KR20170117626A - 동화상 예측 부호화 및 복호 장치, 방법, 그리고 프로그램 - Google Patents

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Abstract

동화상 예측 부호화 장치는, 동화상을 구성하는 복수의 화상을 입력하는 입력 수단; 화상을 화면 내 예측 또는 화면 간 예측에 의해 부호화함으로써, 랜덤·액세스·포인트가 되는 화상을 포함하는 압축 화상 데이터를 생성하고, 각 화상의 출력 순번 정보와 픽처·타입에 관한 정보를 부호화하는 부호화 수단; 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상으로 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 부호화하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 픽처·타입을 판정하고, 판정 결과에 기초하여 화상 저장 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 제어 수단은, CRA 픽처, 타입 1 픽처, 타입 2 픽처의, 총 3개의 타입 중 하나로서 화상을 라벨링한다.

Description

동화상 예측 부호화 및 복호 장치, 방법, 그리고 프로그램 {DYNAMIC IMAGE PREDICTIVE ENCODING AND DECODING DEVICE, METHOD, AND PROGRAM}
본 발명은 동화상 예측 부호화 장치, 방법 및 프로그램, 그리고 동화상 예측 복호 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것이며, 특히, 랜덤·액세스에 유효한 화면 간 예측에 관한 동화상 예측 부호화 장치, 방법 및 프로그램, 그리고 동화상 예측 복호 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
동화상 데이터의 전송이나 축적을 효율적으로 행하기 위해, 압축 부호화 기술이 사용된다. 동화상의 경우에는 MPEG1∼4나 H.261∼H.264의 방식이 널리 사용되고 있다.
이들의 부호화 방식에서는, 부호화의 대상이 되는 화상을 복수의 블록으로 분할한 후에 부호화·복호 처리를 행한다. 부호화 효율을 높이기 위해 하기와 같은 예측 부호화 방법이 사용된다. 화면 내의 예측 부호화에서는, 대상 블록과 동일한 화면 내에 있는 인접하는 기(旣)재생의 화상 신호(과거에 압축된 화상 데이터를 복원한 것)를 사용하여 예측 신호를 생성한 후, 그것을 대상 블록의 신호로부터 감산한 차분 신호를 부호화한다. 화면 간의 예측 부호화에서는, 대상 블록과 상이한 화면 내에 있는 기재생의 화상 신호를 참조하고, 신호의 변위를 검색하고, 그 움직인 만큼을 보상하여 예측 신호를 생성하고, 그것을 대상 블록의 신호로부터 감산한 차분 신호를 부호화한다. 동작의 검색·보상을 행하기 위해 참조되는 기재생의 화상을 참조 화상이라고 한다.
또한, 양방향 화면 간 예측에서는, 출력시간 순으로 과거에 있는 화상뿐 아니라, 대상 화상의 뒤에 출력되는 미래의 화상도 함께 참조하는 경우가 있다(단, 이 미래 화상은 대상 화상보다 앞에 부호화하고, 미리 재생해 둘 필요가 있다). 과의 화상과 미래의 화상으로부터 취득된 예측 신호를 평균화함으로써, 숨겨져 있어 새롭게 나타나는 물체의 신호의 예측에 유효한 동시에, 양(兩) 예측 신호에 포함되어 있는 잡음을 경감하는 효과가 있다.
또한, H.264의 화면 간 예측 부호화에서는, 대상 블록에 대한 예측 신호는, 과거에 부호화한 후에 재생된 복수의 참조 화상을 참조하고, 동작 검색하면서 오차가 가장 적은 화상 신호를 최적인 예측 신호로서 선택한다. 대상 블록의 화소 신호와 이 최적인 예측 신호와의 차분을 구하고, 이산 코사인 변환을 행하고, 양자화한 후에 엔트로피 부호화한다. 동시에, 대상 블록에 대한 최적인 예측 신호를 어느 참조 화상의 어느 영역으로부터 취득할 것인가에 관한 정보(각각, 참조 인덱스와 동작 벡터라고 함) 도 맞추어 부호화한다. H.264에서는, 재생된 4장 내지 5장의 화상이 참조 화상으로서 프레임 메모리 또는 재생 화상 버퍼(decoded picture buffer)에 저장되어 있다.
화면 간 예측 부호화는 화상 간의 상관을 살려 효율적으로 압축 부호화할 수 있지만, 텔레비전의 채널의 전환으로 영상 프로그램을 중간에서부터 시청할 수 있도록 하기 위해서는, 화면 간의 의존성을 끊을 필요가 있다. 동화상의 압축 비트스트림 중에서, 화면 간의 의존성이 없는 곳을 랜덤·액세스·포인트라고 한다. 채널의 전환 이외에, 동화상을 편집하거나, 상이한 동화상의 압축 데이터를 잇거나 하는 경우에도, 랜덤·액세스·포인트가 필요하지만, 종래 기술에서는, 랜덤·액세스·포인트로서 "클린·랜덤·액세스·포인트"가 설치되어 있다. 클린·랜덤·액세스·포인트는 NAL unit type의 클린·랜덤·액세스·픽처(이하 "CRA 픽처"라고 함)에 의해 특정된다. 하나의 비트스트림에는, 복수의 CRA 픽처를 포함하는 것이 가능하며, 동화상 예측 복호 장치는 어떤 클린·랜덤·액세스·포인트로부터 복호를 개시해도 된다.
발명의 개시를 위해, CRA 픽처와 관련된 픽처의 픽처·타입을 이하에 정의한다(도 10 참조).
a) 패스트·픽처: CRA 픽처보다 앞에 복호되고, 또한 CRA 픽처보다 앞에 출력되는 픽처
b) 래깅·픽처: CRA 픽처보다 앞에 복호되지만, CRA 픽처보다 뒤에 출력되는 픽처
c) 리딩·픽처: CRA 픽처보다 뒤에 복호되지만, CRA 픽처보다 앞에 출력되는 픽처
d) 노멀·픽처: CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 또한 CRA 픽처보다 뒤에 출력되는 픽처
CRA 픽처는 화면 내 예측만의 픽처로서 정의되어 있으므로, 복호에 필요한 정보를 완비하고 있고, 다른 픽처에의 참조를 하지 않고 정확하게 복호할 수 있다. CRA 픽처 뒤에 계속되는 모든 노멀·픽처는 패스트·픽처, 래깅·픽처, 또는 리딩·픽처로부터의 화면 간 예측을 해서는 안 된다고 정의된다.
비트스트림을 CRA 픽처로부터 복호할 때는, CRA 픽처 및 노멀·픽처가 화면 간 예측의 에러 없이 정확하게 복호되는 것이 보증된다. 그러나, 리딩·픽처는 CRA 픽처 뒤에 복호되고, 화면 간 예측의 에러 없이 정확하게 복호된다는 보증은 없다. 즉, 정확하게 복호되는 리딩·픽처가 존재하는 한편으로, 정확하게 복호되지 않는 리딩·픽처도 존재할 수 있다.
그리고, 여기서 "정확하게 복호된다"라는 것은, 복호된 픽처가 CRA 픽처로부터가 아니라 비트스트림의 처음부터 복호된 경우에 얻어지는 픽처와 동일하다는 것을 의미하고 있다. CRA 픽처로부터 복호했을 때는, 복호 순서에서 해당 CRA 픽처에 선행하는 픽처(예를 들면, 래깅·픽처)는 복호되지 않고, 재생 화상 버퍼에 존재하지 않는다. 따라서, 복호 순서에서 해당 CRA 픽처에 선행하는 픽처를 직접적 또는 간접적으로 화면 간 예측에 사용하는 후속 픽처는 복호 에러를 포함할 우려가 있다.
Benjamin Bross et. al., "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 7", Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 9 th Meeting: Geneva, CH, 27 April - 7 May(2012)
상기한 바와 같이 동화상 예측 복호 장치가 랜덤·액세스·포인트로부터 복호를 개시할 때는, 정확하게 복호할 수 없는 픽처가 존재할 우려가 있고, 그 정확하게 복호할 수 없는 픽처는 이후의 복호에 이용할 수 없다. 한편, 정확하게 복호할 수 있는 픽처도 있으며, 그 정확하게 복호할 수 있는 픽처는 이후의 복호에 이용할 수 있다. 종래 기술에 있어서는, 복호 순서에서 랜덤·액세스·포인트에 계속되는 어느 픽처가 파기될 것인지를 특정하는 방법이 없기 때문에, 리딩·픽처 전부가 정확하게 복호할 수 없는 픽처로서 취급되어 파기된다. 그러나, 이들 픽처의 일부는 실제로는 복호 가능하며, 후속 픽처의 예측 성능 개선에 공헌할 수 있으므로, 리딩·픽처 전부를 정확하게 복호할 수 없는 픽처로서 파기하는 방법은 바람직한 방법은 아니다.
