WO2012011670A2 - Method and device for predicting color space using plurality of frequency domain weighting prediction filters, and method and device for encoding/decoding image using same - Google Patents

Method and device for predicting color space using plurality of frequency domain weighting prediction filters, and method and device for encoding/decoding image using same Download PDF

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WO2012011670A2
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candidate
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color space
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송진한
임정연
최윤식
김용구
최영호
정진우
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에스케이텔레콤 주식회사
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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
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117Filters, e.g. for pre-processing or post-processing

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a color space prediction method and apparatus using a frequency domain multiple weighted prediction filter, and an image encoding / decoding method and apparatus using the same. More specifically, in the frequency domain prediction of the color-space residual signal, in order to efficiently use the color component correlation that may exist differently in the unit image, the RGB color-space is optimized by using the optimal one among the plurality of prediction filters for each unit image.
  • the present invention relates to a color space prediction method and apparatus using a frequency domain multiple weighted prediction filter for improving the compression performance of video data, and to an image encoding / decoding method and apparatus using the same.
  • H.264 / AVC does not include a technique for improving compression efficiency by directly using the similarity of RGB color spaces.
  • techniques for improving coding efficiency by performing direct prediction in the RGB color space have been reported. These techniques can be broadly classified into techniques that predict in the pixel domain and those that predict in the frequency domain. The techniques predicted in the frequency domain provide better compression performance than those predicted in the pixel domain. It is known to provide.
  • the frequency domain prediction technique converts an original signal into a frequency domain by performing a frequency transform such as a discrete cosine transform (DCT), and then performs prediction between RGB color components in the frequency domain. This is based on the fact that there is a high correlation in the frequency domain between RGB color components.
  • a frequency transform such as a discrete cosine transform (DCT)
  • RGB color components RGB color components
  • the prediction is performed in the frequency domain, since the noise is mostly in the high frequency region, there is an advantage that the noise is prevented from propagating to other color components by predicting only a specific region.
  • the conventional frequency domain prediction technique has a problem in that it does not properly use the similarity between color components that may exist differently for each image by using the same prediction function for all images.
  • the prediction filter is adaptively determined for each image unit such as a macroblock or a basic unit, thereby improving the compression performance of the existing frequency domain prediction technique.
  • the adaptively determined image unit is too small, it is difficult to secure statistical stability in calculating the prediction filter of the image unit to be encoded.
  • the prediction efficiency may decrease because only one prediction filter does not properly reflect the color plane correlations of all blocks in the image unit.
  • an embodiment of the present invention uses a plurality of prediction filters for each unit image to efficiently use color component correlation that may exist differently in the unit image when frequency-domain prediction of the color-space residual signal is performed.
  • the main purpose is to further increase the encoding / decoding efficiency.
  • a prediction block is generated by predicting a current block for each color plane, and the prediction block is subtracted from the current block.
  • Video encoder for encoding the color space prediction block generating the inter prediction block, and; And decoding the color space prediction block by decoding the encoded data, and transforming the block within the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal.
  • a frequency domain prediction weight and a candidate frequency domain to be used for color space prediction are selected based on coefficients, and a frequency having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets.
  • Comprising an image decoder for reconstructing the block It provides a video encoding / decoding apparatus as set.
  • an apparatus for encoding an image comprising: a predictor configured to generate a prediction block by predicting a current block for each color plane; A subtractor for generating a residual block by subtracting the prediction block from the current block; A transformer for transforming the residual block; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and converting the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain by the frequency domain with the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets.
  • a color space predictor for generating a color space prediction block for the residual block and an encoder for encoding the color space prediction block.
  • an apparatus for decoding an image comprising: a decoder for decoding color space prediction blocks by decoding encoded data; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and using the prediction domain weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets.
  • a color space reconstructor for reconstructing the residual block transformed from the predictive block;
  • An inverse transformer for inversely transforming the transformed residual block to restore the residual block;
  • a predictor for predicting a current block to generate a predicted block;
  • an adder for reconstructing the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • N is a natural number of two or more
  • a weighted candidate selection unit for determining a weighted candidate block set; For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain.
  • a candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain;
  • An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency;
  • a frequency domain predictor configured to generate a color space prediction block for the transformed residual block by using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
  • the N weighted candidate blocksets may be a set of neighboring blocks and a set of M-blocked macroblocks (M is a natural number of 1 or more).
  • the N weight candidate blocks may be a set of macroblocks for each filter type of a macroblock belonging to a decoded macroblock row.
  • the color space prediction apparatus may include: a row prediction detector configured to determine whether color space prediction of one macroblock row is completed; And after the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of the one macroblock row.
  • the type-weighting value may further include a filter type adjusting unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weighting value having the optimal filter efficiency for all the macroblocks in the single macroblock row.
  • the optimal filter rate may be a case where the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each type-weight.
  • the filter type adjusting unit may repeat the resetting of the filter type when the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  • the prediction weight for each frequency domain may be calculated by a correlation between the reference color plane and the remaining color planes.
  • the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having the optimal prediction efficiency are generated when the current block is predicted and encoded for each of the frequency weighted prediction weights and candidate frequency domains transmitted from the candidate weighted frequency calculator.
  • the prediction weight and the candidate frequency domain for each frequency domain when the rate-distortion cost is the smallest can be included.
  • the frequency domain prediction unit subtracts a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to frequency coefficients of color planes other than the reference color plane from frequency coefficients of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. Color space prediction can be performed.
  • the frequency domain predictor may perform color space prediction after quantizing the prediction weights of the selected frequency domain.
  • the prediction weight for each frequency domain may be calculated in any one of a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image.
  • N N is a natural number of two or more
  • a weighted candidate selection unit for determining a weighted candidate block set For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain.
  • a candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain;
  • An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency;
  • a frequency domain reconstruction unit for reconstructing the residual block converted from the color space prediction block by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
  • the N weighted candidate blocksets may be a set of neighboring blocks and a set of M-blocked macroblocks (M is a natural number of 1 or more).
  • the N weight candidate blocks may be a set of macroblocks for each filter type of a macroblock belonging to a decoded macroblock row.
  • the color space prediction apparatus may determine whether color space prediction of one macroblock row is completed.
  • the weight of each type which is the prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of the macroblocks for each filter type of the one macroblock row.
  • the type-weighting value may further include a filter type adjusting unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weighting value having the optimum filter efficiency for all the macroblocks in the one macroblock row.
  • the optimal filter rate may be a case where the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the bit amount and the distortion value generated when the current block is predicted and encoded with respect to each type weight.
  • the filter type adjusting unit may repeat the resetting of the filter type when the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  • the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having the optimal prediction efficiency are used for predicting and encoding the current block for each of the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain transmitted from the candidate weight frequency calculation unit. It may be a prediction weight for each frequency domain and a candidate frequency domain when the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions that occur.
  • the frequency domain reconstruction unit adds a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block and a frequency coefficient of color planes other than the reference color plane. By doing so, the converted residual block can be restored.
  • the frequency domain reconstructor may perform color space prediction after quantizing the prediction weights of the selected frequency domain.
  • the prediction weight for each frequency domain may be calculated in any one of a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image.
  • an embodiment of the present invention in a method of encoding / decoding an image, predicts a current block for each color plane to generate a prediction block, the prediction block in the current block Subtract a to generate a residual block, transform the residual block, and block N in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal.
  • the prediction weights and candidate frequency domains of each frequency domain to be used for the color space prediction are selected based on the transform coefficient of and the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets is obtained.
  • the transformed residual using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain Generating a color space prediction block for the green, and the step of encoding the color space prediction block; And decoding the color space prediction block by decoding the encoded data, and transforming the block within the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal.
  • a frequency domain prediction weight and a candidate frequency domain to be used for color space prediction are selected based on coefficients, and a frequency having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets.
  • the reconstructed residual block is added to the prediction block to add an image. It provides a video encoding / decoding method comprising the step of reconstructing the current block.
  • an embodiment of the present invention a method for encoding an image, comprising: generating a prediction block by predicting the current block for each color plane; Subtracting the prediction block from the current block to generate a residual block; Transforming the residual block; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and converting the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain by the frequency domain with the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets.
  • a method of decoding an image comprising: decoding a color space prediction block by decoding encoded data; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and using the prediction domain weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets.
  • a color space reconstruction step of reconstructing the residual block transformed from the prediction block An inverse transform step of inversely transforming the transformed residual block to restore a residual block; Predicting a current block to generate a predicted block; And reconstructing the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • N N is a natural number of 2 or more
  • N is a natural number of 2 or more
  • a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated.
  • N N is a natural number of two or more
  • N is a natural number of two or more
  • a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated.
  • a plurality of predictions are performed for each unit image in order to efficiently use color component correlation that may exist differently in the unit image.
  • the encoding / decoding performance of RGB color-space video data can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a color space prediction apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a set of neighboring blocks of a current block.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a decoded M macroblock row set.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a set of macroblocks by weight filter type of a macroblock belonging to an upper macroblock row of a current block.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating color space prediction performed by a color space prediction apparatus according to a first embodiment of the present invention with respect to an RGB input image.
  • FIG. 6 illustrates block format and color space prediction for an RGB image when 4x4 DCT is performed on one macroblock when the prediction reference color plane is a G plane.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating before (a) and after (b) resetting the filter type.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a color space prediction apparatus 800 according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • a video encoding apparatus (Video Encoding Apparatus), a video decoding apparatus (Video Decoding Apparatus), and a color space prediction apparatus to be described below may be a personal computer (PC), a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), A user terminal such as a portable multimedia player (PMP), a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a smart phone, or a server terminal such as an application server or a service server.
  • PC personal computer
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • PSP PlayStation Portable
  • wireless communication 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 Microprocessors for Execution and Operation and Control It may refer to a different apparatus having a.
  • the image encoded in the bitstream by the video encoding apparatus is real-time or non-real-time through the wired or wireless communication network, such as the Internet, local area wireless communication network, wireless LAN network, WiBro network, mobile communication network, or the like, or a cable, universal serial bus (USB: Universal) It may be transmitted to an image decoding apparatus through various communication interfaces such as a serial bus, and may be decoded by the image decoding apparatus to restore and reproduce the image.
  • wired or wireless communication network such as the Internet, local area wireless communication network, wireless LAN network, WiBro network, mobile communication network, or the like, or a cable, universal serial bus (USB: Universal) It may be transmitted to an image decoding apparatus through various communication interfaces such as a serial bus, and may be decoded by the image decoding apparatus to restore and reproduce the image.
  • USB universal serial bus
  • a video may be composed of a series of pictures, and each picture may be divided into a predetermined area such as a frame or a block.
  • the divided blocks may be classified into intra blocks and inter blocks according to an encoding method.
  • An intra block refers to a block that is encoded by using an intra prediction coding scheme. Intra prediction coding is performed by using pixels of blocks that have been 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 in a current picture by referring to one or more past pictures or future pictures, and then generates a current block. This is a method of encoding the 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 illustrating a color space prediction apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the color space prediction apparatus 100 includes a weight candidate candidate 110, a candidate weight frequency calculator 120, an optimal weighted filter determiner 130, and a frequency domain predictor 140. In some cases, a conversion unit 150, a row prediction detection unit 160, and a filter type adjustment unit 170 may be added.
  • the weight candidate selection unit 110 determines a set of N weight candidate blocks from the transform coefficient block of the decoded residual signal.
  • decoding in “conversion coefficient block of decoded residual signal” means that decoding is performed for use as a reference block after the block is encoded in the image encoding apparatus.
  • the weighted candidate selecting unit 110 is a set of N weighted candidate block sets determined from transform coefficient blocks of a decoded residual signal, and a macro of M (M is one or more natural numbers) already decoded. It may be a block row set.
  • the candidate weighted frequency calculating unit 120 calculates a prediction weight for each frequency domain based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets, and predicts and obtains the prediction gain for each frequency domain from the prediction weights for the frequency domain. Next, the candidate frequency domain to be used for color space prediction is selected using the prediction gain for each frequency domain.
  • the optimal weighted filter determiner 130 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains with the optimal prediction efficiency. Determine.
  • the frequency domain prediction unit 140 generates a color space prediction block for the residual block transformed by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having an optimal prediction efficiency.
  • the transformer 150 receives an intra or inter predicted residual block and performs a transform such as DCT.
  • the row prediction detector 160 checks whether the color space prediction of one macroblock row is completed.
  • the filter type adjusting unit 170 After the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 170 performs weighting for each type, which is a prediction weight for each frequency domain, based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of one macroblock row. Calculate and reset the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights with the optimal filter efficiency for all macroblocks in one macroblock row.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a set of neighboring blocks of a current block
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a set of M decoded macroblock rows that are decoded.
  • Information on the set may be transmitted to the candidate weight frequency calculator 120.
  • the decoded macroblock is a macroblock existing above and to the left of the current macroblock since the decoded macroblock is decoded in a raster scan order. Since the statistical similarity with the current macroblock is high in the block close to the current macroblock, a prediction filter can be obtained using surrounding macroblocks as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the first block set may be determined as a pre-decoded left (MB_L), top (MB_U), top left (MB_UL), and top right (MB_UR) macroblocks of the current macroblock. As described above, when the prediction filter is calculated using only the neighboring macroblocks closest to the current macroblock, the statistical similarity with the current macroblock may be the highest and thus the prediction efficiency may be high.
  • the second block set may calculate the prediction filter by increasing the number of samples for obtaining the prediction filter.
  • macroblocks existing in macroblock rows from k-1 to macroblocks of the k-th macroblock row pre-coded in order to calculate a prediction filter of the current macroblock located in the K-th macroblock row are second. Decide on a set of blocks. Where n can be an adaptive or fixed value. In this way, when the second block set is determined, the number of macroblocks belonging to the second block set is n * M, assuming that the number of macroblocks constituting one macroblock row is M. If n or M is large, the statistical stability of the prediction filter can be sufficiently secured, and the prediction filter needs to be calculated only once for each macroblock row.
  • the image unit for obtaining the prediction filter is enlarged, there may be a possibility of having various image characteristics in one image unit. Therefore, there is a limitation that the correlation with the current macroblock may be degraded, but the prediction efficiency may be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a higher prediction efficiency by adaptively determining, for each macroblock, a more efficient one of the prediction filter calculated from the first block set and the prediction filter calculated from the second block set.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a set of macroblocks by weight filter type of a macroblock belonging to an upper macroblock row of a current block.
  • the weight filter may mean a weight for each frequency coefficient of the residual block that can be calculated for each group of the macroblocks MB_A and MB_B.
  • the first block set to the N-th block set information may be transmitted to the candidate weighted frequency calculating unit 120.
  • the description is based on the assumption that two block set information related to one completed (or encoded) upper macroblock row is generated, but the number of decoded (or encoded) target macroblock rows and the number of generated block sets are implemented. It may vary depending on the example, and a person skilled in the art can easily extend it.
  • the candidate weight frequency calculating unit 120 calculates the prediction weights for each frequency domain based on the transform coefficients of the weighted candidate blocks for each block set, calculates the prediction gains for each frequency domain from the calculated prediction weights for the frequency domains, and calculates A candidate frequency domain to be used for color space prediction is selected using the prediction gain for each frequency domain.
  • the functions of the first predictive weight calculator 122 and the first predictive frequency selector 124 in the candidate weight frequency calculator 120 will be described.
  • the functions of the N-th predictive weight calculating unit 126 and the N-th predictive frequency selecting unit 128 differ only in the block set, and the remaining operations are performed by the first predictive weight calculating unit 122 and the first predictive frequency selecting unit 124. Since the functions are the same, detailed descriptions of the N-th predictive weight calculator 126 and the N-th predictive frequency selector 128 are omitted here.
  • the first prediction weight calculator 122 in the candidate weight frequency frequency calculator 120 determines, for each block set, a weighted block for blocks of color planes other than the predicted reference color plane from the block set, and the color plane from the weighted block.
  • a prediction weight for each frequency domain is calculated by stars (that is, by color planes other than the prediction reference color plane).
  • the calculated prediction weights for each frequency domain may be transmitted to the first prediction frequency selector 124 and the optimal weighted filter determiner 130.
  • a weighted block is determined for a decoded neighboring block. Can be.
  • the first prediction frequency selector 124 calculates the prediction gain for each frequency domain by using the prediction weight for each frequency domain calculated by the first prediction weight calculator 122 and the frequency transform coefficients on the weighted block, and calculates the estimated gain for each frequency domain.
  • the prediction gain is used to select a frequency domain to be used for color space prediction.
  • the optimal weighted filter determiner 130 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains with the optimal prediction efficiency. Determine.
  • the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having the optimal prediction efficiency are generated when the current block is predicted and encoded for each of the frequency weighted prediction weights and the candidate frequency domains transmitted from the candidate weighted frequency calculator.
  • the prediction weight and the candidate frequency domain for each frequency domain when the rate-distortion cost is the smallest are set.
  • the frequency domain predicting unit 140 receives the transformed residual block signal from the transforming unit 150 and receives the prediction weighting frequency and the candidate frequency domain for each frequency region having the optimal prediction efficiency selected by the optimal weighting filter determination unit 130. Color space prediction of the transformed residual block is performed.
  • color space prediction may mean a series of processes for generation of a color space prediction block or generation of a frequency domain prediction residual signal.
  • the residual block input to the transformer 150 may be generated through inter / intra prediction of an existing image encoder.
  • the residual block may be generated through motion prediction image generation and residual block generation, or may be generated through intra prediction image generation and residual block. Can be generated through generation.
  • the converter 150 may calculate a transform coefficient of the residual signal block using a transform method such as a discrete cosine transform (DCT) on the input inter / intra residual block.
  • DCT discrete cosine transform
  • the first prediction weight calculator 122 may calculate a prediction weight for each frequency domain based on a correlation between frequency-space transform coefficients of the residual signal blocks of two or more color images. Since the residual signal between the color image (R, G, B signal) residual signal blocks may have a different correlation (correlation) for each frequency, an independent weight for each frequency may be set to increase the prediction efficiency between the residual signal color and the plane. Can be.
  • the prediction weight may be calculated using a mean square error method, which is an example of implementing the present invention, and the spirit of the present invention is not limited to a specific weight calculation method.
  • the first prediction weight calculator 122 calculates a prediction weight from the frequency coefficients of the decoded neighboring block (ie, the first block set) based on the transform coefficients of the residual signal blocks of the decoded neighboring block, and the neighboring block. A prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the residual signal block of. Detailed operations of the first predictive weight calculation unit 122 will be described later.
  • the term "decoded neighboring block” may mean a neighboring block decoded again for use as a reference block after encoding is completed when used in an encoding apparatus. It may mean a block.
  • the term “encoded neighboring block” may be used interchangeably with the term “encoded neighboring block” in the encoding apparatus.
  • the first prediction frequency selector 124 may determine a frequency band to be used for prediction by using the prediction weight calculated by the first prediction weight calculator 122. That is, the first prediction frequency selector 124 selects a frequency band having a high correlation and expected to obtain an encoding gain due to frequency domain prediction.
  • the first prediction frequency selector 124 calculates the prediction gain for each frequency domain by applying the prediction weight for each frequency domain calculated by the first prediction weight calculator 122 to the prediction of the residual signal block, and calculates the calculated result. Based on the prediction, the frequency domain that is expected to be gained is selected to determine the frequency domain to be used for the prediction.
  • the optimal weighted filter determiner 130 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains with the optimal prediction efficiency. Determine.
  • the frequency domain predicting unit 140 subtracts a value obtained by applying a prediction weight of a selected frequency domain to frequency coefficients of color planes other than the reference color plane from frequency coefficients of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. Can be performed.
  • the frequency domain predictor 140 performs frequency-domain color-space prediction by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency determined by the optimal weighted filter determiner 130.
  • the frequency domain predictor 140 may appropriately quantize the prediction weights generated by the candidate weight frequency frequency calculator 120 to limit the calculation accuracy and the computation load of the decoder / decoder. May be omitted.
