KR20140079882A - 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법 - Google Patents

적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 기술이 개시된다. 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치는, 비트스트림을 복호화하여 양자화된 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함하는 복원 정보를 생성하는 엔트로피 복호화부와, 복원 정보에 기반하여 MㅧN 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 MㅧN 사이즈의 예측 블록 또는 MㅧN 사이즈의 현재 블록을 구획하여 AㅧB 사이즈의 예측 블록을 생성하는 인트라 예측부와, 복원 정보에 기반하여 생성된 MㅧN 사이즈의 잔차 블록 또는 AㅧB 사이즈의 잔차 블록과 MㅧN 사이즈의 예측 블록 또는 AㅧB 사이즈의 예측 블록을 각각 가산하여 복원 영상을 생성하는 가산부를 포함한다.

Description

적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR VIDEO CODING/DECODING USING ADAPTIVE INTRA PREDICTION}
본 발명은 영상 부호화/복호화에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인트라 예측 모드에 따라 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 스마트폰과 스마트TV의 등장으로 인하여 유·무선 통신 네트워크를 통한 동영상 데이트의 이용이 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 동영상 데이터는 일반 텍스트 데이터에 비하여 정보 전달 능력이 뛰어난 반면에 용량이 매우 크기 때문에 제한된 대역폭을 가진 네트워크 채널에서 데이터를 전송하거나 재생 및 저장하는데 어려움이 존재한다. 또한, 어플리케이션의 요구에 따라서 방대한 동영상 정보가 적절히 처리되어야 하므로, 동영상을 처리하기 위한 시스템 또한 높은 사양이 요구된다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 동영상 데이터를 작은 정보로 압축시키는 기술인 동영상 부호화 알고리즘이 활발히 연구되어 오고 있다. 동영상 데이터는 시간적 (temporal), 공간적(spatial), 통계적(statistical) 중복성을 가지는 것을 특징으로 한다. 시간적 중복성은 연속되는 프레임간의 중복성을 의미하며, 연속되는 프레임의 화소들은 매우 높은 상관도를 가진다. 공간적 중복성은 프레임 내에 존재하는 중복성을 의미하며, 하나의 화소의 밝기 값은 이웃하는 화소들의 밝기 값과 높은 상관도를 가진다. 마지막으로, 통계적 중복성은 부호화된 데이터들 간의 중복성을 의미하는데, 화소들의 밝기 값의 확률 분포에 의한 중복성을 말한다. 동영상 부호화를 위하여, 상기 3가지 중복성을 제거함으로써 방대한 양의 동영상 데이터를 보다 작은 양의 데이터로 압축할 수 있다.
인트라 예측은 하나의 픽처 내에서 블록간의 화소 상관도를 이용하여 공간적 중복성(spatial redundancy)을 제거하여 영상을 압축하는 방법으로, 이전에 부호화를 수행하여 복원된 현재 블록에 인접한 화소들을 참조 화소로 사용하여 현재 블록의 예측값을 생성한 후, 생성된 예측값과 현재 블록의 화소값의 차분치를 압축하는 방식이다.
도 1을 참조하면, H.264/AVC에서는 9가지 방향성을 고려한 인트라 예측 모드를 이용하여 예측을 수행한다. 즉, H.264/AVC에서 4×4 블록 및 8×8 블록의 인트라 예측에서 예측 방향에 따른 9가지 예측 모드는 수직(Vertical) 모드(모드 0), 수평(Horizontal) 모드(모드 1), DC 모드(모드 2), 대각 좌하향 모드 (Diagonal_Down_Left mode)(모드 3), 대각 우하향 모드(Diagonal_Down_Right mode)(모드 4), 수직 우향 모드(Vertical_Right)(모드 5), 수평 하향 모드(Horizontal_Down mode)(모드 6), 수직 좌향 모드(Vertical_Left mode)(모드 7), 수평 상향 모드(Horizontal_Up mode)(모드 8)로 구분된다.
