KR20140110092A - 영상 부호화 방법, 영상 복호화 방법, 영상 부호화기 및 영상 복호화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 부호화 및 복호화 기술에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계 및 상기 예측에 의해 생성한 레지듀얼(residual)을 변환하는 단계를 포함하며, 상기 변환 단계에서는 상기 레지듀얼에 대한 제1 변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 대한 제2 변환을 수행하고, 상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드에 기반하여 결정될 수 있다.

Description

영상 부호화 방법, 영상 복호화 방법, 영상 부호화기 및 영상 복호화기{METHOD FOR ENCODING IMAGE, METHOD FOR DECODING IMAGE, IMAGE ENCODER, AND IMAGE DECODER}
본 발명은 영상 부호화 및 복호화에 관한 기술로서, 더 구체적으로는 영상 부호화 및 복호화 과정에서 신호를 변환하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다.
영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다.
영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽처의 이전 또는 이후 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 인터 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 인트라 예측 기술, 소정의 단위로 화소 정보를 주파수 영역으로 변환하고 변환 계수를 양자화하는 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재한다.
이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 발명은 영상 정보를 효율적으로 변환할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 예측 방법에 따라서 1차 변환을 수행하고, 1차 변환에 따라서 2차 변환을 저주파수 영역에 수행함으로써 압축 효율을 증대시키는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 파티셔닝 형태에 따라서 1차 변환을 수행하고, 1차 변환에 따라서 2차 변환을 저주파수 영역에 수행함으로써 압축 효율을 증대시키는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태는 영상 부호화 방법으로서, 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계 및 상기 예측에 의해 생성한 레지듀얼(residual)을 변환하는 단계를 포함하며, 상기 변환 단계에서는 상기 레지듀얼에 대한 제1 변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 대한 제2 변환을 수행하고, 상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드에 기반하여 결정될 수 있다.
상기 예측 단계에서 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 상기 제1 변환의 모드는 상기 인트라 예측의 예측 모드 방향에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 이때, 상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드와 동일한 모드로 적용될 수 있다.
상기 예측 단계에서 상기 현재 블록에 대하여 인터 예측을 수행하는 경우, 상기 제1 변환의 모드는 상기 현재 블록의 형태에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 이때, 상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드와 동일한 모드로 적용될 수 있다.
상기 변환 단계에서는 상기 제1 변환의 모드를 RDO(Rate Distortion Optimization)를 기반으로 결정할 수 있다. 이때, 상기 결정된 제1 변환의 모드를 지시하는 정보를 전송할 수 있다.
상기 제2 변환은 4x4 블록 단위의 DST(Discrete Sine Transform)일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 영상 복호화 방법으로서, 역변환에 의해 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 역변환 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측 단계를 포함하고, 상기 역변환 단계에서는 상기 현재 블록에 대한 부호화된 레지듀얼 정보에 제1 역변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 제2 역변환을 수행하며, 상기 제2 역변환의 모드는 상기 제1 역변환의 모드에 기반하여 결정될 수 있다.
상기 예측 단계에서 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 상기 제1 역변환의 모드는 상기 인트라 예측의 예측 모드 방향에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 이때, 상기 제2 역변환은 상기 제1 역변환의 모드와 동일한 모드로 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
상기 예측 단계에서 상기 현재 블록에 대하여 인터 예측을 수행하는 경우, 상기 제1 역변환의 모드는 상기 현재 블록의 형태에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 이때, 상기 제2 역변환은 상기 제1 역변환의 모드와 동일한 모드로 적용될 수 있다.
상기 역변환 단계에서는 수신한 정보가 지시하는 모드에 따라서 상기 제1 역변환을 수행할 수도 있으며, 상기 수신한 정보는 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나를 상기 제1 역변환의 모드로서 지시할 수 있다. 이때, 상기 제2 역변환은 상기 제1 역변환의 모드와 동일한 모드로 적용될 수 있다.
상기 제2 변환은 4x4 블록 단위의 DST(Discrete Sine Transform)일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 영상 부호화기로서, 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 예측부 및 상기 예측에 의해 생성한 레지듀얼(residual)을 변환하는 변환부를 포함하고, 상기 변환부는 상기 레지듀얼에 대한 제1 변환을 수행한 후 저주파수(low frequency) 영역에 대한 제2 변환을 수행하며, 상기 제2 변환의 모드를 상기 제1 변환의 모드에 기반하여 결정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 영상 복호화기로서, 역변환에 의해 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 역변환부 및 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측부를 포함하고, 상기 역변환부는 상기 현재 블록에 대한 부호화된 레지듀얼 정보에 제1 역변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 제2 역변환을 수행하며, 상기 제2 역변환의 모드를 상기 제1 역변환의 모드에 기반하여 결정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 레지듀얼 정보를 효율적으로 변환 및 역변환 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 예측 방법에 따라서 1차 변환을 수행하고, 1차 변환에 따라서 2차 변환을 저주파수 영역에 수행함으로써 압축 효율 및 전송 효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 파티셔닝 형태에 따라서 1차 변환을 수행하고, 1차 변환에 따라서 2차 변환을 저주파수 영역에 수행함으로써 압축 효율 및 전송 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 인트라 예측에 사용되는 예측 모드를 간단히 나타낸 것이다.
도 4는 변환 생략 모드를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라서 변환 생략 모드와 2차 변환을 적용하여 부호화하는 과정을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 6은 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드에서 사용할 수 있는 주변 블록의 정보에 관한 일 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따라서 변환 생략 모드와 2차 변환을 적용하여 복호화하는 과정을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
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 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 부호화부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 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 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벋어나지 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.