  • the frequency domain predictor 140 removes redundancy by performing color-plane frequency domain prediction using the quantized prediction weights in the frequency domain determined by the optimal weighted filter determiner 130.
  • the data from which redundancy is removed by the frequency domain prediction unit 140 is compressed by an entropy encoder such as Variable Length Coding (VLC) or Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) and added to the bit string to complete the video encoding process.
  • VLC Variable Length Coding
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • Decoding may be performed by performing the encoding process in reverse.
  • the prediction weight for each frequency domain may be calculated in any one of units of an image such as a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image to perform color space prediction.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating color space prediction performed by the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention with respect to an RGB input image.
  • the residual signal generator (not shown) generates a prediction image by performing intra or motion prediction on each of RGB color images, and then generates a residual image corresponding to a difference between the original image and the prediction image. To calculate.
  • the conversion unit 150 performs the frequency-space conversion on the residual signal image of each of the R, G, B. It is recommended to use a DCT (Discrete Cosine Transform) or an H.264 integer transform, but the present invention is not limited thereto. Different frequency-space transforms may be used for R, G, and B residual signals.
  • the 4x4, 8x8, or 16x16 transforms can be used for various sizes of transforms.
  • the 4x4 transform allows 16x16 macroblocks to be transformed into 16 4x4 transform coefficient blocks. Can be transformed into 8x8 transform coefficient blocks.
  • the first prediction weight calculator 122 calculates a prediction weight for each optimal frequency of the RGB residual signal.
  • the prediction weight for each frequency is determined by the relationship between the transform coefficient between the color plane used as the prediction reference color plane and the predicted color plane.
  • an image of the G plane may be used as the prediction reference color plane.
  • the residual signal transform coefficients of the R plane and the B plane can be predicted using the residual signal transform coefficients of.
  • the prediction reference color plane is not limited to the G plane, and an R plane or a B plane may be used.
  • the prediction reference color plane may be predetermined, and may also receive information on the prediction reference color plane from the reference color plane information generator (not shown).
  • the first prediction weight calculator 122 may calculate the prediction weight by receiving the information about the prediction reference color plane, and the information about the prediction reference color plane is the first prediction frequency selector 122 and the optimal weight. It may also be transmitted to the filter determiner 130 and the frequency domain predictor 140. After encoding, the information about the prediction reference color plane may be included in the encoded data and transmitted to the decoder.
  • FIG. 6 illustrates block format and color space prediction for an RGB image when 4x4 DCT is performed on one macroblock when the prediction reference color plane is a G plane.
  • one 16x16 macroblock is composed of 16 4x4 macroblocks and performs prediction between transform coefficients in blocks of the same position of the prediction reference color plane and the other color plane.
  • the prediction operation performed by the frequency domain predictor 140 may be expressed by Equation 1 below.
  • Equation 1 rB (i, j) predicts the residual signal B (i, j) of the B plane with the residual signal G (i, j) of the G plane in the (i, j) th frequency domain.
  • One frequency-domain prediction residual signal, rR (i, j) is a frequency-domain prediction residual that predicts the residual signal R (i, j) of the R plane as the residual signal of the G color plane at the (i, j) th frequency.
  • F B / G (G (i, j)) is a prediction function for predicting the B plane using the G plane and F R / G (G (i, j)) uses the G plane to determine the R plane.
  • a prediction function for predicting each may be represented by a linear function as in Equation 2.
  • w B / G (i, j) and w R / G (i, j) are generated at frequencies at the (i, j) position of the B-plane and R-plane transform coefficient blocks, generated using decoded neighboring blocks.
  • Each of the prediction weights may be represented and calculated using a mean square error method as shown in Equation 3 below.
  • the E ⁇ function is a function representing an expected value
  • the prediction weights calculated by the first prediction weight calculator 122 may be adaptively calculated for all blocks, and different weights for each frequency position may be applied. Can be calculated.
  • the prediction weight is preferably determined adaptively for each macroblock, but is not limited thereto.
  • the prediction function is not limited to the linear function as in Equation 2.
  • the prediction weight may be adaptively calculated for each frequency domain for each macroblock.
  • the decoder may perform prediction for each macroblock. And information such as weights need to be transmitted. Since many bits are required to encode this information, the present invention can calculate the frequency domain and the weight to be used for prediction by the current macroblock using the information of the neighboring blocks already encoded.
  • the first prediction weight calculator 122 may have a function of determining a neighboring block for predicting the weight of the current block, and a function of determining the prediction weight of the current block using the determined blocks.
  • the DCT coefficients of the quantized G / B / R residual signal planes of the macroblocks of the n macroblock rows may be calculated based on the above-described prediction weight determination method. This is the result of considering the similarity between the current macroblock and the decoded neighboring macroblock and the minimum data acquisition for statistical stability.
  • the frequency domain and the prediction weight to be used for prediction may be calculated separately for each macroblock mode. That is, macroblocks are classified into modes such as intra_4x4 mode, intra_8x8 mode, and intra_16x16 mode in the previous macroblock row, and then, for example, macroblocks encoded in intra_4x4 mode are displayed as intra4x4 mode.
  • a prediction weight may be calculated by collecting only encoded neighboring blocks (or weighted blocks). In the intra_8x8 mode and the intra_16x16 mode, the prediction weights may be calculated from the neighboring blocks of the same mode. Therefore, the block referenced by the prediction weight calculator 120 may be a block encoded in the same mode as the prediction mode of the current block.
  • the first prediction weight calculator 122 may calculate a prediction weight using Equation 3 by using the DCT coefficients of the determined blocks.
  • the first predictive frequency selector 124 selects a frequency domain in which a gain can be obtained due to the prediction.
  • the first prediction frequency selector 124 calculates a gain for each frequency, when the prediction is performed using the prediction weights calculated for each frequency domain. This may be calculated by Equation 4.
  • Gain B / G (i, j) and Gain R / G (i, j) are predicted gains of (i, j) frequency positions in the B plane and (i, j) frequency positions in the R plane, respectively. It means the predicted gain of.
  • t means all blocks in the first block set selected to calculate the prediction weight, that is, if there are three blocks in the first block set, the prediction gains are calculated and summed for all three blocks.
  • T 1 , T 2 means a threshold value having an arbitrary value for prediction frequency selection.
  • the first prediction frequency selector 124 compares the case where the prediction is performed by the frequency domain with the case where the prediction is not performed, and selects only the frequency domain having the gain when the prediction is performed. . This may be represented by Equation 5.
  • B t (i, j) and R t (i, j) denote frequency coefficients of a block in the t th first block set in the B plane and the R plane at the position (i, j), respectively. do.
  • the prediction gain is obtained for each block t in the first block set for each (i, j) frequency domain, and then compared with the sum of the absolute values of the frequency coefficients at the positions (i, j) of the blocks in the first block set. do.
  • the frequency domain in the case of gain that is, the case where the gain of gain (Gain B / G (i, j), Gain R / G (i, j)) is smaller
  • the gain of gain that is, the case where the gain of gain (Gain B / G (i, j), Gain R / G (i, j)
  • Gain B / G (i, j) and Gain R / G (i, j) are expressed as predictive gains, but the actual Gain B / G (i, j) and Gain R / G (i, j The smaller the value of), the greater the likelihood of gain when color space prediction is performed, and thus, the greater the likelihood that the corresponding (i, j) frequency is selected as the prediction frequency.
  • the frequency domain predictor 140 performs color space prediction by using the prediction weight and the predicted frequency domain selected by the optimal weighted filter determiner 130.
  • the frequency domain predictor 140 may include a weight quantizer (not shown) and a predictor (not shown).
  • the weight quantization unit (not shown) is a part for reducing the computational complexity of the prediction weight, and is used to perform prediction by integer operation to prevent the mismatch of prediction weight between the encoder and the decoder. Case may be omitted.
  • weight quantization unit (not shown) Since most prediction weights can exist as floating point numbers between -1 and 1, the weighting factor is integerized using a scaling factor and then divided by an integer in order to perform an integerization operation. In addition, since the division operation requires a large amount of operations even for integer operations, it is necessary to scale it to 2 m (m is a positive integer) to use a shift operation. This may be represented by Equation 6.
  • Equation 6 a is a prediction weight having an actual floating point, and floor (b) means an integer not exceeding b.
  • the final prediction may be made as shown in Equation 7 by using the above prediction weights. (Here, the prediction frequencies determined in the R and B color planes may be independent of each other.)
  • the frequency domain predictor 140 removes the redundancy between the residual signal of the reference color plane and the transform coefficients of the prediction residual signal for each color space other than the reference color plane among the residual blocks transformed by the converter 150. Entropy-encode the encoded data to complete the video code bit sequence. If color space prediction is used at the (i, j) th frequency, frequency domain prediction residuals remain for the B and R color planes (that is, color spaces other than the reference color plane).
  • signals rB (i, j) and rR (i, j) are entropy coded and color space prediction is not used at the (i, j) th frequency, instead of residual signals rB (i, j) and rR (i, j) Residual signals B (i, j) and R (i, j) may be encoded.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating before (a) and after (b) resetting the filter type.
  • the color space prediction apparatus 100 when the set of macroblocks according to the weight filter types of the macroblocks belonging to the upper macroblock row of the current block is part of the N weighted candidate block sets, the color space prediction apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. ) May include a row prediction detector 160 and a filter type adjuster 170.
  • the row prediction detector 160 checks whether the color space prediction of one macroblock row is completed.
  • the filter type adjusting unit 170 After the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 170 performs weighting for each type, which is a prediction weight for each frequency domain, based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of one macroblock row. Calculate and reset the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights with the optimal filter efficiency for all macroblocks in one macroblock row.
  • the filter type may be reset for the macroblock row.
  • the weighted candidate block set can be composed of two sets as shown in FIG. 4 except for the set of neighboring blocks as shown in FIG. 3, each macroblock uses weights (filters) generated from each weighted candidate block set in color space prediction. Color space prediction can be performed. Thus, color space prediction may be performed using one of two prediction filters.
  • the (k-1) th macroblock row is divided into two block sets MB_A and MB_B according to the filter type of the block set in the (k-2) th macroblock row referred to for performing color space prediction.
  • weights that can be generated by each block set MB_A and MB_B are filters A and B, respectively.
  • the (k-1) -th block may be divided into a macroblock predicted by the filter A and a macroblock predicted by the filter B and decoded.
  • the multi-prediction filter calculation unit collects the blocks predicted by the filter A and the blocks predicted by the filter B, respectively, to generate new multi-prediction filters. Calculate. These are referred to as filter A1 and filter B1, respectively, and can be calculated by Equation 3.
  • the filter type adjusting unit 170 performs frequency based on the conversion coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of the (k-1) -th macroblock row.
  • Type-specific weights (filters A1 and B1), which are predictive weights for each region, are calculated by Equation 3, and the type-specific weights have the optimal filter efficiency for all macroblocks in the (k-1) th macroblock row. Resets the filter type for each macroblock.
  • the optimal filter rate is selected in the case where the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the bit amount and distortion generated when the current block is predicted and encoded for each type of weight (filter A1 and filter B1).
  • the filter type is reset for every macroblock in the (k-1) th macroblock row. At this time, the type of each macroblock is determined according to the selected filter type. If the filter type is changed, the filter type is reset.
  • the filter type of the macroblock is set to filter A.
  • FIG. 7B shows the filter type of the macroblock changed after the filter type readjustment is performed.
  • the filter type adjusting unit 170 When the filter type adjusting unit 170 resets the filter type and determines that the number of reset (ie, changed) filter types is smaller than the preset number (threshold), the filter type adjusting unit 170 determines that the final filter type is higher than the preset number (threshold). Repeat the reset of the filter type.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a color space prediction apparatus 800 according to a second embodiment of the present invention.
  • the color space prediction apparatus 800 includes a weight candidate candidate selecting unit 810, a candidate weight frequency calculating unit 820, an optimal weighting filter determining unit 830, and the like.
  • Frequency domain recovery unit 840 is included.
  • a row prediction detector 860 and a filter type adjuster 870 may be added.
  • the weight candidate selection unit 810 determines a set of N weight candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal.
  • the candidate weighted frequency calculating unit 820 calculates the prediction weight for each frequency domain based on the transform coefficients of the weighted candidate blocks for each of the N weighted candidate blocks, calculates the prediction gain for each frequency domain from the prediction weight for the frequency domain, and calculates the frequency domain.
  • a candidate frequency region to be used for color space prediction is selected by using the predictive gain of each star.
  • the optimal weighted filter determiner 830 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency. Determine.
  • the frequency domain reconstruction unit 840 reconstructs the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
  • the row prediction detector 860 checks whether the color space prediction of one macroblock row is completed.
  • the filter type adjusting unit 870 After the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 870 performs the type weighting value, which is a prediction weight for each frequency domain, based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of one macroblock row. Calculate and reset the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights with the optimal filter efficiency for all macroblocks in one macroblock row.
  • the type weighting value which is a prediction weight for each frequency domain
  • the weight candidate candidate selector 910, candidate weight frequency calculator 820, optimal weighted filter determiner 830, and row prediction detector 860 may include a weighted candidate selection unit 110, a candidate weighted frequency calculating unit 120, an optimal weighted filter determining unit 130, and the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment. Since the row prediction detection unit 160 and the filter type adjustment unit 170 are the same, detailed description thereof will be omitted.
  • the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency calculated by the optimal weighting filter determiner 830 may be transmitted to the frequency domain reconstruction unit 840.
  • the frequency domain reconstruction unit 840 reconstructs the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction domain weight and the candidate frequency domain for each frequency region having the selected optimal prediction efficiency.
  • the frequency domain reconstructor 840 converts the frequency coefficients of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block and the values obtained by applying the prediction weights of the selected frequency domain to the frequency coefficients of the color planes other than the reference color plane.
  • the residual block can be restored.
  • the operation of the frequency domain reconstructor 840 may be performed in the reverse order of the operation of the frequency domain predictor 140, and may be applied to the first block set, the prediction weight for each frequency domain, the prediction gain for each frequency domain, and the color space prediction. Since the selection of the frequency domain to be used is described in the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
  • the first predictive weight calculation unit 822 targets blocks of color planes other than the prediction reference color plane for the decoded neighboring blocks of the current block. While the weighted block is determined with respect to the first block, the first prediction weight calculator 122 in the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention targets the decoded neighboring block of the current block.
  • the operation of the first predictive weight calculation unit 822 according to the second embodiment of the present invention differs only in that the weighted block is determined for the blocks of the color plane other than the color plane. It is the same as the predictive weight calculation unit 122.
  • the frequency domain reconstructor 840 uses the prediction weights F B / G (G (i, j)) and F R / G (G (i, j)) of the frequency domain selected in Equation (1). It is possible to reconstruct the transformed residual block by calculating B (i, j) and R (i, j) from the prediction blocks rB (i, j) and rR (i, j).
  • FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 900 includes a predictor 910, a subtractor 920, a transformer 930, a color space predictor 932, and a color space decompressor 934. It may be configured to include a scanner (Scanner, 940), an encoder (Encoder, 950), an inverse transformer (960), an adder (970), and a filter (980).
  • the input image to be encoded may be input in block units, and the block may be a macroblock.
  • the shape of the macroblock is P ⁇ Q, where P is 2 m (m is an integer of 1 or more), and Q is 2 n (where n is an integer of 1 or more). It may be in various forms such as.
  • different types of blocks may be used for each frame to be encoded, and when a macroblock has various forms such as P ⁇ Q, information about a block type, which is information about this, is encoded for each frame and encoded by the image decoding apparatus.
  • the shape of the block of the frame to be decoded may be determined.
  • the image encoding apparatus 900 may further include a block type determiner (not shown) which determines the block type and encodes information about the block type in the encoded data.
  • the predictor 910 predicts the current block for each color plane to generate a predicted block. That is, the predictor 910 predicts a pixel value of each pixel of the current block to be encoded in the image and generates a predicted block having a predicted pixel value of each pixel predicted. do.
  • the predictor 910 may predict the current block by using intra prediction or inter prediction.
  • the subtractor 920 subtracts the prediction block from the current block to generate a residual block. That is, the subtractor 920 calculates a difference between the pixel value of each pixel of the current block to be encoded and the predicted pixel value of each pixel of the prediction block predicted by the predictor 910 to obtain a residual signal in the form of a block. Creates a residual block with
  • the transformation process may be included in the quantization process.
  • the transformation is completed when the quantization is completed.
  • the transform method includes a spatial signal such as a Hadamard transform and a discrete cosine transform based integer transform (hereinafter, referred to as an integer transform) to the frequency domain. Transformation techniques may be used, and various quantization techniques such as Dead Zone Uniform Threshold Quantization (DZUTQ) or Quantization Weighted Matrix (DZUTQ) are used as quantization schemes. Can be.
  • DZUTQ Dead Zone Uniform Threshold Quantization
  • DZUTQ Quantization Weighted Matrix
  • the color space predictor 932 performs color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used, and select the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the candidate frequency domains and the prediction weights for each of the N weight candidate blocksets. To generate a color space prediction block for the transformed residual block.
  • the color space predictor 932 may predict the color space using the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. Since the detailed description thereof has been described above in the description of the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
  • the transformer 930 may perform quantization at the same time, but may also quantize the color space prediction block by the color space predictor 932 instead of the transformer 930.
  • the coefficients of the color space prediction block generated by the color space predictor 932 are scanned to generate a coefficient sequence.
  • the scanning method considers characteristics of a transform technique, a quantization technique, and a block (macroblock or subblock), and the scanning order may be determined such that the scanned coefficient sequence has a minimum length.
  • the scanner 940 is illustrated and described as being implemented independently of the encoder 950, but the scanner 940 may be omitted, and its function may be integrated into the encoder 950.
  • the encoder 950 encodes the coefficients of the color space prediction block generated by the color space predictor 932.
  • the encoder 950 encodes a coefficient string generated by scanning coefficients of the color space prediction block generated by the color space predictor 932 to generate encoded data, or encodes a coefficient string generated by scanning by the scanner 940. To generate encoded data.
  • the encoder 950 may include not only a bit string encoding the coefficient string of the color space prediction block, but also various pieces of information necessary to decode the encoded bit string in the encoded data.
  • the various pieces of information necessary to decode the encoded bit strings include information about a block type, information about an intra prediction mode when the prediction mode is an intra prediction mode, and information about a motion vector when the prediction mode is an inter prediction mode. Information, information on transform and quantization types, and the like, but various other information.
  • the color space decompressor 934 predicts the color space based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the frequency domain, and the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the candidate frequency domains Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block using.
  • the color space reconstructor 934 may reconstruct the transformed residual block using the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention. Since the detailed description thereof has been described above in the description of the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
  • the inverse transformer 960 reconstructs the residual block by inverse transforming the transformed residual block restored by the color space reconstructor 934. If the quantization is also performed in the transformer 930, the inverse transformer 960 may perform inverse transformation after inverse quantization and may be performed by inversely performing a transform process and a quantization process performed by the transformer 930. If quantization is also performed in the converter 1030 to perform inverse transform after inverse quantization in the inverse transformer 960, the transform may be described as being replaced with transform and quantization, and the inverse transform is replaced with inverse quantization and inverse transform. Can be explained.
  • the inverse transformer 960 receives information about the transformation from the transformer 930 and receives the information about the transformation to perform the inverse transformation of the transformer 930 and perform inverse transformation ( Or inverse quantization and inverse transformation).
  • the adder 970 reconstructs the current block by adding the prediction block predicted by the predictor 910 and the residual block generated by the inverse transformer 960.
  • the filter 980 filters the current block reconstructed by the adder 970.
  • the filter 980 reduces blocking effects occurring at the block boundary or the transform boundary by transform and quantization of blocks in an image.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoding apparatus 1000 includes a decoder 1010, an inverse scanner 1020, an inverse transformer 1030, an adder 1040, a predictor 1050, and a filter 1060.
  • a decoder 1010 receives a coded coded coded coded into a coded coded into a coded format.
