KR20240074743A

KR20240074743A - Methods and apparatus for video transform encoding/decoding

Info

Publication number: KR20240074743A
Application number: KR1020240066042A
Authority: KR
Inventors: 김휘용; 임성창; 김종호; 이진호; 이하현; 정세윤; 조숙희; 최진수; 김진웅; 안치득
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2024-05-21
Publication date: 2024-05-28
Also published as: KR101995915B1; KR102669273B1; KR20180075464A; KR20170063500A; KR20180075466A; KR101995908B1; KR102548881B1; KR20220123624A; KR20180075468A; KR102218696B1; KR101973571B1; KR20120034044A; KR20180075467A; KR20190080842A; KR101973568B1; KR101854640B1; KR102439871B1; KR20180075465A; KR20230098527A; KR101973563B1

Abstract

본 발명에 따른 영상 복호화 방법은 복호화 대상 블록에 대한 문맥 정보를 획득하고, 상기 문맥 정보를 이용하여 복호화 대상 블록에 대한 역변환 방법을 도출하고, 도출된 역변환 방법을 이용하여 복호화 대상 블록에 대한 역변환을 수행한다. 본 발명에 따르면, 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.The video decoding method according to the present invention acquires context information on the decoding target block, uses the context information to derive an inverse transformation method for the decoding target block, and uses the derived inverse transformation method to perform inverse transformation on the decoding target block. Perform. According to the present invention, image compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

Description

Video transformation encoding/decoding method and device {METHODS AND APPARATUS FOR VIDEO TRANSFORM ENCODING/DECODING}

본 발명은 영상 처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to image processing, and more specifically to image encoding/decoding methods and devices.

최근 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 국내뿐만 아니라 세계적으로 확대되면서, 많은 사용자들이 고해상도, 고화질의 영상에 익숙해지고 있으며 이에 따라 많은 기관들이 차세대 영상기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 HDTV와 더불어 HDTV의 4배 이상의 해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition)에 대한 관심이 증대되면서 보다 높은 해상도, 고화질의 영상에 대한 압축기술이 요구되고 있다.Recently, as broadcasting services with HD (High Definition) resolution have expanded not only domestically but also globally, many users are becoming accustomed to high-resolution, high-definition video, and many organizations are accelerating the development of next-generation video devices. In addition, as interest in UHD (Ultra High Definition), which has a resolution more than four times that of HDTV, increases along with HDTV, compression technology for higher resolution and higher quality images is required.

영상 압축 기술에는 시간적으로 이전 및/또는 이후의 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인터(inter) 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인트라(intra) 예측 기술, 원 영상 신호를 주파수 영역의 신호로 분해하는 변환 기술, 주파수 영역의 신호를 원 영상 신호로 복원하는 역변환 기술, 출현 빈도가 높은 심볼(symbol)에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 심볼에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등이 있다. 이러한 영상 압축 기술들에 의해 영상 데이터가 효율적으로 압축될 수 있다.Image compression technologies include inter prediction technology, which predicts pixel values included in the current picture from temporally previous and/or subsequent pictures, and intra prediction technology, which predicts pixel values included in the current picture using pixel information within the current picture. (intra) prediction technology, conversion technology that decomposes the original image signal into a signal in the frequency domain, inverse conversion technology that restores the signal in the frequency domain to the original image signal, assigning short codes to symbols with high frequency of occurrence and frequency of occurrence There is an entropy coding technique that assigns long codes to low-value symbols. Video data can be efficiently compressed using these video compression technologies.

본 발명의 기술적 과제는 전송되는 정보량을 최소화하면서 영상 압축 성능을 향상시킬 수 있는 영상 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.The technical object of the present invention is to provide an image encoding method and device that can improve image compression performance while minimizing the amount of information transmitted.

본 발명의 다른 기술적 과제는 전송되는 정보량을 최소화하면서 영상 압축 성능을 향상시킬 수 있는 영상 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another technical object of the present invention is to provide an image decoding method and device that can improve image compression performance while minimizing the amount of information transmitted.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전송되는 정보량을 최소화하면서 영상 압축 성능을 향상시킬 수 있는 변환 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to provide a conversion method and device that can improve image compression performance while minimizing the amount of information transmitted.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전송되는 정보량을 최소화하면서 영상 압축 성능을 향상시킬 수 있는 역변환 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to provide an inverse conversion method and device that can improve image compression performance while minimizing the amount of information transmitted.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전송되는 정보량을 최소화하면서 영상 압축 성능을 향상시킬 수 있는 엔트로피 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to provide an entropy encoding method and device that can improve image compression performance while minimizing the amount of information transmitted.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전송되는 정보량을 최소화하면서 영상 압축 성능을 향상시킬 수 있는 엔트로피 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to provide an entropy decoding method and device that can improve image compression performance while minimizing the amount of information transmitted.

영상 복호화 방법이 제공된다. 상기 방법은 복호화 대상 블록, 상기 복호화 대상 블록의 복호화 수행 전에 이미 복호화된 블록 및 상기 복호화 대상 블록의 복호화 수행 전에 이미 복원된 화소의 화소값들에 포함된 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복호화 대상 블록에 대한 문맥 정보를 획득하는 단계, 상기 문맥 정보를 이용하여 상기 복호화 대상 블록에 대한 역변환 방법을 도출하는 단계 및 상기 도출된 역변환 방법을 이용하여 복호화 대상 블록에 대한 역변환을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 문맥 정보를 이용하여 상기 복호화 대상 블록에 대한 역변환 방법을 도출하는 단계에서는, 복수의 역변환 방법들 중 하나를 선택하는 방법 및 초기 역변환식을 갱신하는 방법 중 적어도 하나를 이용하여 상기 역변환 방법을 도출하고, 상기 복수의 역변환 방법들은 상기 복호화 대상 블록에 대한 복호화 수행 이전에 이미 정해진 역변환 방법들이고 상기 초기 역변환식은 상기 복호화 대상 블록에 대한 복호화 수행 이전에 이미 정해진 역변환식이다.A video decoding method is provided. The method uses at least one of information included in a decoding target block, a block already decoded before decoding the decoding target block, and pixel values of a pixel already restored before decoding the decoding target block, to decode the decoding target block. Obtaining context information for, deriving an inverse transformation method for the decoding target block using the context information, and performing inverse transformation on the decoding target block using the derived inverse transformation method, In the step of deriving an inverse transformation method for the decoding target block using the context information, the inverse transformation method is derived using at least one of a method of selecting one of a plurality of inverse transformation methods and a method of updating an initial inverse transformation equation. The plurality of inverse transformation methods are inverse transformation methods already determined before decoding the decoding target block, and the initial inverse transformation equation is an inverse transformation formula already determined before decoding the decoding target block.

본 발명에 따른 영상 부호화 방법에 의하면 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.According to the video encoding method according to the present invention, video compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

본 발명에 따른 영상 복호화 방법에 의하면 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.According to the video decoding method according to the present invention, video compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

본 발명에 따른 변환 방법에 의하면 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.According to the conversion method according to the present invention, image compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

본 발명에 따른 역변환 방법에 의하면 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.According to the inverse conversion method according to the present invention, image compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

본 발명에 따른 엔트로피 부호화 방법에 의하면 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.According to the entropy encoding method according to the present invention, image compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

본 발명에 따른 엔트로피 복호화 방법에 의하면 전송되는 정보량이 최소화되면서 영상 압축 성능이 향상될 수 있다.According to the entropy decoding method according to the present invention, image compression performance can be improved while minimizing the amount of transmitted information.

도 1은 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔트로피 부호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔트로피 복호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역변환 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a video encoding device according to an embodiment.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a video decoding device according to an embodiment.
Figure 3 is a flowchart schematically showing a conversion method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart schematically showing an entropy encoding method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart schematically showing an entropy decoding method according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart schematically showing an inverse transformation method according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the embodiments of the present specification, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present specification, the detailed description will be omitted.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 아울러, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다. When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. In addition, the description of “including” a specific configuration in the present invention does not exclude configurations other than the configuration, and means that additional configurations may be included in the practice of the present invention or the scope of the technical idea of the present invention.

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.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.

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.Additionally, the components appearing in the embodiments of the present invention are shown independently to show different characteristic functions, and this does not mean that each component is comprised of separate hardware or a single software component. That is, each component is listed and included as a separate component for convenience of explanation, and at least two of each component can be combined to form one component, or one component can be divided into a plurality of components to perform a function, and each of these components can be divided into a plurality of components. Integrated embodiments and separate embodiments of the constituent parts are also included in the scope of the present invention as long as they do not deviate from the essence of the present invention.

