KR20210018398A - 적응적인 후보 예측 모드에 따른 인트라 예측 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하는 현재 블록의 인트라 예측 부호화/복호화 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명의 인트라 예측 부호화 방법은 주변 블록을 참조하여 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 후보 인트라 모드에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 현재 블록의 예측 오차를 늘리지 않으면서도 인트라 예측 모드를 위한 부가 정보를 줄여 현재 블록의 인트라 예측 모드의 부호화 효율을 높일 수 있다.

Description

적응적인 후보 예측 모드에 따른 인트라 예측 부호화/복호화 방법 및 장치{Apparatus and method for intra prediction coding/decoding based on adaptive candidate modes}

본 발명은 영상 데이터 압축 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현재 블록을 인트라 예측 부호화/복호화함에 있어 주변 블록의 예측 모드에 따라 사용 가능한 인트라 예측 모드의 수를 적응적으로 조절함으로써 현재 블록의 인트라 예측 모드의 부호화 효율을 높일 수 있는, 적응적인 예측 모드 수에 따른 인트라 예측 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적인 영상 압축 방식에서 화면 내 예측을 사용하는 인트라 블록에 대해서는 예측 오차 뿐만 아니라 인트라 예측 모드도 부호화해야 하는데, H.264/AVC 표준에서는 4x4 인트라 블록과 8x8 인트라 블록에 대해서는 9가지 인트라 예측 모드, 16x16 인트라 블록에 대해서는 4가지 인트라 예측 모드 중에서 최적의 인트라 예측 모드를 선택하여 부호화한다.

4x4 인트라 블록과 8x8 인트라 블록의 9가지 인트라 예측 모드를 부호화하기 위해서는 최대 4비트가 필요한데, H.264/AVC에서는 현재 블록을 기준으로 상부 블록과 좌측 블록으로부터 MPM(Most Probable Mode)을 유도하여 MPM과 현재 블록의 인트라 예측 모드가 일치할 때는 이를 표시하는 1비트의 플래그를 비트 스트림에 삽입하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화한다. MPM과 현재 블록의 인트라 예측 모드가 일치하지 않을 때는 9가지 인트라 예측 모드 중 MPM을 제외한 8가지 중 하나의 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드이기 때문에 MPM과 일치하지 않는다는 것을 의미하는 1비트의 플래그와 8가지 모드 중 현재 모드를 표현하는 3비트를 포함한 4비트를 비트 스트림에 삽입하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화한다. 16x16 인트라 예측 모드는 이와는 달리 다른 부호화 신택스(syntax)들과 함께 부호화한다.

최근 ITU-T VCEG (Video Coding Experts Group)과 ISO/IEC MPEG (Moving Picture Experts Group)이 공동으로 결성한 JCT-VC (Joint Collaborate Team for Video Coding)에서는 H.264/AVC 이후의 차세대 비디오 부호화 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)를 위해 HM(HEVC Test Model)과 이를 설명하는 WD(Working Draft)를 결정하여 발표하였다. HM에서는 인트라 블록을 보다 효율적으로 부호화하기 위해 인트라 블록의 크기도 커지고 인트라 예측 모드의 수도 늘어난 인트라 예측 기법을 사용한다.

HM의 새로운 인트라 예측 기법에서는 4x4부터 64x64 크기의 인트라 블록을 사용하는데, 모든 인트라 블록에 대해 36가지 인트라 예측 모드가 사용된다.

도 1은 HM의 인트라 예측 기법에서 36가지 인트라 예측 모드와 예측 방향을 도시한다.

도 1을 참조하면, 새로운 인트라 예측 기법은 인트라 블록의 각 화소에 대해 다양한 방향성을 가진 36가지 인트라 예측 모드에 따라 주변의 참조 화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한다.

인트라 예측 모드 부호화 방식은 H.264/AVC의 방식과 유사하여, 4x4 부터 64x64 인트라 예측 모드를 위해 최대 6비트가 필요하다.