픽처분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 단위로 분할 할수있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽처 분할부(105)에서는 하나의 픽처에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽처를 부호화 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 픽처는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽처에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(Quad Tree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 즉, 하나의 코딩 유닛에 대하여 정방형 분할만이 가능하다고 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위의 의미를 부호화를 하는 단위라는 의미뿐만 아니라 복호화를 하는 단위의 의미로 사용할 수 있다.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할되거나 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 하나의 예측 단위의 형태가 다른 예측 단위의 형태와 다른 형태를 가지고 분할될 수 있다.
부호화 단위를 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위를 생성시 최소 부호화 단위가 아닌 경우, 복수의 예측 단위(NxN)으로 분할하지 않고 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예측부(110)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 픽처 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 레지듀얼 값(레지듀얼 블록)은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 레지듀얼 값과 함께 엔트로피 부호화부(130)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(110)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다
인터 예측부는 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수 있다. 인터 예측부는 참조 픽처 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부가 포함할 수 있다.
참조 픽처 보간부에서는 메모리(150)로부터 참조 픽처 정보를 제공받고 참조 픽처에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
움직임 예측부는 참조 픽처 보간부에 의해 보간된 참조 픽처를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 움직임 예측부에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부는 현재 픽처 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 인터 예측을 수행한 픽셀일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측한 인트라 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하지만, 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수 있다.
인트라 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일할 경우, 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이할 경우, 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(110)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 레지듀얼 값(Residual) 정보를 포함하는 레지듀얼 블록이 생성될 수 있다. 생성된 레지듀얼 블록은 변환부(115)로 입력될 수 있다.
변환부(115)에서는 원본 블록과 예측부(110)를 통해 생성된 예측 단위의 레지듀얼 값(residual)정보를 포함한 레지듀얼 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 레지듀얼 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 DST를 적용할지는 레지듀얼 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 결정할 수 있다.
양자화부(120)는 변환부(115)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공될 수 있다.
재정렬부(125)는 양자화된 레지듀얼 값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(125)에서는 업라이트(up right) 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 업라이트 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 업라이트 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125) 및 예측부(110)로부터 부호화 단위의 레지듀얼 값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)에서는 재정렬부(125)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서는 양자화부(120)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(115)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 레지듀얼 값(Residual)은 예측부(110)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(145)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터(145)는 복원된 픽처에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽처에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽처를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽처는 인터 예측을 수행 시 예측부(110)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 복호화기(200)는 엔트로피 복호화부(2110), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235), 메모리(240)가 포함될 수 있다.
영상 부호화기에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화기에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 DCT 및 DST에 대해 역 DCT 및 역 DST를 수행할 수 있다. 역변환은 영상 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 부호화기의 변환부에서는 DCT와 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 영상 복호화기의 역변환부(225)에서는 영상 부호화기의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다.
예측부(230)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽처 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 영상 부호화기에서의 동작과 동일하게 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하지만, 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수도 있다.
예측부(230)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 예측 모드 정보, 인터 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부는 영상 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode) 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부는 현재 픽처 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽처는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
영상 부호화기로부터 해당 블록 또는 픽처에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화기의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(240)는 복원된 픽처 또는 블록을 저장하여 참조 픽처 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽처를 출력부로 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다.
도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 부호화기 및 복호화기 내의 변환부는 레지듀얼 블록(변환 블록)에 대하여 DST 또는 DCT와 같은 블록 단위 변환을 수행할 수 있다.
이때, 레지듀얼 블록이 인트라 예측에 의해 생성된 예측 블록을 기반으로 생성된 것이면, 변환은 예측 모드에 따라서 결정될 수 있다.
도 3은 인트라 예측에 사용되는 예측 모드를 간단히 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 인트라 예측은 2 개의 비방향성 예측 모드와 32개의 방향성 예측 모드를 이용하여 수행된다.
2 개의 비방향성 예측 모드인 플래이너(planar) 모드와 DC 모드와 도시된 바와 같은 방향에 대응하는 32개의 방향성 예측 모드 중에서 선택된 예측 모드를 이용하여 부호화기와 복호화기에서는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
방향성 인트라 예측 모드를 이용하는 경우에, 부호화기와 복호화기는 현재 블록 주변의 샘플들 중에서 해당 방향에 위치하는 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측을 수행하고 예측 블록을 생성할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이, 부호화기 및 복호화기는 예측 블록을 생성하기 위해 사용한 예측 모드에 따라서 변환 방법을 결정할 수 있다.
한편, 희박한 신호(sparse signal)를 가지고 있는 경우 또는 수평 방향의 신호 특성과 수직 방향의 신호 특성이 차이를 보이는 경우에는 수직 방향의 변환 또는 수평 방향의 변환을 생략하거나 해당 신호에 대한 변환을 모두 생략하여 복호화기에서의 복잡도를 줄이고 부호화 효율을 높일 수 있다.
부호화기에서 변환 생략 모드(Transform Skip Mode: TSM)는 2D(2-dimensional) 변환을 모두 수행하거나 수직 방향의 변환 또는 수평 방향의 변환을 생략하거나 수평 변환과 수직 변환을 모두 생략하여 부호화 효율을 높이는 방법이다.
변환 생략 모드 중 TS0은 변환 블록에 대하여 2D 변환을 수행하는 모드이다. TS1은 변환 블록 내 각 행에 대해서만 변환(행변환)을 수행(transform on rows only)하는 모드이고, TS2는 변환 블록 내 각 열에 대해서만 변환(열변환)을 수행(transform on columns only)하는 모드이다. TS3은 변환 블록에 대해 수직 행변환과 열변환을 모두 수행하지 않는 모드이다.
복호화기에서 변환 생략 모드는 2D 역변환을 모두 수행하거나 수직 방향의 역변환 또는 수평 방향의 역변환을 생략하거나 수평 역변환과 수직 역변환을 모두 생략하는 방법이다.