또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.Additionally, some components may not be essential components that perform essential functions in the present invention, but may simply be optional components to improve performance. The present invention can be implemented by including only essential components for implementing the essence of the present invention excluding components used only to improve performance, and a structure including only essential components excluding optional components used only to improve performance. is also included in the scope of rights of the present invention.

도 1은 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 상기 영상 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조영상 버퍼(190)를 포함한다. Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a video encoding device according to an embodiment. Referring to FIG. 1, the image encoding device 100 includes a motion prediction unit 111, a motion compensation unit 112, an intra prediction unit 120, a switch 115, a subtractor 125, and a conversion unit 130. , a quantization unit 140, an entropy encoding unit 150, an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference image buffer 190.

영상 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 부호화를 수행하고 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다. 인트라 예측은 화면 내 예측, 인터 예측은 화면 간 예측을 의미한다. 인트라 모드인 경우 스위치(115)가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치(115)가 인터로 전환된다. 영상 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 입력 블록과 예측 블록의 차분을 부호화할 수 있다.The image encoding device 100 may perform encoding on an input image in intra mode or inter mode and output a bit stream. Intra prediction refers to prediction within a screen, and inter prediction refers to prediction between screens. In the case of intra mode, the switch 115 is switched to intra, and in the case of inter mode, the switch 115 is switched to inter. The image encoding apparatus 100 may generate a prediction block for an input block of an input image and then encode the difference between the input block and the prediction block.

인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.In the case of intra mode, the intra prediction unit 120 may generate a prediction block by performing spatial prediction using pixel values of already encoded blocks surrounding the current block.

인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 찾아 움직임 벡터를 구할 수 있다. 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터와 참조 영상 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. In the case of inter mode, the motion prediction unit 111 can obtain a motion vector by finding an area that best matches the input block in the reference image stored in the reference image buffer 190 during the motion prediction process. The motion compensation unit 112 may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector and a reference image stored in the reference image buffer 190.

감산기(125)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 잔여 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 변환 방법에는 고정 변환 방법, 최적 변환 방법, 화면 내 예측 모드별 변환 방법(MDDT: Mode Dependent Directional Transform) 등이 있을 수 있다. 각각의 상세는 후술한다. The subtractor 125 may generate a residual block by the difference between the input block and the generated prediction block. The transform unit 130 may perform transform on the remaining block and output a transform coefficient. Transformation methods may include fixed transformation methods, optimal transformation methods, and intra-prediction mode-specific transformation methods (MDDT: Mode Dependent Directional Transform). Details of each are described later.

양자화부(140)는 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력할 수 있다. The quantization unit 140 may quantize the input transform coefficient according to the quantization parameter and output a quantized coefficient.

엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터 값 등을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하여 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다. The entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding based on values calculated by the quantization unit 140 or encoding parameter values calculated during the encoding process, and output a bit stream.

엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. When entropy coding is applied, a small number of bits are allocated to symbols with a high probability of occurrence and a large number of bits are allocated to symbols with a low probability of occurrence to represent symbols, so that the bits for the symbols to be encoded are expressed. The size of the column may be reduced. Therefore, the compression performance of video encoding can be improved through entropy coding.

엔트로피 부호화를 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 부호화부(150)에는 가변 길이 부호화(VLC: Variable Lenghth Coding/Code) 테이블과 같은 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고, 엔트로피 부호화부(150)는 저장된 가변 길이 부호화(VLC) 테이블을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 다른 예를 들면 엔트로피 부호화부(150)는, 심볼을 이진화하여 빈(bin)으로 변환하고 문맥 모델(context model)에 따라 빈의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 부호화(arithmetic encoding)를 수행하여 비트스트림을 생성하는 CABAC 엔트로피 부호화 방법을 사용할 수도 있다. 여기서, 빈(bin)은 심볼이 이진화를 통해 2진수의 열로 표현될 때, 각각의 2진수의 값(0 또는 1)을 의미한다.For entropy coding, coding methods such as exponential gollomb, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) may be used. For example, the entropy encoding unit 150 may store a table for performing entropy encoding, such as a Variable Lenghth Coding/Code (VLC) table, and the entropy encoding unit 150 may store the stored variable length coding. Entropy encoding can be performed using a (VLC) table. In addition, as another example, the entropy encoding unit 150 binarizes symbols, converts them into bins, predicts the probability of occurrence of bins according to a context model, and performs arithmetic encoding of the bins. You can also use the CABAC entropy encoding method to generate a bitstream. Here, bin means the value (0 or 1) of each binary number when the symbol is expressed as a string of binary numbers through binarization.

엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화 모델에 따라 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화 모델은 예를 들어 심볼의 발생 빈도수, 발생 확률값 또는 확률 천이(transition) 모델을 포함할 수 있다. 또한 다른 실시예로 엔트로피 부호화 모델은 이진 부호화 방법에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 이진 부호화 방법에는 가변 길이 부호화, 산술 부호화 등이 있을 수 있다.The entropy encoding unit 150 may perform entropy encoding according to the entropy encoding model. The entropy encoding model may include, for example, a symbol's frequency of occurrence, probability of occurrence, or probability transition model. Additionally, in another embodiment, the entropy encoding model may include information about the binary encoding method. Here, the binary coding method may include variable length coding, arithmetic coding, etc.

양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화되고 역변환부(170)에서 역변환될 수 있다. 역양자화, 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 더해지고 복원 블록이 생성될 수 있다. The quantized coefficient may be inversely quantized in the inverse quantization unit 160 and inversely transformed in the inverse transformation unit 170. The inverse-quantized and inverse-transformed coefficients may be added to the prediction block through the adder 175 and a restored block may be generated.

복원 블록은 필터부(180)를 거치고, 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 영상 버퍼(190)에 저장될 수 있다.The restored block passes through the filter unit 180, and the filter unit 180 applies at least one of a deblocking filter, Sample Adaptive Offset (SAO), and Adaptive Loop Filter (ALF) to the restored block or restored picture. can do. The restored block that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference image buffer 190.

도 2는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 상기 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 필터부(260) 및 참조 영상 버퍼(270)를 포함한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a video decoding device according to an embodiment. Referring to FIG. 2, the image decoding device 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an intra prediction unit 240, a motion compensation unit 250, and a filter unit. 260 and a reference image buffer 270.

영상 복호화 장치(200)는 부호화기에서 출력된 비트스트림을 입력 받아 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다. 영상 복호화 장치(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 복원된 잔여 블록(residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 복원된 잔여 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성할 수 있다.The image decoding device 200 may receive a bitstream output from an encoder, perform decoding in intra mode or inter mode, and output a reconstructed image, that is, a reconstructed image. In the case of intra mode, the switch may be converted to intra, and in the case of inter mode, the switch may be converted to inter. The image decoding apparatus 200 may obtain a reconstructed residual block from an input bitstream, generate a prediction block, and then add the reconstructed residual block and the prediction block to generate a reconstructed block, that is, a reconstructed block.

엔트로피 복호화부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 복호화하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 복호화 방법은 상술한 엔트로피 부호화 방법과 유사하다.The entropy decoding unit 210 may entropy decode the input bitstream according to a probability distribution to generate symbols including symbols in the form of quantized coefficients. The entropy decoding method is similar to the entropy encoding method described above.

엔트로피 복호화 방법이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 각 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 복호화 방법을 통해서 영상 복호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. When the entropy decoding method is applied, a small number of bits are allocated to symbols with a high probability of occurrence and a large number of bits are allocated to symbols with a low probability of occurrence to represent the symbols, thereby reducing the size of the bit string for each symbol. can be reduced. Therefore, the compression performance of video decoding can be improved through the entropy decoding method.

엔트로피 복호화부(210)는, 엔트로피 부호화부(150)와 같이, 엔트로피 복호화 모델에 따라 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 복호화 모델은 예를 들어 심볼의 발생 빈도수, 발생 확률값 또는 확률 천이(transition) 모델을 포함할 수 있다. 또한 다른 실시예로 엔트로피 복호화 모델은 이진 부호화 방법에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 이진 부호화 방법에는 가변 길이 부호화, 산술 부호화 등이 있을 수 있다.The entropy decoding unit 210, like the entropy encoding unit 150, may perform entropy decoding according to an entropy decoding model. The entropy decoding model may include, for example, a symbol's occurrence frequency, occurrence probability value, or probability transition model. Additionally, in another embodiment, the entropy decoding model may include information about the binary encoding method. Here, the binary coding method may include variable length coding, arithmetic coding, etc.