이처럼 사용 가능한 인트라 예측 모드의 수가 늘어나 인트라 예측 방향이 보다 정확하고 다양해졌기 때문에 인트라 예측 오차를 줄여 H.264/AVC의 인트라 예측 기법에 비해 인트라 블록의 부호화 효율을 개선할 수 있지만, 사용 가능한 인트라 예측 모드의 수가 늘어났기 때문에 일반적으로 인트라 예측 모드를 부호화하는데 보다 많은 비트를 필요로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 새로운 인트라 예측 기법의 36가지 인트라 예측 모드의 경우, H.264/AVC의 9가지 예측 모드에 방향성의 정확도를 높인 27가지 예측 모드를 추가한 것이다. 현재 인트라 블록을 위한 최적의 인트라 예측 모드가 기존의 9가지 예측 모드 중 하나로 결정된다면, H.264/AVC에서는 인트라 예측 모드를 부호화하는데 최대 4비트가 필요하고, HM의 새로운 인트라 예측 기법에서는 인트라 예측 모드가 같고 예측 오차도 동일한데 비해 기존의 인트라 예측 기법보다 최대 2비트 만큼의 부가정보가 증가하여 인트라 부호화 효율이 떨어지는 경우가 발생한다. 이처럼 36가지 인트라 예측 모드와 같이 모든 블록에 대해 보다 높은 정확도의 인트라 예측을 사용할 경우 특정 블록이나 특정 부호화 단위에 대해 인트라 예측 오차는 줄어들지 않으면서 인트라 예측 모드에 대한 부가정보만 증가하여 부호화 효율을 개선하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상술된 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주변 블록의 예측 모드에 따라 인트라 예측 모드의 수를 특정 부호화 단위에 따라 가변하여 사용 가능한 인트라 예측 모드의 수를 적응적으로 조절함으로써 현재 블록의 인트라 예측 모드를 보다 효율적으로 부호화/복호화하는데 주된 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 인트라 예측 부호화 방법은, 주변 블록을 참조하여 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 후보 인트라 모드에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 상기 주변 블록은 현재 블록의 상부에 위치한 상부 블록 또는 현재 블록의 좌측에 위치한 좌측 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 것은 상기 상부 블록과 상기 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 유사한지 여부와, 상기 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 것은 상기 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 모드 예측 오차를 고려하여 선택할 수 있다.

본 발명에서 인트라 예측 모드가 유사한지 여부는 상기 예측 모드의 예측 방향을 위한 단위가 동일한지 여부를 고려하여 유사 여부를 판단할 수 있다. 특히, 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 모드 예측 오차를 고려하여 선택하는 것은, 상기 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 오차에 대한 양자화 변환 계수를 미리 결정된 기준값과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서 예측 방향을 위한 단위가 동일한지 여부는, 인트라 예측 모드를 22.5도 단위의 예측 방향성을 갖는 모드를 포함하는 제1 그룹, 11.25도 단위의 예측 방향성을 갖는 모드를 포함하는 제2 그룹 및 상기 상기 제1 그룹과 제2 그룹에 속하지 않는 제3 그룹으로 구별하고, 상기 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 동일한 그룹에 속하는지 여부에 따라 판단할 수 있다.

본 발명에서 후보 인트라 예측 모드는 22.5도 단위의 예측 방향성을 갖는 모드를 포함하는 제1 그룹, 11.25도 단위의 예측 방향성을 갖는 모드를 포함하는 제2 그룹 및 상기 제1 그룹과 제2 그룹에 속하지 않는 제3 그룹을 포함하며, 상기 제1 내지 제3 그룹 중 어느 하나의 그룹을 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드로 선택할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드가 0~35 모드를 포함할 경우, 상기 제1 그룹은 0 모드, 35 모드를 더 포함하며, 상기 상부 블록과 좌측 블록이 상기 제1 그룹에 속하는 경우, 상기 후보 인트라 예측 모드는 제1 그룹에서 선택할 수 있고, 4 비트로 부호화하며, 상기 상부 블록과 좌측 블록이 상기 제2 그룹에 속하는 경우, 상기 후보 인트라 예측 모드는 제1 그룹 및 제2 그룹에서 선택할 수 있고, 5 비트로 부호화하며, 상기 상부 블록과 좌측 블록이 상기 제3 그룹에 속하는 경우, 상기 후보 인트라 예측 모드는 제3 그룹에서 선택하고, 6 비트로 부호화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 인트라 예측 부호화 장치는, 주변 블록을 참조하여 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 후보 인트라 예측 모드 선택부; 및 상기 선택된 후보 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 모드를 결정하는 인트라 예측 모드 결정부를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 인트라 예측 부호화 장치는 결정된 인트라 예측 모드를 이진 부호화 부호화하는 인트라 예측 모드 부호화부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 후보 인트라 예측 모드 선택부는 상기 상부 블록과 상기 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 유사한지 여부를 판단하는 유사 판단부, 상기 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 모드 예측 오차를 계산하는 오차 계산부를 더 포함하며, 상기 후보 인트라 예측 모드 선택부는 상기 제1 내지 제3 그룹 중 어느 하나의 그룹을 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드로 선택할 수 있다.

