KR20160083832A - 주파수변환단위 분할부호화 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 주파수변환단위 분할부호화 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부에 따라 주파수영역 부호화정보가 발생하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화열 생성단계를 포함하는 주파수변환단위 분할부호화 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공한다.

Description

주파수변환단위 분할부호화 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치{Method and Apparatus for Partitioned-Coding of Frequency Transform Unit and Method and Apparatus for Encoding/Decoding of Video Data Thereof}

본 발명의 일 실시예는 주파수변환단위 분할부호화 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주파수변환블록의 주파수변환 단위를 부호화하고 복호화하는 데 있어서, 주파수변환 단위를 하나 이상의 주파수 영역으로 분할하여 각 주파수 영역별로 0이 아닌 주파수 계수가 있는지 여부를 나타내도록 주파수 영역 부호화 정보를 부호화하여 영상 압축 효율을 향상시키고자 하는 주파수변환단위 분할부호화 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

MPEG(Moving Picture Experts Group)과 VCEG(Video Coding Experts Group)은 기존의 MPEG-4 Part 2와 H.263 표준안보다 더욱 우수하고 뛰어난 비디오 압축 기술을 개발하였다. 이 새로운 표준안은 H.264/AVC(Advanced video Coding)이라 호칭하고 MPEG-4 Part 10 AVC와 ITU-T Recommendation H.264로 공동 발표되었다.

H.264/AVC(이하 'H.264'라 약칭함) 표준안에서는 다양한 형태의 서브 블록을 갖는 매크로블록 단위로 인트라/인터 예측과정을 수행하여 잔여신호를 생성하며, 생성된 잔여신호에 대해 4x4 단위의 주파수변환 단위에 대해 주파수변환, 양자화, 엔트로피 부호화 등의 과정을 거쳐 부호화를 수행하게 된다.

최근에는 영상의 초고해상도에 대한 요구에 맞추어 영상 압축 기술이 개발되고 있으며, MPEG과 VCEG 국제표준기구는 JCT라는 이름으로 공동으로 HEVC 동영상 부호화 표준을 개발하고 있다. 이러한 초고해상도 압축에 있어서는 기존 영상 압축기술에서 많이 사용하여 왔던 4x4 및 8x8 주파수단위 외에도 16x16 등 큰 주파수변환단위가 영상 압축 효율 향상에 많은 도움이 된다는 것이 실험을 통해 증명되어 왔다. 하지만 이러한 16x16을 기존의 방법대로 전체를 한번에 스캐닝하여 부호화하면 영상의 특성에 따른 효율적인 주파수 계수 부호화 및 이러한 부호화 장치의 고안 및 구현이 어려운 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 주파수변환블록의 주파수변환 단위를 부호화하고 복호화하는 데 있어서, 주파수변환 단위를 하나 이상의 주파수 영역으로 분할하여 각 주파수 영역별로 0이 아닌 주파수 계수가 있는지 여부를 나타내도록 주파수 영역 부호화 정보를 부호화하여 영상의 특성을 반영하여 주파수변환 블록을 부호화함으로써 영상의 압축 효율을 향상시키고 구현을 용이하게 하는데 주된 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고 상기 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하고 상기 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 상기 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 영상 부호화기; 및 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 상기 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하고 상기 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 상기 복원되는 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 영상 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측부; 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 감산부; 상기 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하는 변환 및 양자화부; 및 상기 주파수변환블록을 수신하여 상기 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 상기 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 상기 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하는 복호화부; 상기 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하는 역양자화 및 역변환부; 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측부; 및 상기 복원되는 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 주파수변환단위 분할부호화 장치에 있어서, 주파수변환블록을 수신하여 상기 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하는 주파수영역 분할부; 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하는 주파수영역 부호화정보 생성부; 상기 주파수영역 부호화정보를 수신하여 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하는 주파수영역 스캔부; 및 상기 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화열 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수변환단위 분할부호화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고 상기 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하고 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 상기 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 영상 부호화단계 및 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 상기 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하고 상기 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 상기 복원되는 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 영상 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측단계; 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 감산단계; 상기 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하는 변환 및 양자화단계; 및 상기 주파수변환블록을 수신하여 상기 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 상기 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 상기 주파수영역 부호화정보에 따라 상기 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하는 복호화단계; 상기 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하는 역양자화 및 역변환단계; 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측단계; 및 상기 복원되는 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 가산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 주파수변환단위 분할부호화 방법에 있어서, 주파수변환블록을 수신하여 상기 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하는 주파수영역 분할단계; 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하는 주파수영역 부호화정보 생성단계; 상기 주파수영역 부호화정보를 수신하여 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하는 주파수영역 스캔단계; 및 상기 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화열 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수변환단위 분할부호화 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 주파수변환블록의 주파수변환 단위를 부호화하고 복호화하는 데 있어서, 주파수변환 단위를 하나 이상의 주파수 영역으로 분할하여 각 주파수 영역별로 0이 아닌 주파수 계수가 있는지 여부를 나타내도록 주파수 영역 부호화 정보를 부호화하여 영상의 특성을 반영하여 주파수변환 블록을 부호화함으로써 영상의 압축 효율을 향상시키고 구현을 단순화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 장치(200)를 도시한 블록도이다.
도 3은 주파수변환단위를 복수의 주파수영역으로 분할하는 다양한 예를 도시한 도면이고, 도 4는 16x16 주파수변환단위를 4개의 8x8 주파수영역으로 나누었을 경우의 주파수영역에 대한 번호를 예시한 도면이다.
도 5는 주파수영역 스캔부(230)의 병렬적 스캔 동작을 도식화하여 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus), 주파수변환단위 분할부호화 장치는 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) 등과 같은 사용자 단말기이거나 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하거나 복호화하거나 부호화 또는 복호화를 위해 인터 또는 인트라 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 인트라 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류될 수 있다. 인트라 블록은 인트라 예측 부호화(Intra Prediction Coding) 방식을 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인트라 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 프레임를 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 예측부(Predictor, 110 또는 120), 감산부(Subtractor, 130), 변환 및 양자화부(Transformer and Quantizer, 140), 부호화부(Encoder, 150), 역양자화 및 역변환부(Inverse Quantizer and Inverse Transformer, 160), 가산부(Adder, 170) 및 프레임 메모리(180)를 포함하여 구성될 수 있다.