  • the inverse scanner 1020 and the filter 1060 are not necessarily included and may be selectively omitted depending on the implementation manner.
  • the inverse scanner 1020 is omitted, the function is integrated in the decoder 1010. Can be implemented.
  • the decoder 1010 decodes the encoded data to decode the color space prediction block. That is, the decoder 1010 may reconstruct the color space prediction block by decoding the encoded data.
  • the decoder 1010 may rescan the encoded data to reconstruct the color space prediction block.
  • the decoder 1010 may decode the encoded data to decode or extract not only the color space prediction block but also information necessary for decoding.
  • the information necessary for decoding refers to information necessary for decoding the coded bit string in the encoded data. For example, information about a block type, information about an intra prediction mode when the prediction mode is an intra prediction mode, and an inter prediction mode In the case of the prediction mode, the information may be information on a motion vector, information on a transform and quantization type, or the like.
  • information about a block type When information about a block type is transmitted and input, information about a block type may be transmitted to the inverse transformer 1030 and the predictor 1050, and information about a transform type (or a transform and quantization type) may be transferred to the inverse transformer 1030.
  • information necessary for prediction such as information about an intra prediction mode and information about a motion vector, may be transmitted to the predictor 1050.
  • Information about the quantization type may also be transmitted to the color space reconstructor 1070.
  • the inverse scanner 1020 restores and transmits the color space transform coefficient sequence from the decoder 1010, the inverse scanner 1020 restores the color space prediction block by inversely scanning the color space transform coefficient sequence.
  • the inverse scanner 1020 inversely scans the extracted coefficient sequence by various inverse scanning methods such as inverse zigzag scan to generate a color space prediction block.
  • the inverse scanning method may obtain information about the size of the transform from the decoder 1010 and generate a residual block using the corresponding inverse scanning method.
  • the inverse scanning method of the inverse scanner 1020 according to the transform and quantization type is the same as or similar to that of the scanner 940 inversely scanning the coefficients of the color space prediction block. Detailed description thereof will be omitted.
  • the color space reconstructor 1070 predicts the color space based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N (N is natural numbers of 2 or more) weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the frequency domain, and the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the candidate frequency domains Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block using.
  • the color space reconstructor 1070 may reconstruct the residual block converted from the color space prediction block by using the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention. Detailed description thereof has been described above in the description of the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention, and since the same operation as that of the color space decompressor 1034 may be performed, a detailed description thereof will be omitted.
  • the inverse transformer 1030 inversely transforms the transformed residual block to be recovered to restore the residual block.
  • the inverse transformer 1030 may inversely transform the residual block transformed according to the transformation type.
  • the method of inversely transforming the transformed residual block according to the transform type by the inverse transformer 1030 is the same as or similar to inversely performing the process of transforming the transformed block according to the transform type in the converter 930 of the image encoding apparatus 900. Therefore, detailed description of the inverse transform method is omitted.
  • the predictor 1050 predicts the current block to generate a predicted block.
  • the predictor 1050 determines the size and shape of the current block according to the block type identified by the information on the block type, and predicts the current block by using an intra prediction mode or a motion vector identified by the information required for prediction.
  • a prediction block can be generated.
  • the predictor 1050 is the same or similar to the predictor 910 of the image encoding apparatus 900.
  • the predictor 1050 divides the current block into subblocks and combines predicted subblocks generated by predicting the divided subblocks to predict the predicted block. Can be generated.
  • the adder 1040 adds the residual block reconstructed by the inverse transformer 1030 and the predictive block generated by the predictor 1050 to reconstruct the current block.
  • the filter 1060 filters the current block reconstructed by the adder 1040, and the reconstructed filtered current block is accumulated in units of pictures and stored in a memory (not shown) as a reference picture to be stored in the next block or in the predictor 1050. It can be used when predicting the next picture.
  • the image encoding / decoding apparatus may be implemented by connecting the encoded data output terminal of the image encoding apparatus 900 of FIG. 9 to the encoded data input terminal of the image decoding apparatus 1000 of FIG. 10.
  • the apparatus for encoding / decoding an image In an apparatus for encoding / decoding an image, the apparatus for encoding / decoding an image according to an embodiment of the present invention generates a prediction block by predicting a current block for each color plane and subtracts the residual block by subtracting the prediction block from the current block. Generating, transforming the residual block, and for each N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal, based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set. Prediction weights and candidate frequencies for each frequency domain are selected by selecting the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used for prediction and having optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets.
  • An image encoder (which can be implemented using the image encoding apparatus 900) and the encoded data to decode the color space prediction block, and decode the color space prediction block and select a transform coefficient block of the decoded residual signal.
  • a prediction weighted candidate frequency band and candidate frequency domain to be used for color space prediction are selected based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set, and N weighted candidate blocks Reconstruct the residual blocks transformed from the color space prediction blocks by using the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each set, and convert the residuals. Invert the block to restore the remaining blocks, and predict the current block.
  • Generating a prediction block, by adding the prediction block and the reconstructed residual block comprises a video decoder (which may be implemented by using the image decoding apparatus 1000) to reconstruct the current block.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a first embodiment of the present invention.
  • the color space prediction method includes determining N weighted candidate blocksets from transform coefficient blocks of a decoded residual signal (S1102), N Calculating prediction weights for each frequency domain based on the transform coefficients of the weighted candidate blocks for each of the weighted candidate blocks (S1104), calculating prediction gains for each frequency domain from the prediction weights for each frequency domain (S1106), and frequency domain Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction using the prediction gain for each step (S1108), receiving the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each, Determining the prediction weight and the candidate frequency domain for each frequency domain having a prediction efficiency (S1110), the frequency zero having an optimal prediction efficiency
  • a frequency domain prediction step S1112 of generating a color space prediction block for the residual block transformed using the inverse prediction weights and the candidate frequency domain may be included.
  • step S1102 the operation of the weight candidate selection unit 110 is performed, in steps S1104, S1106, and S1108, the operation of the candidate weight frequency frequency calculating unit 120 is performed. Since the frequency domain prediction step S1112 may correspond to the operation of the frequency domain predictor S140 in operation of the optimal weight filter determiner 130, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a second embodiment of the present invention.
  • step S1208 the candidate frequency domain to be used is received, the prediction weights for each of the N frequency domains and the N candidate frequency domains are calculated, and the prediction efficiency is calculated and compared for each of the frequency domains.
  • Determining the candidate frequency domain (S1210), and prediction weights and candidate frequencies for each frequency domain having an optimal prediction efficiency Using an area may include a frequency-domain restoration step of restoring the residual block from the converted color space prediction block (S1212).
  • step S1202 the operation of the weight candidate selection unit 810 is performed, in steps S1204, S1206, and S1208, the operation of the candidate weight frequency frequency calculating unit 820 is performed. Since the frequency domain restoring step S1212 may correspond to the operation of the frequency domain restoring unit S840, the detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding method includes generating a prediction block by predicting a current block for each color plane (S1302), and subtracting the prediction block from the current block.
  • step S1302 corresponds to the operation of the predictor 910
  • step S1304 refers to the operations of the subtractor 920 and the converter 930
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoding method includes decoding the color space prediction block by decoding the encoded data (S1402), and transform coefficient block of the decoded residual signal. Selecting the prediction weighted region and the candidate frequency region for each frequency domain to be used for the color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from S1404, and the N weighted candidate blocks Calculating the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the best prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each set (S1406), and the prediction weights for each frequency domain with the optimal prediction efficiency. And reconstructing the residual block transformed from the color space prediction block using the candidate frequency domain. Color space reconstruction step (S1408), inverse transform step of reconstructing the transformed residual block (S1410), generating a prediction block by predicting the current block (S1412) and reconstructing the residual block and the prediction block And adding to restore the current block (S1414).
  • step S1402 is an operation of the decoder 1010
  • step S1404, step S1406, and step S1408 are operations of the color space decompressor 1070
  • step S1410 is an inverse transformer 1030.
  • operation S1412 operation S1412 may correspond to operation of the predictor 1050
  • operation S1414 may correspond to operation of the adder 1040, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • An image encoding / decoding method may be realized by combining a video encoding method according to an embodiment of the present invention of FIG. 13 and an image decoding method according to an embodiment of the present invention of FIG. 14. Can be.
  • a prediction block is generated by predicting a current block for each color plane, and a residual block is generated by subtracting the prediction block from the current block, transforming the residual block, and ups and downs.
  • Prediction weights and candidates for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the called residual signal.
  • Generating the color space prediction block and encoding the color space prediction block Decode the color space prediction block by decoding the encoded data, and apply the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set to each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Selecting the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the color space prediction based on the frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency weighted prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets.
  • the context of the motion vector is generated based on the motion vector correlation of the neighboring block, and the candidate motion vector is generated as the context of the neighboring block.
  • video data can be directly and effectively compressed without a conventional color conversion process.
  • coding efficiency may be further improved by removing overlapping information between color components depending on encoding modes by using correlation between image components.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)

Abstract

One embodiment of the present invention relates to a method and a device for predicting a color space using a plurality of frequency domain weighting prediction filters, and to a method and a device for encoding/decoding an image using same. According to one embodiment, the present invention provides the device and the method for predicting the color space comprising: a prediction weight calculating unit for determining a weighted block from the encoded/decoded peripheral blocks of the current block, and for calculating the prediction weight for each of the frequency domains using the weighted block; a prediction frequency selection unit for calculating a prediction gain for each of the frequency domains from the prediction weight for each of the frequency domains, and for selecting the frequency domain to be used for predicting the color space by using the prediction gain for each of the frequency domains; and a frequency domain prediction unit for receiving remaining transformed blocks, and for predicting the color space in the remaining transformed blocks from the prediction gain of the selected frequency domain. The present invention also provides the device and the method for predicting the color space and the method and the device for encoding/decoding the image using same, comprising: the prediction weight calculating unit for determining the weighted block from the encoded/decoded peripheral blocks of the current block, and for calculating the prediction weight for each of the frequency domains using the current weighted block; the prediction frequency selection unit for calculating the prediction gain for each of the frequency domains from the prediction weight for each of the frequency domains, and for selecting the frequency domain to be used for predicting the color space by using the prediction gain for each of the frequency domains; and a frequency domain recovery unit for recovering the remaining transformed blocks from the color space prediction block using the prediction gain of the selected frequency domain.

Description

주파수영역 복수 가중예측필터를 사용한 색공간 예측 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치Color space prediction method and apparatus using frequency domain multiple weighted prediction filter and image encoding / decoding method and apparatus using same
본 발명의 실시예는 주파수영역 복수 가중예측필터를 사용한 색공간 예측 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 색-공간 잔여신호의 주파수 영역 예측 시, 단위 영상 안에 다르게 존재할 수 있는 색 성분 상관도를 효율적으로 이용하기 위해 단위 영상마다 복수의 예측 필터 중에서 최적의 것을 사용함으로써 RGB 색-공간 비디오 데이터의 압축 성능을 높이고자 하는 주파수영역 복수 가중예측필터를 사용한 색공간 예측 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a color space prediction method and apparatus using a frequency domain multiple weighted prediction filter, and an image encoding / decoding method and apparatus using the same. More specifically, in the frequency domain prediction of the color-space residual signal, in order to efficiently use the color component correlation that may exist differently in the unit image, the RGB color-space is optimized by using the optimal one among the plurality of prediction filters for each unit image. The present invention relates to a color space prediction method and apparatus using a frequency domain multiple weighted prediction filter for improving the compression performance of video data, and to an image encoding / decoding method and apparatus using the same.
최근 디지털 시네마, 의료 영상, 디지털 아카이브와 같은 초고화질 비디오의 응용에 대한 수요가 증가함에 따라, RGB 색 공간에서 직접 부호화/복호화하는 기술들이 개발되고 있다. 이는 기존에 널리 사용되는 YCbCr 색 공간에서 부호화/복호화는 RGB 색 공간으로 변환할 경우 반올림 오차가 발생하는 등의 문제가 있다. 따라서 현재 최신의 비디오 압축 표준인 H.264/AVC에서도 RGB 색 공간에서 부/복호화를 지원하고 있다.Recently, as the demand for the application of ultra-high definition video such as digital cinema, medical image, and digital archive increases, technologies for directly encoding / decoding in the RGB color space have been developed. This has a problem such that a rounding error occurs when the encoding / decoding in the widely used YCbCr color space is converted to the RGB color space. Therefore, H.264 / AVC, the latest video compression standard, supports encoding / decoding in RGB color space.
RGB 색 공간에서는 색 평면간에 높은 유사성을 갖는 경우가 많다. 그러나 H.264/AVC 는 RGB 색 공간의 유사성을 직접적으로 사용하여 압축 효율을 높이기 위한 기술을 포함하지 않고 있다. 최근 RGB 색 공간에서 직접 예측을 수행하여 부호화 효율을 높이는 기술들이 보고되고 있다. 이 기술들은 크게 픽셀(pixel) 영역에서 예측하는 기법들과 주파수(frequency) 영역에서 예측하는 기법 등으로 나눌 수 있는데, 주파수 영역에서 예측하는 기법이 픽셀 영역에서 예측하는 기법에 비해 더 우수한 압축 성능을 제공하는 것으로 알려져 있다.In the RGB color space, there is often a high similarity between color planes. However, H.264 / AVC does not include a technique for improving compression efficiency by directly using the similarity of RGB color spaces. Recently, techniques for improving coding efficiency by performing direct prediction in the RGB color space have been reported. These techniques can be broadly classified into techniques that predict in the pixel domain and those that predict in the frequency domain. The techniques predicted in the frequency domain provide better compression performance than those predicted in the pixel domain. It is known to provide.
주파수 영역 예측 기법은 원 신호를 이산 여현 변환(DCT : Discrete cosine transform)와 같은 주파수 변환을 수행하여 주파수 영역으로 변환한 후, 주파수 영역에서 RGB 색 성분 간 예측을 수행하는 것이다. 이는 RGB 색 성분 간에는 주파수 영역에서 높은 상관도를 갖는다는 사실에 기반한다. 또한 주파수 영역에서 예측을 수행할 경우 잡음이 대부분 고주파수 영역에 있으므로, 특정 영역만을 예측하여 잡음이 다른 색 성분으로 전파되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 기존의 주파수 영역 예측 기법은 모든 영상에 동일한 예측 함수를 사용함으로써 영상마다 다르게 존재할 수 있는 색 성분간 유사성을 적절히 이용하지 못하는 문제점을 가지고 있다.The frequency domain prediction technique converts an original signal into a frequency domain by performing a frequency transform such as a discrete cosine transform (DCT), and then performs prediction between RGB color components in the frequency domain. This is based on the fact that there is a high correlation in the frequency domain between RGB color components. In addition, when the prediction is performed in the frequency domain, since the noise is mostly in the high frequency region, there is an advantage that the noise is prevented from propagating to other color components by predicting only a specific region. However, the conventional frequency domain prediction technique has a problem in that it does not properly use the similarity between color components that may exist differently for each image by using the same prediction function for all images.
이를 해결하기 위해 최근 영상의 특성에 따라 적응적으로 색 평면간 예측 필터를 결정하는 기법이 있다. 이 기법에서는 매크로블록 또는 기본 단위(Basic unit)와 같은 영상 단위별로 적응적으로 예측 필터를 결정하여 기존의 주파수 영역 예측 기법에 압축 성능 향상을 이루었다. 이 기법에서는 적응적으로 결정되는 영상 단위가 너무 작을 경우에는 현재 부호화하려는 영상 단위의 예측 필터의 산출에 있어 통계적 안정성을 확보하기 어려우므로 예측 효율이 저하되는 경향이 있다. 이를 방지하기 위해 영상 단위를 크게 할 경우 하나의 영상 단위에서 여러 가지 영상 특성을 갖게 될 가능성이 있다. 따라서 한 개의 예측 필터만으로는 영상 단위 안의 모든 블록의 색 평면 상관도를 적절히 반영하지 못하여 예측 효율이 저하될 가능성이 있다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, there is a technique of adaptively determining the inter-color prediction filter according to the characteristics of the recent image. In this technique, the prediction filter is adaptively determined for each image unit such as a macroblock or a basic unit, thereby improving the compression performance of the existing frequency domain prediction technique. In this technique, when the adaptively determined image unit is too small, it is difficult to secure statistical stability in calculating the prediction filter of the image unit to be encoded. In order to prevent this, when the image unit is enlarged, there is a possibility of having various image characteristics in one image unit. Therefore, there is a problem in that the prediction efficiency may decrease because only one prediction filter does not properly reflect the color plane correlations of all blocks in the image unit.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 색-공간 잔여신호의 주파수 영역 예측 시, 단위 영상 안에 다르게 존재할 수 있는 색 성분 상관도를 효율적으로 이용하기 위해 단위 영상마다 복수의 예측 필터를 사용함으로써 부호화/복호화 효율을 더욱 높이는 데 주된 목적이 있다.In order to solve this problem, an embodiment of the present invention uses a plurality of prediction filters for each unit image to efficiently use color component correlation that may exist differently in the unit image when frequency-domain prediction of the color-space residual signal is performed. The main purpose is to further increase the encoding / decoding efficiency.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고, 상기 잔여 블록을 변환하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하고, 상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 영상 부호화기; 및 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 영상 복호화기를 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 prediction block is generated by predicting a current block for each color plane, and the prediction block is subtracted from the current block. Generating a block, transforming the residual block, and applying the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set to each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Selecting the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the color space prediction based on the frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency weighted prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. Color for the transformed residual block using prediction weights and candidate frequency domain Video encoder for encoding the color space prediction block generating the inter prediction block, and; And decoding the color space prediction block by decoding the encoded data, and transforming the block within the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. A frequency domain prediction weight and a candidate frequency domain to be used for color space prediction are selected based on coefficients, and a frequency having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets. Reconstruct a residual block transformed from the color space prediction block using a prediction weight for each region and a candidate frequency domain, generate a prediction block by predicting a current block, and add the reconstructed residual block and the prediction block to the current block. Comprising an image decoder for reconstructing the block It provides a video encoding / decoding apparatus as set.
*또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측기; 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 감산기; 상기 잔여 블록을 변환하는 변환기; 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 색공간 예측기; 및 상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 부호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for encoding an image, comprising: a predictor configured to generate a prediction block by predicting a current block for each color plane; A subtractor for generating a residual block by subtracting the prediction block from the current block; A transformer for transforming the residual block; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and converting the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain by the frequency domain with the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. A color space predictor for generating a color space prediction block for the residual block; And an encoder for encoding the color space prediction block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하는 복호화기; 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 색공간 복원기; 상기 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하는 역변환기; 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측기; 및 상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for decoding an image, the apparatus comprising: a decoder for decoding color space prediction blocks by decoding encoded data; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and using the prediction domain weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets. A color space reconstructor for reconstructing the residual block transformed from the predictive block; An inverse transformer for inversely transforming the transformed residual block to restore the residual block; A predictor for predicting a current block to generate a predicted block; And an adder for reconstructing the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 변환된 잔여 블록의 색공간 예측 장치에 있어서, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 가중치후보 선택부; 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수를 이용하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치를 이용하여 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 후보 가중치 주파수 산출부; N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 최적 가중필터 결정부; 및 상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치를 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the color space prediction apparatus of the transformed residual block, N (N is a natural number of two or more) from the transform coefficient block of the decoded residual signal A weighted candidate selection unit for determining a weighted candidate block set; For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain. A candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain; An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency; And a frequency domain predictor configured to generate a color space prediction block for the transformed residual block by using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency. do.
여기서, 상기 N 개의 가중치후보 블록집합은, 주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합일 수 있다.Here, the N weighted candidate blocksets may be a set of neighboring blocks and a set of M-blocked macroblocks (M is a natural number of 1 or more).
여기서 상기 N 개의 가중치후보 블록집합은, 복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합일 수 있다.Herein, the N weight candidate blocks may be a set of macroblocks for each filter type of a macroblock belonging to a decoded macroblock row.