하지만, 종래의 인트라 예측 방법은, 영상의 특성에 따라 인접 화소와 멀리 떨어져 있는 현재 블록내의 화소의 경우 예측의 정확도가 떨어지게 되어 예측이 잘 수행되지 않는 영역이 존재하는 문제가 발생한다. 이런 예측의 정확도 저하는 원래의 화소의 화소값과 예측된 화소값의 차이를 증가시켜서 궁극적으로 압축 효율을 저하시키는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인트라 예측 모드에 상응한 블록 크기로 적응적인 인트라 예측을 수행하여 영상을 부호화/복호화하는 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 인트라 예측 모드에 상응한 블록 크기로 적응적인 인트라 예측을 수행하여 영상을 부호화/복호화하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정하는 예측방법 결정부와, 결정된 인트라 예측 방법에 따른 인트라 예측에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 인트라 예측부와, M×N 사이즈의 예측 블록 또는 A×B 사이즈의 예측 블록에 기반하여 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록을 생성하는 감산부를 포함한다.
여기에서, 상기 예측방법 결정부는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드 또는 수직 모드인 경우 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정할 수 있다.
여기에서, 상기 인트라 예측부는, M×N 사이즈의 예측 블록을 생성하는 제 1 인트라 예측부와, A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 제 2 인트라 예측부를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 제 2 인트라 예측부는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
여기에서, 상기 제 2 인트라 예측부는, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
여기에서, 상기 제 2 인트라 예측부는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 AㅧB 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
여기에서, 상기 제 2 인트라 예측부는, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
여기에서, 상기 부호화 장치는, M×N 사이즈의 잔차 블록을 변환하여 M×N 사이즈의 변환 블록을 생성하는 제 1 변환부와 A×B 사이즈의 잔차 블록을 변환하여 A×B 사이즈의 변환 블록을 생성하는 제 2 변환부를 포함하는 변환부를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 제 2 변환부는, 하다마드 변환, 이산 코사인 변환, 이산 사인 변환 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치는, 비트스트림을 복호화하여 양자화된 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함하는 복원 정보를 생성하는 엔트로피 복호화부와, 복원 정보에 기반하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 인트라 예측부와, 복원 정보에 기반하여 생성된 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록과 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 A×B 사이즈의 예측 블록을 각각 가산하여 복원 영상을 생성하는 가산부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법은, 비트스트림을 복호화하여 양자화된 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함하는 복원 정보를 생성하는 단계와, 복원 정보에 기반하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 단계와, 복원 정보에 기반하여 생성된 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록과 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 A×B 사이즈의 예측 블록을 각각 가산하여 복원 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 적응적인 인트라 예측을 수행하여 영상을 부호화/복호화하는 장치 및 방법을 이용할 경우에는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 현재 블록을 구획하여 적응적인 인트라 예측을 수행함으로써 인트라 예측의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 인트라 예측의 정확도를 향상시킴으로써 부호화 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 H.264/AVC에 따른 인트라 예측 모드를 나타내는 개념도이다.
도 2는 영상 부호화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 3은 부분적으로 변화하는 현재 블록과 이에 인접하는 화소를 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 스마트폰(Smart Phone), TV 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또 등과 같은 사용자 단말기이거나 는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하거나 복호화하거나 부호화 또는 복호화를 위해 화면간 또는 화면내 예측하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미할 수 있다.
또한, 영상 부호화 장치에 의해 비트스트림으로 부호화된 영상은 실시간 또는 비실시간으로 인터넷, 근거리 무선 통신망, 무선랜망, 와이브로망, 이동통신망 등의 유무선 통신망 등을 통하거나 케이블, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 통신 인터페이스를 통해 영상 복호화 장치로 전송되어 영상 복호화 장치에서 복호화되어 영상으로 복원되고 재생될 수 있다.
