KR20170026536A

KR20170026536A - 디지털 이미지를 인코딩하기 위한 방법 및 연관된 디코딩 방법, 디바이스들 및 컴퓨터 프로그램들

Info

Publication number: KR20170026536A
Application number: KR1020177002499A
Authority: KR
Inventors: 펠릭스 헨리
Original assignee: 비<>컴; 오렌지
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2017-03-08
Also published as: CN106797472A; WO2015197945A1; EP3183879A1; FR3023112A1; US20170142444A1; JP2017521980A

Abstract

본 발명은 디지털 이미지를 인코딩하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 이미지는 정의된 순서로 프로세싱되는 복수의 픽셀들의 블록들로 분할되고, 상기 방법은 현재 블록에 대해 구현되는, - 복수의 가능한 방법들로부터 선택된 예측 방법에 따라, 적어도 하나의 사전 프로세싱된 블록으로부터 현재 블록의 값들을 예측하는 단계(E1), - 현재 블록의 원래의 값들로부터 예측된 값들을 감산함으로써 잔여 블록을 계산하는 단계(E2), - 잔여 블록의 픽셀들로의 변환을 적용함으로써 변환된 잔여 블록을 획득하는 단계(E3) ― 상기 잔여 블록은 계수들을 포함함 ― , - 변환된 잔여 블록에서 예측할 계수들의 부호들을 선택하는 단계(E7); - 디코딩된 인코딩된 이웃 블록들로부터 현재 블록에서 선택된 부호들을 예측하는 단계(E9); - 상기 선택된 부호들 및 그 원래의 값들의 예측들로부터 선택된 부호들의 예측 표시자를 계산하는 단계(E10), - 예측된 부호들에 대해 획득된 표시자들의 값들의 엔트로피 인코딩을 수행하는 단계(E11)를 포함한다. 본 발명에 따라, 방법은 복수의 사전 정의된 컨텍스트들로부터 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하는 단계를 포함하고, 변환된 잔여 블록의 계수의 부호는 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 정의된 스코어에 종속하여 선택되고, 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현한다.

Description

디지털 이미지를 인코딩하기 위한 방법 및 연관된 디코딩 방법, 디바이스들 및 컴퓨터 프로그램들{METHOD FOR ENCODING A DIGITAL IMAGE, AND ASSOCIATED DECODING METHOD, DEVICES AND COMPUTER PROGRAMMES}

1. 발명의 분야

본 발명의 분야는 신호 압축, 특히, 디지털 이미지 또는 디지털 이미지들의 시퀀스에 대한 것이며, 여기서, 코딩될 신호의 일부분의 예측이 이미 인코딩된 신호의 일부분으로부터 수행된다.

디지털 이미지들의 코딩/디코딩은, 특히:

- 동일한 카메라로부터 나오고 서로 일시적으로 이어지는(succeeding) 이미지들(2D-타입 코딩/디코딩),

- 상이한 뷰들에 따라 배향되는 상이한 카메라들로부터의 이미지들(3D-타입 인코딩/디코딩),

- 대응하는 텍스처 및 깊이 컴포넌트들(3D-타입 인코딩/디코딩),

- 등

을 포함하는 적어도 하나의 비디오 시퀀스로부터 나오는 이미지들에 적용된다.

본 발명은 이미지들의 2D- 또는 3D-타입 코딩/디코딩과 유사한 방식으로 적용된다.

본 발명은 배타적이 아니라 특히, 현재 AVC 및 HEVC 비디오 인코더들 및 그 확장들(MVC, 3D-AVC, MV-HEVC, 3D-HEVC 등)으로 구현되는 비디오 인코딩에 그리고 대응하는 디코딩에 적용될 수 있다.

본 발명은 또한, 예컨대, 현재 오디오 인코더들(EVS, OPUS, MPEG-H 등) 및 그 확장들로 구현되는 오디오 코딩에 그리고 대응하는 디코딩에 적용될 수 있다.

2. 관련 기술의 제시

이미지가 픽셀들의 블록들로 분할되는, 디지털 이미지의 종래의 압축 방식이 고려된다. 인코딩될 현재 블록은 사전 인코딩된 디코딩된 블록으로부터 예측된다. 잔여 블록은 예측된 값들로부터 원래의 값들을 감산함으로써 획득된다. 그 다음, 그것은 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 웨이브릿 변환을 사용하여 변환된다. 변환된 계수들은 양자화되고, 그 다음, 그 진폭들에는 허프만 또는 산술 타입의 엔트로피 코딩이 이루어진다. 이러한 인코딩은, 변환에 기인하여, 인코딩될 진폭들의 값들이 대체로 0이기 때문에, 효율적 성능들을 획득한다.

그러나, 그것은 계수 부호(coefficients sign)들의 값들에 적용되지 않으며, 값들 + 및 -는 통상적으로 등가적 생기 확률들과 연관된다. 따라서, 계수들의 부호들은 비트 0 또는 1에 의해 인코딩된다.

우리는 예측될 잔여 블록의 계수들의 부호들의 선택 방법이라는 2012년 5월의 컨퍼런스 "Picture Coding Symposium (PCS)"의 회의록에서 발행된 "Coefficient sign bit compression in video coding"라는 명칭의 Koyama, J.외에 의한 논문으로부터 안다. 제안되는 섹션은 계수들이 유도되는 블록의 사이즈 및 계수들의 진폭의 함수로써 사전 결정된 수의 계수들에 기초한다. 선택된 부호들이 예측된다. 획득된 예측들은 예측 표시자(또한, 예측되는 부호의 잔여라 칭해짐)의 값을 결정하기 위하여 부호들의 원래의 값들과 비교된다. 이 표시자는 정확한 예측을 표현하는 제 1 값 및 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값인 2개의 값들을 채용할 수 있다. 나머지 부호들은 예측없이 명시적으로 인코딩된다.

이러한 선택의 이점은, 50%보다 큰 정확한 예측 확률을 가지고 부호의 값을 예측하고, 따라서, 예측 표시자들의 값들로의 엔트로피 코딩의 적용을 허용하는 것이다. 이 엔트로픽 인코딩은 부호당 1비트 미만의 평균 비트 레이트로 부호 정보를 인코딩하고, 그에 의해, 압축 비를 증가시킨다.

3. 종래 기술의 단점들

그럼에도 불구하고, 이 기법은 적어도 2개의 주요 단점들을 가진다:

- 정확한 예측의 확률이 50%에 가까운 특정 부호들은 예측될 계수들의 선택을 입력(enter)한다. 이것이 어떠한 압축 성능(어떠한 이득)에도 영향을 미치지 않으면, 수행될 계산들의 수의 불필요한 증가가 존재한다.

- 정확한 예측의 확률이 높은(50% 초과) 특정 계수들은 예측될 계수들의 선택에서 유지되지 않는다. 그 다음, 압축 효율의 손실이 존재하고, 그 이유는 이 계수들이 인코딩된 신호의 사이즈를 추가로 감소시키는데 사용될 수 있기 때문이다.

4. 발명의 목적들

본 발명은 상황을 개선한다.

본 발명의 목적은, 특히, 종래 기술의 이러한 단점들을 극복하는 것이다.

더 정확하게, 본 발명의 목적은 예측될 부호들을 더 효과적으로 선택하는 솔루션을 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축 시 더 효율적 솔루션을 제안하는 것이다.

5. 발명의 개요

이 목적들뿐만 아니라 이하에서 나타낼 그 외의 것들은 디지털 이미지의 인코딩 방법에 의해 달성되고, 상기 이미지는 세팅된 순서로 프로세싱되는 픽셀들의 복수의 블록들로 분할되고, 상기 방법은 현재 블록에 대해 구현되는 다음의 단계들을 포함한다:

- 복수의 사전 결정된 모드들로부터 선택된 예측 모드에서 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록으로부터 현재 블록 값들을 예측하는 단계,

- 현재 블록의 원래의 값들로부터 예측된 값들을 감산함으로써 잔여 블록을 계산하는 단계,

- 잔여 블록의 픽셀들로의 변환을 적용함으로써 변환된 잔여 블록을 획득하는 단계 ― 상기 변환된 잔여 블록은 계수들을 포함함 ― ,

- 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수 부호들을 선택하는 단계;

- 선택된 부호들을 예측하는 단계;

- 선택된 부호들 및 그 원래의 값들의 예측들로부터 선택된 부호들의 예측 표시자를 계산하는 단계 ― 표시자는:

o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;

o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값

을 포함하는 그룹 사이의 값을 취하기 위하여 의도됨 ― ;

- 예측된 부호들에 대해 획득된 표시자들의 값들을 엔트로픽 인코딩하는 단계.