예컨대 복호화 과정에서, 생략 모드 중 TS0는 변환 블록에 대하여 2D 역변환을 수행하는 모드이다. TS1은 변환 블록 내 각 행에 대해서만 역변환(행 역변환)을 수행(inverse transform on rows only)하는 모드이고, TS2는 변환 블록 내 각 열에 대해서만 역변환(열 역변환)을 수행(inverse transform on columns only)하는 모드이다. TS3은 변환 블록에 대해 행 역변환과 열 역변환을 모두 수행하지 않는 모드이다.
도 4는 변환 생략 모드를 개략적으로 설명하는 도면이다.
부호화기에서 TS0이 적용되는 경우(400)에는 변환 블록에 2D 변환이 적용된다. 이때, TS0이 적용되는 경우(400)에는 행변환이 적용된 뒤에 열변환이 적용될 수도 있고, 열변환이 적용된 뒤에 행변환이 적용될 수도 있다. TS1이 적용되는 경우(420)에는 변환 블록에 행변환이 적용되고 TS2가 적용되는 경우(440)에는 변환 블록에 열변환이 적용된다. TS3이 적용되는 경우(460)에는 변환 블록에 행변환과 열변환이 모두 적용되지 않는다.
복호화기에서 TS0이 적용되는 경우(400)에는 변환 블록에 2D 역변환이 적용된다. 이때, TS0이 적용되는 경우(400)에는 행 역변환이 적용된 뒤에 열 역변환이 적용될 수도 있고, 열 역변환이 적용된 뒤에 행 역변환이 적용될 수도 있다. TS1이 적용되는 경우(420)에는 변환 블록에 행 역변환이 적용되고 TS2가 적용되는 경우(440)에는 변환 블록에 열 역변환이 적용된다. TS3이 적용되는 경우(460)에는 변환 블록에 행 역변환과 열 역변환이 모두 적용되지 않는다.
변환 생략 모드를 적용하는 경우에, 각 모드별로 할당되는 코드워드의 일 예는 표 1과 같다.
<표 1>
Figure pat00001
변환 생략 모드가 적용되는 경우에, 양자화 행렬(Quantization Matrix)을 수정하거나 변경하지 않고 스케일링(Scaling)이 수행된다.
수식 1은 부호화기 및 복호화기에서 수행될 수 있는 스케일링의 일 예를 나타낸 것이다.
<수식 1>
Y= (X - scale + offset) >> shift
수식 1에서 X는 스케일링 대상 파라미터이며, Y는 스케일링된 파라미터 값이다. 쉬프트 연산 인자(shift)는 인코딩 장치에서 적응적으로 결정될 수도 있고, 미리 결정된 값이 사용될 수도 있다.
스케일링 계수(scale)는 변환 유닛(TU)의 크기에 대한 의존성(dependency)을 가지며 변환 유닛의 크기에 따라 결정될 수 있다. 표 2는 블록(예컨대, TU) 크기에 따른 스케일링 계수(scale) 값의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 2>
Figure pat00002
표 2를 참조하면, 블록 크기(NxN)가 4x4 인 경우에 스케일 계수는 128, 블록 크기가 8x8인 경우에 스케일 계수는 181, 블록 크기가 16x16인 경우에 스케일 계수는 256, 블록 크기가 32x32인 경우에 스케일 계수는 362로 스케일 계수는 블복 크기에 따라 결정될 수 있다.
여기서는, 인트라 예측의 모드에 따라서 변환 생략 모드가 적용되는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 인터 예측의 경우에도 동일하게 변환 생략 모드를 적용할 있다.
인트라 예측이 적용된 경우에는 적용된 인트라 예측 모드에 따라서 변환 생략 모드가 적용될 수 있으나, 인터 예측의 경우에는 블록의 형태(shape)에 따라서 변환 생략 모드가 적용될 수 있다.
인터 예측이 적용되는 블록의 형태는 정방형인 2Nx2N, 최소 크기 블록에 대한 NxN, 비대칭형인 2NxN, Nx2N, 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N 등이 있으며, 블록의 형태에 따라서 변환 생략 모드가 적용될 수 있다.
표 3은 인터 예측의 경우에 적용될 수 있은 변환 생략 모드의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 3>
Figure pat00003
한편, 변환 블록에 대한 변환이 적용된 후에, 저 주파수(low frequency) 영역에 재차 변환을 적용할 수 있다. 이를 설명의 편의를 위해 2차 변환이라고 한다. 예컨대, 변환이 적용된 후에 저 주파수 영역에 4x4 블록별로 DST를 다시 적용하여 효율을 높일 수 있다.
적용되는 DST는 도 3에서 설명한 인트라 예측 모드에 따라서 2D DST 또는 수평 DST, 수직 DST가 적용될 수 있다. 표 4는 인트라 예측 모드에 따라서 적용될 수 있는 DST 타입의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 4>
Figure pat00004
표 4를 참조하면, 인트라 예측 모드에 따라서, 수평 DST 변환의 적용(horizTrType = 1)과 수직 DST의 적용(vertTrType = 1)이 결정된다.
표 4에서는 인트라 예측 모드에 따라서 수평 DST 변환과 수직 DST 변환의 적용 여부를 결정하고 있으나, 이에 한정하지 않고 인트라 예측 모드에 상관없이 4x4 블록 별로 수직 DST와 수평 DST를 모두 적용할 수도 있다.
한편, 변환 생략 모드가 적용되는 경우에 2차 변환을 어떻게 적용할 것인지가 문제될 수 있다. 이와 관련하여, 변환 생략 모드 중 적용된 모드를 기반으로 2차 변환을 수행하는 방법을 생각할 수 있다.
예컨대, 변환 스킵 모드에서 적용한 변환 방법과 동일한 방법으로 2차 변환의 DST를 적용할 수 있다. 이때, 변환 스킵 모드에서 적용한 변환 방법과 동일한 방법의 일 예로서, 변환 적용 방향을 생각할 수 있다. 구체적으로, 변환 스킵 모드에서 2D 변환 모드(TS0)을 적용한 경우에는 2차 변환에서도 2D DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 변환(TS1)이 적용된 경우에는 2차 변환에서도 수평 DST가 적용되며, 변환 스킵 모드에서 열 변환(TS2)이 적용된 경우에는 2차 변환에서도 수직 DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 변환과 열 변환을 모두 적용하지 않는 TS3가 적용된 경우에는 2차 변환을 적용하지 않을 수 있다.
