WO2011071347A2 - Image encoding/decoding method and apparatus using selective filtering of a motion-compensated frame, and inter-prediction method and apparatus for same - Google Patents

Image encoding/decoding method and apparatus using selective filtering of a motion-compensated frame, and inter-prediction method and apparatus for same Download PDF

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/587Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal sub-sampling or interpolation, e.g. decimation or subsequent interpolation of pictures in a video sequence
    • HELECTRICITY
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for image encoding / decoding using selective filtering of a motion compensation frame, and an inter prediction method and apparatus therefor. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for improving the compression efficiency of a video by filtering a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation during video encoding and decoding.
  • Video compression technique In order to efficiently store or transmit video data, it is necessary to compress and compress the data.
  • Techniques for compressing video data include H.261, H.263, H.264, MPEG-2, and MPEG-4.
  • the luminance component and the chrominance component of each frame image of the video are predicted temporally through motion estimation and motion compensation, and the prediction residuals are transformed, quantized, and entropy encoded to be transmitted in the form of a bitstream.
  • H.264 / AVC the latest video compression technology, was developed jointly by Moving Picture Experts Group (MPEG) and Video Coding Experts Group (VCEG). Macroblocks are 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8, Motion estimation and motion compensation are performed by dividing into smaller blocks having a size of 4x4. In this case, up to 16 frames may also be used for the reference frame for motion estimation and motion compensation.
  • MPEG Moving Picture Experts Group
  • VCEG Video Coding Experts Group
  • Macroblocks are 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8, Motion estimation and motion compensation are performed by dividing into smaller blocks having a size of 4x4. In this case, up to 16 frames may also be used for the reference frame for motion estimation and motion compensation.
  • the H.264 / AVC adopts a 1/4 pixel interpolation method, and the compression rate can be improved while maintaining the image quality compared to MPEG-4, which is a conventional video compression technology.
  • high compression ratio can be achieved by removing temporal redundancy in the image using motion estimation and motion compensation, but the motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation is still temporal. Since a lot of redundancy remains, the prediction residual to be transformed, quantized, and entropy encoded becomes large, and thus a large amount of residual data needs to be encoded.
  • an embodiment of the present invention is to improve the compression efficiency of a video by filtering a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation during video encoding and decoding, and encoding the remaining frame. There is this.
  • a motion filtered by selectively filtering a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a current frame for each filtering block An image encoder for generating a compensation frame and subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame to generate, transform, quantize, and encode a residual frame; And restoring the motion information, the transformed and quantized residual frames by decoding motion information data and the image coded data extracted from the bitstream, and restoring the residual frames by inverse quantization and inverse transform.
  • Compensating for motion to generate a motion compensation frame and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame to recover the current frame.
  • An image encoding / decoding apparatus comprising an image decoder is provided.
  • an embodiment of the present invention in the apparatus for encoding an image, selectively filtering the motion compensation frame generated by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image for each filtering block A predictor for generating a filtered motion compensation frame, a subtractor for generating a residual frame by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame, a transformer and a quantizer for transforming and quantizing the residual frame, and encoding the transformed and quantized residual frame. It provides an image encoding apparatus comprising an encoder.
  • an embodiment of the present invention in the apparatus for decoding a video, the motion information and transformed and quantized residual by decoding the motion information data and the video encoded data extracted from the bitstream Decoder for reconstructing frame, Inverse quantizer and inverse transformer for reconstructing residual frame by inverse quantization and inverse transform of reconstructed transform and quantized residual frame, Motion compensation by compensating for motion of current frame based on reconstructed motion information A predictor for generating a frame and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and an adder for reconstructing the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame.
  • a motion estimator for determining the motion information for the block of the image, generates a motion compensation block based on the determined motion information and includes a motion compensation block
  • a motion compensator for generating a motion compensation frame and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block are provided.
  • an embodiment of the present invention generates a motion compensation block based on motion information extracted from the bitstream, decoded and reconstructed, and generates a motion compensation frame including the motion compensation block. It provides a motion compensator and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
  • an embodiment of the present invention in a method for encoding / decoding an image, generates a motion compensation frame by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image and the motion compensation
  • a method of encoding an image comprising: estimating and compensating for a motion of a current frame of an image to generate a motion compensation frame; Selectively filtering the filtering blocks to generate a filtered motion compensation frame, and converting, quantizing, and encoding a residual frame that is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame.
  • the image encoding method may further include encoding filtering application information for each block indicating whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may include generating the motion compensation frame when the coding cost for the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block is smaller than the coding cost for the motion compensation frame that has been filtered.
  • the compensation frame may be selectively filtered for each filtering block.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may include determining whether an encoding cost when filtering a filtering block for each filtering block of the motion compensation frame exceeds an encoding cost when the filtering block is not filtered. You can decide whether to filter by filter.
  • the filtered motion compensation frame may include an unfiltered filtering block and a filtered block of the motion compensation frame.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may be performed by using different filters or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block.
  • the image encoding method may further include encoding filtering identification information indicating whether to filter each filtering block.
  • the image encoding method may further include encoding filtering identification information indicating whether to filter by the filtering block or a bundle or a combination unit of the filtering blocks.
  • the image encoding method may further include encoding the filtering identification information using the basic coding block.
  • the image encoding method may further include encoding whether the filtering block is encoded using the segmentation identification information and the filtering identification information by using the hierarchical filtering block structure.
  • the image encoding method may further include encoding filtering block identification information indicating a size or a unit of the filtering block.
  • an embodiment of the present invention in a method of decoding an image, a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the motion information that is reconstructed by decoding the bitstream Generating a filtered motion compensation frame by selectively filtering a motion compensation frame for each filtering block; and restoring a current frame by adding a residual frame to be recovered by decoding the bitstream and the filtered motion compensation frame. It provides a video decoding method comprising a.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on the filtering application information for each block, which is reconstructed by decoding the bitstream.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may select a filtering block to be filtered among the filtering blocks of the motion compensation frame based on the filtering identification information reconstructed by decoding the bitstream.
  • the filtered motion compensation frame may include an unfiltered filtering block and a filtered filtering block of the motion compensation frame.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may be performed by using different filters or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block.
  • the generating of the filtered motion compensation frame may determine, as the filtering block, a block having a size identified by the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream.
  • the restoring of the filtering identification information may include filtering in units of a filtering block that is restored by decoding the bitstream.
  • the identification information may determine a filtering unit to be used for decoding among the frame unit and the filtering block unit.
  • Restoring the filtering identification information in units of the filtering block may include restoring size information of the filtering block by the filtering block size information restored by decoding the bitstream.
  • the filtering information may be determined by restoring the identification information of the filtering block in the basic coding block unit.
  • Restoring the filtering identification information in units of the filtering block may determine whether to filter the filtering block having a hierarchical structure in consideration of various filtering block sizes by the filtering block identification information restored by decoding the bitstream.
  • an embodiment of the present invention in the inter prediction method, determining the motion information for the block of the image, generating a motion compensation block based on the determined motion information And generating a motion compensation frame including a motion compensation block and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
  • an embodiment of the present invention in the inter prediction method, generates a motion compensation block based on motion information extracted from the bitstream and decoded and includes a motion compensation block; And generating a motion compensation frame and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
  • the compression efficiency may be further improved by removing temporal redundancy remaining in the motion compensation frame generated through the motion estimation and the motion compensation.
  • the quantization error can be further reduced by adaptively selecting and filtering the filter type and the filter coefficient according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, the compression efficiency can be further improved, and the encoded and decoded reconstruction is restored. The deterioration of the image quality of the image can be further reduced.
  • compression efficiency may be further improved by adaptively selecting and filtering the filtering block for each filtering block.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image encoding according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary view illustrating a process of generating a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary view illustrating a process of filtering a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a video encoding method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart for exemplarily describing a process of determining whether to filter the entire motion compensation frame or selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on an encoding cost according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a flowchart for exemplarily describing a process of determining whether to perform filtering for each filtering block according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exemplary view showing a method of encoding filtering identification information according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an image decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • a video encoding apparatus (Video Encoding Apparatus), a video decoding apparatus (Video Decoding Apparatus) to be described below is a personal computer (PC), notebook computer, personal digital assistant (PDA), portable multimedia player (PMP) It may be a user terminal such as a portable multimedia player (PSP), a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a smart phone, a TV, or a server terminal such as an application server or a service server.
  • a communication device such as a communication modem for communicating with various devices or a wired / wireless communication network, a memory for storing various programs and data for encoding or decoding an image or inter or intra prediction for encoding or decoding, and executing a program And a microprocessor for controlling and the like. It can mean a variety of devices.
  • an image encoded by a video encoding device into a bitstream may be transmitted in real time or non-real time through a wired or wireless communication network such as the Internet, a local area wireless communication network, a wireless LAN network, a WiBro network, or a mobile communication network, or a cable or universal serial bus.
  • the image decoding apparatus may be transmitted to a video decoding apparatus through various communication interfaces such as a universal serial bus (USB), and may be decoded by the video decoding apparatus to restore and reproduce the video.
  • USB universal serial bus
  • a moving picture is composed of a series of pictures, and each picture is divided into a predetermined area such as a block.
  • the divided blocks are largely classified into intra blocks and inter blocks according to encoding methods.
  • An intra block refers to a block that is encoded by using an intra prediction coding method.
  • An intra prediction coding is performed by using pixels of blocks that are previously encoded, decoded, and reconstructed in a current picture that performs current encoding.
  • a prediction block is generated by predicting pixels of a block, and a difference value with pixels of the current block is encoded.
  • An inter block refers to a block that is encoded using inter prediction coding.
  • Inter prediction coding generates a prediction block by predicting a current block within a current picture by referring to one or more past or future pictures, and then generates a current block. This is a method of encoding a difference value with.
  • a frame referred to for encoding or decoding the current picture is referred to as a reference frame.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 100 is an apparatus for encoding an image, and includes a predictor 110, a subtractor 120, a transformer and quantizer 130, and an encoder.
  • the encoder may include an encoder 140, an inverse quantizer and an inverse transformer 150, an adder 160, a deblocking filter 170, and a memory 180.
  • the predictor 110 filters a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a frame to be encoded in the input image (hereinafter referred to as a current frame). That is, the predictor 110 estimates the motion of each block in the current frame according to the inter prediction mode in the reference frame stored in the memory 180 after it is already encoded, decoded, and reconstructed, and then is a motion vector. ) And generate a motion compensation frame in which the motion of the current frame is compensated by compensating the motion of each block using the motion vector, and filtering the generated motion compensation frame.
  • the predictor 110 determines a motion vector and a reference frame index for a block in which the block mode is inter mode in the current frame, and uses the determined motion vector and reference frame index.
  • the motion compensation block may be generated, and the motion compensation frame may be filtered by generating a motion compensation frame including the generated motion compensation block.
  • the predictor 110 may filter the motion compensation frame using another filter according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, and the motion compensation frame may be a Winner filter or a deblocking filter. Filtering may also be performed using various filters such as the above.
  • the predictor 110 may filter the motion compensation frame using a filter having a filter coefficient that minimizes a square error between the current frame and the filtered motion compensation frame.
  • the subtractor 120 subtracts the current frame and the filtered motion compensation frame to generate a residual frame.
  • the residual frame is a frame including a residual generated by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame, and refers to a frame including a residual signal that is a difference between pixels of the current frame and pixels of the filtered motion compensation frame.
  • Converter and quantizer 130 transforms and quantizes the remaining frames. That is, the transformer and quantizer 130 converts the residual signal of the residual frame generated by the subtractor 120 into a frequency domain to generate a transformed residual frame having a transform coefficient and transforms the transformed signal.
  • the transform coefficients of the residual frame are quantized to produce transformed and quantized residual frames.
  • a transform method used a method of transforming an image signal in a spatial domain into a frequency domain such as a Hadamard transform or a discrete cosine transform based integer transform is used.
  • various quantization techniques such as Dead Zone Uniform Threshold Quantization (DZUTQ) or quantization weighted matrix (DZUTQ) may be used.
  • DZUTQ Dead Zone Uniform Threshold Quantization
  • DZUTQ quantization weighted matrix
  • the encoder 140 encodes the transformed and quantized residual frames. That is, the quantized transform coefficients of the residual frame transformed and quantized by the transformer and the quantizer 130 are encoded to generate image encoded data.
  • the generated image coded data is included in the bitstream.
  • an entropy encoding technique may be used, but various encoding techniques may be used without being limited thereto.
  • the encoder 140 may generate filter coefficient data by encoding filter coefficient information indicating filter coefficients of a filter used to filter the motion compensation frame.
  • the generated filter coefficient data is included in the bitstream.
  • the encoder 140 may generate block mode data by encoding block mode information indicating a block mode of each block in the current frame, and the generated block mode data is included in the bitstream.
  • the encoder 140 may generate motion information data by encoding motion information indicating a motion vector and a reference frame index determined for a block in which the block mode is inter mode in the current frame. It is included in the bitstream.
  • the functions of the transformer and the quantizer 130 may be integrated into the encoder 140 and implemented. That is, when implemented with one encoder, the encoder generates encoded data by encoding the residual frame.
  • the inverse quantizer and inverse transformer 150 inverse quantizes and inverse transforms the transformed and quantized residual frame to restore the residual frame. That is, the inverse quantizer and inverse transformer 150 inverse quantizes the transformed and quantized residual frames transmitted from the transformer and quantizer 130 to restore the residual frame having the transform coefficients, and reconstructs the residual frame having the transform coefficients. Inverse conversion restores the residual frame with the residual signal. In this case, the inverse quantizer and the inverse transformer 150 may restore the remaining frames by performing the inverse transformation and quantization in the transformer and the quantizer 130.
  • the adder 160 reconstructs the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame.
  • the deblocking filter 170 deblocks and filters the current frame to be restored, and the memory 180 stores the deblocking filtered current frame.
  • the deblocking filtering refers to an operation of reducing block distortion generated by encoding an image in block units, and applying a deblocking filter to a block boundary and a macroblock boundary, or applying a deblocking filter only to a macroblock boundary or a deblocking filter. You can optionally use one of the methods that does not use.
  • the image encoding apparatus 100 may further include an intra predictor for intra prediction in the predictor 110.
  • the subtractor 120 may generate a residual frame by subtracting a prediction frame generated by the current frame and the intra predictor
  • the transformer and quantizer 130 and the inverse quantizer and inverse transformer 150 may generate a residual frame. Calculation may be further performed for transform and quantization for and inverse transform and inverse quantization for the transformed and quantized residual frame.
  • the encoder 140 may generate image encoded data by encoding the transformed and quantized residual frames, which are included in the bitstream.
  • the apparatus 100 may further generate image coded data to be intra predictively coded, and in the bitstream, not only image coded data generated by inter prediction coding, but also image coded data generated by intra predictive coding and the image coded data thereof. It will be appreciated that the information for intra prediction decoding or its encoded data may be further included.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image encoding according to an embodiment of the present invention.
  • the inter prediction apparatus for image encoding may be implemented as the predictor 110 in the image encoding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG.
  • the predictor 110 is called.
  • the predictor 110 may include a motion estimator 210, a motion compensator 220, and a motion compensation filter 230.
  • the predictor 110 may further include an intra predictor, but is not separately illustrated.
  • the motion estimator 210 determines a motion vector and a reference frame index for a block in which the block mode is inter mode in the current frame. That is, the motion estimator 210 determines the motion vector and the reference frame index by estimating the motion of the blocks in which the block mode is the inter mode among the blocks in the current frame.
  • the motion estimator 210 may determine the block mode for each block in the current frame, but may be determined by a mode determiner (not shown) additionally provided in the predictor 110 or the image encoding apparatus 100. have.
  • the motion estimator 210 performs forward prediction on a block whose block mode is P macroblock in the current frame to estimate a forward motion vector based on the previous frame of the current frame.
  • Bidirectional prediction may be performed on a block having a B macroblock of B macroblock within the block to estimate a forward motion vector and a backward motion vector based on the previous frame and the next frame of the current frame.
  • the motion estimator 210 may determine, as the motion vector and the reference frame index for the corresponding block in the current frame, the motion vector and the reference frame index at which the encoding cost is minimum.
  • the mcost function may be used as a function for calculating the coding cost for determining the motion vector and the reference frame index.
  • the mcost function may be expressed as in Equation 1.
  • rate u, v, i is predictively coded by compensating the motion of the block using the motion vector and the reference frame index.
  • SAD u, v, i represents the sum of the absolute value of the difference between the motion compensation frame and the current frame generated by compensating for the motion of the corresponding block using the motion vector and the reference frame index, and can be expressed by Equation 2 below. .
  • M and N respectively represent the pixel size in the horizontal direction and the vertical direction of the block
  • Is the i reference frame Represents a pixel value for the coordinate of
  • x and y represent the coordinates in the current frame or the motion compensation frame of the pixel located at the top left of the block
  • m and n represents the coordinates of the pixel located inside the block
  • u and v represent the horizontal and vertical coordinates of the motion vector of the block.
  • the motion estimator 210 calculates mcost for each motion vector and reference frame index for each block whose block mode is interblock in the current frame by using a function for calculating a coding cost as shown in Equation 1, A motion vector and a reference frame index for minimizing the encoding cost are determined as the motion vector and the reference frame index of the corresponding block using a function as shown in FIG. 3.
  • SearchRange represents a range for performing motion estimation. Denotes the horizontal and vertical components of the motion vector determined for the block, respectively, and i * denotes the reference frame index determined for the block.
  • the motion compensator 220 generates a motion compensation block by using the determined motion vector and the reference frame index, and generates a motion compensation frame including the motion compensation block. That is, the motion compensator 220 generates a motion compensation block by compensating for the motion of the corresponding block by using the motion vector determined by the motion estimator 210 and the reference frame index, and gathers the generated motion compensation blocks in units of frames. Generate a motion compensation frame comprising motion compensation blocks. To this end, the motion compensator 220 obtains a block indicated by the motion vector determined by the motion estimator 210 in the reference frame identified by the reference frame index determined by the motion estimator 210 as a motion compensation block. And a motion compensation frame including these motion compensation blocks.
  • Equation 4 a method of generating a motion compensation frame
  • W and H represent the horizontal and vertical pixel size of the frame (reference frame and motion compensation frame), Of the motion compensation frame Means the pixel value for the coordinate. if, If the block mode of the block containing the pixels identified by the coordinates is the intra mode, the motion vector and the reference frame index do not exist. Has no value. Subsequently, when generation of one motion compensation frame is completed, the missing portion may be filled in a similar manner to the mirroring method.
  • FIG. 3 exemplarily illustrating a process of generating a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention
  • four blocks among five blocks in the motion compensation frame have an interblock in four reference frames.
  • Each block is filled with one block, but one block does not have a value because the block mode is an intra block and there is no motion vector and reference frame index.
  • the motion compensation frame is filtered later, since the value of the intra mode block is not filled, it is impossible to filter the neighboring pixels, and thus, the motion compensation frame may be filtered using the pixel values of the pixels around the block.
  • the motion compensation filter 230 filters the motion compensation frame. That is, the motion compensation filter 230 is transformed and quantized by filtering pixels of the motion compensation frame generated by the motion compensator 220 using various types of filters to make the filtered motion compensation frame more similar to the current frame. Reduce the amount of data in the residual frame to be encoded or reduce the blocking effect present in the motion compensation frame.
  • the motion compensation filter 230 may use a predetermined filter when filtering the motion compensation frame, or may select and use an appropriate filter or a coefficient of the filter in a predetermined unit such as a block unit, a slice unit, or a frame unit.
  • a predetermined unit such as a block unit, a slice unit, or a frame unit.
  • the motion compensation filter 230 uses a preset filter, a filter pre-appointed by the video encoding apparatus 100 and a video decoding apparatus to be described later, or a filter based on a pre-promised criterion may be used.
  • another filter may be used according to the characteristics of the pixels in the current frame.
  • various filters such as a Wiener filter or a deblocking filter may be used.
  • Wiener filter When the motion compensation frame is filtered using the Wiener filter, the temporal redundancy remaining in the motion compensation frame can be further eliminated, thereby reducing the amount of data in the remaining frames and consequently reducing the amount of image coded data. As it becomes smaller, the compression efficiency can be improved.
  • the motion compensation frame is filtered using the deblocking filter, the blocking phenomenon in the motion compensation frame can be reduced, thereby improving the quality of the image which is decoded and then reconstructed.
  • the filter is selected according to the characteristics of the pixels in the motion compensation frame and filtered using the selected filter, or the filter coefficients of the preset filter are calculated. Filtering may be performed using the calculated filter coefficients or the filter type may be selected and the filter coefficients of the selected filter may also be calculated and filtered.
  • the motion compensation filter 230 determines the size of the motion compensation block in the motion compensation frame and determines the size of the motion compensation block, and the boundary between the pixels located at the boundary of the block within the corresponding motion prediction block and the block boundary. Pixels not located at may be filtered using different types of filters. In this case, the characteristic of the pixel in the motion compensation frame may be the size of the motion compensation block in the motion compensation frame.
  • the motion compensation filter 230 determines a difference between the motion vector of the motion compensation blocks and the reference frame index, and determines whether a blocking phenomenon occurs at the boundary between the motion compensation blocks according to the difference between the motion vector and the index of the reference frame.
  • the pixels of the portion where the blocking phenomenon occurs and the pixels of the portion where the blocking phenomenon does not occur may be filtered using different filters.
  • the characteristic of the pixel in the motion compensation frame may be a difference between the motion vector and the reference frame index between the motion compensation blocks.
  • the motion compensation filter 230 filters the motion compensation frame in an exemplary equation, it may be represented by Equation 5.
  • Equation 5 the case of filtering by using a two-dimensional filter is shown as an example, but may be filtered using a one-dimensional filter, depending on the implementation method or needs.
  • Equation 5 Of the motion compensation frame Represents the pixel value of the pixel indicated by the coordinates of Is PP represents the second filter coefficient, and PP represents the type of filter selected according to the characteristics of the pixels in the block in the motion compensation frame. Within the filtered motion compensation frame Represents the pixel value of the pixel located at.
  • FIG. 4 exemplarily illustrating a process of filtering a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention
  • the motion compensation frame having a blocking phenomenon at the boundary between the motion compensation blocks is filtered using the motion compensation filter.
  • a blocking phenomenon may be removed at the boundary between the motion compensation blocks.