상기 색공간 예측 장치는, 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지부; 및 상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정부를 추가로 포함할 수 있다.The color space prediction apparatus may include: a row prediction detector configured to determine whether color space prediction of one macroblock row is completed; And after the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of the one macroblock row. The type-weighting value may further include a filter type adjusting unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weighting value having the optimal filter efficiency for all the macroblocks in the single macroblock row.
상기 최적의 필터율은, 상기 유형별가중치 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우일 수 있다.The optimal filter rate may be a case where the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each type-weight.
상기 필터유형 조정부는, 상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복할 수 있다.The filter type adjusting unit may repeat the resetting of the filter type when the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
상기 주파수 영역별 예측 가중치는, 기준 색평면과 나머지 색평면과의 상관도에 의해 산출될 수 있다.The prediction weight for each frequency domain may be calculated by a correlation between the reference color plane and the remaining color planes.
상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은, 상기 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역될 수 있다.The prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having the optimal prediction efficiency are generated when the current block is predicted and encoded for each of the frequency weighted prediction weights and candidate frequency domains transmitted from the candidate weighted frequency calculator. In consideration of the amount of bits and the distortion value, the prediction weight and the candidate frequency domain for each frequency domain when the rate-distortion cost is the smallest can be included.
상기 주파수영역 예측부는, 상기 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 상기 색공간 예측을 수행할 수 있다.The frequency domain prediction unit subtracts a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to frequency coefficients of color planes other than the reference color plane from frequency coefficients of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. Color space prediction can be performed.
상기 주파수영역 예측부는, 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 양자화한 후에 색공간 예측을 수행할 수 있다.The frequency domain predictor may perform color space prediction after quantizing the prediction weights of the selected frequency domain.
상기 주파수 영역별 예측 가중치는, 영상의 시퀀스 단위, 프레임 단위, 매크로블록 단위 및 서브 블록 단위 중 어느 하나의 단위로 산출될 수 있다.The prediction weight for each frequency domain may be calculated in any one of a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 색공간 예측 블록의 색공간 예측 장치에 있어서, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 가중치후보 선택부; 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수를 이용하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치를 이용하여 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 후보 가중치 주파수 산출부; N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 최적 가중필터 결정부; 및 상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치를 제공한다.Further, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the color space prediction device of the color space prediction block, N (N is a natural number of two or more) from the transform coefficient block of the decoded residual signal A weighted candidate selection unit for determining a weighted candidate block set; For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain. A candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain; An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency; And a frequency domain reconstruction unit for reconstructing the residual block converted from the color space prediction block by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency. .
여기서, 상기 N 개의 가중치후보 블록집합은, 주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합일 수 있다.Here, the N weighted candidate blocksets may be a set of neighboring blocks and a set of M-blocked macroblocks (M is a natural number of 1 or more).
여기서 상기 N 개의 가중치후보 블록집합은, 복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합일 수 있다.Herein, the N weight candidate blocks may be a set of macroblocks for each filter type of a macroblock belonging to a decoded macroblock row.
여기서, 상기 색공간 예측 장치는, 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인할 수 있다.Here, the color space prediction apparatus may determine whether color space prediction of one macroblock row is completed.
여기서, 상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정부를 추가로 포함할 수 있다.Here, after the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is the prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of the macroblocks for each filter type of the one macroblock row. The type-weighting value may further include a filter type adjusting unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weighting value having the optimum filter efficiency for all the macroblocks in the one macroblock row.
여기서, 상기 최적의 필터율은, 상기 유형별가중치 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우일 수 있다.Here, the optimal filter rate may be a case where the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the bit amount and the distortion value generated when the current block is predicted and encoded with respect to each type weight.
여기서, 상기 필터유형 조정부는, 상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복할 수 있다.Here, the filter type adjusting unit may repeat the resetting of the filter type when the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
여기서 상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은, 상기 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역일 수 있다.In this case, the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having the optimal prediction efficiency are used for predicting and encoding the current block for each of the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain transmitted from the candidate weight frequency calculation unit. It may be a prediction weight for each frequency domain and a candidate frequency domain when the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions that occur.
여기서, 상기 주파수영역 복원부는, 상기 색공간 예측 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수와 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 가산하여 상기 변환된 잔여 블록을 복원할 수 있다.Here, the frequency domain reconstruction unit adds a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block and a frequency coefficient of color planes other than the reference color plane. By doing so, the converted residual block can be restored.
여기서, 상기 주파수영역 복원부는, 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 양자화한 후에 색공간 예측을 수행일 수 있다.The frequency domain reconstructor may perform color space prediction after quantizing the prediction weights of the selected frequency domain.
여기서, 상기 주파수 영역별 예측 가중치는, 영상의 시퀀스 단위, 프레임 단위, 매크로블록 단위 및 서브 블록 단위 중 어느 하나의 단위로 산출될 수 있다.Here, the prediction weight for each frequency domain may be calculated in any one of a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고, 상기 잔여 블록을 변환하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하고, 상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 단계; 및 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하고, 상기 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 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 of encoding / decoding an image, predicts a current block for each color plane to generate a prediction block, the prediction block in the current block Subtract a to generate a residual block, transform the residual block, and block N in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. The prediction weights and candidate frequency domains of each frequency domain to be used for the color space prediction are selected based on the transform coefficient of and the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets is obtained. The transformed residual using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain Generating a color space prediction block for the green, and the step of encoding the color space prediction block; And decoding the color space prediction block by decoding the encoded data, and transforming the block within the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. A frequency domain prediction weight and a candidate frequency domain to be used for color space prediction are selected based on coefficients, and a frequency having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets. Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weights and the candidate frequency domain for each region, inversely transform the transformed residual block, reconstruct the residual block, predict the current block, and generate a prediction block, The reconstructed residual block is added to the prediction block to add an image. It provides a video encoding / decoding method comprising the step of reconstructing the current block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하는 단계; 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 단계; 상기 잔여 블록을 변환하는 변환단계; 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 색공간 예측단계; 및 상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, a method for encoding an image, comprising: generating a prediction block by predicting the current block for each color plane; Subtracting the prediction block from the current block to generate a residual block; Transforming the residual block; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and converting the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain by the frequency domain with the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. A color space prediction step of generating a color space prediction block for the residual block; And encoding the color space prediction block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하는 단계; 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 색공간 복원 단계; 상기 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하는 역변환 단계; 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 단계; 및 상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of decoding an image, the method comprising: decoding a color space prediction block by decoding encoded data; Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and using the prediction domain weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets. A color space reconstruction step of reconstructing the residual block transformed from the prediction block; An inverse transform step of inversely transforming the transformed residual block to restore a residual block; Predicting a current block to generate a predicted block; And reconstructing the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 변환된 잔여 블록의 색공간 예측 방법에 있어서, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계; 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계; N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 단계; 및 상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법을 제공한다.In addition, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the color space prediction method of the transformed residual block, N (N is a natural number of 2 or more) from the transform coefficient block of the decoded residual signal Determining a weighted candidate block set; For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction by using the predictive gain for each star; Receiving prediction weights for each N frequency domains and N candidate frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having optimal prediction efficiency; And a frequency domain prediction step of generating a color space prediction block for the transformed residual block using the prediction domain weight and the candidate frequency domain for each frequency domain having the optimal prediction efficiency. to provide.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 색공간 예측 블록의 색공간 예측 방법에 있어서, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계; 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계; N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 단계; 및 상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법을 제공한다.Further, to achieve another object of the present invention, an embodiment of the present invention, in the color space prediction method of the color space prediction block, N (N is a natural number of two or more) from the transform coefficient block of the decoded residual signal Determining a weighted candidate block set; For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction by using the predictive gain for each star; Receiving prediction weights for each N frequency domains and N candidate frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having optimal prediction efficiency; And a frequency domain reconstruction step of reconstructing the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction domain weight and the candidate frequency domain for each frequency domain having the optimal prediction efficiency. do.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 본 발명은 색-공간 잔여신호의 주파수 영역 예측 시, 단위 영상 안에 다르게 존재할 수 있는 색 성분 상관도를 효율적으로 이용하기 위해 단위 영상마다 복수의 예측 필터 중에서 최적의 것을 사용함으로써 RGB 색-공간 비디오 데이터의 부호화/복호화 성능을 높이는 효과가 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, when predicting the frequency domain of the color-space residual signal, a plurality of predictions are performed for each unit image in order to efficiently use color component correlation that may exist differently in the unit image. By using an optimal filter, the encoding / decoding performance of RGB color-space video data can be improved.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a color space prediction apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 현재 블록의 주변블록의 집합을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a set of neighboring blocks of a current block.
도 3은 복호화 완료된 M 개의 매크로블록 행 집합을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a decoded M macroblock row set.
도 4는 현재 블록의 상위 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 가중치 필터 종류별 매크로블록의 집합을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a set of macroblocks by weight filter type of a macroblock belonging to an upper macroblock row of a current block.
도 5는 RGB 입력영상에 대하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치가 색공간 예측을 수행하는 것을 도식화한 도면이다.5 is a diagram illustrating color space prediction performed by a color space prediction apparatus according to a first embodiment of the present invention with respect to an RGB input image.
도 6은 예측 기준 색평면이 G 평면인 경우에, 한 매크로블록을 4x4 DCT를 수행하였을 경우 RGB 영상에 대한 블록 형식과 색공간 예측을 도시한 도면이다.FIG. 6 illustrates block format and color space prediction for an RGB image when 4x4 DCT is performed on one macroblock when the prediction reference color plane is a G plane.
도 7은 필터 유형을 재설정하기 전(a)과 재설정한 후(b)를 예시한 도면이다.7 is a diagram illustrating before (a) and after (b) resetting the filter type.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a color space prediction apparatus 800 according to a second embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.9 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.10 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 방법을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a first embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 방법을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a second embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 도시한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but there may be another configuration between each component. It is to be understood that the elements may be "connected", "coupled" or "connected".
이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus), 색공간 예측 장치는 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) 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), and a color space prediction apparatus to be described below may be a personal computer (PC), a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), A user terminal such as a portable multimedia player (PMP), a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a smart phone, 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 Microprocessors for Execution and Operation and Control It may refer to a different apparatus having a.
또한, 영상 부호화 장치에 의해 비트스트림으로 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, the image encoded in the bitstream by the video encoding apparatus is real-time or non-real-time through the wired or wireless communication network, such as the Internet, local area wireless communication network, wireless LAN network, WiBro network, mobile communication network, or the like, or a cable, universal serial bus (USB: Universal) It may be transmitted to an image decoding apparatus through various communication interfaces such as a serial bus, and may be decoded by the image decoding apparatus to restore and reproduce the image.
통상적으로 동영상은 일련의 픽처(Picture)로 구성될 수 있으며, 각 픽처들은 프레임 또는 블록(Block)과 같은 소정의 영역으로 분할될 수 있다. 영상의 영역이 블록으로 분할되는 경우에는 분할된 블록은 부호화 방법에 따라 크게 인트라 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류될 수 있다. 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 프레임을 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다.In general, a video may be composed of a series of pictures, and each picture may be divided into a predetermined area such as a frame or a block. When a region of an image is divided into blocks, the divided blocks may be classified into intra blocks and inter blocks according to an encoding method. An intra block refers to a block that is encoded by using an intra prediction coding scheme. Intra prediction coding is performed by using pixels of blocks that have been 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 in a current picture by referring to one or more past pictures or future pictures, and then generates a current block. This is a method of encoding the 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 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a color space prediction apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)는 가중치후보 선택부(110), 후보 가중치 주파수 산출부(120), 최적 가중필터 결정부(130) 및 주파수영역 예측부(140)를 포함하며, 경우에 따라 변환부(150), 행예측 탐지부(160) 및 필터유형 조정부(170) 등이 추가될 수 있다.The color space prediction apparatus 100 according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a weight candidate candidate 110, a candidate weight frequency calculator 120, an optimal weighted filter determiner 130, and a frequency domain predictor 140. In some cases, a conversion unit 150, a row prediction detection unit 160, and a filter type adjustment unit 170 may be added.
가중치후보 선택부(110)는 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정한다. 여기서 "기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록"에서 기복호의 의미는 영상 부호화 장치에서 블록이 부호화된 후에 참조블록으로 사용하기 위하여 복호화가 이루어진 것을 의미한다.The weight candidate selection unit 110 determines a set of N weight candidate blocks from the transform coefficient block of the decoded residual signal. Here, the "decoding" in "conversion coefficient block of decoded residual signal" means that decoding is performed for use as a reference block after the block is encoded in the image encoding apparatus.
가중치후보 선택부(110)는 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 결정하는 N 개의 가중치후보 블록집합 부호화하고자 하는 현재 블록의 주변블록의 집합 및 이미 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합일 수 있다.The weighted candidate selecting unit 110 is a set of N weighted candidate block sets determined from transform coefficient blocks of a decoded residual signal, and a macro of M (M is one or more natural numbers) already decoded. It may be a block row set.
후보 가중치 주파수 산출부(120)는 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택한다.The candidate weighted frequency calculating unit 120 calculates a prediction weight for each frequency domain based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets, and predicts and obtains the prediction gain for each frequency domain from the prediction weights for the frequency domain. Next, the candidate frequency domain to be used for color space prediction is selected using the prediction gain for each frequency domain.
최적 가중필터 결정부(130)는 N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정한다.The optimal weighted filter determiner 130 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains with the optimal prediction efficiency. Determine.
주파수영역 예측부(140)는 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성한다.The frequency domain prediction unit 140 generates a color space prediction block for the residual block transformed by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having an optimal prediction efficiency.
변환부(150)는 인트라 또는 인터 예측된 잔여블록을 수신하여 DCT와 같은 변환을 수행한다.The transformer 150 receives an intra or inter predicted residual block and performs a transform such as DCT.
행예측 탐지부(160)는 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인한다.The row prediction detector 160 checks whether the color space prediction of one macroblock row is completed.
필터유형 조정부(170)는 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 하나의 매크로블록 행의 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 유형별가중치를 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정한다.After the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 170 performs weighting for each type, which is a prediction weight for each frequency domain, based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of one macroblock row. Calculate and reset the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights with the optimal filter efficiency for all macroblocks in one macroblock row.
도 2는 현재 블록의 주변블록의 집합을 도시한 도면이고, 도 3은 복호화 완료된 M 개의 기복호된 매크로블록 행(Row) 집합을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a set of neighboring blocks of a current block, and FIG. 3 is a diagram illustrating a set of M decoded macroblock rows that are decoded.
도 2와 도 3에 도시한 바와 같은 현재 블록의 주변블록의 집합에 대한 정보와 복호화 완료된(또는 부호화 완료된) M 개의 매크로블록 행 집합에 대한 정보가 각각 제1블록 집합에 대한 정보 및 제2블록 집합에 대한 정보로 후보 가중치 주파수 산출부(120)로 전송될 수 있다. The information on the set of neighboring blocks of the current block and the information on the decoded (or coded) M macroblock row sets as shown in FIGS. 2 and 3 respectively indicate the information on the first block set and the second block. Information on the set may be transmitted to the candidate weight frequency calculator 120.
기 복호된 매크로블록은 래스터(raster) 스캔 순서로 복호화하므로 현재 매크로블록의 상측과 좌측에 존재하는 매크로블록이다. 현재 매크로블록과의 통계적 유사성은 현재 매크로블록과 가까운 블록이 높으므로 도 2와 같이 주위의 매크로블록을 사용하여 예측 필터를 구할 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 제 1블록 집합은 현재 매크로블록의 기복호된 좌측(MB_L), 상측(MB_U), 좌상측 (MB_UL), 우상측(MB_UR) 매크로블록으로 결정될 수 있다. 이와 같이 현재 매크로블록에서 가장 가까운 주변 매크로블록들만을 이용하여 예측 필터를 산출할 경우, 현재 매크로블록과의 통계적 유사성이 가장 높아 예측 효율이 높을 수 있다. 그러나 예측 필터를 산출하기 위한 샘플의 수가 적아 현재 부호화하려는 영상 단위의 예측 필터의 산출에 있어 통계적 안정성을 확보하기 어려우므로 예측 효율이 저하되는 경향이 종종 발생된다. 따라서 이를 방지 하기 위해 제 2 블록 집합에서는 예측 필터를 구하기 위한 샘플 수를 증가시켜 예측 필터를 산출할 수 있다. The decoded macroblock is a macroblock existing above and to the left of the current macroblock since the decoded macroblock is decoded in a raster scan order. Since the statistical similarity with the current macroblock is high in the block close to the current macroblock, a prediction filter can be obtained using surrounding macroblocks as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the first block set may be determined as a pre-decoded left (MB_L), top (MB_U), top left (MB_UL), and top right (MB_UR) macroblocks of the current macroblock. As described above, when the prediction filter is calculated using only the neighboring macroblocks closest to the current macroblock, the statistical similarity with the current macroblock may be the highest and thus the prediction efficiency may be high. However, since the number of samples for calculating the predictive filter is small, it is difficult to secure statistical stability in the calculation of the predictive filter of the current image unit to be encoded. Therefore, in order to prevent this, the second block set may calculate the prediction filter by increasing the number of samples for obtaining the prediction filter.
도 3과 같이 K번째 매크로블록 행에 위치한 현재 매크로블록의 예측 필터를 산출하기 위하여 기 부호화된 k-1번째 매크로블록 행의 매크로블록들부터 K-n까지의 매크로블록 행에 존재하는 매크로블록을 제 2 블록 집합으로 결정한다. 여기서 n은 적응적 또는 고정된 값이 될 수 있다. 이와 같이 제 2블록 집합을 결정하면 제 2블록 집합에 속하는 매크로블록의 수는, 한 매크로블록 행을 구성하는 매크로블록의 수가 M 개라고 가정하면, n*M 개가 된다. n 또는 M이 클 경우 예측 필터의 통계적 안정성을 충분히 확보할 수 있으며, 또한 매크로블록 행마다 한 번씩만 예측 필터를 산출하면 된다는 장점을 가진다. 그러나 예측 필터를 구하기 위한 영상 단위를 크게 할 경우 하나의 영상 단위에서 여러 가지 영상 특성을 갖게 될 가능성이 있을 수 있다. 따라서 현재 매크로블록과의 상관성이 저하되 예측 효율이 저하될 가능성이 있다는 제약점을 가지고 있다. 따라서 본 발명에서는 제 1블록 집합에서 산출한 예측 필터와, 제 2블록 집합에서 산출한 예측 필터 중 더욱 효율이 좋은 것을 매크로블록마다 적응적으로 결정해 높은 예측 효율을 제공할 수 있다. As shown in FIG. 3, macroblocks existing in macroblock rows from k-1 to macroblocks of the k-th macroblock row pre-coded in order to calculate a prediction filter of the current macroblock located in the K-th macroblock row are second. Decide on a set of blocks. Where n can be an adaptive or fixed value. In this way, when the second block set is determined, the number of macroblocks belonging to the second block set is n * M, assuming that the number of macroblocks constituting one macroblock row is M. If n or M is large, the statistical stability of the prediction filter can be sufficiently secured, and the prediction filter needs to be calculated only once for each macroblock row. However, when the image unit for obtaining the prediction filter is enlarged, there may be a possibility of having various image characteristics in one image unit. Therefore, there is a limitation that the correlation with the current macroblock may be degraded, but the prediction efficiency may be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a higher prediction efficiency by adaptively determining, for each macroblock, a more efficient one of the prediction filter calculated from the first block set and the prediction filter calculated from the second block set.
도 4는 현재 블록의 상위 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 가중치 필터 종류별 매크로블록의 집합을 도시한 도면이다. 여기서 가중치 필터란 매크로블록의 그룹별로(MB_A 및 MB_B) 계산될 수 있는 잔여 블록의 주파수 계수별 가중치를 의미할 수 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating a set of macroblocks by weight filter type of a macroblock belonging to an upper macroblock row of a current block. In this case, the weight filter may mean a weight for each frequency coefficient of the residual block that can be calculated for each group of the macroblocks MB_A and MB_B.