부호화하고자 하는 입력 영상은 매크로 블록(Macro Block) 단위로 입력이 되는데, 본 발명에서, 매크로 블록은 M×N 형태이며 M과 N은 각 2ⁿ의 크기를 가지며, M과 N이 동일하거나 다를 수 있다. 따라서, H.264의 매크로 블록과 동일하거나 클 수도 있다.

예측부(110 또는 120)는 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성한다. 즉, 예측부(110 또는 120)는 영상에서 부호화하고자 하는 현재 블록의 각 화소의 화소값(Pixel Value)을 예측하여 예측된 각 화소의 예측 화소값(Predicted Pixel Value)을 갖는 예측 블록(Predicted Block)을 생성한다. 여기서, 예측부(110 또는 120)는 인트라예측부(110)에 의한 인트라 예측 또는 인터예측부(120)에 의한 인터 예측을 이용하여 현재 블록을 예측할 수 있다.

인트라 예측부(110)는 현재 매크로 블록을 예측하기 위하여 인접 화소를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 즉, 인트라 예측부(110)는 이미 부호화 과정을 거치고 복원된, 현재 매크로 블록의 인접 화소들을 이용하여 인트라 예측부 (110)의 모드에 따라 예측 블록을 생성한다.

인터 예측부(120)는 현재 매크로 블록을 예측하기 위하여 다른 프레임을 이용하여 예측 블록을 생성한다. 즉, 인터 예측부(120)는 이미 부호화 과정을 거치고 복원된 이전 프레임에서 인터 예측부(120)의 모드에 따라 움직임 추정을 통해 움직임 벡터를 생성하고 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상 과정에서 예측 블록을 생성한다.

감산부(130)는 현재 블록과 예측 블록을 감산하여 잔여 블록(Residual Block)을 생성한다. 즉, 감산부(130)는 부호화하고자 하는 현재 블록의 각 화소의 화소값과 인트라 예측부(110) 또는 인터 예측부(120)에서 생성된 예측 블록의 화소값의 차이를 계산하여 블록 형태의 잔여 신호(Residual Signal)를 갖는 잔여 블록을 생성한다.