본 발명에 따라, 방법은 적어도 블록의 사이즈, 계수의 진폭, 계수 주파수 및 현재 블록의 예측 모드를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하는 단계를 포함하고, 예측될 현재 블록의 계수의 부호는 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 따라 선택되고, 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현한다.

따라서, 본 발명은 이미지 인코딩에 대한 전적으로 신규한 그리고 진보적 접근법에 의존하고, 이는 그 예측이 충분히 신뢰성있는 것으로 고려되는 경우 잔여 블록의 계수들의 부호들의 값을 예측하는 것으로 이루어진다. 이것을 수행하기 위하여, 계수는 신뢰성 레벨을 표현하는 스코어들의 값들이 사전 설정된 인코딩 컨텍스트와 연관된다.

그 계수의 진폭 및 계수들이 유도되는 블록의 사이즈의 함수로써 예측될 부호들의 사전 결정된 수를 선택하는 종래 기술과는 달리, 본 발명은 특정 인코딩 컨텍스트에서의 부호들의 예측의 사전-설정된 신뢰성에 대한 그것의 선택에 기초한다.

계수의 인코딩 컨텍스트는 계수의 인코딩 특성들 및 그것이 속하는 블록의 세트에 의해 정의될 수 있다. 부호의 예측의 신뢰성이 이러한 특성들에 따라 변경된다는 것이 이해된다.

따라서, 본 발명에 있어서, 복수의 컨텍스트들은 서로 다른 신뢰성 레벨들과 연관되어 정의된다.

계수의 인코딩 컨텍스트를 정의하기 위하여 고려되는 특성들은 예측 결과의 신뢰성에 대한 영향이 관측된 것들에 대응한다. 예컨대, 부호 예측들은 작은 블록(예컨대, 4x4 또는 8x8 픽셀들)에 대한 것보다 큰 블록(예컨대, 16x16 또는 32x32 픽셀들)에 대해 더 신뢰성있는 것으로 발견되었다. 유사하게, 부호의 예측은 높은 주파수 계수보다 낮은 주파수 계수에 대해 더 신뢰성있다.

따라서, 본 발명은 디지털 이미지의 인코딩 방식으로 잔여 블록의 계수들의 인코딩 부호들의 비용에 대한 기술적 문제를 해결하는 것을 가능하게 한다. 사실상, 본 발명에 있어서, 비트 스트림에서 실제로 인코딩된 예측된 부호들의 예측 표시자들의 값들이 엔트로픽 인코딩하고 따라서 개선된 압축 성능을 보장하기에 유리한 컨텍스트를 제공하기 위하여 대부분의 경우들에서 정확한 예측을 표현하는 값을 채용할 것임이 먼저 보장된다.

본 발명의 유리한 특성에 따라, 스코어는 계수의 컨텍스트에서 부호의 정확한 예측의 확률을 추정하는 예비 단계 동안 사전 결정된다.

따라서, 스코어는 예측의 정확한 확률의 정확한 값에 대응하고, 이는 압축의 성능의 최대 레벨을 보장한다.

예컨대, 이 확률들은, 인코딩될 신호들을 표현하는 신호들의 세트에 대한 통계적 누적에 의해 또는 계수들의 부호들의 분배에 대한 가설들에 기초한 수학적 계산에 의해, 인코딩 및 디코딩 이전에, 사전 결정된 계수의 인코딩 컨텍스트에 대해 구성된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 상기 스코어가 사전 결정된 임계치보다 큰 경우, 양자화된 계수의 부호가 선택된다.

스코어가 높아질수록, 계수의 부호의 예측이 더 신뢰성있어진다. 선택은 임계치와 계수의 스코어를 비교함으로써 이루어지고, 계수의 스코어가 이 임계치보다 큰 경우, 계수의 부호가 선택된다.

이러한 솔루션이 이점은 그것이 컴퓨팅 자원들(computational resources)에 있어서 단순하고 경제적이라는 것이다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 스코어가 바이너리 값들을 채용할 수 있고, 제 1 값은 예측될 부호를 표현하고, 제 2 값은 예측되지 않을 부호를 표현한다.

이 실시예에서, 스코어는 바이너리이다. 선택된 부호들은 충분히 고려된 신뢰성 레벨을 표현하는 스코어와 연관된 것들이다. 이것은, 스코어 그 자체가 주어진 부호의 선택 또는 비-선택을 표시하는 한에 있어서, 더이상 사전-설정된 임계치와 스코어의 어떠한 비교도 존재하지 않기 때문에 방법의 복잡성을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 임계 값이 사전 결정된다.

임계 값은 세팅된다. 그것은 인코더 및 디코더로 알려진다. 예컨대, 그것은 경험적으로, 샘플들의 대표적 세트에 대한 예측된 부호들에 적용된 엔트로픽 인코딩의 성능들의 통계적 분석에 의해 결정된다.

이 솔루션의 이점은 구현하기가 단순하고 쉽다는 것이다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 임계 값은 인코딩 특성들의 함수로써 인코딩 동안 적응된다.

임계 값은 인코딩을 수행하는 유닛의 또는 신호의 특성들에 종속하여 인코딩 동안 변경될 수 있다.

이 솔루션의 이점은 그것이 시간이 지남에 따라 인코딩의 성능을 최적화하는 것이다.

제 1 변형에 따라, 임계 값은 인코더에 의해 계산되어 비트 스트림에서 디코더에 송신된다.

제 2 변형에 따라, 임계 값은 유사하게, 인코더 및 디코더에 의해 계산된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 계수의 부호의 예측 표시자 값을 엔트로픽 인코딩하는 단계는 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어를 고려한다.

이 방식에서, 현재 블록의 부호들의 예측의 신뢰성 레벨의 선험적 지식이 최적으로 이용되고, 압축 성능은 개선된다.

그 다양한 실시예들에서 단지 설명된 방법은 본 발명에 따라 디지털 이미지를 인코딩하기 위한 디바이스에 의해 유리하게 구현된다. 이러한 디바이스는 다음의 유닛들을 포함한다:

- 복수의 사전 결정된 모드들로부터 선택된 예측 모드에서 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록으로부터 현재 블록 값들을 예측하는 유닛,

- 현재 블록의 원래의 값들로부터 예측된 값들을 감산함으로써 잔여 블록을 계산하는 유닛,

- 잔여 블록의 픽셀들로의 변환을 적용함으로써 변환된 잔여 블록을 획득하는 유닛 ― 상기 변환된 잔여 블록은 계수들을 포함함 ― ,

- 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수 부호들을 선택하는 유닛;

- 선택된 부호들을 예측하는 유닛;

- 선택된 부호들 및 그 원래의 값들의 예측들로부터 선택된 부호들의 예측 표시자를 계산하는 유닛 ― 표시자는:

o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;

o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값

을 포함하는 그룹 사이의 값을 취하기 위하여 의도됨 ― ;

- 예측된 부호들에 대해 획득된 표시자들의 값들을 엔트로픽 인코딩하는 유닛.

상기 디바이스는 그것이 적어도 블록의 사이즈, 계수의 진폭, 계수 주파수 및 현재 블록의 예측 모드를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하기 위한 유닛을 포함한다는 것, 및 예측될 현재 잔여 블록의 계수의 부호가 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 따라 선택된다는 것 ― 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현함 ― 에서 특정적이다.

