KR20170095043A - Transcoding method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 트랜스코딩 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 개선된 속도로 동영상을 트랜스코딩할 수 있는 데이터 트랜스코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
트랜스코딩(transcoding)은 특정 코덱에서 다른 코덱으로 변환시에, 프레임 레이트의 변환시에, 또는 프레임의 크기 변환시에 사용되는 기술이다.Transcoding is a technique used at the time of conversion from a specific codec to another codec, conversion of a frame rate, or size conversion of a frame.
MPEG(Moving Picture Experts Group)은 여러 포맷의 코덱 기술을 제공하고 있다. 특정 MPEG의 코덱 기술을 통해 압축된 비디오 콘텐츠(예컨대, 영화, 스포츠, 콘서트 등)가 서로 다른 MPEG 코덱 기술을 사용하는 수신측으로 전송되어야 하는 경우, 최초 압축된 코덱 기술을 통해 비디오 콘텐츠를 디코딩하였다가, 다른 MPEG 코덱을 이용하여 인코딩하는 트랜스코딩 과정을 거쳐야 한다. 예컨대, MPEG-2로 압축 부호화된 비디오 콘텐츠를 MPEG-4 코덱으로 전송해야 한다면, MPEG-2 코덱을 통해 디코딩한 후, 다시 MPEG-4 코덱으로 압축부호화하여야 한다. The Moving Picture Experts Group (MPEG) provides codec technology in various formats. When video content (e.g., movie, sports, concert, etc.) compressed through a specific MPEG codec technology is to be transmitted to a receiver using different MPEG codec technology, the video content is decoded through the first compressed codec technique , It must undergo a transcoding process to encode it using another MPEG codec. For example, if a video content compression-encoded in MPEG-2 is to be transmitted in the MPEG-4 codec, it must be decoded through the MPEG-2 codec and then compression-encoded into the MPEG-4 codec.
이러한 코덱 간 트랜스코딩 이외에 입력 비트스트림과 출력 비트스트림의 사이즈 변환을 위한 트랜스코딩이 존재한다. 이때도 역시, 디코딩 및 인코딩 과정을 포함할 수 있다. 이는 동일 코덱 간에 수행될 수도 있고, 서로 다른 코덱 간에 수행될 수도 있다.Besides transcoding between codecs, transcoding exists for size conversion of input bit stream and output bit stream. Again, this may include a decoding and encoding process. This may be performed between the same codec or between different codecs.
다만, 이러한 사이즈 변환을 위한 트랜스코딩의 경우, 입력 비트스트림의 디코딩 및 출력 비트스트림의 인코딩이 개별적으로 수행됨으로 인해, 인트라/인터(intra/inter) 예측 부분이 차지하는 시간 및 비용(cost)이 많이 들고 트랜스코딩의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. However, in the case of transcoding for this size conversion, since the decoding of the input bit stream and the encoding of the output bit stream are performed separately, the intra / inter prediction part occupies a large amount of time and cost There is a problem that the efficiency of transcoding is lowered.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 동영상 디코딩 과정에서 알 수 있는 매크로블록(MB: MacroBlock) 타입과 인트라/인터 예측값을 동영상 압축 과정에서 그대로 사용하여 트랜스코딩 시간을 줄일 수 있는 트랜스코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a method of decoding a moving picture using a macroblock (MB) type and an intra / inter predicted value, which are known in the moving picture decoding process, And a transcoding method and apparatus capable of performing a transcoding.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따른 제 1 크기의 제 1 프레임 영상을 제 2 크기의 제 2 프레임 영상으로 트랜스코딩하는 장치는 상기 제 1 프레임 영상을 수신하여 디코딩을 수행하는 디코딩부 및 디코딩시의 인트라 및 인터 예측 정보를 수신하여 상기 제 2 프레임 영상으로 인코딩을 수행하는 인코딩부를 포함하되, 상기 인코딩부는 상기 제 1 프레임 영상의 (i) 매크로블록(MB: Macroblock) 정보 및 (ii) 예측 블록(PB: Prediction Block)의 인트라 또는 인터 예측 정보 중 적어도 하나에 가중치를 적용하여 산출된 값을 기반으로 상기 제 2 프레임 영상을 인코딩할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for transcoding a first frame image of a first size into a second frame image of a second size, the apparatus comprising: (I) macroblock (MB) information of the first frame image and (ii) a second frame image of the first frame image, wherein the encoding unit comprises: ii) encoding the second frame image based on a value calculated by applying a weight to at least one of intra or inter prediction information of a prediction block (PB).
상기 인코딩부는 상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인코딩시 상기 산출된 값을 기반으로 별도의 인트라 및 인터 예측 과정을 생략하고 인코딩을 수행할 수 있다.The encoding unit may perform encoding by omitting a separate intra and inter prediction process based on the calculated value when encoding the prediction block of the second frame image.
상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 타입은 상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로블록의 타입 값의 가중 평균치를 기반으로 결정될 수 있다.The macroblock type of the second frame image may be determined based on a weighted average value of the type values of the macroblocks of the first frame image included in the macroblock of the second frame image.
상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인트라 및 인터 예측값은 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 및 인터 예측값의 가중 평균치를 기반으로 결정될 수 있다.The intra and inter prediction values of the prediction block of the second frame image may be determined based on the weighted average values of the intra and inter prediction values of the macro or prediction block of the first frame image included in the prediction block.
상기 예측 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 벡터는 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 방향성을 갖는 벡터 값 및 상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출될 수 있다.When the prediction block is encoded in the intra-prediction mode, a vector according to an intra-prediction mode of the prediction block includes a vector value having a direction according to a macro of the first frame image included in the prediction block, And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image within the prediction block.
상기 예측 블록이 인터 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 모션 벡터(MV: Motion Vector)는, 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 모션 벡터 값 및 상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출될 수 있다.When the prediction block is encoded in the inter-prediction mode, a motion vector (MV) of the prediction block is calculated based on a motion vector of a macroblock or a prediction block of the first frame image included in the prediction block, And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image.