도 4에 도시한 바와 같은 복호화 완료된(또는 부호화 완료된) 매크로블록 행과 관련하여 제1블록집합 내지 제N블록집합 정보가 후보 가중치 주파수 산출부(120)로 전송될 수 있으며, 본 실시예에서는 복호화 완료된(또는 부호화 완료된) 상위 매크로블록 행 1개에 관련한 2개의 블록집합정보를 발생하는 것을 가정하여 설명하나, 복호화 완료된(또는 부호화 완료된) 대상 매크로블록 행의 갯수와 발생하는 블록 집합의 갯수는 실시예에 따라 다를 수 있으며, 당업자라면 손쉽게 이를 확장할 수 있을 것이다.In relation to the decoded (or decoded) macroblock row as shown in FIG. 4, the first block set to the N-th block set information may be transmitted to the candidate weighted frequency calculating unit 120. The description is based on the assumption that two block set information related to one completed (or encoded) upper macroblock row is generated, but the number of decoded (or encoded) target macroblock rows and the number of generated block sets are implemented. It may vary depending on the example, and a person skilled in the art can easily extend it.
후보 가중치 주파수 산출부(120)는 각 블록 집합별로 가중치 후보 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 산출된 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고, 산출된 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택한다.The candidate weight frequency calculating unit 120 calculates the prediction weights for each frequency domain based on the transform coefficients of the weighted candidate blocks for each block set, calculates the prediction gains for each frequency domain from the calculated prediction weights for the frequency domains, and calculates A candidate frequency domain to be used for color space prediction is selected using the prediction gain for each frequency domain.
여기서는 후보 가중치 주파수 산출부(120) 내의 제1예측 가중치 산출부(122) 및 제1예측주파수 선택부(124)의 기능만 설명한다. 제N예측 가중치 산출부(126) 및 제N예측주파수 선택부(128)의 기능은 블록집합만 다를 뿐 나머지 동작은 제1예측 가중치 산출부(122) 및 제1예측주파수 선택부(124)의 기능과 동일하므로 여기서는 제N예측 가중치 산출부(126) 및 제N예측주파수 선택부(128)에 대한 상세한 설명은 생략한다.Here, only the functions of the first predictive weight calculator 122 and the first predictive frequency selector 124 in the candidate weight frequency calculator 120 will be described. The functions of the N-th predictive weight calculating unit 126 and the N-th predictive frequency selecting unit 128 differ only in the block set, and the remaining operations are performed by the first predictive weight calculating unit 122 and the first predictive frequency selecting unit 124. Since the functions are the same, detailed descriptions of the N-th predictive weight calculator 126 and the N-th predictive frequency selector 128 are omitted here.
후보 가중치 주파수 산출부(120) 내의 제1예측 가중치 산출부(122)는 각 블록 집합별로, 해당 블록 집합으로부터 예측 기준 색평면 이외의 색평면의 블록에 대하여 가중 블록을 결정하고 가중 블록으로부터 색평면별(즉, 예측 기준 색평면 이외의 색평면별)로 주파수 영역별 예측 가중치를 산출한다. 여기서 산출된 주파수 영역별 예측 가중치는 제1예측주파수 선택부(124)와 최적 가중필터 결정부(130)로 전송될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치 및 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측장치에서는 부호화된 데이터를 수신하여 복호화를 수행하므로 기복호화된 주변블록을 대상으로 가중 블록을 결정할 수 있다.The first prediction weight calculator 122 in the candidate weight frequency frequency calculator 120 determines, for each block set, a weighted block for blocks of color planes other than the predicted reference color plane from the block set, and the color plane from the weighted block. A prediction weight for each frequency domain is calculated by stars (that is, by color planes other than the prediction reference color plane). The calculated prediction weights for each frequency domain may be transmitted to the first prediction frequency selector 124 and the optimal weighted filter determiner 130. In addition, since the image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention and the color space prediction apparatus according to the second embodiment of the present invention receive encoded data and perform decoding, a weighted block is determined for a decoded neighboring block. Can be.
제1예측주파수 선택부(124)는 제1예측 가중치 산출부(122)가 산출한 주파수 영역별 예측 가중치와 가중 블록 상의 주파수 변환 계수들을 이용하여 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 산출된 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역을 선택한다.The first prediction frequency selector 124 calculates the prediction gain for each frequency domain by using the prediction weight for each frequency domain calculated by the first prediction weight calculator 122 and the frequency transform coefficients on the weighted block, and calculates the estimated gain for each frequency domain. The prediction gain is used to select a frequency domain to be used for color space prediction.
최적 가중필터 결정부(130)는 N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정한다. 여기서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은, 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역으로 설정한다.The optimal weighted filter determiner 130 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains with the optimal prediction efficiency. Determine. Here, the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having the optimal prediction efficiency are generated when the current block is predicted and encoded for each of the frequency weighted prediction weights and the candidate frequency domains transmitted from the candidate weighted frequency calculator. In consideration of the bit amount and the distortion value, the prediction weight and the candidate frequency domain for each frequency domain when the rate-distortion cost is the smallest are set.
주파수영역 예측부(140)는 변환된 잔여 블록의 신호를 변환부(150)로부터 수신하고 최적 가중필터 결정부(130)에서 선택된 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 수신하여 변환된 잔여 블록의 색공간 예측을 수행한다.The frequency domain predicting unit 140 receives the transformed residual block signal from the transforming unit 150 and receives the prediction weighting frequency and the candidate frequency domain for each frequency region having the optimal prediction efficiency selected by the optimal weighting filter determination unit 130. Color space prediction of the transformed residual block is performed.
한편, 색공간 예측이란 용어의 의미는 색공간 예측 블록의 생성 또는 주파수 영역 예측 잔여 신호의 생성을 위한 일련의 과정을 의미할 수 있다.Meanwhile, the term color space prediction may mean a series of processes for generation of a color space prediction block or generation of a frequency domain prediction residual signal.
변환부(150)에 입력되는 잔여 블록은 기존 영상 부호화기의 인터/인트라(Inter/Intra) 예측을 통해 생성될 수 있는데, 움직임 예측 영상 생성 및 잔여 블록 생성을 통하여 생성되거나 인트라 예측 영상 생성 및 잔여블록 생성을 통해 생성될 수 있다. 변환부(150)는 입력된 인터/인트라 잔여블록에 대해 이산 코사인 변환(DCT) 등의 변환기법을 사용하여 잔여 신호 블록의 변환 계수를 산출할 수 있다.The residual block input to the transformer 150 may be generated through inter / intra prediction of an existing image encoder. The residual block may be generated through motion prediction image generation and residual block generation, or may be generated through intra prediction image generation and residual block. Can be generated through generation. The converter 150 may calculate a transform coefficient of the residual signal block using a transform method such as a discrete cosine transform (DCT) on the input inter / intra residual block.
제1예측가중치 산출부(122)는 두 개 이상의 컬러 영상의 잔여 신호 블록의 주파수 공간 변환 계수의 상관 관계에 기반하여, 주파수 영역별 예측 가중치를 산출할 수 있다. 컬러 영상(R, G, B 신호) 잔여 신호 블록 간의 잔여 신호는 주파수 별로 상이한 상관 관계(상관도)를 가질 수 있기 때문에, 잔여신호 색-평면 간의 예측 효율을 높이기 위해 주파수 별로 독립적인 가중치를 설정할 수 있다. 예측 가중치는 최소 제곱 오차법(Mean square error) 등을 이용하여 산출할 수 있는데, 이는 본 발명을 구현하는 한 예일 뿐 특정 가중치 산출 방법으로 본 발명의 사상이 제한되지는 않는다.The first prediction weight calculator 122 may calculate a prediction weight for each frequency domain based on a correlation between frequency-space transform coefficients of the residual signal blocks of two or more color images. Since the residual signal between the color image (R, G, B signal) residual signal blocks may have a different correlation (correlation) for each frequency, an independent weight for each frequency may be set to increase the prediction efficiency between the residual signal color and the plane. Can be. The prediction weight may be calculated using a mean square error method, which is an example of implementing the present invention, and the spirit of the present invention is not limited to a specific weight calculation method.
제1예측가중치 산출부(122)는 기복호화된 주변 블록(즉, 제1블록 집합)의 주파수 계수로부터 예측 가중치를 기복호화된 주변 블록의 잔여 신호 블록의 변환 계수에 기반하여 산출하고, 주변 블록의 잔여 신호 블록의 변환 계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출한다. 제1예측가중치 산출부(122)의 상세한 동작은 후술한다. 본 명세서에서 "기복호화된 주변 블록"이라는 의미는 부호화 장치에서 사용하는 경우에는 부호화 완료후에 참조블록으로 사용하기 위하여 다시 복호화된 주변 블록이라는 의미일 수 있으며, 복호화 장치에서 사용하는 경우에는 복호화 완료된 주변 블록이라는 의미일 수 있다. 또한 "기복호화된 주변 블록"이라는 용어는 부호화 장치에서는 "부호화된 주변 블록"이라는 용어로 대체하여 사용할 수 있다.The first prediction weight calculator 122 calculates a prediction weight from the frequency coefficients of the decoded neighboring block (ie, the first block set) based on the transform coefficients of the residual signal blocks of the decoded neighboring block, and the neighboring block. A prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the residual signal block of. Detailed operations of the first predictive weight calculation unit 122 will be described later. In the present specification, the term "decoded neighboring block" may mean a neighboring block decoded again for use as a reference block after encoding is completed when used in an encoding apparatus. It may mean a block. In addition, the term "encoded neighboring block" may be used interchangeably with the term "encoded neighboring block" in the encoding apparatus.
제1예측주파수 선택부(124)는 제1예측가중치 산출부(122)에서 산출된 예측 가중치를 이용하여, 예측에 사용될 주파수 대역을 결정할 수 있다. 즉, 제1예측주파수 선택부(124)에서는 상관도가 높고 주파수 영역 예측으로 인해 부호화 이득을 얻을 수 있을 것으로 기대되는 주파수 대역을 선별한다.The first prediction frequency selector 124 may determine a frequency band to be used for prediction by using the prediction weight calculated by the first prediction weight calculator 122. That is, the first prediction frequency selector 124 selects a frequency band having a high correlation and expected to obtain an encoding gain due to frequency domain prediction.
제1예측주파수 선택부(124)에서는 제1예측가중치 산출부(122)에서 산출된 주파수 영역별 예측 가중치를 잔여 신호 블록의 예측에 적용함으로써, 주파수 영역별 예측 이득을 산출하고, 산출된 결과를 바탕으로 예측을 사용하였을 경우 이득을 얻을 수 있을 것으로 기대되는 주파수 영역을 선별하여 예측에 사용될 주파수 영역을 결정한다.The first prediction frequency selector 124 calculates the prediction gain for each frequency domain by applying the prediction weight for each frequency domain calculated by the first prediction weight calculator 122 to the prediction of the residual signal block, and calculates the calculated result. Based on the prediction, the frequency domain that is expected to be gained is selected to determine the frequency domain to be used for the prediction.
최적 가중필터 결정부(130)는 N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정한다. The optimal weighted filter determiner 130 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains with the optimal prediction efficiency. Determine.
주파수영역 예측부(140)는 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 색공간 예측을 수행할 수 있다.The frequency domain predicting unit 140 subtracts a value obtained by applying a prediction weight of a selected frequency domain to frequency coefficients of color planes other than the reference color plane from frequency coefficients of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. Can be performed.
주파수영역 예측부(140)는 최적 가중필터 결정부(130)에서 결정된 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 주파수 영역 색-공간 예측을 수행한다. 주파수영역 예측부(140)는 후보 가중치 주파수 산출부(120)에서 생성된 예측 가중치를 적절히 양자화하여 부/복호기의 연산 정확도 및 연산 부하를 제한할 수 있으며, 복호기의 연산이 부동소수를 지원할 경우 양자화는 생략될 수 있다. 주파수영역 예측부(140)는 최적 가중필터 결정부(130)에서 결정된 주파수 영역에서 양자화된 예측 가중치를 사용하여 색-평면 간 주파수 영역 예측을 수행하여 중복성을 제거한다.The frequency domain predictor 140 performs frequency-domain color-space prediction by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency determined by the optimal weighted filter determiner 130. The frequency domain predictor 140 may appropriately quantize the prediction weights generated by the candidate weight frequency frequency calculator 120 to limit the calculation accuracy and the computation load of the decoder / decoder. May be omitted. The frequency domain predictor 140 removes redundancy by performing color-plane frequency domain prediction using the quantized prediction weights in the frequency domain determined by the optimal weighted filter determiner 130.
주파수영역 예측부(140)에 의해 중복성이 제거된 데이터는 VLC(Variable Length Coding)나 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 엔트로피 부호화기로 압축되어 비트열에 추가됨으로써 비디오 부호화 과정이 완료될 수 있으며, 이러한 부호화 과정을 역으로 수행함으로써 복호가 이루어질 수 있다.The data from which redundancy is removed by the frequency domain prediction unit 140 is compressed by an entropy encoder such as Variable Length Coding (VLC) or Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) and added to the bit string to complete the video encoding process. Decoding may be performed by performing the encoding process in reverse.
본 실시예는 RGB 영상을 입력 신호로 가정하고, 한 개의 매크로블록을 기준으로 설명하나, 입력 영상의 형식이나 크기는 본 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 주파수 영역별 예측 가중치는 영상의 시퀀스 단위, 프레임 단위, 매크로블록 단위 및 서브 블록 단위와 같은 영상의 단위들 중 어느 하나의 단위로 산출되어 색공간 예측을 할 수 있다.This embodiment assumes an RGB image as an input signal and is described based on one macroblock, but the format and size of the input image are not limited to this embodiment. That is, the prediction weight for each frequency domain may be calculated in any one of units of an image such as a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image to perform color space prediction.
도 5는 RGB 입력영상에 대하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)가 색공간 예측을 수행하는 것을 도식화한 도면이다.5 is a diagram illustrating color space prediction performed by the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention with respect to an RGB input image.
도 5에 도시하듯이, 잔여 신호 생성부(미도시)는 RGB 각각의 컬러 영상에 대하여 인트라 또는 움직임 예측을 수행하여 예측 영상을 생성한 후, 원영상과 예측 영상과의 차이에 해당하는 잔여 영상을 산출한다. 한편, 변환부(150)는 R,G,B 각각의 잔여 신호 영상에 대하여 주파수 공간 변환을 수행하게 된다. 주파수 공간 변환은 DCT(Discrete Cosine Transform)나 H.264의 정수 변환 등이 사용되길 권장하나 이에 한정하지는 않으며, R,G,B 잔여신호에 각각 상이한 주파수 공간 변환이 사용될 수도 있다. 주파수 공간 변환부에는 4x4, 8x8, 또는 16x16 등 다양한 크기의 변환이 사용될 수 있는데, 4x4 변환을 사용할 경우 16x16 매크로블록은 16개의 4x4 변환 계수 블록으로 변환되며, 8x8 변환을 사용할 경우 16x16 매크로블록은 4개의 8x8 변환 계수 블록으로 변환될 수 있다.As shown in FIG. 5, the residual signal generator (not shown) generates a prediction image by performing intra or motion prediction on each of RGB color images, and then generates a residual image corresponding to a difference between the original image and the prediction image. To calculate. On the other hand, the conversion unit 150 performs the frequency-space conversion on the residual signal image of each of the R, G, B. It is recommended to use a DCT (Discrete Cosine Transform) or an H.264 integer transform, but the present invention is not limited thereto. Different frequency-space transforms may be used for R, G, and B residual signals. The 4x4, 8x8, or 16x16 transforms can be used for various sizes of transforms.The 4x4 transform allows 16x16 macroblocks to be transformed into 16 4x4 transform coefficient blocks. Can be transformed into 8x8 transform coefficient blocks.
제1예측가중치 산출부(122)는 RGB 잔여 신호의 최적 주파수 별 예측 가중치를 산출한다. 주파수 별 예측 가중치는 예측 기준 색평면으로 사용되는 색 평면과 예측되는 색 평면과의 변환 계수 관계에 의해서 결정되는데, 예를 들어, 예측 기준 색평면으로는 G 평면의 영상을 사용할 수 있으며, G 평면의 잔여 신호 변환 계수를 이용하여 R 평면과 B 평면의 잔여 신호 변환 계수를 예측할 수 있다. 여기서 예측 기준 색평면은 G 평면으로 한정되지는 않으며, R 평면 또는 B 평면을 사용할 수도 있다. 한편, 예측 기준 색평면은 미리 결정되어 있을 수 있으며, 또한 기준 색평면정보 발생부(미도시)로부터 예측 기준 색평면에 대한 정보를 입력받을 수도 있다. 이 경우 제1예측가중치 산출부(122)가 예측 기준 색평면에 대한 정보를 수신하여 예측 가중치를 산출할 수 있으며, 예측 기준 색평면에 대한 정보는 제1예측주파수 선택부(122), 최적 가중필터 결정부(130) 및 주파수 영역 예측부(140)로도 전송될 수 있으며, 부호화가 끝난 후에 예측 기준 색평면에 대한 정보는 부호화 데이터에 포함되어 복호화기로 전송될 수 있다.The first prediction weight calculator 122 calculates a prediction weight for each optimal frequency of the RGB residual signal. The prediction weight for each frequency is determined by the relationship between the transform coefficient between the color plane used as the prediction reference color plane and the predicted color plane. For example, an image of the G plane may be used as the prediction reference color plane. The residual signal transform coefficients of the R plane and the B plane can be predicted using the residual signal transform coefficients of. Here, the prediction reference color plane is not limited to the G plane, and an R plane or a B plane may be used. On the other hand, the prediction reference color plane may be predetermined, and may also receive information on the prediction reference color plane from the reference color plane information generator (not shown). In this case, the first prediction weight calculator 122 may calculate the prediction weight by receiving the information about the prediction reference color plane, and the information about the prediction reference color plane is the first prediction frequency selector 122 and the optimal weight. It may also be transmitted to the filter determiner 130 and the frequency domain predictor 140. After encoding, the information about the prediction reference color plane may be included in the encoded data and transmitted to the decoder.
도 6은 예측 기준 색평면이 G 평면인 경우에, 한 매크로블록을 4x4 DCT를 수행하였을 경우 RGB 영상에 대한 블록 형식과 색공간 예측을 도시한 도면이다.FIG. 6 illustrates block format and color space prediction for an RGB image when 4x4 DCT is performed on one macroblock when the prediction reference color plane is a G plane.
도 6에서, 한 개의 16x16 매크로블록은 16개의 4x4 매크로블록으로 구성되며 예측 기준 색평면과 다른 색 평면의 동일한 위치의 블록에 있는 변환 계수끼리 예측을 수행하게 된다. 주파수 영역 예측부(140)에서 수행하는 예측 동작은 수학식 1로 표시할 수 있다.In FIG. 6, one 16x16 macroblock is composed of 16 4x4 macroblocks and performs prediction between transform coefficients in blocks of the same position of the prediction reference color plane and the other color plane. The prediction operation performed by the frequency domain predictor 140 may be expressed by Equation 1 below.
수학식 1
Figure PCTKR2011004513-appb-M000001
Equation 1
Figure PCTKR2011004513-appb-M000001
수학식 1에서, rB(i,j)는 (i,j)번째 주파수 영역에서 G 평면의 잔여신호(G(i,j))로 B 평면의 잔여신호(B(i,j))를 예측한 주파수 영역 예측 잔여 신호를, rR(i,j)는 (i,j)번째 주파수에서 G 색 평면의 잔여신호로 R 평면의 잔여신호(R(i,j))를 예측한 주파수 영역 예측 잔여 신호를 각각 나타낸다. 또한, FB/G(G(i,j))는 G 평면을 이용하여 B 평면을 예측하기 위한 예측 함수이고 FR/G(G(i,j))는 G 평면을 이용하여 R 평면을 예측하기 위한 예측 함수로써 수학식 2와 같이 선형 함수로 각각 표현될 수 있다.In Equation 1, rB (i, j) predicts the residual signal B (i, j) of the B plane with the residual signal G (i, j) of the G plane in the (i, j) th frequency domain. One frequency-domain prediction residual signal, rR (i, j) is a frequency-domain prediction residual that predicts the residual signal R (i, j) of the R plane as the residual signal of the G color plane at the (i, j) th frequency. Represent each signal. Also, F B / G (G (i, j)) is a prediction function for predicting the B plane using the G plane and F R / G (G (i, j)) uses the G plane to determine the R plane. As a prediction function for predicting, each may be represented by a linear function as in Equation 2.