대응적으로, 본 발명은 또한 디지털 이미지를 디코딩하기 위한 방법과 관련된다. 이러한 방법은 다음의 단계들을 포함한다:

- 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록 및 현재 블록의 예측 모드와 관련된 정보로부터 현재 블록을 예측하는 단계;

- 비트 스트림으로부터 추출된, 변환된 잔여 블록의 계수들의 인코딩된 진폭들을 엔트로픽 인코딩하는 단계;

- 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수들의 부호들을 선택하는 단계;

- 선택된 부호들의 값들을 예측하는 단계;

- 비트 스트림으로부터 추출된 인코딩된 데이터로부터 선택된 부호들의 예측 표시자들의 값들을 디코딩하는 단계 ― 표시자는:

o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;

o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값

을 포함하는 그룹에서의 값을 채용하기 위하여 의도됨 ― ;

- 디코딩된 예측 표시자 값들로부터 선택된 부호들의 디코딩된 값들을 계산하는 단계;

- 디코딩 진폭들 및 디코딩 부호들로부터 상기 잔여 블록의 계수들을 재구성하는 단계.

본 발명에 따라, 상기 방법은 그것이 적어도 블록의 사이즈, 계수의 진폭, 계수 주파수 및 현재 블록의 예측 모드를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하는 단계를 포함한다는 것 및 예측될 현재 잔여 블록의 계수의 부호가 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 따라 선택된다는 것 ― 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현함 ― 에서 특정적이다.

예측될 부호들을 선택하는 단계가 인코딩 방법에서 그리고 디코딩 방법에서 유사하게 구현된다는 점이 주목될 것이다. 결과적으로, 상술된 바와 같은 인코딩 방법의 다양한 모드들 또는 실시예들은 위에서 정의된 바와 같은 디코딩 방법의 단계들에서 독립적으로 또는 서로 결합하여 추가될 수 있다.

특히, 본 발명의 양상에 따라, 스코어는 계수의 컨텍스트에서 부호의 정확한 예측의 확률을 추정하는 예비 단계 동안 사전 결정된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 스코어가 바이너리 값들을 채용할 수 있고, 제 1 값은 예측될 부호를 표현하고, 제 2 값은 양자화된 계수의 부호의 부정확한 예측을 표현한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 임계 값이 사전 결정된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 임계 값은 인코딩 특성들의 함수로써 디코딩 동안 적응된다.

단지 설명된 디코딩 방법은 본 발명에 따라 디지털 이미지를 디코딩하기 위한 디바이스에 의해 유리하게 구현된다.

이러한 디바이스는 다음의 유닛들을 포함한다는 것에서 특정적이다:

- 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록 및 현재 블록의 예측 모드와 관련된 정보로부터 현재 블록을 예측하는 유닛;

- 비트 스트림으로부터 추출된, 변환된 잔여 블록의 계수들의 인코딩된 진폭들을 엔트로픽 디코딩하는 유닛;

- 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수들의 부호들을 선택하는 유닛;

- 선택된 부호들의 값들을 예측하는 유닛;

- 비트 스트림으로부터 추출된 인코딩된 데이터로부터 선택된 부호들의 예측 표시자들의 값들을 디코딩하는 유닛 ― 표시자는:

o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;

o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값

을 포함하는 그룹에서의 값을 채용하기 위하여 의도됨 ― ; 및

- 디코딩된 예측 표시자 값들로부터 선택된 부호들의 디코딩된 값들을 계산하는 유닛.

본 발명에 따라, 상기 디코딩 디바이스는 그것이 적어도 블록의 사이즈, 계수의 진폭, 계수 주파수 및 현재 블록의 예측 모드를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하기 위한 유닛을 포함한다는 것, 및 예측될 현재 잔여 블록의 계수의 부호가 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 따라 선택된다는 것 ― 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현함 ― 에서 특정적이다.

대응적으로, 본 발명은 사용자 단말과 관련된다.

이러한 단말은 그것이 본 발명에 따른, 디지털 이미지를 인코딩하기 위한 디바이스 및 디지털 이미지를 디코딩하기 위한 디바이스를 포함한다는 것에서 특정적이다.

본 발명은 또한, 이 프로그램이 프로세서에 의해 실행되는 경우, 위에서 설명된 바와 같은 디지털 이미지를 인코딩하기 위한 방법의 단계들을 구현하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램과 관련된다.

이 프로그램들은 임의의 프로그래밍 언어를 사용할 수 있다. 그들은 통신 네트워크로부터 다운로딩되고 그리고/또는 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 기록될 수 있다.

마지막으로, 본 발명은, 프로세서에 의해 판독가능하고, 본 발명에 따른 디지털 이미지의 코딩 디바이스 및 디지털 이미지를 디코딩하기 위한 디바이스와 통합되거나 또는 통합되지 않고, 선택적으로 분리가능(removable)하고, 그리고 위에서 설명된 바와 같은 코딩 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 및 디코딩 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램을 각각 저장하는 기록 매체들과 관련된다.

6. 도면들의 리스트
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은, 예시적이고 비-제한적 예로서만 제공되고 첨부되는 도면들을 가지는 본 발명의 하나의 특정 실시예에 대한 다음의 설명을 읽을 시 명백해질 것이다:
- 도 1은　본 발명의 예시적 실시예에 따른 디지털 이미지의 인코딩 방법의 단계들을 개략적으로 도시한다.
- 도 2는　디코딩된 디지털 이미지의 현재 디코딩된 블록을 개략적으로 도시한다.
- 도　3은　본 발명의 예시적 실시예에 따른 디지털 이미지의 인코딩 방법의 단계들을 개략적으로 도시한다.
- 도　4는　본 발명의 하나의 실시예에 따른 디지털 이미지를 인코딩하기 위한 디바이스 및 디지털 이미지의 디코딩 디바이스의 간략화된 구조의 예를 도시한다.

7. 본 발명의 특정 실시예의 설명

본 발명의 일반적 원리는 계수와 연관된 인코딩 컨텍스트에 대한 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현하는 사전 결정된 스코어의 함수로써 예측될 계수들의 부호들의 선택에 의존한다.

도 1과 관련하여, 원래의 비디오는 넌-제로 정수인 M을 가지는 M개의 이미지들 I1, I2, ...IM의 시퀀스로 구성되는 것으로 고려된다. 이미지들은 인코더에 의해 인코딩되고, 인코딩된 데이터는 통신 네트워크를 통해 디코더에 송신된 비트 스트림 TB 또는 예컨대, 하드 디스크 상에 저장되는 것으로 의도되는 압축된 파일 FC 내에 삽입된다. 디코더는, 인코딩되고, 그 다음 수신되고, 인코더 및 디코더로부터 알려진 사전 정의된 순서로, 예컨대, 시간 순서 I1, 그 다음 I2, ..., 그 다음 IM으로 ― 한편 이 순서는 실시예에 따라 상이할 수 있음 ― 디코더에 의해 디코딩된 데이터를 추출한다.

이미지 Im을 인코딩하는 경우 ― 여기서, m은 1과 M 사이의 정수임 ― , 그것은 최대 사이즈의 블록들로 세분화되고, 이는 차례로 더 작은 블록들로 세분화될 수 있다. 각각의 블록은, 비-총망라적(non-exhaustive) 방식에서 예측, 잔여 계산, 변환, 양자화 및 엔트로픽 인코딩을 포함하는 동작들의 시퀀스로 구성되는 인코딩 또는 디코딩 동작을 겪을 것이다. 이 동작 시퀀스는 아래에서 상세하게 설명될 것이다.

단계 E0 동안, 프로세싱될 제 1 블록은 현재 블록 C로서 선택된다. 예컨대, 이것은 (사전식 순서에서) 제 1 블록이다. 이 블록은 N × N 픽셀들을 포함한다.

1로부터 L로 넘버링되는 가능한 블록들에서의 L개의 컷들이 존재하고, 블록 C 상에 사용되는 컷이 컷 넘버 1이라고 가정된다.　예컨대, 사이즈 4x4, 8x8, 16x16 및 32x32의 블록들에서 4개의 가능한 컷들이 존재할 수 있다.

게다가, 디코딩된 현재 이미지는 표시된 ID이다. 비디오 인코더에서, ID 이미지는 그것이 비디오의 다른 픽셀들을 예측하는데 사용될 수 있도록 인코더에서 (재)구성된다는 점이 주목될 것이다.