변환 및 양자화부(140)가 감산부(130)에서 생성된 잔여 블록을 주파수 계수로 변환하고 양자화한다. 여기서, 변환 방식으로는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 트랜스폼 기반의 정수 변환(Discrete Cosine Transform Based Integer Transform, 이하 '정수 변환'이라고 약칭함) 등과 같은 공간 영역의 영상 신호를 주파수 영역으로 변환하는 기법이 이용될 수 있으며, 양자화 방식으로는 데드존 균일 경계 양자화(DZUTQ: Dead Zone Uniform Threshold Quantization, 이하 'DZUTQ'라 칭함) 또는 양자화 가중치 매트릭스(Quantization Weighted Matrix) 등과 같은 다양한 양자화 기법이 이용될 수 있다.

부호화부(150)는 변환 및 양자화부(140)에 의해 변환되고 양자화된 잔여 블록을 부호화하여 부호화 데이터를 생성한다.

이러한 부호화 기술로서는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 다양한 부호화 기술을 사용할 수 있을 것이다.

또한, 부호화부(150)는 양자화 주파수 계수들을 부호화한 비트열뿐만 아니라 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 다양한 정보들을 부호화 데이터에 포함시킬 수 있다. 즉, 부호화 데이터는 부호화된 블록 형태(CBP: Coded Block Pattern), 델타 양자화 계수(Delta Quantization Parameter) 및 양자화 주파수계수가 부호화 된 비트열이 포함되는 제 1 필드와 예측에 필요한 정보(예를 들어, 인트라 예측의 경우 인트라 예측 모드 또는 인터 예측의 경우 움직임 벡터 등)를 위한 비트가 포함되는 제 2 필드를 포함할 수 있다.

H.264와는 달리 본 발명의 일 실시예에서 부호화부(150)는 양자화된 주파수계수의 잔여블럭을 부호화하는 데 있어서 양자화된 주파수계수의 잔여블럭(즉, 주파수변환블록)의 주파수변환단위를 1개 이상의 주파수영역으로 분할하고 각 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수 계수가 존재하는지 여부를 확인하여 각 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수 계수가 존재하는지 여부를 나타내는 주파수영역 부호화정보를 생성하고 주파수영역 부호화정보를 부호화하고 주파수영역에 대해 해당하는 주파수영역 부호화정보가 주파수영역에 0이 아닌 주파수계수가 있다는 것을 나타내는 경우 주파수 영역의 양자화된 주파수계수를 스캔하여 부호화할 수 있다. 부호화부(150)의 상세한 동작에 대한 내용에 대해서는 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 장치(200)의 기능이 부호화부(150)의 기능에 포함될 수 있으므로 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 장치(200)의 설명을 통하여 상세히 설명한다.

역양자화 및 역변환부(160)는 변환 및 양자화부(140)에 의해 변환 및 양자화된 잔여 블록을 역 양자화(Inverse Quantization)하고 역 변환(Inverse Transform)하여 잔여 블록을 복원(Reconstruction)한다. 역 양자화와 역 변환은 변환 및 양자화부(140)가 수행한 변환 과정과 양자화 과정을 역으로 수행함으로써 이루어질 수 있다. 즉, 역양자화 및 역변환부(160)는 변환 및 양자화부(140)로부터 발생되어 전달되는 변환 및 양자화에 관한 정보(예를 들어, 변환 및 양자화 타입에 대한 정보)를 이용하여 변환 및 양자화부(140)가 변환 및 양자화한 방식을 역으로 수행하여 역 양자화 및 역 변환을 수행할 수 있다.

가산부(170)는 예측부(110 또는 120)에 의해 예측된 예측 블록과 역양자화 및 역변환부(160)에 의해 역 양자화 및 역 변환된 잔여 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다.