수학식 2
Figure PCTKR2011004513-appb-M000002
Equation 2
Figure PCTKR2011004513-appb-M000002
수학식 2에서. wB/G(i,j)와 wR/G(i,j)는 기복호화된 주변블록들을 이용하여 생성된, B 평면 및 R 평면 변환 계수 블록의 (i,j) 위치의 주파수에서의 예측 가중치를 각각 나타내고 수학식 3과 같이 최소제곱오차(Mean square error)기법에 의해서 각각 산출될 수 있다. In equation (2). w B / G (i, j) and w R / G (i, j) are generated at frequencies at the (i, j) position of the B-plane and R-plane transform coefficient blocks, generated using decoded neighboring blocks. Each of the prediction weights may be represented and calculated using a mean square error method as shown in Equation 3 below.
수학식 3
Figure PCTKR2011004513-appb-M000003
Equation 3
Figure PCTKR2011004513-appb-M000003
수학식 3에서, E{ } 함수는 기대값을 나타내는 함수이며, 제1예측가중치 산출부(122)에 의해 산출되는 예측 가중치는 모든 블록에 적응적으로 산출할 수 있으며, 주파수 위치마다 다른 가중치가 산출될 수 있다. 또한 예측 가중치는 매크로블록마다 적응적으로 결정되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 또한 예측 함수는 수학식 2와 같이 선형 함수로만 한정되는 것은 아니다.In Equation 3, the E {} function is a function representing an expected value, and the prediction weights calculated by the first prediction weight calculator 122 may be adaptively calculated for all blocks, and different weights for each frequency position may be applied. Can be calculated. In addition, the prediction weight is preferably determined adaptively for each macroblock, but is not limited thereto. In addition, the prediction function is not limited to the linear function as in Equation 2.
영상 부호화 장치에서는 수학식 3과 같이 매크로블록 별로 주파수 영역마다 적응적으로 예측 가중치를 산출할 수 있으나, 복호화 단에서는 현재 매크로블록의 DCT 계수를 미리 알 수 없으므로, 매크로블록마다 예측을 수행할 주파수 영역과 가중치 등의 정보를 전송해야 할 필요가 있다. 이 정보를 부호화하기 위해서는 많은 비트가 필요하기 때문에 본 발명에서는 이미 부호화된 주변 블록의 정보를 이용하여, 현재 매크로블록이 예측에 사용할 주파수 영역과 가중치를 산출할 수 있다.In the video encoding apparatus, as shown in Equation 3, the prediction weight may be adaptively calculated for each frequency domain for each macroblock. However, since the DCT coefficient of the current macroblock is not known in advance, the decoder may perform prediction for each macroblock. And information such as weights need to be transmitted. Since many bits are required to encode this information, the present invention can calculate the frequency domain and the weight to be used for prediction by the current macroblock using the information of the neighboring blocks already encoded.
따라서 제1예측가중치 산출부(122)는 현재 블록의 가중치를 예측하기 위한 주변블록을 결정하는 기능과, 이 결정된 블록들을 이용하여 현재 블록의 예측 가중치를 결정하는 기능을 가질 수 있다. Accordingly, the first prediction weight calculator 122 may have a function of determining a neighboring block for predicting the weight of the current block, and a function of determining the prediction weight of the current block using the determined blocks.
현재 부호화하고자 하는 매크로블록과 이미 부호화된 매크로블록 행을 함께 도시한 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, k번째 매크로블록 행에 위치한 현재 매크로블록의 예측 가중치를 산출하기 위하여 이미 부호화된 주변 블록 또는 n개의 매크로블록 행의 매크로블록들이 가지는 양자화된 G/B/R 잔여 신호 평면의 DCT 계수를 활용하여 위에서 전술한 예측 가중치 결정 방법에 기반하여 산출할 수 있다. 이는 현재 매크로블록과 기복호화된 주변 매크로블록과의 높은 유사성과 통계적 안정성을 위한 최소한의 데이터 확보라는 측면을 고려한 결과이다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3 together showing the macroblock to be encoded and the already encoded macroblock row, a neighboring block that is already encoded to calculate a prediction weight of the current macroblock located in the k-th macroblock row or The DCT coefficients of the quantized G / B / R residual signal planes of the macroblocks of the n macroblock rows may be calculated based on the above-described prediction weight determination method. This is the result of considering the similarity between the current macroblock and the decoded neighboring macroblock and the minimum data acquisition for statistical stability.
여기서 인트라_4x4, 인트라_8x8, 인트라_16x16 등의 모드 별로 DCT 계수 분포는 각기 상이할 수 있기 때문에, 예측에 사용될 주파수 영역과 예측 가중치는 매크로블록의 모드 별로 분리하여 산출할 수 있다. 즉, 이전 매크로블록 행에서 매크로블록들을 인트라_4x4 모드, 인트라_8x8 모드와 인트라_16x16 모드 등 같은 모드끼리 각각 분류한 후, 예를 들어 인트라_4x4 모드로 부호화 된 매크로블록은 인트라4x4 모드로 부호화된 주변블록(또는, 가중 블록)만을 모아 예측 가중치를 산출할 수 있다. 인트라_8x8 모드와 인트라_16x16 모드도 마찬가지 방법으로 같은 모드의 주변블록으로부터 예측 가중치를 산출할 수 있다. 따라서, 예측가중치 산출부(120)에서 참조하는 블록은 현재 블록의 예측 모드와 동일한 모드로 부호화된 블록일 수 있다.In this case, since DCT coefficient distributions may be different for each mode such as intra_4x4, intra_8x8, and intra_16x16, the frequency domain and the prediction weight to be used for prediction may be calculated separately for each macroblock mode. That is, macroblocks are classified into modes such as intra_4x4 mode, intra_8x8 mode, and intra_16x16 mode in the previous macroblock row, and then, for example, macroblocks encoded in intra_4x4 mode are displayed as intra4x4 mode. A prediction weight may be calculated by collecting only encoded neighboring blocks (or weighted blocks). In the intra_8x8 mode and the intra_16x16 mode, the prediction weights may be calculated from the neighboring blocks of the same mode. Therefore, the block referenced by the prediction weight calculator 120 may be a block encoded in the same mode as the prediction mode of the current block.
제1예측가중치 산출부(122)는 결정된 블록들의 DCT 계수를 이용하여, 수학식 3을 이용하여 예측 가중치를 산출할 수 있다. The first prediction weight calculator 122 may calculate a prediction weight using Equation 3 by using the DCT coefficients of the determined blocks.
예측 가중치를 산출한 후, 제1예측주파수 선택부(124)는 예측으로 인해 이득을 얻을 수 있는 주파수 영역을 선택한다. 제1예측주파수 선택부(124)는 주파수 영역별로 이미 산출된 예측 가중치를 사용하여 예측을 수행하였을 경우의 이득을 주파수 별로 산출한다. 이는 수학식 4에 의하여 산출될 수 있다. After calculating the prediction weights, the first predictive frequency selector 124 selects a frequency domain in which a gain can be obtained due to the prediction. The first prediction frequency selector 124 calculates a gain for each frequency, when the prediction is performed using the prediction weights calculated for each frequency domain. This may be calculated by Equation 4.
수학식 4
Figure PCTKR2011004513-appb-M000004
Equation 4
Figure PCTKR2011004513-appb-M000004
수학식 4에서, GainB/G(i,j)와 GainR/G(i,j)는 각각 B 평면에서 (i,j) 주파수 위치의 예측이득과 R 평면에서 (i,j) 주파수 위치의 예측이득을 의미한다. 또한, t는 예측 가중치를 산출하기 위해 선택된 제1블록 집합 내의 모든 블록을 의미하며, 즉, 제1블록 집합 내의 블록이 3개이면 3개의 블록 모두에 대하여 예측이득을 계산하여 합산한다. 또한, T1, T2는 예측 주파수 선택을 위한 임의의 값을 갖는 문턱치 값을 의미한다.In Equation 4, Gain B / G (i, j) and Gain R / G (i, j) are predicted gains of (i, j) frequency positions in the B plane and (i, j) frequency positions in the R plane, respectively. It means the predicted gain of. In addition, t means all blocks in the first block set selected to calculate the prediction weight, that is, if there are three blocks in the first block set, the prediction gains are calculated and summed for all three blocks. In addition, T 1 , T 2 means a threshold value having an arbitrary value for prediction frequency selection.
이와 같이 이득을 산출한 후 제1예측주파수 선택부(124)는 주파수 영역 별로 예측을 수행하였을 경우와 예측을 수행하지 않았을 경우를 비교하여 예측을 수행하였을 경우에 이득이 있는 주파수 영역만을 선택하게 한다. 이는 수학식 5로 나타낼 수 있다.After calculating the gain as described above, the first prediction frequency selector 124 compares the case where the prediction is performed by the frequency domain with the case where the prediction is not performed, and selects only the frequency domain having the gain when the prediction is performed. . This may be represented by Equation 5.
수학식 5
Figure PCTKR2011004513-appb-M000005
Equation 5
Figure PCTKR2011004513-appb-M000005
수학식 5에서, Bt(i,j) 및 Rt(i,j)는 각각 B 평면 및 R 평면에서의 t번째 제1블록 집합 내의 블록이 (i,j) 위치에서 가지는 주파수 계수를 의미한다. 제1블록 집합 내의 모든 블록 t에 대하여 (i,j)주파수 영역별로 예측이득을 구한 후, 모든 제1블록 집합 내의 블록의 (i,j) 위치에서의 주파수 계수의 절대값을 합한 값과 비교한다. 이때 비교 결과, 이득이 있는 경우(즉, 예측이득(GainB/G(i,j), GainR/G(i,j))이 더 작은 경우를 의미함)의 주파수 영역만을 예측에 사용하도록 한다. 즉, 수학식 5를 만족하는 경우의 (i,j)주파수 성분만 색공간 예측을 수행하게 된다. 본 실시예에서, GainB/G(i,j), GainR/G(i,j)를 예측이득이라 표현하였으나, 실제 GainB/G(i,j), GainR/G(i,j)의 값은 작을수록 색공간 예측을 수행할 경우 이득이 발생할 가능성이 커지며, 따라서 해당 (i,j) 주파수가 예측주파수로 선택될 가능성이 커질 수 있다.In Equation 5, B t (i, j) and R t (i, j) denote frequency coefficients of a block in the t th first block set in the B plane and the R plane at the position (i, j), respectively. do. The prediction gain is obtained for each block t in the first block set for each (i, j) frequency domain, and then compared with the sum of the absolute values of the frequency coefficients at the positions (i, j) of the blocks in the first block set. do. As a result of the comparison, only the frequency domain in the case of gain (that is, the case where the gain of gain (Gain B / G (i, j), Gain R / G (i, j)) is smaller) is used. do. That is, only the (i, j) frequency component in the case of satisfying Equation 5 performs color space prediction. In this embodiment, Gain B / G (i, j) and Gain R / G (i, j) are expressed as predictive gains, but the actual Gain B / G (i, j) and Gain R / G (i, j The smaller the value of), the greater the likelihood of gain when color space prediction is performed, and thus, the greater the likelihood that the corresponding (i, j) frequency is selected as the prediction frequency.
주파수영역 예측부(140)는 최적 가중필터 결정부(130)에서 선택된 예측 가중치와 예측 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측을 수행한다.The frequency domain predictor 140 performs color space prediction by using the prediction weight and the predicted frequency domain selected by the optimal weighted filter determiner 130.
주파수영역 예측부(140)는 가중치 양자화부(미도시)와 예측부(미도시)로 구성될 수 있다. 가중치 양자화부(미도시)는 예측 가중치의 연산 복잡도 감소를 위한 부분으로 부호기/복호기 사이의 예측 가중치의 부정합 문제를 방지하기 위해 정수형 연산으로 예측을 수행하기 위한 것이며, 복호화기가 부동 소수점 연산을 지원하는 경우 생략될 수 있다.The frequency domain predictor 140 may include a weight quantizer (not shown) and a predictor (not shown). The weight quantization unit (not shown) is a part for reducing the computational complexity of the prediction weight, and is used to perform prediction by integer operation to prevent the mismatch of prediction weight between the encoder and the decoder. Case may be omitted.
다음은 가중치 양자화부(미도시)를 사용하는 경우의 일 실시예를 설명한다. 대부분의 예측 가중치는 -1과 1 사이의 부동 소수점으로 존재할 수 있으므로 이를 정수화 연산하기 위해 스케일링 팩터를 사용하여 가중치를 정수화한 후, 다시 정수로 나누는 방식을 사용한다. 또한 나눗셈 연산은 정수 연산이라 하더라도 많은 연산량을 필요로 하기 때문에 시프트(shift) 연산을 사용할 수 있도록 2m(m은 양의 정수) 으로 스케일링하도록 한다. 이는 수학식 6으로 나타낼 수 있다.Next, an embodiment of using a weight quantization unit (not shown) will be described. Since most prediction weights can exist as floating point numbers between -1 and 1, the weighting factor is integerized using a scaling factor and then divided by an integer in order to perform an integerization operation. In addition, since the division operation requires a large amount of operations even for integer operations, it is necessary to scale it to 2 m (m is a positive integer) to use a shift operation. This may be represented by Equation 6.
수학식 6
Figure PCTKR2011004513-appb-M000006
Equation 6
Figure PCTKR2011004513-appb-M000006
수학식 6에서, a는 실제 부동 소수점을 갖는 예측 가중치이며, floor(b)는 b를 넘지 않는 정수를 의미한다.In Equation 6, a is a prediction weight having an actual floating point, and floor (b) means an integer not exceeding b.
위와 같은 예측 가중치를 이용하여 최종적인 예측은 수학식 7과 같이 이루어질 수 있다. (여기서, R과 B 색평면에서 결정된 예측 주파수는 서로 독립적일 수 있다.)The final prediction may be made as shown in Equation 7 by using the above prediction weights. (Here, the prediction frequencies determined in the R and B color planes may be independent of each other.)
수학식 7
Figure PCTKR2011004513-appb-M000007
Equation 7
Figure PCTKR2011004513-appb-M000007
수학식 7과 같이 주파수영역 예측부(140)는 변환부(150)로부터 변환된 잔여블록 중에서 기준 색평면의 잔여신호와, 기준 색평면 이외의 색공간별 예측 잔여 신호의 변환 계수 간 중복성이 제거된 데이터를 엔트로피 부호화하여 비디오 부호 비트열을 완성하는데, (i,j)번째 주파수에서 색공간 예측이 사용되었다면 B, R 색평면(즉, 기준 색평면 이외의 색공간)에 대하여는 주파수영역 예측 잔여 신호 rB(i,j) 및 rR(i,j)가 엔트로피 부호화되고, (i,j)번째 주파수에서 색공간 예측이 사용되지 않다면 잔여 신호 rB(i,j) 및 rR(i,j) 대신에 잔여신호 B(i,j), R(i,j)가 부호화될 수 있다.As shown in Equation 7, the frequency domain predictor 140 removes the redundancy between the residual signal of the reference color plane and the transform coefficients of the prediction residual signal for each color space other than the reference color plane among the residual blocks transformed by the converter 150. Entropy-encode the encoded data to complete the video code bit sequence. If color space prediction is used at the (i, j) th frequency, frequency domain prediction residuals remain for the B and R color planes (that is, color spaces other than the reference color plane). If signals rB (i, j) and rR (i, j) are entropy coded and color space prediction is not used at the (i, j) th frequency, instead of residual signals rB (i, j) and rR (i, j) Residual signals B (i, j) and R (i, j) may be encoded.
도 7은 필터 유형을 재설정하기 전(a)과 재설정한 후(b)를 예시한 도면이다.7 is a diagram illustrating before (a) and after (b) resetting the filter type.
도 7과 같이 현재 블록의 상위 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 가중치 필터 종류별 매크로블록의 집합을 N 개의 가중치후보 블록집합의 일부로 하는 경우에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)는 행예측 탐지부(160) 및 필터유형 조정부(170)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, when the set of macroblocks according to the weight filter types of the macroblocks belonging to the upper macroblock row of the current block is part of the N weighted candidate block sets, the color space prediction apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. ) May include a row prediction detector 160 and a filter type adjuster 170.
행예측 탐지부(160)는 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인한다.The row prediction detector 160 checks whether the color space prediction of one macroblock row is completed.
필터유형 조정부(170)는 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 하나의 매크로블록 행의 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 유형별가중치를 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정한다.After the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 170 performs weighting for each type, which is a prediction weight for each frequency domain, based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of one macroblock row. Calculate and reset the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights with the optimal filter efficiency for all macroblocks in one macroblock row.
하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되면 해당 매크로블록 행에 대하여 필터유형을 재설정할 수 있다. 가중치후보 블록집합이 도 3과 같은 주변 블록의 집합을 제외하고 도 4처럼 2개의 집합으로 구성될 수 있다면, 각 매크로블록은 색공간 예측시 각 가중치후보 블록집합으로부터 생성된 가중치(필터)를 이용하여 색공간예측을 수행할 수 있다. 따라서, 2개 중의 하나의 예측 필터를 사용하여 색공간 예측이 수행될 수 있다.When the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type may be reset for the macroblock row. If the weighted candidate block set can be composed of two sets as shown in FIG. 4 except for the set of neighboring blocks as shown in FIG. 3, each macroblock uses weights (filters) generated from each weighted candidate block set in color space prediction. Color space prediction can be performed. Thus, color space prediction may be performed using one of two prediction filters.
도 7에서와 같이 (k-1)번째 매크로블록 행이 색공간 예측을 수행하기 위하여 참조한 (k-2)번째 매크로블록 행 내의 블록집합의 필터유형에 따라 2개의 블록 집합(MB_A, MB_B)으로 나뉘는 경우, 각 블록집합(MB_A, MB_B)으로 생성될 수 있는 가중치를 각각 필터A, 필터B라 가정한다.As shown in FIG. 7, the (k-1) th macroblock row is divided into two block sets MB_A and MB_B according to the filter type of the block set in the (k-2) th macroblock row referred to for performing color space prediction. In the case of division, it is assumed that weights that can be generated by each block set MB_A and MB_B are filters A and B, respectively.
도 7의 (a)와 같이 (k-1) 번째 블록은 필터A로 예측되어 복호된 매크로블록과 필터B로 예측되어 복호된 매크로블록으로 구분할 수 있다. 초기에 해당 (k-1)번째 매크로블록 행 전체의 색공간 예측이 종료된 경우, 복수 예측 필터 산출부에서는 필터A로 예측된 블록들과 필터B로 예측된 블록들을 각각 모아서 새로운 복수 예측 필터들을 산출한다. 이를 필터A1과 필터B1이라고 각각 칭하며, 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.As shown in (a) of FIG. 7, the (k-1) -th block may be divided into a macroblock predicted by the filter A and a macroblock predicted by the filter B and decoded. When the color space prediction of the entire (k-1) -th macroblock row is initially completed, the multi-prediction filter calculation unit collects the blocks predicted by the filter A and the blocks predicted by the filter B, respectively, to generate new multi-prediction filters. Calculate. These are referred to as filter A1 and filter B1, respectively, and can be calculated by Equation 3.
필터유형 조정부(170)는 (k-1)번째 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, (k-1)번째 매크로블록 행의 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별 가중치(필터A1 및 필터B1)를 수학식 3에 의해 산출하고, 유형별 가중치를 (k-1)번째 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 각 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정한다.After the color space prediction of the (k-1) -th macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 170 performs frequency based on the conversion coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of the (k-1) -th macroblock row. Type-specific weights (filters A1 and B1), which are predictive weights for each region, are calculated by Equation 3, and the type-specific weights have the optimal filter efficiency for all macroblocks in the (k-1) th macroblock row. Resets the filter type for each macroblock.