단계 E1 동안, 원래의 블록 C의 예측 P가 결정된다. 그것은 알려진 수단에 의해, 전형적으로 모션 보상(사전 디코딩된 기준 이미지로부터 발신되는 블록)에 의해 또는 인트라 예측(ID 이미지에서 현재 블록에 바로 인접한 디코딩된 픽셀들로부터 구성되는 블록)에 의해 구성되는 예측 블록이다. P와 관련된 예측 정보는 비트 스트림 TB 또는 압축된 파일 FC에서 인코딩된다. 넌-제로 정수인 K를 가지는 K개의 가능한 예측 모드들 m1, m2, ..., mK가 존재하고, 블록 C에 대해 선택된 예측 모드가 모드 mk라고 여기서 가정된다.

단계 E2 동안, 원래의 잔여 R은 현재 블록 C에서 현재 블록 C의 예측 P로부터 R = C-P의 감산에 의해 형성된다.

단계 E3 동안, 잔여 R은 DCT 타입의 변환 또는 웨이브릿 변환 ― 둘 다가 당업자들에게 알려져 있으며, 특히, DCT에 대한 JPEG 표준들 및 웨이브릿 변환에 대한 JPEG2000에서 구현됨 ― 에 의해 RT라 칭해지는 변환된 잔여 블록으로 변환된다.

E4에서, 변환된 잔여 RT는 종래의 양자화 수단, 예컨대, 스칼라 또는 벡터에 의해 양자화된 잔여 블록 RQ로 양자화된다. 이 양자화된 블록 RQ는 NxN 계수들을 포함한다. 당해 기술의 상태에서 알려진 방식에서, 이 계수들은 단차원식(monodimensional) 벡터 RQ[i] ― 인덱스 i는 0으로부터 N²-1로 변경됨 ― 를 구성하기 위하여 사전 결정된 순서로 스캐닝된다.　인덱스 i는 계수 RQ[i]의 주파수라 칭해진다. 종래에는, 이 계수들은, 예컨대, JPEG 픽싱된(fixed) 이미지 인코딩 표준으로부터 알려진 지그재그 경로에 따라, 주파수의 오름차순으로 스캐닝된다.

단계 E5 동안, 잔여 블록 RQ의 계수들의 진폭 정보는, 예컨대, 허프만 인코딩 기법 또는 산술 인코딩 기법에 따라 엔트로피 코딩에 의해 인코딩된다. 계수의 절대 값은 본원에서의 진폭에 의해 의미된다. 진폭들의 인코딩 수단은, 예컨대, HEVC 표준에서 그리고 2012년 12월의 Circuits and Systems for Video Technology, Volume 22, Issue: 12, pp. 1765 - 1777 상의 IEEE Transactions에서 발행된 "Transform Coding Coefficient in HEVC"이라는 명칭의 Sole 외에 의한 논문에서 설명된다. 종래에는, 계수가 넌-제로라는 점을 표현하는 각각의 계수 정보에 대해 인코딩하는 것이 가능하다. 그 다음, 각각의 넌-제로 계수에 대해, 진폭에 관한 정보의 하나 또는 그 초과의 피스들이 인코딩된다. 인코딩된 진폭들 CA가 획득된다.

단계 E6 동안, 블록 RQ의 각각의 계수는 넌-제로 정수인 J를 가지는 복수 J개의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서의 컨텍스트 Cxj와 연관된다. 이러한 컨텍스트는 계수의 적어도 하나의 인코딩 특성 또는 그것이 유도되는 블록에 의해 정의된다.

유리하게, 다음의 특징들이 고려된다:

- 블록 RQ의 사이즈,

- 양자화된 계수　RQ[i]의 진폭,

- 블록 RQ에서 주파수 계수 또는 인덱스 i,

- K개의 가능한 모드들 사이에서의 현재 블록 mk의 예측 모드.

사실상, 부호의 예측은 모두 진폭이 높을 때 더 신뢰성있다. 유사하게, 블록이 더 크고, 계수의 주파수가 더 낮은 경우, 예측이 더 신뢰성있다는 것이 발견되었다. 마지막으로, 현재 블록이 특정 타입의 인트라-예측과 연관되는 경우, 예측이 더 신뢰성있다는 것이 발견되었다.

대안적으로, 다른 컨텍스트들이 예상될 수 있다. 따라서, HEVC 표준으로부터 알려진, 예컨대, 인트라 또는 인터 타입의 현재 블록이 예측자 P의 에너지에 기초하거나 또는 현재 블록에서의 넌-제로 계수들의 총 수의 함수인 이미지의 타입을 고려하는 것이 가능하다.

단계 E7 동안, 예측될 블록 RQ의 계수들의 부호들은 계수 RQ[i]와 연관된 컨텍스트 Cxj에 대해, 1과 J 사이의 정수인 j를 가지는 사전 결정된 스코어 Sj의 함수로써 선택된다.

이러한 스코어 Sj는 계수 RQ[i]의 부호의 신뢰성 레벨을 표현한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 스코어 Sj는 사전 결정된 세트 내의 값들, 예컨대, 0 내지 10을 채용한다.

제 2 실시예에 따라, 스코어는 단순한 바이너리 표시이고, 이의 2개의 값들 중 하나는 부호가 예측될 것임을 표시하고, 다른 하나는 부호가 예측되지 않을 것임을 표시한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따라, 스코어들 Sj는 계수 RQ[i]와 연관된 컨텍스트 Cxj에 종속하여, 선험적으로 알려진 확률들에 대응한다. 계수들 RQ의 부호들의 정확한 검출의 확률들의 세트는 인코더에서 제공된다. 예컨대, 이 확률들의 세트는 메모리 내에 저장된다.

이 확률들은, 인코딩될 신호들을 표현하는 신호들의 세트에 대한 통계적 누적에 의해 또는 계수들의 부호들의 분배에 대한 가설들에 기초한 수학적 계산에 의해, 인코딩 및 디코딩 이전에 구성된다. 컨텍스트 Cxj와 연관된 계수 RQ[i]에 대해, 하나는 따라서 계수 RQ[i]의 부호의 예측의 정확한 확률

을 계산함으로써 스코어 Sj[i]를 획득할 수 있다.

유리하게, 예측될 부호들은 그들이 연관되는 스코어들을 스레숄딩(thresholding)함으로써 선택된다. 따라서, 부호를 가지고(즉, 0이 아님) 스코어 Sj의 컨텍스트 Cxj와 연관된 각각의 계수 RQ[i]에 대해, Sj>T인 경우 그리고 Sj>T인 경우에만 부호가 예측되고, 여기서 T는, 예컨대, 0.7과 동일한 사전 결정된 임계치이다. 예컨대, 임계치 T는 인코더 및 디코더에 알려진다.

변형에 따라, 임계치 T는 인코딩 동안 선택되고, 디지털 이미지 Im을 표현하는 인코딩된 데이터를 포함하는 비트 스트림에 또는 압축된 파일에 기록될 수 있다. 예컨대, 인코딩을 수행하는 유닛이 주어진 시간에 충분한 컴퓨팅 자원들을 가지지 않으면, 더 적은 부호들을 예측하고 따라서 더 적은 계산들을 구현하기 위하여 이 임계치 T를 증가시키는 것이 가능하다.

인코딩될 이미지들의 컨텐츠의 함수로써 임계치를 변경하는 것이 또한 가능할 것이다: 각각의 이미지를 인코딩하는데 요구되는 복잡도 또는 메모리를 스무딩하기 위하여, 높은 광도 변화들 또는 많은 움직임들과 같은 많은 컨텐츠를 가지는 이미지는 높은 임계치를 사용할 것이고, 낮은 광도 변화들 또는 적은 움직임들과 같은 적은 컨텐츠를 가지는 이미지는 더 낮은 T-임계치를 사용할 것이다.

도 1의 발명의 실시예에서, 계수들의 컨텍스트의 결정 및 예측될 신호들의 선택의 단계들 E6 및 E7은 잔여 변환 블록의 양자화된 계수들의 값들에 의존한다. 본 발명은 이 특정 경우에 제한되는 것이 아니고, 여기서, 이 단계들이 또한 잔여 블록에서 계수들의 양자화 이전에 구현될 수 있다는 점이 주목된다.

단계 E8 동안, 예측되지 않은 부호들 RQ의 세트가 종래적으로(conventionally) 인코딩된다. 특히 HEVC 표준으로부터, 특별히, 이미 언급된 Sole　외에 의한 논문으로부터, 플러스 부호와 다른 부호를 마이너스 부호와 연관시키는 협약(convention)에 의해 비트 0 또는 1로서 각각의 문자를 송신한다는 점이 알려진다.