또한, 본 발명의 인트라 예측 부호화 장치는 상기 상부 블록과 좌측 블록이 상기 제1 그룹에 속하는 경우, 상기 후보 인트라 예측 모드는 제1 그룹에서 선택할 수 있고, 상기 상부 블록과 좌측 블록이 상기 제2 그룹에 속하는 경우, 상기 후보 인트라 예측 모드는 제1 그룹 및 제2 그룹에서 선택할 수 있으며, 상기 상부 블록과 좌측 블록이 상기 제3 그룹에 속하는 경우 상기 후보 인트라 예측 모드는 제3 그룹에서 선택하는 선택부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적 달성을 위하여, 본 발명의 인트라 예측 복호화 장치는 주변 블록을 참조하여 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 후보 인트라 예측 모드 선택부; 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 모드를 판독하는 인트라 예측 모드 복호화부; 및 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측을 수행하여 현재 복호화 단위의 대상을 복원하는 인트라 예측부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적 달성을 위하여, 본 발명의 인트라 예측 복호화 방법은 주변 블록을 참조하여 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 후보 인트라 예측 모드를 선택하는 단계; 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 모드를 판독하는 인트라 예측 모드 복호화 단계; 및 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측을 수행하여 현재 복호화 단위의 대상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단계를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 인트라 예측 모드의 수를 주변 블록의 예측 모드에 따라 사용 가능한 인트라 예측 모드의 수를 적응적으로 조절함으로써, 현재 인트라 블록을 위한 최적의 후보 예측 모드를 제공함으로써 인트라 예측 모드를 부호화하는데 사용되는 부가정보의 양을 줄여 인트라 예측 부호화/복호화 효율을 높일 수 있다.

도 1은 HM의 인트라 블록을 위한 36가지 인트라 예측 모드와 예측 방향을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에서, 후보 인트라 예측 모드 선택부의 세부 구성을 나타낸 세부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 복호화 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 2에 도시된 인트라 예측 부호화 방법은, 도 3의 인트라 예측 부호화 장치에서 시계열적으로 수행되는 하기의 단계들을 포함한다.

도 2에 도시된 단계들 중 110단계 내지 140단계는 도 3에 도시된 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)에서 수행될 수 있고, 150단계는 인트라 예측 모드 결정부(220)에서 수행될 수 있으며, 160단계는 인트라 예측 모드 부호화부(230)에서 수행될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)는 유사 판단부(212), 오차 계산부(214) 및 선택부(216)을 더 포함할 수 있다.

110단계에서, 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)는 주변 블록의 인트라 예측 모드 정보를 불러온다. 여기에서, 주변 블록은 부호화하고자 하는 현재 블록에 인접한 블록으로서, 현재 블록의 좌측 블록과 상부 블록을 포함할 수 있다. 좌측 블록과 상부 블록이 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, 각각의 블록에 따른 인트라 예측 모드 정보는 부호화기의 저장부(미도시)에 저장된다. 본 실시예에서는 이미 부호화되어 저장된 인트라 예측 모드 정보, 특히 인트라 예측 방향값 정보를 이용하여 부호화를 수행한다.

120단계에서, 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)의 유사 판단부(212)는 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 동일 또는 유사한지 여부를 판단한다. 본 실시예의 인트라 예측 모드 부호화 장치는 0~35의 인트라 예측 모드를 미리 그룹화하고, 상부 블록의 모드와, 좌측 블록의 모드가 동일 그룹에 속하는지 여부를 판단한다. 유사 판단부(212)는 도 1의 36가지의 인트라 예측 모드 중 모드 0과 1을 포함하여 22.5도 단위의 예측 방향성을 가지고 있는 모드 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30, 34을 그룹 1로, 11.25도 단위의 예측 방향성을 가지고 있는 모드 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32을 그룹 2로, 그리고 나머지 모드를 그룹 3으로 분류하고, 그룹이 동일한지 여부를 판단한다.