  • 4 exemplarily illustrates a case where a two-dimensional deblocking filter is used as a motion compensation filter.
  • * denotes convolution.
  • the motion compensation frame is used as a conceptual term.
  • the motion compensation frame is filtered by generating and filtering the motion compensation frame in frame units. Is applied to video compression.
  • the motion compensation filter 230 may calculate a filter coefficient for filtering the motion compensation frame using the Wiener filter such that the square error of the current frame and the filtered motion compensation frame is minimized.
  • Equation 6 shows an equation for calculating a squared error between the current frame and the filtered motion compensation frame
  • Equation 7 calculates a filter coefficient that minimizes the square error of the current frame and the filtered motion compensation frame. It is shown.
  • the filter coefficient may be calculated as the root of a linear equation such as Equation (7).
  • Equation 6 (e PP ) denotes an error of the current frame and the filtered motion compensation frame.
  • I The second filter coefficient
  • Within the filtered motion compensation frame Represents a pixel value for the coordinate can be calculated through Equation 5.
  • the filter coefficients calculated through Equations 6 and 7 are used to filter the motion compensation frame and are passed to the encoder 140.
  • the motion compensation filter 230 may filter the motion compensation frame using the calculated filter as it is, but may filter the motion compensation frame by correcting the filter coefficient through a process such as quantization and rounding down. For example, if the filter coefficient is calculated as a coefficient having a decimal point, if it is encoded as it is, the data amount of the filter coefficient data increases, so that the coefficient is corrected to an integer coefficient through a process such as quantization, rounding, and rounding, and then the corrected filter coefficient The motion compensation frame is filtered and the corrected filter coefficients are transmitted to the encoder 140.
  • the encoder 140 may generate filter coefficient data by encoding filter coefficient information indicating the filter coefficient, and the generated filter coefficient data may be included in the bitstream and transmitted to the image decoding apparatus. By correcting and encoding the filter coefficients as described above, the data amount of the filter coefficient data can be reduced.
  • the filtered motion compensation frame generated as described above is transferred to the subtractor 120, and the subtractor 120 generates a residual frame by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame.
  • the filtered motion compensation block may be adaptively used for each unit such as a block or slice unit.
  • the residual frame includes a residual signal having a difference value between the pixel value of the pixel of the current frame and the pixel value of the pixel of the motion compensation frame.
  • the residual signal may be represented as in Equation 8.
  • Equation (9) the residual signal generated by subtracting the current frame and the motion compensation frame according to a typical video compression method may be represented by Equation (9).
  • Equation 8 and Equation 9 Is Represents the pixel value of the residual signal in coordinates.
  • the motion compensation filtering is performed using the Wiener filter, the temporal redundancy remaining in the motion compensation frame is further removed so that the residual signal of Equation 8 is smaller than the residual signal of Equation 9, and the motion is performed using a deblocking filter.
  • the compensation filtering is performed, the blocking phenomenon remaining in the motion compensation frame is further eliminated, so that the image quality is improved when the residual signal of Equation 8 is transformed and quantized and the encoded data is decoded.
  • Equation 8 illustrates that the residual signal is generated in units of frames
  • Equation 8 is not necessarily used or the residual signal is generated in units of frames, and the residual signal may be generated in various units such as blocks or slices.
  • the residual signal may be generated using an equation other than Equation 8.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 100 filters the motion compensation frame generated by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image (S510), and remaining the difference between the current frame and the filtered motion compensation frame.
  • the frame is transformed, quantized, and encoded (S520).
  • the image encoding apparatus 100 may filter the motion compensation frame using another filter according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, and use the Wiener filter or the deblocking filter as the motion compensation frame.
  • the motion compensation frame may be filtered using a filter having a filter coefficient that minimizes a square error between the current frame and the filtered motion compensation frame.
  • the image encoding apparatus 100 may further encode filter coefficient information indicating the filter coefficient of the filter used to filter the motion compensation frame.
  • the image encoding apparatus 100 may determine a motion vector and a reference frame index for a block in which the block mode is an inter mode, and use the determined motion vector and the reference frame index to determine a motion compensation block. And generate a motion compensation frame including the generated motion compensation block, and filter the motion compensation frame.
  • the image encoding apparatus 100 may encode block mode information indicating a block mode and further encode motion information indicating a determined motion vector and a reference frame index.
  • the image encoding apparatus 100 may reconstruct the residual frame by inverse quantization and inverse transformation of the transformed and quantized residual frame, restore the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame, and restore the current frame. Frames can be deblocked filtered and saved.
  • FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoding apparatus 600 includes a decoder (Decoder, 610), an inverse quantizer and an inverse transformer (620), a predictor (630), an adder (640), a deblocking filter (650), and It may be configured to include a memory 660.
  • the decoder 610 decodes the motion information data and the image encoded data extracted from the bitstream to restore the motion information, the transformed and quantized residual frames.
  • the decoder 610 may recover block mode information by extracting and decoding block mode data from the bitstream, and may restore filter coefficient information by extracting and decoding filter coefficient data from the bitstream.
  • the decoder 610 may decode various data using various encoding techniques such as entropy encoding, and may inversely decode a method encoded by the encoder 140 of the image encoding apparatus 100. .
  • Inverse quantizer and inverse transformer 620 inverse quantizes and inverse transforms the reconstructed transformed and quantized residual frame to reconstruct the residual frame.
  • the inverse quantizer and inverse transformer 620 may perform inverse quantization and inverse transformation by using various transformation and quantization schemes, which are transformed and quantized by the transformer and quantizer 130 of the image encoding apparatus 100.
  • the reverse method can be used to perform inverse magnetization and inverse transformation.
  • the predictor 630 compensates for the motion of the current frame using the motion vector identified by the reconstructed motion information and the reference frame index to generate a motion compensation frame and filters the motion compensation frame. That is, the predictor 630 may generate a motion compensation block using the motion vector and the reference frame index identified by the reconstructed motion information, and generate a motion compensation frame including the motion compensation block.
  • the predictor 630 may filter by using a filter having a predetermined filter coefficient in filtering the motion compensation frame, and, if there is filter coefficient information restored by the decoder 610, the restored filter.
  • the motion compensation frame may be filtered using a filter having a filter coefficient identified by the coefficient information.
  • the predictor 630 may filter using another filter according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, and may use a Wiener filter or a deblocking filter as a filter for filtering the motion compensation frame.
  • the predictor 630 generates a motion compensation block by using the motion vector and the reference frame index, generates a motion compensation frame including the motion compensation block, and filters the generated motion compensation frame with reference to FIGS. 1 to 5. Through the same or similar to the above-described method, detailed description thereof will be omitted.
  • the adder 640 reconstructs the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame. That is, the adder 640 adds the pixel values of the pixels of the residual frame reconstructed by the inverse quantizer and the inverse transformer 620 and the pixel values of the pixels of the motion compensation frame filtered by the predictor 630 to add the pixels of the current frame. Restore them.
  • the deblocking filter 650 deblocks and filters the current frame restored by the adder 640 to output the deblocking filtered current frame as a reconstructed image, and the memory 660 uses the deblocking filtered current frame as a reference frame.
  • the stored reference frame is used by the predictor 630 to predict the next frame.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention.
  • the inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention may be implemented as a predictor 630 in the image decoding apparatus 600 according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. For convenience, the predictor 630 is called.
  • the predictor 630 may include a motion compensator 710 and a motion compensation filter 720.
  • the motion compensator 710 generates a motion compensation block by using a motion vector and a reference frame index identified by the motion information extracted from the bitstream and decoded and reconstructed, and generates a motion compensation frame including the motion compensation block. That is, when the motion compensator 710 receives the motion vector and the reference frame index from the decoder 610, the block indicated by the motion vector in the reference frame indicated by the reference frame index among the reference frames stored in the memory 660. Is generated as motion compensation blocks and a motion compensation frame including the motion compensation blocks.
  • the motion compensation filter 720 filters the motion compensation frame. That is, the motion compensation filter 720 filters the motion compensation frame generated and transmitted by the motion compensator 710 using various filters such as a winner filter or a deblocking filter. In this case, when the motion compensation filter 720 receives the filter coefficient information from the decoder 610, the motion compensation filter 720 may generate a motion compensation frame using a filter having the filter coefficient identified by the filter coefficient information. If not, the motion compensation frame may be filtered using a preset filter or a filter selected according to pixel characteristics of a block in the motion compensation frame.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoding apparatus 600 currently uses a motion vector and a reference frame index identified by motion information reconstructed by decoding motion information data extracted from a bitstream. Compensate for the motion of the frame to generate a motion compensation frame (S810), filter the motion compensation frame (S820), and restore the current frame by adding the residual motion and the filtered motion compensation frame extracted and decoded from the bitstream (S830).
  • the image decoding apparatus 600 extracts and decodes motion information data from a bitstream and decodes motion information data from a bitstream for a block having a block mode interblock in a current frame to restore motion information.
  • the motion compensation block may be generated using the motion vector identified by the reconstructed motion information and the reference frame index, and a motion compensation frame including the generated motion compensation block may be generated.
  • the image decoding apparatus 600 may further reconstruct filter coefficient information by extracting and decoding filter coefficient data from a bitstream.
  • the image decoding apparatus 600 may reconstruct the filter coefficient information.
  • the motion compensation frame may be filtered using a filter having a filter coefficient identified by.
  • the image decoding apparatus 600 may filter the motion compensation frame using a filter having a predetermined filter coefficient in filtering the motion compensation frame, and may include characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame.
  • the motion compensation frame may be filtered using another filter, and the motion compensation frame may be filtered using a Wiener filter or a deblocking filter.
  • the image decoding apparatus 600 may deblock the filtered current frame and output the restored current frame.
  • the deblocking filtered current frame may be stored and used to predictively sign another frame.
  • a compression efficiency may be further improved by removing temporal redundancy remaining in a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation.
  • the deterioration of the image quality of the reconstructed video to be reproduced can be further reduced.
  • the image is encoded by filtering the entire motion compensation frame of the image through an embodiment of the present invention.
  • the filtering may be performed on the entire motion compensation frame, the filtering may be performed for each block of the motion compensation frame.
  • the type of filter and the filter coefficient used to filter by block may be adaptively determined and used for each block or for each pixel in the block.
  • the filtering when filtering is performed for each block of the motion compensation frame, the filtering is selectively performed on a block in which it is more efficient that no filtering is performed, and only the block in which filtering is efficient is performed.
  • filtering may be performed.
  • a method of encoding an image by selectively filtering the filtering blocks of the compensation frame of the image through another embodiment of the present invention will be described.
  • An image encoding apparatus is configured similarly or similarly to the image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 1. That is, the image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention is a predictor for generating a filtered motion compensation frame by selectively filtering a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a current frame of an image for each filtering block, and a current frame. And a subtractor for generating a residual frame by subtracting the filtered motion compensation frame, a transformer for transforming and quantizing the residual frame, and an encoder for encoding the transformed and quantized residual frame.
  • the inter prediction apparatus for image encoding according to another embodiment of the present invention is configured similarly or similarly to the inter prediction apparatus for image encoding according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2. That is, the inter prediction apparatus for image encoding according to another embodiment of the present invention may be implemented as a predictor of the image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention, the motion estimator for determining motion information for a block of an image, A motion compensator for generating a motion compensation block based on the determined motion information and generating a motion compensation frame including the motion compensation block, and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
  • an image encoding apparatus and an inter prediction apparatus for image encoding according to another embodiment of the present invention will be described in detail through an image encoding method according to another embodiment of the present invention in a process to be described later.
  • an image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention is called a filtered image encoding apparatus for each block.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a video encoding method according to another embodiment of the present invention.
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus generates a motion compensation frame by estimating and compensating for the motion of a current frame of an image (S910) and selectively selecting a motion compensation frame for each filtering block.
  • the filtered motion compensation frame is generated by filtering, and the residual frame that is the difference between the current frame and the filtered motion compensation frame is transformed, quantized, and encoded (S930).
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus may further encode block-specific filtering application information indicating whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block. That is, the block-by-block filtering image encoding apparatus determines whether to filter the entire motion compensation frame or divide the motion compensation frame into filtering blocks and selectively filter the filtering blocks according to the filtering blocks, and encodes the block filtering information indicating the same into the bitstream. You can.
  • the filtering application information for each block may be implemented as a flag of 1 bit, but the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various ways, and may be encoded and included in a frame header or a sequence header according to an implementation method or need. . If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to selectively filter the motion compensation frame for each filtering block in advance or to promise to filter the entire motion compensation frame, the application information for each block is applied. You will not need to encode
  • the filtering image encoding apparatus for each block filters the motion compensation frame when the encoding cost for the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block is smaller than the encoding cost for the motion compensation frame in which the motion compensation frame is entirely filtered.
  • the motion compensation frame may be selectively filtered for each filtering block.
  • the filtering image encoding apparatus for each block determines whether the encoding cost when the filtering block does not filter by the filtering block of the motion compensation frame exceeds the encoding cost when the filtering block is filtered, and filters the filtering block by the filtering block. Can be determined. That is, when it is determined that the filtering image encoding apparatus for each block selectively filters the motion compensation frame for each filtering block, the filtering image encoding apparatus divides the motion compensation frame into the filtering block units to determine whether to filter each filtering block.
  • the criterion for the determination may be an encoding cost.
  • the block-by-block filtered image encoding apparatus calculates encoding costs for each filtering block and each filtering block of the motion compensation frame, and compares the calculated encoding costs to determine the encoding cost. If the coding cost in the case of filtering is exceeded, the filtering block may be filtered. If the coding cost in the case of not filtering is less than or equal to the coding cost in the filtering, the filtering block may not be filtered. As described above, even when filtering the motion compensation frame for each block, the block-by-block filtering image encoding apparatus may further improve encoding efficiency by adaptively selecting whether to filter by each filtering block.
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus may filter using a different filter or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block. That is, the block-by-block filtering image encoding apparatus may filter by using a different filter for each filtering block or a position of a pixel of the filtering block, or filter using different filter coefficients. As described above, in the case of filtering using different filters or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block, the filtering image encoding apparatus for each block determines what filter is used for each filtering block or for each pixel position of the filtering block.
  • Information about the filter coefficients may be further encoded and included in the bitstream, or information about what filter coefficients are used for each filtering block or for each pixel position of the filtering block may be encoded and included in the bitstream. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to filter by using a predetermined filter or a predetermined filter coefficient at a position of a block or a pixel, what filter is used? It will not be necessary to encode information about the C or information about which filter coefficients are used.
  • the filtering image encoding apparatus for each block may further encode filtering identification information indicating whether to filter each filtering block. That is, when the filtering image encoding apparatus for each block selectively filters the motion compensation frame for each filtering block, the filtering image encoding apparatus may include filtering identification information indicating whether the filtering block of the motion compensation frame is filtered and included in the bitstream.
  • the filtering identification information may be implemented as a flag of 1 bit for each filtering block, but is not necessarily limited thereto and may be implemented in various ways.
  • the filtering identification information since the filtering identification information is generated for each filtering block, the filtering identification information may be encoded in an appropriate manner and included in the bitstream. The filtering identification information is used to identify which filtering block is filtered in the motion compensation frame in the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus encodes the filtering identification information to prevent a large amount of overhead and further reduce the encoding efficiency. It is determined whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block based on an encoding cost when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block.
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus may further encode filtering block identification information indicating the size or unit of the filtering block. That is, in order to inform the image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention, a filtering block according to another embodiment of the present invention to which a block-shaped filtering image encoding apparatus filters a motion compensation frame for each filtering block using a block having a shape and size as a filtering block. Filtering block identification information indicating a size or a unit of may be encoded and included in the bitstream. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to use a filtering block having a predetermined size in advance, it is not necessary to encode the filtering block identification information.
  • the filtered motion compensation frame generated in step S920 includes an unfiltered filtering block and a filtered block of the motion compensation frame.
  • the filtering image encoding apparatus for each block selectively filters the motion compensation frame for each filtering block
  • the block filtering image encoding apparatus generates a compensation frame that moves not only the filtered filtering blocks but also the unfiltered filtering blocks.
  • the motion compensation frame becomes a filtered motion compensation frame.
  • Equation 10 shows an expression of selectively applying filtering according to the characteristics of the filtering block.
  • Is Indicates the position of the filtering block including the pixel position
  • Is An index used as filtering identification information indicating whether to filter on a filtering block of a position is indicated.
  • the second filter coefficient, Of the motion compensation frame Represents the pixel value for the coordinate
  • Within the filtered motion compensation frame Represents a pixel value for a coordinate.
  • Different filters or filter coefficients may be applied to each filtering block having similar characteristics or to pixel positions within the filtering block by dividing by PP.
  • the filtering block may be a block as a predetermined coding unit for encoding an image, such as a macroblock or a subblock, but is not necessarily limited thereto and is set or filtered to filter a motion compensation frame. It may be a block having a shape and size determined according to a criterion.
  • the filtering block is referred to for convenience of description, but may not necessarily be the same as the block but may be an area having various shapes such as a circle, a rhombus shape, and a triangle.
  • FIG. 10 is a flowchart for exemplarily describing a process of determining whether to filter the entire motion compensation frame or selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on an encoding cost according to another embodiment of the present invention. .
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus calculates filter coefficients for filtering the motion compensation frame (S1010), filters the entire motion compensation frame using the calculated filter coefficients (S1020), and filters the filtering blocks by the filtering blocks of the motion compensation frame.
  • the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block according to the determination of operation S1030.
  • the filtering identification information determined for each filtering block according to operation S1040 is encoded using a hierarchical block encoding method.
  • a filtering method is selected based on an encoding cost when the entire motion compensation frame is filtered and an encoding cost when the filtering is selectively filtered for each filtering block (S 1060). In this case, various cost functions such as rate-distortion cost and the like may be used as a cost function that may be used to calculate the encoding cost.
  • the filtering block may be set to a block having an arbitrary size, and there is no restriction on setting to a basic block unit of encoding.
  • FIG. 11 exemplarily illustrates a process of determining whether a filtering image encoding apparatus for each block determines whether to filter the filtering block for a motion compensation frame in operation S1030.
  • the filter coefficients for each filtering block are already calculated before determining whether to perform filtering on each filtering block of the motion compensation frame.
  • j represents an index for identifying each filtering block in the motion compensation frame
  • j end represents the total number of filtering blocks in the motion compensation frame
  • a cost function that may be used to calculate the encoding cost may be used, such as a sum of squared difference (SSD), a sum of absolute difference (SAD), a sum of absolute transformed difference (SATD), and the like.
  • Equation 11 the coding cost without filtering on any filtering block can be calculated as shown in Equation 11, and the coding cost when filtering on any filtering block May be calculated as shown in Equation 12.
  • K and L represent the horizontal size and the vertical size of each filtering block
  • Wow Denotes the coordinates of the upper left of the j th filtering block
  • k and l denote the coordinates of each pixel in the filtering block.
  • the filtering image encoding apparatus for each block sets the 0 th filtering block of the motion compensation frame as the initial filtering block (S1110), and the encoding cost when the 0 th filtering block is not filtered. Is calculated (S1120), and the coding cost when filtering on the 0 th filtering block (S1130), the encoding cost Wow By comparing end It is determined whether it is larger (S1140).
  • the block-filtering image encoding apparatus may determine the result of operation S1140. end Filtering identification for the 0th filtering block, if less than or equal to Set to 0 to determine not to filter for the 0 th filtering block (S1150), end If greater than, the filtering identification information for the zeroth filtering block.
  • the block-by-block filtering image encoding apparatus determines whether the filtering block that determines the filtering identification information is the last filtering block of the motion compensation frame (S1170), and if it is not the last filtering block, increases the j by 1 to the first filtering block. Steps S1120 to S1170 are repeatedly performed (S1180), and in the case of the last filtering block, the process of determining whether to perform filtering is finished.
  • FIG. 12 is a diagram for exemplarily illustrating a process of encoding filtering identification information for each block.
  • split identification information on whether the current block is split and the filtering identification information is encoded or whether the current block is filtered or not is determined using one filtering identification information.
  • the filtering identification information is transmitted without segmentation, the filtering identification information is encoded without further encoding the partition identification information.
  • the split identification information is encoded by further splitting and encoding the split identification information to encode the filtering identification information or to encode the filtering identification information without further splitting.
  • the encoding process of the filtering identification information is terminated by encoding only the filtering identification information without encoding the partition identification information. In this way, the filtering identification information of all blocks of the current frame is encoded.
  • an image decoding apparatus is configured similarly or similarly to the image decoding apparatus 600 according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 6. That is, an image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention is a decoder for decoding motion information data and image coded data extracted from a bitstream and restoring motion information, transformed, and quantized residual frames, reconstructed transformed and quantized An inverse quantizer and an inverse transformer to inverse quantize and inversely transform the residual frame, and generate a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the reconstructed motion information. And a predictor for filtering to generate a filtered motion compensation frame and an adder for reconstructing the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame.
  • the inter prediction apparatus for image decoding according to another embodiment of the present invention is configured similarly or similarly to the inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 7. That is, the inter prediction apparatus for image decoding according to another embodiment of the present invention may be implemented as a predictor of the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention, and is based on motion information extracted, decoded, and reconstructed from a bitstream.
  • an image decoding apparatus and an inter prediction apparatus for image decoding according to another embodiment of the present invention will be described in detail through an image decoding method according to another embodiment of the present invention in a later process.
  • an image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention is called a filtered image decoding apparatus for each block.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an image decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • the block-by-block filtering image decoding apparatus generates a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on motion information reconstructed by decoding the bitstream (S1310),
  • the filtered motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame (S1320), and the current frame is restored by adding the residual frame to be recovered by decoding the bitstream and the filtered motion compensation frame (S1330).
  • the block-by-block filtering image decoding apparatus may selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on the block-by-block filtering application information reconstructed by decoding the bitstream.
  • the filtering identification information for each filtering block is decoded according to the partition identification information of the filtering block according to the hierarchical structure, and the filtering identification information is decoded in the step of no further partitioning. That is, the block-by-block filtering image decoding apparatus decodes the bitstream to restore block-specific filtering identification information, and whether the entire motion compensation frame should be filtered based on the restored block-by-block filtering application information or filters the motion compensation frame.