단계 E9 동안, 선택된 부호들은 블록 RQ에서 "예측될 것"으로서 예측된다. 이것은, 예컨대, 2007년 2월의 Proceedings of the Conference SPIE 6497, Image Processing: Algorithms and Systems V, 64970L에서 발행된 ≪Prediction of signs of DCT coefficients in block-based lossy image compression　≫이라는 명칭의 Ponomarenko 외에 의한 논문에서 설명되는 기법을 사용하여, 당해 기술 분야의 당업자에게 알려진 수단에 의해 수행된다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 예측될 부호들의 결합론(combinatorics)만큼 많은 디코딩된 블록들이 구성된다. 각각의 디코딩된 버전은 예측될 부호들의 상이한 결합을 사용한다. 예컨대, 블록 RQ가

와 동일하다고 가정해보기로 한다.　또한, 예측될 부호들이 제 1　및 제 4　계수들의 부호들(각각 진폭 8 및 진폭 6)이라고 가정해보기로 한다. 우리는 예측되지 않았을 제 2, 제 5, 제 8 및 제 9 계수들의 부호들을 이미 안다. 우리의 예에서, 값들 {+,+} {+,-} {-,+} 및 {-,-}을 채용할 수 있는 예측될 2개의 부호들이 존재한다. 이로써, 우리는 4개의 다음의 가상 블록들 RQV들을 구축할 것이다:

S개의 가상 디코딩 블록들 BDVs를 생성하기 위하여, RQVs의 각각의 블록은 그 다음, 역양자화 및 역변환의 종래의 수단에 의해 디코딩되고, 예측된 블록 P에 가산된다. 이 블록들 각각의 우도(likelihood)는 우도 기준에 따라 테스팅된다. 적용되는 솔루션은 우도 기준을 최대화하는 가상 디코딩 블록에 대응하는 부호들의 결합이다.

유리하게, 사용되는 우도 기준은 가상 디코딩 블록과 사전 디코딩된 픽셀들 사이의 보더(border)를 따라 제곱 에러를 최소화하는 것으로 구성된다.

도 2와 관련하여, 디코딩된 이미지 ID 및 사이즈 NxN 픽셀들의 이미지의 가상 디코딩 블록 DVs가 도시되고, 여기서, DVs(n, m)는 블록의 n번째　행 및 m번째　열 상에 로케이팅되는 블록 DVs의 픽셀의 값이다. 점선 F는 가상 디코딩 블록과 나머지 이미지(사전 디코딩됨) 사이의 바이너리를 표현한다. ID(k,l)는 이미지의 k번째 행 및 i번째 열 상의 ID의 픽셀의 값이고, (lin,col)은 이미지 ID에서 블록 DVs의 좌표들(DVS의 상위 좌측 부분에서의 픽셀의 좌표들)이다. 우리는 연산자 "Matching Side"

을 고려하고,

현재 이미지 및 B의 현재 블록은 다음과 같이 정의된다:

도 2에서, 이것은

합의 형성에 이른다.

우리는 이 정도(measure)를 최소화하는 최적의 가상 디코딩 블록 DVopt를 결정할 것이다:

여기서, ID는 디코딩 이후에 재구성되는 이미지를 표현한다.

대안적으로, 사용되는 우도 기준은, 즉, 예측자 P로 에러를 최소화하는 가상 디코딩 블록을 선택할 시 예측자 P로 에러를 최소화하는 것으로 구성된다. 최적의 가상 디코딩 블록과 연관된 가상 잔여는 그렇게 식별된다. 예컨대,

이라고 가정해보기로 하면, 연관된 가상 블록은 RQV3이다.　그 다음, 우리는 우리의 예{-,-}에서 식별된 가상 잔여에 할당되는 부호들을 고려한다. 이 부호들은 부호들의 예측이 된다: 예측은 제 1 계수의 부호와 연관된다 ― 그리고 예측은 또한 제 4 계수의 부호와 연관된다 ―.

단계 E10 동안, 예측될 각각의 부호에 대해, 예측 표시자 IP 또는 부호의 잔여라 칭해지는 부호의 예측과 부호의 실제 값 사이의 차를 표현하는 정보의 피스가 계산된다.

따라서, 위의 예에서, 부호 예측은 {-,-}인 반면, 실제 부호들은 {+,-}이다. 협약에 의해, 예측 표시자 IP는 예측이 정확한 경우 1로 세팅되고, 예측이 부정확한 경우 0으로 세팅된다.

단계 E11 동안, 예측될 각각의 부호에 대한 예측 표시자 IP의 값들은, HEVC 표준에서 사용되도록 예컨대, 허프만 코딩, 산술 코딩 또는 여전히 CABAC 인코딩과 같은 엔트로피 코딩의 알려진 기법에 의해 코딩된다. 이것은 인코딩된 예측 표시자의 CIP 값을 제공한다.

본 발명에 따라, 단지 신뢰성의 충분한 레벨을 표현하는 스코어와 연관된 부호들만이 예측되기 때문에, 예측 표시자는 값 0으로 세팅되기 더 자주 1로 세팅된다. 이것은 압축된 신호의 사이즈를 감소시키기 위하여 엔트로피 코딩에 의해 이용된다.

유리하게, 엔트로피 코딩은 표시자 IP를 인코딩하기 위하여 예측된 부호와 연관된 스코어 Sj를 고려한다. 예컨대, 스코어가 0(예측의 낮은 신뢰성)과 10(예측의 높은 신뢰성) 사이의 값을 가지는 본 발명의 실시예에서, 표시자들의 엔트로피 코딩은 표시자들의 더 균일하거나 또는 덜 균일한 분배를 이용하기 위하여, 스코어를 고려하도록 세팅된다. 예컨대, 우리는 사전 결정된 스코어들에 기초하여 CABAC에서 사용되는 확률들을 세팅함으로써, HEVC 표준으로부터 알려진 CABAC-타입 엔트로피 코딩을 사용한다.

단계 E12 동안, 우리는 역양자화의 그리고 역변환(그 자체가 알려짐)의 단계들을 양자화된 잔여 RQ에 적용시킴으로써, 블록 RQ에 대응하는 디코딩된 블록 D를 구성한다. 그 결과는 디코딩된 잔여 블록 RD이다. 블록 예측자 P는 디코딩된 블록 D를 획득하기 위하여 RD에 가산된다.

이 단계 동안, 디코딩된 블록 D는 또한 재구성된 이미지 ID에 가산된다. 이것은 인코더에서 현재 이미지의 디코딩된 버전을 가지는 것을 허용한다. 이 디코딩된 버전은 특히, 예측될 선택된 심볼들의 예측을 구성하는 단계 동안 사용된다.

단계 E13 동안, 인코딩된 데이터, 즉, 계수들의 진폭들 CA, 예측되지 않은 인코딩된 부호들 CS, 예측된 부호들의 표시자들 CIP가 비트 스트림 TB로 또는 압축된 파일 FC에 삽입된다.

단계 E14 동안, 우리는 주어진 사전 정의된 루트 순서에 따라, 현재 블록 C가 인코딩 유닛에 의해 프로세싱될 마지막 블록인지 여부를 테스팅한다. 만약 그렇다면, 인코딩 유닛은 그것의 처리를 완료한다. 만약 그렇지 않다면, 다음 단계는 다음 블록 E0를 선택하는 단계이다.　이 블록은 프로세싱될 현재 블록이 되고, 다음 단계는 예측 단계 E1이다.

본 발명의 예시적 실시예에서, 컨텍스트 Cxj는 35개의 가능한 예측 모드들(위에서 언급된 표준 HEVC에서 설명된 바와 같음) 사이의 인트라 예측 모드 mk의 블록들

의 사이즈(위에서 설명된 바와 같은 4개의 가능한 사이즈들)에, (블록 사이즈에 종속하여 16, 64, 256 또는 1024개의 가능한 주파수들로부터의) 주파수 i에, 그리고 진폭

(그것이 8 비트 상에서 인코딩되는 경우 256개의 가능한 값들을 채용할 수 있음)에 종속된다. 이 예에서, J에 대해 사용되는 컨텍스트들의 수는

과 동일하다.