130 단계에서, 오차 계산부(214)는 상부 블록과 좌측 블록의 예측 오차가 기준값 보다 작은지 여부를 판단한다. 여기에서, 예측 오차는 예측의 정밀도 내지는주변 블록 각각이 인트라 예측이 얼마나 잘 수행되었는지를 판단하기 위한 기준이 된다. 오차 계산부(214)는 상부 블록과 좌측 블록 각각에 대하여 예측 오차를 저장부로부터 불러오거나, 별도로 계산 한 후 기준값의 비교를 수행한다. 특히, 오차 계산부(214)는 상부 블록, 좌측 블록의 인트라 예측 오차를 양자화 후 변환 계수의 크기를 임계치와 비교하여 결정할 수 있다. 바람직하게, 오차 계산부는 임계치보다 크기가 작은 변환 계수가 많을수록 주변 블록의 인트라 예측이 정확하게 되었다고 판단할 수 있다. 그리고 양자화 파라미터인 QP(Quantization Parameter)값이 커질수록 양자화한 후 변환 계수의 크기가 작아지므로 상기 임계치는 QP에 반비례하거나, 또는 음의 상관관계가 있는 함수로 정의될 수 있다.

140단계에서, 선택부(216)는 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 동일 그룹에 속하고, 상부 블록과 좌측 블록의 예측 오차가 미리 결정된 기준값 보다 작은 경우, 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 상부 블록과 좌측 블록이 속한 그룹에 포함된 것으로 결정한다. 즉 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 같은 그룹에 속해 있다면 상부 블록과 좌측 블록의 예측 모드 유사성이 높은 것이고, 그렇지 않을 경우 상부 블록과 좌측 블록의 예측 모드 유사성이 낮은 것으로 취급된다. 또한, 상부 블록과 좌측 블록의 예측 오차가 각각 미리 결정된 기준값 보다 작은 경우, 예를 들어, 양자화 변환 후의 계수의 크기를 미리 결정된 기준값과 비교할 때 해당 기준값 보다 작은 양자화 변환 계수가 많을 경우, 주변 블록은 충분히 정확히 예측된 것으로 취급될 수 있다.

상기 두 가지 조건 모두 내지는 적어도 하나를 만족시킬 경우, 선택부(216)는 상부 블록과 좌측 블록이 속하는 그룹에, 현재 블록의 모드도 포함되는 것으로 취급하고, 후보 모드로서 상기 상부 블록과 좌측 블록이 속하는 그룹을 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드로 선택한다.

예를 들어, 선택부(216)는 주변 블록의 인트라 예측 모드가 22.5도 단위의 예측 방향성을 가지고 있는 그룹 1의 인트라 모드로 선택되어 충분히 정밀하게 예측되었을 경우, 현재 블록을 위한 후보 인트라 예측 모드를 제1 그룹으로 선택한다.

만약, 주변 블록의 인트라 예측 모드가 11.25도 단위의 예측 방향성을 가지고 있는 그룹 2의 인트라 모드로 선택되어 충분히 정밀하게 예측 되었을 경우, 선택부(216)는 현재 블록을 위한 후보 인트라 예측 모드는 제1 그룹과 제2 그룹을 합한 그룹을 후보 인트라 예측 모드로 결정한다.

그 이외의 경우, 선택부(216)는 현재 블록을 위한 후보 인트라 예측 모드는 원래대로 0~35 모드가 현재 블록의 인트라 모드가 되며, 제3 그룹을 후보 인트라 예측 모드로 결정한다.

150 단계에서, 인트라 예측 모드 결정부(220)는 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드에 따라 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정한다. 인트라 예측 모드 결정부(220)는 140에서 결정된 후보 인트라 예측 모드, 즉 해당 그룹에 속하는 모드들 중 하나를 현재 블록에 따른 인트라 예측 모드로 결정한다. 인트라 예측 모드 결정부는 율-왜곡 비용을 고려하여, 최소의 율-왜곡 비용을 갖는 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다.