그래서, 본 발명은, 복호 가능한 픽처를 판별 가능하게 함으로써, 복호 가능한 픽처를 후속 픽처의 참조 픽처로서 이용 가능하게 하고 예측 성능 개선에 공헌하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 동화상 예측 부호화 장치는, 동화상을 구성하는 복수의 픽처를 위한 압축 화상 데이터로서, 픽처마다, 랜덤 액세스 픽처와 랜덤 액세스 스킵(RAS) 리딩 픽처와 non－RAS 리딩 픽처를 포함하는 복수의 픽처·타입 중 하나로서 해당 픽처를 식별하는 NAL 유닛·타입의 정보를 가지는 압축 화상 데이터를 포함하는 비트 스트림을 입력하는 입력 수단과, 상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상에 복원하는 복원 수단과, 상기 재생 화상을 출력하는 출력 수단을 포함하고,
1) 랜덤·액세스 픽처는, 상기 비트 스트림의 임의의 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 복호 프로세스가 해당 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 경우, 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처이며,
2) RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 관련된 랜덤·액세스 픽처가 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처인 경우에는 복호할 수 없는 픽처이며,
3) non－RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 복호할 수 있는 픽처이고,
non－RAS 리딩 픽처의 화면 간 예측을 위해 사용되는 참조 픽처를 포함하는 상기 non-RAS 리딩 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, RAS 리딩 픽처와, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 픽처를 모두 포함하고,
제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
또, 제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 후속하는 다른 픽처의 화면 간 예측에 사용되는 참조 픽처를 포함하는, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 일 측면에 따른 동화상 예측 부호화 방법은, 동화상 예측 복호 장치에 의해 실행되는 동화상 예측 복호 방법으로서, 동화상을 구성하는 복수의 픽처를 위한 압축 화상 데이터로서, 픽처마다, 랜덤 액세스 픽처와 랜덤 액세스 스킵(RAS) 리딩 픽처와 non－RAS 리딩 픽처를 포함하는 복수의 픽처·타입 중 하나로서 해당 픽처를 식별하는 NAL 유닛·타입의 정보를 가지는 압축 화상 데이터를 포함하는 비트 스트림을 입력하는 입력 단계와, 상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상에 복원하는 복원 단계와, 상기 재생 화상을 출력하는 출력 단계를 포함하고,
1) 랜덤·액세스 픽처는, 상기 비트 스트림의 임의의 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 복호 프로세스가 해당 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 경우, 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처이며,
2) RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 관련된 랜덤·액세스 픽처가 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처인 경우에는 복호할 수 없는 픽처이며,
3) non－RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 복호할 수 있는 픽처이고,
non－RAS 리딩 픽처의 화면 간 예측을 위해 사용되는 참조 픽처를 포함하는 상기 non-RAS 리딩 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, RAS 리딩 픽처와, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서로 선행하는 픽처를 모두 포함하고,
제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
또, 제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 후속하는 다른 픽처의 화면 간 예측에 사용되는 참조 픽처를 포함하는, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 컴퓨터를 동화상을 구성하는 복수의 픽처를 위한 압축 화상 데이터로서, 픽처마다, 랜덤 액세스 픽처와 랜덤 액세스 스킵(RAS) 리딩 픽처와 non－RAS 리딩 픽처를 포함하는 복수의 픽처·타입 중 하나로서 해당 픽처를 식별하는 NAL 유닛·타입의 정보를 가지는 압축 화상 데이터를 포함하는 비트 스트림을 입력하는 입력 수단과, 상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상에 복원하는 복원 수단과, 상기 재생 화상을 출력하는 출력 수단으로서 기능하게 하는 동화상 예측 복호 프로그램이 기록되어 있으며,
1) 랜덤·액세스 픽처는, 상기 비트 스트림의 임의의 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 복호 프로세스가 해당 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 경우, 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처이며,
2) RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 관련된 랜덤·액세스 픽처가 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처인 경우에는 복호할 수 없는 픽처이며,
3) non－RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 복호할 수 있는 픽처이고,
non－RAS 리딩 픽처의 화면 간 예측을 위해 사용되는 참조 픽처를 포함하는 상기 non-RAS 리딩 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, RAS 리딩 픽처와, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서로 선행하는 픽처를 모두 포함하고,
제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
또, 제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 후속하는 다른 픽처의 화면 간 예측에 사용되는 참조 픽처를 포함하는, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 일 측면에 따른 동화상 예측 복호 장치는, 동화상을 구성하는 복수의 화상에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나에 의한 부호화가 행해짐으로써 얻어진 랜덤·액세스 화상을 포함하는 압축 화상 데이터와, 각 화상의 출력 순번 및 각 화상의 픽처·타입을 나타내는 부호화 데이터를 입력하는 입력 수단; 상기 압축 화상 데이터와 상기 부호화 데이터를 복호하고, 재생 화상과 출력 순번 정보와 픽처·타입 정보에 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 복호하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 복원 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 상기 픽처·타입은,
1) CRA 픽처: CRA 픽처에 계속되는 타입 2 픽처가, 해당 CRA 픽처로부터 복호가 개시된 경우에 정확하게 복호될 수 있는 것을 특징으로 하는 픽처,
2) 타입 1 픽처: 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 뒤에 복호되고, 상기 CRA 픽처보다 앞에 출력되는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 타입 1 픽처로서 라벨링된 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 타입 2 픽처: 화면 간 예측을 행하기 위해, 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처로서, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 타입 2 픽처 또는 CRA 픽처로서 라벨링되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지 타입 중 하나로서 상기 화상에 라벨링되어 있고, 상기 복원 수단은, 부호화 데이터의 복호가 CRA 픽처로부터 개시된 경우, 타입 2 픽처로서 라벨링된 화상을 복호하고, 타입 1 픽처로서 라벨링된 화상의 복호를 스킵하는 등의 복호 처리를, 다음 CRA 픽처의 처리 직전까지의 기간, 계속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 동화상 예측 복호 방법은, 동화상 예측 복호 장치에 의해 실행되는 동화상 예측 복호 방법으로서, 동화상을 구성하는 복수의 화상에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나에 의한 부호화가 행해짐으로써 얻어진, 랜덤·액세스 화상을 포함하는 압축 화상 데이터와, 각 화상의 출력 순번 및 각 화상의 픽처·타입을 나타내는 부호화 데이터를 입력하는 입력 단계; 상기 압축 화상 데이터와 상기 부호화 데이터를 복호하고, 재생 화상과 출력 순번 정보와 픽처·타입 정보로 복원하는 복원 단계; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 복호하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 단계; 및 상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 복원 단계를 제어하는 제어 단계를 포함하고, 상기 픽처·타입은,
1) CRA 픽처: CRA 픽처에 계속되는 타입 2 픽처가, 해당 CRA 픽처로부터 복호가 개시된 경우에 정확하게 복호될 수 있는 것을 특징으로 하는 픽처,
2) 타입 1 픽처: 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 뒤에 복호되고, 상기 CRA 픽처보다 앞에 출력되는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 타입 1 픽처로서 라벨링된 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 타입 2 픽처: 화면 간 예측을 행하기 위해, 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처로서, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 타입 2 픽처 또는 CRA 픽처로서 라벨링되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3개의 타입 중 하나로서 각 화상에 라벨링되어 있고, 상기 복원 단계에서, 상기 동화상 예측 복호 장치는, 부호화 데이터의 복호가 CRA 픽처로부터 개시된 경우, 타입 2 픽처로서 라벨링된 화상을 복호하고, 타입 1 픽처로서 라벨링된 화상의 복호를 스킵하는 등의 복호 처리를, 다음 CRA 픽처의 처리 직전까지의 기간, 계속하는, 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 동화상 예측 복호 프로그램은, 컴퓨터를, 동화상을 구성하는 복수의 화상에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나에 의한 부호화가 행해짐으로써 얻어진, 랜덤·액세스 화상을 포함하는 압축 화상 데이터와, 각 화상의 출력 순번 및 각 화상의 픽처·타입을 나타내는 부호화 데이터를 입력하는 입력 수단; 상기 압축 화상 데이터와 상기 부호화 데이터를 복호하고, 재생 화상과 출력 순번 정보와 픽처·타입 정보로 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 복호하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 복원 수단을 제어하는 제어 수단으로서 기능하게 하고, 상기 픽처·타입은,
1) CRA 픽처: CRA 픽처에 계속되는 타입 2 픽처가, 해당 CRA 픽처로부터 복호가 개시된 경우에 정확하게 복호될 수 있는 것을 특징으로 하는 픽처,
2) 타입 1 픽처: 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 뒤에 복호되고, 상기 CRA 픽처보다 앞에 출력되는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 타입 1 픽처로서 라벨링된 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 타입 2 픽처: 화면 간 예측을 행하기 위해, 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처로서, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 타입 2 픽처 또는 CRA 픽처로서 라벨링되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3개의 타입 중 하나로서 각 화상에 라벨링되어 있고, 상기 복원 수단은, 부호화 데이터의 복호가 CRA 픽처로부터 개시된 경우, 타입 2 픽처로서 라벨링된 화상을 복호하고, 타입 1 픽처로서 라벨링된 화상의 복호를 스킵하는 등의 복호 처리를, 다음 CRA 픽처의 처리 직전까지의 기간, 계속하는 것을 특징으로 한다.