  • the block-by-block filtered image decoding apparatus may select a filtering block to filter from among the filtering blocks of the motion compensation frame based on the filtering identification information reconstructed by decoding the bitstream. That is, when selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block, the block-by-block filtering image decoding apparatus decodes the bitstream to restore filtering identification information, and performs filtering only on the filtering block identified by the filtering identification information.
  • the block-by-block filtered image decoding apparatus may filter using a different filter or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block. That is, the block-by-block filtering image decoding apparatus may restore information about which filter or which filter coefficient is used from the bitstream, and different filters or different filters for each filtering block or for each pixel position of the filtering block according to the restored information. Filter using filter coefficients. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to filter by using a predetermined filter or a predetermined filter coefficient at a position of any block or any pixel in advance, any filter or any filter There would be no need to recover information about whether to use the coefficients.
  • the block-by-block filtered image decoding apparatus may determine, as a filtering block, a block having a size identified by the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream. That is, when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block, the block-by-block filtering image decoding apparatus identifies the filtering block from the bitstream in order to filter by a block unit having the same size as the filtering block filtered by the block-by-block filtering image encoding apparatus. The information is restored and the block of the size and / or shape identified by the filtering block identification information to be restored is set as the filtering block and filtered.
  • the filtered motion compensation frame generated as described above may include an unfiltered filtering block and a filtered filtering block of the motion compensation frame. That is, when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block, a motion compensation frame including both the unfiltered filtering block and the filtered filtering block of the motion compensation frame is generated as the filtered motion compensation frame.
  • the image encoding / decoding apparatus uses the encoded data (bitstream) output terminal of the image encoding apparatus 100 of FIG. 1 to encode data (bitstream) of the image decoding apparatus 600 of FIG. 6. This can be achieved by connecting to the input.
  • An image encoding / decoding apparatus generates a filtered motion compensation frame by selectively filtering a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a current frame for each filtering block, and filtering the current frame with the current frame.
  • An image encoder for generating, transforming, quantizing, and encoding a residual frame by subtracting a motion compensation frame; And restoring motion information, transformed and quantized residual frames by decoding motion information data and image encoded data extracted from the bitstream, and restoring the remaining frames by inverse quantization and inverse transform.
  • a video decoder to generate a motion compensation frame by selectively compensating the signal, and selectively filter the motion compensation frame by the filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and add the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame to restore the current frame. do.
  • the image encoder may be implemented by the image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and the image decoder may be implemented by the image decoding apparatus 600 according to an embodiment of the present invention.
  • An image encoding / decoding method may be realized by combining the image encoding method according to an embodiment of the present invention and the image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • a motion compensation frame is generated by estimating and compensating a motion of a current frame of the image and filtering the motion compensation frame.
  • a video encoding step of selectively filtering the respective motions to generate a filtered motion compensation frame, and converting, quantizing, and encoding a residual frame that is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame; And generating a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the motion information reconstructed by decoding the bitstream, and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame.
  • a video decoding step of reconstructing the current frame by adding the residual frame to be decoded and the filtered motion compensation frame.
  • the image encoding step may be implemented by an image encoding method according to an embodiment of the present invention
  • the image decoding step may be implemented by an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • a compression efficiency may be further improved by removing temporal redundancy remaining in a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation.
  • reconstruction can be further improved by filtering only on blocks that are more efficient to filter in the motion compensation frame and not on blocks that are more efficient by not filtering, thereby further improving compression efficiency or decoding and playing after being encoded. The deterioration of the image quality of the image can be further reduced.
  • the present invention is applied to an image compression processing field for encoding and decoding a video, thereby further eliminating temporal redundancy remaining in a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation to further improve compression efficiency. It is a very useful invention that produces an effect that can be improved.

Landscapes

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Abstract

Embodiments of the present invention relate to an image encoding/decoding method and apparatus using selective filtering of a motion-compensated frame, and to an inter-prediction method and apparatus for same. One embodiment of the present invention provides an image-encoding apparatus which selectively filters, for each of a plurality of filtering blocks, the motion-compensated frame generated by estimating and compensating for the motion of the current frame of an image, so as to generate a filtered motion-compensated frame, subtracts the filtered motion-compensated frame from the current frame to generate a residual frame, transforms and quantizes the residual frame, and encodes the transformed and quantized residual frame. According to the present invention, the motion-compensated frame is filtered to remove a large amount of the temporal redundancy remaining in the residual frame, thus improving video compression efficiency.

Description

움직임 보상 프레임의 선택적 필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치와 그를 위한 인터 예측 방법 및 장치Image encoding / decoding method and apparatus using selective filtering of motion compensation frame and inter prediction method and apparatus therefor
본 발명의 실시예는 움직임 보상 프레임의 선택적 필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치와 그를 위한 인터 예측 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 동영상 부호화와 복호화 과정에서 움직임 추정과 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링하여 동영상의 압축 효율을 향상시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for image encoding / decoding using selective filtering of a motion compensation frame, and an inter prediction method and apparatus therefor. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for improving the compression efficiency of a video by filtering a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation during video encoding and decoding.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the embodiments of the present invention and does not necessarily constitute prior art.
동영상 데이터를 효율적으로 저장하거나 전송하기 위해서는 부호화하여 데이터를 압축할 필요가 있다. 동영상 데이터를 압축하는 기술로는 H.261, H.263, H.264, MPEG-2, MPEG-4 등이 있다. 이러한 동영상 데이터의 압축 기술에서는 동영상의 각 프레임 영상의 휘도 성분과 색차 성분이 움직임 추정과 움직임 보상을 통하여 시간적으로 예측되고, 예측 잔여는 변환 및 양자화, 엔트로피 부호화가 수행 되어 비트스트림 형태로 전송된다.In order to efficiently store or transmit video data, it is necessary to compress and compress the data. Techniques for compressing video data include H.261, H.263, H.264, MPEG-2, and MPEG-4. In the video compression technique, the luminance component and the chrominance component of each frame image of the video are predicted temporally through motion estimation and motion compensation, and the prediction residuals are transformed, quantized, and entropy encoded to be transmitted in the form of a bitstream.
가장 최근의 동영상 압축 기술인 H.264/AVC는 MPEG(Moving Picture Experts Group)과 VCEG(Video Coding Experts Group)가 공동으로 개발한 기술로서, 매크로블록은 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8, 4x4 크기를 가지는 더 작은 블록으로 분할되어 움직임 추정과 움직임 보상이 수행되며, 이때 움직임 추정과 움직임 보상을 위한 참조 프레임도 최대 16 개의 프레임이 이용될 수 있다. 또한, H.264/AVC에서는 1/4 화소 보간 방법을 채택함으로써, 기존의 동영상 압축 기술인 MPEG-4와 비교할 때 영상의 화질을 유지하면서 압축률을 향상시킬 수 있다.H.264 / AVC, the latest video compression technology, was developed jointly by Moving Picture Experts Group (MPEG) and Video Coding Experts Group (VCEG). Macroblocks are 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8, Motion estimation and motion compensation are performed by dividing into smaller blocks having a size of 4x4. In this case, up to 16 frames may also be used for the reference frame for motion estimation and motion compensation. In addition, the H.264 / AVC adopts a 1/4 pixel interpolation method, and the compression rate can be improved while maintaining the image quality compared to MPEG-4, which is a conventional video compression technology.
이와 같이 기존의 통상적인 동영상 압축 기술에서는 움직임 추정과 움직임 보상 등을 이용하여 영상 내의 시간적인 중복성을 제거함으로써 높은 압축률을 달성할 수 있지만, 움직임 추정과 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임에는 여전히 시간적 중복성이 많이 남게 되어, 변환 및 양자화되고 엔트로피 부호화되는 예측 잔여가 커지게 되고 그에 따라 많은 양의 잔여 데이터가 부호화되어야 하기 때문에 효율적인 부호화가 어려운 문제점이 있다.As such, in the conventional video compression technology, high compression ratio can be achieved by removing temporal redundancy in the image using motion estimation and motion compensation, but the motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation is still temporal. Since a lot of redundancy remains, the prediction residual to be transformed, quantized, and entropy encoded becomes large, and thus a large amount of residual data needs to be encoded.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 동영상 부호화와 복호화 과정에서 움직임 추정과 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링하고 그 잔여 프레임을 부호화함으로써 동영상의 압축 효율을 향상시키는 데 주된 목적이 있다.In order to solve this problem, an embodiment of the present invention is to improve the compression efficiency of a video by filtering a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation during video encoding and decoding, and encoding the remaining frame. There is this.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성하고 변환 및 양자화하고 부호화하는 영상부호화기; 및 비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원하고 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하고 상기 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 영상복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, in an apparatus for encoding / decoding an image, a motion filtered by selectively filtering a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a current frame for each filtering block An image encoder for generating a compensation frame and subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame to generate, transform, quantize, and encode a residual frame; And restoring the motion information, the transformed and quantized residual frames by decoding motion information data and the image coded data extracted from the bitstream, and restoring the residual frames by inverse quantization and inverse transform. Compensating for motion to generate a motion compensation frame and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame to recover the current frame. An image encoding / decoding apparatus comprising an image decoder is provided.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 예측기, 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성하는 감산기, 잔여 프레임을 변환 및 양자화하는 변환기 및 양자화기 및 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 부호화하는 부호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.Further, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the apparatus for encoding an image, selectively filtering the motion compensation frame generated by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image for each filtering block A predictor for generating a filtered motion compensation frame, a subtractor for generating a residual frame by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame, a transformer and a quantizer for transforming and quantizing the residual frame, and encoding the transformed and quantized residual frame. It provides an image encoding apparatus comprising an encoder.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원하는 복호화기, 복원되는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하는 역양자화기 및 역변환기, 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 예측기 및 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.In addition, in order to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the apparatus for decoding a video, the motion information and transformed and quantized residual by decoding the motion information data and the video encoded data extracted from the bitstream Decoder for reconstructing frame, Inverse quantizer and inverse transformer for reconstructing residual frame by inverse quantization and inverse transform of reconstructed transform and quantized residual frame, Motion compensation by compensating for motion of current frame based on reconstructed motion information A predictor for generating a frame and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and an adder for reconstructing the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame. Providing an image decoding device do.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상의 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 움직임 추정기, 결정되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 움직임 보상기 및 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 움직임 보상 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 장치를 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, a motion estimator for determining the motion information for the block of the image, generates a motion compensation block based on the determined motion information and includes a motion compensation block A motion compensator for generating a motion compensation frame and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block are provided.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 움직임 보상기 및 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 움직임 보상 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 장치를 제공한다.In addition, in order to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention generates a motion compensation block based on motion information extracted from the bitstream, decoded and reconstructed, and generates a motion compensation frame including the motion compensation block. It provides a motion compensator and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 상기 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화하는 영상부호화단계; 및 비트스트림을 복호화하여 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 영상복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in a method for encoding / decoding an image, generates a motion compensation frame by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image and the motion compensation An image encoding step of selectively filtering a frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and converting, quantizing, and encoding a residual frame that is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame; And generating a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the motion information reconstructed by decoding the bitstream, and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame. And an image decoding step of reconstructing the current frame by adding the residual frame to be decoded and the filtered motion compensation frame.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계 및 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of encoding an image, the method comprising: estimating and compensating for a motion of a current frame of an image to generate a motion compensation frame; Selectively filtering the filtering blocks to generate a filtered motion compensation frame, and converting, quantizing, and encoding a residual frame that is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame. .
상기 영상 부호화 방법은, 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는지 여부를 나타내는 블록별 필터링 적용 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The image encoding method may further include encoding filtering application information for each block indicating whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용보다 상기 필터링 블록별로 선택적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용이 더 작은 경우, 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may include generating the motion compensation frame when the coding cost for the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block is smaller than the coding cost for the motion compensation frame that has been filtered. The compensation frame may be selectively filtered for each filtering block.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 움직임 보상 프레임의 필터링 블록별로 필터링 블록을 필터링하는 경우의 부호화 비용이 필터링 블록을 필터링하지 않는 경우의 부호화 비용을 초과하는지 여부를 판단하여 상기 필터링 블록별로 필터링 여부를 결정할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may include determining whether an encoding cost when filtering a filtering block for each filtering block of the motion compensation frame exceeds an encoding cost when the filtering block is not filtered. You can decide whether to filter by filter.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임은, 상기 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 블록을 포함할 수 있다.The filtered motion compensation frame may include an unfiltered filtering block and a filtered block of the motion compensation frame.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 필터링 블록별이나 상기 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may be performed by using different filters or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block.
상기 영상 부호화 방법은, 상기 필터링 블록별로 필터링 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The image encoding method may further include encoding filtering identification information indicating whether to filter each filtering block.
상기 영상 부호화 방법은, 상기 필터링 블록별 또는 필터링 블록의 묶음 또는 조합 단위로 필터링 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The image encoding method may further include encoding filtering identification information indicating whether to filter by the filtering block or a bundle or a combination unit of the filtering blocks.
상기 영상 부호화 방법은, 상기 필터링 블록은 기본 부호화 블록을 사용하여 필터링 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The image encoding method may further include encoding the filtering identification information using the basic coding block.
상기 영상 부호화 방법은, 계층적 필터링 블록 구조를 사용하여 분할 식별 정보와 필터링 식별 정보를 사용하여 필터링 블록의 부호화 여부를 부호화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The image encoding method may further include encoding whether the filtering block is encoded using the segmentation identification information and the filtering identification information by using the hierarchical filtering block structure.
상기 영상 부호화 방법은, 상기 필터링 블록의 크기 또는 단위를 나타내는 필터링 블록 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The image encoding method may further include encoding filtering block identification information indicating a size or a unit of the filtering block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 비트스트림을 복호화하여 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계 및 비트스트림을 복호화하여 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.In addition, in order to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in a method of decoding an image, a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the motion information that is reconstructed by decoding the bitstream Generating a filtered motion compensation frame by selectively filtering a motion compensation frame for each filtering block; and restoring a current frame by adding a residual frame to be recovered by decoding the bitstream and the filtered motion compensation frame. It provides a video decoding method comprising a.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 블록별 필터링 적용 정보를 기초로 상기 움직임 보상 프레임을 상기 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on the filtering application information for each block, which is reconstructed by decoding the bitstream.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 식별 정보를 기초로 상기 움직임 보상 프레임의 필터링 블록 중 필터링할 필터링 블록을 선택할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may select a filtering block to be filtered among the filtering blocks of the motion compensation frame based on the filtering identification information reconstructed by decoding the bitstream.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임은, 상기 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 필터링 블록을 포함할 수 있다.The filtered motion compensation frame may include an unfiltered filtering block and a filtered filtering block of the motion compensation frame.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 필터링 블록별이나 상기 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may be performed by using different filters or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block.
상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는, 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 식별되는 크기의 블록을 상기 필터링 블록으로서 결정할 수 있다.The generating of the filtered motion compensation frame may determine, as the filtering block, a block having a size identified by the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream.
상기 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는, 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보에 의해 프레임 단위와 필터링 블록 단위 중 복호화 시 사용할 필터링 단위를 결정할 수 있다.The restoring of the filtering identification information may include filtering in units of a filtering block that is restored by decoding the bitstream. The identification information may determine a filtering unit to be used for decoding among the frame unit and the filtering block unit.
상기 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는, 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 크기 정보에 의해 필터링 블록의 크기 정보를 복원하는 단계를 포함할 수 있다.Restoring the filtering identification information in units of the filtering block may include restoring size information of the filtering block by the filtering block size information restored by decoding the bitstream.
상기 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는, 기본 부호화 블록단위로 필터링 블록의 식별 정보를 복원하여 필터링 여부를 결정할 수 있다.In the restoring of the filtering identification information in the filtering block unit, the filtering information may be determined by restoring the identification information of the filtering block in the basic coding block unit.
상기 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는, 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 다양한 필터링 블록 크기를 고려한 계층적 구조의 필터링 블록에 대한 필터링 여부를 결정할 수 있다.Restoring the filtering identification information in units of the filtering block may determine whether to filter the filtering block having a hierarchical structure in consideration of various filtering block sizes by the filtering block identification information restored by decoding the bitstream.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 인터 예측 방법에 있어서, 영상의 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 단계, 결정되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계 및 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 방법을 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the inter prediction method, determining the motion information for the block of the image, generating a motion compensation block based on the determined motion information And generating a motion compensation frame including a motion compensation block and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 인터 예측 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계 및 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 방법을 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the inter prediction method, generates a motion compensation block based on motion information extracted from the bitstream and decoded and includes a motion compensation block; And generating a motion compensation frame and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 영상을 예측 부호화하는 데 있어서, 움직임 추정 및 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임에 잔재하는 시간적 중복성을 제거하여 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소들의 특성에 따라 필터의 종류와 필터 계수를 적응적으로 선택하여 필터링함으로써 양자화 에러를 더욱 줄일 수 있으므로 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있고 부호화된 후 복호화되어 재생되는 복원 영상의 화질의 열화를 더욱 줄일 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the compression efficiency may be further improved by removing temporal redundancy remaining in the motion compensation frame generated through the motion estimation and the motion compensation. In addition, since the quantization error can be further reduced by adaptively selecting and filtering the filter type and the filter coefficient according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, the compression efficiency can be further improved, and the encoded and decoded reconstruction is restored. The deterioration of the image quality of the image can be further reduced.
또한, 움직임 보상 프레임을 블록별로 필터링하는 경우에 필터링 블록별로 적응적으로 필터링 여부를 선택하여 필터링함으로써 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, in the case of filtering the motion compensation frame for each block, compression efficiency may be further improved by adaptively selecting and filtering the filtering block for each filtering block.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,1 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,2 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image encoding according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 보상 프레임을 생성하는 과정을 나타낸 예시도,3 is an exemplary view illustrating a process of generating a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 보상 프레임을 필터링하는 과정을 나타낸 예시도,4 is an exemplary view illustrating a process of filtering a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 순서도,5 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,6 is a block diagram schematically illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,7 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 순서도,9 is a flowchart illustrating a video encoding method according to another embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 부호화 비용을 기초로 움직임 보상 프레임 전체에 대해 필터링할지 또는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할지 여부를 결정하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 순서도,FIG. 10 is a flowchart for exemplarily describing a process of determining whether to filter the entire motion compensation frame or selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on an encoding cost according to another embodiment of the present invention; FIG.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 필터링 블록별로 필터링 수행 여부를 결정하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 순서도,11 is a flowchart for exemplarily describing a process of determining whether to perform filtering for each filtering block according to another embodiment of the present invention;
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터링 식별 정보의 부호화 방법을 나타낸 예시도,12 is an exemplary view showing a method of encoding filtering identification information according to another embodiment of the present invention;
도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.13 is a flowchart illustrating an image decoding method according to another embodiment of the present invention.
이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 스마트폰(Smart Phone), TV 등과 같은 사용자 단말기이거나 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하거나 복호화하거나 부호화 또는 복호화를 위해 인터 또는 인트라 예측하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미할 수 있다.A video encoding apparatus (Video Encoding Apparatus), a video decoding apparatus (Video Decoding Apparatus) to be described below is a personal computer (PC), notebook computer, personal digital assistant (PDA), portable multimedia player (PMP) It may be a user terminal such as a portable multimedia player (PSP), a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a smart phone, a TV, or a server terminal such as an application server or a service server. A communication device such as a communication modem for communicating with various devices or a wired / wireless communication network, a memory for storing various programs and data for encoding or decoding an image or inter or intra prediction for encoding or decoding, and executing a program And a microprocessor for controlling and the like. It can mean a variety of devices.
또한, 영상 부호화 장치에 의해 비트스트림(부호화데이터)으로 부호화된 영상은 실시간 또는 비실시간으로 인터넷, 근거리 무선 통신망, 무선랜망, 와이브로망, 이동통신망 등의 유무선 통신망 등을 통하거나 케이블, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 통신 인터페이스를 통해 영상 복호화 장치로 전송되어 영상 복호화 장치에서 복호화되어 영상으로 복원되고 재생될 수 있다.In addition, an image encoded by a video encoding device into a bitstream (encoded data) may be transmitted in real time or non-real time through a wired or wireless communication network such as the Internet, a local area wireless communication network, a wireless LAN network, a WiBro network, or a mobile communication network, or a cable or universal serial bus. The image decoding apparatus may be transmitted to a video decoding apparatus through various communication interfaces such as a universal serial bus (USB), and may be decoded by the video decoding apparatus to restore and reproduce the video.
통상적으로 동영상은 일련의 픽처(Picture)로 구성되어 있으며, 각 픽처들은 블록(Block)과 같은 소정의 영역으로 분할된다. 영상의 영역이 블록으로 분할되는 경우에는 분할된 블록은 부호화 방법에 따라 크게 인트라 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류된다. 인트라 블록은 인트라 예측 부호화(Intra Prediction Coding) 방식을 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인트라 예측 부호화란 현재 부호화를 수행하는 현재 픽처 내에서 이전에 부호화되고 복호화되어 복원된 블록들의 화소를 이용하여 현재 블록의 화소를 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록의 화소와의 차분값을 부호화하는 방식이다. 인터 블록은 인터 예측 부호화(Inter Prediction Coding)를 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인터 예측 부호화란 하나 이상의 과거 픽처 또는 미래 픽처를 참조하여 현재 픽처 내의 현재 블록을 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록과의 차분값을 부호화하는 방식이다. 여기서, 현재 픽처를 부호화하거나 복호화하는데 참조되는 프레임를 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다.In general, a moving picture is composed of a series of pictures, and each picture is divided into a predetermined area such as a block. When a region of an image is divided into blocks, the divided blocks are largely classified into intra blocks and inter blocks according to encoding methods. An intra block refers to a block that is encoded by using an intra prediction coding method. An intra prediction coding is performed by using pixels of blocks that are previously encoded, decoded, and reconstructed in a current picture that performs current encoding. A prediction block is generated by predicting pixels of a block, and a difference value with pixels of the current block is encoded. An inter block refers to a block that is encoded using inter prediction coding. Inter prediction coding generates a prediction block by predicting a current block within a current picture by referring to one or more past or future pictures, and then generates a current block. This is a method of encoding a difference value with. Here, a frame referred to for encoding or decoding the current picture is referred to as a reference frame.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 영상을 부호화하는 장치로서, 예측기(Predictor, 110), 감산기(Subtracter, 120), 변환기 및 양자화기(Transformer and Quantizer, 130), 부호화기(Encoder, 140), 역양자화기 및 역변환기(Inverse Quantizer and Inverse Transformer, 150), 가산기(Adder, 160), 디블로킹 필터(170) 및 메모리(Memory, 180)를 포함하여 구성될 수 있다.The image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is an apparatus for encoding an image, and includes a predictor 110, a subtractor 120, a transformer and quantizer 130, and an encoder. The encoder may include an encoder 140, an inverse quantizer and an inverse transformer 150, an adder 160, a deblocking filter 170, and a memory 180.
