된 픽셀 블록이 하나의 행으로 적용된 예이다.
도 9를 참조하면, 여러 개의 컬러 콤포넌트들이 하나의 타일을 이루는 형태의 예이다. 컬러 콤포넌트들로 YUV가 사용된 경우에 타일(910)은 16 x 4 픽셀들로 구성된 Y 블록, 8 x 2 픽셀들로 구성된 U 블록, 8 x 2 픽셀들로 구성된 V 블록이 하나의 행을 가지는 타일로 적용된 예이다. U 블록은 16 x 1 픽셀들로 구성된 경우일 수도 있다. V블록은 16 x 1 픽셀들로 구성된 경우일 수도 있다.
타일(920)은 32 x 8 픽셀들로 구성된 Y 블록, 16 x 4 픽셀들로 구성된 U 블록, 16 x 4 픽셀들로 구성된 V 블록이 하나의 행을 가지는 타일로 적용된 예이다. U 블록은 32 x 2 픽셀들로 구성된 경우일 수도 있다. V 블록은 32 x 2 픽셀들로 구성된 경우일 수도 있다.
타일(930)은 64 x 16 픽셀들로 구성된 Y 블록, 32 x 8 픽셀들로 구성된 U 블록, 32 x 8 픽셀들로 구성된 V 블록이 하나의 행을 가지는 타일로 적용된 예이다. U 블록은 64 x 4 픽셀들로 구성된 경우일 수도 있다. V블록은 64 x 4 픽셀들로 구성된 경우일 수도 있다.
각 타일은 연속된 픽셀들로 구성될 수 있다. 16 x 6 픽셀들로 구성된 타일(910)의 경우, 16 x 4의 Y 블록과 8 x 2의 U 블록, 8 x 2의 V 블록 각각의 블록들이 연결되어, 연속된 96픽셀이 하나의 타일로 구성될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 영상 처리 방법의 흐름도이다.
1010단계에서, 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 비트 스트림의 헤더 필드를 파싱하여 최대 코딩 유닛의 사이즈를 획득할 수 있다.
1020단계에서, 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로, 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 계산 결과, 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 상기 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링 할 타일의 사이즈로서 판단할 수 있다.
1030단계에서, 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 최대 코딩 유닛 단위로 비트스트림을 디코딩 할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling) 하고, 타일링 한 타일 단위로 메모리를 액세스할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 비트 스트림의 디코딩 후에, 이미 복원된 현재 프레임의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 통해, 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하고, 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 비트 스트림의 디코딩 후에, 디코딩 된 모션 정보를 이용하여, 상기 결정한 타일의 사이즈 단위로 메모리로부터 이전에 저장된 프레임의 픽셀 데이터를 로딩하고, 상기 로딩한 이전의 픽셀 데이터와 현재 비트스트림에서 디코딩 된 차분 데이터를 이용하여 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하며, 상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 프레임을 구성하는 최대 코딩 유닛(Largest Coding Unit, LCU)의 사이즈에 따라 적응적으로 타일의 사이즈를 다르게 적용하여 좀 더 빠르게 메모리에 액세스(access)하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 최신 비디오 디코더를 사용한 UHD(Ultra High Definition) 등의 영상 처리에 있어서, 비디오 디코더에서 좀 더 최적화 된 메모리를 액세스할 수 있도록 하고, 동시에 최저 동작 사이클을 낮출 수 있게 함으로써, 시스템 설계의 자유도를 높일 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto--tical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인하는 확인부;
    상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정하는 결정부; 및
    상기 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 상기 최대 코딩 유닛 단위로 상기 비트스트림을 디코딩하는 디코딩부
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확인부는
    상기 비트 스트림의 헤더 필드를 파싱하여 상기 최대 코딩 유닛의 사이즈를 획득하는 파싱부
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결정부는
    복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로 상기 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산하는 계산부; 및
    상기 계산부의 계산 결과, 상기 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 상기 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링할 타일의 사이즈로서 판단하는 판단부
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩부는
    상기 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 상기 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling) 하는 타일링부; 및
    상기 타일링 한 타일 단위로 메모리를 액세스하는 액세스부
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상을 구성하는 프레임은
    프레임 별로 서로 다른 사이즈의 최대 코딩 유닛
    을 포함하는 영상 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결정부는
    상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈가 16 x 4 픽셀 블록, 32 x 8 픽셀 블록, 64 x 16 픽셀 블록 중 하나이면, 픽셀 블록의 픽셀들을 하나의 행(row)을 가지는 타일로 타일링하는
    영상 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결정부는
    상기 확인한 최대 코딩 유닛에 포함된 복수의 컬러 컴포넌트를 나타내는 픽셀 블록들을 하나의 행을 가지는 타일로 타일링하는
    영상 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 이미 복원된 현재 프레임의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 통해 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및
    상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 제어부
    를 더 포함하는 영상 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 디코딩 된 모션 정보를 이용하여, 상기 결정한 타일의 사이즈 단위로 메모리로부터 이전에 저장된 프레임의 픽셀 데이터를 로딩하는 로딩부;
    상기 로딩한 이전의 픽셀 데이터와 현재 비트스트림에서 디코딩 된 차분 데이터를 이용하여 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및
    상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 제어부
    를 더 포함하는 영상 처리 장치.
  10. 비트스트림의 헤더에서 영상의 인코딩에 사용된 최대 코딩 유닛의 사이즈를 확인하는 단계;
    상기 확인한 최대 코딩 유닛의 사이즈에 기초하여 타일의 사이즈를 적응적으로 결정하는 단계; 및
    상기 결정한 타일의 사이즈에 기초하여 상기 최대 코딩 유닛 단위로 상기 비트스트림을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 확인하는 단계는
    상기 비트 스트림의 헤더 필드를 파싱하여 상기 최대 코딩 유닛의 사이즈를 획득하는 단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는
    복수의 타일들로 구성된 풀(pool)에 속한 타일의 사이즈 별로 상기 확인한 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 메모리로 전송하는데 소요되는 사이클을 계산하는 단계; 및
    상기 계산 결과, 상기 소요되는 사이클이 가장 작은 경우의 타일의 사이즈를 상기 확인한 최대 코딩 유닛을 타일링할 타일의 사이즈로서 판단하는 단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 디코딩하는 단계는
    상기 최대 코딩 유닛에 속한 픽셀들을 상기 결정한 타일의 사이즈로 타일링(tiling) 하는 단계; 및
    상기 타일링 한 타일 단위로 메모리를 액세스하는 단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 이미 복원된 현재 프레임의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 통해 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 단계; 및
    상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 단계
    를 더 포함하는 영상 처리 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 비트 스트림의 디코딩 후에, 디코딩 된 모션 정보를 이용하여, 상기 결정한 타일의 사이즈 단위로 메모리로부터 이전에 저장된 프레임의 픽셀 데이터를 로딩하는 단계;
    상기 로딩한 이전의 픽셀 데이터와 현재 비트스트림에서 디코딩 된 차분 데이터를 이용하여 상기 확인한 최대 코딩 유닛의 픽셀 데이터를 복원하는 단계; 및
    상기 복원한 픽셀 데이터를 상기 결정한 타일의 사이즈로 메모리에 저장시키는 단계
    를 더 포함하는 영상 처리 방법.
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