그런데, 본 발명에 따른 동화상 예측 부호화 장치, 방법 및 프로그램, 및 동화상 예측 복호 장치, 방법 및 프로그램은, 이하의 태양도 채용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동화상 예측 부호화 장치는, 동화상을 구성하는 복수의 화상을 입력하는 입력 수단; 상기 화상을 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나의 방법으로 부호화함으로써, 랜덤·액세스·포인트가 되는 화상을 포함하는 압축 화상 데이터를 생성하고, 각 화상의 출력 순번 정보를 부호화하는 부호화 수단; 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상으로 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 부호화하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 상기 화상 저장 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은,
1) 부호화 데이터의 복호가 개시되는 CRA 픽처,
2) 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 상기 관련된 CRA 픽처보다 앞에 출력되고, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되고, 상기 화상 저장 수단에 저장되지 않고 출력되지 않는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되는 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 필요에 따라 참조를 위해 상기 화상 저장 수단에 저장되는 픽처로서, 해당 픽처는 화면 간 예측을 행하기 위해 참조 픽처의 리스트를 가지고, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지로 상기 화상을 분류하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동화상 예측 부호화 방법은, 동화상 예측 부호화 장치에 의해 실행되는 동화상 예측 부호화 방법으로서, 동화상을 구성하는 복수의 화상을 입력하는 입력 단계; 상기 화상을 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나의 방법으로 부호화함으로써, 랜덤·액세스·포인트가 되는 화상을 포함하는 압축 화상 데이터를 생성하고, 각 화상의 출력 순번 정보를 부호화하는 부호화 단계; 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상으로 복원하는 복원 단계; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 부호화하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 단계; 및 상기 화상 저장 단계를 제어하는 제어 단계를 포함하고, 상기 제어 단계에서, 상기 동화상 예측 부호화 장치는,
1) 부호화 데이터의 복호가 개시되는 CRA 픽처,
2) 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 상기 관련된 CRA 픽처보다 앞에 출력되고, 상기 복원 단계에 의한 복호 처리가 스킵되고, 상기 화상 저장 단계에서 저장되지 않고 출력되지 않는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 상기 복원 단계에 의한 복호 처리가 스킵되는 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 상기 복원 단계에 의해 복호되고, 필요에 따라 참조를 위해 상기 화상 저장 단계에서 저장되는 픽처로서, 해당 픽처는 화면 간 예측을 행하기 위해 참조 픽처의 리스트를 가지고, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 상기 복원 단계에 의해 복호되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지로 상기 화상을 분류하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동화상 예측 부호화 프로그램은, 컴퓨터를, 동화상을 구성하는 복수의 화상을 입력하는 입력 수단; 상기 화상을 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나의 방법으로 부호화함으로써, 랜덤·액세스·포인트가 되는 화상을 포함하는 압축 화상 데이터를 생성하고, 각 화상의 출력 순번 정보를 부호화하는 부호화 수단; 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상으로 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 부호화하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 상기 화상 저장 수단을 제어하는 제어 수단으로서 기능하게 하고, 상기 제어 수단은,
1) 부호화 데이터의 복호가 개시되는 CRA 픽처,
2) 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 상기 관련된 CRA 픽처보다 앞에 출력되고, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되고, 상기 화상 저장 수단에 저장되지 않고 출력되지 않는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되는 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 필요에 따라 참조를 위해 상기 화상 저장 수단에 저장되는 픽처로서, 해당 픽처는 화면 간 예측을 행하기 위해 참조 픽처의 리스트를 가지고, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지로 상기 화상을 분류하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동화상 예측 복호 장치는, 동화상을 구성하는 복수의 화상에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나에 의한 부호화가 행해짐으로써 얻어진, 랜덤·액세스 화상을 포함하는 압축 화상 데이터와, 각 화상의 출력 순서를 나타내는 부호화 데이터를 입력하는 입력 수단; 상기 압축 화상 데이터와 상기 부호화 데이터를 복호하고, 재생 화상과 출력 순번 정보로 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 복호하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 상기 복원 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은,
1) 부호화 데이터의 복호가 개시되는 CRA 픽처,
2) 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 상기 관련된 CRA 픽처보다 앞에 출력되고, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되고, 상기 화상 저장 수단에 저장되지 않고 출력되지 않는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되는 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 필요에 따라 참조를 위해 상기 화상 저장 수단에 저장되는 픽처로서, 해당 픽처는 화면 간 예측을 행하기 위해 참조 픽처의 리스트를 가지고, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지로 상기 화상을 분류하여 제어하고, 상기 복원 수단은, 부호화 데이터의 복호가 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처에서 개시된 경우, 해당 픽처에 관한 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 상기 화상 저장 수단에 저장되어 있는지 여부를 판정하고, 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 저장되어 있으면 해당 픽처를 복호하고, 참조 픽처의 리스트에 있는 1개 이상의 참조 픽처가 저장되어 있지 않으면 해당 픽처의 복호를 스킵하는 등의 복호 처리를, 다음 CRA 픽처의 처리 직전까지의 기간, 계속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동화상 예측 복호 방법은, 동화상 예측 복호 장치에 의해 실행되는 동화상 예측 복호 방법으로서, 동화상을 구성하는 복수의 화상에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나에 의한 부호화가 행해짐으로써 얻어진, 랜덤·액세스 화상을 포함하는 압축 화상 데이터와, 각 화상의 출력 순서를 나타내는 부호화 데이터를 입력하는 입력 단계; 상기 압축 화상 데이터와 상기 부호화 데이터를 복호하고, 재생 화상과 출력 순번 정보로 복원하는 복원 단계; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 복호하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 단계; 및 상기 복원 단계를 제어하는 제어 단계를 포함하고, 상기 제어 단계에서, 상기 동화상 예측 복호 장치는,
1) 부호화 데이터의 복호가 개시되는 CRA 픽처,