양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환 된 결과, 복원된 잔여 블록(residual block)이 생성될 수 있다. 역변환이 수행되는 경우, 도 1의 실시예에서 상술한 고정 변환 방법, 최적 변환 방법, 화면 내 예측 모드별 변환 방법(MDDT: Mode Dependent Directional Transform) 등이 역으로 적용될 수 있다. 각각의 상세는 후술한다. The quantized coefficients are inversely quantized in the inverse quantization unit 220 and inversely transformed in the inverse transformation unit 230. As a result of the inverse quantization/inverse transformation of the quantized coefficients, a restored residual block may be generated. When inverse transformation is performed, the fixed transformation method, optimal transformation method, intra-prediction mode dependent directional transformation (MDDT) method, etc. described above in the embodiment of FIG. 1 may be applied inversely. Details of each are described later.

인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(240)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 모드인 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 영상 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. In the case of intra mode, the intra prediction unit 240 may generate a prediction block by performing spatial prediction using pixel values of already encoded blocks surrounding the current block. In the inter mode, the motion compensation unit 250 may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector and a reference image stored in the reference image buffer 270.

복원된 잔여 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거친다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력한다. 복원 영상은 참조 영상 버퍼(270)에 저장되어 화면 간 예측에 사용될 수 있다.The restored residual block and the prediction block are added through an adder 255, and the added block passes through a filter unit 260. The filter unit 260 may apply at least one of a deblocking filter, SAO, and ALF to a restored block or a restored picture. The filter unit 260 outputs a reconstructed image, that is, a restored image. The restored image can be stored in the reference image buffer 270 and used for inter-screen prediction.

도 1 및 도 2의 실시예에서 상술한 바와 같이, 변환 방법에는 고정 변환 방법, 최적 변환 방법, 화면 내 예측 모드별 변환 방법 등이 있을 수 있다.As described above in the embodiments of Figures 1 and 2, transformation methods may include a fixed transformation method, an optimal transformation method, and a transformation method for each intra-prediction mode.

고정 변환 방법은 DCT(이산 코사인 변환: Discrete Cosine Transform) 등과 같은 고정된 변환식을 사용하여 변환 또는 역변환을 수행하는 방법이다. 고정 변환 방법은, 부호화 대상 신호 특성의 변화를 반영할 수 없어, 압축 성능에 한계를 가진다.The fixed transformation method is a method of performing transformation or inverse transformation using a fixed transformation equation such as DCT (Discrete Cosine Transform). The fixed conversion method cannot reflect changes in the characteristics of the signal to be encoded, and has limitations in compression performance.

최적 변환 방법은, 부호화 대상 신호의 자기 상관도(auto-correlation)나 공분산(covariance) 같은 통계치를 구한 후 통계치에 따라 변환식을 결정하여 변환을 수행하는 방법이다. 최적 변환 방법의 실시예로 KLT(Karhunen-Loeve Transform) 등이 있을 수 있다. 최적 변환 방법은 신호 적응적으로 변환을 수행할 수 있다. 그러나 최적 변환 방법에서는, 복호화기가 통계치나 변환식에 관한 정보를 스스로 알 수 없으므로, 통계치에 관한 정보 또는 변환식 자체를 복호화기에 전달하기 위한 부호화 비트량이 추가적으로 소요된다는 단점이 존재한다.The optimal conversion method is a method of obtaining statistical values such as auto-correlation or covariance of the signal to be encoded and then performing conversion by determining a conversion equation according to the statistical values. An example of an optimal transformation method may include KLT (Karhunen-Loeve Transform). The optimal conversion method can perform signal adaptive conversion. However, in the optimal conversion method, since the decoder cannot know information about statistics or the transformation formula itself, there is a disadvantage that an additional amount of encoding bits is required to transmit the information about the statistics or the transformation formula itself to the decoder.

화면 내 예측 모드별 변환(MDDT: Mode Dependent Directional Transform) 방법은, 화면 내 예측 모드별 다수의 트레이닝 데이터(training data)에 대해 최적 변환식을 미리 결정해 놓은 후, 미리 결정된 최적 변환식을 고정적으로 사용하여 변환을 수행하는 방법이다. 상기 최적 변환식은 KLT, DCT, DST(Discrete Sine Transform) 등을 이용한 변환식일 수 있다.The intra-screen prediction mode-specific transformation (MDDT: Mode Dependent Directional Transform) method determines the optimal transformation equation in advance for a number of training data for each prediction mode within the screen, and then fixedly uses the pre-determined optimal transformation equation. This is how to perform the conversion. The optimal conversion equation may be a conversion equation using KLT, DCT, DST (Discrete Sine Transform), etc.

화면 내 예측 모드별 변환 방법에서는, 예측 모드에 따른 신호 특성이 반영될 수 있고, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 부호화 비트가 필요하지 않으므로 압축 성능이 향상될 수 있다. 그러나, 부호화 대상 신호의 특성이 트레이닝 데이터와 다른 경우, 압축 성능에 한계가 있을 수 있다.In the conversion method for each intra-prediction mode, signal characteristics according to the prediction mode can be reflected, and compression performance can be improved because additional encoding bits transmitted from the encoder to the decoder are not required. However, if the characteristics of the signal to be encoded are different from the training data, compression performance may be limited.

따라서 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 부호화 비트 발생을 최소화하고 영상 압축 성능을 향상시키기 위해, 부호화/복호화 대상 블록, 이미 부호화/복호화된 블록 또는 이미 복원된 화소값 등으로부터 얻어진 문맥 정보를 이용하여 변환/역변환을 수행하는 방법이 제공될 수 있다.Therefore, in order to minimize the generation of additional encoding bits transmitted from the encoder to the decoder and improve image compression performance, the context information obtained from the encoding/decoding target block, the already encoded/decoded block, or the already restored pixel value is used to transform/decode A method for performing inverse transformation may be provided.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 3의 실시예에 따른 변환은 부호화기에서 수행될 수 있으며, 일 실시예로 부호화기의 변환부에서 수행될 수도 있다.Figure 3 is a flowchart schematically showing a conversion method according to an embodiment of the present invention. Transformation according to the embodiment of FIG. 3 may be performed in an encoder, and in one embodiment, may be performed in a conversion unit of the encoder.

도 3을 참조하면, 부호화기는 부호화 대상 블록의 변환 방법 도출에 사용될 문맥 정보를 획득한다(S310). 변환 방법 도출에 사용될 문맥 정보(context information)에는 다양한 유형이 있을 수 있다.Referring to FIG. 3, the encoder acquires context information to be used to derive a transformation method for the encoding target block (S310). There may be various types of context information to be used in deriving the conversion method.

일 실시예로 문맥 정보에는 부호화 대상 블록의 부호화 파라미터 또는 이미 부호화된 블록의 부호화 파라미터가 포함될 수 있다. 부호화 파라미터에는 예측 모드 정보, 움직임 또는 이동 정보, 양자화 정보, 블록 크기 정보 또는 필터 정보 등이 있을 수 있다. In one embodiment, the context information may include encoding parameters of a block to be encoded or encoding parameters of an already encoded block. Encoding parameters may include prediction mode information, motion or movement information, quantization information, block size information, or filter information.

예측 모드 정보는 예를 들어, 화면 간 예측인지 화면 내 예측인지를 지시하는 정보 및/또는 세부적으로 어떤 예측 방향 및/또는 예측 방법이 사용되는지를 지시하는 정보 등을 포함할 수 있다. 움직임 또는 이동 정보는 예를 들어, 움직임 벡터(motion vector)나 이동(변이) 벡터의 부호화 여부를 지시하는 정보, 벡터의 크기 정보, 참조 영상의 인덱스 및/또는 참조 영상의 개수에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 양자화 정보는 양자화 파라미터(quantization parameter), 양자화 스텝(quantization step) 크기, 양자화 가중치 행렬의 종류 및/또는 양자화 가중치 행렬의 값 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 블록 크기 정보는 블록의 크기, 블록의 분할 여부, 블록의 분할 유형, 블록의 분할 경계 위치 및/또는 블록의 분할 경계 방향 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 필터 정보는 보간 필터(interpolation filter), 디노이징 필터(denoising filter), 디밴딩 필터(debanding filter), 디블록킹 필터(deblocking filter) 등의 적용 여부를 지시하는 정보, 필터 계수 정보 및/또는 필터 강도에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.Prediction mode information may include, for example, information indicating whether it is inter-screen prediction or intra-screen prediction, and/or information indicating in detail which prediction direction and/or prediction method is used. Motion or movement information includes, for example, information indicating whether a motion vector or movement (transformation) vector is encoded, vector size information, reference image index, and/or information about the number of reference images. It can be included. Quantization information may include information about quantization parameters, quantization step size, type of quantization weight matrix, and/or value of the quantization weight matrix, etc. Block size information may include information about the size of the block, whether the block is divided, the division type of the block, the location of the division boundary of the block, and/or the direction of the division boundary of the block, etc. Filter information includes information indicating whether to apply an interpolation filter, denoising filter, debanding filter, deblocking filter, etc., filter coefficient information, and/or filter strength. It may include information about.