전형적 비디오 시퀀스들 상의 예비 스크리닝(Preliminary screening)은 각각의 컨텍스트 Cxj에 대한 부호의 정확한 검출 확률을 계산하는 것이 가능하다. 이 확률은 위에서 설명된 바와 같이 0.7의 임계치로부터 예측될 부호들을 선택하는 각각의 컨텍스트 Cxj와 연관된 스코어 Sj이다. 따라서, 1 내지 2%의 압축 이득은 당해 기술의 상태에 대해 관측된다.

도　3과 관련하여, 본 발명의 예시적 실시예에 따라 인코딩된 디지털 이미지의 인코딩 방법의 단계들이 이제 예시된다.

단지 설명된 본 발명에 따른 인코딩 방법에 의해 생성된 비트 스트림 TB 또는 압축된 파일 FC가 고려된다. 이들 중 어느 하나는 넌-제로 정수 M 및 1과 M 사이의 m 정수를 가지는 M개의 디지털 이미지들 Im의 시퀀스로 구성된 비디오를 인코딩한다. 영상 Im은 사이즈 N×N의 블록들로 분할되고, 여기서, N은 넌-제로 정수이며, 예컨대, 4, 8, 16 또는 32 픽셀들과 동일하다.

본 발명에 따른 디코딩 방법은 도 1과 관련하여 도시되는 인코딩될 제 1 블록을 선택하기 위한 단계 E0과 동일한 제 1 디코딩된 블록 D'를 선택하는 D0 스테이지를 포함한다.

단계 D1에서, 디코딩될 블록 D'의 예측 P'가 결정된다. P와 관련된 예측 정보는 비트 스트림 또는 압축된 파일에서 인코딩되고, 그리고 디코딩된다. 이러한 정보는 디코딩될 현재 블록 C'의 예측 모드 mk를 포함한다.

변형에 따라, 예측 모드는 대신에 완전히 추론될 수 있다.

단계 D2에서, 디코딩될 블록 D'에 대응하는 양자화된 잔여 블록 RQ'의 진폭 정보는 비트 스트림 또는 압축된 파일로부터 판독되고, 그 다음, 디코딩된다. 이 단계의 완료 시, 우리는 따라서 양자화된 잔여 블록의 계수들 RQ'[i]의 진폭을 알고, 여기서, i는 1과 N×N 사이의 정수이지만 부호들은 아니다.

단계 D3 동안, 양자화된 잔여 블록 RQ'의 계수들의 인코딩 컨텍스트들 Cxj'는 복수의 사전 세팅된 컨텍스트들 사이에서 결정된다. 이 단계는 인코딩 방법의 것과 동일하다.

단계 D4에서, 예측할 계수들 RQ'[i]의 부호들이 선택된다. 이 단계는 인코딩 시 사용되는 것과 동일하다. 그것은 사전 결정된 인코딩 컨텍스트 Cxj'를 각각의 계수 RQ'[i]에 연관시키며, 고려되는 계수의 컨텍스트 Cxj'에 대한 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현하는 사전 결정된 스코어 Sj'에 기초한다.

단계 D5 동안, 예측되지 않은 부호들은 인코딩 동안 사용되는 것들에 적응되는 수단에 의해 디코딩된다. 전형적으로, 구현되는 디코딩 방법은 바이너리, 이를테면, 엔트로픽 또는 허프만 디코딩 방법이다. 그 결과는 복수의 디코딩된 예측되지 않은 부호들 NPS'이다.

단계 D6에서, 선택된 계수들의 부호들이 예측된다. 이 단계는 인코딩 시 사용되는 것과 동일하다. 따라서, 우리는 인코더로부터 획득된 잔여 블록들 RQV의 것과 유사한 가상 잔여 블록들 RQV'의 리스트를 획득한다. S개의 가상 디코딩 블록들 BDV's를 생성하기 위하여, RQV'의 각각의 블록은 그 다음, 역양자화 및 역변환의 종래의 수단에 의해 디코딩되고 예측된 블록 P에 가산된다. 이 블록들 각각의 우도는 우도 기준에 따라 테스팅된다. 채용되는 솔루션은 이 기준을 최대화시키는 부호들의 결합이다.

이전 예에서, 그것은 결합 {-,-}이었다.

단계 D7 동안, DIP' 값들은 비트 스트림으로부터 추출되며, 예측된 부호들의 예측 표시자 IP로부터 디코딩된다. 이것은 부호의 예측과 이 부호, 즉, 부호 잔여의 실제 값 사이의 차를 표현하는 정보의 피스이다. 그것은 다음의 값들을 채용할 수 있다:

- 정확한 예측을 표현하는 값;

- 부정확한 예측을 표현하는 값.

단계 D8에서, 현재 양자화된 잔여 블록 RQV' 내의 이 표시자 IP의 값들은, 필요한 경우, 선택된 부호들의 예측된 값들을 정정하는데 사용된다.

따라서, 이전 예에서, 비트 스트림에 존재하는 예측 표시자의 값들은 제 1 거짓 예측 및 제 2 정확한 예측을 표현한다. 이것은 우리가 현재 잔여 블록의 계수들의 실제 부호들 {+,-}을 디코딩하게 그리고 충분히 디코딩된 잔여

을 재구축하게 한다.

단계 D9에서, 블록 RQ는 역양자화된 블록 RT'를 획득하기 위하여 역양자화된다. 이것은 인코딩 동안 사용되는 양자화(스칼라 역양자화, 벡터 역양자화 ...)에 적절한 수단에 의해 달성된다.

단계 D10에서, 인코딩 시 사용되는 것으로부터의 역변환은 역양자화된 잔여 RT'에 적용된다. 그 다음, 디코딩된 잔여 R'이 획득된다.

단계 D11에서, 디코딩된 잔여 R'은 디코딩된 블록 D'를 재구성하기 위하여 예측 P'에 가산된다. 블록 D'는 디코딩되는 이미지 ID와 통합된다.

단계 D12 동안, 우리는 주어진 사전 정의된 루트 순서에 따라, 현재 블록이 디코딩 유닛에 의해 프로세싱될 마지막 블록인지 여부를 테스팅한다. 만약 그렇다면, 인코딩 유닛은 그것의 처리를 완료한다. 만약 그렇지 않다면, 다음 단계는 다음 블록 D0를 선택하는 단계이다.

단계 D13에서, 우리는 사전 정의된 루트를 따라서 디코딩 유닛에 의해 프로세싱될 다음 블록을 선택한다. 이 블록은 디코딩될 현재 블록이 되고, 다음 단계는 예측 단계 D1이다.

단지 설명된 발명은 소프트웨어 및/또는 하드웨어 컴포넌트들을 사용하여 구현될 수 있다는 점이 주목될 것이다. 이 맥락에서, 이 문서에서 사용되는 "모듈" 및 "엔티티"라는 용어들은 관심있는 모듈 또는 엔티티에 대해 개략되는 기능들을 구현할 수 있는 소프트웨어 컴포넌트 또는 하드웨어 컴포넌트, 또는 심지어 한 세트의 하드웨어 및/또는 소프트웨어일 수 있다.

도 4와 관련하여, 우리는 이제 본 발명에 따른 디지털 이미지의 인코딩 디바이스(100)의 간략화된 구조의 예를 제시한다. 디바이스(100)는 도 1과 관련하여 단지 설명된 본 발명에 따른 인코딩 방법을 구현한다.

예컨대, 디바이스(100)는 프로세서(μ1)가 장착되고 메모리(130) 내에 저장된 컴퓨터 프로그램(Pg1)(120)에 의해 구동되고 본 발명에 따라 인코딩 방법을 구현하는 프로세싱 유닛(110)을 포함한다.

초기화에서, 컴퓨터 프로그램 코드 명령들(Pg1)(120)은, 예컨대, 프로세싱 유닛(110)의 프로세서에 의해 실행되기 이전에 RAM으로 로딩된다. 프로세싱 유닛(110)의 프로세서는 컴퓨터 프로그램(120)의 명령들에 따른, 위에서 설명된 방법 단계들을 구현한다.