2) 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 상기 관련된 CRA 픽처보다 앞에 출력되고, 상기 복원 단계에 의한 복호 처리가 스킵되고, 상기 화상 저장 단계에서 저장되지 않고 출력되지 않는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 상기 복원 단계에 의한 복호 처리가 스킵되는 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 상기 복원 단계에 의해 복호되고, 필요에 따라 참조를 위해 상기 화상 저장 단계에서 저장되는 픽처로서, 해당 픽처는 화면 간 예측을 행하기 위해 참조 픽처의 리스트를 가지고, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 상기 복원 단계에 의해 복호되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지로 상기 화상을 분류하여 제어하고, 상기 복원 단계에서, 상기 동화상 예측 복호 장치는, 부호화 데이터의 복호가 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처에서 개시된 경우, 해당 픽처에 관한 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 상기 화상 저장 단계에서 저장되어 있는지 여부를 판정하고, 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 저장되어 있으면 해당 픽처를 복호하고, 참조 픽처의 리스트에 있는 1개 이상의 참조 픽처가 저장되어 있지 않으면 해당 픽처의 복호를 스킵하는 등의 복호 처리를, 다음 CRA 픽처의 처리 직전까지의 기간, 계속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동화상 예측 복호 프로그램은, 컴퓨터를, 동화상을 구성하는 복수의 화상에 대해 화면 내 예측 또는 화면 간 예측 중 어느 하나에 의한 부호화가 행해짐으로써 얻어진, 랜덤·액세스 화상을 포함하는 압축 화상 데이터와, 각 화상의 출력 순서를 나타내는 부호화 데이터를 입력하는 입력 수단; 상기 압축 화상 데이터와 상기 부호화 데이터를 복호하고, 재생 화상과 출력 순번 정보로 복원하는 복원 수단; 상기 재생 화상을, 후속의 화상을 복호하기 위해 사용되는 참조 화상으로서 1개 이상 저장하는 화상 저장 수단; 및 상기 복원 수단을 제어하는 제어 수단으로서 기능하게 하고, 상기 제어 수단은,
1) 부호화 데이터의 복호가 개시되는 CRA 픽처,
2) 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처보다 뒤에 복호되고, 상기 관련된 CRA 픽처보다 앞에 출력되고, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되고, 상기 화상 저장 수단에 저장되지 않고 출력되지 않는 픽처로서, 화면 간 예측을 행하기 위해, 상기 복원 수단에 의한 복호 처리가 스킵되는 1개 이상의 참조 픽처, 또는 상기 관련된 CRA 픽처에 복호 순서에서 선행하는 1개 이상의 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처의 리스트를 가지는 픽처,
3) 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 필요에 따라 참조를 위해 상기 화상 저장 수단에 저장되는 픽처로서, 해당 픽처는 화면 간 예측을 행하기 위해 참조 픽처의 리스트를 가지고, 해당 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가, 상기 복원 수단에 의해 복호되고, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 것을 특징으로 하는 픽처
의, 총 3가지로 상기 화상을 분류하여 제어하고, 상기 복원 수단은, 부호화 데이터의 복호가 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처에서 개시된 경우, 해당 픽처에 관한 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 상기 화상 저장 수단에 저장되어 있는지 여부를 판정하고, 참조 픽처의 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 저장되어 있으면 해당 픽처를 복호하고, 참조 픽처의 리스트에 있는 1개 이상의 참조 픽처가 저장되어 있지 않으면 해당 픽처의 복호를 스킵하는 등의 복호 처리를, 다음 CRA 픽처의 처리 직전까지의 기간, 계속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 복호 가능한 픽처를 판별 가능하게 함으로써, 복호 가능한 픽처를 후속 픽처의 참조 픽처로서 이용 가능하게 하여 예측 성능 개선에 공헌할 수 있다. 더욱 상세하게는, 동화상 예측 복호 장치는, 비트스트림의 선두의 CRA 픽처로부터 복호가 개시되는 경우에, (라벨의 이용 또는 레퍼런스·픽처·세트와의 대조에 의해) 어느 픽처가 정확하게 복호될 수 있는지 여부를 검출할 수 있다. 그러므로, 동화상 예측 복호 장치는, 모든 리딩·픽처를 파기하는 대신에, 복호할 수 없는 픽처만을 선택하여 파기할 수 있고, 복호 가능한 픽처를 후속 픽처의 참조 픽처로서 이용 가능하게 하여, 예측 성능 개선에 공헌할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동화상 예측 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동화상 예측 복호 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신택스·엘리먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동화상 예측 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동화상 예측 복호 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 기록 매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 기록 매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 외관도이다.
도 8은 동화상 예측 부호화 프로그램의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 9는 동화상 예측 복호 프로그램의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 배경을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해, 도 1∼도 9를 참조하여 설명한다.
[동화상 예측 부호화 장치에 대해]
도 1은 본 실시예에 따른 동화상 예측 부호화 장치(100)의 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 동화상 예측 부호화 장치(100)는, 기능적인 구성으로서, 입력 단자(101), 블록 분할기(102), 예측 신호 생성기(103), 프레임 메모리(104), 감산기(105), 변환기(106), 양자화기(107), 역양자화기(108), 역변환기(109), 가산기(110), 엔트로피 부호화기(111), 출력 단자(112), 입력 단자(113), 및 프레임 메모리 관리기(또는 버퍼 관리기라고도 함)(114)를 구비한다. 각 기능 블록의 동작은, 후술하는 동화상 예측 부호화 장치(100)의 동작 중에서 설명한다. 그리고, 변환기(106) 및 양자화기(107)는 부호화 수단에 대응하고, 역양자화기(108), 역변환기(109) 및 가산기(110)는 복호 수단에 대응한다.
이상과 같이 구성된 동화상 예측 부호화 장치(100)의 동작에 대해, 이하 설명한다. 복수 장의 화상으로 이루어지는 동화상의 신호는 입력 단자(101)에 입력된다. 부호화 처리의 대상이 되는 화상은 블록 분할기(102)에 의해, 복수의 영역으로 분할된다. 본 실시예에서는, 8×8개의 화소로 이루어지는 블록으로 분할되지만, 그 이외의 블록의 크기 또는 형태로 분할해도 된다. 다음에, 부호화 처리의 대상이 되는 영역(이하 "대상 블록"이라고 함)에 대해, 예측 신호를 생성한다. 본 실시예에서는, 2종류의 예측 방법이 사용된다. 즉, 화면 간 예측과 화면 내 예측이다.
화면 간 예측에서는, 과거에 부호화된 후에 복원된 재생 화상을 참조 화상으로 하여, 이 참조 화상으로부터 대상 블록에 대한 오차가 가장 작은 예측 신호를 제공하는 움직임 정보를 구한다. 이 처리는 움직임 검출이라고 불린다. 또한 경우에 따라, 대상 블록을 재분할하고, 재분할된 소영역에 대해 화면 간 예측 방법을 결정해도 된다. 이 경우, 각종 분할 방법 중에서, 대상 블록 전체에 대해 가장 효율이 양호한 분하는 방법 및 각각의 움직임 정보를 결정한다. 본 발명에 의한 실시예에서는, 예측 신호 생성기(103)에 의해 행해지고, 대상 블록은 라인 L102를, 참조 화상은 L104를 경유하여 입력된다. 참조 화상으로서는, 과거에 부호화되고 복원된 복수의 화상을 참조 화상으로서 사용한다. 자세한 것은 종래기술인 MPEG-2, 4, H.264 중 어느 하나의 방법과 같다. 이와 같이 결정된 움직임 정보 및 소영역의 분할 방법은 라인 L112를 경유하여 엔트로피 부호화기(111)에 전송되고 부호화된 후에 출력 단자(112)로부터 송출된다. 또한 복수의 참조 화상 중에서, 예측 신호가 어느 참조 화상으로부터 취득되는지에 관한 정보(레퍼런스·인덱스)도 라인 L112를 경유하여 엔트로피 부호화기(111)에 전송된다. 그리고, 본 발명에 의한 실시예에서는, 4장 내지 5장의 재생 화상을 프레임 메모리(104)에 저장하고, 참조 화상으로서 사용한다. 예측 신호 생성기(103)에서는, 소영역의 분할 방법 및 각각의 소영역에 대응하는, 참조 화상과 움직임 정보를 기초로 프레임 메모리(104)로부터 참조 화상 신호를 취득하고, 예측 신호를 생성한다. 이와 같이 생성된 화면 간 예측 신호는 라인 L103을 경유하여 감산기(105)에 전송된다.
화면 내 예측에서는, 대상 블록에 공간적으로 인접하는 기재생의 화소 값을 사용하여 화면 내 예측 신호를 생성한다. 구체적으로는 예측 신호 생성기(103)에서는, 프레임 메모리(104)로부터 동일 화면 내에 있는 기재생의 화소 신호를 취득하고, 이들의 신호를 외삽(外揷)함으로써 화면 내 예측 신호를 생성한다. 외삽 방법에 관한 정보는 라인 L112를 경유하여 엔트로피 부호화기(111)에 전송되고 부호화된 후에 출력 단자(112)로부터 송출된다. 이와 같이 생성된 화면 내 예측 신호는 감산기(105)에 전송된다. 예측 신호 생성기(103)에서의 화면 내의 예측 신호 생성 방법은, 종래기술인 H.264의 방법과 동일하다. 전술한 바와 같이 구해진 화면 간 예측 신호와 화면 내 예측 신호에 대해, 오차가 가장 작은 것이 선택되고, 감산기(105)에 전송된다.
첫 번째 장의 화상에 대해서는, 그보다 전에 화상이 없기 때문에, 모든 대상 블록은 화면 내 예측으로 처리된다. 또한, 텔레비전의 채널의 전환에 대비하여, 정기적으로 랜덤·액세스·포인트가 된 대상 블록은 화면 내 예측으로 처리된다. 이와 같은 화상은 인트라 프레임(intra-frame)이라고 하며, H.264에서는 IDR 픽처라고 한다.
