KR20180107087A - 인트라 예측오차의 감소를 위한 인트라 예측 방법 및 그 장치 - Google Patents

인트라 예측오차의 감소를 위한 인트라 예측 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득하는 단계, 기 복수의 인접 샘플들 중 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플을 현재 샘플이 참조할 참조 샘플로 결정하는 단계, 및 참조 샘플의 샘플 값을 참조 샘플과 현재 샘플 간의 거리를 나타내는 참조 거리에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플의 샘플 값을 현재 샘플의 예측 값으로 결정하는 단계를 포함하는 영상 예측 방법이 제공된다.

Description

인트라 예측오차의 감소를 위한 인트라 예측 방법 및 그 장치
본 발명은 비디오의 부호화 및 복호화에 이용되는 인트라 예측 방법 및 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 인트라 예측에 있어서 현재 샘플이 참조하는 참조 샘플을 현재 샘플과 참조 샘플의 거리에 따라 조정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
높은 화질의 비디오는 부호화시 많은 양의 데이터가 요구된다. 그러나 비디오 데이터를 전달하기 위하여 허용되는 대역폭은 한정되어 있어, 비디오 데이터 전송시 적용되는 데이터 레이트가 제한될 수 있다. 그러므로 효율적인 비디오 데이터의 전송을 위하여, 화질의 열화를 최소화하면서 압축률을 증가시킨 비디오 데이터의 부호화 및 복호화 방법이 필요하다.
비디오 데이터는 픽셀들 간의 공간적 중복성 및 시간적 중복성을 제거함으로써 압축될 수 있다. 인접한 픽셀들 간에 공통된 특징을 가지는 것이 일반적이기 때문에, 인접한 픽셀들 간의 중복성을 제거하기 위하여 픽셀들로 이루어진 데이터 단위로 부호화 정보가 전송된다.
데이터 단위에 포함된 픽셀들의 픽셀 값은 직접 전송되지 않고, 픽셀 값을 획득하기 위해 필요한 방법이 전송된다. 픽셀 값을 원본 값과 유사하게 예측하는 예측 방법이 데이터 단위마다 결정되며, 예측 방법에 대한 부호화 정보가 부호화기에서 복호화기로 전송된다. 또한 예측 값이 원본 값과 완전히 동일하지 않으므로, 원본 값과 예측 값의 차이에 대한 레지듀얼 데이터가 부호화기에서 복호화기로 전송된다.
예측이 정확해질수록 예측 방법을 특정하는데 필요한 부호화 정보가 증가되지만, 레지듀얼 데이터의 크기가 감소하게 된다. 따라서 부호화 정보와 레지듀얼 데이터의 크기를 고려하여 예측 방법이 결정된다. 특히, 픽처에서 분할된 데이터 단위는 다양한 크기를 가지는데, 데이터 단위의 크기가 클수록 예측의 정확도가 감소할 가능성이 높은 대신, 부호화 정보가 감소하게 된다. 따라서 픽처의 특성에 맞게 블록의 크기가 결정된다.
또한 예측 방법에는 인트라 예측과 인터 예측이 있다. 인트라 예측은 블록의 주변 픽셀들로부터 블록의 픽셀들을 예측하는 방법이다. 인터 예측은 블록이 포함된 픽처가 참조하는 다른 픽처의 픽셀을 참조하여 픽셀들을 예측하는 방법이다. 따라서 인트라 예측에 의하여 공간적 중복성이 제거되고, 인터 예측에 의하여 시간적 중복성이 제거된다.
예측 방법의 수가 증가할수록 예측 방법을 나타내기 위한 부호화 정보의 양은 증가한다. 따라서 블록에 적용되는 부호화 정보 역시 다른 블록으로부터 예측하여 부호화 정보의 크기를 줄일 수 있다.
인간의 시각이 인지하지 못하는 한도에서 비디오 데이터의 손실이 허용되는 바, 레지듀얼 데이터를 변환 및 양자화 과정에 따라 손실 압축(lossy compression)하여 레지듀얼 데이터의 양을 감소시킬 수 있다.
현재 샘플과 참조 샘플의 거리에 따라 참조 샘플을 조정하여, 현재 샘플의 예측 정확도를 높이는 인트라 예측 방법이 개시된다. 또한 상기 인트라 예측 방법을 수행하는 인트라 예측 장치가 개시된다. 더불어 상기 인트라 예측 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 개시된다.
현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득하는 단계, 상기 복수의 인접 샘플들 중 상기 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플을 현재 샘플이 참조할 참조 샘플로 결정하는 단계, 상기 참조 샘플을 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플 간의 거리를 나타내는 참조 거리에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플에 따라 상기 현재 샘플을 예측하는 단계를 포함하는 영상 예측 방법이 제공된다.
현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득하는 인접 샘플 획득부, 상기 복수의 인접 샘플들 중 상기 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플을 현재 샘플이 참조할 참조 샘플로 결정하는 참조 샘플 결정부, 및 상기 참조 샘플을 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플 간의 거리를 나타내는 참조 거리에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플에 따라 상기 현재 샘플을 예측하는 예측부를 포함하는 영상 예측 장치가 제공된다.
본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하 설명되는 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
현재 샘플과 참조 샘플의 거리에 따라 참조 샘플을 조정하여 인트라 예측의 정확도를 향상시킬 수 있다. 인트라 예측의 정확도가 향상됨에 따라, 원본 영상과 예측 영상의 차이인 예측 오차가 감소함에 따라 압축율과 화질이 증가된다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.
도 1b는 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치(150)의 블록도를 도시한다.
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(200)의 블록도를 도시한다.
도 2b는 일 실시예에 따른 복호화 장치(250)의 블록도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따라 현재 부호화 단위가 분할되어 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따라 비-정사각형의 형태인 부호화 단위가 분할되어 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따라 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위가 분할되는 과정을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따라 홀수개의 부호화 단위들 중 소정의 부호화 단위가 결정되는 방법을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따라 현재 부호화 단위가 분할되어 복수개의 부호화 단위들이 결정되는 경우, 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따라 소정의 순서로 부호화 단위가 처리될 수 없는 경우, 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정되는 과정을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따라 제1 부호화 단위가 분할되어 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따라 제1 부호화 단위가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위가 소정의 조건을 만족하는 경우, 제2 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태가 제한되는 것을 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따라 분할 형태 정보가 4개의 정사각형 형태의 부호화 단위로 분할하는 것을 나타낼 수 없는 경우, 정사각형 형태의 부호화 단위가 분할되는 과정을 도시한다
도 12는 일 실시예에 따라 복수개의 부호화 단위들 간의 처리 순서가 부호화 단위의 분할 과정에 따라 달라질 수 있음을 도시한 것이다.
도 13은 일 실시예에 따라 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 복수개의 부호화 단위가 결정되는 경우, 부호화 단위의 형태 및 크기가 변함에 따라 부호화 단위의 심도가 결정되는 과정을 도시한다.
도 14는 일 실시예에 따라 부호화 단위들의 형태 및 크기에 따라 결정될 수 있는 심도 및 부호화 단위 구분을 위한 인덱스(part index, 이하 PID)를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 따라 픽쳐에 포함되는 복수개의 소정의 데이터 단위에 따라 복수개의 부호화 단위들이 결정된 것을 도시한다.
도16은 일 실시예에 따라 픽쳐에 포함되는 기준 부호화 단위의 결정 순서를 결정하는 기준이 되는 프로세싱 블록을 도시한다.
도16은 블록들의 부호화 순서 결정에 관한 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(1600)를 도시한다.
도 17은 영상에 포함된 블록들의 인트라 예측을 수행하는 영상 예측 장치(1700)를 도시한다.
도18a 및 18B는 인접 샘플 획득부의 일차원 인접 샘플 배열의 결정 방법을 나타낸다.
도19a 및 19b는 현재 샘플의 위치와 현재 블록의 인트라 모드에 따른 참조 샘플의 결정 방법을 나타낸다.
도 20은 참조 거리 및 인접 샘플 대표값에 따라 참조 샘플의 샘플 값을 조정하는 방법을 나타낸다.
도21a 및 21b는 참조 샘플을 참조 거리에 따른 평활화 필터를 이용하여 조정하는 방법을 나타낸다.
도 22는 현재 샘플의 참조 샘플을 현재 샘플의 참조 거리에 따라 조정함으로써 현재 샘플을 예측하는 방법을 나타내는 순서도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득하는 단계, 상기 복수의 인접 샘플들 중 상기 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플을 현재 샘플이 참조할 참조 샘플로 결정하는 단계, 상기 참조 샘플을 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플 간의 거리를 나타내는 참조 거리에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플에 따라 상기 현재 샘플을 예측하는 단계를 포함하는 영상 예측 방법이 제공된다.
발명의 실시를 위한 형태
개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
"현재 블록"은 현재 부호화 또는 복호화되는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 하나를 의미한다. 또한 "하위 블록"은 "현재 블록"으로부터 분할된 데이터 단위를 의미한다. 그리고 "상위 블록"은 "현재 블록"을 포함하는 데이터 단위를 의미한다.
이하 "샘플"은, 영상의 샘플링 위치에 할당된 데이터로서 프로세싱 대상이 된다. 예를 들어, 공간영역의 영상에서 픽셀값, 변환 영역 상의 변환 계수들이 샘플들일 수 있다. 이러한 적어도 하나의 샘플들을 포함하는 단위를 블록이라고 정의할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 1A는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.
영상 부호화 장치(100)는 부호화부(110) 및 출력부(120)를 포함한다.
부호화부(110)는 영상을 복수의 부호화 방법에 따라 부호화할 수 있다. 부호화부(110)는 복수의 부호화 방법에 따른 부호화 결과를 비교하여, 가장 효율적인 부호화 방법을 선택할 수 있다. 어떠한 부호화 방법이 가장 효율적인지 여부는 율-왜곡 최적화(Rate-Distortion Optimization)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 부호화 방법A와 부호화 방법B가 서로 양립불가능할 때, 부호화부(110)는 율-왜곡 최적화에 따라 부호화 방법A와 부호화 방법B 중 더 효율적인 부호화 방법에 따라 영상을 부호화할 수 있다.
부호화부(110)는 최대 부호화 단위의 크기에 따라 픽처 또는 픽처에 포함된 슬라이스를 복수의 최대 부호화 단위로 분할한다. 최대 부호화 단위는 크기 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 등의 데이터 단위로, 가로 및 세로 크기가 2의 자승인 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 부호화부(110)는 최대 부호화 단위의 크기를 나타내는 최대 부호화 단위 크기 정보를 출력부(120)에 제공할 수 있다. 그리고 출력부(120)는 최대 부호화 단위 크기 정보를 비트스트림에 포함시킬 수 있다.
부호화부(110)는 최대 부호화 단위를 분할하여 부호화 단위를 결정한다. 부호화 단위는 최대 크기 및 심도로 결정될 수 있다. 심도란 최대 부호화 단위로부터 부호화 단위가 공간적으로 분할된 횟수로 정의될 수 있다. 심도가 1 증가할 때마다, 부호화 단위는 2개 이상의 부호화 단위로 분할된다. 따라서 심도가 증가할수록 심도별 부호화 단위의 크기는 감소한다. 부호화 단위의 분할 여부는 율-왜곡 최적화에 의하여 부호화 단위의 분할이 효율적인지 여부에 따라 결정된다. 그리고 부호화 단위가 분할되었는지 여부를 나타내는 분할 정보가 생성될 수 있다. 분할 정보는 플래그의 형태로 표현될 수 있다.
부호화 단위는 다양한 방법으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 정사각형의 부호화 단위는 너비와 높이가 절반인 4개의 정사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 정사각형의 부호화 단위는 너비가 절반인 2개의 직사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 또한 정사각형의 부호화 단위는 높이가 절반인 2개의 직사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 정사각형의 부호화 단위는 너비 또는 높이를 1:2:1로 분할함으로써 세 개의 부호화 단위로 분할될 수 있다.
너비가 높이의 2배인 직사각형의 부호화 단위는 2개의 정사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 너비가 높이의 2배인 직사각형의 부호화 단위는 2개의 너비가 높이의 4배인 직사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 너비가 높이의 2배인 직사각형의 부호화 단위는 너비를 1:2:1로 분할함으로써 2개의 직사각형의 부호화 단위와 한 개의 정사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 높이가 너비의 2배인 직사각형의 부호화 단위는 2개의 정사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 또한 높이가 너비의 2배인 직사각형의 부호화 단위는 2개의 높이가 너비의 4배인 직사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 마찬가지로 높이가 너비의 2배인 직사각형의 부호화 단위는 높이를 1:2:1로 분할함으로써 2개의 직사각형의 부호화 단위와 한 개의 정사각형의 부호화 단위로 분할될 수 있다.
영상 부호화 장치(100)에서 2개 이상의 분할 방법이 사용가능한 경우, 영상 부호화 장치(100)에서 사용가능한 분할 방법 중 부호화 단위에 사용될 수 있는 분할 방법에 대한 정보가 픽처마다 결정될 수 있다. 따라서 픽처마다 특정한 분할 방법들만이 사용되도록 결정될 수 있다. 만약 영상 부호화 장치(100)가 하나의 분할 방법만을 사용할 경우, 부호화 단위에 사용될 수 있는 분할 방법에 대한 정보가 별도로 결정되지 않는다.
부호화 단위의 분할 정보가 부호화 단위가 분할됨을 나타낼 때, 부호화 단위의 분할 방법을 나타내는 분할 형태 정보가 생성될 수 있다. 만약 부호화 단위사 속한 픽처에서 사용될 수 있는 분할 방법이 하나인 경우, 분할 형태 정보는 생성되지 않을 수 있다. 만약 분할 방법이 부호화 단위 주변의 부호화 정보에 적응적으로 결정될 경우, 분할 형태 정보는 생성되지 않을 수 있다.
최대 부호화 단위는 최소 부호화 단위 크기 정보에 따라 최소 부호화 단위까지 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 심도가 최상위 심도이며 최소 부호화 단위가 최하위 심도로 정의될 수 있다. 따라서 상위 심도의 부호화 단위는 복수 개의 하위 심도의 부호화 단위를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 현재 픽처의 영상 데이터는 최대 부호화 단위로 분할된다. 그리고 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되는 부호화 단위들을 포함할 수 있다. 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되므로, 최대 부호화 단위에 포함된 공간 영역(spatial domain)의 영상 데이터가 심도에 따라 계층적으로 분류될 수 있다.
최대 부호화 단위를 계층적으로 분할할 수 있는 최대 횟수를 제한하는 최대 심도 또는 부호화 단위의 최소 크기가 미리 설정되어 있을 수 있다.
부호화부(110)는 부호화 단위를 계층적으로 분할하였을 때의 부호화 효율과 부호화 단위를 분할하지 않았을 때의 부호화 효율을 비교한다. 그리고 부호화부(110)는 비교 결과에 따라 부호화 단위를 분할할지 여부를 결정한다. 만약 부호화 단위의 분할이 더 효율적이라고 결정된 경우, 부호화부(110)는 부호화 단위를 계층적으로 분할한다. 만약 비교 결과에 따라 부호화 단위를 분할하지 않는 것이 효율적이라고 결정된 경우, 부호화 단위를 분할하지 않는다. 부호화 단위의 분할 여부는 인접한 다른 부호화 단위의 분할 여부에 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 부호화 단위의 분할 여부는 부호화 과정에서 심도가 큰 부호화 단위부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 최대 심도의 부호화 단위와 최대 심도보다 1만큼 작은 부호화 단위의 부호화 효율이 비교되어, 최대 부호화 단위의 각 영역마다 최대 심도의 부호화 단위들과 최대 심도보다 1만큼 작은 부호화 단위들 중 어느 것이 더 효율적으로 부호화되는지 판단된다. 그리고 판단 결과에 따라 최대 부호화 단위의 각 영역마다 최대 심도보다 1만큼 작은 부호화 단위의 분할 여부가 결정된다. 그 후 최대 부호화 단위의 각 영역마다 최대 심도보다 2만큼 작은 부호화 단위들과 위의 판단 결과에 기초하여 선택된 최대 심도보다 1만큼 작은 부호화 단위들과 최소 심도의 부호화 단위들의 조합 중 어느 것이 더 효율적으로 부호화되는지 판단된다. 동일한 판단 과정이 심도가 작은 부호화 단위들에 대하여 순차적으로 수행되어, 최종적으로 최대 부호화 단위와 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할되어 생성된 계층 구조 중 어느 것이 더 효율적으로 부호화되는지 여부에 따라 최대 부호화 단위의 분할 여부가 결정된다.
부호화 단위의 분할 여부는 부호화 과정에서 심도가 작은 부호화 단위부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위와 최대 부호화 단위보다 1만큼 심도가 큰 부호화 단위의 부호화 효율이 비교되어, 최대 부호화 단위와 최대 부호호 단위보다 1만큼 심도가 큰 부호화 단위들 중 어느 것이 더 효율적으로 부호화되는지 판단된다. 만약 최대 부호화 단위의 부호화 효율이 더 좋을 경우, 최대 부호화 단위는 분할되지 않는다. 만약 최대 부호화 단위보다 1만큼 심도가 큰 부호화 단위들의 부호화 효율이 더 좋을 경우, 최대 부호화 단위는 분할되고, 분할된 부호화 단위에 대하여 동일한 비교 과정이 반복된다.
심도가 큰 부호화 단위부터 부호화 효율을 검토할 경우, 연산량이 많으나 부호화 효율이 높은 트리 구조를 획득할 수 있다. 반대로 심도가 작은 부호화 단위부터 부호화 효율을 검토할 경우, 연산량이 적으나 부호화 효율이 낮은 트리 구조를 획득할 수 있다. 따라서 부호화 효율과 연산량을 고려하여 최대 부호화 단위의 계층적 트리 구조를 획득하기 위한 알고리즘이 다양한 방법으로 설계될 수 있다.