예측기(110)는 입력 영상에서 부호화하고자 하는 프레임(이하 '현재 프레임(Current Frame)'이라 칭함)의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링한다. 즉, 예측기(110)는 이미 부호화되고 다시 복호화되어 복원된 후 메모리(180)에 저장된 참조 프레임에서 인터 예측 모드(Inter Prediction Mode)에 따라 현재 프레임 내의 각 블록의 움직임을 추정하여 움직임 벡터(Motion Vector)를 생성하고, 움직임 벡터를 이용하여 각 블록의 움직임을 보상함으로써 현재 프레임의 움직임이 보상된 움직임 보상 프레임(Motion Compensation Frame)을 생성하고 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링한다.The predictor 110 filters a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a frame to be encoded in the input image (hereinafter referred to as a current frame). That is, the predictor 110 estimates the motion of each block in the current frame according to the inter prediction mode in the reference frame stored in the memory 180 after it is already encoded, decoded, and reconstructed, and then is a motion vector. ) And generate a motion compensation frame in which the motion of the current frame is compensated by compensating the motion of each block using the motion vector, and filtering the generated motion compensation frame.
이를 위해, 예측기(110)는 현재 프레임 내에서 블록 모드가 인터 모드인 블록에 대해 움직임 벡터(Motion Vector)와 참조 프레임 색인(Reference Frame Index)을 결정하고, 결정되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하며, 생성되는 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있다.To this end, the predictor 110 determines a motion vector and a reference frame index for a block in which the block mode is inter mode in the current frame, and uses the determined motion vector and reference frame index. The motion compensation block may be generated, and the motion compensation frame may be filtered by generating a motion compensation frame including the generated motion compensation block.
여기서, 예측기(110)는 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소의 특성에 따라 다른 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있으며, 움직임 보상 프레임을 위너 필터(Winner Filter) 또는 디블로킹 필터(Deblocking Filter) 등과 같은 다양한 필터를 이용하여 필터링할 수도 있다.Here, the predictor 110 may filter the motion compensation frame using another filter according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, and the motion compensation frame may be a Winner filter or a deblocking filter. Filtering may also be performed using various filters such as the above.
또한, 예측기(110)는 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임 간의 제곱 에러(Square Error)를 최소화하는 필터 계수(Filter Coefficient)를 가지는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있다.Also, the predictor 110 may filter the motion compensation frame using a filter having a filter coefficient that minimizes a square error between the current frame and the filtered motion compensation frame.
감산기(120)는 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임(Residual Frame)을 생성한다. 여기서, 잔여 프레임이란 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임이 감산되어 생성되는 잔여를 포함하는 프레임으로서 현재 프레임의 화소와 필터링된 움직임 보상 프레임의 화소의 차이인 잔여 신호를 포함하는 프레임을 말한다.The subtractor 120 subtracts the current frame and the filtered motion compensation frame to generate a residual frame. Here, the residual frame is a frame including a residual generated by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame, and refers to a frame including a residual signal that is a difference between pixels of the current frame and pixels of the filtered motion compensation frame.
변환기 및 양자화기(130)는 잔여 프레임을 변환 및 양자화한다. 즉, 변환기 및 양자화기는(130)는 감산기(120)에 의해 생성된 잔여 프레임의 잔여 신호(Residual Signal)를 주파수 영역으로 변환하여 변환 계수(Transform Coefficient)를 가지는 변환된 잔여 프레임을 생성하고 변환된 잔여 프레임의 변환 계수를 양자화하여 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 생성한다. 이때, 사용되는 변환 방식으로는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 기반의 정수 변환(Discrete Cosine Transform Based Integer Transform) 등과 같은 공간 영역의 화상 신호를 주파수 영역으로 변환하는 기법이 이용되고, 양자화 방식으로는 데드존 균일 경계 양자화(DZUTQ: Dead Zone Uniform Threshold Quantization, 이하'DZUTQ'라 칭함) 또는 양자화 가중치 매트릭스(Quantization Weighted Matrix) 등과 같은 다양한 양자화 기법이 이용될 수 있다.Converter and quantizer 130 transforms and quantizes the remaining frames. That is, the transformer and quantizer 130 converts the residual signal of the residual frame generated by the subtractor 120 into a frequency domain to generate a transformed residual frame having a transform coefficient and transforms the transformed signal. The transform coefficients of the residual frame are quantized to produce transformed and quantized residual frames. In this case, as a transform method used, a method of transforming an image signal in a spatial domain into a frequency domain such as a Hadamard transform or a discrete cosine transform based integer transform is used. As a scheme, various quantization techniques such as Dead Zone Uniform Threshold Quantization (DZUTQ) or quantization weighted matrix (DZUTQ) may be used.
부호화기(140)는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 부호화한다. 즉, 변환기 및 양자화기(130)에 의해 변환되고 양자화된 잔여 프레임의 양자화된 변환 계수를 부호화하여 영상 부호화 데이터를 생성한다. 생성된 영상 부호화 데이터는 비트스트림에 포함된다. 이러한 부호화 기술로서는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 이용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 다양한 부호화 기술이 이용될 수 있을 것이다.The encoder 140 encodes the transformed and quantized residual frames. That is, the quantized transform coefficients of the residual frame transformed and quantized by the transformer and the quantizer 130 are encoded to generate image encoded data. The generated image coded data is included in the bitstream. As the encoding technique, an entropy encoding technique may be used, but various encoding techniques may be used without being limited thereto.
또한, 부호화기(140)는 움직임 보상 프레임을 필터링하는 데 이용한 필터의 필터 계수를 나타내는 필터 계수 정보를 부호화하여 필터 계수 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 필터 계수 데이터는 비트스트림에 포함된다.In addition, the encoder 140 may generate filter coefficient data by encoding filter coefficient information indicating filter coefficients of a filter used to filter the motion compensation frame. The generated filter coefficient data is included in the bitstream.
또한, 부호화기(140)는 현재 프레임 내의 각 블록에 대한 블록 모드를 나타내는 블록 모드 정보를 부호화하여 블록 모드 데이터를 생성할 수 있으며, 생성된 블록 모드 데이터는 비트스트림에 포함된다.In addition, the encoder 140 may generate block mode data by encoding block mode information indicating a block mode of each block in the current frame, and the generated block mode data is included in the bitstream.
또한, 부호화기(140)는 현재 프레임 내에서 블록 모드가 인터 모드인 블록에 대해 결정되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 나타내는 움직임 정보를 부호화하여 움직임 정보 데이터를 생성할 수 있으며, 생성된 움직임 정보 데이터는 비트스트림에 포함된다.Also, the encoder 140 may generate motion information data by encoding motion information indicating a motion vector and a reference frame index determined for a block in which the block mode is inter mode in the current frame. It is included in the bitstream.
한편, 변환기 및 양자화기(130)의 기능은 부호화기(140)에 통합되어 구현될 수도 있다. 즉, 하나의 부호화기로 구현되는 경우, 부호화기는 잔여 프레임을 부호화하여 부호화 데이터를 생성한다.Meanwhile, the functions of the transformer and the quantizer 130 may be integrated into the encoder 140 and implemented. That is, when implemented with one encoder, the encoder generates encoded data by encoding the residual frame.
역양자화기 및 역변환기(150)는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원한다. 즉, 역양자화기 및 역변환기(150)는 변환기 및 양자화기(130)로부터 전달되는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화하여 변환 계수를 가지는 잔여 프레임을 복원하고, 변환 계수를 가지는 잔여 프레임을 다시 역 변환하여 잔여 신호를 가지는 잔여 프레임을 복원한다. 이때, 역양자화기 및 역변환기(150)는 변환기 및 양자화기(130)에서 변환 및 양자화한 방식을 역으로 수행함으로써 잔여 프레임을 복원할 수 있다.The inverse quantizer and inverse transformer 150 inverse quantizes and inverse transforms the transformed and quantized residual frame to restore the residual frame. That is, the inverse quantizer and inverse transformer 150 inverse quantizes the transformed and quantized residual frames transmitted from the transformer and quantizer 130 to restore the residual frame having the transform coefficients, and reconstructs the residual frame having the transform coefficients. Inverse conversion restores the residual frame with the residual signal. In this case, the inverse quantizer and the inverse transformer 150 may restore the remaining frames by performing the inverse transformation and quantization in the transformer and the quantizer 130.
가산기(160)는 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원한다.The adder 160 reconstructs the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame.
디블로킹 필터(170)는 복원되는 현재 프레임을 디블로킹 필터링하며, 메모리(180)는 디블로킹 필터링된 현재 프레임을 저장한다. 여기서, 디블로킹 필터링이란 영상을 블록 단위로 부호화하면서 발생하는 블록 왜곡을 감소시키는 작업을 말하며, 블록 경계와 매크로블록 경계에 디블로킹 필터를 적용하거나 매크로블록 경계에만 디블로킹 필터를 적용하거나 디블로킹 필터를 사용하지 않는 방법 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.The deblocking filter 170 deblocks and filters the current frame to be restored, and the memory 180 stores the deblocking filtered current frame. Here, the deblocking filtering refers to an operation of reducing block distortion generated by encoding an image in block units, and applying a deblocking filter to a block boundary and a macroblock boundary, or applying a deblocking filter only to a macroblock boundary or a deblocking filter. You can optionally use one of the methods that does not use.
도 1에서는 도시하지 않았지만, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 예측기(110) 내에 인트라 예측(Intra Prediction)을 위한 인트라 예측기 등을 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 감산기(120)는 현재 프레임과 인트라 예측기에 의해 생성되는 예측 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성할 수 있으며, 변환기 및 양자화기(130) 및 역양자화기 및 역변환기(150)는 잔여 프레임에 대한 변환 및 양자화와 변환 및 양자화된 잔여 프레임에 대한 역 변환 및 역 양자화을 위한 연산을 추가로 수행할 수도 있다. 또한, 부호화기(140)는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 부호화하여 영상 부호화 데이터를 생성할 수 있으며, 이러한 데이터는 비트스트림에 포함된다.Although not shown in FIG. 1, the image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include an intra predictor for intra prediction in the predictor 110. In this case, the subtractor 120 may generate a residual frame by subtracting a prediction frame generated by the current frame and the intra predictor, and the transformer and quantizer 130 and the inverse quantizer and inverse transformer 150 may generate a residual frame. Calculation may be further performed for transform and quantization for and inverse transform and inverse quantization for the transformed and quantized residual frame. Also, the encoder 140 may generate image encoded data by encoding the transformed and quantized residual frames, which are included in the bitstream.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 차이인 잔여 프레임만 변환 및 양자화되고 부호화되어 인터 예측 부호화에 따른 영상 부호화 데이터가 비트스트림에 포함되는 것으로 설명하지만, 실제로 영상 부호화 장치(100)는 인트라 예측 부호화되는 영상 부호화 데이터를 추가로 생성할 수 있으며, 비트스트림에는 인터 예측 부호화에 의해 생성되는 영상 부호화 데이터뿐만 아니라 인트라 예측 부호화에 의해 생성되는 영상 부호화 데이터와 그 영상 부호화 데이터를 인트라 예측 복호화기 위한 정보 또는 그 부호화 데이터가 추가로 포함될 수 있음을 인식해야 할 것이다.Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, only the remaining frame, which is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame, is transformed, quantized, and encoded, so that the image encoded data according to inter prediction encoding is included in the bitstream. The apparatus 100 may further generate image coded data to be intra predictively coded, and in the bitstream, not only image coded data generated by inter prediction coding, but also image coded data generated by intra predictive coding and the image coded data thereof. It will be appreciated that the information for intra prediction decoding or its encoded data may be further included.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.2 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image encoding according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치는 도 1을 통해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)에서는 예측기(110)로 구현될 수 있으므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 예측기(110)라 칭한다.Since the inter prediction apparatus for image encoding according to an embodiment of the present invention may be implemented as the predictor 110 in the image encoding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. For convenience, the predictor 110 is called.
예측기(110)는 움직임 추정기(Motion Estimator, 210), 움직임 보상기(Motion Compensator, 220) 및 움직임 보상 필터(Motion Compensation Filter, 230)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 예측기(110)는 인트라 예측기를 추가로 포함할 수 있지만 별도로 도시하지는 않았다.The predictor 110 may include a motion estimator 210, a motion compensator 220, and a motion compensation filter 230. In addition, the predictor 110 may further include an intra predictor, but is not separately illustrated.
움직임 추정기(210)는 현재 프레임 내에서 블록 모드가 인터 모드인 블록에 대해 움직임 벡터(Motion Vector)와 참조 프레임 색인(Reference Frame Index)을 결정한다. 즉, 움직임 추정기(210)는 현재 프레임 내의 각 블록들 중 블록 모드가 인터 모드인 블록들에 대한 움직임을 추정하여 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 결정한다. 여기서, 현재 프레임 내의 각 블록들에 대한 블록 모드는 움직임 추정기(210)가 결정할 수도 있으나, 예측기(110) 또는 영상 부호화 장치(100) 내에 추가적으로 구비되는 모드 결정기(Mode Determiner, 미도시)가 결정할 수도 있다.The motion estimator 210 determines a motion vector and a reference frame index for a block in which the block mode is inter mode in the current frame. That is, the motion estimator 210 determines the motion vector and the reference frame index by estimating the motion of the blocks in which the block mode is the inter mode among the blocks in the current frame. Here, the motion estimator 210 may determine the block mode for each block in the current frame, but may be determined by a mode determiner (not shown) additionally provided in the predictor 110 or the image encoding apparatus 100. have.
이를 위해, 움직임 추정기(210)는 현재 프레임 내에서 블록 모드가 P 매크로블록(Predictive Macroblock)인 블록에 대해서는 순방향 예측을 수행하여 현재 프레임의 이전 프레임을 기초로 순방향의 움직임 벡터를 추정하며, 현재 프레임 내에서 블록 모드가 B 매크로블록(Bidirectional Macroblck)인 블록에 대해서는 양방향 예측을 수행하여 현재 프레임의 이전 프레임 및 이후 프레임을 기초로 순방향의 움직임 벡터와 역방향의 움직임 벡터를 각각 추정할 수 있다.To this end, the motion estimator 210 performs forward prediction on a block whose block mode is P macroblock in the current frame to estimate a forward motion vector based on the previous frame of the current frame. Bidirectional prediction may be performed on a block having a B macroblock of B macroblock within the block to estimate a forward motion vector and a backward motion vector based on the previous frame and the next frame of the current frame.
이때, 움직임 추정기(210)는 움직임 벡터를 결정하는 데 있어서, 부호화 비용이 최소가 되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 현재 프레임 내의 해당 블록에 대한 움직임 벡터와 참조 프레임 색인으로서 결정할 수 있다. 이와 같이 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 결정하기 위한 부호화 비용을 계산하는 함수로서는 mcost 함수가 이용될 수 있다. mcost 함수는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.In this case, in determining the motion vector, the motion estimator 210 may determine, as the motion vector and the reference frame index for the corresponding block in the current frame, the motion vector and the reference frame index at which the encoding cost is minimum. As such, the mcost function may be used as a function for calculating the coding cost for determining the motion vector and the reference frame index. The mcost function may be expressed as in Equation 1.
[수학식 1][Equation 1]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000001
Figure PCTKR2010008868-appb-I000001
여기서,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000002
는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 결정하기 위한 라그랑제 곱셈자(Lagrange Multiplier)이고, Rateu,v,i는 해당 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 이용하여 해당 블록의 움직임을 보상함으로써 예측 부호화되어 생성되는 비트스트림의 비트율을 나타낸다. SADu,v,i는 해당 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 이용하여 해당 블록의 움직임을 보상함으로써 생성되는 움직임 보상 프레임과 현재 프레임의 차의 절대값의 합을 나타내며, 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
here,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000002
Is a Lagrange Multiplier for determining the motion vector and the reference frame index, and rate u, v, i is predictively coded by compensating the motion of the block using the motion vector and the reference frame index. Indicates the bit rate of the bitstream. SAD u, v, i represents the sum of the absolute value of the difference between the motion compensation frame and the current frame generated by compensating for the motion of the corresponding block using the motion vector and the reference frame index, and can be expressed by Equation 2 below. .
[수학식 2][Equation 2]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000003
Figure PCTKR2010008868-appb-I000003
수학식 2에서, M과 N은 각각 해당 블록의 수평 방향과 수직 방향의 화소 크기를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000004
는 현재 프레임의
Figure PCTKR2010008868-appb-I000005
의 좌표에 대한 화소값을 나타내고,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000006
는 i번째 참조 프레임의
Figure PCTKR2010008868-appb-I000007
의 좌표에 대한 화소값을 나타낸다. 또한, x와 y는 해당 블록의 제일 왼쪽의 제일 위쪽에 위치한 화소의 현재 프레임 또는 움직임 보상 프레임 내에서의 좌표를 나타내며, m와 n은 해당 블록의 내부에 위치한 화소의 좌표를 나타낸다. u와 v는 해당 블록의 움직임 벡터의 가로축 및 세로축 좌표를 나타낸다.
In Equation 2, M and N respectively represent the pixel size in the horizontal direction and the vertical direction of the block,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000004
Of the current frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000005
Represents a pixel value for the coordinate of,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000006
Is the i reference frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000007
Represents a pixel value for the coordinate of. In addition, x and y represent the coordinates in the current frame or the motion compensation frame of the pixel located at the top left of the block, m and n represents the coordinates of the pixel located inside the block. u and v represent the horizontal and vertical coordinates of the motion vector of the block.
움직임 추정기(210)는 수학식 1과 같은 부호화 비용을 계산하기 위한 함수를 이용하여 현재 프레임 내에서 블록 모드가 인터 블록인 각 블록에 대한 움직임 벡터와 참조 프레임 색인별로 mcost를 계산한 후, 수학식 3과 같은 함수를 이용하여 부호화 비용을 최소로 하는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 해당 블록의 움직임 벡터와 참조 프레임 색인으로서 결정한다.The motion estimator 210 calculates mcost for each motion vector and reference frame index for each block whose block mode is interblock in the current frame by using a function for calculating a coding cost as shown in Equation 1, A motion vector and a reference frame index for minimizing the encoding cost are determined as the motion vector and the reference frame index of the corresponding block using a function as shown in FIG. 3.
[수학식 3][Equation 3]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000008
Figure PCTKR2010008868-appb-I000008
수학식 3에서, SearchRange는 움직임 추정을 수행하는 범위를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000009
는 각각 해당 블록에 대해 결정된 움직임 벡터의 가로 성분과 세로 성분을 나타내며, i*는 해당 블록에 대해 결정된 참조 프레임 색인을 나타낸다.
In Equation 3, SearchRange represents a range for performing motion estimation.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000009
Denotes the horizontal and vertical components of the motion vector determined for the block, respectively, and i * denotes the reference frame index determined for the block.
움직임 보상기(220)는 결정되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성한다. 즉, 움직임 보상기(220)는 움직임 추정기(210)에 의해 결정되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 이용하여 해당 블록의 움직임을 보상함으로써 움직임 보상 블록을 생성하며, 생성된 움직임 보상 블록들을 프레임 단위로 모아 움직임 보상 블록들을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성한다. 이를 위해, 움직임 보상기(220)는 움직임 추정기(210)에 의해 결정되는 참조 프레임 색인에 의해 식별되는 참조 프레임에서 움직임 추정기(210)에 의해 결정되는 움직임 벡터가 지시하는 블록을 가져와서 움직임 보상 블록으로서 생성하며, 이러한 움직임 보상 블록들을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성한다.The motion compensator 220 generates a motion compensation block by using the determined motion vector and the reference frame index, and generates a motion compensation frame including the motion compensation block. That is, the motion compensator 220 generates a motion compensation block by compensating for the motion of the corresponding block by using the motion vector determined by the motion estimator 210 and the reference frame index, and gathers the generated motion compensation blocks in units of frames. Generate a motion compensation frame comprising motion compensation blocks. To this end, the motion compensator 220 obtains a block indicated by the motion vector determined by the motion estimator 210 in the reference frame identified by the reference frame index determined by the motion estimator 210 as a motion compensation block. And a motion compensation frame including these motion compensation blocks.
이와 같이 움직임 보상 프레임을 생성하는 방법을 수학식으로 나타내면 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.In this way, a method of generating a motion compensation frame may be represented by Equation 4 below.
[수학식 4][Equation 4]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000010
Figure PCTKR2010008868-appb-I000010
수학식 4에서, W와 H는 프레임(참조 프레임 및 움직임 보상 프레임)의 가로와 세로의 화소 크기를 나타내고,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000011
는 움직임 보상 프레임의
Figure PCTKR2010008868-appb-I000012
좌표에 대한 화소값을 의미한다. 만약,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000013
좌표에 의해 식별되는 화소를 포함하는 블록의 블록 모드가 인트라 모드인 경우에는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인이 존재하지 않기 때문에 일단
Figure PCTKR2010008868-appb-I000014
는 값을 가지지 않는다. 이후, 하나의 움직임 보상 프레임 생성이 완료되면 미러링(Mirroring) 방식과 유사한 방식으로 없는 부분을 채워 넣을 수도 있다.
In Equation 4, W and H represent the horizontal and vertical pixel size of the frame (reference frame and motion compensation frame),
Figure PCTKR2010008868-appb-I000011
Of the motion compensation frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000012
Means the pixel value for the coordinate. if,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000013
If the block mode of the block containing the pixels identified by the coordinates is the intra mode, the motion vector and the reference frame index do not exist.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000014
Has no value. Subsequently, when generation of one motion compensation frame is completed, the missing portion may be filled in a similar manner to the mirroring method.