감산기(105)에 의해 대상 블록의 신호(라인 L102 경유)에서 예측 신호(라인 L103 경유)를 감산하여, 잔차 신호를 생성한다. 이 잔차 신호는 변환기(106)에 의해 이산 코사인 변환되고, 그 각각의 계수는 양자화기(107)에 의해 양자화된다. 마지막으로 엔트로피 부호화기(111)에 의해 양자화된 변환 계수를 부호화하여, 예측 방법에 관한 정보와 함께 출력 단자(112)로부터 송출된다.
후속의 대상 블록에 대한 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 행하기 위해, 압축된 대상 블록의 신호는 역처리되고 복원된다. 즉, 양자화된 변환 계수는 역양자화기(108)에 의해 역양자화된 후에 역변환기(109)에 의해 역이산 코사인 변환되어, 잔차 신호를 복원한다. 가산기(110)에 의해 복원된 잔차 신호와 라인 L103으로부터 전송된 예측 신호를 가산하여, 대상 블록의 신호를 재생하고, 프레임 메모리(104)에 저장한다. 본 실시예에서는 변환기(106)와 역변환기(109)를 사용하고 있지만, 이들의 변환기를 대신하는 다른 변환 처리를 사용해도 된다. 경우에 따라서는, 변환기(106)와 역변환기(109)가 없어도 된다.
프레임 메모리(104)는 유한한 것이며, 모든 재생 화상을 저장하는 것은 불가능하다. 후속의 화상의 부호화에 사용되는 재생 화상만 프레임 메모리(104)에 저장된다. 이 프레임 메모리(104)를 제어하는 것이 프레임 메모리 관리기(114)이다. 프레임 메모리 관리기(114)는, 프레임 메모리(104) 내에 있는 N장(여기서는 N=4이지만, 미리 결정된 정수(整數)이어도 된다)의 재생 화상 중에서, 불필요한 것(예를 들어, 가장 오래된 것)을 소거하고 참조 화상으로서 사용되는 최근의 재생 화상을 저장 가능하도록 라인 L115를 경유하여 제어한다. 입력 단자(113)로부터 각 화상의 출력 순번 정보나 화상을 부호화하는 타입(화면 내 예측 부호화, 화면 간 예측 부호화, 양방향 예측 부호화), 또한 레퍼런스·인덱스도 라인 L112를 경유하여 입력되고, 이들 정보에 기초하여 프레임 메모리 관리기(114)가 동작한다.
동시에, 각 화상의 출력 순번 정보나, 후술하는 NAL 유닛·타입의 정보는 필요에 따라 라인 L114를 경유하여 엔트로피 부호화기(111)에 전송되고, 부호화된 후에 압축된 화상 데이터와 함께 출력된다. 출력 순번 정보는 각 화상에 부수되는 것이며, 화상의 순서를 나타낸 것이나 화상을 출력하는 시각이어도 되고, 화상의 출력 참조 시간(temporal reference)이어도 된다. 본 실시예에서는, 출력 순번 정보의 값을 그대로 2진 부호화에 변환한다. 본 실시예의 프레임 메모리 관리기(114)의 동작에 대해서는 후술한다.
[동화상 예측 복호 장치에 대해]
다음에, 본 발명에 따른 동화상 예측 복호 장치에 대해 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 동화상 예측 복호 장치(200)의 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 기능적인 구성으로서, 입력 단자(201), 데이터 해석기(202), 역양자화기(203), 역변환기(204), 가산기(205), 예측 신호 생성기(208), 프레임 메모리(207), 출력 단자(206), 프레임 메모리 관리기(209), 제어기(210), 및 전환기(211)를 구비한다. 각 기능 블록의 동작은, 후술하는 동화상 예측 복호 장치(200)의 동작 중에서 설명한다. 역양자화기(203) 및 역변환기(204)는 복호 수단에 대응한다. 그리고, 복호에 관한 수단으로서는, 역양자화기(203) 및 역변환기(204)로 한정되는 것은 아니고, 이들 이외의 것을 사용해도 된다. 또한, 복호에 관한 수단은, 역변환기(204)를 없애고 역양자화기(203)만으로 구성해도 된다.
이하, 동화상 예측 복호 장치(200)의 동작을 설명한다. 동화상 예측 부호화 장치(100)에 의해 전술한 방법으로 압축 부호화된 압축 데이터는, 입력 단자(201)로부터 입력된다. 이 압축 데이터에는, 화상을 복수의 블록으로 분할된 대상 블록을 예측하여 부호화된 잔차 신호 및 예측 신호의 생성에 관련된 정보가 포함되어 있다. 예측 신호의 생성에 관련된 정보로서, 화면 간 예측의 경우에는 블록 분할에 관한 정보(블록의 사이즈)나, 움직임 정보와 전술한 레퍼런스·인덱스나 NAL 유닛·타입에 관한 정보가 포함되고, 화면 내 예측의 경우에는 주변의 기재생의 화소로부터의 외삽 방법에 관한 정보가 포함되어 있다.
데이터 해석기(202)에 의해, 압축 데이터로부터 대상 블록의 잔차 신호, 예측 신호의 생성과 관련된 정보, 양자화 파라미터, 화상의 출력 순번 정보를 추출한다. 대상 블록의 잔차 신호는 역양자화기(203)에 의해 양자화 파라미터(라인 L202 및 L211 경유)를 기초로 역양자화된다. 그 결과는 역변환기(204)에 의해 역이산 코사인 변환된다.
다음에, 라인 L206b를 경유하여 예측 신호의 생성에 관련된 정보가 예측 신호 생성기(208)에 전송된다. 예측 신호 생성기(208)에서는, 예측 신호의 생성에 관련된 정보를 기초로, 프레임 메모리(207)에 액세스하여, 복수의 참조 화상 중에서 참조 신호를 취득하고(라인 L207 경유) 예측 신호를 생성한다. 이 예측 신호는 라인 L208 경유하여 가산기(205)에 전송되고, 복원된 잔차 신호에 가산되고, 대상 블록 신호를 재생하고, 라인 L205를 경유하여 출력 단자(206)로부터 출력되는 동시에 프레임 메모리(207)에 저장된다.
프레임 메모리(207)에는, 후속의 화상의 복호·재생에 사용되는 재생 화상이 저장되어 있다. 프레임 메모리 관리기(209)는 라인 L209a를 통하여 프레임 메모리(207)를 제어한다. 프레임 메모리(207)는, 저장되어 있는 N장(여기서는 N=4이지만, 미리 결정된 정수이어도 된다)의 재생 화상 중에서, 불필요한 것(예를 들어, 가장 오래된 것)을 소거하고 참조 화상으로서 사용되는 최근의 재생 화상을 저장 가능하도록 제어된다.
제어기(210)는 라인 L206a을 경유하여 전송되는 대상 화상의 출력 순번 정보와 화상의 부호화 타입 및 NAL 유닛·타입에 관한 정보에 기초하여 동작한다. 또는 라인 L206a를 경유하여 전송되는 레퍼런스·인덱스와 라인 L209b를 경유하여 전송되어 도는 프레임 메모리에 저장되어 있는 프레임의 정보에 기초하여 동작한다. 본 발명에 의한 제어기(210)의 동작에 대해서는 후술한다.
전환기(211)는 제어기(210)로부터 라인 L210을 통하여 제어되고, 조건에 따라서 특정한 프레임의 복호를 스킵하도록 동작한다. 본 발명에 의한 전환기(211)의 동작에 대해서는 후술한다.
도 3에 비트스트림의 신택스·엘리먼트(syntax elemet)(500)를 나타낸다. 비트스트림의 신택스·엘리먼트(500)는 하나의 픽처(510, 520 등)의 복호에 필요한 복수의 신택스·엘리먼트로 구성되어 있다. 픽처의 신택스에 있어서, 이하의 3개의 엘리먼트에 주목한다.
1) 네트워크·어댑테이션·레이어·유닛·타입(NUT) 또는 NAL 유닛·타입(530)
2) 픽처·아웃풋·카운트(POC)(540)
3) 레퍼런스·픽처·세트(RPS)(550)
1) NUT는, 픽처·타입에 관한 정보를 포함하고 있다. 본 발명에 있어서는, 픽처·타입을 시그널링하는 다른 수단도 사용 가능한 것에 유의하기 바란다. 본 실시예에서는, 각 픽처는, 3종류의 NAL 유닛·타입 중 하나로서 라벨링된다. NAL 유닛·타입이란, 이하에 설명하는 RAS, CRA, non-RAS이다.