표 5는 변환 생략 모드에 따른 2차 변환 타입의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 5>
여기서는 인트라 예측에 대한 2차 변환을 예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 인터 예측이 수행된 경우의 변환에 대해서도 2차 변환을 동일하게 적용할 수 있다. 예컨대, 인터 예측이 수행된 경우에 있어서도, 2차 변환은 해당 블록에 적용된 변환 스킵 모드에 따라서 적용될 수 있다. 구체적으로, 변환 스킵 모드에서 2D 변환 모드(TS0)을 적용한 경우에는 2차 변환에서도 2D DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 변환(TS1)이 적용된 경우에는 2차 변환에서도 수평 DST가 적용되며, 변환 스킵 모드에서 열 변환(TS2)이 적용된 경우에는 2차 변환에서도 수직 DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 변환과 열 변환을 모두 적용하지 않는 TS3가 적용된 경우에는 2차 변환을 적용하지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라서 변환 생략 모드와 2차 변환을 적용하여 부호화하는 과정을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 부호화기는 입력된 영상을 파티셔닝할 수 있다(S510). 입력된 영상은 코딩 유닛(CU), 예측 유닛(PU), 변환 유닛(TU) 등의 블록으로 파티셔닝될 수 있다.
부호화기는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행할 수 있다(S520). 부호화기는 현재 블록에 대하여 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행하여 예측 블록을 생성하고 이를 기반으로 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다.
부호화기는 예측 정보를 부호화할 수 있다(S530). 부호화기는 인터 예측의 경우에 움직임 정보 등을 부호화할 수 있고, 인트라 예측의 경우에 인트라 예측 모드를 지시하는 정보 등을 부호화할 수 있다.
부호화기는 레지듀얼 신호를 변환 부호화할 수 있다(S540). 부호화기는 레지듀얼 신호에 대하여 변환 생략 모드를 적용할 수 있고 이를 기반으로 2차 변환을 수행할 수 있다.
부호화기는 전송할 정보를 결정할 수 있다(S550). 부호화기는 RDO(Rate Distortion Optimization)을 통해서 레지듀얼 신호와 변환 계수 중 어느 정보를 전송할 것인지를 결정할 수 있다.
부호화기는 정보를 변환 계수를 전송하는 경우에, 변환 계수를 스캔할 수 있다(S560). 변환 계수는 스캔에 의해 재정렬된다.
부호화기는 스캔된 변환 계수를 엔트로피 부호화 할 수 있다(S560). 부호화기는 엔트로피 인코딩된 변환 계수를 비트스트림으로 전송할 수 있다.
이하, 도 5의 예에 따른 부호화 방법을 구체적으로 설명한다.
부호화기는 부호화기는 입력된 영상을 파티셔닝할 수 있다(S510). 입력된 영상은 부호화 처리를 위해 파티셔닝된다. 예컨대, 현재 픽처(프레임)은 CU(코딩 유닛)로 파티셔닝될 수 있다.
하나의 인터 CU는 여러 개의 인터 PU로 구성되며, 복수의 예측 모드(PredMode)를 가질 수 있다. 예컨대, 복수의 예측 모드는 스킵 모드(MODE_SKIP)와 인터 모드(MODE_INTER)일 수 있다. 스킵 모드의 경우 더 작은 PU로 분할되지 않고 파티션 모드(PartMode)가 PART_2Nx2N인 블록 레벨에서 예측이 수행될 수 있다. 따라서, PART_2Nx2N인 PU의 움직임 정보가 할당되어 주변 블록의 움직임 정보를 이용한 예측이 수행되며, 레지듀얼 신호가 전송되지 않는다.
인터 모드인 CU의 경우에는 네 가지 형태의 PU 파티션 예컨대, PART_2Nx2N, PART_2NxN, PART_Nx2N, PART_NxN이 존재할 수 있다. 이 경우에 부호화기는 예측 모드(PredMode)가 인터 모드(MODE_INTER)라는 것과 파티션 형태가 상기 네 개의 형태 중 어느 것인지를 지시하는 정보(PartMode)를 복호하기에 시그널링할 수 있다.
CU가 여러 개의 PU로 파티셔닝되면, 현재 부호화할 PU(현재 블록)에 대한 예측이 수행될 수 있다.
부호화기는 예측 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행할 수 있다(S520).
부호화기는 현재 블록(PU)에 대해 인터 예측이 수행되는 경우에는, 이전 픽처(프레임)을 이용하거나 이전 및 이후 픽처(프레임)들을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 예측을 통해 움직임 정보(움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스)를 구할 수 있다. 부호화기는 현재 블록에 대해 인트라 예측이 수행되는 경우에는 현재 블록의 주변 샘플들을 이용하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하고 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다.
현재 PU에 대한 정보는 그대로 전송되지 않고, 압축 효율을 높이기 위해 주변 블록들로부터 얻어내 예측값과의 차이값이 전송될 수 있다. 다만, 스킵 모드에서는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용하여 예측을 수행하되 차이값을 전송하지 않는다.
머지 모드와 AMVP(Advanced Motion Vector Predictor) 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 예측을 수행하고 차이값(레지듀얼 신호)을 전송한다.