상기와 같은 부호화 파라미터의 값들은 직접 문맥 정보로 활용될 수 있다. 또한 부호화 파라미터 값들의 조합이나 발생 빈도가 구해진 후, 그 조합이나 발생 빈도 정보가 문맥 정보로 활용될 수도 있다.The values of the above encoding parameters can be directly used as context information. Additionally, after the combination or frequency of occurrence of encoding parameter values is obtained, the combination or frequency of occurrence information may be used as context information.

다른 실시예로 문맥 정보는 이미 부호화된 블록의 변환 계수 정보를 포함할 수 있다. In another embodiment, the context information may include transform coefficient information of an already encoded block.

예를 들어, 변환 계수 정보는 변환 계수의 존재 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 변환 계수의 존재 여부를 나타내는 정보에는 코디드 블록 패턴(Coded Block Pattern), 코디드 블록 플래그(Coded Block Flags), 스플릿 플래그(Split Flags) 등이 있을 수 있다. 또한 예를 들어, 변환 계수 정보는 변환 계수의 분포 및/또는 변환 계수의 분포 유형에 관한 정보도 포함할 수 있다. 변환 계수의 분포 및/또는 변환 계수의 분포 유형에 관한 정보에는 변환 계수가 주로 저주파 영역에 분포함을 지시하는 정보, 변환 계수가 특정 방향에 주로 존재함을 지시하는 정보, 변환 계수가 고르게 분포함을 지시하는 정보 등이 있을 수 있다. 변환 계수 정보는 변환 계수에 대한 스캔 방식 및/또는 스캔 순서에 관한 정보도 포함할 수 있다.For example, the transform coefficient information may include information indicating whether the transform coefficient exists. Information indicating the presence or absence of a conversion coefficient may include a Coded Block Pattern, Coded Block Flags, and Split Flags. Also, for example, the transformation coefficient information may also include information regarding the distribution of the transformation coefficient and/or the distribution type of the transformation coefficient. Information regarding the distribution of the transformation coefficient and/or the distribution type of the transformation coefficient includes information indicating that the transformation coefficient is mainly distributed in the low-frequency region, information indicating that the transformation coefficient is mainly present in a specific direction, and information indicating that the transformation coefficient is evenly distributed. There may be information that indicates . Transform coefficient information may also include information about the scan method and/or scan order for the transform coefficient.

또 다른 실시예로 문맥 정보는 이미 복원된 화소값들을 포함할 수 있다. 상기 화소값들이 구해지는 영역은 다양하게 정해질 수 있다. 예를 들어 상기 화소값들은 부호화 대상 블록과 공간적으로 가까이 위치한 화소들 중 이미 복원된 화소들의 화소값들일 수 있다. 다른 예로, 상기 화소값들은 부호화 대상 블록의 화소값 예측에 사용된 화소들 중 이미 복원된 화소들의 화소값들일 수 있다.In another embodiment, the context information may include pixel values that have already been restored. The area where the pixel values are obtained can be determined in various ways. For example, the pixel values may be pixel values of already restored pixels among pixels located spatially close to the encoding target block. As another example, the pixel values may be pixel values of pixels that have already been restored among the pixels used to predict the pixel value of the encoding target block.

부호화기는 상기 화소값들 전체 또는 일부를 이용하여 상기 화소값들을 대표할 수 있는 특징값을 도출한 후, 그 특징값을 문맥 정보로 이용할 수도 있다. 상기 특징값은 예를 들어, 평균 변이(variance, deviation) 값, 상관도(correlation) 등의 통계값일 수 있다. 또한 상기 특징값은 예를 들어, 화소값들로부터 산출된 경사도(gradient), 에지니스(edgeness) 등 영상의 특징(feature)을 나타내는 값일 수도 있다. 여기서, 에지니스는 소벨 연산자(Sobel operator) 또는 라플라시안 연산자(Laplacian operator) 등이 적용되어 얻어진 결과일 수 있다.The encoder may use all or part of the pixel values to derive feature values that can represent the pixel values, and then use the feature values as context information. The characteristic value may be, for example, a statistical value such as an average variance (deviation) value or correlation (correlation). Additionally, the feature value may be a value representing a feature of the image, such as gradient or edgeness, calculated from pixel values. Here, edginess may be a result obtained by applying a Sobel operator or a Laplacian operator.

부호화기는 상술한 부호화 대상 블록의 부호화 파라미터, 이미 부호화된 블록의 부호화 파라미터, 이미 부호화된 블록의 변환 계수 정보, 이미 복원된 화소값 정보들 중 적어도 하나를 이용하여 부호화 대상 블록의 변환 방법 도출에 사용될 문맥 정보를 획득할 수 있다. The encoder is used to derive a transformation method of the encoding target block using at least one of the above-described encoding parameters of the encoding target block, encoding parameters of the already encoded block, transform coefficient information of the already encoded block, and already restored pixel value information. Contextual information can be obtained.

다시 도 3을 참조하면, 부호화기는, 획득한 문맥 정보를 이용하여, 부호화 대상 블록에 적용되는 변환 방법을 도출한다(S320). Referring again to FIG. 3, the encoder uses the acquired context information to derive a transformation method applied to the encoding target block (S320).

문맥 정보를 이용하여 변환 방법을 결정할 때 부호화기는 다양한 방법 또는 수단을 사용할 수 있다. 예를 들어, 문맥 정보 자체가 특정 범위에 포함되는지 여부를 판단하는 수단이 사용될 수 있다. 다른 예로서, 문맥 정보 자체가 특정 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 수단이 사용될 수도 있다. 또 다른 예로서, 같은 종류의 문맥 정보들 간의 차이가, 특정 범위에 포함되는지 여부를 판단하는 수단이 사용될 수도 있다. When determining a conversion method using context information, the encoder can use various methods or means. For example, a means of determining whether the context information itself is included in a specific range may be used. As another example, a means of determining whether the context information itself satisfies a specific condition may be used. As another example, a means of determining whether a difference between the same type of context information is included in a specific range may be used.

부호화기는 상기 판단된 결과를 그대로 이용하여 변환 방법을 도출할 수 있다. 또한 부호화기는 상기 판단 수단을 여러 차례 적용하여 특정 범위에 포함되는 문맥 정보 및/또는 특정 조건을 만족하는 문맥 정보의 발생 빈도를 측정하여 빈도값을 구할 수도 있다. 이 때, 부호화기는 그 빈도값을 이용하여 변환 방법을 도출할 수도 있다.The encoder can use the determined result as is to derive a conversion method. Additionally, the encoder may apply the above determination means several times to measure the frequency of occurrence of context information included in a specific range and/or context information that satisfies a specific condition and obtain a frequency value. At this time, the encoder may use the frequency value to derive a conversion method.

부호화기는, 변환 방법을 도출함에 있어, 미리 정해진 복수의 변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. When deriving a conversion method, the encoder may select one of a plurality of predetermined conversion methods.

이 때, 부호화기는 방법 자체를 달리하는 복수의 변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. 복수의 변환 방법에는 KLT, DCT, DST, 하다마드(Hadamard) 변환, 웨이블릿(Wavelet) 변환, 방향성(Directional) 변환 등이 있을 수 있다. At this time, the encoder can select one of a plurality of conversion methods with different methods themselves. Multiple transformation methods may include KLT, DCT, DST, Hadamard transform, wavelet transform, and directional transform.

부호화기는 동일한 변환 방법 내에서 복수의 변환식 중 하나를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 상기 복수의 변환식은 KLT 변환 방법에서 서로 다른 트레이닝 데이터에 최적화된 복수 개의 변환식일 수 있다.The encoder may select one of a plurality of transformation equations within the same transformation method. For example, the plurality of transformation equations may be a plurality of transformation equations optimized for different training data in the KLT transformation method.