프레임 메모리(180)는 가산부(170)에서 복원된 블록을 저장하여 인트라 혹은 인터 예측 수행 시 예측 블록을 생성하기 위해 참조블록으로 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 장치(200)를 도시한 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 장치(200)는 주파수영역 분할부(210), 주파수영역 부호화정보 생성부(220), 주파수영역 스캔부(230) 및 엔트로피 부호화부(240)를 포함한다. 본 발명의 주파수변환단위 분할부호화 장치에서의 부호화열 생성부는 엔트로피 부호화부(240)를 이용하여 구현될 수 있다.

주파수영역 분할부(210)는 주파수변환블록을 수신하여 수신한 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할한다.

주파수영역 부호화정보 생성부(220)는 분할된 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성한다.

주파수영역 스캔부(230)는 주파수영역 부호화정보를 주파수영역 부호화정보 생성부(220)로부터 수신하여 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성한다.

엔트로피 부호화부(240)는 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화한다.

도 3은 주파수변환단위를 복수의 주파수영역으로 분할하는 다양한 예를 도시한 도면이고, 도 4는 16x16 주파수변환단위를 4개의 8x8 주파수영역으로 나누었을 경우의 주파수영역에 대한 번호를 예시한 도면이다. 도 4에서 0인 영역이 저주파영역이며, 영역이 가장 고주파인 영역이다.

도 3의 (a)는 8×8 주파수변환단위를 4×4 주파수영역으로 4등분한 것이고, (b)는 16×16 주파수변환단위를 4×4 주파수영역으로 16등분한 것이고, (c)는 8×16 주파수변환단위를 4×4 주파수영역으로 8등분한 것이고, (d)는 16×6 주파수변환단위를 8×8 주파수영역으로 4등분한 것이다.

도 3의 (a) 내지(d)와 같이, 주파수영역 분할부(210)에서 주파수변환단위를 분할하는 주파수영역의 단위는 4x4 단위 또는 8x8 단위로 분할할 수 있다.

또한, 도 3의 (e)와 같이, 주파수변환단위를 저주파영역 및 저주파영역을 제외한 나머지 영역으로 분할할 수도 있다. 또한, 저주파영역은 주파수변환단위를 세로 및 가로로 각각 2등분한 경우의 주파수변환단위를 좌상한 영역일 수 있다. 예를 들어, 도 3의 (e)는 8x8 주파수변환단위를 좌상한에 위치한 4x4의 저주파영역과 나머지 주파수영역으로 분할한 것이다.

주파수영역 부호화정보 생성부(220)는 분할된 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인한다. 만일 어떤 주파수영역에 대해 주파수계수가 0이 아닌 것이 하나도 존재하지 않는 경우와 주파수계수가 0이 아닌 것이 하나라도 존재하는 경우를 나누어 해당 주파수영역 부호화정보를 생성한다. 예를 들어, 어떤 주파수영역에 대해 주파수계수가 0이 아닌 것이 하나도 존재하지 않는 경우는 해당 주파수영역의 주파수영역 부호화정보가 0, 주파수계수가 0이 아닌 것이 하나라도 존재하는 경우는 해당 주파수영역의 주파수영역 부호화정보로 1을 생성할 수 있다.

주파수영역 스캔부(230)는 주파수영역 부호화정보를 주파수영역 부호화정보 생성부(220)로부터 수신하여 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성한다.

도 5는 주파수영역 스캔부(230)의 병렬적 스캔 동작을 도식화하여 예시한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 주파수영역 스캔부(230)는 각 주파수영역의 주파수계수를 주파수영역별로 병렬적으로 스캔할 수 있다. 즉, 주파수변환단위가 도 4의 경우처럼 4개의 주파수영역으로 분할된 경우, 각 주파수영역 대하여 별개의 스캐너를 이용하여 독립적으로 스캔함으로써 동시에 4개의 영역에 대한 스캔 동작을 수행할 수 있으므로, 하나의 영역스캐너가 주파수변환단위의 크기보다 작은 주파수영역을 스캔하면 되므로 스캐너의 구현이 단순해질 수 있다. 여기서, 도 4의 0의 영역은 제1 영역스캐너(402)가, 1의 영역은 제2 영역스캐너(404)가, 2의 영역은 제3 영역스캐너(406)가, 3의 영역은 제4 영역스캐너(408)가 병렬적으로 스캔할 수 있다. 참고로 제1 내지 제4 영역스캐너(402, 404, 406, 408)은 고정적으로 스캔부(230) 내에 존재하는 것이 아니며 주파수영역의 갯수에 따라 가변적으로 각각의 주파수영역을 스캔하는 프로세스가 주파수영역 스캔부(230) 내에 생성될 수 있다.