도 6은 스킵 모드, 머지 모드, AMVP 모드에서 사용할 수 있는 주변 블록의 정보에 관한 일 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
현재 블록(600)움직임 예측 값을 구하기 위해, 부호화기는 머지 후보 리스트와 AMVP 후보 리스트를 구성할 수 있다. 후보 리스트는 현재 블록(600) 주변의 공간적 후보 블록들 A0, A1, B0, B1, B2와 시간적 후보 블록으로서 다른 픽처(collocated picture, 610) 내의 대응 블록을 기반으로 구성될 수 있다. 이때, 시간적 후보 블록은 C0, C3, BR, H 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 머지 후보 리스트는 A(A0→A1) → B(B0→B1→B2) → 시간적 후보 블록의 순서로 고려될 수 있다. AMVP 후보 리스트는 머지 후보 리스트와 동일한 순서로 고려될 수도 있고, 시간적 후보 블록 → A(A0→A1) → B(B0→B1→B2)의 순서로 고려될 수도 있다.
부호화기는 후보 블록들의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
머지 모드가 적용되는 경우에 부호화기는 시공간적으로 현재 블록(예컨대 PU)에 인접한 블록들의 움직임 정보로부터 머지 후보들을 구한다. 후보들 중 현재 블록의 움직임 정보와 동일한 후보가 있으면, 부호화기는 머지 모드를 사용한다는 플래그와 함께 현재 블록과 움직임 정보가 동일한 후보의 인덱스를 전송한다. 예컨대, 머지 모드에서 (i) 부호화기는 계산된 참조 픽처 인덱스(refIdxLX, X=0 또는 1)를 이용하여 가용한 시간적 움직임 벡터 예측 값을 구한다. (ii) 부호화기는 머지 후보 리스트(MergeCandList)를 작성한다. (iii) 부호화기는 현재 블록과 같은 움직임 정보를 가지는 후보 블록이 있으면, 머지 플래그(Merge_flag)의 값을 1로 설정하고 해당 후보 블록의 인덱스(Merge_Idx)를 부호화한다.
AMVP 모드가 적용되는 경우에 부호화기는 시공간적으로 현재 블록(예컨대 PU)와 인접한 블록들의 움직임 정보로부터 AMVP 후보들을 구한다. (i) 부호화기는 현재 블록의 인접 블록(예컨대 PU)들로부터 공간적 움직임 벡터 후보(MVP)를 추출한다. 공간적 움직임 벡터 후보를 추출할 수 있는 인접 블록으로서 도 6의 주변 블록들이 이용될 수 있다. (ii) 부호화기는 움직임 추정 프로세스에서 구해진 참조 픽처 인덱스(RefIdxLX)를 가지고 콜 블록(Co-located Block)의 시간적 움직임 벡터 후보를 추출한다. (iii) 부호화기는 MVP 리스트(mvpListLX)를 작성한다. 움직임 벡터의 우선 순위는 이용 가능한 벡터(available vector)들을 대상으로 ① 시간적 콜 블록(co-located block, 예컨대, 도 6의 대응 블록 C0, C3, BR, H 중 어느 하나)의 움직임 벡터(mvLXCol) ② 왼쪽 인접 블록들의 움직임 벡터(mvLXA) ③ 상위 인접 블록들의 움직임 벡터(mvLXB)와 같다. 이때, 이용 가능한 블록들 콜 블록, 왼쪽 인접 블록, 상위 인접 블록은 도 6에서 설명한 바와 같다. (iv) 여러 개의 움직임 벡터들이 동일한 값을 가지면, 부호화기는 동일한 값을 가지는 움직임 벡터들 중에서 가장 우선 순위가 높은 것을 제외한 나머지 움직임 벡터들을 MVP 리스트에서 삭제한다. (v) MVP 리스트(mvListLX) 내 움직임 벡터 후보들 중에서 최적의 MVP(Motion Vector Predictor)를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자로 설정한다. 최적의 MVP는 비용 함수를 최소화하는 후보 블록의 MVP가 된다.
한편, 인트라 예측 모드가 적용되는 경우에, 부호화기는 현재 블록의 주변 샘플을 이용하여 예측을 수행한다. 부호화기는 RDO 등을 이용하여 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. DC 모드 또는 플래너 모드인 경우에 부호화기는, 방향성을 고려하지 않고, 주변 샘플의 평균 또는 주변 샘플들을 기반으로 산출된 픽셀 값으로 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 방향성 모드가 적용되는 경우에, 부호화기는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 지시하는 방향의 샘플들을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
부호화기는 예측 정보를 부호화할 수 있다(S530).
머지 모드의 경우, 머지 후보들 중에서 현재 블록(예컨대, PU)와 동일한 움직임 정보를 가지는 후보가 존재하면, 현재 블록을 머지 모드로 선언하고, 머지 모드를 사용했음을 알리는 머지 플래그와 머지 후보들 중에서 어떤 후보가 선택되었는지를 지시하는 머지 인덱스(Merge_Idx)를 전송한다. 그리고, 부호화기는 움직임 보상을 한 후 현재 블록과 머지 모드로 예측된 블록과의 차이 신호(레지듀얼 신호)를 얻어낸다. 전송할 레지듀얼 신호가 없는 경우에, 부호화기는 머지 스킵 모드임을 지시하는 정보를 전송한다.
AMVP 모드의 경우, 부호화기는 AMVP 부호들 중 현재 부호화할 블록의 움직임 벡터 정보와 비교하여 비용(cost) 함수가 최소화되는 후보를 결정한다. 비용 함수를 최소화하는 후보의 움직임 정보와의 차이값과 해당 AMVP 후보를 이용하여 움직임 보상을 수행하고 레지듀얼 신호를 얻는다. 부호화기는 현재 블록(예컨대, PU)의 움직임 벡터와 비용 함수를 최소화하는 움직임 정보(최적 예측자)의 움직임 벡터 간의 차 MVD(Motion Vector Difference)를 엔트로피 부호화한다.
인트라 예측이 적용되는 경우에, 부호화기는 인트라 예측 모드를 이용하여 생성한 예측 블록과 현재 블록의 차로서 레지듀얼 신호를 얻는다. 부호화기는 레지듀얼 신호를 엔트로피 부호화하고 인트라 예측 모드를 지시하는 정보를 부호화한다.