상기 예측 블록내에 포함된 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록이 인트라 모드와 인터 모드의 블록을 함께 포함하는 경우, 상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율에 따른 가중치가 높은 쪽의 예측 모드를 사용할 수 있다Wherein when a macro or a prediction block of a first frame image included in the prediction block includes both an intra mode and an inter mode mode, The prediction mode having the higher weight can be used
상기 예측 블록은 매크로 블록일 수 있다.The prediction block may be a macroblock.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따른 제 1 크기의 제 1 프레임 영상을 제 2 크기의 제 2 프레임 영상으로 트랜스코딩하는 방법은 디코딩부가 상기 제 1 프레임 영상을 수신하여 디코딩을 수행하는 단계 및 인코딩부가 디코딩시의 인트라 및 인터 예측 정보를 수신하여 상기 제 2 프레임 영상으로 인코딩을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 인코딩 단계는 상기 제 1 프레임 영상의 (i) 매크로블록(MB: Macroblock) 정보 및 (ii) 예측 블록(PB: Prediction Block)의 인트라 또는 인터 예측 정보 중 적어도 하나에 가중치를 적용하여 산출된 값을 기반으로 상기 제 2 프레임 영상을 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of transcoding a first frame image of a first size into a second frame image of a second size, the decoding unit receiving the first frame image and performing decoding And performing encoding with the second frame image by receiving the intra and inter prediction information in the encoding unit decoding, wherein the encoding step comprises the steps of: (i) determining a macroblock (MB) of the first frame image; And (ii) encoding the second frame image based on a value calculated by applying a weight to at least one of intra or inter prediction information of a prediction block (PB).
상기 인코딩 단계는 상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인코딩시 상기 산출된 값을 기반으로 별도의 인트라 및 인터 예측 과정을 생략하고 인코딩을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The encoding step may include performing an encoding process by omitting a separate intra and inter prediction process based on the calculated value in encoding the prediction block of the second frame image.
상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 타입은 상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로블록의 타입 값의 가중 평균치를 기반으로 결정될 수 있다.The macroblock type of the second frame image may be determined based on a weighted average value of the type values of the macroblocks of the first frame image included in the macroblock of the second frame image.
상기 예측 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 벡터는 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 방향성을 갖는 벡터 값 및 상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출될 수 있다.When the prediction block is encoded in the intra-prediction mode, a vector according to an intra-prediction mode of the prediction block includes a vector value having a direction according to a macro of the first frame image included in the prediction block, And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image within the prediction block.
상기 예측 블록이 인터 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 모션 벡터(MV: Motion Vector)는, 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 모션 벡터 값 및 상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출될 수 있다.When the prediction block is encoded in the inter-prediction mode, a motion vector (MV) of the prediction block is calculated based on a motion vector of a macroblock or a prediction block of the first frame image included in the prediction block, And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image.
상기 예측 블록내에 포함된 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록이 인트라 모드와 인터 모드의 블록을 함께 포함하는 경우, 상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율에 따른 가중치가 높은 쪽의 예측 모드를 사용할 수 있다Wherein when a macro or a prediction block of a first frame image included in the prediction block includes both an intra mode and an inter mode mode, The prediction mode having the higher weight can be used
상기 예측 블록은 매크로 블록일 수 있다.The prediction block may be a macroblock.
본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 방법 및 장치에 따르면, 트랜스코딩의 상당 시간 및 비용을 차지하는 동영상 압축 과정에서의 인트라/인터 예측부분의 시간 및 비용을 절감하여 효율적인 디코딩 및 인코딩이 이루어지도록 하는 효과가 있다.According to the transcoding method and apparatus according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the time and cost of the intra / inter prediction part in the moving picture compressing process, which takes much time and cost of transcoding, It is effective.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치의 디코딩부의 구성을 구체적으로 나타낸 상세블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치의 인코딩부의 구성을 구체적으로 나타낸 상세블록도,
도 4는 사이즈 변환을 위한 트랜스코딩을 위해 변환되는 블록 단위를 설명하기 위한 개념도,
도 5는 도 4의 좌측 상단 블록을 확대한 도면,
도 6은 매크로블록 타입을 설명하기 위한 도면,
도 7a 및 7b는 4x4 블록의 인트라 예측의 여러 모드에 따른 방향성 벡터를 나타낸 도면,
도 8a 및 8b는 16x16 블록의 인트라 예측의 여러 모드에 따른 방향성 벡터를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of a transcoding apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a detailed block diagram specifically illustrating a configuration of a decoding unit of a transcoding apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a detailed block diagram specifically illustrating a configuration of an encoding unit of a transcoding apparatus according to an embodiment of the present invention,
4 is a conceptual diagram for explaining a block unit converted for transcoding for size conversion,
FIG. 5 is an enlarged view of the upper left block of FIG. 4,
6 is a diagram for explaining a macro block type,
7A and 7B are diagrams illustrating directional vectors according to various modes of intra prediction of a 4x4 block,
8A and 8B are diagrams illustrating directional vectors according to various modes of intra prediction of a 16x16 block.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
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.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 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 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
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. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치(100)는 디코딩부(110) 및 인코딩부(120)를 포함할 수 있다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of a transcoding apparatus according to an embodiment of the present invention. 1, a
도 1을 참조하면, 디코딩부(110)는 트랜스코딩 대상 영상 프레임을 입력받아 특정 포맷에 맞게 디코딩한다. 디코딩부(110)는 HEVC(High Efficiency Video Coding: H.265), AVC(Advanced Video Coding: H.264), H.263, H.262, H.261, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, WebM 코덱, VC-1, VP46, VP7, WMV, AMV, AVS 등의 코덱 기술을 통해 디코딩을 수행할 수 있다. 본 명세서에서는 H.264/AVC를 기준으로 설명한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는, 동일한 코덱 표준에 사이즈 변경을 위한 트랜스코딩을 실시예로 설명하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 1, a
디코딩부(110)는 입력 영상의 디코딩시에 인트라 및/또는 인터 예측값들을 획득할 수 있다. 인트라/인터 예측 및 잔차값의 복원을 통해 디코딩을 수행할 수 있는데, 이러한 인트라/인터 예측값은 인코딩의 편의를 위해 인코딩부(120)로 전송될 수 있다. 도면에는 디코딩된 영상 프레임 비트스트림과 인트라/인터 예측 정보가 별도로 전송되는 것으로 표시되고 있으나, 반드시 그래야 하는 것은 아니고, 디코딩된 비트스트림에 포함되어 인코딩부(120)로 전송될 수도 있다.The
인코딩부(120)는 디코딩된 비트스트림 프레임을 기반으로 특정 포맷 및 특정 사이즈로 인코딩을 수행할 수 있다. 이때, 인코딩 역시, 앞서 설명한 다수의 표준 기술을 기반으로 인코딩을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는, H.264/AVC의 디코딩시의 예측정보를 받아 H.264/AVC 포맷으로 인코딩하는 것을 기준으로 설명한다. 즉, 디코딩부(110)로부터 H.264/AVC에 대한 인트라/인터 예측 값 및/또는 매크로블록 관련 정보를 수신하여 별도의 예측 과정을 수행하지 않고 원하는 포맷 및/또는 사이즈로 인코딩을 수행할 수 있다. 특히, 사이즈 변환시, 원본 사이즈보다 더 작은 사이즈로의 변환을 원할 때, 예컨대, 1280 x 720 사이즈에서 720 x 480 사이즈로 변환시, 변환된 사이즈에 따른 매크로블록(및/또는 예측 블록)은 변환 전 매크로블록을 다수 개 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 변환 전 매크로블록의 타입 정보 및/또는 예측 블록의 예측 값을 그대로 사용할 수 없다. 이러한 경우에 적절하게 매크로블록 타입 정보 및/또는 인트라/인터 예측값을 활용하는 과정을 상세히 살펴본다.