부호화기는, 변환 방법을 도출함에 있어, 미리 정해진 초기 변환식을 문맥 정보에 따라 갱신할 수도 있다. 여기서, 미리 정해진 초기 변환식은, 예를 들어 KLT, DCT 등의 변환 방법에 대한 초기 변환식을 의미한다. When deriving a conversion method, the encoder may update a predetermined initial conversion equation according to context information. Here, the predetermined initial conversion equation means, for example, the initial conversion equation for conversion methods such as KLT and DCT.

상기 초기 변환식은 다양한 단계에서 미리 정해질 수 있다. 예를 들어 초기 변환식은 시퀀스(sequence) 단계에서 미리 정해질 수 있고, GOP(Group of Picture) 단계에서 미리 정해질 수도 있다. GOP는 픽쳐군, 즉 픽쳐의 그룹을 의미한다. 또한 다른 예로 초기 변환식은 픽쳐, 슬라이스(slice), 부호화 유닛 또는 변환 유닛 등의 단계에서도 미리 정해질 수 있다.The initial conversion equation may be predetermined at various stages. For example, the initial conversion formula may be determined in advance at the sequence stage or at the GOP (Group of Picture) stage. GOP refers to a picture group, that is, a group of pictures. Additionally, as another example, the initial transformation equation may be predetermined at the picture, slice, coding unit, or transformation unit level.

초기 변환식에 대한 갱신 여부 결정 및/또는 초기 변환식에 대한 실제 갱신 과정은 부호화 대상 블록에 대한 변환 이전에 이루어질 수 있다. 또한 초기 변환식에 대한 갱신 여부 결정 및/또는 초기 변환식에 대한 실제 갱신 과정은 부호화 대상 블록에 대한 변환 이후에 이루어질 수도 있다.The decision on whether to update the initial transformation equation and/or the actual update process for the initial transformation expression may be performed before transformation of the encoding target block. Additionally, the decision on whether to update the initial transformation equation and/or the actual update process for the initial transformation expression may be performed after transformation of the encoding target block.

부호화기는 획득한 문맥 정보를 이용하여 변환 방법을 도출함에 있어, 상술한 미리 정해진 복수의 변환 방법 중 하나를 선택하는 방법들 및 미리 정해진 초기 변환식을 문맥 정보에 따라 갱신하는 방법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. When deriving a transformation method using the acquired context information, the encoder uses at least one of the methods of selecting one of the plurality of predetermined transformation methods described above and the method of updating the predetermined initial transformation equation according to the context information. You can.

다시 도 3을 참조하면, 부호화기는, 도출된 변환 방법을 이용하여 입력 영상의 부호화 대상 블록에 대한 변환을 수행한다(S330). 변환은 변환 블록 단위로 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 3, the encoder performs transformation on the encoding target block of the input image using the derived transformation method (S330). Transformation can be performed in units of transformation blocks.

부호화기는 부호화 대상 블록에 대한 문맥 정보를 이용하여 블록 단위로 최적의 변환 방법 및/또는 변환식을 도출할 수 있다. 또한 부호화기는 상기 변환 방법 및/또는 변환식을 이용하여 변환을 수행함으로써, 문맥 적응적(context-adaptvie) 또는 신호 적응적으로 변환을 수행할 수 있다. 따라서 부호화기는 부호화 대상 신호 특성의 변화에 따라 최대한 적응적으로 변환을 수행할 수 있다.The encoder can derive the optimal transformation method and/or transformation equation on a block-by-block basis using context information about the encoding target block. Additionally, the encoder can perform conversion in a context-adaptive or signal-adaptive manner by performing conversion using the above conversion method and/or conversion equation. Therefore, the encoder can perform conversion as adaptively as possible according to changes in the characteristics of the signal to be encoded.

또한 도 3의 실시예에서, 변환 방법 및/또는 변환식을 도출하거나 문맥 정보를 획득하기 위해 사용되는 정보들은, 부호화기로부터 전송되는 별도의 추가적인 정보 없이도 복호화기가 얻을 수 있는 정보들이다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 변환 방법에서는, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 비트량이 최소화되거나 발생되지 않을 수 있다. Additionally, in the embodiment of FIG. 3, the information used to derive the transformation method and/or transformation equation or to obtain context information is information that the decoder can obtain without any additional information transmitted from the encoder. Therefore, in the conversion method according to an embodiment of the present invention, the amount of additional bits transmitted from the encoder to the decoder may be minimized or not generated.

변환 결과 생성된 변환 계수들은 양자화 파라미터에 따라 양자화되어 엔트로피 부호화부에 제공될 수 있다. 도 1의 실시예에서 상술한 바와 같이 엔트로피 부호화부는 엔트로피 부호화 모델에 따라 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 도 3의 실시예에서와 같이 변환 방법이 문맥 적응적으로 도출되는 경우에는 엔트로피 부호화시 문맥 정보에 따라 심볼의 발생 확률이나 빈도 또는 이진 부호화 방법 등이 달라질 수 있다. 따라서 일 실시예로 변환 방법이 문맥 적응적으로 도출되는 경우, 엔트로피 부호화 모델도 문맥 적응적으로 도출될 수 있다.Transform coefficients generated as a result of transformation may be quantized according to a quantization parameter and provided to the entropy encoder. As described above in the embodiment of FIG. 1, the entropy encoding unit may perform entropy encoding according to the entropy encoding model. When the conversion method is derived in a context-adaptive manner, as in the embodiment of FIG. 3, the probability of occurrence or frequency of symbols, or the binary coding method, etc. may vary depending on context information during entropy encoding. Therefore, in one embodiment, when the transformation method is derived in a context-adaptive manner, the entropy encoding model may also be derived in a context-adaptive manner.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔트로피 부호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 4의 실시예에 따른 엔트로피 부호화는 부호화기에서 수행될 수 있으며, 일 실시예로 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 수행될 수도 있다.Figure 4 is a flowchart schematically showing an entropy encoding method according to an embodiment of the present invention. Entropy encoding according to the embodiment of FIG. 4 may be performed in an encoder, and in one embodiment, may be performed in an entropy encoding unit of the encoder.

도 4를 참조하면, 부호화기는 엔트로피 부호화 모델 도출에 사용되는 문맥 정보를 획득한다(S410). Referring to FIG. 4, the encoder acquires context information used to derive an entropy encoding model (S410).

상기 문맥 정보는 엔트로피 부호화 과정에서 별개로 획득되는 문맥 정보가 아닐 수 있으며, 변환 과정에서 얻어진 문맥 정보가 그대로 엔트로피 부호화 과정에서 사용될 수도 있다.The context information may not be context information separately obtained in the entropy encoding process, and the context information obtained in the conversion process may be used as is in the entropy encoding process.

부호화기는 획득한 문맥 정보를 이용하여 엔트로피 부호화 모델을 도출한다(S420). The encoder derives an entropy encoding model using the acquired context information (S420).

도 3의 실시예에서 상술한 바와 같이, 부호화기는 변환 방법을 도출함에 있어, 미리 정해진 복수의 변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. 이 때, 부호화기는 미리 정해진 복수의 변환 방법 중 어느 방법을 선택하였는지를 나타내는 지시자를 전송 또는 시그널링할 수 있다. 부호화기는 상기 지시자의 엔트로피 부호화 모델을 도출하기 위해, 획득한 문맥 정보를 이용할 수 있다. 일 실시예로, 부호화기는 부호화 대상 블록의 주변 블록(들)의 화면 내 예측 모드 값에 따라, 미리 정해진 복수의 변환 방법에 대해 엔트로피 부호화 모델을 갱신할 수 있다. 엔트로피 부호화 모델을 도출하는 방법은 상기 실시예에 한하지 않으며, 획득한 문맥 정보의 유형, 변환 방법 도출 방식 등에 따라 달리 정해질 수 있다. As described above in the embodiment of FIG. 3, when deriving a transformation method, the encoder may select one of a plurality of predetermined transformation methods. At this time, the encoder may transmit or signal an indicator indicating which of a plurality of predetermined conversion methods has been selected. The encoder can use the acquired context information to derive an entropy encoding model of the indicator. In one embodiment, the encoder may update the entropy encoding model for a plurality of predetermined transformation methods according to the intra-prediction mode value of the neighboring block(s) of the encoding target block. The method of deriving the entropy encoding model is not limited to the above embodiment, and may be determined differently depending on the type of acquired context information, conversion method derivation method, etc.

상기 도출된 엔트로피 부호화 모델은 예를 들어 심볼의 발생 빈도수, 발생 확률값 또는 확률 천이(transition) 모델을 포함할 수 있다. 또한 다른 예로서, 엔트로피 부호화 모델은 이진 부호화 방법에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 이진 부호화 방법에는 가변 길이 부호화, 산술 부호화 등이 있을 수 있다.The derived entropy encoding model may include, for example, a symbol occurrence frequency, occurrence probability value, or probability transition model. Also, as another example, the entropy encoding model may include information about the binary encoding method. Here, the binary coding method may include variable length coding, arithmetic coding, etc.