부호화부(110)는 심도별 부호화 단위의 효율성을 판단하기 위하여, 부호화 단위에 가장 효율적인 예측 및 변환 방법을 결정한다. 부호화 단위는 가장 효율적인 예측 및 변환 방법을 결정하기 위하여 소정의 데이터 단위들로 분할될 수 있다. 데이터 단위는 부호화 단위의 분할 방법에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 데이터 단위를 결정하기 위한 부호화 단위의 분할 방법은 파티션 모드라고 정의될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N(단, N은 양의 정수)의 부호화 단위가 분할되지 않는 경우, 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 크기는 2Nx2N이 된다. 크기 2Nx2N의 부호화 단위가 분할될 경우, 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 크기는 파티션 모드에 따라 2NxN, Nx2N, NxN 등이 될 수 있다. 일 실시예에 따른 파티션 모드는 부호화 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 데이터 단위들뿐만 아니라, 1:n 또는 n:1과 같이 비대칭적 비율로 분할된 데이터 단위들, 사선 방향으로 분할된 데이터 단위들, 기타 기하학적인 형태로 분할된 데이터 단위들, 임의적 형태의 데이터 단위들을 생성할 수 있다.
부호화 단위는 부호화 단위에 포함된 데이터 단위를 기준으로 예측 및 변환이 수행될 수 있다. 그러나 실시 예에 따라 예측을 위한 데이터 단위와 변환을 위한 데이터 단위가 별도로 결정될 수 있다. 예측을 위한 데이터 단위는 예측 단위로, 변환을 위한 데이터 단위는 변환 단위로 정의될 수 있다. 예측 단위에서 적용되는 파티션 모드와 변환 단위에서 적용되는 파티션 모드는 서로 다를 수 있으며, 부호화 단위에서 예측 단위의 예측과 변환 단위의 변환은 병렬적, 독립적으로 수행될 수 있다.
부호화 단위는 효율적인 예측 방법을 결정하기 위하여 한 개 이상의 예측 단위로 분할될 수 있다. 마찬가지로 부호화 단위는 효율적인 변환 방법을 결정하기 위하여 한 개 이상의 변환 단위로 분할 될 수 있다. 예측 단위의 분할과 변환 단위의 분할은 독립적으로 수행될 수 있다. 그러나 부호화 단위 내부의 복원 샘플이 인트라 예측에 사용되는 경우, 부호화 단위에 포함된 예측 단위들 또는 변환 단위들 간에 종속적 관계가 형성되므로 예측 단위와 변환 단위의 분할이 서로 영향을 미칠 수 있다.
부호화 단위에 포함된 예측 단위는 인트라 예측 또는 인터 예측에 의하여 예측될 수 있다. 인트라 예측은 예측 단위 주변의 참조 샘플들을 이용하여 예측 단위의 샘플들을 예측하는 방법이다. 인터 예측은 현재 픽처가 참조하는 참조 픽처로부터 참조 샘플을 획득하여 예측 단위의 샘플들을 예측하는 방법이다.
부호화부(110)는 인트라 예측을 위하여 복수의 인트라 예측 방법을 예측 단위에 적용하여, 가장 효율적인 인트라 예측 방법을 선택할 수 있다. 인트라 예측 방법에는 DC 모드, 플래너(Planar) 모드, 수직 모드 및 수평 모드와 같은 방향성(directional) 모드 등이 포함된다.
인트라 예측은 부호화 단위 주변의 복원 샘플을 참조 샘플로 사용하는 경우 예측 단위마다 수행될 수 있다. 그러나 부호화 단위 내부의 복원 샘플이 참조 샘플로 사용될 경우, 부호화 단위 내부의 참조 샘플의 복원이 현재 샘플의 예측보다 우선되어야 하므로, 변환 단위의 변환 순서에 예측 단위의 예측 순서가 종속될 수 있다. 따라서 부호화 단위 내부의 복원 샘플이 참조 샘플로 사용될 경우, 예측 단위에 대하여 예측 단위에 대응되는 변환 단위들에 대한 인트라 예측 방법만이 결정되고, 실질적인 인트라 예측은 변환 단위마다 수행될 수 있다.
부호화부(110)는 최적의 움직임 벡터 및 참조 픽처를 결정함으로써 가장 효율적인 인터 예측 방법을 선택할 수 있다. 부호화부(110)는 인터 예측을 위하여 현재 부호화 단위로부터 공간적, 시간적으로 이웃한 부호화 단위로부터 복수의 움직임 벡터 후보를 결정하고, 그 중 가장 효율적인 움직임 벡터를 움직임 벡터로 결정할 수 있다. 마찬가지로 현재 부호화 단위로부터 공간적, 시간적으로 이웃한 부호화 단위로부터 복수의 참조 픽처 후보를 결정하고, 그 중 가장 효율적인 참조 픽처를 결정할 수 있다. 실시 예에 따라 참조 픽처는 현재 픽처에 대하여 미리 결정된 참조 픽처 리스트들 중에서 결정될 수 있다. 실시 예에 따라 예측의 정확성을 위하여 복수의 움직임 벡터 후보 중 가장 효율적인 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터로 결정하고, 예측 움직임 벡터를 보정하여 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 인터 예측은 부호화 단위 내부의 예측 단위별마다 병렬적으로 수행될 수 있다.
부호화부(110)는 스킵 모드에 따라 움직임 벡터 및 참조 픽처를 나타내는 정보만을 획득하여 부호화 단위를 복원할 수 있다. 스킵 모드에 의하면 움직임 벡터 및 참조 픽처를 나타내는 정보를 제외하고 잔차 신호를 포함한 모든 부호화 정보가 생략된다. 잔차 신호가 생략되므로 예측의 정확성이 매우 높은 경우에 스킵 모드가 사용될 수 있다.
예측 단위에 대한 예측 방법에 따라 사용되는 파티션 모드가 제한될 수 있다. 예를 들어 인트라 예측에는 2Nx2N, NxN 크기의 예측 단위에 대한 파티션 모드만이 적용되는 반면, 인터 예측에는 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN크기의 예측 단위에 대한 파티션 모드가 적용될 수 있다. 또한, 인터 예측의 스킵 모드에는 2Nx2N 크기의 예측 단위에 대한 파티션 모드만이 적용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)에서 각 예측 방법에 대하여 허용되는 파티션 모드는 부호화 효율에 따라 변경될 수 있다.
영상 부호화 장치(100)는 부호화 단위 또는 부호화 단위에 포함된 변환 단위를 기준으로 변환을 수행할 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 부호화 단위에 포함된 픽셀들에 대한 원본 값과 예측 값의 차이 값인 레지듀얼 데이터를 소정의 과정을 거쳐 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치(100)는 레지듀얼 데이터를 양자화 및 DCT/DST 변환을 통해 손실 압축을 할 수 있다. 또는 영상 부호화 장치(100)는 레지듀얼 데이터를 양자화 없이 무손실 압축을 할 수 있다.
영상 부호화 장치(100)는 양자화 및 변환에 가장 효율적인 변환 단위를 결정할 수 있다. 트리 구조에 따른 부호화 단위와 유사한 방식으로, 부호화 단위 내의 변환 단위도 재귀적으로 더 작은 크기의 변환 단위로 분할되면서, 부호화 단위의 레지듀얼 데이터가 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위에 따라 구획될 수 있다. 그리고 영상 부호화 장치(100)는 결정된 변환 단위의 트리 구조에 따라 부호화 단위 및 변환 단위의 분할에 대한 변환 분할 정보를 생성할 수 있다.
영상 부호화 장치(100)는 부호화 단위의 높이 및 너비가 분할하여 변환 단위에 이르기까지의 분할 횟수를 나타내는 변환 심도가 설정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위의 변환 단위의 크기가 2Nx2N이라면 변환 심도 0, 변환 단위의 크기가 NxN이라면 변환 심도 1, 변환 단위의 크기가 N/2xN/2이라면 변환 심도 2로 설정될 수 있다. 즉, 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위가 설정될 수 있다.
결론적으로, 부호화부(110)는 복수의 인트라 예측 방법 및 인터 예측 방법 중 현재 예측 단위에 가장 효율적인 예측 방법을 결정한다. 그리고 부호화부(110)는 예측 결과에 따른 부호화 효율에 따라 예측 단위 결정 방식을 판단한다. 마찬가지로 부호화부(110)는 변환 결과에 따른 부호화 효율에 따라 변환 단위 결정 방식을 판단한다. 가장 효율적인 예측 단위와 변환 단위의 결정 방식에 따라 최종적으로 부호화 단위의 부호화 효율이 결정된다. 부호화부(110)는 각 심도별 부호화 단위의 부호화 효율에 따라 최대 부호화 단위의 계층 구조를 확정한다.
부호화부(110)는 심도별 부호화 단위의 부호화 효율성, 예측 방법들의 예측 효율성 등을 라그랑지 곱(Lagrangian Multiplier) 기반의 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization)을 이용하여 측정할 수 있다.
부호화부(110)는 결정된 최대 부호화 단위의 계층 구조에 따라 부호화 단위의 심도별 분할 여부를 나타내는 분할 정보를 생성할 수 있다. 그리고 부호화부(110)는 분할이 완료된 부호화 단위에 대하여 예측 단위의 결정을 위한 파티션 모드 정보 및 변환 단위의 결정을 위한 변환 단위 분할 정보를 생성할 수 있다. 또한 부호화부(110)는 부호화 단위의 분할 방법이 2개 이상인 경우, 분할 방법을 나타내는 분할 형태 정보를 분할 정보와 함께 생성할 수 있다. 그리고 부호화부(110)는 예측 단위 및 변환 단위에 사용된 예측 방법 및 변환 방법에 관한 정보를 생성할 수 있다.
출력부(120)는 최대 부호화 단위의 계층 구조에 따라 부호화부(110)가 생성한 정보들을 비트스트림의 형태로 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 결정 방식에 대해서는, 도 3 내지 12를 참조하여 상세히 후술한다.
도 1B는 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화 장치(150)의 블록도를 도시한다.
영상 복호화 장치(150)는 수신부(160) 및 복호화부(170)를 포함한다.
일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(150)의 복호화 동작을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 분할 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 1 및 영상 부호화 장치(100)를 참조하여 전술한 바와 동일하다. 또한 영상 복호화 장치(150)의 목적이 영상 데이터의 복원인 바, 영상 부호화 장치(100)에서 사용된 다양한 부호화 방법들이 영상 복호화 장치(150)에 적용될 수 있다.
수신부(160)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱한다. 복호화부(170)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 복호화에 필요한 정보들을 추출한다. 복호화부(170)는 현재 픽처에 대한 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트로부터 현재 픽처의 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보를 추출할 수 있다.
또한, 복호화부(170)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 최종 심도 및 분할정보를 추출한다. 복호화부(170)는 최대 부호화 단위를 추출된 최종 심도 및 분할정보에 따라 분할하여 최대 부호화 단위의 트리 구조를 결정할 수 있다.
복호화부(170)가 추출한 분할정보는, 영상 부호화 장치(100)에 의하여, 최소 부호화 오차를 발생시키는 것으로 결정된 트리 구조에 대한 분할정보다. 따라서, 영상 복호화 장치(150)는 최소 부호화 오차를 발생시키는 부호화 방식에 따라 데이터를 복호화하여 영상을 복원할 수 있다.
복호화부(170)는 부호화 단위에 포함된 예측 단위 및 변환 단위와 같은 데이터 단위에 대한 분할 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 복호화부(170)는 예측 단위에 대한 가장 효율적인 파티션 모드에 관한 정보를 추출할 수 있다. 그리고 복호화부(170)는 변환 단위에 있어서 가장 효율적인 트리 구조에 대한 변환 분할 정보를 추출할 수 있다.
또한 복호화부(170)는 부호화 단위로부터 분할된 예측 단위들에 대하여 가장 효율적인 예측 방법에 대한 정보를 획득할 수 있다. 그리고 복호화부(170)는 부호화 단위로부터 분할된 변환 단위들에 대하여 가장 효율적인 변환 방법에 대한 정보를 획득할 수 있다.
복호화부(170)는 영상 부호화 장치(100)의 출력부(120)에서 비트스트림을 구성하는 방식에 따라 비트스트림으로부터 정보를 추출한다.
복호화부(170)는 분할정보에 기초하여 최대 부호화 단위를 가장 효율적인 트리구조를 가진 부호화 단위들로 분할할 수 있다. 그리고 복호화부(170)는 파티션 모드에 관한 정보에 따라 부호화 단위를 예측 단위로 분할할 수 있다. 복호화부(170)는 변환 분할 정보에 따라 부호화 단위를 변환 단위로 분할할 수 있다.
복호화부(170)는 예측 단위를 예측 방법에 대한 정보에 따라 예측할 수 있다. 그리고 복호화부(170)는 변환 단위를 변환 방법에 대한 정보에 따라 픽셀의 원본 값과 예측 값의 차이에 해당하는 레지듀얼 데이터를 역양자화 및 역변환할 수 있다. 또한 복호화부(170)는 예측 단위의 예측 결과와 변환 단위의 변환 결과에 따라 부호화 단위의 픽셀들을 복원할 수 있다.
도 2a 는 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부(200)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(200)는, 비디오 부호화 장치(100)의 부호화부(110)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 포함한다. 즉, 인트라 예측부(204)는 현재 프레임(202) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 인터 예측부(206)는 인터 모드의 현재 프레임(202) 및 참조 프레임(226)을 이용하여 인터 예측을 수행한다.
인트라 예측부(204) 또는 인터 예측부(206) 에 의한 예측에 따라 결정된 예측 오차 데이터는 변환부(210) 및 양자화부(212)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(218), 역변환부(220)을 통해 공간 영역의 예측 오차 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 예측 오차 데이터는 디블로킹부(222) 및 오프셋 조정부(224)를 거쳐 후처리된다. 그리고 후처리된 예측 오차 데이터와는 인트라 예측부(204) 또는 인터 예측부(206) 에 의한 예측 데이터가 결합함으로써 참조 프레임(226)이 생성된다. 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(214)를 거쳐 비트스트림(216)으로 출력될 수 있다.
영상 부호화부(200)의 구성 요소들인 인트라 예측부(204), 인터 예측부(206), 변환부(210), 양자화부(212), 엔트로피 부호화부(214), 역양자화부(218), 역변환부(220), 디블로킹부(222) 및 오프셋 조정부(224)는 영상의 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각에 대하여 수행된다.
특히, 인트라 예측부(204) 및 인터 예측부(206)는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 변환부(210)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 변환 단위의 크기를 결정한다.
도 2b 는 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부(250)의 블록도를 도시한다.
비트스트림(252)이 파싱부(254)를 거쳐 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화 정보가 파싱된다. 부호화된 영상 데이터는 엔트로피 복호화부(256) 및 역양자화부(258)를 거쳐 역양자화된 데이터로 출력되고, 역변환부(260)를 거쳐 공간 영역의 예측 오차 데이터가 복원된다.
공간 영역의 예측 오차 데이터에 대해서, 인트라 예측부(262)는 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 인터 예측부(264)는 참조 프레임(270)을 이용하여 인터 모드의 부호화 단위에 대해 인터 예측을 수행한다.
인트라 예측부(262) 및 인터 예측부(264)로부터 예측된 예측 데이터는 디블로킹부(266) 및 오프셋 보상부(268)를 거쳐 후처리된다. 그리고 후처리된 예측 데이터와 예측 오차 데이터가 결합하여 복원 프레임(272)이 생성될 수 있다.
비디오 복호화 장치(150)의 복호화부(170)에서 영상 데이터를 복호화하기 위해, 일 실시예에 따른 영상 복호화부(250)의 파싱부(254) 이후의 단계별 작업들이 수행될 수 있다.
영상 복호화부(250)의 구성 요소들인 파싱부(254), 엔트로피 복호화부(256), 역양자화부(258), 역변환부(260), 인트라 예측부(262), 인터 예측부(264), 디블로킹부(266) 및 오프셋 보상부(268)는 영상의 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각에 대하여 수행된다.
특히, 인트라 예측부(262), 인터 예측부(264)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각마다 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(260)는 부호화 단위마다 변환 단위의 크기를 결정한다.
도 3은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보를 이용하여 부호화 단위의 형태를 결정할 수 있고, 분할 형태 정보를 이용하여 부호화 단위가 어떤 형태로 분할되는지를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)가 이용하는 블록 형태 정보가 어떤 블록 형태를 나타내는지에 따라 분할 형태 정보가 나타내는 부호화 단위의 분할 방법이 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위가 정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어 영상 복호화 장치(150)는 분할 형태 정보에 따라 정사각형의 부호화 단위를 분할하지 않을지, 수직으로 분할할지, 수평으로 분할할지, 4개의 부호화 단위로 분할할지 등을 결정할 수 있다. 도 3를 참조하면, 현재 부호화 단위(300)의 블록 형태 정보가 정사각형의 형태를 나타내는 경우, 복호화부(170)는 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 정보에 따라 현재 부호화 단위(300)와 동일한 크기를 가지는 부호화 단위(210a)를 분할하지 않거나, 소정의 분할방법을 나타내는 분할 형태 정보에 기초하여 분할된 부호화 단위(310b, 310c, 310d 등)를 결정할 수 있다.