The
본 명세서 상에서, 유닛(unit) 및/또는 블록(block)은 영상 인코딩 및 디코딩의 단위를 의미한다. 영상 인코딩 및 디코딩 시 인코딩 혹은 디코딩 단위는, 영상을 분할하여 인코딩 혹은 디코딩 할 때 그 분할된 단위를 의미하므로, 매크로 블록(MB: MacroBlock), 코딩 블록(CB: Coding Block), 예측 블록(PB: Prediction Block), 변환 블록(TB: Transform Block) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 후술되는 실시예들에서 블록은 유닛으로도 지칭될 수 있다. 하나의 유닛은 크기가 더 작은 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다.
In this specification, units and / or blocks refer to units of image encoding and decoding. The encoding or decoding unit in the image encoding and decoding means a divided unit when an image is divided and encoded or decoded. Therefore, a macro block (MB), a coding block (CB), a prediction block (PB) A prediction block, a transform block (TB), and the like. Also, in the embodiments described below, a block may also be referred to as a unit. One unit may be further subdivided into smaller units.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치의 디코딩부의 구성을 구체적으로 나타낸 상세블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 디코딩부(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽쳐 버퍼(270)를 포함한다.2 is a detailed block diagram specifically illustrating the configuration of a decoding unit of a transcoding apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, the
디코딩부(200)는 인트라 모드 또는 인터 모드로 디코딩을 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 인트라 예측은 화면 내 예측, 인터 예측은 화면 간 예측을 의미한다. 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다. 디코딩부(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 잔차 블록(residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 잔차 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성할 수 있다.The
엔트로피 복호화부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 복호화하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 복호화 방법은 상술한 엔트로피 부호화 방법과 유사하다.The
엔트로피 복호화 방법이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 각 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 복호화 방법을 통해서 영상 복호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. When the entropy decoding method is applied, a small number of bits are assigned to a symbol having a high probability of occurrence, and a large number of bits are assigned to a symbol having a low probability of occurrence, so that the size of a bit string for each symbol is Can be reduced. Therefore, the compression performance of the image decoding can be enhanced through the entropy decoding method.
양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환 된 결과, 잔차 블록(residual block)이 생성될 수 있다. The quantized coefficients are inversely quantized in the
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(240)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 픽셀값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인트라 예측부(240)는 인트라 예측 정보를 별도로 인코더측으로 전송하여, 인코더의 예측시 사용되도록 할 수 있다. In the intra mode, the
인터 모드인 경우, 움직임 보상부(250)는 모션 벡터(MV: Motion Vector) 및 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상부(250)는 모션 벡터 정보를 포함하는 인터 정보를 인코딩부 측으로 전송할 수 있다. In the inter mode, the
이렇게 전송되는 인터/인트라 예측 정보에는 매크로블록 및/또는 예측 블록의 타입과 관련된 정보가 포함될 수 있다. The intra / intra prediction information thus transmitted may include information related to the type of macro block and / or prediction block.
잔차 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다.
The residual block and the prediction block are added through the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩 장치의 인코딩부의 구성을 구체적으로 나타낸 상세블록도이다.도 3에 도시된 바와 같이, 인코딩부(300)는 움직임 예측부(311), 움직임 보상부(312), 인트라 예측부(320), 스위치(315), 감산기(325), 변환부(330), 양자화부(340), 엔트로피 부호화부(350), 역양자화부(360), 역변환부(370), 가산기(375), 필터부(380) 및 참조 픽쳐 버퍼(390)를 포함한다. 3, the
인코딩부(300)는 디코딩부(200)로부터 전송되는 인트라/인터 예측 정보 및 추가 블록 관련 정보를 기반으로 디코딩된 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 인코딩를 수행하고 비트스트림을 출력할 수 있다. 이때, 변환된 프레임 사이즈를 반영하여 블록 크기를 크게 또는 작게 조정할 수 있다. 이를 위해 별도의 프레임 사이즈 컨버터(미도시)를 배치할 수 있다.The
인트라 모드인 경우 스위치(315)가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치(315)가 인터로 전환될 수 있다. 인코딩부(300)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 입력 블록과 예측 블록의 차분(residual)을 부호화할 수 있다.In the intra mode, the switch 315 is switched to the intra mode, and in the inter mode, the switch 315 can be switched to the inter mode. The