다시 도 4를 참조하면, 부호화기는 도출된 엔트로피 부호화 모델을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행한다(S430).Referring again to FIG. 4, the encoder performs entropy encoding using the derived entropy encoding model (S430).

도 4의 실시예에서, 엔트로피 부호화 모델을 도출하기 위해 사용되는 정보들은 부호화기로부터 전송되는 별도의 추가적인 정보 없이도 복호화기가 얻을 수 있는 정보들이다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 엔트로피 부호화 방법이 사용되는 경우, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 비트량이 최소화될 수 있다. 또한 부호화기는 획득한 문맥 정보를 이용하여 엔트로피 부호화를 수행함으로써, 부호화 대상 신호 특성의 변화에 따라 최대한 적응적으로 부호화를 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 4, the information used to derive the entropy encoding model is information that the decoder can obtain without any additional information transmitted from the encoder. Therefore, when the entropy encoding method according to an embodiment of the present invention is used, the amount of additional bits transmitted from the encoder to the decoder can be minimized. In addition, the encoder performs entropy coding using the acquired context information, so that coding can be performed as adaptively as possible according to changes in the characteristics of the signal to be encoded.

도 3 및 도 4에서 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 부호화 비트 발생 없이, 부호화 대상 신호 특성의 변화에 따라 최대한 적응적으로 변환 및/또는 엔트로피 부호화가 수행될 수 있다. 따라서 영상 부호화의 압축 성능이 향상된다.According to the embodiment of the present invention described above in FIGS. 3 and 4, conversion and/or entropy coding can be performed as adaptively as possible according to changes in the characteristics of the signal to be encoded, without generating additional encoded bits transmitted from the encoder to the decoder. there is. Therefore, the compression performance of video encoding is improved.

상술한 변환 부호화 방법과 유사하게, 복호화기에서도 역변환 방법이 문맥 정보에 따라 적응적으로 도출될 수 있다. 복호화기에서 문맥 적응적 역변환 방법이 사용되는 경우, 엔트로피 복호화시 사용되는 심볼의 발생 확률 등에 관한 정보가 문맥 정보에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 엔트로피 복호화에 있어서도 문맥 정보에 따라 적응적으로 도출된 엔트로피 복호화 모델이 사용될 수 있다.Similar to the above-described transformation coding method, the inverse transformation method can be adaptively derived in the decoder according to context information. When a context-adaptive inverse transformation method is used in the decoder, information about the probability of occurrence of symbols used during entropy decoding may vary depending on the context information. Therefore, even in entropy decoding, an entropy decoding model adaptively derived according to context information can be used.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔트로피 복호화 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 5의 실시예에 따른 엔트로피 복호화는 복호화기에서 수행될 수 있으며, 일 실시예로 복호화기의 엔트로피 복호화부에서 수행될 수도 있다.Figure 5 is a flowchart schematically showing an entropy decoding method according to an embodiment of the present invention. Entropy decoding according to the embodiment of FIG. 5 may be performed in a decoder, and in one embodiment, may be performed in an entropy decoding unit of the decoder.

도 5를 참조하면, 복호화기는 엔트로피 복호화 모델 도출에 사용되는 문맥 정보를 획득한다(S510). 엔트로피 복호화 모델 도출에 사용되는 문맥 정보에는 다양한 유형이 있을 수 있다.Referring to FIG. 5, the decoder acquires context information used to derive an entropy decoding model (S510). There may be various types of context information used to derive the entropy decoding model.

일 실시예로 문맥 정보에는 복호화 대상 블록의 부호화 파라미터 및/또는 이미 복호화된 블록의 부호화 파라미터가 포함될 수 있다. 부호화 파라미터에는 예측 모드 정보, 움직임 또는 이동 정보, 양자화 정보, 블록 크기 정보 또는 필터 정보 등이 있을 수 있다. In one embodiment, the context information may include encoding parameters of a block to be decoded and/or encoding parameters of a block that has already been decoded. Encoding parameters may include prediction mode information, motion or movement information, quantization information, block size information, or filter information.

다른 실시예로 문맥 정보는 이미 복호화된 블록의 변환 계수 정보를 포함할 수 있다. In another embodiment, the context information may include transform coefficient information of an already decoded block.

또 다른 실시예로 문맥 정보는 이미 복원된 화소값들을 포함할 수 있다. 상기 화소값들이 구해지는 영역은 다양하게 정해질 수 있다. 예를 들어 상기 화소값들은 복호화 대상 블록과 공간적으로 가까이 위치한 화소들 중 이미 복원된 화소들의 화소값들일 수 있다. 다른 예로, 상기 화소값들은 복호화 대상 블록의 화소값 예측에 사용된 화소들 중 이미 복원된 화소들의 화소값들일 수 있다.In another embodiment, the context information may include pixel values that have already been restored. The area where the pixel values are obtained can be determined in various ways. For example, the pixel values may be pixel values of already restored pixels among pixels located spatially close to the decoding target block. As another example, the pixel values may be pixel values of pixels that have already been restored among the pixels used to predict the pixel value of the decoding target block.

복호화기는 상기 화소값들 전체 또는 일부를 이용하여 상기 화소값들을 대표할 수 있는 특징값을 도출한 후, 그 특징값을 문맥 정보로 이용할 수도 있다. 상기 특징값은 예를 들어, 평균 변이(variance, deviation) 값, 상관도(correlation) 등의 통계값일 수 있다. 또한 상기 특징값은 예를 들어, 화소값들로부터 산출된 경사도(gradient), 에지니스(edgeness) 등 영상의 특징(feature)을 나타내는 값일 수도 있다. The decoder may use all or part of the pixel values to derive feature values that can represent the pixel values, and then use the feature values as context information. The characteristic value may be, for example, a statistical value such as an average variance (deviation) value or correlation (correlation). Additionally, the feature value may be a value representing a feature of the image, such as gradient or edgeness, calculated from pixel values.

복호화기는 상술한 복호화 대상 블록의 부호화 파라미터, 이미 복호화된 블록의 부호화 파라미터, 이미 복호화된 블록의 변환 계수 정보, 이미 복원된 화소값 정보들 중 적어도 하나를 이용하여 엔트로피 복호화 모델 도출에 사용될 문맥 정보를 획득할 수 있다. The decoder generates context information to be used for deriving an entropy decoding model using at least one of the above-described encoding parameters of the decoding target block, encoding parameters of an already decoded block, transform coefficient information of an already decoded block, and already restored pixel value information. It can be obtained.

복호화기는 획득한 문맥 정보를 이용하여 엔트로피 복호화 모델을 도출한다(S520). The decoder derives an entropy decoding model using the acquired context information (S520).

도 6의 실시예에서 후술되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 복호화기는 역변환 방법을 도출함에 있어, 미리 정해진 복수의 역변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. 이 때, 복호화기는 비트스트림(bitstream)을 파싱(parsing)하여 변환 방법 선택을 위한 지시자를 구한 후 지시자 값에 따라 미리 정해진 복수의 역변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. 복호화기는 상기 지시자의 파싱에 필요한 엔트로피 복호화 모델 도출을 위해 앞서 획득한 문맥 정보를 이용할 수 있다. 일 실시예로, 복호화기는 복호화 대상 블록 주변 블록(들)의 화면 내 예측 모드 값에 따라, 미리 정해진 복수의 역변환 방법에 대해 엔트로피 복호화 모델을 갱신할 수 있다. 엔트로피 복호화 모델을 도출하는 방법은 상기 실시예에 한하지 않으며, 획득한 문맥 정보의 유형, 역변환 방법 도출 방식 등에 따라 달리 정해질 수 있다. As will be described later in the embodiment of FIG. 6, the decoder according to an embodiment of the present invention may select one of a plurality of predetermined inverse transformation methods when deriving an inverse transformation method. At this time, the decoder can parse the bitstream to obtain an indicator for selecting a transformation method, and then select one of a plurality of predetermined inverse transformation methods according to the indicator value. The decoder can use previously acquired context information to derive an entropy decoding model required for parsing the indicator. In one embodiment, the decoder may update the entropy decoding model for a plurality of predetermined inverse transformation methods according to the intra-prediction mode value of the block(s) surrounding the decoding target block. The method of deriving the entropy decoding model is not limited to the above embodiment, and may be determined differently depending on the type of acquired context information, the method of deriving the inverse transformation method, etc.