도 3을 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 일 실시예에 따라 수직방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향으로 분할한 두개의 부호화 단위(310b)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 수평방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수평방향으로 분할한 두개의 부호화 단위(310c)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 수직방향 및 수평방향으로 분할됨을 나타내는 분할 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(300)를 수직방향 및 수평방향으로 분할한 네개의 부호화 단위(310d)를 결정할 수 있다. 다만 정사각형의 부호화 단위가 분할될 수 있는 분할 형태는 상술한 형태로 한정하여 해석되어서는 안되고, 분할 형태 정보가 나타낼 수 있는 다양한 형태가 포함될 수 있다. 정사각형의 부호화 단위가 분할되는 소정의 분할 형태들은 이하에서 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 비-정사각형의 형태인 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위가 비-정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보를 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 분할 형태 정보에 따라 비-정사각형의 현재 부호화 단위를 분할하지 않을지 소정의 방법으로 분할할지 여부를 결정할 수 있다. 도 4를 참조하면, 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 블록 형태 정보가 비-정사각형의 형태를 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 분할되지 않음을 나타내는 분할 형태 정보에 따라 현재 부호화 단위(400 또는 450)와 동일한 크기를 가지는 부호화 단위(410 또는 460)를 분할하지 않거나, 소정의 분할방법을 나타내는 분할 형태 정보에 따라 기초하여 분할된 부호화 단위(420a, 420b, 430a, 430b, 430c, 470a, 470b, 480a, 480b, 480c)를 결정할 수 있다. 비-정사각형의 부호화 단위가 분할되는 소정의 분할 방법은 이하에서 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 분할 형태 정보를 이용하여 부호화 단위가 분할되는 형태를 결정할 수 있고, 이 경우 분할 형태 정보는 부호화 단위가 분할되어 생성되는 적어도 하나의 부호화 단위의 개수를 나타낼 수 있다. 도 4를 참조하면 분할 형태 정보가 두개의 부호화 단위로 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 분할 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하여 현재 부호화 단위에 포함되는 두개의 부호화 단위(420a, 420b, 또는 470a, 470b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 분할 형태 정보에 기초하여 비-정사각형의 형태의 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하는 경우, 비-정사각형의 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 긴 변의 위치를 고려하여 현재 부호화 단위를 분할할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 형태를 고려하여 현재 부호화 단위(400 또는 450)의 긴 변을 분할하는 방향으로 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하여 복수개의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 분할 형태 정보가 홀수개의 블록으로 부호화 단위를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 분할 형태 정보가 3개의 부호화 단위로 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)를 3개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있으며, 결정된 부호화 단위들의 크기 모두가 동일하지는 않을 수 있다. 예를 들면, 결정된 홀수개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c) 중 소정의 부호화 단위(430b 또는 480b)의 크기는 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)들과는 다른 크기를 가질 수도 있다. 즉, 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되어 결정될 수 있는 부호화 단위는 복수의 종류의 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에 따라 분할 형태 정보가 홀수개의 블록으로 부호화 단위가 분할되는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)에 포함되는 홀수개의 부호화 단위를 결정할 수 있고, 나아가 영상 복호화 장치(150)는 분할하여 생성되는 홀수개의 부호화 단위들 중 적어도 하나의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 도 4를 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(400 또는 450)가 분할되어 생성된 3개의 부호화 단위(430a, 430b, 430c, 480a, 480b, 480c)들 중 중앙에 위치하는 부호화 단위(430b, 480b)에 대한 복호화 과정을 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)와 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(150)는 중앙에 위치하는 부호화 단위(430b, 480b)에 대하여는 다른 부호화 단위(430a, 430c, 480a, 480c)와 달리 더 이상 분할되지 않도록 제한하거나, 소정의 횟수만큼만 분할되도록 제한할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(500)를 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 분할 형태 정보가 수평 방향으로 제1 부호화 단위(500)를 분할하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(500)를 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(510)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 이용되는 제1 부호화 단위, 제2 부호화 단위, 제3 부호화 단위는 부호화 단위 간의 분할 전후 관계를 이해하기 위해 이용된 용어이다. 예를 들면, 제1 부호화 단위를 분할하면 제2 부호화 단위가 결정될 수 있고, 제2 부호화 단위가 분할되면 제3 부호화 단위가 결정될 수 있다. 이하에서는 이용되는 제1 부호화 단위, 제2 부호화 단위 및 제3 부호화 단위의 관계는 상술한 특징에 따르는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 결정된 제2 부호화 단위(510)를 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 부호화 단위들로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 도 5를 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(500)를 분할하여 결정된 비-정사각형의 형태의 제2 부호화 단위(510)를 적어도 하나의 제3 부호화 단위(520a, 520b, 520c, 520d 등)로 분할하거나 제2 부호화 단위(510)를 분할하지 않을 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있고 영상 복호화 장치(150)는 획득한 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(500)를 분할하여 다양한 형태의 복수개의 제2 부호화 단위(예를 들면, 510)를 분할할 수 있으며, 제2 부호화 단위(510)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(500)가 분할된 방식에 따라 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 부호화 단위(500)가 제1 부호화 단위(500)에 대한 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제2 부호화 단위(510)로 분할된 경우, 제2 부호화 단위(510) 역시 제2 부호화 단위(510)에 대한 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 520a, 520b, 520c, 520d 등)으로 분할될 수 있다. 즉, 부호화 단위는 부호화 단위 각각에 관련된 분할 형태 정보 및 블록 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 재귀적으로 분할될 수 있다. 부호화 단위의 재귀적 분할에 이용될 수 있는 방법에 대하여는 다양한 실시예를 통해 후술하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제3 부호화 단위(520a, 520b, 520c, 520d 등) 각각을 부호화 단위들로 분할하거나 제2 부호화 단위(510)를 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)를 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d)로 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 소정의 제3 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(520c)에 대하여는 더 이상 분할되지 않는 것으로 제한하거나 또는 설정 가능한 횟수로 분할되어야 하는 것으로 제한할 수 있다. 도 5를 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(510)에 포함되는 홀수개의 제3 부호화 단위(520b, 520c, 520d)들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(520c)는 더 이상 분할되지 않거나, 소정의 분할 형태로 분할(예를 들면 4개의 부호화 단위로만 분할하거나 제2 부호화 단위(510)가 분할된 형태에 대응하는 형태로 분할)되는 것으로 제한하거나, 소정의 횟수로만 분할(예를 들면 n회만 분할, n>0)하는 것으로 제한할 수 있다. 다만 가운데에 위치한 부호화 단위(520c)에 대한 상기 제한은 단순한 실시예들에 불과하므로 상술한 실시예들로 제한되어 해석되어서는 안되고, 가운데에 위치한 부호화 단위(520c)가 다른 부호화 단위(520b, 520d)와 다르게 복호화 될 수 있는 다양한 제한들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 6은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위한 방법을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 부호화 단위들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하기 위하여 홀수개의 부호화 단위들 각각의 위치를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(600)를 분할하여 홀수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)을 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치에 대한 정보를 이용하여 가운데 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)에 포함되는 소정의 샘플의 위치를 나타내는 정보에 기초하여 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 위치를 결정함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 구체적으로, 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)의 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보에 기초하여 부호화 단위(620a, 620b, 620c)의 위치를 결정함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보는 부호화 단위(620a, 620b, 620c)의 픽쳐 내에서의 위치 또는 좌표에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 부호화 단위(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 정보는 현재 부호화 단위(600)에 포함되는 부호화단위(620a, 620b, 620c)들의 너비 또는 높이를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 이러한 너비 또는 높이는 부호화 단위(620a, 620b, 620c)의 픽쳐 내에서의 좌표 간의 차이를 나타내는 정보에 해당할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위(620a, 620b, 620c)의 픽쳐 내에서의 위치 또는 좌표에 대한 정보를 직접이용하거나 좌표간의 차이값에 대응하는 부호화 단위의 너비 또는 높이에 대한 정보를 이용함으로써 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 나타내는 정보는 (xa, ya) 좌표를 나타낼 수 있고, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 위치를 나타내는 정보는 (xb, yb) 좌표를 나타낼 수 있고, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 위치를 나타내는 정보는 (xc, yc) 좌표를 나타낼 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위(620a, 620b, 620c)에 각각 포함되는 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 좌표를 이용하여 가운데 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 좌표를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하였을 때, 가운데에 위치하는 샘플(630b)의 좌표인 (xb, yb)를 포함하는 부호화 단위(620b)를 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정된 부호화 단위(620a, 620b, 620c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 좌측 상단의 샘플(630a, 630b, 630c)의 위치를 나타내는 좌표는 픽쳐 내에서의 절대적인 위치를 나타내는 좌표를 나타낼 수 있고, 나아가 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 기준으로, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 상대적 위치를 나타내는 정보인 (dxb, dyb)좌표, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 상대적 위치를 나타내는 정보인 (dxc, dyc)좌표를 이용할 수도 있다. 또한 부호화 단위에 포함되는 샘플의 위치를 나타내는 정보로서 해당 샘플의 좌표를 이용함으로써 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 방법이 상술한 방법으로 한정하여 해석되어서는 안되고, 샘플의 좌표를 이용할 수 있는 다양한 산술적 방법으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(600)를 복수개의 부호화 단위(620a, 620b, 620c)로 분할할 수 있고, 부호화 단위(620a, 620b, 620c)들 중 소정의 기준에 따라 부호화 단위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위(620a, 620b, 620c) 중 크기가 다른 부호화 단위(620b)를 선택할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 상단 부호화 단위(620a)의 좌측 상단의 샘플(630a)의 위치를 나타내는 정보인 (xa, ya) 좌표, 가운데 부호화 단위(620b)의 좌측 상단의 샘플(630b)의 위치를 나타내는 정보인 (xb, yb) 좌표, 하단 부호화 단위(620c)의 좌측 상단의 샘플(630c)의 위치를 나타내는 정보인 (xc, yc) 좌표를 이용하여 부호화 단위(620a, 620b, 620c) 각각의 너비 또는 높이를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위(620a, 620b, 620c)의 위치를 나타내는 좌표인 (xa, ya), (xb, yb), (xc, yc)를 이용하여 부호화 단위(620a, 620b, 620c) 각각의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(150)는 상단 부호화 단위(620a)의 너비를 xb-xa로 결정할 수 있고 높이를 yb-ya로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 가운데 부호화 단위(620b)의 너비를 xc-xb로 결정할 수 있고 높이를 yc-yb로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 하단 부호화 단위의 너비 또는 높이는 현재 부호화 단위의 너비 또는 높이와 상단 부호화 단위(620a) 및 가운데 부호화 단위(620b)의 너비 및 높이를 이용하여 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 결정된 부호화 단위(620a, 620b, 620c)의 너비 및 높이에 기초하여 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 6을 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 상단 부호화 단위(620a) 및 하단 부호화 단위(620c)의 크기와 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위(620b)를 소정 위치의 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 상술한 영상 복호화 장치(150)가 다른 부호화 단위와 다른 크기를 갖는 부호화 단위를 결정하는 과정은 샘플 좌표에 기초하여 결정되는 부호화 단위의 크기를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 일 실시예에 불과하므로, 소정의 샘플 좌표에 따라 결정되는 부호화 단위의 크기를 비교하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정하는 다양한 과정이 이용될 수 있다.
다만 부호화 단위의 위치를 결정하기 위하여 고려하는 샘플의 위치는 상술한 좌측 상단으로 한정하여 해석되어서는 안되고 부호화 단위에 포함되는 임의의 샘플의 위치에 대한 정보가 이용될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위의 형태를 고려하여, 현재 부호화 단위가 분할되어 결정되는 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 현재 부호화 단위가 너비가 높이보다 긴 비-정사각형 형태라면 영상 복호화 장치(150)는 수평 방향에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 수평 방향으로 위치를 달리 하는 부호화 단위들 중 하나를 결정하여 해당 부호화 단위에 대한 제한을 둘 수 있다. 현재 부호화 단위가 높이가 너비보다 긴 비-정사각형 형태라면 영상 복호화 장치(150)는 수직 방향에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 수직 방향으로 위치를 달리 하는 부호화 단위들 중 하나를 결정하여 해당 부호화 단위에 대한 제한을 둘 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 짝수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여 짝수개의 부호화 단위들 각각의 위치를 나타내는 정보를 이용할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위를 분할하여 짝수개의 부호화 단위들을 결정할 수 있고 짝수개의 부호화 단위들의 위치에 대한 정보를 이용하여 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 과정은 도 6에서 상술한 홀수개의 부호화 단위들 중 소정 위치(예를 들면, 가운데 위치)의 부호화 단위를 결정하는 과정에 대응하는 과정일 수 있으므로 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라, 비-정사각형 형태의 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위로 분할한 경우, 복수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여 분할 과정에서 소정 위치의 부호화 단위에 대한 소정의 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위가 복수개로 분할된 부호화 단위들 중 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하기 위하여 분할 과정에서 가운데 부호화 단위에 포함된 샘플에 저장된 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
도 6을 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 부호화 단위(600)를 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할할 수 있으며, 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나가 획득되는 위치를 고려하여, 가운데에 위치하는 부호화 단위(620b)를 결정할 수 있다. 즉, 현재 부호화 단위(600)의 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나는 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플(640)에서 획득될 수 있으며, 상기 블록 형태 정보 및 상기 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 부호화 단위(600)가 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c)로 분할된 경우 상기 샘플(640)을 포함하는 부호화 단위(620b)를 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정할 수 있다. 다만 가운데에 위치하는 부호화 단위로 결정하기 위해 이용되는 정보가 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나로 한정하여 해석되어서는 안되고, 다양한 종류의 정보가 가운데에 위치하는 부호화 단위를 결정하는 과정에서 이용될 수 있다.
일 실시예에 따라 소정 위치의 부호화 단위를 식별하기 위한 소정의 정보는, 결정하려는 부호화 단위에 포함되는 소정의 샘플에서 획득될 수 있다. 도 6를 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정된 복수개의 부호화 단위들(620a, 620b, 620c) 중 소정 위치의 부호화 단위(예를 들면, 복수개로 분할된 부호화 단위 중 가운데에 위치하는 부호화 단위)를 결정하기 위하여 현재 부호화 단위(600) 내의 소정 위치의 샘플(예를 들면, 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플)에서 획득되는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. . 즉, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(600)의 블록 블록 형태를 고려하여 상기 소정 위치의 샘플을 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위(600)가 분할되어 결정되는 복수개의 부호화 단위(620a, 620b, 620c)들 중, 소정의 정보(예를 들면, 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나)가 획득될 수 있는 샘플이 포함된 부호화 단위(620b)를 결정하여 소정의 제한을 둘 수 있다. 도 6을 참조하면 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로서 현재 부호화 단위(600)의 가운데에 위치하는 샘플(640)을 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 이러한 샘플(640)이 포함되는 부호화 단위(620b)를 복호화 과정에서의 소정의 제한을 둘 수 있다. 다만 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치는 상술한 위치로 한정하여 해석되어서는 안되고, 제한을 두기 위해 결정하려는 부호화 단위(620b)에 포함되는 임의의 위치의 샘플들로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따라 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치는 현재 부호화 단위(600)의 형태에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 블록 형태 정보는 현재 부호화 단위의 형태가 정사각형인지 또는 비-정사각형인지 여부를 결정할 수 있고, 형태에 따라 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위의 너비에 대한 정보 및 높이에 대한 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할하는 경계 상에 위치하는 샘플을 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로 결정할 수 있다. 또다른 예를 들면, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위에 관련된 블록 형태 정보가 비-정사각형 형태임을 나타내는 경우, 현재 부호화 단위의 긴 변을 반으로 분할하는 경계에 인접하는 샘플 중 하나를 소정의 정보가 획득될 수 있는 샘플로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위를 복수개의 부호화 단위로 분할한 경우, 복수개의 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정하기 위하여, 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 부호화 단위에 포함된 소정 위치의 샘플에서 획득할 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위가 분할되어 생성된 복수개의 부호화 단위들을 복수개의 부호화 단위 각각에 포함된 소정 위치의 샘플로부터 획득되는 분할 형태 정보 및 블록 형태 정보 중 적어도 하나를 이용하여 분할할 수 있다. 즉, 부호화 단위는 부호화 단위 각각에 포함된 소정 위치의 샘플에서 획득되는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 이용하여 재귀적으로 분할될 수 있다. 부호화 단위의 재귀적 분할 과정에 대하여는 도 4를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정할 수 있고, 이러한 적어도 하나의 부호화 단위가 복호화되는 순서를 소정의 블록(예를 들면, 현재 부호화 단위)에 따라 결정할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 현재 부호화 단위를 분할하여 복수개의 부호화 단위들을 결정하는 경우, 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보에 따라 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 결정하거나 제1 부호화 단위(700)를 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(730a, 730b)를 결정하거나 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(750a, 750b, 750c, 750d)를 결정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 수평 방향(710c)으로 처리되도록 순서를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(700)를 수평 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(730a, 730b)의 처리 순서를 수직 방향(730c)으로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(750a, 750b, 750c, 750d)를 하나의 행에 위치하는 부호화 단위들이 처리된 후 다음 행에 위치하는 부호화 단위들이 처리되는 소정의 순서(예를 들면, 래스터 스캔 순서((raster scan order) 또는 z 스캔 순서(z scan order)(750e) 등)에 따라 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위들을 재귀적으로 분할할 수 있다. 도 7을 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(700)를 분할하여 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)을 결정할 수 있고, 결정된 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d) 각각을 재귀적으로 분할할 수 있다. 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)을 분할하는 방법은 제1 부호화 단위(700)를 분할하는 방법에 대응하는 방법이 될 수 있다. 이에 따라 복수개의 부호화 단위들(710a, 710b, 730a, 730b, 750a, 750b, 750c, 750d)은 각각 독립적으로 복수개의 부호화 단위들로 분할될 수 있다. 도 7을 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(700)를 수직 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(710a, 710b)를 결정할 수 있고, 나아가 제2 부호화 단위(710a, 710b) 각각을 독립적으로 분할하거나 분할하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 좌측의 제2 부호화 단위(710a)를 수평 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(720a, 720b)로 분할할 수 있고, 우측의 제2 부호화 단위(710b)는 분할하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 단위들의 처리 순서는 부호화 단위의 분할 과정에 기초하여 결정될 수 있다. 다시 말해, 분할된 부호화 단위들의 처리 순서는 분할되기 직전의 부호화 단위들의 처리 순서에 기초하여 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 좌측의 제2 부호화 단위(710a)가 분할되어 결정된 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 처리되는 순서를 우측의 제2 부호화 단위(710b)와 독립적으로 결정할 수 있다. 좌측의 제2 부호화 단위(710a)가 수평 방향으로 분할되어 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 결정되었으므로 제3 부호화 단위(720a, 720b)는 수직 방향(720c)으로 처리될 수 있다. 또한 좌측의 제2 부호화 단위(710a) 및 우측의 제2 부호화 단위(710b)가 처리되는 순서는 수평 방향(710c)에 해당하므로, 좌측의 제2 부호화 단위(710a)에 포함되는 제3 부호화 단위(720a, 720b)가 수직 방향(720c)으로 처리된 후에 우측 부호화 단위(710b)가 처리될 수 있다. 상술한 내용은 부호화 단위들이 각각 분할 전의 부호화 단위에 따라 처리 순서가 결정되는 과정을 설명하기 위한 것이므로, 상술한 실시예에 한정하여 해석되어서는 안되고, 다양한 형태로 분할되어 결정되는 부호화 단위들이 소정의 순서에 따라 독립적으로 처리될 수 있는 다양한 방법으로 이용되는 것으로 해석되어야 한다.