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(320)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 픽셀값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인트라 예측부(320)는 디코딩부(200)로부터 제공된 인트라 정보를 통해 해당 블록(예컨대, 매크로 블록 및/또는 예측 블록) 내에 포함되는 변환 전 프레임의 매크로블록 및/또는 예측 블록의 인트라 예측에 따른 벡터의 방향 값의 평균치를 계산할 수 있고, 이에 따라 예측 모드를 결정하는 등의 과정을 생략하고 계산된 평균치에 기반하여 해당 블록의 인트라 예측을 수행할 수 있다. In the intra mode, the
인터 모드인 경우, 움직임 예측부(311)는, 움직임 예측 과정에서 참조 픽쳐 버퍼(390)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 찾아 모션 벡터를 구할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩부(200)로부터의 인터 정보(각 예측블록(또는 매크로블록)의 모션 벡터 값을 포함함)가 움직임 보상부(312)로 전달되어 움직임 예측부(311)의 움직임 예측 과정을 거치지 않고 변환 후 매크로블록 내에 포함된 변환 전 예측블록 및/또는 매크로블록의 모션벡터 값을 기반으로 움직임 보상이 수행될 수 있다. 따라서, 별도의 움직임 예측부(311)의 구성이 없어도 상관없다.In the inter mode, the
다만, 디코딩부(200)로부터의 인터 예측을 위한 모션 벡터 값은 바로 인코딩부(300)의 움직임 보상부(312)에 적용될 수 없는 경우가 있는데, 디코딩부(200)로부터의 모션 벡터값의 가중평균치를 산출하기 위해 움직임 예측부(311)가 존재할 수 있고, 움직임 예측부(311)는 수신되는 모션 벡터 값들의 가중평균치를 산출하여 움직임 보상부(312)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 다만, 이러한 가중 평균치 계산은 움직임 보상부(312)에서 직접 수행할 수도 있다.However, the motion vector value for inter prediction from the
이렇게, 디코딩부(200)로부터의 인트라/인터 예측 정보를 이용하여 인코딩부(300)에서 인트라/인터 예측을 수행할 수 있도록 하기 위해서는, 인코딩부(300)에서 특정 블록의 매크로블록 타입을 결정하는 것이 중요할 수 있는데, 이를 위해 디코딩부(200)로부터의 인트라 및/또는 인터 예측 정보에는 상기 매크로블록 타입 정보가 포함될 수 있다. 또는 매크로블록 타입 정보는 별도로 인트라 예측부(320) 또는 움직임 보상부(312)로 제공될 수 있다.In order to perform the intra / inter prediction in the
움직임 보상부(312)는 이렇게 획득된 모션 벡터를 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 모션 벡터는 인터 예측에 사용되는 2차원 벡터이며, 현재 부호화/복호화 대상 영상과 참조 영상 사이의 오프셋을 나타낼 수 있다. 참조영상 픽처 값 등도 디코딩부로부터의 인터예측 정보에 포함되어 인코딩시에 그대로 사용가능하다.The
감산기(325)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 변환부(330)는 잔차 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 그리고 양자화부(340)는 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력할 수 있다. The
엔트로피 부호화부(350)는, 양자화부(340)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터 값 등을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하여 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다. The
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. 엔트로피 부호화부(350)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. When entropy encoding is applied, a small number of bits are allocated to a symbol having a high probability of occurrence, and a large number of bits are allocated to a symbol having a low probability of occurrence, thereby expressing symbols, The size of the column can be reduced. Therefore, the compression performance of the image encoding can be enhanced through the entropy encoding. The
도 3의 실시예에 따른 인코딩부(300)는 인터 예측 부호화, 즉 화면 간 예측 부호화를 수행하므로, 현재 부호화된 영상은 참조 영상으로 사용되기 위해 복호화되어 저장될 필요가 있다. 따라서 양자화된 계수는 역양자화부(360)에서 역양자화되고 역변환부(370)에서 역변환된다. 역양자화, 역변환된 계수는 가산기(375)를 통해 예측 블록과 더해지고 복원 블록이 생성된다. Since the
복원 블록은 필터부(380)를 거치고, 필터부(380)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(380)는 적응적 인루프(in-loop) 필터로 불릴 수도 있다. 디블록킹 필터는 블록 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. SAO는 코딩 에러를 보상하기 위해 픽셀값에 적정 오프셋(offset) 값을 더해줄 수 있다. ALF는 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 필터부(380)를 거친 복원 블록은 참조 픽쳐 버퍼(390)에 저장될 수 있다.The restoration block passes through the
도 2 및 도 3의 실시예에서 상술한 바와 같이, 인코딩부(300) 및 디코딩부(200)는 현재 픽쳐 내의 픽셀 정보를 기초로 인트라 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 즉, 인트라 예측 수행 시에 인코딩부(300) 및 디코딩부(200)는 적어도 하나의 복원된 참조 픽셀을 기반으로 방향성 예측 및/또는 비방향성 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 예측 블록은 인트라 예측 수행 결과 생성된 블록을 의미할 수 있다. 상기 예측 블록은 매크로블록(MB), 부호화 유닛(CU), 예측 유닛(PU) 및 변환 유닛(TU) 중에서 적어도 하나에 해당될 수 있다. 또한, 상기 예측 블록은 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 또는 64x64 등의 크기를 갖는 정사각형 모양의 블록일 수 있고, 2x8, 4x8, 2x16, 4x16, 8x16 등의 크기를 갖는 직사각형 모양의 블록일 수도 있다. As described above with reference to FIGS. 2 and 3, the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 예측 블록은 H.264/AVC의 실시예로써, 4x4 및/또는 16x16 블록을 예로 들어 설명한다. According to an embodiment of the present invention, the prediction block is an embodiment of H.264 / AVC, and 4x4 and / or 16x16 blocks are exemplified.
다만, 위의 디코딩부(200) 및 인코딩부(300)는 H.265 및/또는 H.264 기반의 코덱 표준을 고려하여 설명되고 있으나, 각 표준에 맞게 일부 변형되어 디코딩 및 인코딩이 이루어질 수 있음은 당업자에게 있어서 자명한 사실이다.
However, although the
도 4는 사이즈 변환을 위한 트랜스코딩을 위해 변환되는 블록 단위를 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual diagram for explaining a block unit converted for transcoding for size conversion.