또한, 주파수영역 스캔부(230)는 주파수영역 부호화정보를 수신하여 0이 아닌 주파수계수가 존재하는 주파수영역의 주파수계수만을 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성할 수 있다. 즉, 0의 주파수계수만 존재하는 주파수영역의 주파수계수는 스캔하지 않을 수 있다.

한편, 주파수영역 분할부(210)는 주파수영역 부호화정보 생성부(220)로부터 주파수영역 부호화정보를 수신하여 0이 아닌 주파수계수가 존재하는 주파수영역인 경우에는 다시 한번 하나 이상의 서브주파수영역으로 분할할 수도 있다.

예를 들어, 주파수영역 분할부(210)는 도 3의 (f)의 16x16 주파수변환단위의 경우처럼 주파수변환단위를 계층적 주파수영역으로 분할할 수 있다. 즉, 16x16 주파수변환단위를 8x8 주파수영역별로 분할하고, 만일, 저주파 8x8 주파수영역에 0이 아닌 주파수가 있음을 나타내는 주파수영역 부호화정보를 주파수영역 부호화정보 생성부(220)로부터 수신하면 주파수영역 분할부(210)는 저주파 8x8 주파수영역을 4x4 서브 주파수영역으로 분할하여 서브 주파수영역으로 분할하고 주파수영역 부호화정보 생성부(220)에게 서브 주파수영역 분할에 대한 정보를 전송할 수 있다. 이 경우 주파수영역 부호화정보 생성부(220)는 다시 해당 서브 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하고, 만일 어떤 서브 주파수영역에 대해 주파수계수가 0이 아닌 것이 하나도 존재하지 않는 경우와 주파수계수가 0이 아닌 것이 하나라도 존재하는 경우를 나누어 해당 서브 주파수영역 부호화정보를 생성할 수 있다.

엔트로피 부호화부(240)는 주파수영역 부호화정보를 주파수영역 부호화정보 생성부(220)로부터 수신하고, 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 주파수영역 스캔부(230)로부터 수신하여 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화한다.

이때, 엔트로피 부호화부(240)는 각 주파수영역별로 주파수영역 부호화정보를 0 또는 1을 갖는 1bit 크기로 이진화할 수 있다.

또한, 엔트로피 부호화부(240)는 주파수영역 부호화정보가 발생할 수 있는 확률을 참조하여 주파수영역 부호화정보를 부호화할 수 있다.

표 1은 주파수변환단위의 각 주파수영역의 주파수영역 부호화정보에 따른 이진화 정보를 예시한 도면이다.

도 4와 같은 0, 1, 2, 3 주파수영역에서의 주파수계수가 0이 아닌 주파수계수가 존재할 확률을 기반으로 표 1과 같은 룩업테이블을 저장하여 4bit의 주파수영역 부호화정보를 부호화할 수 있다.

표 1에 도시한 바와 같이 저주파영역인 0의 영역 이외의 주파수영역의 주파수영역 부호화정보가 모두 0인 경우에 발생하는 이진부호의 bit수는 작은 반면, 저주파영역인 0의 영역 이외의 주파수영역에 주파수영역 부호화정보가 1인 경우에 발생하는 이진부호의 bit수는 상대적으로 크다. 저주파영역인 0의 영역 이외의 주파수영역의 주파수영역 부호화정보는 0일 확률이 크므로 전체적인 부호화효율은 높아질 수 있다.

한편, 확률을 기반으로 표 1과 같은 룩업테이블을 만드는 사항은 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(600)는 복호화부(610), 역양자화 및 역변환부(620), 예측부(630 또는 640), 가산부(650) 및 프래임 메모리(660)를 포함하여 구성될 수 있다.