도 8은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 소정의 순서로 부호화 단위가 처리될 수 없는 경우, 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것임을 결정하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 획득된 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보에 기초하여 현재 부호화 단위가 홀수개의 부호화 단위들로 분할되는 것을 결정할 수 있다. 도 8을 참조하면 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(800)가 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(810a, 810b)로 분할될 수 있고, 제2 부호화 단위(810a, 810b)는 각각 독립적으로 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 제2 부호화 단위 중 좌측 부호화 단위(810a)는 수평 방향으로 분할하여 복수개의 제3 부호화 단위(820a, 820b)를 결정할 수 있고, 우측 부호화 단위(810b)는 홀수개의 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 제3 부호화 단위들(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)이 소정의 순서로 처리될 수 있는지 여부를 판단하여 홀수개로 분할된 부호화 단위가 존재하는지를 결정할 수 있다. 도 8을 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(800)를 재귀적으로 분할하여 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 부호화 단위(800), 제2 부호화 단위(810a, 810b) 또는 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)가 분할되는 형태 중 홀수개의 부호화 단위로 분할되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제2 부호화 단위(810a, 810b) 중 우측에 위치하는 부호화 단위가 홀수개의 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)로 분할될 수 있다. 제1 부호화 단위(800)에 포함되는 복수개의 부호화 단위들이 처리되는 순서는 소정의 순서(예를 들면, z-스캔 순서(z-scan order)(830))가 될 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 우측 제2 부호화 단위(810b)가 홀수개로 분할되어 결정된 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)가 상기 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(800)에 포함되는 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)가 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 결정할 수 있으며, 상기 조건은 제3 부호화 단위(820a, 820b, 820c, 820d, 820e)의 경계에 따라 제2 부호화 단위(810a, 810b)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할되는지 여부와 관련된다. 예를 들면 비-정사각형 형태의 좌측 제2 부호화 단위(810a)의 높이를 반으로 분할하여 결정되는 제3 부호화 단위(820a, 820b)는 조건을 만족하지만, 우측 제2 부호화 단위(810b)를 3개의 부호화 단위로 분할하여 결정되는 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)들의 경계가 우측 제2 부호화 단위(810b)의 너비 또는 높이를 반으로 분할하지 못하므로 제3 부호화 단위(820c, 820d, 820e)는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 이러한 조건 불만족의 경우 스캔 순서의 단절(disconnection)로 판단하고, 판단 결과에 기초하여 우측 제2 부호화 단위(810b)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 경우 분할된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있으며, 이러한 제한 내용 또는 소정 위치 등에 대하여는 다양한 실시예를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 9는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 제1 부호화 단위(900)를 분할하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정하는 과정을 도시한다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 수신부(160)를 통해 획득한 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(900)를 분할할 수 있다. 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)는 4개의 정사각형 형태를 가지는 부호화 단위로 분할되거나 또는 비-정사각형 형태의 복수개의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 예를 들면 도 9를 참조하면, 블록 형태 정보가 제1 부호화 단위(900)는 정사각형임을 나타내고 분할 형태 정보가 비-정사각형의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(900)를 복수개의 비-정사각형의 부호화 단위들로 분할할 수 있다. 구체적으로, 분할 형태 정보가 제1 부호화 단위(900)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할하여 홀수개의 부호화 단위를 결정하는 것을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)을 홀수개의 부호화 단위들로서 수직 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c) 또는 수평 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(920a, 920b, 920c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(900)에 포함되는 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c)가 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하는지를 결정할 수 있으며, 상기 조건은 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c)의 경계에 따라 제1 부호화 단위(900)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 반으로 분할되는지 여부와 관련된다. 도 9를 참조하면 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 수직 방향으로 분할하여 결정되는 제2 부호화 단위(910a, 910b, 910c)들의 경계가 제1 부호화 단위(900)의 너비를 반으로 분할하지 못하므로 제1 부호화 단위(900)는 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 또한 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900)를 수평 방향으로 분할하여 결정되는 제2 부호화 단위(920a, 920b, 920c)들의 경계가 제1 부호화 단위(900)의 너비를 반으로 분할하지 못하므로 제1 부호화 단위(900)는 소정의 순서에 따라 처리될 수 있는 조건을 만족하지 못하는 것으로 결정될 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 이러한 조건 불만족의 경우 스캔 순서의 단절(disconnection)로 판단하고, 판단 결과에 기초하여 제1 부호화 단위(900)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 부호화 단위로 분할되는 경우 분할된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위에 대하여 소정의 제한을 둘 수 있으며, 이러한 제한 내용 또는 소정 위치 등에 대하여는 다양한 실시예를 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위를 분할하여 다양한 형태의 부호화 단위들을 결정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(900), 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(930 또는 950)를 다양한 형태의 부호화 단위들로 분할할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)가 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위가 소정의 조건을 만족하는 경우 제2 부호화 단위가 분할될 수 있는 형태가 제한되는 것을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 수신부(160)를 통해 획득한 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1000)를 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b)로 분할하는 것으로 결정할 수 있다. 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b)는 독립적으로 분할될 수 있다. 이에 따라 영상 복호화 장치(150)는 제2 부호화 단위(1010a, 1010b, 1020a, 1020b) 각각에 관련된 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 복수개의 부호화 단위로 분할하거나 분할하지 않는 것을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 수직 방향으로 제1 부호화 단위(1000)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 좌측 제2 부호화 단위(1010a)를 수평 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(1012a, 1012b)를 결정할 수 있다. 다만 영상 복호화 장치(150)는 좌측 제2 부호화 단위(1010a)를 수평 방향으로 분할한 경우, 우측 제2 부호화 단위(1010b)는 좌측 제2 부호화 단위(1010a)가 분할된 방향과 동일하게 수평 방향으로 분할될 수 없도록 제한할 수 있다. 만일 우측 제2 부호화 단위(1010b)가 동일한 방향으로 분할되어 제3 부호화 단위(1014a, 1014b)가 결정된 경우, 좌측 제2 부호화 단위(1010a) 및 우측 제2 부호화 단위(1010b)가 수평 방향으로 각각 독립적으로 분할됨으로써 제3 부호화 단위(1012a, 1012b, 1014a, 1014b)가 결정될 수 있다. 하지만 이는 영상 복호화 장치(150)가 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(1000)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1030a, 1030b, 1030c, 1030d)로 분할한 것과 동일한 결과이며 이는 영상 복호화 측면에서 비효율적일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 수평 방향으로 제1 부호화 단위(330)가 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1020a 또는 1020b)를 수직 방향으로 분할하여 제3 부호화 단위(1022a, 1022b, 1024a, 1024b)를 결정할 수 있다. 다만 영상 복호화 장치(150)는 제2 부호화 단위 중 하나(예를 들면 상단 제2 부호화 단위(1020a))를 수직 방향으로 분할한 경우, 상술한 이유에 따라 다른 제2 부호화 단위(예를 들면 하단 부호화 단위(1020b))는 상단 제2 부호화 단위(1020a)가 분할된 방향과 동일하게 수직 방향으로 분할될 수 없도록 제한할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따라 분할 형태 정보가 4개의 정사각형 형태의 부호화 단위로 분할하는 것을 나타낼 수 없는 경우, 영상 복호화 장치(150)가 정사각형 형태의 부호화 단위를 분할하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(1100)를 분할하여 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 결정할 수 있다. 분할 형태 정보에는 부호화 단위가 분할될 수 있는 다양한 형태에 대한 정보가 포함될 수 있으나, 다양한 형태에 대한 정보에는 정사각형 형태의 4개의 부호화 단위로 분할하기 위한 정보가 포함될 수 없는 경우가 있다. 이러한 분할 형태 정보에 따르면, 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1100)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할하지 못한다. 분할 형태 정보에 기초하여 영상 복호화 장치(150)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등)를 각각 독립적으로 분할할 수 있다. 재귀적인 방법을 통해 제2 부호화 단위(1110a, 1110b, 1120a, 1120b 등) 각각이 소정의 순서대로 분할될 수 있으며, 이는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 부호화 단위(1100)가 분할되는 방법에 대응하는 분할 방법일 수 있다.
예를 들면 영상 복호화 장치(150)는 좌측 제2 부호화 단위(1110a)가 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1112a, 1112b)를 결정할 수 있고, 우측 제2 부호화 단위(1110b)가 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1114a, 1114b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(150)는 좌측 제2 부호화 단위(1110a) 및 우측 제2 부호화 단위(1110b) 모두 수평 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1116a, 1116b, 1116c, 1116d)를 결정할 수도 있다. 이러한 경우 제1 부호화 단위(1100)가 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할된 것과 동일한 형태로 부호화 단위가 결정될 수 있다.
또 다른 예를 들면 영상 복호화 장치(150)는 상단 제2 부호화 단위(1120a)가 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1122a, 1122b)를 결정할 수 있고, 하단 제2 부호화 단위(1120b)가 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1124a, 1124b)를 결정할 수 있다. 나아가 영상 복호화 장치(150)는 상단 제2 부호화 단위(1120a) 및 하단 제2 부호화 단위(1120b) 모두 수직 방향으로 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1122a, 1122b, 1124a, 1124b)를 결정할 수도 있다. 이러한 경우 제1 부호화 단위(1100)가 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1130a, 1130b, 1130c, 1130d)로 분할된 것과 동일한 형태로 부호화 단위가 결정될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따라 복수개의 부호화 단위들 간의 처리 순서가 부호화 단위의 분할 과정에 따라 달라질 수 있음을 도시한 것이다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1200)를 분할할 수 있다. 블록 형태 정보가 정사각형 형태를 나타내고, 분할 형태 정보가 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할됨을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1200)를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1210a, 1210b, 1220a, 1220b, 1230a, 1230b, 1230c, 1230d 등)를 결정할 수 있다. 도 12를 참조하면 제1 부호화 단위1200)가 수평 방향 또는 수직 방향만으로 분할되어 결정된 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)는 각각에 대한 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보에 기초하여 독립적으로 분할될 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1200)가 수직 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 결정할 수 있고, 제1 부호화 단위(1200)가 수평 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있다. 이러한 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)의 분할 과정은 도 10과 관련하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 소정의 순서에 따라 부호화 단위를 처리할 수 있다. 소정의 순서에 따른 부호화 단위의 처리에 대한 특징은 도 6과 관련하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 도 12를 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1200)를 분할하여 4개의 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1200)가 분할되는 형태에 따라 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)의 처리 순서를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 수직 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b)를 수평 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 좌측 제2 부호화 단위(1210a)에 포함되는 제3 부호화 단위(1216a, 1216b)를 수직 방향으로 먼저 처리한 후, 우측 제2 부호화 단위(1210b)에 포함되는 제3 부호화 단위(1216c, 1216d)를 수직 방향으로 처리하는 순서(1217)에 따라 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d)를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 수평 방향으로 분할되어 생성된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)를 수직 방향으로 각각 분할하여 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 결정할 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 상단 제2 부호화 단위(1220a)에 포함되는 제3 부호화 단위(1226a, 1226b)를 수평 방향으로 먼저 처리한 후, 하단 제2 부호화 단위(1220b)에 포함되는 제3 부호화 단위(1226c, 1226d)를 수평 방향으로 처리하는 순서(1227)에 따라 제3 부호화 단위(1226a, 1226b, 1226c, 1226d)를 처리할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제2 부호화 단위(1210a, 1210b, 1220a, 1220b)가 각각 분할되어 정사각형 형태의 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)가 결정될 수 있다. 수직 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(1210a, 1210b) 및 수평 방향으로 분할되어 결정된 제2 부호화 단위(1220a, 1220b)는 서로 다른 형태로 분할된 것이지만, 이후에 결정되는 제3 부호화 단위(1216a, 1216b, 1216c, 1216d, 1226a, 1226b, 1226c, 1226d)에 따르면 결국 동일한 형태의 부호화 단위들로 제1 부호화 단위(1200)가 분할된 결과가 된다. 이에 따라 영상 복호화 장치(150)는 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상이한 과정을 통해 재귀적으로 부호화 단위를 분할함으로써 결과적으로 동일한 형태의 부호화 단위들을 결정하더라도, 동일한 형태로 결정된 복수개의 부호화 단위들을 서로 다른 순서로 처리할 수 있다.
도 13는 일 실시예에 따라 부호화 단위가 재귀적으로 분할되어 복수개의 부호화 단위가 결정되는 경우, 부호화 단위의 형태 및 크기가 변함에 따라 부호화 단위의 심도가 결정되는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위의 심도를 소정의 기준에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면 소정의 기준은 부호화 단위의 긴 변의 길이가 될 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위의 긴 변의 길이가 분할되기 전의 부호화 단위의 긴 변의 길이보다 2n (n>0) 배로 분할된 경우, 현재 부호화 단위의 심도는 분할되기 전의 부호화 단위의 심도보다 n만큼 심도가 증가된 것으로 결정할 수 있다. 이하에서는 심도가 증가된 부호화 단위를 하위 심도의 부호화 단위로 표현하도록 한다.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따라 정사각형 형태임을 나타내는 블록 형태 정보(예를 들면 블록 형태 정보는 ′0: SQUARE′를 나타낼 수 있음)에 기초하여 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태인 제1 부호화 단위(1300)를 분할하여 하위 심도의 제2 부호화 단위(1302), 제3 부호화 단위(1304) 등을 결정할 수 있다. 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1300)의 크기를 2Nx2N이라고 한다면, 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이를 1/21배로 분할하여 결정된 제2 부호화 단위(1302)는 NxN의 크기를 가질 수 있다. 나아가 제2 부호화 단위(1302)의 너비 및 높이를 1/2크기로 분할하여 결정된 제3 부호화 단위(1304)는 N/2xN/2의 크기를 가질 수 있다. 이 경우 제3 부호화 단위(1304)의 너비 및 높이는 제1 부호화 단위(1300)의 1/22배에 해당한다. 제1 부호화 단위(1300)의 심도가 D인 경우 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이의 1/21배인 제2 부호화 단위(1302)의 심도는 D+1일 수 있고, 제1 부호화 단위(1300)의 너비 및 높이의 1/22배인 제3 부호화 단위(1304)의 심도는 D+2일 수 있다.
일 실시예에 따라 비-정사각형 형태를 나타내는 블록 형태 정보(예를 들면 블록 형태 정보는, 높이가 너비보다 긴 비-정사각형임을 나타내는 ′1: NS_VER′ 또는 너비가 높이보다 긴 비-정사각형임을 나타내는 ′2: NS_HOR′를 나타낼 수 있음)에 기초하여, 영상 복호화 장치(150)는 비-정사각형 형태인 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)를 분할하여 하위 심도의 제2 부호화 단위(1312 또는 1322), 제3 부호화 단위(1314 또는 1324) 등을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치(150)는 Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1310)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1302, 1312, 1322 등)를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1310)를 수평 방향으로 분할하여 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 또는 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)를 결정할 수 있고, 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 2NxN 크기의 제1 부호화 단위(1320) 의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제2 부호화 단위(예를 들면, 1302, 1312, 1322 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1320)를 수직 방향으로 분할하여 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 또는 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)를 결정할 수 있고, 수평 방향 및 수직 방향으로 분할하여 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1322)를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 NxN 크기의 제2 부호화 단위(1302) 의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 제2 부호화 단위(1302)를 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304)를 결정하거나 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정하거나 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 N/2xN 크기의 제2 부호화 단위(1312)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 제2 부호화 단위(1312)를 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304) 또는 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정하거나 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 NxN/2 크기의 제2 부호화 단위(1314)의 너비 및 높이 중 적어도 하나를 분할하여 제3 부호화 단위(예를 들면, 1304, 1314, 1324 등)를 결정할 수도 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 제2 부호화 단위(1312)를 수직 방향으로 분할하여 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1304) 또는 N/2xN/2 크기의 제3 부호화 단위(1314)를 결정하거나 수직 방향 및 수평 방향으로 분할하여 N/2xN/2크기의 제3 부호화 단위(1324)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 부호화 단위(예를 들면, 1300, 1302, 1304)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할할 수 있다. 예를 들면, 2Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1300)를 수직 방향으로 분할하여 Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1310)를 결정하거나 수평 방향으로 분할하여 2NxN 크기의 제1 부호화 단위(1320)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 심도가 부호화 단위의 가장 긴 변의 길이에 기초하여 결정되는 경우, 2Nx2N 크기의 제1 부호화 단위(1300, 1302 또는 1304)가 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할되어 결정되는 부호화 단위의 심도는 제1 부호화 단위(1300, 1302 또는 1304)의 심도와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따라 제3 부호화 단위(1314 또는 1324)의 너비 및 높이는 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 1/2배에 해당할 수 있다. 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 심도가 D인 경우 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 너비 및 높이의 1/2배인 제2 부호화 단위(1312 또는 1314)의 심도는 D+1일 수 있고, 제1 부호화 단위(1310 또는 1320)의 너비 및 높이의 1/2배인 제3 부호화 단위(1314 또는 1324)의 심도는 D+2일 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따라 부호화 단위들의 형태 및 크기에 따라 결정될 수 있는 심도 및 부호화 단위 구분을 위한 인덱스(part index, 이하 PID)를 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)를 분할하여 다양한 형태의 제2 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 분할 형태 정보에 따라 제1 부호화 단위(1400)를 수직 방향 및 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분할하여 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)를 결정할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1400)에 대한 분할 형태 정보에 기초하여 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)에 대한 분할 형태 정보에 따라 결정되는 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b, 1406a, 1406b, 1406c, 1406d)는 긴 변의 길이에 기초하여 심도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1400)의 한 변의 길이와 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 긴 변의 길이가 동일하므로, 제1 부호화 단위(1400)와 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 심도는 D로 동일하다고 볼 수 있다. 이에 반해 영상 복호화 장치(150)가 분할 형태 정보에 기초하여 제1 부호화 단위(1400)를 4개의 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)로 분할한 경우, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)의 한 변의 길이는 제1 부호화 단위(1400)의 한 변의 길이의 1/2배 이므로, 제2 부호화 단위(1406a, 1406b, 1406c, 1406d)의 심도는 제1 부호화 단위(1400)의 심도인 D보다 한 심도 하위인 D+1의 심도일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 높이가 너비보다 긴 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 분할 형태 정보에 따라 수평 방향으로 분할하여 복수개의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b, 1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 너비가 높이보다 긴 형태의 제1 부호화 단위(1420)를 분할 형태 정보에 따라 수직 방향으로 분할하여 복수개의 제2 부호화 단위(1422a, 1422b, 1424a, 1424b, 1424c)로 분할할 수 있다.
일 실시예에 따라 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410 또는 1420)에 대한 분할 형태 정보에 따라 결정되는 제2 부호화 단위(1412a, 1412b, 1414a, 1414b, 1416a, 1416b, 1416c, 1416d)는 긴 변의 길이에 기초하여 심도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1412a, 1412b)의 한 변의 길이는 높이가 너비보다 긴 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)의 한 변의 길이의 1/2배이므로, 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1402a, 1402b, 1404a, 1404b)의 심도는 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)의 심도 D보다 한 심도 하위의 심도인 D+1이다.