도 4를 참조하면, 제 1 사이즈(원본 프레임의 사이즈)에서 제 2 사이즈(출력 프레임의 사이즈)로 동영상의 화상 크기를 변환시키는 트랜스코딩이 필요한 경우, 제 1 사이즈의 제 1 프레임은 제 2 사이즈의 제 2 프레임으로 변환되고, 제 2 프레임의 예측블록(이는 매크로블록일 수 있음) 내에는 복수 개의 제 1 프레임 매크로 블록이 포함될 수 있다. 도 4의 실시예에서는, 점선으로 표시되는 영상이 원본 화상(제 1 프레임)이고, 실선으로 표시된 영상이 크기가 줄어든(트랜스코딩된) 화상(제 2 프레임)이다. 특히, 도 4의 실시예에 따르면, 제 2 프레임 매크로블록(410)은 제 1 프레임의 16x16 매크로블록(420)도 포함하고 있고, 제 1 프레임의 4x4 매크로블록(430)도 포함하고 있다. 4, when transcoding is required to convert the image size of the moving image from the first size (original frame size) to the second size (output frame size), the first frame of the first size is converted into the second size And a plurality of first frame macroblocks may be included in the prediction block of the second frame (which may be a macroblock). In the embodiment of Fig. 4, the image indicated by the dotted line is the original image (the first frame) and the image indicated by the solid line is the image (the second frame) whose size is reduced (transcoded). In particular, according to the embodiment of FIG. 4, the
본 발명의 실시예에 따르면, 크기가 줄어든 제 2 프레임의 매크로블록(410)의 매크로블록 타입(type: 유형)은 그 안에 포함된 변환 전 매크로블록들(420, 430)의 매크로블록 타입의 가중 평균치로 결정될 수 있다. 이는 다음의 도 5를 통해 보다 상세히 설명한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a macroblock type (type) of a reduced-size second frame of a
도 5는 도 4의 좌측 상단 블록을 확대한 도면이다.5 is an enlarged view of the upper left block in Fig.
도 5를 참조하면, 제 2 프레임의 예측블록(510: 매크로블록일 수 있음, 이하 매크로블록으로 설명함)은 그 안에 복수 개의 제 1 프레임의 16x16의 매크로블록(520, 522, 524) 및 4x4의 매크로블록(526, 528, 530, 532)을 포함하고 있다. 이때, 제 2 프레임의 예측블록(510)의 매크로블록 타입은 변환 전 제 1 프레임의 매크로블록들(520, 522, 524, 526, 528, 530, 532)의 가중치 평균으로 결정될 수 있다. 이를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
Referring to FIG. 5, a prediction block 510 (which may be a macroblock) of a second frame includes therein 16x16
매크로블록 타입 결정Determine macroblock type
도 6은 매크로블록 타입을 설명하기 위한 도면이다. 이는 H.264/AVC의 실시예를 든 것인데 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 6 is a diagram for explaining a macroblock type. This is an embodiment of H.264 / AVC, but not necessarily limited thereto.
도 6을 참조하면, 매크로블록 유형은 16x16, 16x8, 8x16 및 8x8이 존재할 수 있다. 그리고, 8x8인 경우, 서브 매크로블록의 유형으로 8x8, 4x8, 8x4, 4x4의 형태로 나뉘어질 수 있다. Referring to FIG. 6, macroblock types may exist in 16x16, 16x8, 8x16, and 8x8. In the case of 8x8, it can be divided into 8x8, 4x8, 8x4, and 4x4 types as sub macro block types.
인터 예측을 통한 움직임 보상의 경우, 이전에 부호화된 프레임으로부터 움직임을 추정하여 현재 블록을 예측할 수 있는데, 이 경우에는 움직임 보상을 위한 블록의 크기가 8x8 화소보다 클 경우, 참조픽처번호와 모션 벡터를 움직임 보상 블록마다 부호화할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩부로부터의 인터예측 정보에는 매크로블록의 크기(타입 정보), 인터예측을 식별하는 정보, 및/또는 모션 벡터 정보가 포함될 수 있다. 이때 매크로블록 타입 정보와 관련하여, 움직임 보상 블록의 크기가 8x8 화소보다 작을 경우, 우선 서브 MB 타입에서 블록 타입을 표시하고, 서브 매크로블록마다 부호화할 수 있다. 이러한 원리에 의해, 디코딩부에서는 인터 예측의 경우, 매크로블록 타입 정보를 8x8보다 클 경우, 16x16, 16x8, 8x16 중 하나로 부호화하고, 8x8보다 작을 경우, 매크로블록 유형은 8x8로 하되, 서브 매크로블록 타입에서 4x8, 8x4, 4x4 중 하나로 표시하여 해당 매크로블록의 유형을 파악할 수 있도록 할 수 있다.In the case of motion compensation using inter prediction, the current block can be predicted by estimating the motion from the previously encoded frame. In this case, when the size of the block for motion compensation is larger than 8x8 pixels, the reference picture number and the motion vector And can be encoded for each motion compensation block. According to an embodiment of the present invention, the inter-prediction information from the decoding unit may include a size (type information) of a macroblock, information for identifying inter prediction, and / or motion vector information. At this time, when the size of the motion compensation block is smaller than 8x8 pixels, the block type is displayed first in the sub MB type, and encoding can be performed for each sub macro block. According to this principle, in the case of inter prediction, the decoding unit encodes macroblock type information into one of 16x16, 16x8, and 8x16 when the macroblock type information is larger than 8x8. When the macroblock type information is smaller than 8x8, the macroblock type is 8x8, 4x8, 8x4, and 4x4, so that the type of the corresponding macroblock can be grasped.
또한, 인트라 예측의 경우, 디코딩부로부터의 인트라 예측 정보에는 16x16 매크로블록의 화면 내 예측인지, 4x4 매크로블록의 화면내 예측인지에 대한 정보가 포함될 수 있다. Also, in the case of intra prediction, the intra prediction information from the decoding unit may include information on intra-picture prediction of a 16x16 macroblock or intra-picture prediction of a 4x4 macroblock.
이렇듯, 인트라 및/또는 인터 정보에는 변환 전 제 1 프레임의 매크로블록 타입 정보가 포함될 수 있다. 또는 별도로 제공되는 매크로블록 타입 정보를 이용할 수도 있다. As described above, the intra and / or inter information may include macroblock type information of the first frame before conversion. Alternatively, macroblock type information provided separately may be used.