여기서, 최적의 필터율은 유형별 가중치(필터A1 및 필터B1) 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우인 것을 선택한다. 이와 같이 (k-1)번째 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록마다 필터 유형을 재설정 작업을 수행한다. 이때 선택된 필터유형에 따라 각 매크로블록의 유형을 결정하며, 필터유형이 달라진 경우에는 필터유형을 재설정한다.Here, the optimal filter rate is selected in the case where the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the bit amount and distortion generated when the current block is predicted and encoded for each type of weight (filter A1 and filter B1). As such, the filter type is reset for every macroblock in the (k-1) th macroblock row. At this time, the type of each macroblock is determined according to the selected filter type. If the filter type is changed, the filter type is reset.
즉, 필터A1이 선택되면 해당 매크로블록의 필터유형은 필터A로 설정한다.That is, when filter A1 is selected, the filter type of the macroblock is set to filter A.
도 7의 (b)는 필터유형 재조정이 이루어진 후에 변경된 매크로블록의 필터유형을 도시한 도면이다.FIG. 7B shows the filter type of the macroblock changed after the filter type readjustment is performed.
도 7(b)의 필터 배열과 도 7의 (a)의 필터배열이 다름을 알 수 있다.It can be seen that the filter arrangement of FIG. 7B and the filter arrangement of FIG. 7A are different.
필터유형 조정부(170)는 필터 유형을 재설정한 결과 재설정된(즉, 변경된) 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수(임계치)보다 작다면 이를 최종 필터 유형으로 결정하고, 기설정 갯수(임계치) 이상이면 필터유형의 재설정을 반복한다. When the filter type adjusting unit 170 resets the filter type and determines that the number of reset (ie, changed) filter types is smaller than the preset number (threshold), the filter type adjusting unit 170 determines that the final filter type is higher than the preset number (threshold). Repeat the reset of the filter type.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a color space prediction apparatus 800 according to a second embodiment of the present invention.
도 8에 도시하듯이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)는 가중치후보 선택부(810), 후보 가중치주파수 산출부(820), 최적 가중필터 결정부(830) 및 주파수영역 복원부(840)를 포함한다. 경우에 따라 행예측 탐지부(860) 및 필터유형 조정부(870) 등이 추가될 수 있다.As shown in FIG. 8, the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention includes a weight candidate candidate selecting unit 810, a candidate weight frequency calculating unit 820, an optimal weighting filter determining unit 830, and the like. Frequency domain recovery unit 840 is included. In some cases, a row prediction detector 860 and a filter type adjuster 870 may be added.
가중치후보 선택부(810)는 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N개의 가중치후보 블록집합을 결정한다.The weight candidate selection unit 810 determines a set of N weight candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal.
후보 가중치주파수 산출부(820) N개의 가중치후보 블록 각각에 대하여 가중치 후보 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택한다.The candidate weighted frequency calculating unit 820 calculates the prediction weight for each frequency domain based on the transform coefficients of the weighted candidate blocks for each of the N weighted candidate blocks, calculates the prediction gain for each frequency domain from the prediction weight for the frequency domain, and calculates the frequency domain. A candidate frequency region to be used for color space prediction is selected by using the predictive gain of each star.
최적 가중필터 결정부(830)는 N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정한다.The optimal weighted filter determiner 830 receives the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculates and compares the prediction efficiency for each, and compares the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency. Determine.
주파수영역 복원부(840)는 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원한다.The frequency domain reconstruction unit 840 reconstructs the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
행예측 탐지부(860)는 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인한다.The row prediction detector 860 checks whether the color space prediction of one macroblock row is completed.
필터유형 조정부(870)는 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 하나의 매크로블록 행의 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 유형별가중치를 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정한다.After the color space prediction of one macroblock row is completed, the filter type adjusting unit 870 performs the type weighting value, which is a prediction weight for each frequency domain, based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks for each filter type of one macroblock row. Calculate and reset the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights with the optimal filter efficiency for all macroblocks in one macroblock row.
본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)에서의 가중치후보 선택부(910), 후보 가중치주파수 산출부(820), 최적 가중필터 결정부(830), 행예측 탐지부(860) 및 필터유형 조정부(870)는 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)에서의 가중치후보 선택부(110), 후보 가중치 주파수 산출부(120), 최적 가중필터 결정부(130), 행예측 탐지부(160) 및 필터유형 조정부(170)와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention, the weight candidate candidate selector 910, candidate weight frequency calculator 820, optimal weighted filter determiner 830, and row prediction detector 860 ) And the filter type adjusting unit 870 may include a weighted candidate selection unit 110, a candidate weighted frequency calculating unit 120, an optimal weighted filter determining unit 130, and the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment. Since the row prediction detection unit 160 and the filter type adjustment unit 170 are the same, detailed description thereof will be omitted.
여기서 최적 가중필터 결정부(830)에서 산출된 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은 주파수영역 복원부(840)로 전송될 수 있다. Here, the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency calculated by the optimal weighting filter determiner 830 may be transmitted to the frequency domain reconstruction unit 840.
주파수영역 복원부(840)는 선택된 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원한다.The frequency domain reconstruction unit 840 reconstructs the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction domain weight and the candidate frequency domain for each frequency region having the selected optimal prediction efficiency.
주파수영역 복원부(840)는, 색공간 예측 블록의 기준 색평면의 선택된 주파수 영역의 주파수 계수와 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 가산하여 변환된 잔여 블록을 복원할 수 있다.The frequency domain reconstructor 840 converts the frequency coefficients of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block and the values obtained by applying the prediction weights of the selected frequency domain to the frequency coefficients of the color planes other than the reference color plane. The residual block can be restored.
여기서, 변환된 잔여 블록의 복원은 수학식 1을 변형하여 B 평면의 변환된 잔여 블록을 복원하는 경우에는 [B(i,j) = rB(i,j) + FB/G(G(i,j))]의 공식을 이용하면 되며, R 평면의 경우도 B 평면의 경우와 유사하게 구할 수 있다.Here, when restoring the transformed residual block by transforming Equation 1, when restoring the transformed residual block of the B plane, [B (i, j) = rB (i, j) + F B / G (G (i , j))] can be used, and the R plane can be obtained similarly to the B plane.
즉, 주파수영역 복원부(840)의 동작은 주파수영역 예측부(140)의 동작의 역순으로 수행될 수 있으며, 제1블록 집합, 주파수 영역별 예측 가중치, 주파수 영역별 예측 이득, 색공간 예측에 사용될 주파수 영역의 선택 등은 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.That is, the operation of the frequency domain reconstructor 840 may be performed in the reverse order of the operation of the frequency domain predictor 140, and may be applied to the first block set, the prediction weight for each frequency domain, the prediction gain for each frequency domain, and the color space prediction. Since the selection of the frequency domain to be used is described in the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)에서 제1예측가중치 산출부(822)는 현재 블록의 기복호화된 주변블록을 대상으로 하여 예측 기준 색평면 이외의 색평면의 블록에 대하여 가중 블록을 결정하는 반면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)에서의 제1예측가중치 산출부(122)는 현재 블록의 기복호화된 주변블록을 대상으로 하여 예측 기준 색평면 이외의 색평면의 블록에 대하여 가중 블록을 결정한다는 점만 다를 뿐 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1예측가중치 산출부(822)의 동작은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1예측가중치 산출부(122)와 동일하다.In the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention, the first predictive weight calculation unit 822 targets blocks of color planes other than the prediction reference color plane for the decoded neighboring blocks of the current block. While the weighted block is determined with respect to the first block, the first prediction weight calculator 122 in the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention targets the decoded neighboring block of the current block. The operation of the first predictive weight calculation unit 822 according to the second embodiment of the present invention differs only in that the weighted block is determined for the blocks of the color plane other than the color plane. It is the same as the predictive weight calculation unit 122.
주파수영역 복원부(840)는 수학식 1에서 선택된 주파수 영역의 예측 가중치(FB/G(G(i,j)), FR/G(G(i,j)))를 이용하여 색공간 예측 블록(rB(i,j), rR(i,j))으로부터 B(i,j) 및 R(i,j)에 대하여 연산함으로써 변환된 잔여 블록을 복원할 수 있다.The frequency domain reconstructor 840 uses the prediction weights F B / G (G (i, j)) and F R / G (G (i, j)) of the frequency domain selected in Equation (1). It is possible to reconstruct the transformed residual block by calculating B (i, j) and R (i, j) from the prediction blocks rB (i, j) and rR (i, j).
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.9 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(900)는 예측기(Predictor, 910), 감산기(Subtractor, 920), 변환기(Transformer, 930), 색공간 예측기(932), 색공간 복원기(934), 스캐너(Scanner, 940), 부호화기(Encoder, 950), 역변환기(Inverse Transformer, 960), 가산기(Adder, 970) 및 필터(Filter, 980)를 포함하여 구성될 수 있다. The image encoding apparatus 900 according to an embodiment of the present invention includes a predictor 910, a subtractor 920, a transformer 930, a color space predictor 932, and a color space decompressor 934. It may be configured to include a scanner (Scanner, 940), an encoder (Encoder, 950), an inverse transformer (960), an adder (970), and a filter (980).
부호화하고자 하는 입력 영상은 블록 단위로 입력될 수 있는데, 블록은 매크로블록(Macroblock)이 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 매크로블록의 형태는 P×Q(단, P은 2m(m은 1 이상의 정수), Q은 2n(단, n은 1 이상의 정수)의 값을 가지는 자연수)등의 다양한 형태일 수 있다. 또한, 부호화할 프레임마다 다른 형태의 블록을 이용할 수 있으며, 매크로블록의 형태가 P×Q 등 다양한 형태인 경우에 이에 대한 정보인 블록 타입에 대한 정보를 각 프레임마다 부호화하여, 영상 복호화 장치에서 부호화된 데이터를 복호화할 때 복호화할 프레임의 블록의 형태를 결정하도록 할 수 있다. 어떠한 형태의 블록을 이용할지에 대한 결정은 현재 프레임을 다양한 형태의 블록으로 부호화하여 최적의 효율을 내는 블록의 형태를 선택하거나, 프레임의 특성을 분석하여 분석된 특성에 따라 블록의 형태를 선택할 수 있다. 이를 위해, 영상 부호화 장치(900)는 블록 타입을 결정하고 블록 타입에 대한 정보를 부호화하여 부호화 데이터에 포함시키는 블록 타입 결정기(미도시)를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.The input image to be encoded may be input in block units, and the block may be a macroblock. In one embodiment of the present invention, the shape of the macroblock is P × Q, where P is 2 m (m is an integer of 1 or more), and Q is 2 n (where n is an integer of 1 or more). It may be in various forms such as. In addition, different types of blocks may be used for each frame to be encoded, and when a macroblock has various forms such as P × Q, information about a block type, which is information about this, is encoded for each frame and encoded by the image decoding apparatus. When decoding the decoded data, the shape of the block of the frame to be decoded may be determined. Determination of which type of block to use can be made by selecting the type of block that has the best efficiency by encoding the current frame into various types of blocks, or by selecting the type of block according to the analyzed characteristics by analyzing the characteristics of the frame. have. To this end, the image encoding apparatus 900 may further include a block type determiner (not shown) which determines the block type and encodes information about the block type in the encoded data.
예측기(910)는 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성한다. 즉, 예측기(910)는 영상에서 부호화하고자 하는 현재 블록의 각 화소의 화소값(Pixel Value)을 예측하여 예측된 각 화소의 예측 화소값(Predicted Pixel Value)을 갖는 예측 블록(Predicted Block)을 생성한다. 여기서, 예측기(910)는 인트라 예측 또는 인터 예측을 이용하여 현재 블록을 예측할 수 있다.The predictor 910 predicts the current block for each color plane to generate a predicted block. That is, the predictor 910 predicts a pixel value of each pixel of the current block to be encoded in the image and generates a predicted block having a predicted pixel value of each pixel predicted. do. Here, the predictor 910 may predict the current block by using intra prediction or inter prediction.
감산기(920)는 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔여 블록(Residual Block)을 생성한다. 즉, 감산기(920)는 부호화하고자 하는 현재 블록의 각 화소의 화소값과 예측기(910)에서 예측한 예측 블록의 각 화소의 예측 화소값의 차이를 계산하여 블록 형태의 잔여 신호(Residual Signal)를 갖는 잔여 블록을 생성한다.The subtractor 920 subtracts the prediction block from the current block to generate a residual block. That is, the subtractor 920 calculates a difference between the pixel value of each pixel of the current block to be encoded and the predicted pixel value of each pixel of the prediction block predicted by the predictor 910 to obtain a residual signal in the form of a block. Creates a residual block with
변환기(930)가 잔여 블록을 변환할 때, 양자화 과정에 변환 과정이 포함되어 있을 수 있으며 이 경우 양자화가 완료되어야 변환도 완료된다. 여기서, 변환 방식으로는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 트랜스폼 기반의 정수 변환(Discrete Cosine Transform Based Integer Transform, 이하 '정수 변환'이라고 약칭함) 등과 같은 공간 영역의 영상 신호를 주파수 영역으로 변환하는 기법이 이용될 수 있으며, 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.When the transformer 930 transforms the residual block, the transformation process may be included in the quantization process. In this case, the transformation is completed when the quantization is completed. Here, the transform method includes a spatial signal such as a Hadamard transform and a discrete cosine transform based integer transform (hereinafter, referred to as an integer transform) to the frequency domain. Transformation techniques may be used, and various quantization techniques such as Dead Zone Uniform Threshold Quantization (DZUTQ) or Quantization Weighted Matrix (DZUTQ) are used as quantization schemes. Can be.
색공간 예측기(932)는 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성한다. 여기서 색공간 예측기(932)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)를 사용하여 색공간을 예측할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 장치(100)의 설명에서 전술하였으므로 상세한 설명은 생략한다.The color space predictor 932 performs color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used, and select the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the candidate frequency domains and the prediction weights for each of the N weight candidate blocksets. To generate a color space prediction block for the transformed residual block. Here, the color space predictor 932 may predict the color space using the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. Since the detailed description thereof has been described above in the description of the color space prediction apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
한편, 변환기(930)는 양자화도 동시에 수행할 수 있으나, 변환기(930) 대신 색공간 예측기(932)에서 색공간 예측 블록을 생성한 후 양자화할 수도 있다.Meanwhile, the transformer 930 may perform quantization at the same time, but may also quantize the color space prediction block by the color space predictor 932 instead of the transformer 930.
색공간 예측기(932)에 의해 생성된 색공간 예측 블록의 계수들을 스캐닝(Scanning)하여 계수열을 생성한다. 이때, 스캐닝 방식은 변환 기법, 양자화 기법, 블록(매크로블록 또는 서브블록)의 특성을 고려하며, 스캐닝 순서는 스캐닝한 계수열이 최소의 길이가 되도록 결정될 수 있다. 도 9에서는 스캐너(940)가 부호화기(950)와 독립적으로 구현되는 것으로 도시하고 설명하지만, 스캐너(940)는 생략되어 그 기능이 부호화기(950)에 통합될 수도 있다.The coefficients of the color space prediction block generated by the color space predictor 932 are scanned to generate a coefficient sequence. In this case, the scanning method considers characteristics of a transform technique, a quantization technique, and a block (macroblock or subblock), and the scanning order may be determined such that the scanned coefficient sequence has a minimum length. In FIG. 9, the scanner 940 is illustrated and described as being implemented independently of the encoder 950, but the scanner 940 may be omitted, and its function may be integrated into the encoder 950.
부호화기(950)는 색공간 예측기(932)에 의해 생성된 색공간 예측 블록의 계수들을 부호화한다.The encoder 950 encodes the coefficients of the color space prediction block generated by the color space predictor 932.
부호화기(950)는 색공간 예측기(932)에 의해 생성된 색공간 예측 블록의 계수들을 스캔하여 생성되는 계수열을 부호화하여 부호화 데이터를 생성하거나 스캐너(940)에 의해 스캔되어 생성되는 계수열을 부호화하여 부호화 데이터를 생성한다.The encoder 950 encodes a coefficient string generated by scanning coefficients of the color space prediction block generated by the color space predictor 932 to generate encoded data, or encodes a coefficient string generated by scanning by the scanner 940. To generate encoded data.
이러한 부호화 기술로서는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 이용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 다양한 부호화 기술이 사용될 수도 있을 것이다. 또한, 부호화기(950)는 색공간 예측 블록의 계수열을 부호화한 비트열뿐만 아니라 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 다양한 정보들을 부호화 데이터에 포함시킬 수 있다. 여기서, 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 다양한 정보들이란 블록 타입에 대한 정보, 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우에는 인트라 예측 모드에 대한 정보, 예측 모드가 인터 예측 모드인 경우에는 움직임 벡터에 대한 정보, 변환 및 양자화 타입에 대한 정보 등이 될 수 있지만, 그 이외의 다양한 정보들이 될 수도 있다.As the encoding technique, an entropy encoding technique may be used, but various encoding techniques may be used without being limited thereto. In addition, the encoder 950 may include not only a bit string encoding the coefficient string of the color space prediction block, but also various pieces of information necessary to decode the encoded bit string in the encoded data. Here, the various pieces of information necessary to decode the encoded bit strings include information about a block type, information about an intra prediction mode when the prediction mode is an intra prediction mode, and information about a motion vector when the prediction mode is an inter prediction mode. Information, information on transform and quantization types, and the like, but various other information.
색공간 복원기(934)는 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원한다.The color space decompressor 934 predicts the color space based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the frequency domain, and the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the candidate frequency domains Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block using.
여기서 색공간 복원기(934)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)를 사용하여 변환된 잔여 블록을 복원할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)의 설명에서 전술하였으므로 상세한 설명은 생략한다.Here, the color space reconstructor 934 may reconstruct the transformed residual block using the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention. Since the detailed description thereof has been described above in the description of the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
역변환기(960)는 색공간 복원기(934)에 의해 복원된 변환된 잔여 블록을 역 변환(Inverse Transform)하여 잔여 블록을 복원(Reconstruction)한다. 만일 변환기(930)에서 양자화도 같이 수행되었다면 역변환기(960)에서는 역 양자화 후 역 변환을 수행하며 변환기(930)가 수행한 변환 과정과 양자화 과정을 역으로 수행함으로써 이루어질 수 있다. 만일, 변환기(1030)에서 양자화도 같이 수행되어 역변환기(960)에서 역 양자화 후 역 변환을 수행하는 경우에는 변환은 변환 및 양자화로 대체되어 설명될 수 있으며, 역변환은 역양자화 및 역변환으로 대체되어 설명될 수 있다. The inverse transformer 960 reconstructs the residual block by inverse transforming the transformed residual block restored by the color space reconstructor 934. If the quantization is also performed in the transformer 930, the inverse transformer 960 may perform inverse transformation after inverse quantization and may be performed by inversely performing a transform process and a quantization process performed by the transformer 930. If quantization is also performed in the converter 1030 to perform inverse transform after inverse quantization in the inverse transformer 960, the transform may be described as being replaced with transform and quantization, and the inverse transform is replaced with inverse quantization and inverse transform. Can be explained.
역변환기(960)는 변환기(930)로부터 변환(또는 변환 및 양자화)에 관한 정보가 발생하는 경우에는 변환에 관한 정보를 전달받아 변환기(930)가 변환한 방식을 역으로 수행하여 및 역 변환(또는 역 양자화 및 역 변환)을 수행할 수 있다.The inverse transformer 960 receives information about the transformation from the transformer 930 and receives the information about the transformation to perform the inverse transformation of the transformer 930 and perform inverse transformation ( Or inverse quantization and inverse transformation).