본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 보상 프레임을 생성하는 과정을 예시적으로 나타낸 도 3을 참조하면, 움직임 보상 프레임 내의 5 개의 블록들 중 4 개의 블록들은 블록 모드가 인터 블록이어서 4 개의 참조 프레임에서 각각 하나의 블록으로 채워지지만 1 개의 블록은 블록 모드가 인트라 블록이어서 움직임 벡터와 참조 프레임 색인이 없으므로 그 값을 가지지 않는다. 나중에 움직임 보상 프레임이 필터링될 때, 인트라 모드인 블록에 값이 채워져 있지 않아 주변 화소들에 대해 필터링이 불가능하므로 해당 블록의 주변에 있는 화소들의 화소값을 이용하여 필터링될 수 있다.Referring to FIG. 3 exemplarily illustrating a process of generating a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention, four blocks among five blocks in the motion compensation frame have an interblock in four reference frames. Each block is filled with one block, but one block does not have a value because the block mode is an intra block and there is no motion vector and reference frame index. When the motion compensation frame is filtered later, since the value of the intra mode block is not filled, it is impossible to filter the neighboring pixels, and thus, the motion compensation frame may be filtered using the pixel values of the pixels around the block.
움직임 보상 필터(230)는 움직임 보상 프레임을 필터링한다. 즉, 움직임 보상 필터(230)는 움직임 보상기(220)에 의해 생성되는 움직임 보상 프레임의 화소들을 다양한 종류의 필터를 이용하여 필터링함으로써 필터링된 움직임 보상 프레임이 현재 프레임과 더욱 유사하도록 하여 변환 및 양자화되어 부호화되는 잔여 프레임의 데이터 양을 줄이거나 움직임 보상 프레임 내에 존재하는 블로킹 현상(Blocking Effect)을 줄인다.The motion compensation filter 230 filters the motion compensation frame. That is, the motion compensation filter 230 is transformed and quantized by filtering pixels of the motion compensation frame generated by the motion compensator 220 using various types of filters to make the filtered motion compensation frame more similar to the current frame. Reduce the amount of data in the residual frame to be encoded or reduce the blocking effect present in the motion compensation frame.
여기서, 움직임 보상 필터(230)는 움직임 보상 프레임을 필터링할 때, 기 설정된 필터를 이용할 수도 있으며 블록 단위, 슬라이스 단위 또는 프레임 단위 등과 같이 일정한 단위로 적절한 필터 또는 필터의 계수를 선택하여 이용할 수도 있다. 움직임 보상 필터(230)가 기 설정된 필터를 이용하는 경우에는 영상 부호화 장치(100)와 후술할 영상 복호화 장치가 미리 약속한 필터나 미리 약속한 기준에 따른 필터를 이용할 수 있다. 또한, 움직임 보상 필터(230)가 적절한 필터 또는 필터의 계수를 선택하여 이용하는 경우에는 현재 프레임 내의 화소의 특성에 따라 다른 필터를 이용할 수 있다.Here, the motion compensation filter 230 may use a predetermined filter when filtering the motion compensation frame, or may select and use an appropriate filter or a coefficient of the filter in a predetermined unit such as a block unit, a slice unit, or a frame unit. When the motion compensation filter 230 uses a preset filter, a filter pre-appointed by the video encoding apparatus 100 and a video decoding apparatus to be described later, or a filter based on a pre-promised criterion may be used. In addition, when the motion compensation filter 230 selects and uses an appropriate filter or a filter coefficient, another filter may be used according to the characteristics of the pixels in the current frame.
움직임 보상 프레임을 필터링하기 위한 필터로는 위너 필터 또는 디블로킹 필터와 같은 다양한 필터가 이용될 수 있다. 위너 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링하는 경우, 움직임 보상 프레임에 잔존하는 시간적인 중복성을 더욱 제거할 수 있어서 잔여 프레임의 데이터량이 줄어들고 그에 따라 영상 부호화 데이터의 양이 줄어들어 결과적으로 비트스트림의 크기가 작아지므로 압축 효율이 향상될 수 있다. 또한, 디블로킹 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링하는 경우, 움직임 보상 프레임 내의 블로킹 현상을 줄일 수 있어서 부호화된 후 다시 복호화되어 복원되는 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.As a filter for filtering the motion compensation frame, various filters such as a Wiener filter or a deblocking filter may be used. When the motion compensation frame is filtered using the Wiener filter, the temporal redundancy remaining in the motion compensation frame can be further eliminated, thereby reducing the amount of data in the remaining frames and consequently reducing the amount of image coded data. As it becomes smaller, the compression efficiency can be improved. In addition, when the motion compensation frame is filtered using the deblocking filter, the blocking phenomenon in the motion compensation frame can be reduced, thereby improving the quality of the image which is decoded and then reconstructed.
움직임 보상 필터(230)가 적절한 필터 또는 필터의 계수를 선택하여 이용하는 경우, 움직임 보상 프레임 내의 화소의 특성에 따라 필터의 종류를 선택하여 선택된 필터를 이용하여 필터링하거나 기 설정된 필터의 필터 계수를 계산하여 계산된 필터 계수를 이용하여 필터링하거나 필터의 종류를 선택하고 선택된 필터의 필터 계수도 계산하여 필터링할 수 있다.When the motion compensation filter 230 selects an appropriate filter or coefficients of the filter, the filter is selected according to the characteristics of the pixels in the motion compensation frame and filtered using the selected filter, or the filter coefficients of the preset filter are calculated. Filtering may be performed using the calculated filter coefficients or the filter type may be selected and the filter coefficients of the selected filter may also be calculated and filtered.
예를 들어, 움직임 보상 필터(230)는 움직임 보상 프레임 내의 움직임 보상 블록의 크기를 판단하고, 움직임 보상 블록의 크기에 따라 해당 움직임 예측 블록의 내부에서 블록의 경계에 위치하는 화소들과 블록의 경계에 위치하지 않는 화소들을 서로 다른 종류의 필터를 이용하여 필터링할 수도 있다. 이 경우, 움직임 보상 프레임 내의 화소의 특성은 움직임 보상 프레임 내의 움직임 보상 블록의 크기가 될 수 있다. 또한, 움직임 보상 필터(230)는 움직임 보상 블록들의 움직임 벡터와 참조 프레임 색인의 차이를 판단하고, 움직임 벡터와 참조 프레임의 색인의 차이에 따라 움직임 보상 블록들 간의 경계에 블로킹 현상이 발생하는지 여부를 판단하여, 움직임 보상 블록들 간의 경계에 블록킹 현상이 발생하는 부분의 화소들과 블록킹 현상이 발생하지 않는 부분의 화소들을 서로 다른 필터를 이용하여 필터링할 수도 있다. 이 경우, 움직임 보상 프레임 내의 화소의 특성은 움직임 보상 블록들 간의 움직임 벡터와 참조 프레임 색인의 차이가 될 수 있다.For example, the motion compensation filter 230 determines the size of the motion compensation block in the motion compensation frame and determines the size of the motion compensation block, and the boundary between the pixels located at the boundary of the block within the corresponding motion prediction block and the block boundary. Pixels not located at may be filtered using different types of filters. In this case, the characteristic of the pixel in the motion compensation frame may be the size of the motion compensation block in the motion compensation frame. In addition, the motion compensation filter 230 determines a difference between the motion vector of the motion compensation blocks and the reference frame index, and determines whether a blocking phenomenon occurs at the boundary between the motion compensation blocks according to the difference between the motion vector and the index of the reference frame. By determining, the pixels of the portion where the blocking phenomenon occurs and the pixels of the portion where the blocking phenomenon does not occur may be filtered using different filters. In this case, the characteristic of the pixel in the motion compensation frame may be a difference between the motion vector and the reference frame index between the motion compensation blocks.
움직임 보상 필터(230)가 움직임 보상 프레임을 필터링하는 방법을 예시적인 수학식으로 나타내면 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 수학식 5에서는 2차원 필터를 이용하여 필터링하는 경우를 예시적으로 나타내었지만, 구현 방식 또는 필요에 따라서는 1차원 필터를 이용하여 필터링할 수도 있다.If the motion compensation filter 230 filters the motion compensation frame in an exemplary equation, it may be represented by Equation 5. In Equation 5, the case of filtering by using a two-dimensional filter is shown as an example, but may be filtered using a one-dimensional filter, depending on the implementation method or needs.
[수학식 5][Equation 5]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000015
Figure PCTKR2010008868-appb-I000015
수학식 5에서,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000016
는 움직임 보상 프레임의
Figure PCTKR2010008868-appb-I000017
의 좌표에 의해 지시되는 화소의 화소값을 나타내고,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000018
Figure PCTKR2010008868-appb-I000019
번째 필터 계수를 나타내며, PP는 움직임 보상 프레임 내의 블록 내의 화소의 특성에 따라 선택되는 필터의 종류를 나타낸다.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000020
는 필터링된 움직임 보상 프레임 내에서
Figure PCTKR2010008868-appb-I000021
의 좌표에 위치하는 화소의 화소값을 나타낸다.
In Equation 5,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000016
Of the motion compensation frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000017
Represents the pixel value of the pixel indicated by the coordinates of
Figure PCTKR2010008868-appb-I000018
Is
Figure PCTKR2010008868-appb-I000019
PP represents the second filter coefficient, and PP represents the type of filter selected according to the characteristics of the pixels in the block in the motion compensation frame.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000020
Within the filtered motion compensation frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000021
Represents the pixel value of the pixel located at.
본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 보상 프레임을 필터링하는 과정을 예시적으로 나타낸 도 4를 참조하면, 움직임 보상 블록들 간의 경계에 블로킹 현상이 발생한 움직임 보상 프레임을 움직임 보상 필터를 이용하여 필터링함에 따라 필터링된 움직임 보상 프레임에서는 움직임 보상 블록들 간의 경계에 블로킹 현상이 제거될 수 있다. 도 4에서는 움직임 보상 필터로서 2차원의 디블로킹 필터가 이용된 경우를 예시적으로 나타내었다. 도 4에서 *는 컨볼루션(Convolution)을 나타낸다.Referring to FIG. 4 exemplarily illustrating a process of filtering a motion compensation frame according to an embodiment of the present invention, the motion compensation frame having a blocking phenomenon at the boundary between the motion compensation blocks is filtered using the motion compensation filter. In the filtered motion compensation frame, a blocking phenomenon may be removed at the boundary between the motion compensation blocks. 4 exemplarily illustrates a case where a two-dimensional deblocking filter is used as a motion compensation filter. In FIG. 4, * denotes convolution.
통상적인 동영상 압축 기술에서는 움직임 보상을 블록 단위로 수행하므로 움직임 보상 프레임은 하나의 개념적인 용어로서 사용되었지만, 본 발명의 일 실시예에서는 프레임 단위의 움직임 보상 프레임을 생성하여 필터링함으로써 필터링된 움직임 보상 프레임을 동영상 압축에 응용한다.In the conventional video compression technique, since the motion compensation is performed in units of blocks, the motion compensation frame is used as a conceptual term. However, in the exemplary embodiment of the present invention, the motion compensation frame is filtered by generating and filtering the motion compensation frame in frame units. Is applied to video compression.
필터 계수를 계산하는 일 예로서, 움직임 보상 필터(230)는 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 제곱 에러가 최소가 되도록 위너 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링하기 위한 필터 계수를 계산할 수 있다. 수학식 6은 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 제곱 에러를 계산하는 수학식을 나타낸 것이며, 수학식 7은 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 제곱 에러가 최소가 되는 필터 계수를 계산하는 수학식을 나타낸 것이다. 필터 계수는 수학식 7과 같은 선형방정식의 근으로 계산될 수 있다.As an example of calculating the filter coefficients, the motion compensation filter 230 may calculate a filter coefficient for filtering the motion compensation frame using the Wiener filter such that the square error of the current frame and the filtered motion compensation frame is minimized. Equation 6 shows an equation for calculating a squared error between the current frame and the filtered motion compensation frame, and Equation 7 calculates a filter coefficient that minimizes the square error of the current frame and the filtered motion compensation frame. It is shown. The filter coefficient may be calculated as the root of a linear equation such as Equation (7).
[수학식 6][Equation 6]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000022
Figure PCTKR2010008868-appb-I000022
[수학식 7][Equation 7]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000023
Figure PCTKR2010008868-appb-I000023
수학식 6 및 수학식 7에서, (ePP)는 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 에러를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000024
는 현재 프레임의
Figure PCTKR2010008868-appb-I000025
좌표에 대한 화소값을 나타내고,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000026
Figure PCTKR2010008868-appb-I000027
번째 필터 계수를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000028
는 필터링된 움직임 보상 프레임 내에서
Figure PCTKR2010008868-appb-I000029
좌표에 대한 화소값을 나타내며 수학식 5를 통해 계산될 수 있다.
In Equations 6 and 7, (e PP ) denotes an error of the current frame and the filtered motion compensation frame.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000024
Of the current frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000025
Represents a pixel value for a coordinate,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000026
Is
Figure PCTKR2010008868-appb-I000027
The second filter coefficient,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000028
Within the filtered motion compensation frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000029
Represents a pixel value for the coordinate can be calculated through Equation 5.
수학식 6 및 수학식 7을 통해 계산되는 필터 계수는 움직임 보상 프레임을 필터링하는 데 이용되며, 부호화기(140)로 전달된다. 이때, 움직임 보상 필터(230)는 계산된 필터를 그대로 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수도 있지만, 양자화, 올림 내림 등과 같은 과정을 통해 필터 계수를 보정하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수도 있다. 예를 들어, 필터 계수가 소수점을 가지는 계수로서 계산되는 경우 그대로 부호화되면 필터 계수 데이터의 데이터량이 커지므로 양자화, 올림, 내림 등과 같은 과정을 통해 정수의 계수로 보정한 후 보정된 필터 계수를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링하고, 보정된 필터 계수를 부호화기(140)로 전달한다. 부호화기(140)는 필터 계수를 나타내는 필터 계수 정보를 부호화하여 필터 계수 데이터를 생성하고, 생성된 필터 계수 데이터는 비트스트림에 포함되어 영상 복호화 장치로 전송될 수 있다. 이와 같이 필터 계수를 보정하여 부호화함으로써 필터 계수 데이터의 데이터량을 줄일 수 있다.The filter coefficients calculated through Equations 6 and 7 are used to filter the motion compensation frame and are passed to the encoder 140. In this case, the motion compensation filter 230 may filter the motion compensation frame using the calculated filter as it is, but may filter the motion compensation frame by correcting the filter coefficient through a process such as quantization and rounding down. For example, if the filter coefficient is calculated as a coefficient having a decimal point, if it is encoded as it is, the data amount of the filter coefficient data increases, so that the coefficient is corrected to an integer coefficient through a process such as quantization, rounding, and rounding, and then the corrected filter coefficient The motion compensation frame is filtered and the corrected filter coefficients are transmitted to the encoder 140. The encoder 140 may generate filter coefficient data by encoding filter coefficient information indicating the filter coefficient, and the generated filter coefficient data may be included in the bitstream and transmitted to the image decoding apparatus. By correcting and encoding the filter coefficients as described above, the data amount of the filter coefficient data can be reduced.
이상에서 전술한 바와 같이 생성되는 필터링된 움직임 보상 프레임은 감산기(120)로 전달되며, 감산기(120)는 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성한다. 이때, 필터링된 움직임 보상 블록을 블록 또는 슬라이스 단위 등 다양한 단위마다 적응적으로 사용할 수 있다. 잔여 프레임은 현재 프레임의 화소의 화소값과 움직임 보상 프레임의 화소의 화소값의 차이값을 가지는 잔여 신호를 포함한다. 잔여 신호는 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.The filtered motion compensation frame generated as described above is transferred to the subtractor 120, and the subtractor 120 generates a residual frame by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame. In this case, the filtered motion compensation block may be adaptively used for each unit such as a block or slice unit. The residual frame includes a residual signal having a difference value between the pixel value of the pixel of the current frame and the pixel value of the pixel of the motion compensation frame. The residual signal may be represented as in Equation 8.
[수학식 8][Equation 8]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000030
Figure PCTKR2010008868-appb-I000030
하지만, 통상적인 동영상 압축 방식에 따라 현재 프레임과 움직임 보상 프레임을 감산하여 생성되는 잔여 신호는 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.However, the residual signal generated by subtracting the current frame and the motion compensation frame according to a typical video compression method may be represented by Equation (9).
[수학식 9][Equation 9]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000031
Figure PCTKR2010008868-appb-I000031
수학식 8과 수학식 9에서
Figure PCTKR2010008868-appb-I000032
Figure PCTKR2010008868-appb-I000033
좌표에서 잔차 신호의 화소값을 나타낸다. 위너 필터를 이용하여 움직임 보상 필터링을 수행한 경우, 움직임 보상 프레임에 잔재하는 시간적인 중복성이 더욱 제거되어 수학식 8의 잔여 신호가 수학식 9의 잔여 신호보다 작으며, 디블로킹 필터를 이용하여 움직임 보상 필터링을 수행한 경우, 움직임 보상 프레임에 잔재하는 블로킹 현상이 더욱 제거되어 수학식 8의 잔여 신호가 변환 및 양자화되어 부호화된 데이터가 복호화되었을 때의 영상 품질이 더욱 좋아진다.
In Equation 8 and Equation 9
Figure PCTKR2010008868-appb-I000032
Is
Figure PCTKR2010008868-appb-I000033
Represents the pixel value of the residual signal in coordinates. When the motion compensation filtering is performed using the Wiener filter, the temporal redundancy remaining in the motion compensation frame is further removed so that the residual signal of Equation 8 is smaller than the residual signal of Equation 9, and the motion is performed using a deblocking filter. When the compensation filtering is performed, the blocking phenomenon remaining in the motion compensation frame is further eliminated, so that the image quality is improved when the residual signal of Equation 8 is transformed and quantized and the encoded data is decoded.
수학식 8에서는 프레임 단위로 잔여 신호가 생성되는 것으로 예시하였지만, 반드시 수학식 8을 이용해야 하거나 프레임 단위로 잔여 신호를 생성해야 하는 것은 아니며, 블록 또는 슬라이스 등 다양한 단위로 잔여 신호가 생성될 수도 있고 수학식 8이 아닌 다른 수학식을 이용하여 잔여 신호가 생성될 수도 있을 것이다.Although Equation 8 illustrates that the residual signal is generated in units of frames, Equation 8 is not necessarily used or the residual signal is generated in units of frames, and the residual signal may be generated in various units such as blocks or slices. The residual signal may be generated using an equation other than Equation 8.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치(100)는 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링하고(S510), 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화한다(S520).According to an embodiment of the present invention, the image encoding apparatus 100 filters the motion compensation frame generated by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image (S510), and remaining the difference between the current frame and the filtered motion compensation frame. The frame is transformed, quantized, and encoded (S520).
또한, 영상 부호화 장치(100)는 단계 S510에서, 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소의 특성에 따라 다른 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있으며, 움직임 보상 프레임을 위너 필터 또는 디블로킹 필터를 이용하여 필터링할 수 있으며, 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임 간의 제곱 에러를 최소화하는 필터 계수를 가지는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있다. 이때, 영상 부호화 장치(100)는 움직임 보상 프레임을 필터링하는 데 이용한 필터의 필터 계수를 나타내는 필터 계수 정보를 추가로 부호화할 수 있다.In operation S510, the image encoding apparatus 100 may filter the motion compensation frame using another filter according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, and use the Wiener filter or the deblocking filter as the motion compensation frame. The motion compensation frame may be filtered using a filter having a filter coefficient that minimizes a square error between the current frame and the filtered motion compensation frame. In this case, the image encoding apparatus 100 may further encode filter coefficient information indicating the filter coefficient of the filter used to filter the motion compensation frame.
또한, 영상 부호화 장치(100)는 단계 S510에서, 현재 프레임 내에서 블록 모드가 인터 모드인 블록에 대해 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 결정하고, 결정되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하고 생성되는 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하며, 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있다.In operation S510, the image encoding apparatus 100 may determine a motion vector and a reference frame index for a block in which the block mode is an inter mode, and use the determined motion vector and the reference frame index to determine a motion compensation block. And generate a motion compensation frame including the generated motion compensation block, and filter the motion compensation frame.
또한, 영상 부호화 장치(100)는 블록 모드를 나타내는 블록 모드 정보를 부호화하고, 결정되는 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 나타내는 움직임 정보를 추가로 부호화할 수 있다.In addition, the image encoding apparatus 100 may encode block mode information indicating a block mode and further encode motion information indicating a determined motion vector and a reference frame index.
또한, 영상 부호화 장치(100)는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하고, 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하며, 복원되는 현재 프레임을 디블로킹 필터링하여 저장할 수 있다.In addition, the image encoding apparatus 100 may reconstruct the residual frame by inverse quantization and inverse transformation of the transformed and quantized residual frame, restore the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame, and restore the current frame. Frames can be deblocked filtered and saved.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.6 is a block diagram schematically illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(600)는 복호화기(Decoder, 610), 역양자화기 및 역변환기(620), 예측기(630), 가산기(640), 디블로킹 필터(650) 및 메모리(660)를 포함하여 구성될 수 있다.The image decoding apparatus 600 according to an embodiment of the present invention includes a decoder (Decoder, 610), an inverse quantizer and an inverse transformer (620), a predictor (630), an adder (640), a deblocking filter (650), and It may be configured to include a memory 660.
복호화기(610)는 비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원한다. 또한, 복호화기(610)는 비트스트림으로부터 블록 모드 데이터를 추출하고 복호화하여 블록 모드 정보를 복원할 수 있으며, 비트스트림으로부터 필터 계수 데이터를 추출하고 복호화하여 필터 계수 정보를 복원할 수 있다.The decoder 610 decodes the motion information data and the image encoded data extracted from the bitstream to restore the motion information, the transformed and quantized residual frames. In addition, the decoder 610 may recover block mode information by extracting and decoding block mode data from the bitstream, and may restore filter coefficient information by extracting and decoding filter coefficient data from the bitstream.
여기서, 복호화기(610)는 엔트로피 부호화와 같은 다양한 부호화 기법을 이용하여 각종 데이터를 복호화할 수 있으며, 영상 부호화 장치(100)의 부호화기(140)가 부호화한 방식을 역으로 수행하여 복호화할 수 있다.Here, the decoder 610 may decode various data using various encoding techniques such as entropy encoding, and may inversely decode a method encoded by the encoder 140 of the image encoding apparatus 100. .