상술한 바와 같이 부호화기는 예측을 통해 생성한 레지듀얼 신호를 변환 부호화할 수 있다(S540). 부호화기는 현재 블록의 픽셀값과 예측 블록의 픽셀값 사이의 차분을 픽셀 단위로 구하여 레지듀얼 신호를 얻을 수 있다.
부호화기는 생성한 레지듀얼 신호를 변환 부호화한다. 이때, 변환 부호화 커널은 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 블록을 사용할 수 있으며, 변환에 사용될 커널을 상기 커널들 중 소정의 부호화 커널로 미리 한정할 수도 있다.
인트라 예측이 적용된 경우에, 부호화기는 인트라 예측 모드의 방향에 따라서 변환 생략 모드를 결정할 수 있다. 앞서 인트라 예측 모드의 방향에 따라서 변환 생략 모드를 결정하는 것에 대해 설명하였으나, 부호화기는 RDO에 의해 변환 생략 모드를 결정하고 결정된 변환 생략 모드를 지시하는 정보를 시그널링 할 수도 있다. 이때, 인트라 예측 모드의 방향에 따라서 변환 생략 모드의 후보 개수가 다르게 결정될 수 있다. 또한, 인트라 예측 모드의 방향에 따라서 변환 생략 모드를 지시하는 정보의 코드워드가 다르게 부호화될 수도 있다.
인터 예측이 적용된 경우에, 부호화기는 현재 블록(예컨대 PU)의 형태(shape)에 따라서 변환 생략 모드를 결정할 수 있다. 앞서 현재 블록의 형태에 따라서 변환 생략 모드를 결정하는 것에 대해 설명하였으나, 부호화기는 RDO에 의해 변환 생략 모드를 결정하고 결정된 변환 생략 모드를 지시하는 정보를 시그널링 할 수도 있다. 이때, 현재 블록의 형태에 따라서 변환 생략 모드의 부호 개수가 다르게 결정될 수 있다. 또한, 현재 블록의 형태에 따라서 변환 생략 모드를 지시하는 정보의 코드워드가 다르게 부호화될 수 있다.
부호화기는 변환 생략 모드에 따라서 2D 변환, 1D 변환(열변환, 행변환), 또는 변환 바이패스(bypass)를 수행할 수 있다.
한편, 크로마 성분에 대해서도 루마 성분과 동일한 변환 생략 모드를 적용할 수도 있다.
변환 생략 모드를 적용한 후에, 부호화기는 적용된 변환 생략 모드에 따라서 2차 변환을 수행할 수 있다. 2 차 변환은 4x4 블록 단위로 DST를 적용하여 수행될 수 있다. 부호화기는 변환 생략 모드에 따라서 2차 변환의 타입을 결정하고, 이를 저 주파수 영역에 적용한다. 예컨대, 부호화기는 4x4 블록 크기의 저주파수 영역에서 DST를 수행할 수 있다.
변환 생략 모드에 따라 결정되는 2차 변환의 타입으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 변환 스킵 모드에서 2D 변환 모드(TS0)을 적용한 경우에는 2차 변환에서도 2D DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 변환(TS1)이 적용된 경우에는 2차 변환에서도 수평 DST가 적용되며, 변환 스킵 모드에서 열 변환(TS2)이 적용된 경우에는 2차 변환에서도 수직 DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 변환과 열 변환을 모두 적용하지 않는 TS3가 적용된 경우에는 2차 변환을 적용하지 않을 수 있다.
한편, nxn 블록에 대한 변환 계수 C는 수식 2와 같이 결정될 수 있다.
<수식 2>
C(n, n) = T(n, n) x B(n, n) x T(n, n)T
수식 2에서 T는 변환 행렬, B는 레지듀얼 블록이 된다.
부호화기는 변환 계수를 양자화 한다.
부호화기는 전송할 정보를 결정할 수 있다(S550). 부호화기는 RDO(Rate Distortion Optimization)을 통해서 레지듀얼 신호와 변환 계수 중 어느 정보를 전송할 것인지를 결정할 수 있다. 예측이 잘 되어 레지듀얼 신호가 작은 경우에 부호화기는 레지듀얼 신호를 그대로 전송할 수도 있다. 부호화기는 변환 부호화 전후 비용을 비교하여 비용을 최소화하는 정보를 전송할 수도 있다. 부호화기는 전송할 정보를 결정하면, 결정된 정보의 타입(레지듀얼인지 변환 계수인지)를 시그널링할 수 있다.
부호화기는 정보를 변환 계수를 전송하는 경우에, 변환 계수를 스캔할 수 있다(S560). 변환 계수는 스캔에 의해 재정렬된다.
부호화기는 스캔된 변환 계수를 엔트로피 부호화 할 수 있다(S560). 부호화기는 엔트로피 인코딩된 변환 계수를 비트스트림으로 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따라서 변환 생략 모드와 2차 변환을 적용하여 복호화하는 과정을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 복호화기는 부호화기로부터 수신한 비트스트림을 엔트로피 복호화한다(S710). 복호화기는 부호화기에서 적용된 엔트로피 부호화에 대응하는 방법을 이용하여 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다.
복호화기는 엔트로피 복호화된 정보를 역변환 할 수 있다(S720). 복호화기는 엔트로피 복호화된 정보를 역스캔하여 2차원 블록을 생성할 수 있다.
복호화기는 현재 블록(예컨대 PU)에 대한 예측을 수행한다(S730). 복호화기는 부호화기에서 적용된 예측 방법에 따라서 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
복호화기는 현재 블록에 대한 재생 신호를 생성할 수 있다(S740). 복호화기는 예측 블록과 레지듀얼을 더하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
이하, 도 7의 복호화 방법을 구체적으로 설명한다.