통상적으로 동영상은 일련의 픽처(Picture)로 구성될 수 있으며, 각 픽처들은 프레임 또는 블록(Block)과 같은 소정의 영역으로 분할될 수 있다. 영상의 영역이 블록으로 분할되는 경우에는 분할된 블록은 부호화 방법에 따라 크게 화면내 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류될 수 있다. 화면내 블록은 화면내 예측 부호화(Intra Prediction Coding) 방식을 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 화면내 예측 부호화란 현재 부호화를 수행하는 현재 픽처 내에서 이전에 부호화되고 복호화되어 복원된 블록들의 화소를 이용하여 현재 블록의 화소를 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록의 화소와의 차분값을 부호화하는 방식이다. 인터 블록은 인터 예측 부호화(Inter Prediction Coding)를 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인터 예측 부호화란 하나 이상의 과거 픽처 또는 미래 픽처를 참조하여 현재 픽처 내의 현재 블록을 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록과의 차분값을 부호화하는 방식이다. 여기서, 현재 픽처를 부호화하거나 복호화하는데 참조되는 프레임을 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다. 또한, 이하에 기재된 "픽처(picture)"라는 용어는 영상(image), 프레임(frame) 등과 같은 동등한 의미를 갖는 다른 용어로 대치되어 사용될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 영상 부호화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 부호화 장치는 감산부(110), 변환부(120), 양자화부(130), 엔트로피 부호화부(140), 역변환부(160), 역양자화부(150), 가산부(170), 메모리(180), 및 예측부(190)를 포함한다.
감산부(110)는 제공받은 입력 영상인 부호화할 대상 영상(현재 영상)으로부터 예측부(190)에 의해 생성된 예측 영상을 감산함으로써 현재 영상과 예측 영상 간의 잔차 영상(residue image)를 생성한다.
변환부(120)는 감산부(110)에 의해 생성된 잔차 영상을 공간 영역에서 주파수 영역으로 변환하는 기능을 한다. 여기서, 변환부(120)는 하다마드 변환, 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform), 이산 사인 변환(Discrete Cosine Transform) 등과 같이 공간축의 화상 신호를 주파수축으로 변환하는 기법을 이용하여 잔차 영상을 주파수 영역으로 변환할 수 있다.
양자화부(130)는 변환부(120)로부터 제공되는 변환된 데이터(주파수 계수)에 대해 양자화를 수행한다. 즉, 양자화부(130)는 변환부(120)에 의해 변환된 데이터인 주파수 계수들을 양자화 스텝사이즈(Quantization Step-Size)로 나누어 근사화하여 양자화 결과값을 산출한다.
엔트로피 부호화부(140)는 양자화부(130)에 의하여 산출된 양자화 결과값을 엔트로피 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다. 또한, 엔트로피 부호화부(140)는 양자화부(130)에 의해 산출된 양자화 결과값을 CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding) 또는 CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 기법 등을 이용하여 엔트로피 부호화할 수 있으며, 양자화 결과값 이외에 영상을 복호화하는데 필요한 정보인 참조 프레임의 색인정보, 움직임 벡터의 정보 등을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(150)는 양자화부(130)에 의해 산출된 양자화 결과값을 역양자화한다. 즉, 역양자화부(150)는 양자화 결과값으로부터 주파수 영역의 값(주파수 계수)를 복원한다.
역변환부(160)는 역양자화부(150)에 제공받은 주파수 영역의 값(주파수 계수)을 주파수 영역에서 공간 영역으로 변환함으로써 잔차 영상을 복원하고, 가산부(170)는 예측부(190)에 의해 생성된 예측 영상에 역변화부에 의해 복원된 잔차 영상을 가산함으로써 입력 영상의 복원 영상을 생성하여 메모리(180)에 저장한다.