역양자화기 및 역변환기(620)는 복원되는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원한다. 여기서, 역양자화기 및 역변환기(620)는 다양한 변환 및 양자화 방식을 이용하여 역 양자화 및 역 변환을 수행할 수 있는데, 영상 부호화 장치(100)의 변환기 및 양자화기(130)가 변환 및 양자화한 방식을 역으로 수행하여 역 영자화 및 역 변환을 수행할 수 있다.Inverse quantizer and inverse transformer 620 inverse quantizes and inverse transforms the reconstructed transformed and quantized residual frame to reconstruct the residual frame. Here, the inverse quantizer and inverse transformer 620 may perform inverse quantization and inverse transformation by using various transformation and quantization schemes, which are transformed and quantized by the transformer and quantizer 130 of the image encoding apparatus 100. The reverse method can be used to perform inverse magnetization and inverse transformation.
예측기(630)는 복원되는 움직임 정보에 의해 식별되는 움직임 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 이용하여 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 움직임 보상 프레임을 필터링한다. 즉, 예측기(630)는 복원되는 움직임 정보에 의해 식별되는 움직임 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성할 수 있다.The predictor 630 compensates for the motion of the current frame using the motion vector identified by the reconstructed motion information and the reference frame index to generate a motion compensation frame and filters the motion compensation frame. That is, the predictor 630 may generate a motion compensation block using the motion vector and the reference frame index identified by the reconstructed motion information, and generate a motion compensation frame including the motion compensation block.
또한, 예측기(630)는 움직임 보상 프레임을 필터링하는 데 있어서, 기 설정된 필터 계수를 가지는 필터를 이용하여 필터링할 수도 있으며, 복호화기(610)에 의해 복원되는 필터 계수 정보가 있는 경우에는 복원되는 필터 계수 정보에 의해 식별되는 필터 계수를 가지는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수도 있다.In addition, the predictor 630 may filter by using a filter having a predetermined filter coefficient in filtering the motion compensation frame, and, if there is filter coefficient information restored by the decoder 610, the restored filter. The motion compensation frame may be filtered using a filter having a filter coefficient identified by the coefficient information.
또한, 예측기(630)는 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소의 특성에 따라 다른 필터를 이용하여 필터링할 수도 있으며, 움직임 보상 프레임을 필터링하기 위한 필터로서 위너 필터 또는 디블로킹 필터 등을 이용할 수도 있다.In addition, the predictor 630 may filter using another filter according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, and may use a Wiener filter or a deblocking filter as a filter for filtering the motion compensation frame.
여기서, 예측기(630)가 움직임 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하며 생성된 움직임 보상 프레임을 필터링하는 방법에 대해서는 도 1 내지 도 5를 통해 전술한 방법과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.Here, the predictor 630 generates a motion compensation block by using the motion vector and the reference frame index, generates a motion compensation frame including the motion compensation block, and filters the generated motion compensation frame with reference to FIGS. 1 to 5. Through the same or similar to the above-described method, detailed description thereof will be omitted.
가산기(640)는 복원되는 잔여 프레임과 필터링되는 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원한다. 즉, 가산기(640)는 역양자화기 및 역변환기(620)에서 복원되는 잔여 프레임의 화소들의 화소값과 예측기(630)에 의해 필터링된 움직임 보상 프레임의 화소들의 화소값을 가산하여 현재 프레임의 화소들을 복원한다.The adder 640 reconstructs the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame. That is, the adder 640 adds the pixel values of the pixels of the residual frame reconstructed by the inverse quantizer and the inverse transformer 620 and the pixel values of the pixels of the motion compensation frame filtered by the predictor 630 to add the pixels of the current frame. Restore them.
디블로킹 필터(650)는 가산기(640)에 의해 복원되는 현재 프레임을 디블로킹 필터링하여 디블로킹 필터링된 현재 프레임을 복원 영상으로서 출력하며, 메모리(660)는 디블로킹 필터링된 현재 프레임을 참조 프레임으로서 저장하며, 저장된 참조 프레임은 예측기(630)에서 다음 프레임을 예측하는 데 활용된다.The deblocking filter 650 deblocks and filters the current frame restored by the adder 640 to output the deblocking filtered current frame as a reconstructed image, and the memory 660 uses the deblocking filtered current frame as a reference frame. The stored reference frame is used by the predictor 630 to predict the next frame.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.7 is a block diagram schematically illustrating an inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치는 도 6을 통해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(600)에서는 예측기(630)로 구현될 수 있으므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 예측기(630)라 칭한다.The inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention may be implemented as a predictor 630 in the image decoding apparatus 600 according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. For convenience, the predictor 630 is called.
예측기(630)는 움직임 보상기(710) 및 움직임 보상 필터(720)를 포함하여 구성될 수 있다.The predictor 630 may include a motion compensator 710 and a motion compensation filter 720.
움직임 보상기(710)는 비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 움직임 정보에 의해 식별되는 움직임 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성한다. 즉, 움직임 보상기(710)는 복호화기(610)로부터 움직임 벡터와 참조 프레임 색인을 전달받으면, 메모리(660)에 저장된 참조 프레임 중에서 참조 프레임 색인에 의해 지시되는 참조 프레임에서 움직임 벡터에 의해 지시되는 블록을 움직임 보상 블록들로서 생성하고 움직임 보상 블록들을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성한다.The motion compensator 710 generates a motion compensation block by using a motion vector and a reference frame index identified by the motion information extracted from the bitstream and decoded and reconstructed, and generates a motion compensation frame including the motion compensation block. That is, when the motion compensator 710 receives the motion vector and the reference frame index from the decoder 610, the block indicated by the motion vector in the reference frame indicated by the reference frame index among the reference frames stored in the memory 660. Is generated as motion compensation blocks and a motion compensation frame including the motion compensation blocks.
움직임 보상 필터(720)는 움직임 보상 프레임을 필터링한다. 즉, 움직임 보상 필터(720)는 움직임 보상기(710)에 의해 생성되어 전달되는 움직임 보상 프레임을 위너 필터 또는 디블로킹 필터 등과 같은 다양한 필터를 이용하여 필터링한다. 이때, 움직임 보상 필터(720)는 복호화기(610)로부터 필터 계수 정보를 전달받으면, 필터 계수 정보에 의해 식별되는 필터 계수를 가지는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 생성할 수 있으며, 필터 계수 정보가 전달되지 않으면 기 설정된 필터를 이용하거나 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소 특성에 따라 선택되는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있다.The motion compensation filter 720 filters the motion compensation frame. That is, the motion compensation filter 720 filters the motion compensation frame generated and transmitted by the motion compensator 710 using various filters such as a winner filter or a deblocking filter. In this case, when the motion compensation filter 720 receives the filter coefficient information from the decoder 610, the motion compensation filter 720 may generate a motion compensation frame using a filter having the filter coefficient identified by the filter coefficient information. If not, the motion compensation frame may be filtered using a preset filter or a filter selected according to pixel characteristics of a block in the motion compensation frame.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법에 따르면, 영상 복호화 장치(600)는 비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터를 복호화하여 복원되는 움직임 정보에 의해 식별되는 움직임 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 이용하여 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하며(S810), 움직임 보상 프레임을 필터링하며(S820), 비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원한다(S830).According to an image decoding method according to an embodiment of the present invention, the image decoding apparatus 600 currently uses a motion vector and a reference frame index identified by motion information reconstructed by decoding motion information data extracted from a bitstream. Compensate for the motion of the frame to generate a motion compensation frame (S810), filter the motion compensation frame (S820), and restore the current frame by adding the residual motion and the filtered motion compensation frame extracted and decoded from the bitstream (S830).
여기서, 영상 복호화 장치(600)는 단계 S810에서, 움직임 보상 프레임을 생성하는 데 있어서, 현재 프레임 내에서 블록 모드가 인터 블록인 블록에 대해 비트스트림으로부터 움직임 정보 데이터를 추출하고 복호화하여 움직임 정보를 복원하며, 복원되는 움직임 정보에 의해 식별되는 움직임 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 이용하여 움직임 보상 블록을 생성하고 생성되는 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성할 수 있다.Here, in operation S810, the image decoding apparatus 600 extracts and decodes motion information data from a bitstream and decodes motion information data from a bitstream for a block having a block mode interblock in a current frame to restore motion information. The motion compensation block may be generated using the motion vector identified by the reconstructed motion information and the reference frame index, and a motion compensation frame including the generated motion compensation block may be generated.
또한, 영상 복호화 장치(600)는 비트스트림으로부터 필터 계수 데이터를 추출하고 복호화하여 필터 계수 정보를 추가로 복원할 수 있으며, 이 경우 단계S820에서 움직임 보상 프레임을 필터링할 때, 복원되는 필터 계수 정보에 의해 식별되는 필터 계수를 가지는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있다.In addition, the image decoding apparatus 600 may further reconstruct filter coefficient information by extracting and decoding filter coefficient data from a bitstream. In this case, when the motion compensation frame is filtered in step S820, the image decoding apparatus 600 may reconstruct the filter coefficient information. The motion compensation frame may be filtered using a filter having a filter coefficient identified by.
또한, 영상 복호화 장치(600)는 단계 S820에서, 움직임 보상 프레임을 필터링하는 데 있어서, 기 설정된 필터 계수를 가지는 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수 있으며, 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소의 특성에 따라 다른 필터를 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링할 수도 있으며, 움직임 보상 프레임을 위너 필터 또는 디블로킹 필터를 이용하여 필터링할 수도 있다.Also, in operation S820, the image decoding apparatus 600 may filter the motion compensation frame using a filter having a predetermined filter coefficient in filtering the motion compensation frame, and may include characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame. The motion compensation frame may be filtered using another filter, and the motion compensation frame may be filtered using a Wiener filter or a deblocking filter.
또한, 영상 복호화 장치(600)는 복원되는 현재 프레임을 디블로킹 필터링하여 출력할 수 있다. 디블로킹 필터링된 현재 프레임은 저장되어 다른 프레임을 예측 부호하하는 데 이용될 수 있다.In addition, the image decoding apparatus 600 may deblock the filtered current frame and output the restored current frame. The deblocking filtered current frame may be stored and used to predictively sign another frame.
이상에서 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상을 예측 부호화하는 데 있어서, 움직임 추정 및 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임에 잔재하는 시간적 중복성을 제거하여 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 움직임 보상 프레임 내의 블록의 화소들의 특성에 따라 필터의 종류와 필터 계수를 적응적으로 선택하여 필터링함으로써 양자화 에러를 더욱 줄일 수 있으므로 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있거나 부호화된 후 복호화되어 재생되는 복원 영상의 화질의 열화를 더욱 줄일 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, in predictive encoding of an image, a compression efficiency may be further improved by removing temporal redundancy remaining in a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation. In addition, it is possible to further reduce the quantization error by adaptively selecting and filtering the filter type and the filter coefficient according to the characteristics of the pixels of the block in the motion compensation frame, so that the compression efficiency can be further improved or the code is decoded after being decoded. The deterioration of the image quality of the reconstructed video to be reproduced can be further reduced.
이상에서는 본 발명의 일 실시예를 통해, 영상의 움직임 보상 프레임 전체에 대해 필터링이 수행되어 영상이 부호화되는 것으로 설명했다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는 움직임 보상 프레임 전체에 대해 필터링이 수행될 수도 있지만 움직임 보상 프레임의 블록별로 필터링이 수행될 수도 있다. 이때, 블록별로 필터링되는 데 이용되는 필터의 종류와 필터 계수는 블록별 또는 블록 내의 화소별로 적응적으로 결정되어 이용될 수 있다. 이뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에서는 움직임 보상 프레임의 블록별로 필터링이 수행될 때, 필터링이 수행되지 않는 것이 더욱 효율적인 블록에 대해서는 선택적으로 필터링이 수행되지 않고 필터링이 수행되는 것이 효율적인 블록에 대해서만 적응적으로 필터링이 수행될 수도 있다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 통해, 영상의 보상 프레임의 필터링 블록별로 선택적으로 필터링되어 영상이 부호화되는 방법에 대해 설명한다.In the above description, the image is encoded by filtering the entire motion compensation frame of the image through an embodiment of the present invention. However, in the embodiment of the present invention, although the filtering may be performed on the entire motion compensation frame, the filtering may be performed for each block of the motion compensation frame. In this case, the type of filter and the filter coefficient used to filter by block may be adaptively determined and used for each block or for each pixel in the block. In addition, in the embodiment of the present invention, when filtering is performed for each block of the motion compensation frame, the filtering is selectively performed on a block in which it is more efficient that no filtering is performed, and only the block in which filtering is efficient is performed. In some embodiments, filtering may be performed. Hereinafter, a method of encoding an image by selectively filtering the filtering blocks of the compensation frame of the image through another embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 도 1을 통해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)와 동일 또는 유사하게 구성된다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 예측기, 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성하는 감산기, 잔여 프레임을 변환 및 양자화하는 변환기 및 양자화기와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 부호화하는 부호화기를 포함하여 구성될 수 있다.An image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention is configured similarly or similarly to the image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 1. That is, the image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention is a predictor for generating a filtered motion compensation frame by selectively filtering a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a current frame of an image for each filtering block, and a current frame. And a subtractor for generating a residual frame by subtracting the filtered motion compensation frame, a transformer for transforming and quantizing the residual frame, and an encoder for encoding the transformed and quantized residual frame.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치는 도 2를 통해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치와 동일 또는 유사하게 구성된다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 예측기로서 구현될 수 있으며, 영상의 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 움직임 추정기, 결정되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 움직임 보상기 및 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 움직임 보상 필터를 포함하여 구성될 수 있다.The inter prediction apparatus for image encoding according to another embodiment of the present invention is configured similarly or similarly to the inter prediction apparatus for image encoding according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2. That is, the inter prediction apparatus for image encoding according to another embodiment of the present invention may be implemented as a predictor of the image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention, the motion estimator for determining motion information for a block of an image, A motion compensator for generating a motion compensation block based on the determined motion information and generating a motion compensation frame including the motion compensation block, and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 부호화를 위한 인터 예측 장치에 대해서는 후술하는 과정에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 통해 상세히 설명한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 블록별 필터링 영상 부호화 장치라 칭한다.An image encoding apparatus and an inter prediction apparatus for image encoding according to another embodiment of the present invention will be described in detail through an image encoding method according to another embodiment of the present invention in a process to be described later. Hereinafter, for convenience of description, an image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention is called a filtered image encoding apparatus for each block.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a video encoding method according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법에 따르면, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고(S910), 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하며(S920), 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화한다(S930).According to an image encoding method according to another embodiment of the present invention, the block-by-block filtering image encoding apparatus generates a motion compensation frame by estimating and compensating for the motion of a current frame of an image (S910) and selectively selecting a motion compensation frame for each filtering block. In operation S920, the filtered motion compensation frame is generated by filtering, and the residual frame that is the difference between the current frame and the filtered motion compensation frame is transformed, quantized, and encoded (S930).
또한, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는지 여부를 나타내는 블록별 필터링 적용 정보를 추가로 부호화할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임 전체를 필터링하는지 아니면 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 나누어 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는지 여부를 결정하고 그를 나타내는 블록별 필터링 적용 정보를 부호화하여 비트스트림에 포함시킬 수 있다. 이러한 블록별 필터링 적용 정보는 1비트의 플래그로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 구현 방식이나 필요에 따라서는 부호화되어 비트스트림에 프레임 헤더, 시퀀스 헤더 등에 포함될 수 있다. 만약, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치가 미리 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하기로 약속하거나 움직임 보상 프레임 전체를 필터링하기로 약속한 경우에는 블록별 필터링 적용 정보를 부호화할 필요가 없을 것이다.In addition, the block-by-block filtering image encoding apparatus may further encode block-specific filtering application information indicating whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block. That is, the block-by-block filtering image encoding apparatus determines whether to filter the entire motion compensation frame or divide the motion compensation frame into filtering blocks and selectively filter the filtering blocks according to the filtering blocks, and encodes the block filtering information indicating the same into the bitstream. You can. The filtering application information for each block may be implemented as a flag of 1 bit, but the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various ways, and may be encoded and included in a frame header or a sequence header according to an implementation method or need. . If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to selectively filter the motion compensation frame for each filtering block in advance or to promise to filter the entire motion compensation frame, the application information for each block is applied. You will not need to encode
단계S920에서, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용보다 필터링 블록별로 선택적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용이 더 작은 경우, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 부호화 비용을 기초로 움직임 보상 프레임 전체에 대해 필터링할지 또는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링되는 경우의 부호화 비용과 움직임 보상 프레임이 필터링 블록별로 선택적으로 필터링되는 경우의 부호화 비용을 각각 계산하고, 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링되는 경우의 부호화 비용이 움직임 보상 프레임이 필터링 블록별로 선택적으로 필터링되는 경우의 부호화 비용보다 작거나 같으면 움직임 보상 프레임 전체에 대해 필터링하며, 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링되는 경우의 부호화 비용이 움직임 보상 프레임이 필터링 블록별로 선택적으로 필터링되는 경우의 부호화 비용보다 크면 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할 수 있다.In operation S920, the filtering image encoding apparatus for each block filters the motion compensation frame when the encoding cost for the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block is smaller than the encoding cost for the motion compensation frame in which the motion compensation frame is entirely filtered. You can selectively filter by block. That is, the block-by-block filtering image encoding apparatus may determine whether to filter the entire motion compensation frame or selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on the encoding cost. For example, the filtering image encoding apparatus for each block calculates an encoding cost when the motion compensation frame is entirely filtered and an encoding cost when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block, and the motion compensation frame is filtered as a whole. If the coding cost of the case is less than or equal to the coding cost of the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block, the entire motion compensation frame is filtered. If the motion compensation frame is entirely filtered, the coding cost of the motion compensation frame is filtered. If it is greater than the encoding cost when selectively filtering for each block, the motion compensation frame may be selectively filtered for each filtering block.
단계S920에서, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임의 필터링 블록별로 필터링 블록을 필터링하지 않는 경우의 부호화 비용이 필터링 블록을 필터링하는 경우의 부호화 비용을 초과하는지 여부를 판단하여 필터링 블록별로 필터링 여부를 결정할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 것으로 결정된 경우, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록 단위로 나누어 각 필터링 블록에 대해 필터링할지 여부를 결정하는데, 필터링 여부를 결정하기 위한 판단 기준은 부호화 비용이 될 수 있다. 예를 들어, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임의 매 필터링 블록마다 필터링하지 않은 경우와 필터링한 경우의 부호화 비용을 각각 계산하고, 계산된 부호화 비용을 비교하여 필터링하지 않은 경우의 부호화 비용이 필터링한 경우의 부호화 비용을 초과하는 경우에는 해당 필터링 블록에 대해서는 필터링하고, 필터링하지 않은 경우의 부호화 비용이 필터링한 경우의 부호화 비용보다 작거나 같은 경우에는 해당 필터링 블록에 대해서는 필터링하지 않을 수 있다. 이와 같이, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임을 블록별로 필터링하는 경우에도 필터링 블록별로 적응적으로 필터링 여부를 선택하여 필터링함으로써 부호화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In operation S920, the filtering image encoding apparatus for each block determines whether the encoding cost when the filtering block does not filter by the filtering block of the motion compensation frame exceeds the encoding cost when the filtering block is filtered, and filters the filtering block by the filtering block. Can be determined. That is, when it is determined that the filtering image encoding apparatus for each block selectively filters the motion compensation frame for each filtering block, the filtering image encoding apparatus divides the motion compensation frame into the filtering block units to determine whether to filter each filtering block. The criterion for the determination may be an encoding cost. For example, the block-by-block filtered image encoding apparatus calculates encoding costs for each filtering block and each filtering block of the motion compensation frame, and compares the calculated encoding costs to determine the encoding cost. If the coding cost in the case of filtering is exceeded, the filtering block may be filtered. If the coding cost in the case of not filtering is less than or equal to the coding cost in the filtering, the filtering block may not be filtered. As described above, even when filtering the motion compensation frame for each block, the block-by-block filtering image encoding apparatus may further improve encoding efficiency by adaptively selecting whether to filter by each filtering block.
단계S920에서, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 블록별이나 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 블록마다 또는 필터링 블록의 화소의 위치마다 다른 필터를 이용하여 필터링하거나 다른 필터 계수를 이용하여 필터링할 수 있다. 이와 같이 필터링 블록별이나 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링하는 경우, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 블록마다 또는 필터링 블록의 화소의 위치마다 어떠한 필터를 이용하는지에 대한 정보를 추가로 부호화하여 비트스트림에 포함시키거나 필터링 블록마다 또는 필터링 블록의 화소의 위치마다 어떠한 필터 계수를 이용하는지에 대한 정보를 추가로 부호화하여 비트스트림에 포함시킬 수 있다. 만약, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치가 미리 어떠한 블록 또는 어떠한 화소의 위치에 소정의 필터 또는 소정의 필터 계수를 이용하여 필터링하기로 약속한 경우에는 어떠한 필터를 이용하는지에 대한 정보나 어떠한 필터 계수를 이용하는지에 대한 정보를 부호화할 필요가 없을 것이다.In operation S920, the block-by-block filtering image encoding apparatus may filter using a different filter or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block. That is, the block-by-block filtering image encoding apparatus may filter by using a different filter for each filtering block or a position of a pixel of the filtering block, or filter using different filter coefficients. As described above, in the case of filtering using different filters or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block, the filtering image encoding apparatus for each block determines what filter is used for each filtering block or for each pixel position of the filtering block. Information about the filter coefficients may be further encoded and included in the bitstream, or information about what filter coefficients are used for each filtering block or for each pixel position of the filtering block may be encoded and included in the bitstream. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to filter by using a predetermined filter or a predetermined filter coefficient at a position of a block or a pixel, what filter is used? It will not be necessary to encode information about the C or information about which filter coefficients are used.