다시 도 5로 돌아가서, 인코딩부는 변환 후 제 2 프레임에서의 매크로블록(510)의 타입을 변환 전 제 1 프레임에서의 매크로블록들(520, 522, 524, 526, 528, 530, 532)의 가중치 평균을 통해 구할 수 있고, 이 경우, 각 매크로블록들의 면적비율이 가중치로써 사용될 수 있다. 즉, 매크로블록(520)은 전체 매크로블록(510)에서 매크로블록(520)의 차지하는 면적 비율로써 가중치 값(w1)이 결정될 수 있다. 매크로블록(522)은 매크로블록(520)과 같은 16x16 매크로블록이나 매크로블록(510) 내에서 차지하는 면적(일부가 잘렸기 때문)은 다르기 때문에, 매크로블록(520)보다 작은 면적에 기반하여 가중치 값(w2)가 결정될 수 있다. 매크로블록(526)은 4x4 매크로블록으로 그 크기가 작고 그 면적에 해당하는 가중치 값(w4)을 가질 수 있다. 이러한 면적비에 따른 가중치 값은 추후 인트라 예측에서의 모드 결정뿐만 아니라 인터 모드에서의 모션벡터 결정에도 사용될 수 있다. 5, the encoding unit may change the type of the
각 매크로블록의 가중치 값과 유형 정보 값을 곱하여 모든 매크로블록의 가중치와 유형 정보 값의 곱을 모두 더한 다음, 그 값을 평균 내서 해당 매크로블록의 타입을 결정할 수 있다. The weight values of the respective macroblocks are multiplied by the type information values to add the products of the weights of all the macroblocks to the type information values, and then the values are averaged to determine the type of the macroblock.
또는, 동일한 타입을 나타내는 매크로블록들의 가중치 값의 합이 특정 임계값 이상을 나타내는 경우, 해당 타입을 변환 후 제 2 프레임의 매크로블록 타입으로 설정할 수 있다. 즉, 예컨대, 가중치 값의 합이 과반수가 넘는 특정 매크로블록 타입을 그대로 제 2 프레임의 매크로블록 타입으로 설정할 수 있다. Alternatively, if the sum of the weight values of the macroblocks indicating the same type indicates a specific threshold value or more, the type can be set as the macroblock type of the second frame after conversion. That is, for example, a specific macroblock type in which the sum of weight values exceeds a majority can be set as the macroblock type of the second frame as it is.
이러한 타입 결정을 위한 매카니즘에 대한 설정은 사용자 설정을 통해 설정할 수 있고, 추후 가변될 수도 있다.
The setting for the mechanism for this type determination can be set through user setting, and may be changed later.
인트라 예측Intra prediction
이하, 디코딩부로부터의 인트라 예측 정보에 따라 인트라예측을 수행하는 경우를 상세히 설명한다.Hereinafter, a case in which intra prediction is performed according to intra prediction information from a decoding unit will be described in detail.
도 7a 및 7b는 4x4 블록의 인트라 예측의 여러 모드에 따른 방향성 벡터를 나타낸 도면이다.FIGS. 7A and 7B are diagrams showing directional vectors according to various modes of intra prediction of a 4x4 block. FIG.
도 7a 및 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 H.264/AVC로 디코딩되었고, H.264/AVC로 인코딩하여 사이즈를 줄여서 트랜스코딩이 필요한 경우를 가정한다. 인코딩부에서의 인트라 예측 모드의 경우, 도 7a 및 7b와 같이 각각의 예측 모드에 대해 방향성을 갖는 벡터로 인식할 수 있다. 즉, 예측 모드 0은 수직으로 하강하는 벡터로, 1은 좌에서 우로 수평으로 진행하는 벡터와 같이 방향성을 갖는 벡터로써 인식이 가능하다. 이때, 벡터의 방향만이 다를 뿐 스칼라량은 동일할 수 있다. Referring to FIGS. 7A and 7B, it is assumed that H.264 / AVC is decoded according to an embodiment of the present invention, transcoding is required by encoding H.264 / AVC and reducing the size. In the case of the intra-prediction mode in the encoding unit, as shown in FIGS. 7A and 7B, it can be recognized as a vector having a directivity for each prediction mode. That is, the
본 발명의 실시예에서는 인코딩되는 예측블록이 인트라 코딩되어야 하는 경우, 변환 후 특정 예측 블록 내에 포함되어 있던 제 1 프레임의 매크로블록들의 인트라 모드에 따른 방향성 벡터에 대해 변환 후 상기 예측블록 내에서 차지하는 비율의 곱을 기반으로 평균치를 산출하여 예측 모드의 방향성을 결정할 수 있다. In the embodiment of the present invention, when a predicted block to be encoded is to be intra-coded, a ratio of a directional vector according to an intra mode of a first frame of macroblocks included in a specific predictive block after the conversion, The directionality of the prediction mode can be determined.
즉, 아래의 수학식을 통해 예측값을 산출할 수 있다.That is, the predicted value can be calculated through the following equation.
은 변환된 제 2 프레임에서의 인트라 예측값 벡터를 나타내고, 는 변환 전 원본 프레임, 즉 제 1 프레임에서의 인트라 예측값 벡터를 나타낸다. wn은 제 1 프레임에서의 해당 매크로블록의 면적에 따른 가중치 값을 나타낸다(도 5 참조). Denotes an intra-prediction-value vector in the transformed second frame, Represents an intraprediction vector in the original frame before the conversion, i.e., the first frame. w n denotes a weight value according to the area of the corresponding macroblock in the first frame (see FIG. 5).
이렇게 산출된 예측값 벡터는 실제 도 7a 및 7b에 따른 모드에 정확히 매칭되지 않을 수 있다. 이러한 벡터 값을 그대로 사용할 수 있다.The predicted value vector thus calculated may not exactly match the mode according to FIGS. 7A and 7B. These vector values can be used as they are.