예측부(190)는 인트라 예측(Intra Prediction)을 수행하는 인트라 예측부(190)와 인터 예측(Inter Prediction)을 수행하는 인터 예측부를 포함하여 구성될 수 있다. 인트라 예측부는 현재 영상 내에서 이전에 부호화되고 복호화되어 복원된 블록들의 픽셀을 이용하여 예측 블록을 생성하고, 인터 예측부는 하나 이상의 과거 또는 미래 영상을 참조하여 현재 영상내의 예측 블록을 생성한다. 즉, 예측부(190)는 인트라 또는 인터 예측을 수행하여 예측 영상을 생성하는 기능을 한다.
도 3은 부분적으로 변화하는 현재 블록과 이에 인접하는 화소를 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 인트라 예측의 대상이 되는 인트라 예측블록이 전체적으로 수평 방향의 방향성을 띄고 있으나 부분적으로 변화하는 영역을 포함하고 있다. 이러한 경우 수평 방향의 화소 라인에 위치하는 화소 사이의 차이값에 기반하여 예측 오차를 산출할 경우, 차이값이 큰 영역이 발생하여 전체적으로 비트가 증가하여 부호화 효율을 낮출 수 있다.
예를 들어, 예측 블록내에서 위로부터 첫 번째 화소 라인과 두 번째 화소 라인의 경우, 인트라 예측 방향(수평 방향)에 따른 화소 라인에 위치하는 현재 화소와 인트라 예측 방향에 상응하는 현재 화소의 이전에 위치한 이전 화소사이의 차이값이 크게 발생하여 부호화 효율을 낮출 수 있다. 즉, 예측 블록 내에서 위로부터 세 번째 화소 라인과 네 번째 화소 라인의 경우와 비교하였을 때, 예측 블록 내에서 위로부터 첫 번째 화소 라인과 두 번째 화소 라인의 경우 현재 화소와 그 이전 화소 간의 큰 차이값을 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 설명하는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치 및 방법은 현재 블록을 구획하여 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 4 (a)에서와 같이 현재 블록의 사이즈가 M×N이고(M과 N은 동일하거나 다를 수 있음), 인트라 예측 모드가 수평 모드일 경우, 현재 블록의 홀수(odd) 번째 행에 위치한 화소 라인을 기존의 외삽을 사용하여 예측을 수행한다. 즉, 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하면, A×B 사이즈의 예측 블록이 생성될 수 있다. 여기서, M은 현재 블록의 행의 화소의 수를 나타내고, N은 현재 블록의 열의 화소의 수를 의미할 수 있으며, A는 M과 동일하며, B는 N의 1/2일 수 있다
A×B 사이즈의 예측 블록은 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소로부터 예측이 되기 때문에, 예측의 정확도 측면에서 기존의 인트라 예측과의 차이가 없다.
한편, 도 4 (b)를 참조하면, 아직 부호화되지 않은 짝수(even) 번째 행에 위치한 화소 라인에 대해 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소뿐만 아니라 이미 부호화되어 복원된 홀수(even) 번째 행의 화소값을 예측에 사용할 수 있기 때문에 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있다.
또한, 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인을 기존의 외삽을 사용하여 예측을 수행하고, 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대해 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소뿐만 아니라 이미 부호화되어 복원된 짝수 번째 행의 화소값을 예측에 사용할 수 있기 때문에 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있다.
한편, 도 4는 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우를 기준으로 설명하였으나, 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우에 있어서는 홀수 번째 열 및 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인을 기준으로 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 인트라 예측 모드가 수직 모드일 경우, 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인을 기존의 외삽을 사용하여 예측을 수행하고, 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대해 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소뿐만 아니라 이미 부호화되어 복원된 홀수 번째 열의 화소값을 예측에 사용할 수 있기 때문에 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있다.
또한, 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인을 기존의 외삽을 사용하여 예측을 수행하고, 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대해 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소뿐만 아니라 이미 부호화되어 복원된 짝수 번째 열의 화소값을 예측에 사용할 수 있기 때문에 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 설명하는 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치 및 방법은, 현재 블록을 구획한 후에 적응적인 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 5 (a)에서와 같이 현재 블록의 사이즈가 M×N이고(M과 N은 동일하거나 다를 수 있음), 인트라 예측 모드가 수평 모드일 경우, 현재 블록을 수직 방향으로 구획하여 인트라 예측을 수행할 수 있다.