RAS(랜덤·액세스·스킵) 픽처로서 라벨링된 픽처는, 그 RAS 픽처에 관련된 CRA 픽처로부터 복호가 개시되었을 때, 스킵되고 출력되지 않는다. 한편, 전술한 CRA 픽처가 비트스트림의 최초의 픽처가 아닌 경우(또는 복호가 상기한 CRA 픽처로부터 개시되지 않은 경우)는, 동화상 예측 복호 장치(200)는 RAS 픽처를 non-RAS 픽처인 것으로 보아, 그 픽처의 출력 지시에 따라 복호하고, 출력하는 것으로 한다.
CRA(클린·랜덤·액세스) 픽처로서 라벨링된 픽처는, 비트스트림의 복호가 그 CRA 픽처로부터 개시되는 경우에, 상기 CRA 픽처에 관련된, RAS 픽처 이외의 픽처를 에러 없이 복호할 수 있음을 나타내고 있다. 또, CRA 픽처는 랜덤 액세스 픽처라고도 지칭될 수 있다.
non-RAS 픽처로서 라벨링된 픽처는, 동화상 예측 복호 장치(200)에 의해 복호되고, 픽처의 출력 지시에 따라 출력되는 것으로 한다. CRA 픽처는 특별히 언급하지 않는 한, non-RAS 픽처로 간주된다.
2) POC는, 출력되는 픽처의 순번의 정보를 포함하고 있다.
3) RPS는, 현재의 픽처의 화면 간 예측을 위해 사용되는 참조 픽처의 정보를 포함하고 있다. RPS에 존재하지 않는 재생 화상 버퍼(DPB) 중의 참조 픽처는, 현재의 픽처 또는 어느 하나의 픽처에 의해 예측 복호를 위한 참조 픽처로서 이용할 수 없다.
본 실시예에 있어서는, 비트스트림의 복호가 CRA 픽처로부터 개시되는 경우에, 모든 non-RAS 픽처를 정확하게 복호할 수 있는 것을 보증하기 위해, RPS에 관하여 이하의 특징을 가진다.
특징 1: 리딩·픽처에 의해 이용되는 RPS에 관하여, 하나 이상의 참조 픽처(또는 적어도 하나의 참조 픽처)가 RAS 픽처인 경우, 또는 관련된 CRA 픽처에 복호순서에서 선행하는 경우, 그 리딩·픽처는 RAS 픽처로 한다.
특징 2: non-RAS 픽처에 의해 이용되는 RPS에 있는 모든 참조 픽처는, non-RAS 픽처인 참조 픽처, 또한 관련된 CRA 픽처 이후에 복호되는 참조 픽처로 한다.
본 실시예에 있어서는, 노멀·픽처는 non-RAS 픽처로서 취급되므로, 특징 1과 2를 만족시키지 않는 픽처는 비트스트림 중에 허용되지 않는다. 그러나, 본 발명은, 특징 1에서 기술된 리딩·픽처로 한정되는 것이 아니고, 모든 픽처에 동등하게 적용할 수 있다. 특징 2에 관하여, 본 발명은, 참조 픽처가 리딩·픽처에만 제한되었을 경우에도 적용할 수 있다.
[동화상 예측 부호화 장치(100)에서의 특징적인 동작]
도 4를 사용하여, 본 발명의 포인트인 전술한 특징을 갖는 비트스트림을 생성하기 위한 동화상 예측 부호화 장치(100)의 동작을 설명한다. 동화상 예측 부호화 장치(100)는 랜덤·액세스를 실현하기 위해, 일정 주기로 CRA 픽처를 삽입한다. 이 삽입된 CRA 픽처에 부호화 순서에서 이어지는 모든 픽처는, 다음 CRA 픽처가 삽입되기까지의 사이, 해당 삽입된 CRA 픽처에 관련되어, 이하의 단계에 따라 부호화된다.
단계 620에서, 해당 픽처의 RPS에 포함되는 참조 픽처의 1장 이상이 RAS 픽처인지의 여부가 판정된다. 해당 픽처의 RPS에 포함되는 참조 픽처의 1장 이상이 RAS 픽처인 경우(YES)는 단계 650으로, 그렇지 않은 경우(NO)는 단계 630으로 진행한다.
단계 630에서, 해당 픽처의 RPS에 포함되는 참조 픽처의 1장 이상이, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처에 부호화 순서에서 선행하는지 여부가 판정된다. 해당 픽처의 RPS에 포함되는 참조 픽처의 1장 이상이, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처에 부호화 순서에서 선행하는 경우(YES)는 단계 650으로, 그렇지 않은 경우(NO)는 단계 640으로 진행한다.
단계 650에서, 해당 픽처의 POC와 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처의 POC를 비교함으로써, 해당 픽처가 리딩·픽처인지의 여부를 검사한다. 해당 픽처의 POC가 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처의 POC보다 작은 경우, 해당 픽처가 리딩·픽처인 것(YES)으로 판정되고, 단계 670으로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는, 해당 픽처가 리딩·픽처가 아닌 것(NO)으로 판정되지만, 단계 620 및 단계 630의 판정은 리딩·픽처에 대해서만(YES) 이루어지고, 해당 픽처가 리딩·픽처가 아니(NO)라는 판정 결과는 이상(異常)이기 때문에, 단계 660으로 진행하여 에러 메시지를 출력하고 단계 680으로 진행한다. 그리고, 단계 660에서 에러 메시지를 출력한 후에는, 도 4의 처리를 이상(異常) 종료해도 된다.
단계 670에서, 해당 픽처는 RAS 픽처로서 부호화되고, 해당 픽처가 RAS 픽처이다라고 하는 정보(NAL 유닛·타입: RAS)가 부호화된다. 그 후 단계 680으로 진행한다.
단계 640에서, 해당 픽처를 non-RAS 픽처로서 부호화하고, 해당 픽처가 non-RAS 픽처이다라고 하는 정보(NAL 유닛·타입: non-RAS)가 부호화된다. 그 후 단계 680으로 진행한다. 여기서, 특히 언급하지 않는 한, CRA 픽처는 non-RAS 픽처에 포함된다.
단계 640과 670에서, 해당 픽처가 RAS 픽처인지 non-RAS 픽처 인지의 정보는 반드시 부호화할 필요가 없고, 해당 정보를 부호화하는 대신에, 각 픽처의 참조 픽처 리스트와 프레임 메모리(104)에 저장되어 있는 픽처를 대조함으로서 해당 픽처가 RAS 픽처인지 non-RAS 픽처인지를 판정해도 된다.
단계 680에서, 동화상 예측 부호화 장치(100)는 부호화하는 픽처가 더 있는지의 여부를 판정하고, 있는 경우(YES)는 단계 620으로 돌아가 처리를 반복하고, 한편, 없는 경우(NO)는 도 4의 처리를 종료한다.
전술한 일련의 처리는, 도 1의 동화상 예측 부호화 장치(100) 전체의 처리에 해당하지만, 특히 단계 620, 630, 650의 판정 처리는 프레임 메모리 관리기(114)에 의해 행해진다.
[동화상 예측 복호 장치(200)에서의 특징적인 동작]
본 실시예에 따른 동화상 예측 복호 장치(200)에서는, 복호 프로세스가 비트스트림의 최초의 픽처로서 CRA 픽처로부터 개시된 경우와, 비트스트림의 최초의 픽처가 CRA 픽처가 아닌 경우에, 동작이 상이하다. 이 복호 프로세스는, 다음 CRA 픽처의 복호 시에 통상의 복호 프로세스로 돌아간다.
도 5를 사용하여, 본 발명의 포인트인 전술한 특징을 갖는 비트스트림을 복호하기 위한 동화상 예측 복호 장치(200)의 동작을 설명한다.
단계 710에서, 동화상 예측 복호 장치(200)는 비트스트림의 최초의 픽처(즉, 비트스트림의 복호를 개시하는 최초의 픽처)가 CRA 픽처인지의 여부를, NAL 유닛·타입에 기초하여 판정한다. 최초의 픽처가 CRA 픽처가 아닌 경우(NO), 단계 780으로 진행하고, 동화상 예측 복호 장치(200)는 각 픽처를 통상대로 복호한다. 즉, 이 단계 780에서는, RAS 픽처는 non-RAS 픽처로 간주되어, 통상대로 픽처 내의 지시에 따라 복호되고, 출력된다. 한편, 단계 710에서 비트스트림의 최초의 픽처가 CRA 픽처인 경우(YES)는, 단계 720으로 진행한다.