상기 도출된 엔트로피 복호화 모델은 예를 들어 심볼의 발생 빈도수, 발생 확률값 또는 확률 천이(transition) 모델을 포함할 수 있다. 또한 다른 예로서, 엔트로피 복호화 모델은 이진 부호화 방법에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 이진 부호화 방법에는 가변 길이 부호화, 산술 부호화 등이 있을 수 있다.The derived entropy decoding model may include, for example, a symbol occurrence frequency, an occurrence probability value, or a probability transition model. Also, as another example, the entropy decoding model may include information about the binary encoding method. Here, the binary coding method may include variable length coding, arithmetic coding, etc.

다시 도 5를 참조하면, 복호화기는 도출된 엔트로피 복호화 모델을 이용하여 엔트로피 복호화를 수행한다(S530).Referring again to FIG. 5, the decoder performs entropy decoding using the derived entropy decoding model (S530).

도 5의 실시예에서, 엔트로피 복호화 모델을 도출하기 위해 사용되는 정보들은 부호화기로부터 전송되는 별도의 추가적인 정보 없이도 복호화기가 얻을 수 있는 정보들이다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 엔트로피 복호화 방법이 사용되는 경우, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 비트량이 최소화될 수 있다. 또한 복호화기는 획득한 문맥 정보를 이용하여 엔트로피 복호화를 수행함으로써, 복호화 대상 신호 특성의 변화에 따라 최대한 적응적으로 복호화를 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 5, the information used to derive the entropy decoding model is information that the decoder can obtain without any additional information transmitted from the encoder. Therefore, when the entropy decoding method according to an embodiment of the present invention is used, the amount of additional bits transmitted from the encoder to the decoder can be minimized. In addition, the decoder performs entropy decoding using the acquired context information, so that decoding can be performed as adaptively as possible according to changes in the characteristics of the signal to be decoded.

엔트로피 복호화 결과 생성된 값들은 복호화기의 양자화부에 제공될 수 있으며, 양자화부는 양자화 파라미터에 따라 역양자화를 수행할 수 있다. 역양자화 결과 생성된 변환 계수들은 복호화기의 역변환부에 제공될 수 있다.Values generated as a result of entropy decoding may be provided to the quantization unit of the decoder, and the quantization unit may perform inverse quantization according to the quantization parameter. Transform coefficients generated as a result of inverse quantization may be provided to the inverse transform unit of the decoder.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역변환 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 6의 실시예에 따른 역변환은 복호화기에서 수행될 수 있으며, 일 실시예로 복호화기의 역변환부에서 수행될 수도 있다.Figure 6 is a flowchart schematically showing an inverse transformation method according to an embodiment of the present invention. Inverse transformation according to the embodiment of FIG. 6 may be performed in a decoder, and in one embodiment, may be performed in an inverse transformation unit of the decoder.

도 6을 참조하면, 복호화기는 복호화 대상 블록의 역변환 방법 도출에 사용될 문맥 정보를 획득한다(S610). Referring to FIG. 6, the decoder acquires context information to be used in deriving the inverse transformation method of the decoding target block (S610).

상기 문맥 정보는 역변환 과정에서 별개로 획득되는 문맥 정보가 아닐 수 있으며, 엔트로피 복호화 과정에서 얻어진 문맥 정보가 그대로 역변환 과정에서 사용될 수도 있다. 엔트로피 복호화 과정에서 문맥 정보가 사용되지 않는 경우, 복호화기는 역변환 과정에서 별개로 문맥 정보를 획득할 수도 있다. 이 때, 역변환 방법 도출에 사용될 문맥 정보에는 다양한 유형이 있을 수 있으며, 예를 들어 문맥 정보는 도 5의 실시예에서 상술한 유형의 정보들일 수 있다.The context information may not be context information separately obtained during the inverse transformation process, and the context information obtained during the entropy decoding process may be used as is in the inverse transformation process. If context information is not used in the entropy decoding process, the decoder may separately obtain context information in the inverse transformation process. At this time, there may be various types of context information to be used in deriving the inverse transformation method. For example, the context information may be the types of information described above in the embodiment of FIG. 5.

다시 도 6을 참조하면, 복호화기는, 획득한 문맥 정보를 이용하여, 복호화 대상 블록에 적용되는 역변환 방법을 도출한다(S620). Referring again to FIG. 6, the decoder uses the acquired context information to derive an inverse transformation method applied to the decoding target block (S620).

문맥 정보를 이용하여 역변환 방법을 결정할 때 복호화기는 다양한 방법 또는 수단을 사용할 수 있다. 예를 들어, 문맥 정보 자체가 특정 범위에 포함되는지 여부를 판단하는 수단이 사용될 수 있다. 다른 예로서, 문맥 정보 자체가 특정 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 수단이 사용될 수도 있다. 또 다른 예로서, 같은 종류의 문맥 정보들 간의 차이가, 특정 범위에 포함되는지 여부를 판단하는 수단이 사용될 수도 있다. When determining the inverse transformation method using context information, the decoder can use various methods or means. For example, a means of determining whether the context information itself is included in a specific range may be used. As another example, a means of determining whether the context information itself satisfies a specific condition may be used. As another example, a means of determining whether a difference between the same type of context information is included in a specific range may be used.

복호화기는 상기 판단된 결과를 그대로 이용하여 역변환 방법을 도출할 수 있다. 또한 복호화기는 상기 판단 수단을 여러 차례 적용하여 특정 범위에 포함되는 문맥 정보 및/또는 특정 조건을 만족하는 문맥 정보의 발생 빈도를 측정하여 빈도값을 구할 수도 있다. 이 때, 복호화기는 그 빈도값을 이용하여 역변환 방법을 도출할 수도 있다.The decoder can use the determined result as is to derive an inverse transformation method. In addition, the decoder may apply the above-mentioned determination means several times to measure the frequency of occurrence of context information included in a specific range and/or context information satisfying a specific condition to obtain a frequency value. At this time, the decoder may use the frequency value to derive an inverse transformation method.

복호화기는, 역변환 방법을 도출함에 있어, 미리 정해진 복수의 역변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. When deriving an inverse transformation method, the decoder may select one of a plurality of predetermined inverse transformation methods.

이 때, 복호화기는 방법 자체를 달리하는 복수의 역변환 방법 중 하나를 선택할 수 있다. 복수의 역변환 방법에는 KLT, DCT, DST, 하다마드(Hadamard) 변환, 웨이블릿(Wavelet) 변환, 방향성(Directional) 변환 등이 있을 수 있다. At this time, the decoder can select one of a plurality of inverse transformation methods with different methods themselves. A plurality of inverse transformation methods may include KLT, DCT, DST, Hadamard transform, wavelet transform, and directional transform.

복호화기는 동일한 역변환 방법 내에서 복수의 역변환식 중 하나를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 상기 복수의 역변환식은 KLT 변환 방법에서 서로 다른 트레이닝 데이터에 최적화된 복수 개의 역변환식일 수 있다.The decoder may select one of a plurality of inverse transformation equations within the same inverse transformation method. For example, the plurality of inverse transformation equations may be a plurality of inverse transformation equations optimized for different training data in the KLT transformation method.

복호화기는, 역변환 방법을 도출함에 있어, 미리 정해진 초기 역변환식을 문맥 정보에 따라 갱신할 수도 있다. 여기서, 미리 정해진 초기 역변환식은, 예를 들어 KLT, DCT 등의 역변환 방법에 대한 초기 역변환식을 의미한다. When deriving an inverse transformation method, the decoder may update a predetermined initial inverse transformation equation according to context information. Here, the predetermined initial inversion equation means, for example, the initial inversion equation for an inversion method such as KLT, DCT, etc.

상기 초기 역변환식은 다양한 단계에서 미리 정해질 수 있다. 예를 들어 초기 역변환식은 시퀀스(sequence) 단계에서 미리 정해질 수 있고, GOP(Group of Picture) 단계에서 미리 정해질 수도 있다. 또한 다른 예로 초기 역변환식은 픽쳐, 슬라이스(slice), 부호화 유닛 또는 변환 유닛 등의 단계에서도 미리 정해질 수 있다.The initial inverse transformation equation may be determined in advance at various stages. For example, the initial inverse transformation equation may be predetermined at the sequence stage or at the GOP (Group of Picture) stage. Additionally, as another example, the initial inverse transformation equation may be determined in advance at the picture, slice, coding unit, or transformation unit level.