또는, 경우에 따라 산출된 벡터 값과 가장 유사한(또는 방향성이 가장 같은) 예측 모드로 근사값을 적용하여 사용할 수도 있다.Alternatively, an approximate value may be applied to a prediction mode which is most similar (or most similar) to the vector value calculated in some cases.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 예측모드 2(평균값예측)의 경우, 방향성을 갖는 벡터가 존재하지 않기 때문에 하나의 다른 모드만 존재하더라도 채택되지 못한다. 즉, 보통의 계산에서는 배제될 가능성이 높다. 이에, 임계비율을 두어 특정 비율 이상의 가중치 값에 해당하는 예측모드 2를 갖는 매크로블록이 존재하는 경우, 제 2 예측블록을 예측모드 2로 결정하도록 할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the case of the prediction mode 2 (mean value prediction), since there is no directional vector, even if only one other mode exists, it can not be adopted. That is, it is highly likely to be excluded from normal calculations. Thus, if there is a macroblock having a prediction ratio of 2 or more and a prediction value of 2 or more, the second prediction block may be determined as the
도 8a 및 8b는 16x16 블록의 인트라 예측의 여러 모드에 따른 방향성 벡터를 나타낸 도면이다. 도 8a 및 8b는 16x16 블록의 인트라 예측 모드로써 수직예측, 수평예측, 평균값예측 및 평면 예측 등의 예시를 나타낸다. 도 8a는 16x16 블록의 위도 신호 예측 모드를 나타내고, 도 8b는 색차신호 예측을 나타내는데, 색차신호의 경우, 8x8 화소 단위가 사용될 수 있다. 8A and 8B are diagrams illustrating directional vectors according to various modes of intra prediction of a 16x16 block. 8A and 8B show examples of the vertical prediction, the horizontal prediction, the average value prediction, and the plane prediction as the intra prediction modes of 16x16 blocks. 8A shows a latitude signal prediction mode of a 16x16 block, and FIG. 8B shows a prediction of a color difference signal. In the case of a color difference signal, an 8x8 pixel unit can be used.
도 8a 및 8b에 따르면, 수평 예측 모드 및 수직 예측 모드의 경우 방향성 벡터를 갖기 때문에, 방향성 벡터로써 표현하여 가중치에 따른 평균값으로써 예측값이 산출될 수 있다. According to FIGS. 8A and 8B, since the horizontal and vertical prediction modes have directional vectors, they can be expressed as directional vectors, and predicted values can be calculated as average values according to weights.
다만, 예측모드 2(평균값 예측) 및 예측모드 3(평면 예측)의 경우 하나의 방향성 벡터로써 표현이 어려우므로, 이 경우에도, 방향성 벡터가 아닌 예측모드 값에 대한 면적 비율에 따른 가중치를 기반으로 특정 임계값이 넘는 경우, 해당 예측모드로 제 2 프레임의 예측블록의 예측모드가 결정될 수 있도록 할 수 있다. However, since it is difficult to represent a directional vector as a directional vector in the case of the prediction mode 2 (average value prediction) and the prediction mode 3 (planar prediction), it is also difficult to express the directional vector based on the weighting factor If the threshold value is exceeded, the prediction mode of the prediction block of the second frame can be determined in the prediction mode.
예컨대, 예측모드 0의 면적 비율이 10%,예측모드 1의 면적 비율이 20%,예측모드 2의 면적 비율이 60%,예측모드 3의 면적 비율이 10%인 경우, 임계값을 50%로 설정하여 50%가 넘는 가중치를 갖는 예측모드 2가 제 2 프레임의 해당 예측블록의 예측모드로 결정되도록 할 수 있다. For example, when the area ratio of the
또는 임계값 없이 가장 높은 면적비율에 따른 가중치를 갖는 예측모드가 해당 예측블록의 예측모드로 결정되도록 할 수 있다.
Or a prediction mode having a weight according to the highest area ratio without a threshold value may be determined as a prediction mode of the prediction block.
인터 예측Inter prediction
이하, 인터예측시 디코딩부로부터의 인터 예측 정보를 활용하여 인코딩부에서의 인터 예측을 수행하는 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of performing inter prediction in the encoding unit using inter prediction information from the decoding unit in inter prediction will be described in detail.
인터 예측의 경우, 다음의 수학식을 통해 예측값을 구할 수 있다. In the case of inter prediction, a predicted value can be obtained by the following equation.
여기서,는 변환된 제 2 프레임에서의 모션 벡터를 나타내고, 는 변환 전 원본 프레임, 즉 제 1 프레임에서의 모션 벡터를 나타낸다. wn은 제 1 프레임에서의 해당 매크로블록의 면적에 따른 가중치 값을 나타낸다(도 5 참조). 이때, 모션 벡터에서는 벡터 방향 값뿐만 아니라 스칼라량도 서로 다를 수 있고, 양 부분이 모두 고려될 수 있다.here, Represents the motion vector in the transformed second frame, Represents the original frame before the conversion, i.e., the motion vector in the first frame. w n denotes a weight value according to the area of the corresponding macroblock in the first frame (see FIG. 5). At this time, not only the vector direction value but also the scalar amount may be different from each other in the motion vector, and both parts can be considered.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 2 프레임의 특정 예측 블록 내에 인트라 예측된 매크로블록 및 인터 예측된 매크로블록이 함께 존재하는 경우에는, 면적에 따른 가중치가 높은 쪽의 예측 모드를 사용할 수 있다. 즉, 인트라 예측된 블록의 면적 비율이 47%이고, 인터 예측된 블록의 면적비율이 53%인 경우, 인터 예측 모드로 예측을 수행하고, 이때, 디코딩부로부터의 모션 벡터 정보를 기반으로 제 1 프레임의 매크로블록의 각 모션 벡터 값에 면적에 따른 가중치를 곱한 평균 값으로 해당 제 2 프레임의 예측블록의 모션 벡터 값을 결정할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, when intra-predicted macroblocks and inter-predicted macroblocks co-exist in a specific predictive block of the second frame, a higher-weighted prediction mode can be used. That is, if the area ratio of the intra-predicted block is 47% and the area ratio of the inter-predicted block is 53%, the prediction is performed in the inter-prediction mode. At this time, based on the motion vector information from the decoding unit, The motion vector value of the prediction block of the second frame can be determined as an average value obtained by multiplying each motion vector value of the macro block of the frame by a weight according to the area.
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions as defined by the following claims It will be understood that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (16)
상기 제 1 프레임 영상을 수신하여 디코딩을 수행하는 디코딩부; 및
디코딩시의 인트라 및 인터 예측 정보를 수신하여 상기 제 2 프레임 영상으로 인코딩을 수행하는 인코딩부를 포함하되,
상기 인코딩부는 상기 제 1 프레임 영상의 (i) 매크로블록(MB: Macroblock) 정보 및 (ii) 예측 블록(PB: Prediction Block)의 인트라 또는 인터 예측 정보 중 적어도 하나에 가중치를 적용하여 산출된 값을 기반으로 상기 제 2 프레임 영상을 인코딩하는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치.An apparatus for transcoding a first frame image of a first size into a second frame image of a second size,
A decoder receiving the first frame image and performing decoding; And
And an encoding unit receiving the intra and inter prediction information upon decoding and performing encoding into the second frame image,
The encoding unit may calculate a value calculated by applying a weight to at least one of (i) macroblock information of the first frame image and (ii) intra or inter prediction information of a prediction block (PB) And encodes the second frame image based on the second frame image.