현재 블록을 수직 방향으로 구획하면, 현재 블록은 M×(1/2)N 사이즈의 두 개의 블록으로 구획된다. 즉, 현재 블록은 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록과 오른쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록으로 구획된다.
왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 홀수(odd) 번째 행에 위치한 화소 라인을 기존의 외삽을 사용하여 예측을 수행한다. 즉, 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여, AㅧB 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, A는 M의 1/2이고, B는 N의 1/2일 수 있다.
A×B 사이즈의 예측 블록은 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소로부터 예측이 되기 때문에, 예측의 정확도 측면에서 기존의 인트라 예측과의 차이가 없다.
한편, 도 5 (b)를 참조하면, 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 아직 부호화되지 않은 짝수(even) 번째 행에 위치한 화소 라인에 대해 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소뿐만 아니라 이미 부호화되어 복원된 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 홀수(even) 번째 행의 화소값을 예측에 사용할 수 있기 때문에 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있다.
또한, 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인을 기존의 외삽을 사용하여 예측을 수행하고, 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대해 기존의 인트라 예측과 같이 현재 블록의 왼쪽에 인접한 화소뿐만 아니라 이미 부호화되어 복원된 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록의 짝수 번째 행의 화소값을 예측에 사용할 수 있기 때문에 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있다.
도 5 (c) 와 도 5 (d)를 참조하면, 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록에 대한 인트라 예측을 완료한 후에 오른쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 오른쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록에 대한 인트라 예측은 왼쪽의 M×(1/2)N 사이즈의 블록에 대한 인트라 예측과 동일한 방법을 통하여 수행할 수 있다.
한편, 도 5는 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우를 기준으로 설명하였으나, 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우에 있어서는 홀수 번째 열 및 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인을 기준으로 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
또한, 도 5는 M×N 사이즈의 현재 블록을 M×(1/2)N 사이즈 또는 (1/2)M×N 사이즈의 두 개의 블록으로 구획하여 인트라 예측을 수행하는 장치 및 방법에 관하여 설명하였으나, 더 작은 사이즈의 블록으로 구획하여 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치는, 감산부(210), 예측방법 확인부(220), 제 1 인트라 예측부(222), 제 2 인트라 예측부(223), 제 1 변환부(230), 제 2 변환부(231), 제 1 역변환부(270), 제 2 역변환부(271), 제 1 양자화부(240), 제 2 양자화부(241), 제 1 역양자화부(260), 제 2 역양자화부(261), 예측방법 결정부(221), 가산부(280), 메모리(290) 및 엔트로피 부호화부(250)를 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치는, 도 1에서 설명한 영상 부호화 장치에 대한 설명을 참조하여 이해할 수 있다. 예컨대, 감산부(210), 가산부(280), 메모리(290) 및 엔트로피 부호화부(250)는 도 1에 도시된 감산부(110), 가산부(170), 메모리(180) 및 엔트로피 부호화부(140)와 동일한 기능을 수행할 수 있다.
예측방법 결정부(221)는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정할 수 있다. 즉, 예측방법 결정부(221)는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드 또는 수직 모드인 경우 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정할 수 있다. 여기서, 현재 블록의 사이즈를 M×N으로 할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 부호화 장치는, 서로 다른 인트라 예측방법을 수행하는 제 1 인트라 예측부(222) 및 제 2 인트라 예측부(223)를 포함할 수 있다.