우선, 복호화기는 부호화기로부터 수신한 비트스트림을 엔트로피 복호화한다(S710). 복호화기는 수신한 비트스트림으로부터 현재 블록의 블록 타입을 알아내고 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 현재 블록에 적용된 엔트로피 부호화가 VLC(Variable Length Coding)인 경우에, VLC 테이블로부터 블록 타입을 알아낼 수 있다.
복호화기는 또한 현재 블록에 대해 전송된 정보가 레지듀얼인지 변환 계수인지를 정보의 타입을 통해 파악할 수 있다. 복호화기는 현재 블록의 레지듀얼 신호 또는 변환 계수에 관한 정보를 획득할 수 있다.
복호화기는 엔트로피 복호화된 정보를 역변환 할 수 있다(S720). 복호화기는 엔트로피 복호화된 레지듀얼 신호나 변환 계수를 역스캔하여 2차원 블록을 생성할 수 있다.
현재 블록에 인트라 예측이 적용된 경우에, 복호화기는 인트라 예측 모드에 따라서 변환 생략 모드를 유도하고 유도한 변환 생략 모드에 따라서 역변환을 수행할 수 있다. 변환 생략 모드가 인트라 예측 모드와 상관없이 결정된 경우(예컨대, RDO에 기반해서)에, 복호화기는 부호화기로부터 수신한 변환 생략 모드 지시 정보를 복호화 하고 변환 생략 모드에 따른 역변환을 적용할 수 있다.
현재 블록에 인터 예측이 적용된 경우에, 복호화기는 현재 블록(예컨대, PU)의 형태에 따라서 변환 생략 모드를 유도하고 유도한 변환 생략 모드에 따라서 역변환을 수행할 수 있다. 변환 생략 모드가 현재 블록의 형태와 상관없이 결정된 경우(예컨대, RDO에 기반해서)에, 복호화기는 부호화기로부터 수신한 변환 생략 모드 지시 정보를 복호화하고 변환 생략 모드에 따른 역변환을 적용할 수 있다.
크로마 성분의 경우도, 루마 성분에 대한 변환 생략 모드를 재사용하여 적용할 변환 생략 모드를 결정할 수 있다.
변환 생략 모드를 적용한 후에, 복호화기는 현재 블록에 적용된 변환 생략 모드에 따라서 2차 역변환을 수행할 수 있다. 2 차 역변환은 4x4 블록 단위로 역DST를 적용하여 수행될 수 있다. 복호화기는 변환 생략 모드에 따라서 2차 역변환의 타입을 결정하고, 이를 저 주파수 영역에 적용한다. 예컨대, 복호화기는 4x4 블록 크기의 저주파수 영역에서 역 DST를 수행할 수 있다.
변환 생략 모드에 따라 결정되는 2차 역변환의 타입으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 변환 스킵 모드에서 2D 역변환 모드(TS0)을 적용한 경우에는 2차 역변환에서도 2D 역DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 역변환(TS1)이 적용된 경우에는 2차 역변환에서도 수평 역DST가 적용되며, 변환 스킵 모드에서 열 역변환(TS2)이 적용된 경우에는 2차 역변환에서도 수직 역DST가 적용되고, 변환 스킵 모드에서 행 역변환과 열 역변환을 모두 적용하지 않는 TS3가 적용된 경우에는 2차 역변환을 적용하지 않을 수 있다.
복호화기는 전송된 신호가 레지듀얼 신호인 경우에는 이를 기반으로 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다.
복호화기는 전송된 신호가 변환 계수인 경우에는 이를 기반으로 변환 계수 블록을 생성할 수 있다. 복호화기는 변환 계수 블록을 역양자화, 역변환 하여 레지듀얼 블록을 얻을 수 있다.
수식 3은 변환 계수 블록에 적용되는 역변환의 일 예를 나타낸 것이다.
<수식 3>
B(n,n) = T(n,n) x C(n,n) x T(n,n)T
수식 3의 각 성분들은 수식 2에서 설명한 바와 같다.
복호화기는 현재 블록(예컨대 PU)에 대한 예측을 수행한다(S730).
머지 모드가 적용된 경우에, 복호화기는 부호화기로부터 전송된 정보에서 예측 모드가 스킵 모드(PredMode=MODE_SKIP)여도 머지 플래그의 값이 1이면 머지 모드를 통해 움직임 벡터(mvLX)와 참조 픽처 인덱스를 구할 수 있다.
복호화기는 현재 블록(예컨대, PU)의 인접 블록(예컨대, PU)들로부터 머지 후보를 추출할 수 있다. 또한, 현재 블록의 시간적 머지 후보를 구하기 위해 참조 픽처 인덱스(refIdxLX)를 구할 수 있다. 머지 후보는 도 6에서 설명한 바와 같다.
부호화기는 산출한 참조 픽처 인덱스를 이용하여 가용한 시간적 움직임 벡터 예측값(MVP)를 구한다.
복호화기는 머지 후보 리스트(MergeCandList) 내의 후보 개수(NumMergeCand)가 1이면, 머지 인덱스(Merge_Idx)를 1로 설정하고, 그렇지 않으면 머지 인덱스를 부호화기로부터 수신한 인덱스 값으로 설정할 수 있다.
복호화기는 머지 인덱스 값이 가리키는 머지 후보의 움직임 벡터(mvLX)와 참조 픽처 인덱스(refIdxLX)를 추출하여 움직임 보상에 사용할 수 있다.
AMVP 모드가 적용된 경우, 복호화기는 현재 블록(예컨대, PU)의 참조 픽처 인덱스(refIdxLX)를 추출한다.
복호화기는 참조 픽처 인덱스를 이용하여 움직임 벡터 예측값(mvpLX)를 산출할 수 있다.