또한, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 블록별로 필터링 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 추가로 부호화할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 경우, 움직임 보상 프레임의 각 필터링 블록에 대해 필터링하였는지 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 부호화하여 비트스트림에 포함시킬 수 있다. 이러한 필터링 식별 정보는 각 필터링 블록에 대한 1비트의 플래그로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 구현될 수도 있다. 또한, 필터링 식별 정보는 필터링 블록마다 생성되므로 적절한 방식으로 부호화되어 비트스트림에 포함될 수 있다. 이러한 필터링 식별 정보는 후술할 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치에서 움직임 보상 플레임에서 어느 필터링 블록이 필터링되었는지를 식별하는 데 활용된다.In addition, the filtering image encoding apparatus for each block may further encode filtering identification information indicating whether to filter each filtering block. That is, when the filtering image encoding apparatus for each block selectively filters the motion compensation frame for each filtering block, the filtering image encoding apparatus may include filtering identification information indicating whether the filtering block of the motion compensation frame is filtered and included in the bitstream. The filtering identification information may be implemented as a flag of 1 bit for each filtering block, but is not necessarily limited thereto and may be implemented in various ways. In addition, since the filtering identification information is generated for each filtering block, the filtering identification information may be encoded in an appropriate manner and included in the bitstream. The filtering identification information is used to identify which filtering block is filtered in the motion compensation frame in the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
한편, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 식별 정보를 부호화함으로써 많은 양의 오버헤드가 발생하여 부호화 효율이 더욱 저하되는 것을 방지하기 위해, 전술한 바와 같이 움직임 보상 프레임 전체를 필터링하는 경우의 부호화 비용과 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 경우의 부호화 비용을 기초로 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할지 여부를 결정한다.On the other hand, the block-by-block filtering image encoding apparatus encodes the filtering identification information to prevent a large amount of overhead and further reduce the encoding efficiency. It is determined whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block based on an encoding cost when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block.
또한, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 블록의 크기 또는 단위를 나타내는 필터링 블록 식별 정보를 추가로 부호화할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 어떠한 형태와 크기의 블록을 필터링 블록으로 이용하여 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 필터링하였는지를 후술할 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치에게 알려 주기 위해, 필터링 블록의 크기 또는 단위를 나타내는 필터링 블록 식별 정보를 부호화하여 비트스트림에 포함시킬 수 있다. 만약, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치가 미리 소정의 크기의 필터링 블록을 이용하기로 약속한 경우에는 필터링 블록 식별 정보를 부호화할 필요가 없을 것이다.In addition, the block-by-block filtering image encoding apparatus may further encode filtering block identification information indicating the size or unit of the filtering block. That is, in order to inform the image encoding apparatus according to another embodiment of the present invention, a filtering block according to another embodiment of the present invention to which a block-shaped filtering image encoding apparatus filters a motion compensation frame for each filtering block using a block having a shape and size as a filtering block. Filtering block identification information indicating a size or a unit of may be encoded and included in the bitstream. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to use a filtering block having a predetermined size in advance, it is not necessary to encode the filtering block identification information.
단계S920에서 생성되는 필터링된 움직임 보상 프레임은 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 블록을 포함한다. 즉, 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 경우, 필터링한 필터링 블록들만이 아니라 필터링하지 않은 필터링 블록들도 포함하도록 움직인 보상 프레임을 생성하며, 이와 같이 생성된 움직임 보상 프레임이 필터링된 움직임 보상 프레임이 된다.The filtered motion compensation frame generated in step S920 includes an unfiltered filtering block and a filtered block of the motion compensation frame. In other words, when the filtering image encoding apparatus for each block selectively filters the motion compensation frame for each filtering block, the block filtering image encoding apparatus generates a compensation frame that moves not only the filtered filtering blocks but also the unfiltered filtering blocks. The motion compensation frame becomes a filtered motion compensation frame.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터링된 움직임 보상 프레임을 수학식으로 나타내면 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 10에서는 필터링 블록의 특징에 따라서 선택적으로 필터링을 적용하는 식을 나타내었다.Such a filtered motion compensation frame according to another embodiment of the present invention can be represented by Equation 10. Equation 10 shows an expression of selectively applying filtering according to the characteristics of the filtering block.
[수학식 10][Equation 10]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000034
Figure PCTKR2010008868-appb-I000034
수학식 10에서,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000035
Figure PCTKR2010008868-appb-I000036
화소 위치를 포함하고 있는 필터링 블록의 위치를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000037
Figure PCTKR2010008868-appb-I000038
위치의 필터링 블록에 대해 필터링하는지 여부를 나타내는 필터링 식별 정보로서 이용되는 인덱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000039
Figure PCTKR2010008868-appb-I000040
번째 필터 계수를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000041
는 움직임 보상 프레임의
Figure PCTKR2010008868-appb-I000042
좌표에 대한 화소값을 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000043
는 필터링된 움직임 보상 프레임 내에서
Figure PCTKR2010008868-appb-I000044
좌표에 대한 화소값을 나타낸다.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000045
에서 PP로 구분하여 특성이 유사한 필터링 블록이나 필터링 블록 내의 화소 위치별로 다른 필터나 필터 계수를 적용할 수 있다.
In Equation 10,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000035
Is
Figure PCTKR2010008868-appb-I000036
Indicates the position of the filtering block including the pixel position,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000037
Is
Figure PCTKR2010008868-appb-I000038
An index used as filtering identification information indicating whether to filter on a filtering block of a position is indicated.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000039
Is
Figure PCTKR2010008868-appb-I000040
The second filter coefficient,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000041
Of the motion compensation frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000042
Represents the pixel value for the coordinate,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000043
Within the filtered motion compensation frame
Figure PCTKR2010008868-appb-I000044
Represents a pixel value for a coordinate.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000045
Different filters or filter coefficients may be applied to each filtering block having similar characteristics or to pixel positions within the filtering block by dividing by PP.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서 필터링 블록이란 매크로블록 또는 서브블록 등과 같이 영상을 부호화하기 위한 소정의 부호화 단위로서의 블록일 수도 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 움직임 보상 프레임을 필터링하기 위해 설정되거나 소정의 기준에 따라 결정되는 형태와 크기의 블록일 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위해 필터링 블록이라고 칭하였으나, 반드시 블록과 같은 형태가 아니라 원형, 마름모 형태, 삼각형 등 다양한 형태의 영역이 될 수도 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, the filtering block may be a block as a predetermined coding unit for encoding an image, such as a macroblock or a subblock, but is not necessarily limited thereto and is set or filtered to filter a motion compensation frame. It may be a block having a shape and size determined according to a criterion. In addition, the filtering block is referred to for convenience of description, but may not necessarily be the same as the block but may be an area having various shapes such as a circle, a rhombus shape, and a triangle.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 부호화 비용을 기초로 움직임 보상 프레임 전체에 대해 필터링할지 또는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할지 여부를 결정하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다.10 is a flowchart for exemplarily describing a process of determining whether to filter the entire motion compensation frame or selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on an encoding cost according to another embodiment of the present invention. .
블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임을 필터링하기 위한 필터 계수를 계산하고(S1010), 계산된 필터 계수를 이용하여 움직임 보상 프레임 전체를 필터링하며(S1020), 움직임 보상 프레임의 필터링 블록별로 필터링의 수행 여부를 결정하여(S1030), 단계 S1030의 결정에 따라 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하며(S1040), 단계 S1040에 따라 필터링 블록별로 결정된 필터링 식별 정보는 계층적 블록 부호화 방법으로 부호화하고(S1050), 움직임 보상 프레임의 전체를 필터링한 경우의 부호화 비용과 필터링 블록별로 선택적으로 필터링한 경우의 부호화 비용을 기초로 필터링 방식을 선택한다(S1060). 이때, 부호화 비용을 계산하기 위해 이용될 수 있는 비용 함수로서는 율-왜곡 비용 등과 같은 다양한 비용 함수가 이용될 수 있다.The block-by-block filtering image encoding apparatus calculates filter coefficients for filtering the motion compensation frame (S1010), filters the entire motion compensation frame using the calculated filter coefficients (S1020), and filters the filtering blocks by the filtering blocks of the motion compensation frame. In operation S1030, the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block according to the determination of operation S1030. The filtering identification information determined for each filtering block according to operation S1040 is encoded using a hierarchical block encoding method. In operation S 1060, a filtering method is selected based on an encoding cost when the entire motion compensation frame is filtered and an encoding cost when the filtering is selectively filtered for each filtering block (S 1060). In this case, various cost functions such as rate-distortion cost and the like may be used as a cost function that may be used to calculate the encoding cost.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 필터링 블록별로 필터링 수행 여부를 결정하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다. 이 때, 필터링 블록은 임의 크기의 블록으로 설정될 수 있으며, 또한 부호화의 기본 블록 단위로 설정하는 것에 제한을 두지 않는다.11 is a flowchart illustrating a process of determining whether to perform filtering for each filtering block according to another embodiment of the present invention. In this case, the filtering block may be set to a block having an arbitrary size, and there is no restriction on setting to a basic block unit of encoding.
도 11에서는 단계 S1030에서 블록별 필터링 영상 부호화 장치가 움직임 보상 프레임의 필터링 블록별 필터링 여부를 결정하는 과정을 예시적으로 나타내었다.FIG. 11 exemplarily illustrates a process of determining whether a filtering image encoding apparatus for each block determines whether to filter the filtering block for a motion compensation frame in operation S1030.
움직임 보상 프레임의 필터링 블록마다 필터링을 수행할지 여부를 결정하기 전에 각 필터링 블록에 대한 필터 계수는 이미 계산된다. 도 11에서, j는 움직임 보상 프레임 내의 각 필터링 블록을 식별하기 위한 인덱스를 나타내며, jend는 움직임 보상 프레임 내의 필터링 블록의 총 개수를 나타내며, 는 j 번째 필터링 블록의 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 나타낸다.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000047
는 필터링 블록에 대해 필터링하지 않은 경우의 부호화 비용을 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000048
는 필터링 블록에 대해 필터링한 경우의 부호화 비용을 나타낸다. 이때, 부호화 비용을 계산하기 위해 이용될 수 있는 비용 함수는 SSD(Sum of Squared Difference), SAD(Sum of Absolute Difference), SATD(Sum of Absolute Transformed Difference) 등 여러 가지가 이용될 수 있다.
The filter coefficients for each filtering block are already calculated before determining whether to perform filtering on each filtering block of the motion compensation frame. In FIG. 11, j represents an index for identifying each filtering block in the motion compensation frame, j end represents the total number of filtering blocks in the motion compensation frame, Denotes filtering identification information indicating whether to filter the j th filtering block.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000047
Denotes the encoding cost when the filtering block is not filtered.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000048
Denotes an encoding cost when filtering on a filtering block. In this case, a cost function that may be used to calculate the encoding cost may be used, such as a sum of squared difference (SSD), a sum of absolute difference (SAD), a sum of absolute transformed difference (SATD), and the like.
예를 들어, SAD를 기초로 계산되는 경우, 임의의 필터링 블록에 대해 필터링하지 않은 경우의 부호화 비용
Figure PCTKR2010008868-appb-I000049
는 수학식 11과 같이 계산될 수 있으며, 임의의 필터링 블록에 대해 필터링한 경우의 부호화 비용
Figure PCTKR2010008868-appb-I000050
는 수학식 12와 같이 계산될 수 있다.
For example, if it is calculated on the basis of SAD, the coding cost without filtering on any filtering block
Figure PCTKR2010008868-appb-I000049
Can be calculated as shown in Equation 11, and the coding cost when filtering on any filtering block
Figure PCTKR2010008868-appb-I000050
May be calculated as shown in Equation 12.
[수학식 11][Equation 11]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000051
Figure PCTKR2010008868-appb-I000051
[수학식 12][Equation 12]
Figure PCTKR2010008868-appb-I000052
Figure PCTKR2010008868-appb-I000052
수학식 11에서, K와 L은 각 필터링 블록의 가로 크기와 세로 크기를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000053
Figure PCTKR2010008868-appb-I000054
는 j 번째 필터링 블록의 좌측 상단의 좌표를 나타내고, k와 l은 필터링 블록 내의 각 화소의 좌표를 나타낸다.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000055
는 현재 프레임의 화소를 나타내고,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000056
은 움직임 보상 프레임의 화소를 나타내며,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000057
는 필터링된 움직임 보상 프레임의 화소를 나타낸다.
In Equation 11, K and L represent the horizontal size and the vertical size of each filtering block,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000053
Wow
Figure PCTKR2010008868-appb-I000054
Denotes the coordinates of the upper left of the j th filtering block, and k and l denote the coordinates of each pixel in the filtering block.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000055
Represents the pixels of the current frame,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000056
Represents the pixels of the motion compensation frame,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000057
Represents the pixels of the filtered motion compensation frame.
블록별 필터링 영상 부호화 장치는 움직임 보상 프레임의 0 번째 필터링 블록을 초기 필터링 블록으로 설정하고(S1110), 0 번째 필터링 블록에 대해 필터링하지 않은 경우의 부호화 비용
Figure PCTKR2010008868-appb-I000058
를 계산하고(S1120), 0 번째 필터링 블록에 대해 필터링한 경우의 부호화 비용
Figure PCTKR2010008868-appb-I000059
을 계산하며(S1130), 부호화 비용
Figure PCTKR2010008868-appb-I000060
Figure PCTKR2010008868-appb-I000061
를 비교하여
Figure PCTKR2010008868-appb-I000062
Figure PCTKR2010008868-appb-I000063
보다 큰지 여부를 판단한다(S1140). 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 단계 S1140의 판단 결과,
Figure PCTKR2010008868-appb-I000064
Figure PCTKR2010008868-appb-I000065
보다 작거나 같은 경우에는 0 번째 필터링 블록에 대한 필터링 식별 정보
Figure PCTKR2010008868-appb-I000066
를 0으로 설정하여 0 번째 필터링 블록에 대해서는 필터링하지 않는 것으로 결정하고(S1150),
Figure PCTKR2010008868-appb-I000067
Figure PCTKR2010008868-appb-I000068
보다 큰 경우에는 0 번째 필터링 블록에 대한 필터링 식별 정보
Figure PCTKR2010008868-appb-I000069
를 1로 설정하여 0 번째 필터링 블록에 대해서는 필터링하는 것으로 결정한다(S1160). 이후 블록별 필터링 영상 부호화 장치는 필터링 식별 정보를 결정한 필터링 블록이 움직임 보상 프레임의 마지막 필터링 블록인지 여부를 판단하고(S1170), 마지막 필터링 블록이 아닌 경우에는 j를 1만큼 증가시켜 1 번째 필터링 블록에 대해 단계 S1120 내지 단계 S1170을 반복해서 수행하고(S1180), 마지막 필터링 블록인 경우에는 필터링 수행 여부에 대한 결정 과정을 종료한다.
The filtering image encoding apparatus for each block sets the 0 th filtering block of the motion compensation frame as the initial filtering block (S1110), and the encoding cost when the 0 th filtering block is not filtered.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000058
Is calculated (S1120), and the coding cost when filtering on the 0 th filtering block
Figure PCTKR2010008868-appb-I000059
(S1130), the encoding cost
Figure PCTKR2010008868-appb-I000060
Wow
Figure PCTKR2010008868-appb-I000061
By comparing
Figure PCTKR2010008868-appb-I000062
end
Figure PCTKR2010008868-appb-I000063
It is determined whether it is larger (S1140). The block-filtering image encoding apparatus may determine the result of operation S1140.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000064
end
Figure PCTKR2010008868-appb-I000065
Filtering identification for the 0th filtering block, if less than or equal to
Figure PCTKR2010008868-appb-I000066
Set to 0 to determine not to filter for the 0 th filtering block (S1150),
Figure PCTKR2010008868-appb-I000067
end
Figure PCTKR2010008868-appb-I000068
If greater than, the filtering identification information for the zeroth filtering block.
Figure PCTKR2010008868-appb-I000069
Set to 1 to determine to filter on the 0 th filtering block (S1160). Thereafter, the block-by-block filtering image encoding apparatus determines whether the filtering block that determines the filtering identification information is the last filtering block of the motion compensation frame (S1170), and if it is not the last filtering block, increases the j by 1 to the first filtering block. Steps S1120 to S1170 are repeatedly performed (S1180), and in the case of the last filtering block, the process of determining whether to perform filtering is finished.
도 12는 블록별 필터링 식별 정보의 부호화 과정을 예시적으로 나타내기 위한 도면이다. 상위 블록 단계에서 현재 블록이 분할되어 필터링 식별 정보를 부호화할 것인지 아니면, 하나의 필터링 식별 정보를 사용하여 현재 블록의 필터링 여부를 결정할 것인지에 대한 분할 식별 정보를 부호화한다. 분할하지 않고 필터링 식별 정보를 전송할 경우 더 이상 분할 식별 정보를 부호화하지 않고 필터링 식별 정보를 부호화한다. 분할되어 필터링 식별 정보를 부호화하는 경우는, 다시 분할 식별 정보를 부호화하여 추가로 분할하여 필터링 식별 정보를 부호화할 것인지, 더 이상 분할하지 않고 필터링 식별 정보를 부호화할 것인지에 대한 분할 식별 정보를 부호화한다. 만약, 현재 분할 계층이 최대 분할 계층이라면, 분할 식별 정보는 부호화하지 않고 필터링 식별 정보만 부호화하는 것으로 필터링 식별 정보의 부호화 과정을 종료한다. 이 같은 방법으로 현재 프레임의 모든 블록의 필터링 식별 정보를 부호화한다.12 is a diagram for exemplarily illustrating a process of encoding filtering identification information for each block. In the upper block step, split identification information on whether the current block is split and the filtering identification information is encoded or whether the current block is filtered or not is determined using one filtering identification information. When the filtering identification information is transmitted without segmentation, the filtering identification information is encoded without further encoding the partition identification information. In the case of splitting and encoding the filtering identification information, the split identification information is encoded by further splitting and encoding the split identification information to encode the filtering identification information or to encode the filtering identification information without further splitting. If the current partition layer is the maximum partition layer, the encoding process of the filtering identification information is terminated by encoding only the filtering identification information without encoding the partition identification information. In this way, the filtering identification information of all blocks of the current frame is encoded.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 도 6을 통해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(600)와 동일 또는 유사하게 구성된다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원하는 복호화기, 복원되는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하는 역양자화기 및 역변환기, 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 예측기 및 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 가산기를 포함하여 구성될 수 있다.An image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention is configured similarly or similarly to the image decoding apparatus 600 according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 6. That is, an image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention is a decoder for decoding motion information data and image coded data extracted from a bitstream and restoring motion information, transformed, and quantized residual frames, reconstructed transformed and quantized An inverse quantizer and an inverse transformer to inverse quantize and inversely transform the residual frame, and generate a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the reconstructed motion information. And a predictor for filtering to generate a filtered motion compensation frame and an adder for reconstructing the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치는 도7을 통해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치와 동일 또는 유사하게 구성된다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 예측기로서 구현될 수 있으며, 비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 움직임 보상기 및 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 움직임 보상 필터를 포함하여 구성될 수 있다.The inter prediction apparatus for image decoding according to another embodiment of the present invention is configured similarly or similarly to the inter prediction apparatus for image decoding according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 7. That is, the inter prediction apparatus for image decoding according to another embodiment of the present invention may be implemented as a predictor of the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention, and is based on motion information extracted, decoded, and reconstructed from a bitstream. A motion compensator for generating a motion compensation block and generating a motion compensation frame including the motion compensation block, and a motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치와 영상 복호화를 위한 인터 예측 장치에 대해서는 후술하는 과정에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 통해 상세히 설명한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 블록별 필터링 영상 복호화 장치라 칭한다.An image decoding apparatus and an inter prediction apparatus for image decoding according to another embodiment of the present invention will be described in detail through an image decoding method according to another embodiment of the present invention in a later process. Hereinafter, for convenience of description, an image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention is called a filtered image decoding apparatus for each block.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.13 is a flowchart illustrating an image decoding method according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 방법에 따르면, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림을 복호화하여 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고(S1310), 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하며(S1320), 비트스트림을 복호화하여 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원한다(S1330).According to an image decoding method according to another embodiment of the present invention, the block-by-block filtering image decoding apparatus generates a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on motion information reconstructed by decoding the bitstream (S1310), The filtered motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame (S1320), and the current frame is restored by adding the residual frame to be recovered by decoding the bitstream and the filtered motion compensation frame (S1330).
단계 S1320에서, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림을 복호화하여 복원되는 블록별 필터링 적용 정보를 기초로 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링할 수 있다. 필터링 블록별 필터링 식별 정보는 계층적 구조에 따라 필터링 블록의 분할 식별 정보에 따라 복호화되며, 더 이상 분할되지 않는 단계에서 필터링 식별 정보를 복호화한다. 즉, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림을 복호화하여 블록별 필터링 식별 정보를 복원하고, 복원되는 블록별 필터링 적용 정보를 기초로 움직임 보상 프레임을 전체에 대해 필터링해야 할지 또는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링해야 할지 여부를 판단하여 판단한 결과에 따라 움직임 보상 프레임을 전체에 대해 필터링하거나 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링한다. 만약, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치가 미리 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하기로 약속하거나 움직임 보상 프레임 전체를 필터링하기로 약속한 경우에는 블록별 필터링 적용 정보를 복원할 필요가 없을 것이다.In operation S1320, the block-by-block filtering image decoding apparatus may selectively filter the motion compensation frame for each filtering block based on the block-by-block filtering application information reconstructed by decoding the bitstream. The filtering identification information for each filtering block is decoded according to the partition identification information of the filtering block according to the hierarchical structure, and the filtering identification information is decoded in the step of no further partitioning. That is, the block-by-block filtering image decoding apparatus decodes the bitstream to restore block-specific filtering identification information, and whether the entire motion compensation frame should be filtered based on the restored block-by-block filtering application information or filters the motion compensation frame. It is determined whether or not to selectively filter by each filter according to the determination result or the motion compensation frame is selectively filtered by the filtering block. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to selectively filter the motion compensation frame for each filtering block in advance or to promise to filter the entire motion compensation frame, the application information for each block is applied. You will not need to restore it.
단계S1320에서, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 식별 정보를 기초로 움직임 보상 프레임의 필터링 블록 중 필터링할 필터링 블록을 선택할 수 있다. 즉, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 경우, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림을 복호화하여 필터링 식별 정보를 복원하고, 필터링 식별 정보에 의해 식별되는 필터링 블록에 대해서만 필터링을 수행한다.In operation S1320, the block-by-block filtered image decoding apparatus may select a filtering block to filter from among the filtering blocks of the motion compensation frame based on the filtering identification information reconstructed by decoding the bitstream. That is, when selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block, the block-by-block filtering image decoding apparatus decodes the bitstream to restore filtering identification information, and performs filtering only on the filtering block identified by the filtering identification information.