본 발명의 이 실시예에서, 디바이스(100)는 복수의 사전 결정된 모드들로부터 선택된 예측 모드에 따른 적어도 하나의 사전 프로세싱된 블록으로부터 현재 블록의 값들을 예측하기 위한 적어도 하나의 유닛(PRED), 현재 블록의 원래의 값들로부터 예측된 값들을 감산함으로써 잔여 블록을 계산하기 위한 유닛(CALC), 잔여 블록의 픽셀들로의 변환을 적용함으로써 변환된 잔여 블록을 획득하기 위한 유닛(TRANS) ― 상기 변환된 잔여 블록은 계수들을 포함함 ― , 적어도 블록 사이즈, 계수의 진폭, 계수의 주파수 및 현재 블록의 예측 모드를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여, 복수의 사전 결정된 세팅들 사이에서의 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하기 위한 유닛(DET), 현재 블록에서 예측될 계수들의 부호들을 선택하기 위한 유닛(SEL) ― 변환된 잔여 블록의 계수의 부호는 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 따라 선택되고, 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표현함 ― , 에러 최소화 기준에 따라 디코딩된 인코딩된 이웃 블록들로부터 현재 블록에서 선택된 부호들을 예측하기 위한 유닛(PRED SINGS), 선택된 부호들의 예측들 및 그 원래의 값들로부터 선택된 부호 예측 표시자를 계산하기 위한 유닛(CALC IP) ― 표시자는 정확한 예측을 표현하는 제 1 값 및 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값을 포함하는 그룹에서의 값을 채용하도록 설계됨 ― , 예측된 부호들에 대해 획득된 표시자 값들을 엔트로픽 인코딩하는 유닛(COD IP) 및 예측되지 않은 부호들을 인코딩하는 유닛(COD NPS)을 포함한다.

디바이스(100)는 이 컨텍스트들 각각과 연관된 사전 결정된 계수들 및 스코어들의 인코딩 컨텍스트들을 저장하기 위한 유닛(BD1)을 더 포함한다.

이 유닛들은 프로세싱 유닛(110)의 프로세서(μ1)에 의해 제어된다.

유리하게, 이러한 디바이스(100)는 사용자 단말(TU)로 통합될 수 있다. 그 다음, 디바이스(100)는 적어도 단말(TU)의 다음 모듈과 협력하도록 배열된다:

- 비트 스트림 TB 또는 압축된 파일 FC가 전기통신 네트워크, 예컨대, 유선 네트워크 또는 무선 네트워크에서 송신되게 하는 데이터를 전송 및 수신하기 위한 E/R 모듈.

여전히 도 4와 관련하여, 우리는 이제 본 발명에 따른 디지털 이미지의 디코딩 디바이스(200)의 간략화된 구조의 예를 제시한다. 디바이스(200)는 도 3과 관련하여 단지 설명된 본 발명에 따른 디코딩 방법을 구현한다.

예컨대, 디바이스(200)는 프로세서(μ2)가 장착되고 메모리(230) 내에 저장된 컴퓨터 프로그램(Pg2)(220)에 의해 구동되고 본 발명에 따라 디코딩 방법을 구현하는 프로세싱 유닛(210)을 포함한다.

초기화에서, 컴퓨터 프로그램 코드 명령들(Pg2)(220)은, 예컨대, 프로세싱 유닛(210)의 프로세서에 의해 실행되기 이전에 RAM으로 로딩된다. 프로세싱 유닛(210)의 프로세서는 컴퓨터 프로그램(220)의 명령들에 따른, 위에서 설명된 방법 단계들을 구현한다.

본 발명의 이 실시예에서, 디바이스(200)는 적어도 하나의 사전 프로세싱된 블록으로부터 그리고 현재 블록의 예측 모드에 대한 정보로부터 현재 블록을 예측하기 위한 적어도 하나의 유닛(PRED'), 비트 스트림으로부터 추출된 잔여 블록의 계수들의 인코딩된 진폭들을 엔트로픽 디코딩하는 유닛(DEC RES) ― 상기 잔여 블록은 현재 블록의 원래의 값들로부터 상기 적어도 하나의 사전 프로세싱된 블록 및 현재 블록의 예측 모드 mk에 대한 정보로부터 예측된 값들을 감산함으로써 획득됨 ― , 적어도 블록 사이즈, 계수의 진폭, 계수의 주파수 및 현재 블록의 예측 모드를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여, 복수의 사전 결정된 세팅들 사이에서의 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하기 위한 유닛(DET'), 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수들의 부호들을 선택하기 위한 유닛(SEL') ― 현재 잔여 블록의 계수의 부호는 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 따라 선택되고, 상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표시함 ― , 비트 스트림으로부터 추출된 인코딩된 데이터로부터 예측되지 않은 부호들을 디코딩하는 유닛(DEC NPS'), 에러 최소화 기준을 사용하여 현재 블록의 적어도 하나의 디코딩된 이웃 블록의 픽셀들의 부호들로부터 선택된 부호들의 값들을 예측하기 위한 유닛(PRED' SINGS), 비트 스트림으로부터 추출된 인코딩된 데이터로부터 선택된 부호들의 예측 표시자 값들을 디코딩하는 유닛(DEC IP) ― 표시자는 정확한 예측을 표현하는 제 1 값 및 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값을 포함하는 그룹에서의 값을 채용하도록 설계됨 ― , 선택된 부호들의 디코딩된 예측 표시자 값들로부터 예측된 부호들의 디코딩된 값들의 유닛(CALC'), 변환된 잔여 블록의 계수들 RQ[i]의 진폭들의 역변환의 유닛(TRANSF-1), 디코딩된 진폭들 및 디코딩된 부호들로부터 잔여 블록의 계수들을 재구성하기 위한 유닛(RECONST)을 포함한다.

디바이스(200)는 이 컨텍스트들 각각과 연관된 사전 결정된 계수들 및 스코어들의 인코딩 컨텍스트들을 저장하기 위한 유닛(BD2)을 더 포함한다.

이 유닛들은 프로세싱 유닛(210)의 프로세서(μ2)에 의해 제어된다.

유리하게, 이러한 디바이스(200)는 사용자 단말(TU)로 통합될 수 있다. 그 다음, 디바이스(200)는 적어도 단말(TU)의 다음 모듈과 협력하도록 배열된다:

- 비트 스트림 TB 또는 압축된 파일 FC가 전기통신 네트워크로부터 수신되게 하는 데이터를 전송 및 수신하기 위한 E/R 모듈;

- 디코딩된 디지털 이미지 또는 일련의 디코딩된 이미지들이 사용자에게 복원되게 하는 이미지들을 복원하기 위한 디바이스(DISP), 예컨대, 단말 모니터.

위에서 설명된 실시예들이 단순히 표시적인 비-제한적 예로서 주어졌고, 많은 수정들이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 당해 기술 분야의 당업자들에 의해 쉽게 이루어질 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

