KR20140072941A - 계층간 참조샘플을 이용하여 화면 내 예측을 수행하는 확장 비디오 부/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확장 비디오 부/복호화기에서 향상 계층 화면 내 예측 시, 참조 계층의 샘플을 로드하여 향상계층의 복원 픽셀과 참조 계층의 샘플을 통해 예측 영상을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

계층간 참조샘플을 이용하여 화면 내 예측을 수행하는 확장 비디오 부/복호화 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR INTRA PREDICTION USING INTER-LAYER SAMPLES IN VIDEO ENCODER AND DECODER}

본 발명은 영상 처리 기술에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 확장 비디오부/복호화 시 화면 내 예측 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 고해상도, 고화질 영상에 대한 요구가 증가함에 따라 차세대 영상 서비스를 위한 고효율의 비디오 압축 기술에 대한 필요성이 대두되었다. 이러한 시장의 요구에 따라, MPEG-2 Video, H.264/AVC 코덱을 공동으로 표준화 했던 MPEG과 VCEG은 2010년부터 새로운 비디오 압축 기술에 대한 공동 표준화를 진행하고 있다. 이러한 시점에서 확장 비디오 및 HEVC 이후 차세대 비디오 코덱에 대한 선행 연구 및 기술에 대한 고려가 필요하다.

본 발명은 다시점 비디오 코덱 (Multi-view video codec)과 스케일러블 비디오 코덱 (Scalable video codec)과 같은 확장 비디오 코덱에 대해서 화면 내 예측 시, 예측 블록을 향상시킴으로써 동일 비트량 대비 높은 화질을 위하여 부호화 효율을 높이기 위함이다.

본 발명은 확장 비디오 부/복호화기에서 화면 내 예측 시, 참조 계층의 샘플을 얻어와 확장 계층의 참조 샘플과의 보간을 통해 예측샘플을 만듦으로써 부호화 효율을 높이는 방법 및 장치이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 확장 비디오 부/복호화기에서 향상 계층의 화면 내 예측 방법은 참조 계층의 복원된 샘플 정보와 향상 계층의 참조 샘플 값을 이용하여 예측 영상을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 확장 비디오 부/복호화기에서 향상 계층의 화면 내 예측 방법은 참조 계층의 복원된 샘플 정보와 향상 계층의 참조 샘플 값을 이용하여 예측 블록을 보간하여 생성하고, 이를 통해 예측블록과 원본블록 간의 차이를 줄임으로써 부호화 효율을 높여 동일 비트량 대비 높은 화질을 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 확장 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 확장 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 블록도이다.
도 4은 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 참조 계층 샘플 정보를 이용하여 예측 영상을 생성하는 과정에 대한 개념이다.
도 6는 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 실시 예이다.
도 7는 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 실시 예이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.

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.

또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.

발명에 사용되는 블록은 코딩의 기본 블록 단위, 예측 블록 단위, 변환 블록 단위가 될 수 있다. 또한 블록 경계는 코딩 블록의 경계, 예측 블록의 경계, 변환 블록의 경계가 될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 샘플은 픽셀, 화소, 픽셀의 묶음, 화소의 묶음 등이 될 수 있으며, 문맥에 따라 적응적으로 결정될 수 있다.

도 1은 참조계층 및 향상계층을 포함한 확장 비디오 복호화 장치의 블록도이다. 확장 복호화기는 참조계층(100)과 향상계층(110)을 포함한다. 참조계층(100)과 향상계층(110)은 하나 또는 다수개가 될 수 있다. 참조계층의 복호화기(100)는 일반적인 비디오 복호화기와 같은 구조로 엔트로피 복호화부(101), 역 양자화부(102), 역 변환부(103), 움직임 보상부(104), 화면 내 예측부(105), 루프 필터부(106), 복원 영상 버퍼(107) 등을 포함할 수 있다. 마찬가지로 향상계층의 복호화기(110)는 일반적인 비디오 복호화기와 같은 구조로 엔트로피 복호화부(111), 역 양자화부(112), 역 변환부(113), 움직임 보상부(114), 화면 내 예측부(115), 루프 필터부(116), 복원 영상 버퍼(117) 등으로 구성 될 수 있다. 그리고 향상 계층이 참조 계층 정보를 참조하기 위한 계층간 참조부(120)가 추가적으로 존재한다.

도 2는 본 발명에 적용되는 확장 비디오 복호화 장치의 블록도이다. 계층간 복원샘플 로드부(200)는 향상계층을 복호화 과정에서 화면 내 예측을 위한 참조 영상 생성을 위해 참조계층의 복호화된 샘플 정보를 정보를 로드하고, 이를 바탕으로 예측을 위한 참조 영상을 생성한다. 생성 과정 시, 현재 화면 내 예측을 수행 할 주변 참조 샘플과 참조 계층에서 로드한 복원된 샘플 정보를 이용하여 보간을 통해 참조 영상을 생성한다.