나아가 영상 복호화 장치(150)가 분할 형태 정보에 기초하여 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 홀수개의 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 홀수개의 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)는 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414a, 1414c) 및 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414b)를 포함할 수 있다. 이 경우 비-정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414a, 1414c)의 긴 변의 길이 및 정사각형 형태의 제2 부호화 단위(1414b)의 한 변의 길이는 제1 부호화 단위(1410)의 한 변의 길이의 1/2배 이므로, 제2 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)의 심도는 제1 부호화 단위(1410)의 심도인 D보다 한 심도 하위인 D+1의 심도일 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1410)와 관련된 부호화 단위들의 심도를 결정하는 상기 방식에 대응하는 방식으로, 너비가 높이보다 긴 비-정사각형 형태의 제1 부호화 단위(1420)와 관련된 부호화 단위들의 심도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 분할된 부호화 단위들의 구분을 위한 인덱스(PID)를 결정함에 있어서, 홀수개로 분할된 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌 경우, 부호화 단위들 간의 크기 비율에 기초하여 인덱스를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 홀수개로 분할된 부호화 단위들(1414a, 1414b, 1414c) 중 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)와 너비는 동일하지만 높이가 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 높이의 두 배일 수 있다. 즉, 이 경우 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 두 개를 포함할 수 있다. 따라서, 스캔 순서에 따라 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)의 인덱스(PID)가 1이라면 그 다음 순서에 위치하는 부호화 단위(1414c)는 인덱스가 2가 증가한 3일수 있다. 즉 인덱스의 값의 불연속성이 존재할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 이러한 분할된 부호화 단위들 간의 구분을 위한 인덱스의 불연속성의 존재 여부에 기초하여 홀수개로 분할된 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 부호화 단위로부터 분할되어 결정된 복수개의 부호화 단위들을 구분하기 위한 인덱스의 값에 기초하여 특정 분할 형태로 분할된 것인지를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면 영상 복호화 장치(150)는 높이가 너비보다 긴 직사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)를 분할하여 짝수개의 부호화 단위(1412a, 1412b)를 결정하거나 홀수개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 복수개의 부호화 단위 각각을 구분하기 위하여 각 부호화 단위를 나타내는 인덱스(PID)를 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 PID는 각각의 부호화 단위의 소정 위치의 샘플(예를 들면, 좌측 상단 샘플)에서 획득될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위의 구분을 위한 인덱스를 이용하여 분할되어 결정된 부호화 단위들 중 소정 위치의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 높이가 너비보다 긴 직사각형 형태의 제1 부호화 단위(1410)에 대한 분할 형태 정보가 3개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우 영상 복호화 장치(150)는 제1 부호화 단위(1410)를 3개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c)로 분할할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 3개의 부호화 단위(1414a, 1414b, 1414c) 각각에 대한 인덱스를 할당할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 홀수개로 분할된 부호화 단위 중 가운데 부호화 단위를 결정하기 위하여 각 부호화 단위에 대한 인덱스를 비교할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위들의 인덱스에 기초하여 인덱스들 중 가운데 값에 해당하는 인덱스를 갖는 부호화 단위(1414b)를, 제1 부호화 단위(1410)가 분할되어 결정된 부호화 단위 중 가운데 위치의 부호화 단위로서 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 분할된 부호화 단위들의 구분을 위한 인덱스를 결정함에 있어서, 부호화 단위들이 서로 동일한 크기가 아닌 경우, 부호화 단위들 간의 크기 비율에 기초하여 인덱스를 결정할 수 있다. 도 14를 참조하면, 제1 부호화 단위(1410)가 분할되어 생성된 부호화 단위(1414b)는 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)와 너비는 동일하지만 높이가 다른 부호화 단위들(1414a, 1414c)의 높이의 두 배일 수 있다. 이 경우 가운데에 위치하는 부호화 단위(1414b)의 인덱스(PID)가 1이라면 그 다음 순서에 위치하는 부호화 단위(1414c)는 인덱스가 2가 증가한 3일수 있다. 이러한 경우처럼 균일하게 인덱스가 증가하다가 증가폭이 달라지는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 다른 부호화 단위들과 다른 크기를 가지는 부호화 단위를 포함하는 복수개의 부호화 단위로 분할된 것으로 결정할 수 있다, 일 실시예에 따라 분할 형태 정보가 홀수개의 부호화 단위로 분할됨을 나타내는 경우, 영상 복호화 장치(150)는 홀수개의 부호화 단위 중 소정 위치의 부호화 단위(예를 들면 가운데 부호화 단위)가 다른 부호화 단위와 크기가 다른 형태로 현재 부호화 단위를 분할할 수 있다. 이 경우 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위에 대한 인덱스(PID)를 이용하여 다른 크기를 가지는 가운데 부호화 단위를 결정할 수 있다. 다만 상술한 인덱스, 결정하고자 하는 소정 위치의 부호화 단위의 크기 또는 위치는 일 실시예를 설명하기 위해 특정한 것이므로 이에 한정하여 해석되어서는 안되며, 다양한 인덱스, 부호화 단위의 위치 및 크기가 이용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 부호화 단위의 재귀적인 분할이 시작되는 소정의 데이터 단위를 이용할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따라 픽쳐에 포함되는 복수개의 소정의 데이터 단위에 따라 복수개의 부호화 단위들이 결정된 것을 도시한다.
일 실시예에 따라 소정의 데이터 단위는 부호화 단위가 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나를 이용하여 재귀적으로 분할되기 시작하는 데이터 단위로 정의될 수 있다. 즉, 현재 픽쳐를 분할하는 복수개의 부호화 단위들이 결정되는 과정에서 이용되는 최상위 심도의 부호화 단위에 해당할 수 있다. 이하에서는 설명 상 편의를 위해 이러한 소정의 데이터 단위를 기준 데이터 단위라고 지칭하도록 한다.
일 실시예에 따라 기준 데이터 단위는 소정의 크기 및 형태를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라, 기준 부호화 단위는 MxN의 샘플들을 포함할 수 있다. 여기서 M 및 N은 서로 동일할 수도 있으며, 2의 승수로 표현되는 정수일 수 있다. 즉, 기준 데이터 단위는 정사각형 또는 비-정사각형의 형태를 나타낼 수 있으며, 이후에 정수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 픽쳐를 복수개의 기준 데이터 단위로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 픽쳐를 분할하는 복수개의 기준 데이터 단위를 각각의 기준 데이터 단위에 대한 분할 정보를 이용하여 분할할 수 있다. 이러한 기준 데이터 단위의 분할 과정은 쿼드 트리(quad-tree)구조를 이용한 분할 과정에 대응될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 현재 픽쳐에 포함되는 기준 데이터 단위가 가질 수 있는 최소 크기를 미리 결정할 수 있다. 이에 따라, 영상 복호화 장치(150)는 최소 크기 이상의 크기를 갖는 다양한 크기의 기준 데이터 단위를 결정할 수 있고, 결정된 기준 데이터 단위를 기준으로 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보를 이용하여 적어도 하나의 부호화 단위를 결정할 수 있다.
도 15를 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)를 이용할 수 있고, 또는 비-정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1502)를 이용할 수도 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 형태 및 크기는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 포함할 수 있는 다양한 데이터 단위(예를 들면, 시퀀스(sequence), 픽쳐(picture), 슬라이스(slice), 슬라이스 세그먼트(slice segment), 최대부호화단위 등)에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)의 수신부(160)는 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 다양한 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정은 도 3의 현재 부호화 단위(300)가 분할되는 과정을 통해 상술하였고, 비-정사각형 형태의 기준 부호화 단위(1500)에 포함되는 적어도 하나의 부호화 단위가 결정되는 과정은 도 12의 현재 부호화 단위(1200 또는 1250)가 분할되는 과정을 통해 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 소정의 조건에 기초하여 미리 결정되는 일부 데이터 단위에 따라 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 결정하기 위하여, 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 식별하기 위한 인덱스를 이용할 수 있다. 즉, 수신부(160)는 비트스트림으로부터 상기 다양한 데이터 단위(예를 들면, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 최대부호화단위 등) 중 소정의 조건(예를 들면 슬라이스 이하의 크기를 갖는 데이터 단위)을 만족하는 데이터 단위로서 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 최대부호화 단위 등 마다, 기준 부호화 단위의 크기 및 형태의 식별을 위한 인덱스만을 획득할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 인덱스를 이용함으로써 상기 소정의 조건을 만족하는 데이터 단위마다 기준 데이터 단위의 크기 및 형태를 결정할 수 있다. 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 상대적으로 작은 크기의 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 획득하여 이용하는 경우, 비트스트림의 이용 효율이 좋지 않을 수 있으므로, 기준 부호화 단위의 형태에 대한 정보 및 기준 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 직접 획득하는 대신 상기 인덱스만을 획득하여 이용할 수 있다. 이 경우 기준 부호화 단위의 크기 및 형태를 나타내는 인덱스에 대응하는 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나는 미리 결정되어 있을 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 미리 결정된 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 인덱스에 따라 선택함으로써, 인덱스 획득의 기준이 되는 데이터 단위에 포함되는 기준 부호화 단위의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 하나의 최대 부호화 단위에 포함하는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 이용할 수 있다. 즉, 영상을 분할하는 최대 부호화 단위에는 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 포함될 수 있고, 각각의 기준 부호화 단위의 재귀적인 분할 과정을 통해 부호화 단위가 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 최대 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나는 기준 부호화 단위의 너비 및 높이 중 적어도 하나의 정수배에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 크기는 최대부호화단위를 쿼드 트리 구조에 따라 n번 분할한 크기일 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(150)는 최대부호화단위를 쿼드 트리 구조에 따라 n 번 분할하여 기준 부호화 단위를 결정할 수 있고, 다양한 실시예들에 따라 기준 부호화 단위를 블록 형태 정보 및 분할 형태 정보 중 적어도 하나에 기초하여 분할할 수 있다.
도 16는 일 실시예에 따라 픽쳐(1600)에 포함되는 기준 부호화 단위의 결정 순서를 결정하는 기준이 되는 프로세싱 블록을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 픽쳐를 분할하는 적어도 하나의 프로세싱 블록을 결정할 수 있다. 프로세싱 블록이란, 영상을 분할하는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 포함하는 데이터 단위로서, 프로세싱 블록에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위는 특정 순서대로 결정될 수 있다. 즉, 각각의 프로세싱 블록에서 결정되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서는 기준 부호화 단위가 결정될 수 있는 다양한 순서의 종류 중 하나에 해당할 수 있으며, 각각의 프로세싱 블록에서 결정되는 기준 부호화 단위 결정 순서는 프로세싱 블록마다 상이할 수 있다. 프로세싱 블록마다 결정되는 기준 부호화 단위의 결정 순서는 래스터 스캔(raster scan), Z 스캔(Z-scan), N 스캔(N-scan), 우상향 대각 스캔(up-right diagonal scan), 수평적 스캔(horizontal scan), 수직적 스캔(vertical scan) 등 다양한 순서 중 하나일 수 있으나, 결정될 수 있는 순서는 상기 스캔 순서들에 한정하여 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 획득하여 영상에 포함되는 적어도 하나의 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 비트스트림으로부터 획득하여 영상에 포함되는 적어도 하나의 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있다. 이러한 프로세싱 블록의 크기는 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보가 나타내는 데이터 단위의 소정의 크기일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)의 수신부(160)는 비트스트림으로부터 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 특정의 데이터 단위마다 획득할 수 있다. 예를 들면 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보는 영상, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트 등의 데이터 단위로 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 즉 수신부(160)는 상기 여러 데이터 단위마다 비트스트림으로부터 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 획득할 수 있고 영상 복호화 장치(150)는 획득된 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보를 이용하여 픽쳐를 분할하는 적어도 하나의 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있으며, 이러한 프로세싱 블록의 크기는 기준 부호화 단위의 정수배의 크기일 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 픽쳐(1600)에 포함되는 프로세싱 블록(1602, 1612)의 크기를 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(150)는 비트스트림으로부터 획득된 프로세싱 블록의 크기에 대한 정보에 기초하여 프로세싱 블록의 크기를 결정할 수 있다. 도 16를 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 일 실시예에 따라 프로세싱 블록(1602, 1612)의 가로크기를 기준 부호화 단위 가로크기의 4배, 세로크기를 기준 부호화 단위의 세로크기의 4배로 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치(150)는 적어도 하나의 프로세싱 블록 내에서 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 결정되는 순서를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(150)는 프로세싱 블록의 크기에 기초하여 픽쳐(1600)에 포함되는 각각의 프로세싱 블록(1602, 1612)을 결정할 수 있고, 프로세싱 블록(1602, 1612)에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 기준 부호화 단위의 결정은 기준 부호화 단위의 크기의 결정을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 비트스트림으로부터 적어도 하나의 프로세싱 블록에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보를 획득할 수 있고, 획득한 결정 순서에 대한 정보에 기초하여 적어도 하나의 기준 부호화 단위가 결정되는 순서를 결정할 수 있다. 결정 순서에 대한 정보는 프로세싱 블록 내에서 기준 부호화 단위들이 결정되는 순서 또는 방향으로 정의될 수 있다. 즉, 기준 부호화 단위들이 결정되는 순서는 각각의 프로세싱 블록마다 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(150)는 특정 데이터 단위마다 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 예를 들면, 수신부(160)는 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보를 영상, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 프로세싱 블록 등의 데이터 단위로마다 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보는 프로세싱 블록 내에서의 기준 부호화 단위 결정 순서를 나타내므로, 결정 순서에 대한 정보는 정수개의 프로세싱 블록을 포함하는 특정 데이터 단위 마다 획득될 수 있다.
영상 복호화 장치(150)는 일 실시예에 따라 결정된 순서에 기초하여 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 수신부(160)는 비트스트림으로부터 프로세싱 블록(1602, 1612)과 관련된 정보로서, 기준 부호화 단위 결정 순서에 대한 정보를 획득할 수 있고, 영상 복호화 장치(150)는 상기 프로세싱 블록(1602, 1612)에 포함된 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 결정하는 순서를 결정하고 부호화 단위의 결정 순서에 따라 픽쳐(1600)에 포함되는 적어도 하나의 기준 부호화 단위를 결정할 수 있다. 도 16을 참조하면, 영상 복호화 장치(150)는 각각의 프로세싱 블록(1602, 1612)과 관련된 적어도 하나의 기준 부호화 단위의 결정 순서(1604, 1614)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 기준 부호화 단위의 결정 순서에 대한 정보가 프로세싱 블록마다 획득되는 경우, 각각의 프로세싱 블록(1602, 1612)과 관련된 기준 부호화 단위 결정 순서는 프로세싱 블록마다 상이할 수 있다. 프로세싱 블록(1602)과 관련된 기준 부호화 단위 결정 순서(1604)가 래스터 스캔(raster scan)순서인 경우, 프로세싱 블록(1602)에 포함되는 기준 부호화 단위는 래스터 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 이에 반해 다른 프로세싱 블록(1612)과 관련된 기준 부호화 단위 결정 순서(1614)가 래스터 스캔 순서의 역순인 경우, 프로세싱 블록(1612)에 포함되는 기준 부호화 단위는 래스터 스캔 순서의 역순에 따라 결정될 수 있다.
도 17은 영상에 포함된 블록들의 인트라 예측을 수행하는 영상 예측 장치(1700)를 도시한다.
영상 예측 장치(1700)는 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)를 포함한다. 도 17에서 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)는 별도의 구성 단위로 표현되어 있으나, 실시 예에 따라 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)는 합쳐져 동일한 구성 단위로 구현될 수도 있다.
도 17에서 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)는 하나의 장치에 위치한 구성 단위로 표현되었지만, 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)의 각 기능을 담당하는 장치는 반드시 물리적으로 인접할 필요는 없다. 따라서 실시 예에 따라 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)가 분산되어 있을 수 있다.
인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)는 실시 예에 따라 하나의 프로세서에 의하여 구현될 수 있다. 또한 실시 예에 따라 복수 개의 프로세서에 의하여 구현될 수도 있다.
인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)는 영상 예측 장치(1700)의 저장 매체에 프로그램의 형태로 저장되어 있을 수 있다. 또한, 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)의 기능을 수행하는 프로그램은 영상 예측 장치(1700)의 필요에 따라 외부로부터 획득될 수 있다.
도 17의 인접 샘플 획득부(1710), 참조 샘플 결정부(1720) 및 예측부(1730)에서 수행되는 기능은 도1A의 부호화부(110) 및 도1B의 복호화부(170) 에서 수행될 수 있다.
인접 샘플 획득부(1710)는 현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득한다. 인접 샘플들은 현재 블록에 포함된 샘플들을 예측하기 위하여 사용된다. 따라서 현재 블록의 복원 이전에 복원된 샘플들이 인접 샘플로서 획득된다.
도 16에서 설명된 래스터 스캔 순서에 의하면, 현재 블록이 현재 픽처의 최상측부에 위치하지 않는 한, 현재 블록의 상측에 인접한 샘플들은 현재 블록보다 먼저 복원되어 있다. 따라서 현재 블록의 상측 블록에 포함된 샘플들 중 현재 블록에 인접한 샘플들이 현재 블록의 인접 샘플에 포함된다.
마찬가지로 현재 블록이 현재 픽처의 최좌측부에 위치하지 않는 한, 현재 블록의 좌측에 인접한 샘플들은 현재 블록보다 먼저 복원되어 있다. 따라서 현재 블록의 좌측 블록에 포함된 샘플들 중 현재 블록에 인접한 샘플들이 현재 블록의 인접 샘플에 포함된다.
래스터 스캔 순서에 의하면, 현재 블록의 우측 블록은 현재 블록의 복원 이후에 복원된다. 그러므로 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 우상측 방향일 경우, 현재 블록의 우측 블록 대신 현재 블록의 우상측 블록으로부터 현재 블록의 인접 샘플이 획득된다. 구체적으로 우상측 블록의 최하측 샘플들이 인접 샘플에 포함된다.
마찬가지로, 래스터 스캔 순서에 의하면, 현재 블록의 하측 블록은 현재 블록의 복원 이후에 복원된다. 그러므로 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 좌하측 방향일 경우, 현재 블록의 하측 블록 대신 현재 블록의 좌하측 블록으로부터 현재 블록의 인접 샘플이 획득된다. 구체적으로 좌하측 블록의 최우측 샘플들이 인접 샘플에 포함된다.