복호화부(610)는 부호화 데이터를 복호화하여 블록 복호화에 필요한 정보를 추출한다. 복호화부(610)는 부호화 데이터에 포함된 제 1 필드에서 부호화된 잔여 블록을 추출하여 복호화할 수 있고, 부호화 데이터에 포함된 제 2 필드에서 예측에 필요한 정보를 추출할 수 있으며, 추출된 예측에 필요한 정보를 인트라 예측부(630) 또는 인터 예측부(640)로 전달할 수 있다.

복호화부(610)는 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 주파수영역 부호화정보에 따라 해당 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원한다. 즉, 복호화부(610)는 부호화 데이터를 복호화하여 주파수영역 부호화정보를 추출하고 주파수영역에 대해 주파수영역 부호화 정보가 0이면 해당 주파수영역의 양자화 주파수 계수를 모두 0으로 설정하고, 주파수영역 부호화정보가 1이면 비트스트림(부호화데이터)으로부터 주파수영역 양자화 주파수계수열을 추출하고, 주파수영역 양자화 주파수 계수열을 역 지그재그 스캔 등 다양한 역 스캐닝 방식으로 역 스캐닝하여 주파수영역의 양자화 주파수계수를 설정함으로써 주파수영역마다 양자화 주파수 계수를 갖는 잔여 블록(즉, 변환 및 양자화된 주파수변환블록)을 생성할 수 있다.

여기서, 복호화부(610)는 주파수영역 부호화정보가 0인 주파수영역인 경우에는 주파수변환단위의 해당 주파수영역의 양자화계수를 모두 0으로 설정하고, 주파수영역 부호화정보가 0이 아닌 주파수계수가 존재하는 주파수영역의 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록(즉, 변환 및 양자화된 잔여 블록)을 복원할 수 있다.

또한, 복호화부(610)는 주파수영역 부호화정보가 발생할 수 있는 확률을 참조하여 부호화 데이터로부터 주파수영역 부호화정보를 추출할 수 있다. 이 경우에 영상 부호화 장치(100)의 부호화부(150)가 저장하는 룩업테이블과 동일한 룩업테이블을 이용하여 주파수영역 부호화정보를 추출할 수 있다.

한편, 복호화부(610)는 영상 부호화 장치(100)에서와 동일한 방법으로 주파수변환단위를 4x4 단위 또는 8x8 단위로 분할할 수 있으며, 주파수변환단위를 저주파영역 및 상기 저주파영역을 제외한 나머지 영역으로 분할할 수 있다. 그리고, 저주파영역은 주파수변환단위를 세로 및 가로로 각각 2등분한 경우의 주파수변환단위의 좌상한 영역일 수 있다.

한편, 복호화부(610)는 주파수영역 주파수계수열을 각 주파수영역별로 병렬적으로 역스캔할 수 있다. 즉, 부호화부(150)에서 주파수영역 주파수계수열을 각 주파수영역별로 병렬적으로 스캔하는 경우에는 부호화부(150) 내에 복수의 영역스캐너(402 내지 404)를 두는 것과 유사하게 복호화부(610) 내에 복수의 역 영역스캐너(미도시)를 둘 수 있다.

한편, 복호화부(610)는 부호화 데이터를 복호화하여 변환 및 양자화된 잔여 블록뿐만 아니라 복호화에 필요한 정보들을 복호화하거나 추출할 수 있다. 복호화에 필요한 정보들은 부호화 데이터 내의 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 정보들을 말하며, 예를 들어 블록 타입에 대한 정보, 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우에는 인트라 예측 모드에 대한 정보, 예측 모드가 인터 예측 모드인 경우에는 움직임 벡터에 대한 정보, 변환 및 양자화 타입에 대한 정보 등이 될 수 있지만, 이외의 다양한 정보들이 될 수도 있다.

역양자화 및 역변환부(620)는 복호되는 변환 및 양자화된 잔여 블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원한다.

예측부(630 또는 640)는 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성한다. 이때, 해당 예측부(630 또는 640)는 영상 부호화 장치(100)의 예측부(110 또는 120)와 동일한 방식으로 현재 블록을 예측하도록 할 수 있다

가산부(650)는 역양자화 및 역변환부(630)에 의해 복원되는 잔여 블록과 예측부(640)에 의해 생성되는 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 가산부(650)에 의해 복원된 현재 블록은 프레임 메모리(660)로 전달되어, 예측부(630 또는 640)에서 다른 블록을 예측하는 데 활용될 수 있다.