160 단계에서, 인트라 예측 모드 부호화부(230)는 150단계에서 결정된 인트라 예측 모드에 대한 정보를 이진 부호로 부호화한다.

본 실시예에 따르면, 상부 블록과 좌측 블록의 예측 모드 유사성이 높고 예측 오차도가 낮을 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드가 제1 그룹 내지 제3 그룹 중 어느 그룹에 속해 있는 지에 따라 현재 블록을 위한 후보 인트라 예측 모드가 결정된다. 반대로 상부 블록과 좌측 블록의 예측 모드 유사성이 낮고 예측 오차도가 높을 경우, 현재 블록을 위한 후보 인트라 예측 모드는 원래대로 0~35번 인트라 모드가 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적인 후보 예측 모드에 따른 인트라 예측 부호화 장치를 도시하는 블록도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 후보 인트라 예측 모드 선택부(210), 인트라 예측 모드 결정부(220), 인트라 예측 모드 부호화부(230)를 포함한다. 이하, 도 2의 인트라 예측 부호화 방법과 공통된 설명은 생략한다.

후보 인트라 예측 모드 선택부(210)는 주변 블록을 참조하여, 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드를 선택한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)는 유사 판단부(212), 오차 계산부(214) 및 선택부(216)를 포함할 수 있다. 유사 판단부(212)는 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 유사한지 여부를 판단한다. 오차 계산부(214)는 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 모드 예측 오차를 계산한다.

선택부(216)는 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 제1 그룹 내지 제3 그룹 중 동일 그룹에 속하고, 인트라 예측이 일정한 기준을 만족시키는 것으로 판단된 경우(예측이 충분히 정밀할 경우), 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 속하는 그룹을 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드로 결정한다. 특히, 상부 블록과 좌측 블록의 인트라 예측 모드가 제2 그룹에 속하는 경우, 선택부(216)는 제1 그룹과 제2 그룹 모두를 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드로 결정하는 것이 바람직하다.

인트라 예측 모드 결정부(220)는 현재 블록을 입력으로 받아들여 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)에서 사용 가능하도록 설정된 후보 예측 모드 중 최소의 율-왜곡 비용을 가지고 있는 인트라 예측 모드를 최적의 예측 모드로 결정한다.

인트라 예측 모드 부호화부(230)는 인트라 예측 모드 결정부(220)에서 결정된 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 이진 부호로 부호화하여 비트스트림에 삽입한다. 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)에서 그룹1의 인트라 모드를 후보 예측 모드로 사용하도록 선택되었다면 인트라 예측 모드 결정부(420)에서 결정된 현재 블록의 인트라 예측 모드가 최대 4비트로 부호화되고, 그룹1과 그룹2의 인트라 모드를 후보 예측 모드로 사용하도록 선택되었다면 최대 5비트로 부호화되고, 그 이외의 경우 원래대로 최대 6비트로 부호화된다.

도 4는 도 3의 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)를 상세하게 나타낸 세부 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)는 유사 판단부(212), 오차 계산부(214) 및 선택부(216)를 포함한다. 상기 블록들의 세부 기능에 대하여는 앞서 설명한 바 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적인 후보 예측 모드에 따른 인트라 예측 복호화 장치를 도시하는 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 복호화 장치가 수행하는 일련의 동작은 부호화 장치의 동작과 서로 대응되며, 인트라 예측 모드를 그룹화하고, 방향의 유사성 및 예측의 정확성을 고려하여 현재 블록에 대한 복호화 비트수를 4 ~ 6비트로 적응적으로 결정하는 것은 앞서 설명한 것과 동일하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인트라 예측 모드 복호화 장치는 후보 인트라 예측 모드 선택부(310), 인트라 예측 모드 복호화부(320), 인트라 예측부(330)를 포함한다.

후보 인트라 예측 모드 선택부(310)는 인트라 예측 부호화 장치의 후보 인트라 예측 모드 선택부(210)와 동일 내지는 서로 대응되는 기능을 수행한다.