도 3은 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 블록도이다. 향상 계층에서 화면 내 예측 수행 시, 참조 계층 복원 샘플 관리부(301)를 통하여 로드 할 샘플을 결정한다. 샘플을 결정하는 방법은 현재 향상 계층의 블록과 대응되는 참조 계층의 블록 내의 샘플이 될 수 있으며, 화면 내 예측 모드의 방향성에 따른 샘플의 위치정보를 통해 샘플을 결정할 수 있다. 로드 할 참조 계층의 복원 샘플은 참조 계층 복원 샘플 로드부(302)를 통해 로드한다. 로드된 샘플은 참조 계층 복원 샘플 조정부(303)를 통해 샘플 값이 조정 될 수 있다. 로드된 샘플들은 로드된 샘플들의 평균 값으로 값이 조정될 수 있으며, 필터링을 통해 로드된 샘플들의 값이 조정 될 수 있다. 향상 계층으로 로드된 참조개층의 샘플들은 예측영상 보간부(304)를 통하여 참조 계층의 복원된 샘플 정보와 향상 계층의 참조 샘플 값을 이용하여 예측 블록을 보간하여 생성한다. 생성 시, 화면 내 예측의 모드에 따라 방향성이 고려되어 보간 될 수 있다. 또는 양선형 보간 및/또는 계수를 통한 보간이 사용될 수 있다. 예측 수행부(305)는 생성 된 예측 블록을 통해 예측을 수행한다.

도 4은 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 흐름도이다. 향상 계층에서 화면 내 예측을 수행 여부(401)를 결정한다. 화면 내 예측을 수행하지 않으면 화면 간 예측을 통해 참조 영상을 생성(402)한다. 화면 내 예측을 수행할 경우 계층 간 참조 샘플의 사용 여부(403)를 알아본다. 계층 간 참조 샘플 사용을 하지 않을 경우 향상 계층의 복원된 주변 샘플만을 이용하여 화면 내 예측을 통한 예측 영상을 생성(404)한다. 계층 간 참조 샘플을 사용(403)할 경우에는 계층 간 참조 샘플을 로드(405)하여 향상 계층의 예측 블록 생성에 사용된다. 향상 계층의 복원된 샘플과 참조 계층의 로드된 샘플을 이용하여 어떻게 보간 할 것인지를 결정한다. 화면 내 예측을 위한 파라미터 결정(406)을 통해 방향성에 따른 보간 및/또는 양선형 보간 및/또는 계수를 통한 보간이 사용될 수 있다. 결정된 보간 방법을 통해 계층 간 참조 샘플을 이용하여 예측 영상을 생성(407)한다.

도 5는 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 참조 계층 샘플 정보를 이용하여 예측 영상을 생성하는 과정에 대한 개념이다. 확장 계층(510)에서 현재 블록(511)을 화면 내 예측을 수행할 때, 주변 복원 픽셀(512)을 통해 예측 영상을 생성한다. 본 발명에서는 참조 계층(520)에서 로드되는 참조 샘플(521)을 향상계층으로 로드하여 예측화면을 생성하므로써 원본과 유사한 예측영상을 생성하여 부호화 효율을 높인다.

도 6는 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 실시 예이다. 601은 확장 계층의 복원된 주변 참조픽셀로써 도 5의 512와 대응된다. 602는 참조 계층에서 향상계층으로 로드된 샘플로, 도 5에서 521과 대응된다. 603은 현재 예측영상이 생성될 현재 블록이다. 601과 602를 이용하여 보간을 통해 603의 예측영상을 생성한다. 생성 시, 602와 같이 참조 계층의 x,y 좌표에 위치하는 하나의 픽셀을 로드 할 수 있다. 602의 위치는 603내에 임의의 위치에 결정될 수 있다.

도 7는 본 발명에서 제안하는 확장 계층에서의 화면 내 예측 방법의 실시 예이다. 701은 확장 계층의 복원된 주변 참조픽셀로써 도 5의 512와 대응된다. 702는 참조 계층에서 향상계층으로 로드된 샘플로, 도 5에서 521과 대응된다. 703은 현재 예측영상이 생성될 현재 블록이다. 701과 702를 이용하여 보간을 통해 703의 예측영상을 생성한다. 생성 시, 702와 같이 참조 계층의 x,y 좌표에 위치하는 다수의 픽셀을 로드 할 수 있다. 602의 위치는 603내에 임의의 위치 i,j 에 결정될 수 있다.

Claims (1)

1. 장치로써 향상 계층 화면 내 예측 시, 참조 계층의 샘플을 로드하여 향상계층의 복원 픽셀과 참조 계층의 샘플을 통해 예측 영상을 생성하는 단계를 포함하는 확장 비디오 부/복호화기
   

Images