프레임 메모리(660)는 복원된 영상을 저장하여 인트라 및 인터 예측 블록 생성을 가능하게 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 도 1의 영상 부호화 장치(100)의 부호화데이터 출력단을 도 6의 영상 복호화 장치(600)의 부호화 데이터 입력단에 연결함으로써 구현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하고 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 영상 부호화기; 및 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하고 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 복원되는 잔여 블록과 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원하는 영상 복호화기를 포함한다.

여기서 영상 부호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)로 구현 가능하며, 영상 복호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(600)로 구현 가능하다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7에 도시하듯이 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수변환단위 분할부호화 방법은, 주파수변환블록을 수신하는 블록 수신단계(S710), 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하는 주파수영역 분할단계(S720), 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하는 단계(S730), 모두가 0인 주파수계수가 존재하면 주파수영역 부호화정보를 0으로 설정하는 단계(S770), 어느 하나라도 0이 아닌 주파수계수가 존재하면 생성하는 주파수영역 부호화정보를 1로 설정하는 단계(S740), 주파수영역 부호화정보를 수신하여 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하는 주파수영역 스캔단계(S750) 및 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화열 생성단계(S760)를 포함한다.

여기서, 블록 수신단계(S710) 및 주파수영역 분할단계(S720)는 주파수영역 분할부(210)의 동작에 대응되며, 단계(S730), 단계(S740) 및 단계(S770)는 주파수영역 부호화정보 생성부(220)의 동작에 대응되며, 주파수영역 스캔단계(S750)는 주파수영역 스캔부(230)의 동작에 대응되며, 부호화열 생성단계(S760)는 엔트로피부호화부(240)의 동작에 대응되므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측단계(S810), 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 감산단계(S820), 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하는 변환 및 양자화단계(S830) 및 주파수변환블록을 수신하여 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 부호화단계(S840)를 포함한다.

여기서, 예측단계(S810)는 예측기(110 또는 120)의 동작에 대응되며, 감산단계(S820)는 감산부(130)의 동작에 대응되며, 변환 및 양자화단계(S830)는 변환 및 양자화부(140)의 동작에 대응되며, 부호화단계(S840)는 부호화부(150)의 동작에 대응되므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하는 복호화단계(S910), 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하는 역양자화 및 역변환단계(S920), 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측단계(S930) 및 복원되는 잔여 블록과 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원하는 가산단계(S940)를 포함한다.

여기서, 복호화단계(S910)는 복호화부(610)의 동작에 대응되며, 역양자화 및 역변환단계(S920)는 역양자화 및 역변환부(620)의 동작에 대응되며, 예측단계(S930)는 예측부(630 또는 640)의 동작에 대응되며, 가산단계(S940)는 가산부(650)의 동작에 대응되므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 결합하여 구현함으로써 실현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고 잔여 블록을 변환 및 양자화하여 주파수변환블록을 생성하고 주파수변환블록의 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 각각의 주파수영역에 대해 0이 아닌 주파수계수가 존재하는지 여부를 확인하여 주파수영역 부호화정보를 생성하고 각 주파수영역의 주파수계수를 스캔하여 주파수영역 주파수계수열을 생성하고 주파수영역 부호화정보와 스캔된 주파수영역 주파수계수열을 이진화하고 부호화하는 영상 부호화단계(본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법으로 구현 가능) 및 부호화 데이터를 수신하여 주파수영역 부호화정보 및 주파수영역 주파수계수열을 추출하고, 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수변환단위를 하나 이상의 주파수영역으로 분할하고 주파수영역 부호화정보에 따라 주파수영역 주파수계수열을 역스캔하여 양자화계수를 설정하여 변환 및 양자화된 주파수변환블록을 복원하고 주파수변환블록을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고 복원되는 잔여 블록과 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원하는 영상 복호화단계(본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법으로 구현 가능)를 포함한다.