제 1 인트라 예측부(222)는 현재 블록과 동일한 사이즈의 예측 블록을 생성하고, 제 2 인트라 예측부(223)는 현재 블록보다 작은 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다. 즉, 인트라 예측부는 제 1 인트라 예측부(222)와 제 2 인트라 예측부(223)를 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 제 1 인트라 예측부(222)는 M×N 사이즈의 현재 블록에 대해 M×N 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 제 2 인트라 예측부(223)는 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
특히, 제 2 인트라 예측부(223)는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
또한, 제 2 인트라 예측부(223)는 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성한 후에, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
여기서, 제 2 인트라 예측부(223)는 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 먼저 수행한 후, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
또한, 제 2 인트라 예측부(223)는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
제 2 인트라 예측부(223)는 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성한 후에, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
여기서, 제 2 인트라 예측부(223)는 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 먼저 수행한 후, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 부호화 장치는, 도 5에서 설명한 바와 같이 현재 블록을 구획한 후에 적응적인 인트라 예측을 수행할 수 있다.
또한, 현재 블록을 더욱 작은 블록으로 추가 구획하여 예측을 하는 방법도 가능하며, 구획에 대한 정보는 시퀀스, 픽처, 블록 등의 단위로 전송되거나 부호화 장치와 복호화 장치 사이에 서로 약속 하에 어떻게 구획할 건지에 대한 정보를 공유할 수도 있다.
예측방법 확인부(220)는 예측방법 결정부(221)에 의해 결정된 인트라 예측방법을 확인할 수 있다. 즉, 예측방법 확인부(220)는 인트라 예측이 제 1 인트라 예측부(222)에서 수행되었는지 제 2 인트라 예측부(223)에서 수행되었는지 확인할 수 있다. 또한, 예측방법 확인부(220)는 제 1 인트라 예측부(222)에서 생성된 예측 블록에 기반한 잔차 블록은 제 1 변환부(230)로 전달하고, 제 2 인트라 예측부(223)에서 생성된 예측 블록에 기반한 잔차 블록은 제 2 변환부(231)로 전달할 수 있다.
따라서, 제 1 변환부(230)는 현재 블록과 동일한 사이즈의 예측 블록에 기반한 잔차 블록에 대한 변환을 수행하고, 제 2 변환부(231)는 현재 블록보다 작은 사이즈의 예측 블록에 기반한 잔차 블록에 대한 변환을 수행할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록이 M×N 사이즈인 경우, 제 1 변환부(230)는 M×N 사이즈의 잔차 블록에 대한 변환을 수행하여 M×N 사이즈의 변환 블록을 생성하고, 제 2 변환부(231)는 A×B 사이즈의 잔차 블록에 대한 변환을 수행하여 A×B 사이즈의 변환 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 잔차 블록은 감산부(210)에서 생성된다.
특히, 제 2 변환부(231)는 하다마드 변환, 이산 코사인 변환, 이산 사인 변환 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
또한, 제 1 양자화부(240)와 제 2 양자화부(241)는 제 1 변환부(230)와 제 2 변환부(231)에서 생성된 변환 블록을 각각 양자화할 수 있다. 제 1 양자화부(240)와 제 2 양자화부(241)는 서로 다른 단계에 따른 양자화를 수행할 수 있다. 예컨대, 제 2 변환부(231)를 통해 생성된 변환 블록은 이미 부호화되어 복원된 화소를 사용한 인트라 예측에 기반하기 때문에 예측의 정확도가 기존의 인트라 예측 방법 보다 높기 때문에 고주파 성분의 주파수 계수보다 저주파 성분의 주파수 계수가 더 많이 발생할 수 있으며, 제 2 양자화부(241)는 이러한 점을 고려하여 양자화를 수행할 수 있다.
한편, 제 1 역변환부(270)와 제 2 역변환부(271)는 제 1 변환부(230) 및 제 2 변환부(231)에 각각 대응하여 역변환을 수행하고, 제 1 역양자화부(260)와 제 2 역양자화부(261)는 제 1 양자화부(240) 및 제 2 양자화부(241)에 각각 대응하여 역양자화를 수행할 수 있다.