상기 인코딩부는 상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인코딩시 상기 산출된 값을 기반으로 별도의 인트라 및 인터 예측 과정을 생략하고 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치.The method according to claim 1,
Wherein the encoding unit performs encoding by omitting a separate intra and inter prediction process based on the calculated value when encoding the prediction block of the second frame image.
상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 타입은 상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로블록의 타입 값의 가중 평균치를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치.The method according to claim 1,
Wherein the macroblock type of the second frame image is determined based on a weighted average value of the type values of the macroblocks of the first frame image included in the macroblock of the second frame image.
상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인트라 및 인터 예측값은 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 및 인터 예측값의 가중 평균치를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치.The method according to claim 1,
Wherein intra and inter prediction values of a prediction block of the second frame image are determined based on weighted average values of intra and inter prediction values of a macro or prediction block of a first frame image included in the prediction block.
상기 예측 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 벡터는:
상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 방향성을 갖는 벡터 값; 및
상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치. 5. The method of claim 4,
When the prediction block is encoded in the intra prediction mode, the vector according to the intra prediction mode of the prediction block is:
A vector value having a directionality according to a macro of the first frame image included in the prediction block or an intra prediction mode of the prediction block; And
And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image in the prediction block.
상기 예측 블록이 인터 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 모션 벡터(MV: Motion Vector)는:
상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 모션 벡터 값; 및
상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치. 5. The method of claim 4,
When the prediction block is encoded in the inter prediction mode, the motion vector (MV) of the prediction block is:
A motion vector value of a macro or prediction block of the first frame image included in the prediction block; And
And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image in the prediction block.
상기 예측 블록내에 포함된 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록이 인트라 모드와 인터 모드의 블록을 함께 포함하는 경우,
상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율에 따른 가중치가 높은 쪽의 예측 모드를 사용하는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치.5. The method of claim 4,
When a macro or a prediction block of the first frame image included in the prediction block includes both the intra mode and the inter mode,
Wherein a prediction mode having a higher weight according to an area ratio occupied by macros or prediction blocks of the first frame image in the prediction block is used.
상기 예측 블록은 매크로 블록인 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 장치.The method according to claim 1,
Wherein the prediction block is a macroblock.
디코딩부가 상기 제 1 프레임 영상을 수신하여 디코딩을 수행하는 단계; 및
인코딩부가 디코딩시의 인트라 및 인터 예측 정보를 수신하여 상기 제 2 프레임 영상으로 인코딩을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 인코딩 단계는 상기 제 1 프레임 영상의 (i) 매크로블록(MB: Macroblock) 정보 및 (ii) 예측 블록(PB: Prediction Block)의 인트라 또는 인터 예측 정보 중 적어도 하나에 가중치를 적용하여 산출된 값을 기반으로 상기 제 2 프레임 영상을 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법.A method for transcoding a first frame image of a first size into a second frame image of a second size,
The decoding unit receiving the first frame image and performing decoding; And
And performing encoding with the second frame image by receiving the intra and inter prediction information in decoding by the encoding unit,
Wherein the encoding step comprises the step of: applying a weight to at least one of (i) macroblock (MB) information of the first frame image and (ii) intra or inter prediction information of a prediction block (PB) And encoding the second frame image based on the second frame image.
상기 인코딩 단계는 상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인코딩시 상기 산출된 값을 기반으로 별도의 인트라 및 인터 예측 과정을 생략하고 인코딩을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the encoding step includes the step of omitting a separate intra and inter prediction process based on the calculated value when encoding the prediction block of the second frame image and performing encoding.
상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 타입은 상기 제 2 프레임 영상의 매크로블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로블록의 타입 값의 가중 평균치를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the macroblock type of the second frame image is determined based on a weighted average value of the type values of the macroblocks of the first frame image included in the macroblock of the second frame image.
상기 제 2 프레임 영상의 예측 블록의 인트라 및 인터 예측값은 상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 및 인터 예측값의 가중 평균치를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법.10. The method of claim 9,
Wherein intra and inter prediction values of a prediction block of the second frame image are determined based on a weighted average value of intra and inter prediction values of macros or prediction blocks of a first frame image included in the prediction block.
상기 예측 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 벡터는:
상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 인트라 예측 모드에 따른 방향성을 갖는 벡터 값; 및
상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법. 13. The method of claim 12,
When the prediction block is encoded in the intra prediction mode, the vector according to the intra prediction mode of the prediction block is:
A vector value having a directionality according to a macro of the first frame image included in the prediction block or an intra prediction mode of the prediction block; And
And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image in the prediction block.
상기 예측 블록이 인터 예측 모드로 인코딩되는 경우, 상기 예측 블록의 모션 벡터(MV: Motion Vector)는:
상기 예측 블록 내에 포함되는 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록의 모션 벡터 값; 및
상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율 값의 연산으로 산출되는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법. 13. The method of claim 12,
When the prediction block is encoded in the inter prediction mode, the motion vector (MV) of the prediction block is:
A motion vector value of a macro or prediction block of the first frame image included in the prediction block; And
And calculating an area ratio value occupied by the macroblock or the prediction block of the first frame image in the prediction block.
상기 예측 블록내에 포함된 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록이 인트라 모드와 인터 모드의 블록을 함께 포함하는 경우,
상기 예측 블록 내에서 상기 제 1 프레임 영상의 매크로 또는 예측 블록별로 차지하는 면적 비율에 따른 가중치가 높은 쪽의 예측 모드를 사용하는 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법.13. The method of claim 12,
When a macro or a prediction block of the first frame image included in the prediction block includes both the intra mode and the inter mode,
Wherein a prediction mode having a higher weight according to an area ratio occupied by macros or prediction blocks of the first frame image in the prediction block is used.
상기 예측 블록은 매크로 블록인 것을 특징으로 하는 트랜스코딩 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the prediction block is a macroblock.
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