Claims

디지털 이미지의 인코딩 방법으로서 ― 상기 이미지(Im)는 세팅된 순서로 프로세싱되는 복수의 픽셀들의 블록들(C)로 분할됨 ― ,
상기 방법은 현재 블록에 대해 구현되는,
- 복수의 사전 결정된 모드들로부터 선택된 예측 모드에서 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록으로부터 현재 블록 값들을 예측하는 단계(E1),
- 현재 블록의 원래의 값들로부터 예측된 값들을 감산함으로써 잔여 블록(R)을 계산하는 단계(E2),
- 잔여 블록(RT)의 픽셀들로의 변환을 적용함으로써 변환된 잔여 블록을 획득하는 단계(E3) ― 상기 변환된 잔여 블록은 계수들을 포함함 ― ,
- 상기 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수 부호들을 선택하는 단계(E7);
- 선택된 부호들을 예측하는 단계(E9);
- 상기 선택된 부호들 및 그 원래의 값들의 예측들로부터 선택된 부호들의 예측 표시자(IP)를 계산하는 단계(E10) ― 상기 표시자는:
o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;
o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값
을 포함하는 그룹 사이의 값을 취하기 위하여 의도됨 ― ; 및
- 예측된 부호들에 대해 획득된 표시자들의 값들을 엔트로픽 인코딩하는 단계(E11)를 포함하고,
상기 방법은 적어도:
- 상기 블록의 사이즈,
- 상기 계수의 진폭,
- 상기 계수의 주파수,
- 현재 블록의 예측 모드
를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여, 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서의 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트(Cxj)를 결정하기 위한 단계(E6)를 포함한다는 것; 및
상기 변환된 잔여 블록의 계수의 부호가 상기 계수의 사전 결정된 인코딩 컨텍스트(Cxj)와 연관된 스코어(Sj)에 기초하여 선택된다는 것을 특징으로 하고,
상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표시하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 스코어가 상기 계수의 컨텍스트에서 부호의 정확한 예측의 확률을 추정하는 예비 단계 동안 사전 결정된다는 것을 특징으로 하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 스코어가 사전 결정된 임계치(T)보다 큰 경우, 양자화된 계수의 부호가 선택되는 것을 특징으로 하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스코어가 바이너리 값들을 채용할 수 있다는 것을 특징으로 하고,
제 1 값은 예측될 부호를 표현하고,
제 2 값은 예측되지 않을 부호를 표현하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
제 3 항에 있어서,
임계 값(T)이 사전 결정되는 것을 특징으로 하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
제 3 항에 있어서,
임계 값(T)이 인코딩 특성들에 기초하여 인코딩 동안 적응된다는 것을 특징으로 하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
계수의 부호의 예측 표시자 값을 엔트로픽 인코딩하는 단계(E10)가 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어를 고려한다는 것을 특징으로 하는, 디지털 이미지의 인코딩 방법.
디지털 이미지의 인코딩 디바이스(100)로서 ― 상기 이미지는 세팅된 순서로 프로세싱되는 복수의 픽셀들의 블록들로 분할됨 ― ,
상기 디바이스는 블록, 소위 현재 블록에 대해 구현될 수 있는,
- 복수의 사전 결정된 모드들로부터 선택된 예측 모드에서 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록으로부터 현재 블록 값들을 예측하는 유닛(PRED);
- 현재 블록의 원래의 값들로부터 예측된 값들을 감산함으로써 잔여 블록을 계산하는 유닛(CALC);
- 잔여 블록의 픽셀들로의 변환을 적용함으로써 변환된 잔여 블록을 획득하는 유닛(TRANS) ― 상기 변환된 잔여 블록은 계수들을 포함함 ― ;
- 상기 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수 부호들을 선택하는 유닛(SEL);
- 선택된 부호들을 예측하는 유닛(PRED SINGS);
- 상기 선택된 부호들 및 그 원래의 값들의 예측들로부터 선택된 부호들의 예측 표시자를 계산하는 유닛(CALC IP) ― 상기 표시자는:
o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;
o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값
을 포함하는 그룹 사이의 값을 취하기 위하여 의도됨 ― ; 및
- 예측된 부호들에 대해 획득된 표시자들의 값들을 엔트로픽 인코딩하는 유닛(COD IP)을 포함하고,
상기 디바이스는 적어도:
- 상기 블록의 사이즈,
- 상기 계수의 진폭,
- 상기 계수의 주파수,
- 현재 블록의 예측 모드
를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여, 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서의 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트(Cxj)를 결정하기 위한 유닛을 포함한다는 것; 및
상기 변환된 잔여 블록의 계수의 부호가 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 기초하여 선택된다는 것을 특징으로 하고,
상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표시하는, 디지털 이미지의 인코딩 디바이스(100).
디지털 이미지를 표현하는 인코딩 데이터를 포함하는 비트 스트림으로부터의 디지털 이미지의 디코딩 방법으로서 ― 상기 이미지는 세팅된 순서로 프로세싱되는 복수의 픽셀들의 블록들로 분할됨 ― ,
상기 방법은 블록, 소위 현재 블록에 대해 구현되는,
- 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록 및 현재 블록의 예측 모드와 관련된 정보로부터 현재 블록을 예측하는 단계(D1);
- 비트 스트림(TB)으로부터 추출된, 변환된 잔여 블록의 계수들(RQ'[i])의 인코딩된 진폭들을 엔트로픽 디코딩하는 단계(D2);
- 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수 부호들을 선택하는 단계(D4);
- 선택된 부호들의 값들을 예측하는 단계(D6);
- 상기 비트 스트림으로부터 추출된 인코딩된 데이터로부터 선택된 부호들의 예측 표시자들의 값들을 디코딩하는 단계(D7) ― 상기 표시자는:
o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;
o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값
을 포함하는 그룹에서의 값을 채용하기 위하여 의도됨 ― ;
- 디코딩된 예측 표시자 값들로부터 선택된 부호들의 디코딩된 값들을 계산하는 단계(D8);
- 디코딩 진폭들 및 디코딩 부호들로부터 상기 잔여 블록의 계수들을 재구성하는 단계(D11);
상기 방법은 적어도:
- 상기 블록의 사이즈,
- 상기 계수의 진폭,
- 상기 계수의 주파수,
- 현재 블록의 예측 모드
를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여, 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서의 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하기 위한 단계(D3)를 포함한다는 것; 및
상기 변환된 잔여 블록의 계수의 부호가 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 기초하여 선택된다는 것을 특징으로 하고,
상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표시하는, 디지털 이미지를 표현하는 인코딩 데이터를 포함하는 비트 스트림으로부터의 디지털 이미지의 디코딩 방법.
디지털 이미지를 표현하는 인코딩 데이터를 포함하는 비트 스트림(TB)으로부터의 디지털 이미지(DI)의 디코딩 디바이스(200)로서 ― 상기 이미지는 세팅된 순서로 프로세싱되는 복수의 픽셀들의 블록들로 분할됨 ― ,
상기 디바이스는 블록, 소위 현재 블록에 대해 구현될 수 있는,
- 사전 프로세싱된 적어도 하나의 블록 및 현재 블록의 예측 모드와 관련된 정보로부터 현재 블록을 예측하는 유닛(PRED');
- 비트 스트림으로부터 추출된, 변환된 잔여 블록의 계수들의 인코딩된 진폭들을 엔트로픽 디코딩하는 유닛(DEC RES);
- 상기 변환된 잔여 블록에서 예측될 계수 부호들을 선택하는 유닛(SEL');
- 선택된 부호들의 값들을 예측하는 유닛(PRED' SIGNS);
- 상기 비트 스트림으로부터 추출된 인코딩된 데이터로부터 선택된 부호들의 예측 표시자들의 값들을 디코딩하는 유닛(DEC IP) ― 상기 표시자는:
o 정확한 예측을 표현하는 제 1 값;
o 부정확한 예측을 표현하는 제 2 값
을 포함하는 그룹에서의 값을 채용하기 위하여 의도됨 ― ;
- 예측된 값들로부터 그리고 디코딩된 예측 표시자 값들로부터 선택된 부호들의 디코딩된 값들을 계산하는 유닛(CALC');
상기 디바이스는 적어도:
- 상기 블록의 사이즈,
- 상기 계수의 진폭,
- 상기 계수의 주파수,
- 현재 블록의 예측 모드
를 포함하는 그룹에 속하는 적어도 하나의 특성을 사용하여, 복수의 사전 결정된 컨텍스트들 사이에서의 현재 잔여 블록의 계수의 컨텍스트를 결정하기 위한 유닛(DET')을 포함한다는 것; 및
상기 변환된 잔여 블록의 계수의 부호가 상기 계수의 인코딩 컨텍스트와 연관된 사전 결정된 스코어에 기초하여 선택된다는 것을 특징으로 하고,
상기 스코어는 부호의 예측의 신뢰성 레벨을 표시하는, 디지털 이미지를 표현하는 인코딩 데이터를 포함하는 비트 스트림(TB)으로부터의 디지털 이미지(DI)의 디코딩 디바이스(200).
인코딩된 데이터가 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 상기 인코딩 방법에 따라 획득된다는 것을 특징으로 하는, 디지털 이미지를 표현하는 인코딩된 데이터를 포함하는 비트 스트림(TB)을 반송하는 신호 ― 상기 디지털 이미지는 세팅된 순서로 프로세싱되는 픽셀들의 블록들로 분할됨 ― .
제 8 항에 따른 디지털 이미지의 인코딩 디바이스 및 제 10 항에 따른 디지털 이미지의 디코딩 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말(TU).
프로세서에 의해 실행되는 경우, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따라 디지털 이미지의 인코딩 방법을 구현하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
프로세서에 의해 실행되는 경우, 제 9 항에 따라 디지털 이미지의 디코딩 방법을 구현하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.