여기서, 양자화 및 역양자화는 도 2에서 상술한 양자화 및 역양자화에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치를 설명하는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치는, 엔트로피 복호화부(310), 제 1 역양자화부(320), 제 2 역양자화부(321), 제 1 역변환부(330), 제 2 역변환부(331), 가산부(340), 메모리(350), 제 1 인트라 예측부(361), 제 2 인트라 예측부(362) 및 예측방법 결정부(360)를 포함한다.
엔트로피 복호화부(310)는 부호화 장치로부터 비트스트림을 수신하여 복호화할 수 있다. 즉, 엔트로피 복호화부(310)는 비트스트림을 복호화하여 양자화된 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함하는 복원 정보를 생성할 수 있다.
예측방법 결정부(360)는 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정할 수 있다. 즉, 예측방법 결정부(360)는 복원 정보에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드 또는 수직 모드인 경우 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 복호화 장치는, 서로 다른 인트라 예측방법을 수행하는 제 1 인트라 예측부(361) 및 제 2 인트라 예측부(362)를 포함할 수 있다. 제 1 인트라 예측부(361) 및 제 2 인트라 예측부(362)는 예측방법 결정부(360)에 의해 결정된 인트라 예측방법에 따른 인트라 예측을 수행할 수 있다.
제 1 인트라 예측부(361)는 현재 블록과 동일한 사이즈의 예측 블록을 생성하고, 제 2 인트라 예측부(362)는 현재 블록보다 작은 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다. 즉, 인트라 예측부는 제 1 인트라 예측부(361)와 제 2 인트라 예측부(362)를 포함하는 개념일 수 있다.
즉, 인트라 예측부는 엔트로피 복호화부(310)에서 생성된 복원 정보에 기반하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제 1 인트라 예측부(361)는 M×N 사이즈의 현재 블록에 대해 M×N 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 제 2 인트라 예측부(362)는 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
특히, 제 2 인트라 예측부(362)는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
또한, 제 2 인트라 예측부(362)는 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성한 후에, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
여기서, 제 2 인트라 예측부(362)는 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 먼저 수행한 후, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
또한, 제 2 인트라 예측부(362)는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
제 2 인트라 예측부(362)는 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성한 후에, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
여기서, 제 2 인트라 예측부(362)는 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 먼저 수행한 후, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 복호화 장치는, 도 5에서 설명한 바와 같이 현재 블록을 구획한 후에 적응적인 인트라 예측을 수행할 수 있다.
또한, 현재 블록을 더욱 작은 블록으로 추가 구획하여 예측을 하는 방법도 가능하며, 구획에 대한 정보는 시퀀스, 픽처, 블록 등의 단위로 전송되거나 부호화 장치와 복호화 장치 사이에 서로 약속 하에 어떻게 구획할 건지에 대한 정보를 공유할 수도 있다.
가산부(340)는 복원 정보에 기반하여 생성된 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록과 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 각각 가산하여 복원 영상을 생성할 수 있다.
메모리(350)는 도 2 및 도 6의 메모리(180 및 290)에 대응되는 기능을 수행한다.
또한, 제 1 역변환부(330)와 제 2 역변환부(331)는 도 6에 도시된 제 1 변환부(230) 및 제 2 변환부(231)에 각각 대응하여 역변환을 수행하고, 제 1 역양자화부(320)와 제 2 역양자화부(321)는 도 6에 도시된 제 1 양자화부(240) 및 제 2 양자화부(241)에 각각 대응하여 역양자화를 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법은, 복원 정보를 생성하는 단계(S810), 예측 블록을 생성하는 단계(S820) 및 복원 영상을 생성하는 단계(S830)를 포함한다.
복원 정보를 생성하는 단계(S810)는, 부호화 장치로부터 수신한 비트스트림을 복호화하여 복원 정보를 생성한다. 복원 정보는 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함한다.
예측 블록을 생성하는 단계(S820)는, 복원 정보에 기반하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있다.