단계S1320에서, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 필터링 블록별이나 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링할 수 있다. 즉, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 어떠한 필터 또는 어떠한 필터 계수를 이용하는지에 대한 정보를 복원할 수 있으며, 복원되는 정보에 따라 필터링 블록별이나 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링한다. 만약, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치가 미리 어떠한 블록 또는 어떠한 화소의 위치에 소정의 필터 또는 소정의 필터 계수를 이용하여 필터링하기로 약속한 경우에는 어떠한 필터 또는 어떠한 필터 계수를 이용하는지에 대한 정보를 복원할 필요가 없을 것이다.In operation S1320, the block-by-block filtered image decoding apparatus may filter using a different filter or different filter coefficients for each filtering block or for each pixel position of the filtering block. That is, the block-by-block filtering image decoding apparatus may restore information about which filter or which filter coefficient is used from the bitstream, and different filters or different filters for each filtering block or for each pixel position of the filtering block according to the restored information. Filter using filter coefficients. If the image encoding apparatus and the image decoding apparatus according to another embodiment of the present invention promise to filter by using a predetermined filter or a predetermined filter coefficient at a position of any block or any pixel in advance, any filter or any filter There would be no need to recover information about whether to use the coefficients.
단계S1320에서, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 식별되는 크기의 블록을 필터링 블록으로서 결정할 수 있다. 즉, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 경우, 블록별 필터링 영상 복호화 장치는 블록별 필터링 영상 부호화 장치에서 필터링한 필터링 블록과 동일한 크기의 블록 단위로 필터링하기 위해, 비트스트림으로부터 필터링 블록 식별 정보를 복원하고 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 식별되는 크기 및/또는 형태의 블록을 필터링 블록으로 설정하여 필터링한다.In operation S1320, the block-by-block filtered image decoding apparatus may determine, as a filtering block, a block having a size identified by the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream. That is, when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block, the block-by-block filtering image decoding apparatus identifies the filtering block from the bitstream in order to filter by a block unit having the same size as the filtering block filtered by the block-by-block filtering image encoding apparatus. The information is restored and the block of the size and / or shape identified by the filtering block identification information to be restored is set as the filtering block and filtered.
이와 같이 생성되는 필터링된 움직임 보상 프레임은 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 필터링 블록을 포함할 수 있다. 즉, 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 경우, 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 필터링 블록을 모두 포함하는 움직임 보상 프레임을 필터링된 움직임 보상 프레임으로서 생성한다.The filtered motion compensation frame generated as described above may include an unfiltered filtering block and a filtered filtering block of the motion compensation frame. That is, when the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block, a motion compensation frame including both the unfiltered filtering block and the filtered filtering block of the motion compensation frame is generated as the filtered motion compensation frame.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 도 1의 영상 부호화 장치(100)의 부호화데이터(비트스트림) 출력단을 도 6의 영상 복호화 장치(600)의 부호화 데이터(비트스트림) 입력단에 연결함으로써 구현할 수 있다.Meanwhile, the image encoding / decoding apparatus according to an embodiment of the present invention uses the encoded data (bitstream) output terminal of the image encoding apparatus 100 of FIG. 1 to encode data (bitstream) of the image decoding apparatus 600 of FIG. 6. This can be achieved by connecting to the input.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는, 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 현재 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성하고 변환 및 양자화하고 부호화하는 영상부호화기; 및 비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원하고 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하고 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 복원되는 잔여 프레임과 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 영상복호화기를 포함한다.An image encoding / decoding apparatus according to an embodiment of the present invention generates a filtered motion compensation frame by selectively filtering a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of a current frame for each filtering block, and filtering the current frame with the current frame. An image encoder for generating, transforming, quantizing, and encoding a residual frame by subtracting a motion compensation frame; And restoring motion information, transformed and quantized residual frames by decoding motion information data and image encoded data extracted from the bitstream, and restoring the remaining frames by inverse quantization and inverse transform. A video decoder to generate a motion compensation frame by selectively compensating the signal, and selectively filter the motion compensation frame by the filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and add the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame to restore the current frame. do.
여기서 영상 부호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)로 구현 가능하며, 영상 복호화기는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(600)로 구현 가능하다.The image encoder may be implemented by the image encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and the image decoder may be implemented by the image decoding apparatus 600 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 결합하여 구현함으로써 실현할 수 있다.An image encoding / decoding method according to an embodiment of the present invention may be realized by combining the image encoding method according to an embodiment of the present invention and the image decoding method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 상기 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화하는 영상부호화단계; 및 비트스트림을 복호화하여 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 영상복호화단계를 포함한다.In an image encoding / decoding method according to an embodiment of the present invention, in a method of encoding / decoding an image, a motion compensation frame is generated by estimating and compensating a motion of a current frame of the image and filtering the motion compensation frame. A video encoding step of selectively filtering the respective motions to generate a filtered motion compensation frame, and converting, quantizing, and encoding a residual frame that is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame; And generating a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the motion information reconstructed by decoding the bitstream, and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame. And a video decoding step of reconstructing the current frame by adding the residual frame to be decoded and the filtered motion compensation frame.
여기서 영상 부호화단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법으로 구현 가능하며, 영상 복호화단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법으로 구현 가능하다.The image encoding step may be implemented by an image encoding method according to an embodiment of the present invention, and the image decoding step may be implemented by an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
이상에서 전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상을 예측 부호화하는 데 있어서, 움직임 추정 및 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임에 잔재하는 시간적 중복성을 제거하여 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 움직임 보상 프레임 내에서 필터링하는 것이 더욱 효율적인 블록에 대해서만 필터링하고 필터링하지 않는 것이 더욱 효율적인 블록에 대해서는 필터링하지 않음으로써, 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있거나 부호화된 후 복호화되어 재생되는 복원 영상의 화질의 열화를 더욱 줄일 수 있다.As described above, according to another embodiment of the present invention, in predictive encoding of an image, a compression efficiency may be further improved by removing temporal redundancy remaining in a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation. In addition, reconstruction can be further improved by filtering only on blocks that are more efficient to filter in the motion compensation frame and not on blocks that are more efficient by not filtering, thereby further improving compression efficiency or decoding and playing after being encoded. The deterioration of the image quality of the image can be further reduced.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 동영상을 부호화 복호화하는 영상 압축 처리 분야에 적용되어, 움직임 추정 및 움직임 보상을 통해 생성되는 움직임 보상 프레임에 잔재하는 시간적 중복성을 제거하여 압축 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.As described above, according to an exemplary embodiment of the present invention, the present invention is applied to an image compression processing field for encoding and decoding a video, thereby further eliminating temporal redundancy remaining in a motion compensation frame generated through motion estimation and motion compensation to further improve compression efficiency. It is a very useful invention that produces an effect that can be improved.
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본 특허출원은 2009년 12월 11일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2009-0123538 호 및 2010년 12월 10일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2010-0126443호에 대해 미국 특허법 119(a)조(35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하면, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.This patent application is related to US Patent Application No. 119 for Patent Application No. 10-2009-0123538 filed in Korea on December 11, 2009 and Patent Application No. 10-2010-0126443 for Korea filed in December 10, 2010. If priority is claimed under section (a) (35 USC § 119 (a)), all of that is incorporated by reference into this patent application. In addition, if this patent application claims priority for the same reason as above for a country other than the United States, all the contents thereof are incorporated into this patent application by reference.

Claims (42)

  1. 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서,An apparatus for encoding / decoding a video,
    현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성하고 변환 및 양자화하고 부호화하는 영상부호화기; 및Selectively filtering motion compensation frames generated by estimating and compensating for motion of a current frame to generate a filtered motion compensation frame by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame to generate a residual frame, converting, and An image encoder for quantizing and encoding; And
    비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원하고 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하고 상기 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 영상복호화기Decodes the motion information data and the image coded data extracted from the bitstream to restore the motion information, the residual and quantized residual frames, and inversely quantizes and inversely transforms the residual frames, and restores the current frame based on the restored motion information. To generate a motion compensation frame and selectively filter the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, and add the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame to restore a current frame. Decoder
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치.Image encoding / decoding apparatus comprising a.
  2. 영상을 부호화하는 장치에 있어서,In the apparatus for encoding a video,
    상기 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 생성되는 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 예측기;A predictor configured to selectively filter a motion compensation frame generated by estimating and compensating for a motion of the current frame of the image for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame;
    상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 감산하여 잔여 프레임을 생성하는 감산기;A subtractor for generating a residual frame by subtracting the current frame and the filtered motion compensation frame;
    상기 잔여 프레임을 변환 및 양자화하는 변환기 및 양자화기; 및A converter and quantizer for transforming and quantizing the residual frame; And
    상기 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 부호화하는 부호화기;An encoder for encoding the transformed and quantized residual frames;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.An image encoding apparatus comprising a.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 2, wherein the predictor is
    상기 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용보다 상기 필터링 블록별로 선택적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용이 더 작은 경우, 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.The motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block when the coding cost for the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block is smaller than the coding cost for the motion compensation frame in which the motion compensation frame is entirely filtered. An image encoding device.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 2, wherein the predictor is
    상기 움직임 보상 프레임의 필터링 블록별로 필터링 블록을 필터링하는 경우의 부호화 비용이 필터링 블록을 필터링하지 않는 경우의 부호화 비용을 초과하는지 여부를 판단하여 상기 필터링 블록별로 필터링 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.Image encoding, characterized in that it is determined whether the filtering cost for filtering the filtering block for each filtering block of the motion compensation frame exceeds the coding cost for not filtering the filtering block and for each filtering block. Device.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임은,The method of claim 2, wherein the filtered motion compensation frame,
    상기 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And an unfiltered filtering block and a filtered block of the motion compensation frame.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 2, wherein the predictor is
    상기 필터링 블록별이나 상기 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And filtering by using different filters or different filter coefficients for each of the filtering blocks or for each pixel position of the filtering block.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 부호화기는,The method of claim 2, wherein the encoder,
    상기 필터링 블록별 또는 필터링 블록의 묶음 또는 조합 단위로 필터링 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And encoding filtering information indicating whether the filtering block is filtered by the filtering block or by a bundle or a combination of the filtering blocks.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 부호화기는,The method of claim 2, wherein the encoder,
    상기 필터링 블록은 기본 부호화 블록을 사용하여 필터링 식별 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And the filtering block is configured to encode filtering identification information using a basic coding block.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 부호화기는,The method of claim 2, wherein the encoder,
    계층적 필터링 블록 구조를 사용하여 분할 식별 정보와 필터링 식별 정보를 사용하여 필터링 블록의 부호화 여부를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And encoding the filtering block by using the segmentation identification information and the filtering identification information by using a hierarchical filtering block structure.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 부호화기는,The method of claim 2, wherein the encoder,
    상기 필터링 블록의 크기 또는 단위를 나타내는 필터링 블록 식별 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And encoding block identification information indicating a size or a unit of the filtering block.
  11. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,In the apparatus for decoding an image,
    비트스트림으로부터 추출되는 움직임 정보 데이터와 영상 부호화 데이터를 복호화하여 움직임 정보와 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 복원하는 복호화기;A decoder configured to decode the motion information data and the image encoded data extracted from the bitstream and to restore the motion information and the residual and quantized frames;
    상기 복원되는 변환 및 양자화된 잔여 프레임을 역 양자화 및 역 변환하여 잔여 프레임을 복원하는 역 양자화기 및 역 변환기;An inverse quantizer and an inverse converter that inverse quantizes and inverse transforms the reconstructed transformed and quantized residual frame to reconstruct the residual frame;
    상기 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 예측기; 및 A predictor for generating a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the reconstructed motion information and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame; And
    상기 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 가산기;An adder for reconstructing the current frame by adding the reconstructed residual frame and the filtered motion compensation frame;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.Video decoding apparatus comprising a.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 11, wherein the predictor,
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 블록별 필터링 적용 정보를 기초로 상기 움직임 보상 프레임을 상기 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block based on the filtering application information for each block, which is reconstructed by decoding the bitstream.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 11, wherein the predictor,
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 식별 정보를 기초로 상기 움직임 보상 프레임의 필터링 블록 중 필터링할 필터링 블록을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And a filtering block to be filtered among the filtering blocks of the motion compensation frame based on the filtering identification information reconstructed by decoding the bitstream.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임은,The method of claim 11, wherein the filtered motion compensation frame,
    상기 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 필터링 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And an unfiltered filtering block and a filtered filtering block of the motion compensation frame.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 11, wherein the predictor,
    상기 필터링 블록별이나 상기 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And filtering using different filters or different filter coefficients for each of the filtering blocks or for each pixel position of the filtering block.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 예측기는,The method of claim 11, wherein the predictor,
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 식별되는 크기의 블록을 상기 필터링 블록으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And determining, as the filtering block, a block having a size identified by the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream.
  17. 인터 예측 장치에 있어서,In the inter prediction apparatus,
    영상의 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 움직임 추정기;A motion estimator for determining motion information for a block of an image;
    상기 결정되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 상기 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 움직임 보상기; 및A motion compensator for generating a motion compensation block based on the determined motion information and generating a motion compensation frame including the motion compensation block; And
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 움직임 보상 필터;A motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 장치.Inter prediction apparatus comprising a.
  18. 인터 예측 장치에 있어서,In the inter prediction apparatus,
    비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 상기 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 움직임 보상기; 및A motion compensator for generating a motion compensation block on the basis of motion information extracted from the bitstream, decoded and reconstructed, and generating a motion compensation frame including the motion compensation block; And
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 움직임 보상 필터;A motion compensation filter for selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 장치.Inter prediction apparatus comprising a.
  19. 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서,In the method of encoding / decoding an image,
    상기 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화하는 영상부호화단계; 및 A motion compensation frame is generated by estimating and compensating the motion of the current frame of the image, and selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame, the difference between the current frame and the filtered motion compensation frame. An image encoding step of transforming, quantizing, and encoding the remaining frame; And
    비트스트림을 복호화하여 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하고 상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 영상복호화단계Compensate the motion of the current frame based on the motion information reconstructed by decoding the bitstream to generate a motion compensation frame, and selectively filter the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame and decode the bitstream. Image decoding step of reconstructing the current frame by adding the residual frame to be restored and the filtered motion compensation frame
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법.Image encoding / decoding method comprising a.
  20. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,In the method of encoding an image,
    상기 영상의 현재 프레임의 움직임을 추정하고 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계;Generating a motion compensation frame by estimating and compensating for the motion of the current frame of the image;
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계; 및Selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame; And
    상기 현재 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임의 차인 잔여 프레임을 변환 및 양자화하고 부호화하는 단계;Transforming, quantizing, and encoding a residual frame that is a difference between the current frame and the filtered motion compensation frame;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.Image encoding method comprising a.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,The method of claim 20, wherein the video encoding method comprises:
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는지 여부를 나타내는 블록별 필터링 적용 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And encoding the filtering application information for each block indicating whether the motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,The method of claim 20, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 움직임 보상 프레임이 전체적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용보다 상기 필터링 블록별로 선택적으로 필터링된 움직임 보상 프레임에 대한 부호화 비용이 더 작은 경우, 상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.The motion compensation frame is selectively filtered for each filtering block when the coding cost for the motion compensation frame selectively filtered for each filtering block is smaller than the coding cost for the filtered motion compensation frame as a whole. A video encoding method.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,The method of claim 20, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 움직임 보상 프레임의 필터링 블록별로 필터링 블록을 필터링하는 경우의 부호화 비용이 필터링 블록을 필터링하지 않는 경우의 부호화 비용을 초과하는지 여부를 판단하여 상기 필터링 블록별로 필터링 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.Image encoding, characterized in that it is determined whether the filtering cost for filtering the filtering block for each filtering block of the motion compensation frame exceeds the coding cost for not filtering the filtering block and for each filtering block. Way.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임은,The method of claim 20, wherein the filtered motion compensation frame,
    상기 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And an unfiltered filtering block and a filtered block of the motion compensation frame.
  25. 제 20 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,The method of claim 20, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 필터링 블록별이나 상기 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And filtering using different filters or different filter coefficients for each of the filtering blocks or for each pixel position of the filtering block.
  26. 제 20 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,The method of claim 20, wherein the video encoding method comprises:
    상기 필터링 블록별로 필터링 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And encoding the filtering identification information indicating whether the filtering block is filtered for each of the filtering blocks.
  27. 제 20 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,The method of claim 20, wherein the video encoding method comprises:
    상기 필터링 블록별 또는 필터링 블록의 묶음 또는 조합 단위로 필터링 여부를 나타내는 필터링 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And encoding filtering identification information indicating whether to filter by the filtering block or by a bundle or a combination unit of the filtering blocks.
  28. 제 20 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,The method of claim 20, wherein the video encoding method comprises:
    상기 필터링 블록은 기본 부호화 블록을 사용하여 필터링 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And the filtering block further comprises encoding filtering identification information using a basic coding block.
  29. 제 20 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,The method of claim 20, wherein the video encoding method comprises:
    계층적 필터링 블록 구조를 사용하여 분할 식별 정보와 필터링 식별 정보를 사용하여 필터링 블록의 부호화 여부를 부호화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And encoding whether or not the filtering block is encoded using the segmentation identification information and the filtering identification information by using the hierarchical filtering block structure.
  30. 제 20 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,The method of claim 20, wherein the video encoding method comprises:
    상기 필터링 블록의 크기 또는 단위를 나타내는 필터링 블록 식별 정보를 부호화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And encoding the filtering block identification information indicating the size or unit of the filtering block.
  31. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,In the method of decoding an image,
    비트스트림을 복호화하여 복원되는 움직임 정보를 기초로 현재 프레임의 움직임을 보상하여 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계;Generating a motion compensation frame by compensating for the motion of the current frame based on the motion information reconstructed by decoding the bitstream;
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하여 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계; 및Selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block to generate a filtered motion compensation frame; And
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 잔여 프레임과 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 가산하여 현재 프레임을 복원하는 단계;Restoring the current frame by adding the filtered motion compensation frame and the residual frame to be recovered by decoding the bitstream;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.Image decoding method comprising a.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,32. The method of claim 31, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 블록별 필터링 적용 정보를 기초로 상기 움직임 보상 프레임을 상기 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block based on the block-by-block filtering application information reconstructed by decoding the bitstream.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,32. The method of claim 31, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 식별 정보를 기초로 상기 움직임 보상 프레임의 필터링 블록 중 필터링할 필터링 블록을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And a filtering block to be filtered from among the filtering blocks of the motion compensation frame based on the filtering identification information reconstructed by decoding the bitstream.
  34. 제 31 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임은,The method of claim 31, wherein the filtered motion compensation frame,
    상기 움직임 보상 프레임의 필터링되지 않은 필터링 블록과 필터링된 필터링 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And an unfiltered filtering block and a filtered filtering block of the motion compensation frame.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,32. The method of claim 31, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 필터링 블록별이나 상기 필터링 블록의 화소의 위치별로 다른 필터 또는 다른 필터 계수를 이용하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And filtering using different filters or different filter coefficients for each of the filtering blocks or for each pixel position of the filtering block.
  36. 제 31 항에 있어서, 상기 필터링된 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계는,32. The method of claim 31, wherein generating the filtered motion compensation frame comprises:
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 식별되는 크기의 블록을 상기 필터링 블록으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And determining a block having a size identified by the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream as the filtering block.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는, 37. The method of claim 36, wherein restoring the filtering identification information comprises:
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보에 의해 프레임 단위와 필터링 블록 단위 중 복호화 시 사용할 필터링 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.Filtering in units of a filtering block that is recovered by decoding the bitstream And a filtering unit to be used for decoding among the frame unit and the filtering block unit based on the identification information.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는,38. The method of claim 37, wherein the restoring the filtering identification information in units of the filtering block includes:
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 크기 정보에 의해 필터링 블록의 크기 정보를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And reconstructing size information of the filtering block by the filtering block size information reconstructed by decoding the bitstream.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는,38. The method of claim 37, wherein the restoring the filtering identification information in units of the filtering block includes:
    기본 부호화 블록단위로 필터링 블록의 식별 정보를 복원하여 필터링 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And reconstructing identification information of the filtering block on a basic coding block basis to determine whether to filter.
  40. 제 37 항에 있어서, 상기 필터링 블록 단위의 필터링 식별 정보를 복원하는 단계는,38. The method of claim 37, wherein the restoring the filtering identification information in units of the filtering block includes:
    상기 비트스트림을 복호화하여 복원되는 필터링 블록 식별 정보에 의해 다양한 필터링 블록 크기를 고려한 계층적 구조의 필터링 블록에 대한 필터링 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And determining whether to filter filtering blocks having a hierarchical structure in consideration of various filtering block sizes based on the filtering block identification information reconstructed by decoding the bitstream.
  41. 인터 예측 방법에 있어서,In the inter prediction method,
    영상의 블록에 대한 움직임 정보를 결정하는 단계;Determining motion information for a block of an image;
    상기 결정되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 상기 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계; 및Generating a motion compensation block based on the determined motion information and generating a motion compensation frame including the motion compensation block; And
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 단계;Selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 방법.Inter prediction method comprising a.
  42. 인터 예측 방법에 있어서,In the inter prediction method,
    비트스트림으로부터 추출되고 복호화되어 복원되는 움직임 정보를 기초로 움직임 보상 블록을 생성하고 상기 움직임 보상 블록을 포함하는 움직임 보상 프레임을 생성하는 단계; 및Generating a motion compensation block based on the motion information extracted from the bitstream, decoded and reconstructed, and generating a motion compensation frame including the motion compensation block; And
    상기 움직임 보상 프레임을 필터링 블록별로 선택적으로 필터링하는 단계;Selectively filtering the motion compensation frame for each filtering block;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터 예측 방법.Inter prediction method comprising a.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960003418A (en) * 1994-06-30 1996-01-26 배순훈 Half Pixel Moving Compensator
KR970073134A (en) * 1996-04-30 1997-11-07 배순훈 IMPROVED IMAGE CODING SYSTEM HAVING FUNCTIONS FOR CONTROLLING GENERATED AMOUNT OF CODED BIT STREEM
KR20080114375A (en) * 2007-06-27 2008-12-31 티유미디어 주식회사 Variable block-based method and apparatus for filtering of deblocking type, and deblocking filter applied to the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960003418A (en) * 1994-06-30 1996-01-26 배순훈 Half Pixel Moving Compensator
KR970073134A (en) * 1996-04-30 1997-11-07 배순훈 IMPROVED IMAGE CODING SYSTEM HAVING FUNCTIONS FOR CONTROLLING GENERATED AMOUNT OF CODED BIT STREEM
KR20080114375A (en) * 2007-06-27 2008-12-31 티유미디어 주식회사 Variable block-based method and apparatus for filtering of deblocking type, and deblocking filter applied to the same

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