현재 블록이 참조하는 인접 블록들 중 복원되지 않은 블록이 있는 경우, 인접 샘플 획득부(1710)는 복원된 블록으로부터 획득된 인접 샘플들을 참조하여 복원되지 않은 블록의 인접 샘플들의 위치에 대응되는 대체(substitution) 인접 샘플들을 생성할 수 있다. 현재 블록이 영상의 가장자리에 있거나, 복원 순서에 따라 인접 블록이 현재 블록보다 늦게 복원 되는 경우, 현재 블록은 인접 블록을 참조할 수 없다. 따라서 인접 샘플 획득부(1710)는 복원된 블록의 인접 샘플들을 '획득 가능(available)'으로 표시하고, 복원되지 않은 블록에 대응되는 인접 샘플들을 '획득 불가능(not available)'으로 표시한다. 그리고 인접 샘플 획득부(1710)는 '획득 가능(available)'으로 표시된 인접 샘플들의 샘플 값을 인접 블록으로부터 획득하고, '획득 불가능(not available)'으로 표시된 인접 샘플들을 '획득 가능(available)'으로 표시된 인접 샘플들로부터 결정된 대체 인접 샘플로 대체한다.
대체 인접 샘플은 '획득 가능(available)'으로 표시된 인접 샘플들의 평균 값으로 결정될 수 있다. 또한 대체 인접 샘플은 '획득 불가능(not available)'으로 표시된 인접 샘플로부터 가장 가까이에 위치한 획득 가능(available)'으로 표시된 인접 샘플의 샘플 값으로 결정될 수 있다. 그 외에도 대체 인접 샘플은 다양한 방법에 따라 결정될 수 있으며.
대체 인접 샘플의 결정 방법은 현재 블록 또는 현재 블록의 상위 데이터 단위의 속성에 따라 결정될 수 있다. 또한 대체 인접 샘플의 결정 방법은 현재 블록 또는 현재 블록의 상위 데이터 단위의 속성과 관계 없이, 복수의 결정 방법 중 가장 효율적인 방법으로 결정될 수 있다. 현재 블록에 대하여 가장 효율적인 대체 인접 샘플의 결정 방법은 플래그의 형태로 비트스트림에 포함되어 부호화기에서 복호화기로 전송될 수 있다.
인접 샘플 획득부(1710)는 획득된 인접 샘플들을 평활화 필터에 따라 평활화할 수 있다. 인접 샘플들 간의 차이의 정도에 따라 평활화에 사용되는 평활화 필터가 결정될 수 있다. 인접 샘플들이 평활화될지 여부는 현재 블록의 크기 및 인트라 모드에 따라 결정될 수 있다. 인접 샘플들이 평활화됨으로써, 인접 샘플들의 값은 연속성을 가지게되어 예측 정확도가 증가될 수 있다.
참조 샘플 결정부(1720)는 인접 샘플들을 포함하는 일차원 인접 샘플 배열(one-dimensional adjacent sample array)을 생성할 수 있다. 인접 샘플들의 위치는 x좌표값과 y 좌표값으로 표현된다. 따라서 인접 샘플들로부터 참조 샘플을 검색하는 과정에서, 인접 샘플의 위치에 대한 2개의 변수가 고려됨에 따라 계산의 복잡성이 증가될 수 있다.
그러나 모든 인접샘플들이 동일한 x좌표값 또는 y좌표값을 가지도록 인접 샘플들이 변환되면, 인접 샘플들의 위치가 x좌표값 또는 y좌표값으로 표현된다. 예를 들어, 모든 인접 샘플들이 동일한 x좌표값을 가지도록 변환되면, 인접 샘플들의 위치는 y좌표값으로 표현될 수 있다. 하나의 변수로 표현되는 변환된 인접 샘플들이 일렬로 포함된 배열을 일차원 인접 샘플 배열이라고 한다. 일차원 인접 샘플 배열에서 인접 샘플의 위치가 하나의 변수로 표현되므로, 일차원 인접 샘플 배열로부터 참조 샘플을 검색하는 과정에서 계산의 복잡성이 감소할 수 있다.
일차원 인접 샘플 배열로부터 현재 샘플이 참조할 참조 샘플이 더 용이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 예측에 있어서 상측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들과 좌측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들이 같이 이용될 경우, 인접 샘플들의 좌표를 일차원으로 단순화하여 현재 샘플이 참조할 참조 샘플이 용이하게 결정될 수 있다.
일차원 인접 샘플 배열의 결정 방법이 도 18A 내지 18B에서 설명된다.
도18A는 인트라 예측에 사용될 수 있는 인트라 모드들의 일 실시예를 나타낸다. 0번 인트라 모드와 1 번 인트라 모드는 각각 플래너 모드(Planar mode)와 DC 모드를 나타낸다. 플래너 모드와 DC 모드는 방향성이 없는 비방향성(non-directional) 인트라 모드이다. 반면 2번 내지 34번 인트라 모드는 방향성이 있는 방향성 인트라 모드를 나타낸다. 도18A에서 나타난 인트라 모드의 참조 번호는 임의적으로 설정된 것이므로, 통상의 기술자는 참조 번호를 용이하게 변경할 수 있다.
2번 인트라 모드 내지 10번 인트라 모드에 의하면 좌측 블록 및 좌하측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들만이 현재 블록의 예측에 이용된다. 그러므로 현재 블록이 2번 인트라 모드 내지 10번 인트라 모드에 따라 예측될 경우, 일차원 인접 샘플 배열은 좌측 블록 및 좌하측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들로 구성된다. 그리고 일차원 인접 샘플 배열은 인접 샘플의 y좌표값에 따라 구분된다.
26번 인트라 모드 내지 34번 인트라 모드에 의하면 상측 블록 또는 우상측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들만이 현재 블록의 예측에 이용된다. 그러므로 현재 블록이 26번 인트라 모드 내지 34번 인트라 모드에 따라 예측될 경우, 일차원 인접 샘플 배열은 상측 또는 우상측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들로 구성된다. 그리고 일차원 인접 샘플 배열은 인접 샘플의 x좌표값에 따라 구분된다.
11번 내지 25번 인트라 모드의 경우, 상측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들과 좌측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들이 같이 이용되므로, 상측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들과 좌측 블록으로부터 획득된 인접 샘플들 중 하나를 변환하여야 일차원 인접 샘플 배열이 생성될 수 있다. 인접 샘플들을 변환하여 일차원 인접 샘플 배열을 생성하는 방법에 관한 일 실시 예가 도18B에서 설명된다.
도18B는 18번 내지 25번 인트라 모드의 경우, 일차원 인접 샘플 배열을 생성하는 방법이 도시되어 있다.
현재 블록(1800)의 좌측 인접 샘플들(1830)은 현재 블록의 인트라 모드의 방향(1802)에 따라 변환 인접 샘플들(1840)로 변환된다. 구체적으로, 변환 인접 샘플들(1840)은 변환 인접 샘플들(1840)로부터 인트라 모드의 방향(1802)이 가리키는 좌측 인접 샘플들(1830)과 동일하게 결정된다. 예를 들어, 일차원 인접 샘플 배열(1810)의 변환 인접 샘플(1842)은 변환 인접 샘플(1842)로부터 인트라 모드의 방향(1802)이 나타내는 좌측 인접 샘플(1832)과 동일하게 결정된다.
현재 블록(1800)의 상측 인접 샘플들(1820)과 변환 인접 샘플들(1840)은 일차원 인접 샘플 배열(1810)에 포함된다. 그리고 일차원 인접 샘플 배열(1810)에 포함된 인접 샘플은 동일한 y좌표값을 가진다. 따라서 일차원 인접 샘플 배열(1810)의 샘플들의 위치는 x좌표값에 따라 구분된다. 즉, 일차원 인접 샘플 배열(1810)에 포함된 샘플들의 위치는 1개의 참조 값으로 표현된다.
도 18B의 실시예와 달리, 18번 내지 25번 인트라 모드의 경우, 일차원 인접 샘플 배열은 세로로 배열된다. 따라서 상측 인접 샘플들이 변환되어 좌측 인접 샘플과 함께 일차원 인접 샘플 배열에 포함된다. 일차원 인접 샘플 배열의 인접 샘플들의 위치는 y좌표 값에 따라 구분된다.
참조 샘플 결정부(1720)는 현재 블록의 인트라 모드에 따라 인접 샘플들로 구성된 일차원 인접 샘플 배열로부터 현재 샘플이 참조할 참조 샘플을 결정한다. 구체적으로, 일차원 인접 샘플 배열의 인접 샘플들 중 현재 샘플로부터 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플이 참조 샘플로 결정된다. 도 19A 및 19B에서 참조 샘플의 결정 방법이 설명된다.
도19A는 현재 샘플의 위치와 현재 블록의 인트라 모드에 따른 참조 샘플의 결정 방법을 나타낸다.
현재 블록(1900)은 대각선 방향의 인트라 모드(1920)에 의하여 예측된다. 따라서 현재 샘플(1902)로부터 인트라 모드(1920)의 방향에 위치한 인접 샘플(1912)이 현재 샘플(1902)의 참조 샘플로 결정된다. 그리고 현재 샘플(1902)의 예측 값은 참조 샘플인 인접 샘플(1912)와 동일하게 결정된다. 마찬가지로 현재 샘플(1902)과 동일한 인접 샘플(1912)을 참조 샘플로 하는 샘플들(1903, 1904, 1905, 1906, 1907, 1908)은 모두 동일한 예측 값을 가진다. 결과적으로, 현재 블록(1900)의 예측 블록은18번 인트라 모드(1920)의 예측 방향에 의하여 사선 방향의 줄무늬 텍스쳐를 가진다.
도 19B는 현재 샘플이 서브 샘플을 참조할 경우, 현재 샘플의 참조 샘플 결정 방법을 나타낸다.
현재 샘플로부터 인트라 모드의 방향이 가리키는 참조 샘플의 참조 위치는 정수 값과 소수 값을 가진다. 소수 값이 0인 경우, 참조 샘플은 일차원 인접 샘플 배열의 인접 샘플로 결정된다. 그러나 소수 값이 0이 아닌 경우, 참조 샘플은 일차원 인접 샘플 배열의 서브 샘플로 결정될 수 있다. 서브 샘플이란 인접 샘플들 사이에 위치한 샘플로서, 인접 샘플들에 의하여 결정된다. 현재 블록이 사선 방향의 인트라 모드일 경우, 참조 샘플이 서브 샘플로 결정될 가능성이 높다.
도 19B에 따르면, 현재 샘플(1950)의 참조 샘플은 현재 샘플(1950)로부터 사선 방향의 인트라 모드(1970)의 예측 방향이 나타내는 서브 샘플(1960)로 결정된다. 서브 샘플(1960)은 인접 샘플(1964)과 인접 샘플(1966) 사이에 위치하며, 인접 샘플(1964)과 인접 샘플(1966)에 따라 서브 샘플(1960)의 샘플 값이 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브 샘플(1960)의 샘플 값은 참조 위치의 소수 값과 인접 샘플들(1964, 1966)을 이용한 선형 보간에 따라 결정될 수 있다. 또 다른 예로, 서브 샘플(1960)의 샘플 값은 참조 위치의 소수 값과 인접 샘플들(1962, 1964, 1966, 1968)을 이용한 스플라인 보간 또는 DCT 기반 보간에 따라 결정될 수도 있다. 생성된 서브 샘플은 참조 샘플로 결정되어, 현재 샘플의 예측에 사용된다.
예측부(1730)는 참조 샘플의 샘플 값을 참조 거리(reference distance)에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플의 샘플 값을 현재 샘플의 예측 값으로 결정한다.
참조 거리는 참조 샘플과 현재 샘플 간의 거리에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 참조 샘플과 현재 샘플 간의 거리가 참조 거리로 결정될 수 있다. 또한 계산의 편이성을 위하여, 참조 샘플과 현재 샘플 간의 수평 거리 및 수직 거리 중 하나가 참조 거리로 결정될 수 있다. 수평 거리는 참조 샘플의 위치와 현재 샘플의 위치의 x 성분 간의 차이를 의미하며, 수직 거리는 참조 샘플의 위치와 현재 샘플의 위치의 y 성분 간의 차이를 의미한다.
예를 들어, 수평 거리가 수직 거리보다 큰 경우, 수평 거리가 참조 거리로 결정될 수 있다. 반대로 수직 거리가 수평 거리보다 큰 경우, 수직 거리가 참조 거리로 결정될 수 있다. 따라서 인트라 모드가 수평 모드에 가까운 수평 방향성 인트라 모드인 경우, 참조 거리는 참조 샘플과 현재 샘플의 수평 거리로 정의된다. 반대로 인트라 모드가 수직 모드에 가까운 수직 방향성 인트라 모드인 경우, 참조 거리는 참조 샘플과 현재 샘플의 수직 거리로 정의된다.
참조 샘플은 참조 거리에 따라 조정될 수 있다. 참조 거리가 작을 경우, 현재 샘플과 참조 샘플의 관련성이 높다. 따라서, 현재 샘플은 참조 샘플과 동일한 값을 가질 확률이 높다. 그러므로 현재 샘플을 참조 샘플에 따라 예측하여도 큰 예측 오차가 발생할 확률이 낮다.
그러나 참조 거리가 클 경우, 현재 샘플과 참조 샘플의 관련성이 상대적으로 적다. 그러므로 현재 샘플을 참조 샘플에 따라 예측할 경우, 큰 예측 오차가 발생할 확률이 높아져 부효화율이 낮아질 수 있다. 따라서 참조 거리가 클 수록, 참조 샘플을 큰 폭으로 조정하여 예측 오차를 감소시킬 필요가 있다.
참조 거리가 참조 샘플과 현재 샘플 간의 수평 거리 및 수직 거리 중 하나로 결정된 경우, 참조 샘플의 조정에 있어서 인트라 모드의 방향을 추가적으로 고려될 수 있다. 특히, 인트라 모드의 방향이 대각선 방향인 경우, 참조 샘플과 현재 샘플의 실제 거리와 참조 거리의 차이가 클 수 있다. 따라서 정확한 예측을 위하여 인트라 모드의 방향을 고려하여 참조 샘플이 조정될 수 있다.
참조 샘플은 인접 샘플 대표값과 참조 거리에 따라 조정되거나, 참조 거리에 따른 평활화 필터에 의하여 조정될 수 있다. 참조 샘플의 조정으로 인하여 참조 샘플의 샘플 값이 변경될 수 있다. 이하, 인접 샘플 대표값과 참조 거리에 따른 조정 방법이 도 20 및 수학식1을 참조하여 설명되고, 참조 거리에 따른 평활화 필터에 의한 조정 방법이 도21A, 21B 및 수학식2를 참조하여 설명된다.
예측부(1730)는 복수의 인접 샘플들을 대표하는 인접 샘플 대표값을 결정하고, 인접 샘플 대표값과 참조 거리에 따라 참조 샘플의 샘플 값을 조정할 수 있다. 그리고 예측부(1730)는 참조 샘플의 샘플 값과 인접 샘플 대표값에 따라 현재 샘플의 예측값을 결정할 수 있다. 인접 샘플 대표값과 참조 거리에 따른 참조 샘플 조정 방법은 수학식 1 및 도20에 기초하여 설명된다.
인접 샘플 대표값은 일차원 인접 샘플 배열에 포함된 복수의 인접 샘플들로부터 결정된다. 그리고 인접 샘플 대표값은 참조 샘플을 포함한 적어도 두 개 이상의 인접 샘플들의 평균으로 결정된다. 예를 들어, 인접 샘플 대표값은 참조 샘플의 샘플 값과 참조 샘플에 인접한 인접 샘플들의 샘플 값들의 영역 평균(local average)으로 결정될 수 있다. 구체적으로, 참조 샘플, 참조 샘플의 바로 좌측(immedietly left)에 위치한 인접 샘플, 참조 샘플의 바로 우측(immedietly right)에 위치한 인접 샘플들의 샘플 값들의 평균이 인접 샘플 대표값으로 결정될 수 있다.
인접 샘플 대표값의 결정에 사용되는 인접 샘플들의 수는 현재 블록의 크기에 따라 결정될 수 있다. 현재 블록의 크기가 작은 경우, 2개 내지 3개의 인접 샘플의 평균이 인접 샘플 대표값으로 결정될 수 있다. 반면 현재 블록의 크기가 클 경우, 현재 블록의 크기에 비례하여 4개 이상의 인접 샙플의 평균이 인접 샘플 대표값으로 결정될 수 있다. 또한 인접 샘플들의 수는 현재 블록 또는 현재 블록의 인접 블록들로부터 획득된 부호화 정보로부터 적응적으로 결정될 수도 있다.
인접 샘플 대표값은 일차원 인접 샘플 배열에 포함된 모든 인접 샘플의 평균으로 결정될 수 있다. 따라서 현재 블록의 예측에 사용되는 모든 인접 샘플 대표값은 동일한 값으로 결정될 수 있다.
참조 샘플과 인접 샘플 대표값에 따라 현재 샘플의 예측값이 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 샘플의 예측값은 참조 샘플의 샘플 값과 인접 샘플 대표값의 가중 평균으로 결정된다. 따라서 참조 샘플은 참조 샘플과 인접 샘플 대표값의 가중치에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 참조 샘플의 가중치가 인접 샘플 대표값의 가중치보다 클 경우, 참조 샘플은 소폭으로 조정된다. 반대로 참조 샘플의 가중치가 인접 샘플 대표값의 가중치보다 작을 경우, 참조 샘플은 큰 폭으로 조정된다.
가중 평균에 이용되는 가중치들은 참조 거리에 따라 결정될 수 있다. 참조 거리가 작을 경우, 참조 샘플과 현재 샘플이 동일할 확률이 높으므로, 참조 샘플의 가중치는 인접 샘플 대표값의 가중치보다 크게 결정된다. 반대로 참조 거리가 클 경우, 참조 샘플과 현재 샘플의 차이가 클 확률이 높으므로, 인접 샘플 대표값의 가중치는 참조 샘플의 가중치보다 크게 결정된다. 따라서 참조 거리가 증가함에 따라, 참조 샘플의 가중치는 감소하고, 인접 샘플 대표값의 가중치는 증가한다.
참조 거리가 참조 샘플과 현재 샘플 간의 수평 거리 및 수직 거리 중 하나로 결정된 경우, 인트라 모드의 방향이 참조 샘플과 인접 샘플 대표값에 대한 가중치의 결정에 반영될 수 있다. 예를 들어, 인트라 모드의 방향이 대각선 방향일 경우, 인접 샘플 대표값에 대한 가중치가 증가할 수 있다.