예를 들어, 예측 블록을 생성하는 단계(S820)는, M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있고, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
또한, 예측 블록을 생성하는 단계(S820)는 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있고, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
한편, 예측 블록을 생성하는 단계(S820)는 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있고, M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
또한, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성할 수 있고, M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 적응적 인트라 예측을 이용한 복호화 방법은, 도 5에서 설명한 바와 같이 현재 블록을 구획한 후에 적응적인 인트라 예측을 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법은, 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 현재 블록을 구획하여 적응적인 인트라 예측을 수행함으로써 인트라 예측의 정확도를 향상시킬 수 있다. 이를 통하여, 영상 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 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.
110, 210: 감산부 120: 변환부
130: 양자화부 140, 250: 엔트로피 부호화부
150: 역양자화부 160: 역변환부
170, 280, 340: 가산부 180, 290, 350: 메모리
190: 예측부 220: 예측방법 확인부
221, 360: 예측방법 결정부 222, 361: 제 1 인트라 예측부
223, 362: 제 2 인트라 예측부 230: 제 1 변환부
231: 제 2 변환부 240: 제 1 양자화부
241: 제 2 양자화부 260, 320: 제 1 역양자화부
261, 321: 제 2 역양자화부 270, 330: 제 1 역변환부
271, 331: 제 2 역변환부 310: 엔트로피 복호화부

Claims (21)

  1. 영상의 부호화에 있어서,
    M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정하는 예측방법 결정부;
    상기 결정된 인트라 예측 방법에 따른 인트라 예측에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 인트라 예측부; 및
    상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 A×B 사이즈의 예측 블록에 기반하여 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록을 생성하는 감산부를 포함하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 예측방법 결정부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드 또는 수직 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 인트라 예측방법 중 하나를 인트라 예측방법으로 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 예측 블록을 생성하는 제 1 인트라 예측부; 및
    상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 제 2 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 M×N 사이즈의 잔차 블록을 변환하여 M×N 사이즈의 변환 블록을 생성하는 제 1 변환부와 상기 A×B 사이즈의 잔차 블록을 변환하여 A×B 사이즈의 변환 블록을 생성하는 제 2 변환부를 포함하는 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제 2 변환부는,
    하다마드 변환, 이산 코사인 변환, 이산 사인 변환 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 장치.
  10. 영상의 복호화에 있어서,
    비트스트림을 복호화하여 양자화된 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함하는 복원 정보를 생성하는 엔트로피 복호화부;
    상기 복원 정보에 기반하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 인트라 예측부; 및
    상기 복원 정보에 기반하여 생성된 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록과 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 각각 가산하여 복원 영상을 생성하는 가산부를 포함하는 적응적 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 예측 블록을 생성하는 제 1 인트라 예측부; 및
    상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 제 2 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제 2 인트라 예측부는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 M×N 사이즈의 잔차 블록을 생성하는 제 1 역변환부와 상기 A×B 사이즈의 잔차 블록을 생성하는 제 2 역변환부를 포함하는 역변환부를 더 포함하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 장치.
  17. 영상의 복호화에 있어서,
    비트스트림을 복호화하여 양자화된 잔차 계수, 인트라 예측방법에 관한 정보를 포함하는 복원 정보를 생성하는 단계;
    상기 복원 정보에 기반하여 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 인트라 예측 방법에 따라 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 복원 정보에 기반하여 생성된 M×N 사이즈의 잔차 블록 또는 A×B 사이즈의 잔차 블록과 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 각각 가산하여 복원 영상을 생성하는 단계를 포함하는 적응적 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 단계는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드인 경우, 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 단계는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 행에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법.
  20. 청구항 17에 있어서, 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 단계는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우, 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하여 상기 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 복호화 방법.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 M×N 사이즈의 예측 블록 또는 상기 M×N 사이즈의 현재 블록을 구획하여 A×B 사이즈의 예측 블록을 생성하는 단계는,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하거나,
    상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 짝수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 통해 부호화되어 복원된 화소를 참조하여 상기 M×N 사이즈의 현재 블록의 홀수 번째 열에 위치한 화소 라인에 대한 인트라 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응적인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화 방법.
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