이를 위해서, 복호화기는 현재 블록의 인접 블록(예컨대, PU)들로부터 공간적 움직임 벡처 후보(MVP)를 추출한다. 복호화기는 또한 참조 픽처 인덱스가 가리키는 Col 블록의 시간적 MVP를 추출할 수 있다. 복호화기는 MVP 리스트(mvpListLX)를 작성한다. 이때, 움직임 벡터의 우선 순위는 가용한 벡터에 대하여 ① 시간적 콜 블록(co-located block, 예컨대, 도 6의 대응 블록 C0, C3, BR, H 중 어느 하나)의 움직임 벡터(mvLXCol) ② 왼쪽 인접 블록들의 움직임 벡터(mvLXA) ③ 상위 인접 블록들의 움직임 벡터(mvLXB)와 같다.
복호화기는 여러 개의 움직임 벡터가 동일한 값을 가지면, 동일한 값을 가지는 움직임 벡터들 중에서 가장 높은 순위를 가지는 것을 제외한 나머지 움직임 벡터들을 MVP 리스트에서 제거할 수 있다.
복호화기는 MVP 리스트 안에 있는 MVP 후보의 개수(NumMVPCand(LX))의 값이 1이면 mvpIdx의 값을 1로 설정하고, 그 외의 경우(후보의 개수가 2 이상)에는 mvpIdx를 부호화기로부터 수신한 인덱스 값으로 설정한다. 복호화기는 mvpListLX 내 움직임 벡터 후보들 중에서 mvpIdx가 지시하는 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측값(mvpLX)로 할당한다.
복호화기는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 수식 4를 이용하여 산출할 수 있다.
<수식 4>
mvLX[0] = mvdLX[0] + mvpLX[0]
mvLX[1] = mvdLX[1] + mvpLX[1]
수식 4에서 mvLX[0] 는 현재 블록에 대한 움직임 벡터의 x 성분이고, mvdLX[0]는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 차이값의 x 성분이며, mvpLX[0]는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측값의 x 성분이다. 또한, mvLX[1] 는 현재 블록에 대한 움직임 벡터의 y 성분이고, mvdLX[1]는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 차이값의 y 성분이며, mvpLX[1]는 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측값의 y 성분이다.
한편, 인트라 예측이 적용된 경우에, 복호화기는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 이용하여 주변 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
복호화기는 현재 블록에 대한 재생 신호를 생성할 수 있다(S740). 인터 예측이 적용된 경우에, 상술한 바와 같이 얻은 움직임 벡터를 이용하여 복호화기는 예측 블록을 생성하고 레지듀얼 블록을 더하여 현재 블록을 복원할 수 있다. 또한, 현재 블록은 인트라 예측이 적용된 경우에, 상술한 바와 같이 생성한 예측 블록과 레지듀얼 블록을 더하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
상술한 예시들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 예컨대, 상술한 실시형태들을 서로 조합하여 실시할 수도 있으며, 이 역시 본 발명에 따른 실시형태에 속한다. 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 본 발명의 기술적 사상에 따른 다양한 수정 및 변경을 포함한다.

Claims (18)

  1. 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 예측에 의해 생성한 레지듀얼(residual)을 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 변환 단계에서는 상기 레지듀얼에 대한 제1 변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 대한 제2 변환을 수행하고,
    상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 예측 단계에서는, 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하며,
    상기 제1 변환의 모드는 상기 인트라 예측의 예측 모드 방향에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드와 동일한 모드로 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 예측 단계에서는, 상기 현재 블록에 대하여 인터 예측을 수행하며,
    상기 제1 변환의 모드는 상기 현재 블록의 형태에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 변환의 모드는 상기 제1 변환의 모드와 동일한 모드로 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 변환 단계에서는 상기 제1 변환의 모드를 RDO(Rate Distortion Optimization)를 기반으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 결정된 제1 변환의 모드를 지시하는 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 변환은 4x4 블록 단위의 DST(Discrete Sine Transform)인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  9. 역변환에 의해 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 역변환 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측 단계를 포함하고,
    상기 역변환 단계에서는 상기 현재 블록에 대한 부호화된 레지듀얼 정보에 제1 역변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 제2 역변환을 수행하며,
    상기 제2 역변환의 모드는 상기 제1 역변환의 모드에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 예측 단계에서는 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하며,
    상기 제1 역변환의 모드는 상기 인트라 예측의 예측 모드 방향에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 역변환은 상기 제1 역변환의 모드와 동일한 모드로 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 예측 단계에서는 상기 현재 블록에 대하여 인터 예측을 수행하여,
    상기 제1 역변환의 모드는 상기 현재 블록의 형태에 따라서 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 역변환은 상기 제1 역변환의 모드와 동일한 모드로 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 역변환 단계에서는 수신한 정보가 지시하는 모드에 따라서 상기 제1 역변환을 수행하며,
    상기 수신한 정보는 2D 변환, 1D 열변환, 1D 행변환, 무변환 중 어느 하나를 상기 제1 역변환의 모드로서 지시하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 역변환은 상기 제1 역변환의 모드와 동일한 모드로 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 제2 변환은 4x4 블록 단위의 DST(Discrete Sine Transform)인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  17. 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 예측부; 및
    상기 예측에 의해 생성한 레지듀얼(residual)을 변환하는 변환부를 포함하고,
    상기 변환부는
    상기 레지듀얼에 대한 제1 변환을 수행한 후 저주파수(low frequency) 영역에 대한 제2 변환을 수행하며,
    상기 제2 변환의 모드를 상기 제1 변환의 모드에 기반하여 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  18. 역변환에 의해 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 역변환부; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측부를 포함하고,
    상기 역변환부는
    상기 현재 블록에 대한 부호화된 레지듀얼 정보에 제1 역변환을 수행한 후 저 주파수(low frequency) 영역에 제2 역변환을 수행하며,
    상기 제2 역변환의 모드를 상기 제1 역변환의 모드에 기반하여 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
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