인트라 예측 모드 복호화부(320)는 후보 인트라 예측 모드 선택부(310)로부터 어떤 후보 인트라 예측 모드가 사용되었는지 판단하고, 비트 스트림으로부터 필요한 비트를 수신하여 현재 복호화할 대상 블록에 대한 인트라 예측 모드를 판독한다. 후보 인트라 예측 모드 선택부(310)에서 그룹1의 인트라 모드를 후보 예측 모드로 사용하도록 선택되었다면 비트 스트림으로부터 최대 4비트를 수신하고, 그룹1과 그룹2의 모드를 후보 예측 모드로 사용하도록 선택되었다면 최대 5비트를 수신하고, 그 이외의 경우 원래대로 최대 6비트를 수신한다.

인트라 예측부(330)는 인트라 예측 모드 복호화부(320)에서 전달받은 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측을 수행하여 현재 복호화할 대상 블록을 복원한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 복호화 방법은, 상술한 인트라 예측 복호화 장치에서 시계열적으로 수행되는 상술한 일련의 절차를 포함한다. 특히, 인트라 예측 복호화 단계는, 후보 인트라 예측 모드 선택 단계, 인트라 예측 모드 복호화 단계를 포함할 수 있다. 복호화 방법은 상술한 부호화 방법과 서로 대응되며 실질적인 내용은 동일하고, 복호화 장치에 대한 설명과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 인트라 예측 부호화 방법에 있어서,
   현재 블록의 인트라 예측을 위한 소정의 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 대해 인트라 예측을 수행하는 단계를 포함하되,
   상기 인트라 예측 모드는, 상기 현재 블록의 후보 모드 그룹에 속한 복수의 인트라 예측 모드 중 어느 하나이고,
   상기 후보 모드 그룹은, 상기 현재 블록에 인접한 주변 블록을 참조하여 결정되며,
   상기 복수의 인트라 예측 모드 중 제1 인트라 예측 모드의 값과 상기 복수의 인트라 예측 모드 중 제2 인트라 예측 모드의 값 간의 차이는 4이고,
   상기 제2 인트라 예측 모드의 값과 상기 복수의 인트라 예측 모드 중 제3 인트라 예측 모드의 값 간의 차이는 4인, 인트라 예측 부호화 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주변 블록은, 상기 현재 블록의 좌측에 인접한 제1 블록 또는 상기 현재 블록의 상단에 인접한 제2 블록인, 인트라 예측 부호화 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 인트라 예측 모드, 상기 제2 인트라 예측 모드 및 상기 제3 인트라 예측 모드는 소정의 각도를 가진 방향성 예측 모드인, 인트라 예측 부호화 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 인트라 예측 모드는 비방향성 인트라 예측 모드를 더 포함하는, 인트라 예측 부호화 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 비방향성 인트라 예측 모드는 DC 모드인, 인트라 예측 부호화 방법.
6. 인트라 예측 복호화 방법에 있어서,
   현재 블록에 인접한 주변 블록을 참조하여 상기 현재 블록의 후보 모드 그룹을 결정하는 단계;
   비트스트림을 통해 전송된 정보에 기초하여, 상기 후보 모드 그룹으로부터 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정하는 단계; 여기서, 상기 정보는, 상기 후보 모드 그룹에 속한 복수의 인트라 예측 모드 중 어느 하나를 특정함, 및
   상기 결정된 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측을 수행하여, 상기 현재 블록을 복호화하는 단계를 포함하고,
   상기 복수의 인트라 예측 모드 중 제1 인트라 예측 모드의 값과 상기 복수의 인트라 예측 모드 중 제2 인트라 예측 모드의 값 간의 차이는 4이고,
   상기 제2 인트라 예측 모드의 값과 상기 복수의 인트라 예측 모드 중 제3 인트라 예측 모드의 값 간의 차이는 4인, 인트라 예측 복호화 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 주변 블록은, 상기 현재 블록의 좌측에 인접한 제1 블록 또는 상기 현재 블록의 상단에 인접한 제2 블록인, 인트라 예측 복호화 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제1 인트라 예측 모드, 상기 제2 인트라 예측 모드 및 상기 제3 인트라 예측 모드는 소정의 각도를 가진 방향성 예측 모드인, 인트라 예측 복호화 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 인트라 예측 모드는 비방향성 인트라 예측 모드를 더 포함하는, 인트라 예측 복호화 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 비방향성 인트라 예측 모드는 DC 모드인, 인트라 예측 복호화 방법.

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