단계 720에서 단계 770까지의 처리는, 다음 CRA 픽처의 복호가 개시되기 직전까지의 기간, 모든 픽처에 대해 반복 실행되고, 그 후 단계 780에서 통상의 복호 처리에 돌아간다. 이하에서는, 단계 720에서 단계 770까지의 처리에 대해 설명한다.
단계 720에서, 동화상 예측 복호 장치(200)는 해당 픽처의 복호 개시 시에, 해당 픽처가 정확하게 복호되는지 여부를 판정한다. 본 실시예에서의 비트스트림은 전술한 특징 1, 2를 갖기 때문에, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 이하의 두 가지 방법 중 적어도 하나를 사용하여, 해당 픽처를 정확하게 복호할 수 있는지 여부를 판정할 수 있다. 제1 방법은, 해당 픽처의 NAL 유닛·타입의 라벨을 보는 방법이다. 만약, 해당 픽처가 RAS 픽처로서 라벨링되어 있으면, 해당 픽처는 정확하게 복호할 수 없다고 판정할 수 있다. 제2 방법은, 동화상 예측 복호 장치(200)가 DPB에 존재하는 참조 픽처와, 해당 픽처의 RPS의 참조 픽처 리스트를 대조하는 것이다. 만약, 해당 픽처의 RPS에 있는 참조 픽처 중 어느 하나가 DPB에 존재하지 않는 경우는, 해당 픽처를 정확하게 복호할 수 없다고 판정할 수 있다. 이상과 같은 제1, 제2 방법 중 적어도 하나를 사용하여, 동화상 예측 복호 장치(200)가, 해당 픽처는 정확하게 복호 가능하다고 판정한 경우(YES), 단계 730으로 진행하고, 해당 픽처는 정확하게 복호할 수 없다고 판정한 경우(NO), 단계 750으로 진행한다.
단계 730에서, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 해당 픽처 내의 지시에 따라, 해당 픽처를 복호하여 출력한다. 이것은 CRA 픽처에도 적용된다. 그 후, 단계 740으로 진행한다.
단계 750에서, 해당 픽처의 POC와, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처의 POC를 비교함으로써, 해당 픽처가 리딩·픽처인지 여부를 판정한다. 해당 픽처의 POC가, 해당 픽처에 관련된 CRA 픽처의 POC보다 작은 경우(YES)는, 해당 픽처는 리딩·픽처인 것으로 판정되고, 후술하는 단계 770으로 진행한다. 그렇지 않은 경우(NO)는, 해당 픽처는 리딩·픽처가 아니고, 에러가 생기기 때문에, 단계 760으로 진행하고, 동화상 예측 복호 장치(200)는 에러 메시지를 출력하고 단계 740으로 진행한다. 그리고, 단계 760에서 에러 메시지를 출력한 후에는, 도 5의 처리를 이상 종료해도 된다. 또한, 전술한 바와 같이, 단계 750의 판정은, 특징 1이 리딩·픽처에만 한정되는 경우에만 필요하다는 것에 유의하기 바란다.
단계 770에서, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 해당 픽처의 복호를 스킵하고, 이하와 같이 필요한 하우스키핑(housekeeping) 처리를 행한다. 여기서, 필요한 하우스키핑 처리로서는, 예를 들면, 스킵되는 해당 픽처에 대해 "참조 픽처로서 이용 불가능하고 출력되지 않는다"것을 나타내는 라벨링을 행하는 처리 등을 들 수 있다. 그 후, 단계 740으로 진행한다.
단계 740에서, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 다음에 복호되는 픽처가 CRA 픽처인지 여부를 판정하고, 다음의 픽처가 CRA 픽처가 아닌 경우(NO)는 단계 720으로 돌아가 처리를 반복한다. 한편, 다음의 픽처가 CRA 픽처인 경우(YES), 다음 CRA 픽처 이후는 본 발명에 따른 복호 프로세스(랜덤·액세스 복호 프로세스)가 필요 없어지므로, 단계 780으로 진행하고, 통상의 복호 프로세스(모든 픽처가 복호되고 출력 지시 정보에 따라 출력되는 처리)로 이행한다.
전술한 일련의 처리는, 도 2의 동화상 예측 복호 장치(200) 전체의 처리에 해당하지만, 특히 단계 720, 750의 판정 및 단계 730, 770의 제어는, 제어기(210)에 의해 행해진다.
이상과 같은 본 실시예에 의하면, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 비트스트림의 선두의 CRA 픽처로부터 복호가 개시되는 경우에, (라벨의 이용 또는 레퍼런스·픽처·세트와의 대조에 의해) 어느 픽처를 정확하게 복호할 수 있는지 여부를 검출할 수 있다. 그러므로, 동화상 예측 복호 장치(200)는, 모든 리딩·픽처를 파기하는 대신에, 복호할 수 없는 픽처만을 선택하여 파기할 수 있고, 복호 가능한 픽처를 후속 픽처의 참조 픽처로서 이용 가능하게 하여, 예측 성능 개선에 공헌할 수 있다.
그리고, 픽처에 대해 RAS라는 NAL 유닛·타입이 할당될 때, 동화상 예측 부호화 장치(100)는, 정확하게 복호할 수 있는 픽처와 정확하게 복호할 수 없는 픽처를 생성한다. 한편, 동화상 예측 복호 장치(200)는 정확하게 복호할 수 없는 픽처를 출력하지 않는다. 이로써, 출력되는 픽처에 시간적인 갭(gap)이 생기고, 프레임의 출력 레이트에 영향을 미칠 우려가 있다. 시스템에 따라서는, 출력에 갭이 있는 것은 바람직하지 않다. 본 실시예에 있어서는, 동화상 예측 부호화 장치(100)는, 추가 정보로서, 이들 RAS 픽처에서의 갭이 있는지 여부를, CRA 픽처·헤더 또는 비디오·유저빌리티·신택스(YUI) 안의 플래그(flag)에 의해 동화상 예측 복호 장치(200)에 지시한다. 이 플래그를 수취한 동화상 예측 복호 장치(200)는, 정확하게 복호 가능하지만 갭이 있는 리딩·픽처를 출력할지 여부를 선택할 수 있다.
또한, 상기와는 다른 수단으로서, 출력 순서에서 CRA 픽처에 선행하는 RAS 픽처에서 갭이 생기지 않도록, 비트스트림에 추가적인 제한을 두어도 된다. 즉, RAS 픽처에서의 갭을 발생시키지 않도록 비트스트림이 연속하여 출력되도록 해도 된다.
또한 다른 수단으로서, 동화상 예측 복호 장치(200)가, 동화상 예측 부호화 장치(100)로부터의 다른 추가 정보나, 픽처의 출력 지시 정보에 의존하지 않고, non-RAS의 리딩·픽처를 복호하지만 출력하지 않는 것을 결정해도 된다.
본 실시예에서는, NAL 유닛·타입(RAS, CRA, non-RAS)의 라벨은 동화상 예측 복호 장치(200)에 의해 검출되고 사용되지만, NAL 유닛·타입의 라벨은 네트워크 내의 다른 장치(예를 들면, 서버, 적절한 네트워크 요소 등)에서도, 랜덤·액세스·포인트로부터 복호를 개시할 때, RAS 픽처를 파기하는 처리 실행을 위해 검출되고 사용되어도 된다. 이로써, 네트워크의 대역을 절약할 수 있다.
본 실시예에서는, 비트스트림은 각각이 다수의 CRA 픽처를 포함할 수 있어 각각의 CRA 픽처에 관련된 RAS 픽처가 존재한다. 복호 순서로 두 번째인 CRA 픽처가 첫 번째인 CRA 픽처의 뒤에 계속되는 경우, 전술한 두 번째인 CRA 픽처의 RPS가, 첫 번째인 CRA 픽처보다 앞에 복호되는 참조 픽처를 포함하는 것은 허용되지 않는다. 이로써, 첫 번째의 CRA 픽처가 비트스트림의 최초의 픽처이었던 경우에, 두 번째의 CRA 픽처의 RAS 픽처가 복호되는 것이 보증된다.