초기 역변환식에 대한 갱신 여부 결정 및/또는 초기 역변환식에 대한 실제 갱신 과정은 복호화 대상 블록에 대한 역변환 이전에 이루어질 수 있다. 또한 초기 역변환식에 대한 갱신 여부 결정 및/또는 초기 역변환식에 대한 실제 갱신 과정은 복호화 대상 블록에 대한 역변환 이후에 이루어질 수도 있다.The decision on whether to update the initial inverse transformation equation and/or the actual update process for the initial inverse transformation equation may be performed before the inverse transformation of the decoding target block. Additionally, the decision on whether to update the initial inverse transformation equation and/or the actual update process for the initial inverse transformation equation may be performed after the inverse transformation of the decoding target block.

복호화기는 획득한 문맥 정보를 이용하여 역변환 방법을 도출함에 있어, 상술한 미리 정해진 복수의 역변환 방법 중 하나를 선택하는 방법들 및 미리 정해진 초기 역변환식을 문맥 정보에 따라 갱신하는 방법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. In deriving an inverse transformation method using the acquired context information, the decoder uses at least one of the methods of selecting one of the plurality of predetermined inverse transformation methods described above and the method of updating the predetermined initial inverse transformation equation according to the context information. Available.

다시 도 6을 참조하면, 복호화기는, 도출된 역변환 방법을 이용하여 복호화 대상 블록에 대한 역변환을 수행한다(S630). 역변환은 변환 계수들에 대해 변환 블록 단위로 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 6, the decoder performs inverse transformation on the decoding target block using the derived inverse transformation method (S630). Inverse transformation can be performed on transform coefficients in units of transform blocks.

도 6의 실시예에서 복호화기는 복호화 대상 블록에 대한 문맥 정보를 이용하여 블록 단위로 최적의 역변환 방법 및/또는 역변환식을 도출할 수 있다. 또한 복호화기는 상기 역변환 방법 및/또는 역변환식을 이용하여 역변환을 수행함으로써, 문맥 적응적 또는 신호 적응적으로 역변환을 수행할 수 있다. 따라서 복호화기는 복호화 대상 신호 특성의 변화에 따라 최대한 적응적으로 역변환을 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 6, the decoder may derive the optimal inverse transformation method and/or inverse transformation equation on a block-by-block basis using context information about the decoding target block. Additionally, the decoder may perform inverse transformation in a context-adaptive or signal-adaptive manner by performing inverse transformation using the inverse transformation method and/or the inverse transformation equation. Therefore, the decoder can perform inverse transformation as adaptively as possible according to changes in the characteristics of the signal to be decoded.

또한 도 6의 실시예에서, 역변환 방법 및/또는 역변환식을 도출하거나 문맥 정보를 획득하기 위해 사용되는 정보들은, 부호화기로부터 전송되는 별도의 추가적인 정보 없이도 복호화기가 얻을 수 있는 정보들이다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 역변환 방법에서는, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 비트량이 최소화되거나 발생되지 않을 수 있다. Additionally, in the embodiment of FIG. 6, the information used to derive the inverse transformation method and/or the inverse transformation equation or to obtain context information is information that the decoder can obtain without any additional information transmitted from the encoder. Therefore, in the inverse transformation method according to an embodiment of the present invention, the amount of additional bits transmitted from the encoder to the decoder may be minimized or may not be generated.

도 5 및 도 6에서 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 부호화기에서 복호화기로 전송되는 추가적인 부호화 비트 발생 없이, 복호화 대상 신호 특성의 변화에 따라 최대한 적응적으로 역변환 및/또는 엔트로피 복호화가 수행될 수 있다. 따라서 영상 부호화 및 복호화의 압축 성능이 향상된다.According to the embodiment of the present invention described above in FIGS. 5 and 6, inverse transformation and/or entropy decoding can be performed as adaptively as possible according to changes in the characteristics of the signal to be decoded, without generating additional encoded bits transmitted from the encoder to the decoder. there is. Therefore, the compression performance of video encoding and decoding is improved.

상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above-described embodiments, the methods are described based on flowcharts as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of steps, and some steps may occur in a different order or simultaneously with other steps as described above. there is. Additionally, those of ordinary skill in the art will recognize that the steps shown in the flowchart are not exclusive and that other steps may be included or one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention. You will understand.

상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.The above-described embodiments include examples of various aspects. Although it is not possible to describe all possible combinations for representing the various aspects, those skilled in the art will recognize that other combinations are possible. Accordingly, the present invention is intended to include all other substitutions, modifications and changes falling within the scope of the following claims.

Claims

Receiving a bitstream about video information;
parsing the bitstream to derive quantization parameter information for determining a quantization parameter for a current block;
determining a transformation method for the current block among a plurality of transformation methods using the quantization parameter information;
deriving a residual signal by performing transformation on the current block according to a transformation method for the current block; and
An image decoding method including generating a restored block for the current block using the residual signal.

According to paragraph 1,
A video decoding method in which the transformation method for the current block is determined using both the quantization parameter information and size information regarding the size of the current block.

According to paragraph 2,
A video decoding method in which the transformation method for the current block is determined by further using prediction mode information indicating whether the current block is an inter-screen prediction block or an intra-screen prediction block.

According to paragraph 1,
The step of determining a transformation method for the current block includes determining whether to apply transformation for each intra-prediction mode using the quantization parameter information.

According to paragraph 4,
If it is decided to apply transformation for each prediction mode within the screen,
A video decoding method in which the transformation method for the current block is determined further using an intra-screen prediction mode.

According to clause 5,
A video decoding method in which, when it is determined not to apply transformation for each intra-screen prediction mode, the transformation method for the current block is determined regardless of the intra-screen prediction mode.

An entropy decoding unit that receives a bitstream related to image information, parses the bitstream, and derives a quantization parameter for the current block;
Determining a transformation method for the current block among a plurality of transformation methods based on the quantization parameter for the current block, and performing transformation on the current block according to the transformation method for the current block to derive a residual signal Inverse conversion unit; and
An adder that generates a restored block for the current block using the residual signal,
The inverse transform unit determines a transformation method for the current block using quantization parameter information that determines the quantization parameter for the current block.

In clause 7,
The inverse transform unit determines a transformation method for the current block using both the quantization parameter information and size information regarding the size of the current block.

determining a transformation method for the current block among a plurality of transformation methods;
deriving a residual signal by performing transformation on the current block according to a transformation method for the current block; and
Generating a restored block for the current block using the residual signal,
Quantization parameter information for the current block is generated,
The quantization parameter information indicates a transformation method for the current block among the plurality of transformation methods.

According to clause 9,
The transformation method for the current block is an image encoding method that corresponds to the quantization parameter information and size information about the size of the current block.

According to clause 10,
The transformation method for the current block is an image encoding method corresponding to prediction mode information indicating whether the current block is an inter-screen prediction block or an intra-screen prediction block.

According to clause 9,
The step of determining a transformation method for the current block includes determining whether to apply transformation for each intra-screen prediction mode,
Whether to apply transformation for each intra-prediction mode is determined by an image encoding method corresponding to the quantization parameter information.

According to clause 12,
If it is decided to apply transformation for each prediction mode within the screen,
The transformation method for the current block is an image encoding method corresponding to an intra-screen prediction mode.

According to clause 13,
An image encoding method in which, when it is determined not to apply transformation for each intra-prediction mode, the transformation method for the current block is determined regardless of the intra-prediction mode.

In the computer-readable recording medium storing a bitstream for video decoding, the bitstream includes:
Quantization parameter information that determines the quantization parameters for the current block
Including,
A transformation method for the current block is determined among a plurality of transformation methods using the quantization parameter information,
A residual signal is derived by performing transformation on the current block according to the transformation method for the current block,
A computer-readable recording medium in which a restored block for the current block is generated using the residual signal.

According to clause 15,
A computer-readable recording medium in which the conversion method for the current block is determined using both the quantization parameter information and size information regarding the size of the current block.

According to clause 16,
The conversion method for the current block is determined by further using prediction mode information indicating whether the current block is an inter-prediction block or an intra-prediction block.

According to clause 15,
A computer-readable recording medium in which, in determining a transformation method for the current block, whether to apply transformation for each intra-prediction mode is determined using the quantization parameter information.

According to clause 18,
If it is decided to apply transformation for each prediction mode within the screen,
A computer-readable recording medium wherein the conversion method for the current block is determined further using an intra-prediction mode.

According to clause 19,
A computer-readable recording medium in which, when it is determined not to apply transformation for each intra-prediction mode, a transformation method for the current block is determined regardless of the intra-prediction mode.