참조 거리가 증가함에 따라 인접 샘플 대표값의 가중치는 선형적으로 증가할 수 있다. 실시 예에 따라, 인접 샘플 대표값의 가중치는 비선형적 또는 구간 선형적(piece-wise linear)으로 증가할 수 있다. 반대로 참조 샘플의 가중치는 참조 거리의 증가함에 따라 선형적으로, 비선형적 또는 구간 선형적으로 감소할 수 있다.
참조 샘플과 인접 샘플 대표값의 가중치는 통계 결과에 따라 예측 오차가 가장 적게 발생한다고 판단된 가중치로 결정될 수도 있다.
참조 거리에 따른 참조 샘플의 조정은 아래의 수학식1에 따라 수행될 수 있다. A는 참조 샘플의 샘플 값을 의미하고, DC는 인접 샘플 대표값을 의미한다. S는 참조 샘플의 가중치와 인접 샘플 대표값의 가중치의 합을 의미하고, w는 인접 샘플 대표값의 가중치를 의미한다. 그리고 A'는 조정된 참조 샘플을 의미한다.
[수학식1]
A'= ( (S - w) * A + (w) * DC) / S
S는 현재 블록의 변의 길이 또는 변의 길이의 배수로 결정될 수 있다. 또한 S는 인트라 모드의 방향을 고려하여 참조 샘플과 현재 샘플의 실제 거리에 따라 결정될 수 있다.
w는 S보다 작도록 결정된다. 따라서 참조 샘플 및 인접 샘플 대표값의 가중치는 반드시 0보다 크도록 결정된다. 그리고 w의 최대값은 S보다 같거나 작도록 결정될 수 있다. 그러므로 참조 샘플의 가중치 S-w는 항상 0보다 크도록 설정될 수 있다.
w는 참조 거리에 따라 증가하도록 설정된다. w는 참조 거리에 비례하여 선형적으로 증가하도록 설정될 수 있다. 또한 참조 거리와 예측 오차에 관한 통계적 결과에 따라 w의 선형적 증가가 최적이 아니라고 판단된 경우, w는 비선형적 또는 구분 선형적으로 증가하도록 설정될 수 있다. w의 값은 참조 거리와 예측 오차에 관한 통계적 결과에 따라, 임의적으로 결정될 수도 있다.
w는 모든 블록에 대하여 동일한 결정 방법에 따라 결정될 수 있다. 또한 w는 현재 블록의 특성에 따라 적응적으로 결정되거나, 비트스트림으로부터 전달된 정보에 따라 결정될 수도 있다.
DC는 일차원 인접 샘플 배열에 포함된 모든 인접 샘플들의 평균으로 결정될 수 있다. 또한 DC는 참조 샘플과 참조 샘플에 인접한 인접 샘플들의 영역 평균으로 결정될 수 있다. 영역 평균의 계산에 필요한 인접 샘플들의 개수는 현재 블록의 크기에 따라 결정될 수 있다.
위에서 설명된 참조 거리 및 인접 샘플 대표값에 따라 참조 샘플의 샘플 값을 조정하는 방법의 실시 예가 도 20에 따라 설명된다.
도 20에는 수직 방향성 인트라 모드의 경우, 참조 거리 및 인접 샘플 대표값에 따라 참조 샘플의 샘플 값을 조정하는 방법의 실시 예가 도시되어 있다.
우선, 현재 블록(2000)의 인접 샘플들을 포함하는 일차원 인접 샘플 배열(2010)이 결정된다. 또한 일차원 인접 샘플 배열(2010)에 포함된 인접 샘플들로부터 획득된 인접 샘플 대표값을 포함하는 일차원 대표값 배열(2020)이 획득된다. 일차원 인접 샘플 배열(2010) 및 일차원 대표값 배열(2020)은 수평 방향으로 배열된다.
현재 블록(2000)에 적용되는 인트라 모드(2006)에 따라 현재 샘플(2002)의 예측에 사용되는 참조 샘플(2012)이 일차원 인접 샘플 배열(2010)으로부터 결정된다. 그리고 일차원 대표값 배열(2020)로부터 참조 샘플(2012)에 대응되는 인접 샘플 대표값(2022)이 결정된다. 또한 현재 샘플(2002)과 참조 샘플(2012)의 수직 거리가 현재 샘플(2002)과 참조 샘플(2012)의 수평 거리보다 크기 때문에, 참조 샘플(2012)의 참조 거리(2004)가 현재 샘플(2002)과 참조 샘플(2012)의 수직 거리로 결정된다.
참조 샘플(2012)의 샘플 값은 수학식1을 참조하여 참조 거리(2004)와 인접 샘플 대표값(2022)에 따라 조정될 수 있다. 인접 샘플 대표값(2022)은 일차원 인접 샘플 배열(2010)에 포함된 모든 인접 샘플의 평균이거나, 일차원 인접 샘플 배열(2010) 중 참조 샘플(2012)에 인접한 인접 샘플들의 영역 평균일 수 있다. 그리고 참조 샘플(2012)에 대한 가중치와 인접 샘플 대표값(2022)에 대한 가중치는 참조 거리(2004)에 따라 결정된다.
예를 들어, 인접 샘플 대표값(2022)의 가중치가 참조 거리(2004)와 동일하게 결정되고, 참조 거리(2004)가 5이고, 인접 샘플 대표값(2022) 및 참조 샘플(2012)의 가중치의 합이 8인 경우, 인접 샘플 대표값(2022)의 가중치는 5, 참조 샘플(2012)에 대한 가중치는 3으로 결정될 수 있다.
참조 샘플(2012)의 샘플 값과 인접 샘플 대표값(2022)의 가중치들의 합은 현재 블록의 크기에 따라 결정될 수 있다. 그러나 참조 샘플(2012)과 인접 샘플 대표값(2022)의 가중치들의 합이 현재 블록의 다른 특성에 의하여 결정되거나, 현재 블록의 크기와 관계 없이 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다.
현재 샘플(2002)은 인접 샘플 대표값(2022)과 참조 거리(2004)에 따라 조정된 참조 샘플(2012)에 따라 예측된다. 구체적으로 현재 샘플(2002)의 예측 값은 조정된 참조 샘플(2012)의 샘플 값과 동일한 값으로 결정된다.
이상 참조 거리 및 인접 샘플 대표값에 따른 참조 샘플 조정 방법이 설명되었다. 이하 참조 샘플을 조정하기 위하여 참조 샘플에 참조 거리에 따른 평활화 필터를 사용하는 참조 샘플 조정 방법이 설명된다.
예측부(1730)는 참조 거리에 따라 선택된 평활화 필터(Smoothing filter)를 이용하여 참조 샘플의 샘플 값을 평활화(smoothing)할 수 있다. 그리고 예측부(1730)는 평활하된 참조 샘플의 샘플 값은 현재 샘플의 예측 값으로 결정할 수 있다. 본 명세서에서 평활화란 참조 샘플의 샘플 값이 참조 샘플에 인접한 샘플들의 샘플 값들과 연속성을 가지도록, 참조 샘플의 샘플 값을 조정하는 것을 의미한다.
평활화 필터는 N개의 필터 계수를 포함하는 N탭 필터이다. 예를 들어, 평활화 필터가 [1/4,2/4,1/4]의 평활화 필터 계수를 포함하는 3탭 필터이고, 평활화 필터가 참조 샘플의 바로 좌측에 위치한 인접 샘플 P(X-1), 참조 샘플 P(X), 참조 샘플의 바로 우측에 위치한 인접 샘플 P(X+1)에 적용될 경우, 평활화 필터가 적용된 참조 샘플은 {P(X-1) + 2*P(X) + P(X+1)}/4이 된다.
필터 계수의 개수는 현재 블록의 크기, 참조 거리 및 인트라 모드 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 현재 블록의 크기가 클수록, 평활화 필터에 포함된 필터 계수의 개수는 증가할 수 있다. 또한, 참조 거리 및 인트라 모드에 따라 필터 계수의 개수가 결정될 수 있다.
필터 계수는 평활화 강도에 따라 결정될 수 있다. 평활화 필터의 평활화 강도는 감소시키기 위하여, 참조 샘플에 할당된 필터 계수가 참조 샘플의 인접 샘플들에 할당된 필터 계수보다 크도록 설정될 수 있다. 반대로 평활화 필터의 평활화 강도는 증가시키기 위하여, 참조 샘플에 할당된 필터 계수가 참조 샘플의 인접 샘플들에 할당된 필터 계수와 동일하도록 설정될 수 있다.
평활화 강도는 참조 거리가 증가함에 따라 증가하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 평활화 강도는 참조 거리에 선형적으로 비례하여 증가하도록 설정될 수 있다. 또 다른 예로, 평활화 강도는 참조 거리가 증가함에 따라 비선형적 또는 구간 선형적으로 증가하도록 설정될 수 있다. 평활화 강도는 참조 거리와 예측 오차에 관한 통계적 결과에 따라, 임의적으로 결정될 수도 있다.
평활화는 평활화 필터를 참조 샘플에 여러 번 적용함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 참조 거리가 1인 경우, 평활화 필터를 참조 샘플에 한 번 적용하고, 참조 거리가 2인 경우, 평활화 필터를 참조 샘플에 두 번 적용되도록 할 수 있다. 동일한 평활화 필터가 참조 샘플의 평활화에 중복하여 사용될 수 있다. 또한 참조 거리에 따라 서로 다른 평활화 필터가 연속적으로 사용될 수 있다.
도21A에서 참조 거리에 따른 평활화 필터에 관한 일 실시예가 설명되어 있다.
현재 블록(2100)에는 수직 방향의 인트라 모드(2101)가 적용된다. 따라서 P0 내지 P7 의 참조 샘플들은 모두 P0 내지 P7 와 같은 열에 위치한 인접 샘플 B 로 결정된다.
P0 내지 P7 의 참조 샘플들은 각각 P0 내지 P7 의 참조 거리에 따른 평활화 필터에 따라 조정된다. P0 내지 P7 의 참조 거리는 인접 샘플 B로부터의 수직 거리로 결정된다. 예를 들어, P0의 참조 거리는 1로, P1의 참조 거리는 2로 결정된다.
P0 내지 P7 의 참조 거리에 따라 평활화 필터들이 선택된다. 예를 들어, 참조 거리가 1인 평활화 필터가 [0, 1, 0]일 경우, P0에 대한 평활화 필터는 [0, 1, 0]으로 결정될 수 있다. 또 다른 예로 참조 거리가 4인 평활화 필터가 [1/4,1/2,1/4]일 경우, P4에 대한 평활화 필터는 [1/4,1/2,1/4]로 결정될 수 있다. 또 다른 예로 참조 거리가 8인 평활화 필터가 [1/3,1/3,1/3]일 경우, P7에 대한 평활화 필터는 [1/3,1/3,1/3]로 결정될 수 있다. P0 내지 P7 의 참조 샘플에 적용되는 평활화 필터의 평활화 강도는 P0 내지 P7 의 참조 거리가 증가할수록 증가되도록 설계된다.
도21A에서는 평활화 필터가 3개의 필터 계수를 가지는 3탭 필터로 설명되었지만, 평활화 필터는 더 많은 필터 계수를 가질 수 있다. 또한 필터 계수의 개수는 현재 블록의 인트라 모드 또는 크기에 따라 결정될 수 있다.
P0 내지 P7 는 일차원 인접 샘플 배열(2110)에 포함된 인접 샘플 A, B, C에 평활화 필터를 적용함으로써 조정될 수 있다. 인접 샘플 B는 P0 내지 P7의 참조 샘플로서, 인접 샘플 A, C는 참조 샘플인 인접 샘플 B에 인접한 인접 샘플로서 참조 샘플의 평활화에 사용된다. 참조 거리가 작은 P0는 [0, 1, 0] 의 평활화 필터가 적용되므로, 평활화 되지 않는다. 그러나 참조 거리가 큰 샘플들에 대하여는 평활화 필터에 따른 평활화가 수행될 수 있다. 예를 들어, P4는 [1/4,1/2,1/4]의 평활화 필터가 적용되므로, P4은 (1/4)*A + (1/2)*B + (1/4)*C과 동일하게 조정될 수 있다. 또 다른 예로 P7은 [1/3,1/3,1/3]의 평활화 필터가 적용되므로, P7은 (1/3)*A + (1/3)*B + (1/3)*C과 동일하게 조정될 수 있다. P1, P2, P3, P5, P6 도 역시 참조 거리에 따른 평활화 필터에 의하여 조정될 수 있다.
도 21A 에서 설명된 방법은 다른 방향의 인트라 모드에 대하여도 적용될 수 있다. 또한 도 21A 에서 설명된 방법은 다른 크기의 현재 블록에 대하여도 적용될 수 있다.
예측부(1730)는 평활화된 참조 샘플의 샘플 값을 현재 샘플의 예측 값으로 결정할 수 있다. 현재 샘플의 참조 거리에 대하여 평활화 필터가 정의되어 있는 경우, 현재 샘플의 평활화 필터에 따라 평활화된 참조 샘플의 샘플 값이 현재 샘플의 예측값으로 결정된다. 그러나 예측부(1730)는 현재 샘플의 참조 거리에 대하여 평활화 필터가 정의되어 있지 않은 경우, 다른 참조 거리에 대하여 정의된 평활화 필터를 이용하여 참조 샘플의 샘플 값을 조정할 수 있다.
예측부(1730)는 참조 거리에 대한 평활화 필터가 정의되지 않은 경우, 평활화 필터가 정의된 제1거리와 제2거리를 검색할 수 있다. 제1거리는 현재 샘플의 참조 거리보다 작고, 제2거리는 현재 샘플의 참조 거리보다 크다. 제1거리와 참조 거리와 차이와 제2거리와 참조 거리의 차이는 작은 것이 바람직하다.
예측부(1730)는 제1거리에 대한 평활화 필터에 따라 참조 샘플의 샘플 값을 평활화하여 제1중간값을 획득할 수 있다. 마찬가지로 예측부(1730)는 제2거리에 대한 평활화 필터에 따라 참조 샘플의 샘플 값 또는 제1 중간값을 평활화하여 제2중간값을 획득할 수 있다.
그리고 예측부(1730)는 제1 중간값 및 제2 중간값을 이용하여 현재 샘플의 예측 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 중간값과 제2 중간값의 가중 평균을 현재 샘플의 예측 값으로 결정할 수 있다. 제1 중간값과 제2 중간값의 가중치를 결정하기 위하여, 제1거리와 참조 거리와 차이와 제2거리와 참조 거리의 차이의 비율이 고려될 수 있다.
또한 예측부(1730)는 평활화 필터가 정의된 제3 거리, 제4 거리 등을 추가적으로 검색하고, 제3 거리, 제4 거리 등에 따른 제3 중간값 및 제4중간값을 획득할 수 있다. 그리고 3개 이상의 중간 값을 이용하여 현재 샘플의 예측 값을 결정할 수 있다.
참조 거리에 대한 평활화 필터가 정의되지 않은 경우, 참조 거리에 따른 참조 샘플의 조정은 아래의 수학식2에 따라 수행될 수 있다. A[i]는 제1중간값을 의미하고, A[i+1]는 제2중간값을 의미한다. x는 제1중간값의 가중치를 의미하고, y는 제2중간값의 가중치를 의미한다. 그리고 A'는 조정된 참조 샘플을 의미한다.
[수학식2]
A' = ( (x) * A[i] + (y) * A[i + 1]) / (x+y)
x는 제1거리와 참조 거리의 차이에 따라 결정된다. x는 제1거리와 참조 거리의 차이가 증가함에 따라 감소하도록 결정될 수 있다. y는 제2거리와 참조 거리의 차이에 따라 결정된다. y는 제2거리와 참조 거리의 차이가 증가함에 따라 감소하도록 결정될 수 있다. 또한 x, y는 A'을 결정하기 위한 보간 방법에 따라 결정될 수 있다.
예측부(1730)는 위에서 설명된 평활화 필터에 따른 참조 샘플 조정 방법에 따라 현재 블록에 포함된 모든 샘플들을 예측할 수 있다.
도 21B는 특정한 참조 거리에 대한 평활화 필터만이 정의된 경우, 현재 블록(2120)의 예측 방법의 일 실시 예를 나타낸다.
현재 블록(2120)은 인트라 모드(2122)의 방향에 따라 예측된다. 현재 블록 안에 포함된 P0 내지 P7에 대하여 모두 인접 샘플 A가 참조 샘플로 결정된다.
도21B의 일 실시 예에서는, 2의 배수의 참조 거리에 대하여만 평활화 필터가 정의되어 있다. 따라서 참조 샘플인 인접 샘플A의 샘플 값을 평활화 필터에 따라 평활화함으로써 P1, P3, P5, P7이 예측 값이 획득될 수 있다. 또는 P3는 P1을, P5는 P3를, P7은 P5를 순차적으로 평활화함으로써 예측 값이 획득될 수 있다.
그러나 P0, P2, P4, P6에 대하여는 평활화 필터가 정의되어 있지 않으므로, P1, P3, P5, P7에 기초하여 예측 값이 획득될 수 있다.
예를 들어, P0는 인접 샘플A와 P1으로부터, P2는 P1과 P3로부터, P4는 P3와 P5로부터, P6는 P5와 P7으로부터 예측 값이 획득될 수 있다. 따라서 P0 내지 P7의 예측 값에 연속성이 부여된다.
P0 내지 P7 외에도 현재 블록(2120)의 모든 샘플들이 위에서 설명된 방법에 따라 예측될 수 있다. 제2열(2134), 제4열(2138), 제6열(2142), 제8열(2146)에 위치한 샘플들은 평활화 필터에 따라 일차원 인접 샘플 배열(2130)의 인접 샘플들을 평활화하여 예측될 수 있다. 또는 제4열(2138)의 샘플들은 제2열(2134)의 샘플들을, 제6열(2142)의 샘플들은 제4열(2138)의 샘플들을, 제8열(2146)의 샘플들은 제6열(2142)의 샘플들을 평활화함으로써여 예측될 수 있다.
그리고 제1열(2132), 제3열(2136), 제5열(2140), 제7열(2144)에 위치한 샘플들은 제2열(2134), 제4열(2138), 제6열(2142), 제8열(2146)에 위치한 샘플들에 기초하여 예측될 수 있다.