[동화상 예측 부호화 프로그램, 동화상 예측 복호 프로그램에 대해]
동화상 예측 부호화 장치(100)에 관한 발명은, 컴퓨터를 동화상 예측 부호화 장치(100)로서 기능하게 하기 위한 동화상 예측 부호화 프로그램에 관한 발명으로서 파악할 수 있다. 마찬가지로, 동화상 예측 복호 장치(200)에 관한 발명은, 컴퓨터를 동화상 예측 복호 장치(200)로서 기능하게 하기 위한 동화상 예측 복호 프로그램에 관한 발명으로서 파악할 수 있다.
동화상 예측 부호화 프로그램 및 동화상 예측 복호 프로그램은, 예를 들면, 기록 매체에 저장되어 제공된다. 그리고, 기록 매체로서는, 플렉시블 디스크, CD-ROM, USB 메모리, DVD, 반도체 메모리 등이 예시된다.
도 8에는, 컴퓨터를 동화상 예측 부호화 장치(100)로서 기능하게 하기 위한 동화상 예측 부호화 프로그램의 모듈을 나타낸다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 동화상 예측 부호화 프로그램(P100)은 입력 모듈(P101), 부호화 모듈(P102), 복원 모듈(P103), 화상 저장 모듈(P104), 및 제어 모듈(P105)을 구비하고 있다.
또한, 도 9에는, 컴퓨터를 동화상 예측 복호 장치(200)로서 기능하게 하기 위한 동화상 예측 복호 프로그램의 모듈을 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 동화상 예측 복호 프로그램(P200)은 입력 모듈(P201), 복원 모듈(P202), 화상 저장 모듈(P203), 및 제어 모듈(P204)을 구비하고 있다.
상기한 바와 같이 구성된 동화상 예측 부호화 프로그램(P100) 및 동화상 예측 복호 프로그램(P200)은, 도 6 및 도 7에 나타낸 기록 매체(10)에 기억 가능하며, 후술하는 컴퓨터(30)에 의해 실행된다.
도 6은 기록 매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이며, 도 7은 기록 매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 외관도이다. 컴퓨터로서는, CPU를 구비하고 소프트 웨어에 의한 처리 및 제어를 행하는 DVD 플레이어, 셋톱 박스, 휴대 전화기 등도 포함된다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 컴퓨터(30)는, 플렉시블 디스크 드라이브 장치, CD-ROM 드라이브 장치, DVD 드라이브 장치 등의 판독 장치(12), 운영체제(operating system)를 상주시킨 작업용 메모리(RAM)(14), 기록 매체(10)에 기억된 프로그램을 기억하는 메모리(16), 디스플레이 등의 표시 장치(18), 입력 장치인 마우스(20) 및 키보드(22), 데이터 등의 송수신을 행하기 위한 통신 장치(24), 및 프로그램의 실행을 제어하는 CPU(26)를 구비하고 있다. 컴퓨터(30)는, 기록 매체(10)가 판독 장치(12)에 삽입되면, 판독 장치(12)로부터 기록 매체(10)에 저장된 동화상 예측 부호화 프로그램에 액세스 가능하게 되고, 해당 동화상 예측 부호화 프로그램을 실행함으로써, 본 발명에 따른 동화상 예측 부호화 장치로서 동작하는 것이 가능하게 된다. 마찬가지로, 컴퓨터(30)는, 기록 매체(10)가 판독 장치(12)에 삽입되면, 판독 장치(12)로부터 기록 매체(10)에 저장된 동화상 예측 복호 프로그램에 액세스 가능하게 되고, 해당 동화상 예측 복호 프로그램을 실행함으로써, 본 발명에 따른 동화상 예측 복호 장치로서 동작하는 것이 가능하게 된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 동화상 예측 부호화 프로그램 또는 동화상 예측 복호 프로그램은, 반송파에 중첩된 컴퓨터 데이터 신호(40)로서 네트워크를 통해 제공되는 것이어도 된다. 이 경우, 컴퓨터(30)는, 통신 장치(24)에 의해 수신된 동화상 예측 부호화 프로그램 또는 동화상 예측 복호 프로그램을 메모리(16)에 저장하고, 해당 동화상 예측 부호화 프로그램 또는 해당 동화상 예측 복호 프로그램을 실행할 수 있다.
10: 기록 매체, 30: 컴퓨터, 100: 동화상 예측 부호화 장치, 101: 입력 단자, 102: 블록 분할기, 103: 예측 신호 생성기, 104: 프레임 메모리, 105: 감산기, 106: 변환기, 107: 양자화기, 108: 역양자화기, 109: 역변환기, 110: 가산기, 111: 엔트로피 부호화기, 112: 출력 단자, 113: 입력 단자, 114: 프레임 메모리 관리기, 200: 동화상 예측 복호 장치, 201: 입력 단자, 202: 데이터 해석기, 203: 역양자화기, 204: 역변환기, 205: 가산기, 206: 출력 단자, 207: 프레임 메모리, 208: 예측 신호 생성기, 209: 프레임 메모리 관리기, 210: 제어기, P100: 동화상 예측 부호화 프로그램, P101: 입력 모듈, P102: 부호화 모듈, P103: 복원 모듈, P104: 화상 저장 모듈, P105: 제어 모듈, P200: 동화상 예측 복호 프로그램, P201: 입력 모듈, P202: 복원 모듈, P203: 화상 저장 모듈, P204: 제어 모듈.

Claims (3)

  1. 동화상 예측 복호 장치에 의해 실행되는 동화상 예측 복호 방법으로서,
    동화상을 구성하는 복수의 픽처를 위한 압축 화상 데이터로서, 픽처마다, 랜덤 액세스 픽처와 랜덤 액세스 스킵(RAS) 리딩 픽처와 non－RAS 리딩 픽처를 포함하는 복수의 픽처·타입 중 하나로서 해당 픽처를 식별하는 NAL 유닛·타입의 정보를 가지는 압축 화상 데이터를 포함하는 비트 스트림을 입력하는 입력 단계와,
    상기 픽처·타입에 기초하여, 상기 압축 화상 데이터를 복호하고, 재생 화상으로 복원하는 복원 단계와,
    상기 재생 화상을 출력하는 출력 단계
    를 포함하고,
    1) 랜덤·액세스 픽처는, 상기 비트 스트림의 임의의 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 복호 프로세스가 해당 랜덤·액세스 픽처로부터 개시되는 경우, 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처이며,
    2) RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 관련된 랜덤·액세스 픽처가 복호 순서로 상기 비트 스트림의 최초의 픽처인 경우에는 복호할 수 없는 픽처이며,
    3) non－RAS 리딩 픽처는, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 출력 순서로 선행하는 픽처로서, 복호할 수 있는 픽처이고,
    non－RAS 리딩 픽처의 화면 간 예측을 위해 사용되는 참조 픽처를 포함하는 상기 non-RAS 리딩 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, RAS 리딩 픽처와, 관련된 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 픽처의 어느 것도 포함하지 않고,
    제2 랜덤·액세스 픽처가 제1 랜덤·액세스 픽처 뒤에 복호되는 경우, 상기 제2 랜덤·액세스 픽처의 레퍼런스·픽처·세트는, 상기 제1 랜덤·액세스 픽처에 복호 순서에서 선행하는 어느 픽처도 포함하지 않고,
    상기 복원 단계에 있어서, 상기 동화상 예측 복호 장치는 해당 픽처의 복호 개시 시에, 해당 픽처가 정확하게 복호되는지 여부를 판정하는, 동화상 예측 복호 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복원 단계의 판정에 있어서, 상기 동화상 예측 복호 장치는, 해당 픽처가 RAS 리딩 픽처인지 여부를 판정하고, 해당 픽처가 상기 RAS 리딩 픽처이면 해당 픽처는 정확하게 복호되지 않는 것으로 판정하고, 해당 픽처가 상기 RAS 리딩 픽처가 아니면 해당 픽처는 정확하게 복호되는 것으로 판정하는, 동화상 예측 복호 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복원 단계의 판정에 있어서, 상기 동화상 예측 복호 장치는, 해당 픽처에 관한 참조 픽처 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 저장되어 있는지 여부를 판정하고, 참조 픽처 리스트에 있는 모든 참조 픽처가 저장되어 있으면 해당 픽처가 정확하게 복호되는 것으로 판정하고, 참조 픽처 리스트에 있는 하나 이상의 참조 픽처가 저장되어 있지 않으면 해당 픽처가 정확하게 복호되지 않는 것으로 판정하는, 동화상 예측 복호 방법.
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