여기서 영상 부호화단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 단계로 구현 가능하며, 영상 복호화단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 단계로 구현 가능하다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 주파수변환 블록의 주파수변환 단위를 부호화하고 복호화하는 데 있어서, 주파수변환 단위를 하나 이상의 주파수 영역으로 분할하여 각 주파수 영역별로 0이 아닌 주파수 계수가 있는지 여부를 나타내도록 주파수 영역 부호화 정보를 부호화하여 영상의 특성을 반영하여 주파수변환 블록을 부호화함으로써 영상의 압축 효율을 향상시키고 구현을 용이하게 하는 효과가 있어 산업상 이용가능성이 크다.

Claims (12)

1. 영상 부호화 장치에 있어서,
   현재블록을 예측하여 예측블록을 생성하는 예측부;
   상기 현재블록으로부터 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성하는 감산기;
   상기 잔차블록을 변환 및 양자화함으로써, 주파수 계수를 가지는 변환 및 양자화된 잔차블록을 생성하는 변환 및 양자화부; 및
   상기 변환 및 양자화된 잔차블록을 비트스트림으로 부호화하는 부호화부를 포함하고,
   상기 부호화부는,
   상기 변환 및 양자화된 잔차블록의 주파수 변환 단위를 복수의 서브블록으로 분할하고,
   상기 주파수 변환 단위로부터 분할된 부호화 대상 서브블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가지는지 여부를 지시하는 서브블록 부호화정보를 상기 비트스트림으로 부호화하며,
   상기 부호화 대상 서브블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가질 때, 상기 부호화 대상 블록에 대응하는 주파수 계수들을 스캔하고 상기 비트스트림으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부호화부는, 상기 주파수 변환 단위를 동일 크기의 복수의 서브블록으로 분할하되, 각 서브블록을 N x N (N은 2 이상의 정수) 크기의 정사각 블록인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 부호화부는 상기 주파수 변환 단위를 4x4 크기의 서브블록들로 분할하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 서브블록 부호화정보는 상기 주파수 변환 단위로부터 분할되는 서브블록 단위로 상기 비트스트림에 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 주파수 변환 단위의 크기는 8x8 이상인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 부호화부는, 상기 부호화 대상 블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가질 때,
   상기 부호화 대상 블록을 하나 이상의 하위 서브블록을 분할하고,
   상기 부호화 대상 블록으로부터 분할된 하위 서브블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가지는지 여부를 지시하는 하위 서브블록 부호화정보를 상기 비트스트림으로 부호화하며,
   상기 하위 서브블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가질 때, 상기 하위 서브블록에 대응하는 주파수 계수를 스캔하고 상기 비트스트림으로 부호화하는 영상 부호화 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 부호화부는, 상기 복수의 서브블록들을 병렬적으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 서브블록 각각은 서로 다른 주파수 범위에 대응하는 주파수 계수들을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
9. 영상 부호화 방법에 있어서,
   현재블록을 예측하여 예측블록을 생성하는 단계;
   상기 현재블록으로부터 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성하는 단계;
   상기 잔차블록을 변환 및 양자화함으로써, 주파수 계수를 가지는 변환 및 양자화된 잔차블록을 생성하는 단계; 및
   상기 변환 및 양자화된 잔차블록을 비트스트림으로 부호화하는 단계를 포함하고,
   상기 변환 및 양자화된 잔차블록을 부호화하는 단계는,
   상기 변환 및 양자화된 잔차블록의 주파수 변환 단위를 복수의 서브블록으로 분할하는 단계;
   상기 주파수 변환 단위로부터 분할된 부호화 대상 서브블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가지는지 여부를 지시하는 서브블록 부호화정보를 상기 비트스트림으로 부호화하는 단계; 및
   상기 부호화 대상 서브블록이 적어도 하나의 0이 아닌 주파수 계수를 가질 때, 상기 부호화 대상 블록에 대응하는 주파수 계수들을 스캔하고 상기 비트스트림으로 부호화하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 주파수 변환 단위는 동일 크기의 복수의 서브블록으로 분할되되, 각 서브블록을 N x N (N은 2 이상의 정수) 크기의 정사각 블록인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 서브블록 부호화정보는 상기 주파수 변환 단위로부터 분할되는 서브블록 단위로 상기 비트스트림에 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 서브블록 각각은 서로 다른 주파수 범위에 대응하는 주파수 계수들을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.

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