도 21B에서는 참조 거리가 2의 배수인 경우에 대하여 정의된 경우가 설명되었지만, 다른 실시 예에서는 참조 거리가 4 또는 8의 배수에 대하여 평활화 필터가 정의되어 있을 수 있다. 또 다른 실시 예에 있어서, 평활화 필터가 정의된 참조 거리는 불규칙하게 결정될 수 있다.
도20 내지 도21B의 조정 방법은 계산 과정에 있어서 차이가 있을 뿐, 결론적으로 동일한 조정 결과가 도출될 수 있다. 따라서 도20 내지 도21B의 조정 방법은 서로 상호 호환될 수 있다.
예측부(1730)는 상기 설명된 참조 샘플 조정 방법에 따라 현재 블록(2120)을 예측한 후, 현재 블록(2120)에 포함된 샘플들의 예측 값을 현재 블록(2120)의 인트라 모드가 나타내는 예측 방향의 수직 방향으로 1차원 필터 또는 2차원 필터를 이용하여 평활화할 수 있다. 그리고 현재 블록(2120)에 포함된 샘플들의 예측 값을 평활화할지 여부는, 예측 값을 평활화할지 여부를 나타내는 정보에 의하여 결정되거나, 현재 블록(2120)의 크기 및 형태, 현재 블록(2120)의 인트라 모드 등에 따라 결정될 수 있다. 실시 예에 따라, 예측부(1730)는 현재 블록(2120)에 포함된 모든 샘플들의 예측 값을 평활화할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 예측부(1730)는 현재 블록(2120)에서 불연속적인(discontinuous) 일부 샘플들의 예측 값만을 평활화할 수 있다. 예를 들어, 인접 샘플들 중 일부가 불연속적인 경우, 불연속한 인접 샘플들로부터 예측된 샘플들의 예측 값만을 평활화할 수 있다.
예측부(1730)는 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정되는지 여부를 결정할 수 있다. 따라서 현재 블록의 예측에 참조 샘플이 조정된다고 판단될 때, 예측부(1730)는 참조 거리에 따라 조정된 참조 샘플에 기초하여 현재 샘플을 예측한다. 반대로 현재 블록의 예측에 참조 샘플이 조정되지 않을 때, 예측부(1730)는 참조 거리를 고려하지 않고, 참조 샘플에 따라 현재 샘플을 예측한다.
영상 예측 장치(1700)의 기능이 도1A의 부호화부(110)에서 수행될 경우, 부호화부(110)는 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정될 경우와 조정되지 않을 경우의 부호화 효율을 비교하여, 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정되는지 여부를 결정한다. 그리고 부호화부(110)는 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 조정 정보를 생성하고, 도1A의 출력부(120)는 참조 샘플 조정 정보가 포함된 비트스트림을 출력한다.
참조 샘플 조정 정보는 예측 단위 또는 예측 단위를 포함하는 상위 데이터 단위에 대하여 생성될 수 있다. 예를 들어 참조 샘플 조정 정보는 예측 단위의 상위 데이터 단위인 부호화 단위, 최대 부호화 단위, 슬라이스, 픽처 등에 대하여 생성될 수 있다.
또한 참조 샘플 조정 정보는 2종류의 데이터 단위에 대하여 생성될 수 있다. 제1 참조 샘플 조정 정보는 상위 데이터 단위에 대하여 생성되고, 제2 참조 샘플 조정 정보는 하위 데이터 단위에 대하여 생성될 수 있다.
제1 참조 샘플 조정 정보는 상위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플의 조정이 허용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 그리고 제1 참조 샘플 조정 정보가 참조 샘플 조정의 허용을 나타낼 경우, 제2 참조 샘플 조정 정보는 상위 데이터 단위에 포함된 하위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플의 조정이 수행되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상위 데이터 단위에 대하여 생성된 제1 참조 샘플 조정 정보가 참조 샘플의 조정을 허용하지 않을 경우, 상위 데이터 단위에 포함된 모든 하위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플의 조정이 허용되지 않는다. 따라서 모든 하위 데이터 단위에 대하여 제2 참조 샘플 조정 정보는 생성되지 않는다. 반대로 제1 참조 샘플 조정 정보가 참조 샘플의 조정을 허용할 경우, 상위 데이터 단위에 포함된 모든 하위 데이터 단위에 대하여 각각 하위 데이터 단위에 참조 샘플의 조정이 수행되는지 여부를 나타내는 제2 참조 평탄화 정보가 생성된다.
또 다른 실시 예에 의하면, 제1 참조 샘플 조정 정보는 상위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플의 조정이 반드시 수행되는지 여부를 나타낼 수 있다. 그리고 제1 참조 샘플 조정 정보가 참조 샘플 조정이 반드시 수행되지 않는다고 나타낼 경우, 제2 참조 샘플 조정 정보는 상위 데이터 단위에 포함된 하위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플의 조정이 수행되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상위 데이터 단위에 대하여 생성된 제1 참조 샘플 조정 정보가 참조 샘플의 조정이 반드시 수행된다고 나타낼 경우, 상위 데이터 단위에 포함된 모든 하위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플의 조정이 수행된다. 따라서 모든 하위 데이터 단위에 대하여 제2 참조 샘플 조정 정보는 생성되지 않는다. 반대로 제1 참조 샘플 조정 정보가 참조 샘플의 조정이 반드시 수행되지 않는다고 나타낼 경우, 상위 데이터 단위에 포함된 모든 하위 데이터 단위에 대하여 각각 하위 데이터 단위에 참조 샘플의 조정이 수행되는지 여부를 나타내는 제2 참조 샘플 조정 정보가 생성된다.
또 다른 실시 예에 의하면, 제1 참조 샘플 조정 정보는 모든 하위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플 조정이 수행되는 경우, 모든 하위 데이터 단위에 대하여 참조 샘플 조정이 수행되지 않는 경우, 참조 샘플 조정이 하위 데이터 단위의 제2 참조 샘플 조정 정보에 의하여 결정되는 경우 중 하나를 가리키도록 생성될 수 있다.
위 실시 예의 상위 데이터 단위는 시퀀스, 픽처, 슬라이스 등을 포함하고, 하위 데이터 단위는 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위 등을 포함할 수 있다.
부호화부(110)는 현재 블록 및 현재 블록의 상위 데이터 단위에 대한 특정 조건이 만족될 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 대하여 참조 샘플 조정을 적용할 수 있다. 예를 들어, 부호화부(110)는 현재 블록이 일정 크기 이상일 경우, 참조 샘플 조정이 적용되도록 설정될 수 있다. 블록이 작을 경우, 참조 거리의 최대값이 작기 때문에, 참조 샘플을 조정함으로써 얻을 수 있는 부호화 효율이 낮을 수 있다. 따라서 확률적으로 참조 샘플 조정에 따른 부호화 효율이 높은 큰 크기의 블록에 대하여 참조 샘플 조정이 수행될 수 있다.
또 다른 예로, 슬라이스의 종류에 따라 참조 샘플 조정이 적용되는지 판단될 수 있다. 예를 들어, 부호화부(110)는 인트라 예측만 이용되는 I슬라이스에 대하여만 참조 샘플 조정이 적용되고, 인터 예측과 인트라 예측이 병용되는 P슬라이스 또는 B슬라이스에 대하여는 참조 샘플 조정이 적용되지 않도록 설정될 수 있다.
또한 현재 블록의 색성분이 루마 성분인지 또는 크로마 성분인지 여부에 따라 참조 샘플 조정의 적용 여부가 결정될 수 있다. 그리고 다중 레이어 영상에서 현재 블록이 어떤 레이어에 포함되는지에 따라 참조 샘플 조정의 적용 여부가 결정될 수 있다. 이외에도 현재 블록 및 현재 블록의 상위 데이터 단위의 다양한 속성에 따라 참조 샘플 조정의 적용 여부가 결정될 수 있다.
부호화부(110)는 현재 블록 및 현재 블록의 상위 데이터 단위에 대한 속성만으로 참조 샘플 조정의 적용 여부를 결정할 수 없을 경우에만, 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정될 경우와 조정되지 않을 경우의 부호화 효율을 비교하여, 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정되는지 여부를 결정할 수 있다. 따라서 부호화부(110)는 현재 블록 및 현재 블록의 상위 데이터 단위에 대한 속성만으로 참조 샘플 조정의 적용 여부를 결정할 수 없을 경우에, 현재 블록의 인트라 예측에 참조 샘플이 조정되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 조정 정보를 생성할 수 있다. 그러므로 모든 블록에 대하여 참조 샘플 조정 정보를 생성하는 실시 예에 비하여 참조 샘플 조정 정보의 생성량이 감소하기 때문에 부호화 효율이 개선될 수 있다.영상 예측 장치(1700)의 기능이 도1B의 복호화부(170)에서 수행될 경우, 복호화부(170)는 도1B의 수신부(160)에서 획득된 참조 샘플 조정 정보에 따라 현재 블록에 참조 샘플의 조정이 수행되는지 판단할 수 있다. 또한 복호화부(170)는 현재 블록 또는 현재 블록의 상위 데이터 단위에 대한 속성에 따라 현재 블록에 참조 샘플의 조정이 수행되는지 판단할 수 있다. 부호화부(110)와 복호화부(170)은 서로 상응하는 바, 복호화부(170)의 참조 샘플 조정을 수행하는지 여부의 판단 방법에 대한 설명은 생략한다.
도 22는 현재 샘플의 참조 샘플을 현재 샘플의 참조 거리에 따라 조정함으로써 현재 샘플을 예측하는 방법을 나타내는 순서도이다.
단계 2210에서 현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들이 획득된다. 특정 위치의 인접 샘플을 인접 블록으로부터 획득할 수 없는 경우, 획득된 인접 샘플을 이용하여 특정 위치의 인접 샘플이 생성된다. 그리고 인접 샘플들은 인접 샘플들 간의 차이의 정도에 따라 평활화될 수 있다. 현재 블록의 인트라 모드에 따라 인접 샘플들이 포함된 1차원 인접 샘플 배열이 결정될 수 있다.
단계 2220에서 복수의 인접 샘플들 중 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플이 참조 샘플로 결정된다. 현재 샘플로부터 인트라 모드의 방향이 인접 샘플들 사이의 서브 샘플을 가리킬 경우, 서브 샘플이 참조 샘플로 결정될 수 있다.
단계 2230에서 참조 샘플은 참조 거리에 따라 조정되고, 조정된 참조 샘플에 따라 현재 샘플이 예측된다.
참조 샘플은 인접 샘플 대표값과 참조 거리에 따라 조정될 수 있다. 또한 참조 샘플은 참조 거리에 따른 평활화 필터에 의하여 조정될 수 있다.
인접 샘플 대표값과 참조 거리에 따라 참조 샘플이 조정되는 경우, 우선 복수의 인접 샘플들을 대표하는 인접 샘플 대표값이 결정된다. 그리고 참조 샘플과 인접 샘플 대표값의 가중 평균에 따라 참조 샘플이 조정된다. 그리고 조정된 참조 샘플에 따라 현재 샘플이 예측된다.
인접 샘플 대표값은 일차원 인접 샘플 배열에 포함된 모든 인접 샘플들의 평균으로 결정될 수 있다. 또한 인접 샘플 대표값은 참조 샘플을 포함한 적어도 두 개 이상의 인접 샘플들의 영역 평균으로 결정될 수 있다. 영역 평균의 결정에 사용되는 인접 샘플들의 수는 현재 블록의 크기에 따라 결정된다.
참조 샘플과 인접 샘플 대표값의 가중 평균을 결정함에 있어서, 참조 거리가 증가할수록, 참조 샘플의 가중치는 감소하고, 인접 샘플 대표값의 가중치는 증가한다.
참조 거리에 따른 평활화 필터에 의하여 참조 샘플이 조정되는 경우, 참조 거리에 따라 선택된 평활화 필터를 이용하여 참조 샘플이 평활화되고, 평활화된 참조 샘플에 기초하여, 현재 샘플이 예측된다. 평활화 필터의 평활화 강도는 참조 거리가 증가할 수록 증가하도록 설정될 수 있다.
참조 거리에 대한 평활화 필터가 정의되지 않은 경우, 평활화 필터가 정의된 제1거리 및 제2거리가 검색될 수 있다. 제1 거리에 따라 선택된 제1 평활화 필터를 이용하여 참조 샘플을 평활화함으로써 제1 중간값이 결정될 수 있다. 마찬가지로 제2 거리에 따라 선택된 제2 평활화 필터를 이용하여 참조 샘플 또는 제1 중간값을 평활화함으로써 제2 중간값이 결정될 수 있다. 그리고 제1 중간값 및 제2 중간값을 이용하여 현재 샘플의 예측 값이 보간될 수 있다.
참조 샘플의 조정 여부는 현재 블록 또는 현재 블록의 상위 데이터 단위에 따라 결정될 수 있다. 또한 현재 블록에 대한 참조 샘플 조정 정보에 따라 결정될 수도 있다.
위에서 설명된 참조 샘플 조정 방법에 의하여 현재 샘플은 좀 더 정확하게 예측될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
본 발명은 특정한 최상의 실시 예와 관련하여 설명되었지만, 이외에 본 발명에 대체, 변형 및 수정이 적용된 발명들은 전술한 설명에 비추어 당업자에게 명백할 것이다. 즉, 청구범위는 이러한 모든 대체, 변형 및 수정된 발명을 포함하도록 해석한다. 그러므로 이 명세서 및 도면에서 설명한 모든 내용은 예시적이고 비제한적인 의미로 해석해야 한다.

Claims (15)

  1. 현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득하는 단계;
    상기 복수의 인접 샘플들 중 상기 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플을 현재 샘플이 참조할 참조 샘플로 결정하는 단계; 및
    상기 참조 샘플의 샘플 값을 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플 간의 거리를 나타내는 참조 거리에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플의 샘플 값을 상기 현재 샘플의 예측 값으로 결정하는 단계를 포함하는 영상 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예측 값 결정 단계는,
    상기 복수의 인접 샘플들을 대표하는 인접 샘플 대표값을 결정하는 단계;
    상기 참조 샘플의 샘플 값과 상기 인접 샘플 대표값의 가중 평균에 따라 상기 현재 샘플을 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 가중 평균에 이용되는 가중치들은 상기 참조 거리 및 상기 인트라 모드가 가리키는 방향 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 참조 거리가 증가할수록, 상기 참조 샘플의 샘플 값의 가중치는 감소하고, 상기 인접 샘플 대표값의 가중치는 증가하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인접 샘플 대표값은, 상기 복수의 인접 샘플들의 샘플 값들의 평균으로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 인접 샘플 대표값은, 상기 참조 샘플을 포함한 적어도 두 개 이상의 인접 샘플들의 샘플 값들의 평균으로 결정되고,
    상기 인접 샘플 대표값의 결정에 사용되는 인접 샘플들의 수는 상기 현재 블록의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 예측 값 결정 단계는,
    상기 참조 거리에 따라 선택된 평활화 필터(smoothing filter)를 이용하여 상기 참조 샘플의 샘플 값을 평활화(smoothing)하는 단계; 및
    상기 평활화된 참조 샘플의 샘플 값을 상기 현재 샘플의 예측 값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 참조 거리가 증가할수록, 상기 평활화 필터의 평활화 강도가 증가하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 참조 샘플 평활화 단계는,
    상기 참조 거리에 대한 평활화 필터가 정의되지 않은 경우, 평활화 필터가 정의된 제1거리 및 제2거리를 검색하는 단계;
    상기 제1 거리에 따라 선택된 제1 평활화 필터를 이용하여 상기 참조 샘플을 평활화함으로써 제1 중간값을 결정하고, 상기 제2 거리에 따라 선택된 제2 평활화 필터를 이용하여 상기 참조 샘플 또는 상기 제1 중간값을 평활화함으로써 제2 중간값을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 중간값 및 제2 중간값의 가중 평균을 상기 현재 샘플의 예측 값으로 결정하는 단계를 포함하는 영상 예측 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인트라 모드가 수평 방향성 인트라 모드인 경우, 상기 참조 거리는 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플의 수평 거리이고,
    상기 인트라 모드가 수직 방향성 인트라 모드인 경우, 상기 참조 거리는 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플의 수직 거리인 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 참조 샘플 결정 단계는,
    상기 현재 샘플로부터 상기 인트라 모드의 방향이 두 인접 샘플들 사이의 서브 샘플을 가리킬 경우, 상기 서브 샘플에 인접한 인접 샘플들에 기초하여 참조 샘플을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 영상 예측 방법에 있어서,
    상기 현재 블록의 예측에 상기 참조 샘플의 샘플 값의 조정이 수행되는지 여부를 결정하는 단계가 더 포함되고
    상기 예측 단계는,
    상기 참조 샘플의 샘플 값의 조정이 수행되는 것으로 결정될 때, 상기 참조 샘플의 샘플 값을 조정하여 상기 현재 샘플을 예측하고,
    상기 참조 샘플의 샘플 값의 조정이 수행되지 않는 것으로 결정될 때, 상기 참조 샘플의 샘플 값을 조정하지 않고 상기 현재 샘플을 예측하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 참조 샘플의 샘플 값의 조정이 수행되는지 여부를 결정 단계는,
    상기 현재 블록의 예측에 상기 참조 샘플의 샘플 값의 조정이 수행되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 조정 정보를 획득하는 단계 및
    상기 참조 샘플 조정 정보에 따라 상기 현재 블록의 예측에 상기 참조 샘플의 샘플 값의 조정이 수행되는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 상기 참조 샘플 조정이 수행되는지 여부를 결정 단계는,
    상기 현재 블록의 크기 정보, 상기 현재 블록의 색 정보, 상기 현재 블록에 허용되는 예측 방법에 대한 예측 방법 정보 중 적어도 하나에 의하여 상기 참조 샘플의 조정이 수행되는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 방법.
  14. 현재 블록의 주변에 위치한 복수의 인접 샘플들을 획득하는 인접 샘플 획득부;
    상기 복수의 인접 샘플들 중 상기 현재 블록의 인트라 모드의 방향이 가리키는 인접 샘플을 현재 샘플이 참조할 참조 샘플로 결정하는 참조 샘플 결정부; 및
    상기 참조 샘플의 샘플 값을 상기 참조 샘플과 상기 현재 샘플 간의 거리를 나타내는 참조 거리에 따라 조정하고, 조정된 참조 샘플의 샘플 값을 현재 샘플의 예측 값으로 결정하는 예측부를 포함하는 영상 예측 장치.
  15. 제1항의 영상 예측 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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