가산기(970)는 예측기(910)에 의해 예측된 예측 블록과 역변환기(960)에 의해 생성된 잔여 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다.The adder 970 reconstructs the current block by adding the prediction block predicted by the predictor 910 and the residual block generated by the inverse transformer 960.
필터(980)는 가산기(970)에 의해 복원되는 현재 블록을 필터링(Filtering)한다. 이때, 필터(980)는 영상의 블록 단위의 변환 및 양자화에 의해 블록 경계 또는 변환 경계에서 발생하는 블록화 현상(Blocking Effects)을 감소시킨다. The filter 980 filters the current block reconstructed by the adder 970. In this case, the filter 980 reduces blocking effects occurring at the block boundary or the transform boundary by transform and quantization of blocks in an image.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.10 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(1000)는 복호화기(1010), 역 스캐너(1020), 역변환기(1030), 가산기(1040), 예측기(1050) 및 필터(1060)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 역 스캐너(1020)와 필터(1060)는 반드시 포함되어야 하는 것은 아니며 구현 방식에 따라 선택적으로 생략될 수 있으며, 역 스캐너(1020)가 생략되는 경우에는 그 기능이 복호화기(1010)에 통합되어 구현될 수 있다.The image decoding apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a decoder 1010, an inverse scanner 1020, an inverse transformer 1030, an adder 1040, a predictor 1050, and a filter 1060. Can be configured. In this case, the inverse scanner 1020 and the filter 1060 are not necessarily included and may be selectively omitted depending on the implementation manner. When the inverse scanner 1020 is omitted, the function is integrated in the decoder 1010. Can be implemented.
복호화기(1010)는 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호한다. 즉, 복호화기(1010)는 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복원할 수 있는데, 영상 부호화 장치(900)에서 스캐너(940)의 기능이 부호화기(950)에 통합되어 구현된 경우 영상 복호화 장치(1000)에서도 역 스캐너(1020)는 생략되어 그 기능이 복호화기(1010)에 통합되어 구현되므로, 복호화기(1010)는 부호화 데이터를 역 스캐닝하여 색공간 예측 블록을 복원할 수 있다.The decoder 1010 decodes the encoded data to decode the color space prediction block. That is, the decoder 1010 may reconstruct the color space prediction block by decoding the encoded data. When the function of the scanner 940 is integrated with the encoder 950 in the image encoding apparatus 900, the image decoding apparatus Since the inverse scanner 1020 is also omitted at 1000 and its function is integrated and implemented in the decoder 1010, the decoder 1010 may rescan the encoded data to reconstruct the color space prediction block.
또한, 복호화기(1010)는 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록뿐만 아니라 복호화에 필요한 정보들을 복호화하거나 추출할 수 있다. 복호화에 필요한 정보들은 부호화 데이터 내의 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 정보들을 말하며, 예를 들어 블록 타입에 대한 정보, 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우에는 인트라 예측 모드에 대한 정보, 예측 모드가 인터 예측 모드인 경우에는 움직임 벡터에 대한 정보, 변환 및 양자화 타입에 대한 정보 등이 될 수 있지만, 이외의 다양한 정보들이 될 수도 있다.In addition, the decoder 1010 may decode the encoded data to decode or extract not only the color space prediction block but also information necessary for decoding. The information necessary for decoding refers to information necessary for decoding the coded bit string in the encoded data. For example, information about a block type, information about an intra prediction mode when the prediction mode is an intra prediction mode, and an inter prediction mode In the case of the prediction mode, the information may be information on a motion vector, information on a transform and quantization type, or the like.
블록 타입에 대한 정보가 전달되어 입력되는 경우에는 역변환기(1030)와 예측기(1050)로 전달될 수 있으며, 변환 타입(또는 변환 및 양자화 타입)에 대한 정보는 역변환기(1030)로 전달될 수 있으며, 인트라 예측 모드에 대한 정보와 움직임 벡터에 대한 정보와 같은 예측에 필요한 정보들은 예측기(1050)로 전달될 수 있다. 또한 양자화 타입에 대한 정보는 색공간 복원기(1070)로 전달될 수도 있다.When information about a block type is transmitted and input, information about a block type may be transmitted to the inverse transformer 1030 and the predictor 1050, and information about a transform type (or a transform and quantization type) may be transferred to the inverse transformer 1030. In addition, information necessary for prediction, such as information about an intra prediction mode and information about a motion vector, may be transmitted to the predictor 1050. Information about the quantization type may also be transmitted to the color space reconstructor 1070.
역 스캐너(1020)는 복호화기(1010)에서 색공간 변환 계수열을 복원하여 전달하면 색공간 변환 계수열을 역 스캐닝하여 색공간 예측 블록을 복원한다. When the inverse scanner 1020 restores and transmits the color space transform coefficient sequence from the decoder 1010, the inverse scanner 1020 restores the color space prediction block by inversely scanning the color space transform coefficient sequence.
역 스캐너(1020)는 추출된 계수열을 역 지그재그 스캔 등 다양한 역 스캐닝 방식으로 역 스캐닝하여 색공간 예측 블록을 생성한다. 이때의 역 스캐닝 방식은 복호화부(1010)에서 변환의 크기에 대한 정보를 얻어 이에 해당하는 역 스캐닝 방법을 사용하여 잔여 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 역 스캐너(1020)가 변환 및 양자화 타입에 따라 역 스캐닝하는 방법은 스캐너(940)가 색공간 예측 블록의 계수들을 스캐닝하는 방법을 역으로 수행하는 것과 동일 또는 유사하므로, 역 스캐닝하는 방법에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.The inverse scanner 1020 inversely scans the extracted coefficient sequence by various inverse scanning methods such as inverse zigzag scan to generate a color space prediction block. In this case, the inverse scanning method may obtain information about the size of the transform from the decoder 1010 and generate a residual block using the corresponding inverse scanning method. Here, the inverse scanning method of the inverse scanner 1020 according to the transform and quantization type is the same as or similar to that of the scanner 940 inversely scanning the coefficients of the color space prediction block. Detailed description thereof will be omitted.
색공간 복원기(1070)는 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원한다.The color space reconstructor 1070 predicts the color space based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N (N is natural numbers of 2 or more) weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the frequency domain, and the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the candidate frequency domains Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block using.
여기서 색공간 복원기(1070)로는 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)를 사용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 장치(800)의 설명에서 전술하였으며, 또한 색공간 복원기(1034)와 동일한 동작을 수행할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The color space reconstructor 1070 may reconstruct the residual block converted from the color space prediction block by using the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention. Detailed description thereof has been described above in the description of the color space prediction apparatus 800 according to the second embodiment of the present invention, and since the same operation as that of the color space decompressor 1034 may be performed, a detailed description thereof will be omitted.
역변환기(1030)는 복원되는 변환된 잔여 블록을 역 변환하여 잔여 블록을 복원한다. 이때, 역변환기(1030)는 변환 타입에 따라 변환된 잔여 블록을 역 변환할 수 있다. 여기서, 역변환기(1030)가 변환된 잔여 블록을 변환 타입에 따라 역 변환하는 방법은 영상 부호화 장치(900)의 변환기(930)에서 변환 타입에 따라 변환하는 과정을 역으로 수행하는 것과 동일 또는 유사하므로, 역 변환하는 방법에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.The inverse transformer 1030 inversely transforms the transformed residual block to be recovered to restore the residual block. In this case, the inverse transformer 1030 may inversely transform the residual block transformed according to the transformation type. Here, the method of inversely transforming the transformed residual block according to the transform type by the inverse transformer 1030 is the same as or similar to inversely performing the process of transforming the transformed block according to the transform type in the converter 930 of the image encoding apparatus 900. Therefore, detailed description of the inverse transform method is omitted.
예측기(1050)는 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성한다.The predictor 1050 predicts the current block to generate a predicted block.
예측기(1050)는 블록 타입에 대한 정보에 의해 식별되는 블록 타입에 따라 현재 블록의 크기와 형태를 결정하고, 예측에 필요한 정보에 의해 식별되는 인트라 예측 모드 또는 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 예측기(1050)는 영상 부호화 장치(900)의 예측기(910)와 동일 또는 유사한 방법으로, 현재 블록을 서브블록으로 분할하고 분할된 서브블록별로 예측하여 생성되는 예측 서브블록을 결합하여 예측 블록을 생성할 수 있다.The predictor 1050 determines the size and shape of the current block according to the block type identified by the information on the block type, and predicts the current block by using an intra prediction mode or a motion vector identified by the information required for prediction. A prediction block can be generated. In this case, the predictor 1050 is the same or similar to the predictor 910 of the image encoding apparatus 900. The predictor 1050 divides the current block into subblocks and combines predicted subblocks generated by predicting the divided subblocks to predict the predicted block. Can be generated.
가산기(1040)는 역변환기(1030)에 의해 복원되는 잔여 블록과 예측기(1050)에 의해 생성되는 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다.The adder 1040 adds the residual block reconstructed by the inverse transformer 1030 and the predictive block generated by the predictor 1050 to reconstruct the current block.
필터(1060)는 가산기(1040)에 의해 복원되는 현재 블록을 필터링하고, 복원되어 필터링된 현재 블록은 픽처 단위로 누적되어 참조 픽처로서 메모리(미도시) 등에 저장되어 예측기(1050)에서 다음 블록 또는 다음 픽처를 예측할 때 활용될 수 있다. The filter 1060 filters the current block reconstructed by the adder 1040, and the reconstructed filtered current block is accumulated in units of pictures and stored in a memory (not shown) as a reference picture to be stored in the next block or in the predictor 1050. It can be used when predicting the next picture.
필터(1060)가 필터링을 수행하는 방법은 영상 부호화 장치(900)의 필터(980)가 디블로킹 필터링하는 과정과 동일 또는 유사하므로, 필터링하는 방법에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.Since the method of performing the filtering by the filter 1060 is the same as or similar to that of the deblocking filtering by the filter 980 of the image encoding apparatus 900, a detailed description of the filtering method is omitted.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 도 9의 영상 부호화 장치(900)의 부호화데이터 출력단을 도 10의 영상 복호화 장치(1000)의 부호화 데이터 입력단에 연결함으로써 구현할 수 있다.Meanwhile, the image encoding / decoding apparatus according to an embodiment of the present invention may be implemented by connecting the encoded data output terminal of the image encoding apparatus 900 of FIG. 9 to the encoded data input terminal of the image decoding apparatus 1000 of FIG. 10.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하고, 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고, 잔여 블록을 변환하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하고, 색공간 예측 블록을 부호화하는 영상 부호화기(영상 부호화 장치(900)를 이용하여 구현할 수 있음) 및 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하고, 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고, 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원하는 영상 복호화기(영상 복호화 장치(1000)를 이용하여 구현할 수 있음)를 포함한다.In an apparatus for encoding / decoding an image, the apparatus for encoding / decoding an image according to an embodiment of the present invention generates a prediction block by predicting a current block for each color plane and subtracts the residual block by subtracting the prediction block from the current block. Generating, transforming the residual block, and for each N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal, based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set. Prediction weights and candidate frequencies for each frequency domain are selected by selecting the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used for prediction and having optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. Create a color space prediction block for the transformed residual block using the domain. An image encoder (which can be implemented using the image encoding apparatus 900) and the encoded data to decode the color space prediction block, and decode the color space prediction block and select a transform coefficient block of the decoded residual signal. For each of N (N is a natural number of 2 or more) weighted candidate block sets, a prediction weighted candidate frequency band and candidate frequency domain to be used for color space prediction are selected based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set, and N weighted candidate blocks Reconstruct the residual blocks transformed from the color space prediction blocks by using the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each set, and convert the residuals. Invert the block to restore the remaining blocks, and predict the current block. Generating a prediction block, by adding the prediction block and the reconstructed residual block comprises a video decoder (which may be implemented by using the image decoding apparatus 1000) to reconstruct the current block.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 방법을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a first embodiment of the present invention.
도 1 내지 11을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 색공간 예측 방법은, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계(S1102), N 개의 가중치후보 블록 각각에 대하여 가중치 후보 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하는 단계(S1104), 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하는 단계(S1106), 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계(S1108), N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 단계(S1110), 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측단계(S1112)를 포함할 수 있다.1 to 11, the color space prediction method according to the first embodiment of the present invention includes determining N weighted candidate blocksets from transform coefficient blocks of a decoded residual signal (S1102), N Calculating prediction weights for each frequency domain based on the transform coefficients of the weighted candidate blocks for each of the weighted candidate blocks (S1104), calculating prediction gains for each frequency domain from the prediction weights for each frequency domain (S1106), and frequency domain Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction using the prediction gain for each step (S1108), receiving the prediction weights for each N frequency domains and the N candidate frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each, Determining the prediction weight and the candidate frequency domain for each frequency domain having a prediction efficiency (S1110), the frequency zero having an optimal prediction efficiency A frequency domain prediction step S1112 of generating a color space prediction block for the residual block transformed using the inverse prediction weights and the candidate frequency domain may be included.
여기서, 단계(S1102)는 가중치후보 선택부(110)의 동작에, 단계(S1104), 단계(S1106) 및 단계(S1108)는 후보 가중치 주파수 산출부(120)의 동작에, 단계(S1110)는 최적 가중필터 결정부(130)의 동작에, 주파수영역 예측단계(S1112)는 주파수영역 예측부(S140)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Here, in step S1102, the operation of the weight candidate selection unit 110 is performed, in steps S1104, S1106, and S1108, the operation of the candidate weight frequency frequency calculating unit 120 is performed. Since the frequency domain prediction step S1112 may correspond to the operation of the frequency domain predictor S140 in operation of the optimal weight filter determiner 130, a detailed description thereof will be omitted.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 방법을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a color space prediction method according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 색공간 예측 방법은, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계(S1202), N개의 가중치후보 블록 각각에 대하여 가중치 후보 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하는 단계(S1204), 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하는 단계(S1206), 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계(S1208), N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 단계(S1210), 및 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원단계(S1212)를 포함할 수 있다.In the color space prediction method according to the second embodiment of the present invention, determining a set of N weighted candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal (S1202), and weighting candidate blocks for each of the N weighted candidate blocks. Computing the prediction weight for each frequency domain based on the conversion coefficient of (S1204), Computing the prediction gain for each frequency domain from the prediction weight for each frequency domain (S1206), Predicting the color space using the prediction gain for each frequency domain In step S1208, the candidate frequency domain to be used is received, the prediction weights for each of the N frequency domains and the N candidate frequency domains are calculated, and the prediction efficiency is calculated and compared for each of the frequency domains. Determining the candidate frequency domain (S1210), and prediction weights and candidate frequencies for each frequency domain having an optimal prediction efficiency Using an area may include a frequency-domain restoration step of restoring the residual block from the converted color space prediction block (S1212).
여기서, 단계(S1202)는 가중치후보 선택부(810)의 동작에, 단계(S1204), 단계(S1206) 및 단계(S1208)는 후보 가중치 주파수 산출부(820)의 동작에, 단계(S1210)는 최적 가중필터 결정부(830)의 동작에, 주파수영역 복원단계(S1212)는 주파수영역 복원부(S840)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Here, in step S1202, the operation of the weight candidate selection unit 810 is performed, in steps S1204, S1206, and S1208, the operation of the candidate weight frequency frequency calculating unit 820 is performed. Since the frequency domain restoring step S1212 may correspond to the operation of the frequency domain restoring unit S840, the detailed description thereof will be omitted.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 도시한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 13을 참조하면서 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하는 단계(S1302), 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고 잔여 블록을 변환하는 변환단계(S1304), 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하는 단계(S1306), N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 산출하는 단계(S1308), 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 색공간 예측단계(S1310) 및 색공간 예측 블록을 부호화하는 단계(S1312)를 포함한다.1 to 13, the image encoding method according to an embodiment of the present invention includes generating a prediction block by predicting a current block for each color plane (S1302), and subtracting the prediction block from the current block. A transform step (S1304) of generating a residual block and transforming the residual block, for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal, based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set. Selecting the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used for prediction (S1306), for each frequency domain having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets Computing a prediction weight and a candidate frequency domain (S1308), for each frequency domain having an optimal prediction efficiency And a side weight, and step (S1312) for coding a color space that step (S1310), and color space prediction block to generate a color space prediction block candidates for the frequency domain transform to the residual block with.
여기서, 단계(S1302)는 예측기(910)의 동작에, 단계(S1304)는 감산기(920) 및 변환기(930)의 동작에, 단계(S1306), 단계(S1308), 및 색공간 예측단계(S1310)는 색공간 예측기(932)의 동작에, 단계(S1312)는 부호화기(950)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Here, step S1302 corresponds to the operation of the predictor 910, step S1304 refers to the operations of the subtractor 920 and the converter 930, step S1306, step S1308, and color space prediction step S1310. ) May correspond to the operation of the color space predictor 932 and operation S1312 may correspond to the operation of the encoder 950, and thus a detailed description thereof will be omitted.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 14를 참조하면서 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하는 단계(S1402), 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하는 단계(S1404), N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 산출하는 단계(S1406), 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 색공간 복원 단계(S1408), 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하는 역변환 단계(S1410), 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 단계(S1412) 및 복원된 잔여 블록과 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원하는 단계(S1414)를 포함한다.1 to 14, the image decoding method according to an embodiment of the present invention includes decoding the color space prediction block by decoding the encoded data (S1402), and transform coefficient block of the decoded residual signal. Selecting the prediction weighted region and the candidate frequency region for each frequency domain to be used for the color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from S1404, and the N weighted candidate blocks Calculating the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having the best prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each set (S1406), and the prediction weights for each frequency domain with the optimal prediction efficiency. And reconstructing the residual block transformed from the color space prediction block using the candidate frequency domain. Color space reconstruction step (S1408), inverse transform step of reconstructing the transformed residual block (S1410), generating a prediction block by predicting the current block (S1412) and reconstructing the residual block and the prediction block And adding to restore the current block (S1414).
여기서, 단계(S1402)는 복호기(1010)의 동작에, 단계(S1404), 단계(S1406) 및 단계(S1408)는 색공간 복원기(1070)의 동작에, 단계(S1410)는 역변환기(1030)의 동작에, 단계(S1412)는 예측기(1050)의 동작에, 단계(S1414)는 가산기(1040)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Here, step S1402 is an operation of the decoder 1010, step S1404, step S1406, and step S1408 are operations of the color space decompressor 1070, and step S1410 is an inverse transformer 1030. In operation S1412, operation S1412 may correspond to operation of the predictor 1050, operation S1414 may correspond to operation of the adder 1040, and thus a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 도 13의 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법과 도 14의 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 a video encoding method according to an embodiment of the present invention of FIG. 13 and an image decoding method according to an embodiment of the present invention of FIG. 14. Can be.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하고, 현재 블록에서 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고, 잔여 블록을 변환하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하고, 색공간 예측 블록을 부호화하는 단계 및 부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하고, 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고, 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.In an image encoding / decoding method according to an embodiment of the present invention, a prediction block is generated by predicting a current block for each color plane, and a residual block is generated by subtracting the prediction block from the current block, transforming the residual block, and ups and downs. Prediction weights and candidates for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the called residual signal. For the residual block transformed by using the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains selected for each of the N weighted candidate blocksets. Generating the color space prediction block and encoding the color space prediction block Decode the color space prediction block by decoding the encoded data, and apply the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set to each of the N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Selecting the prediction weights and candidate frequency domains for each frequency domain to be used for the color space prediction based on the frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency weighted prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weights and the candidate frequency domain, restore the residual block by inversely transforming the transformed residual block, generate the prediction block by predicting the current block, and restore the residual Reconstruct the current block by adding a block and the prediction block It may be made, including the steps:
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 현재 블록의 움직임 벡터를 효율적으로 부호화하기 위해 주변 블록의 움직임 벡터 상관도를 기반으로 움직임 벡터의 문맥을 생성하여 후보 움직임 벡터를 주변 블록의 상황에 맞도록 적응적으로 제공함으로써, 현재 블록의 움직임 벡터의 부호화 성능을 크게 향상시킴으로써 비디오 압축 장치의 부호화 성능 혹은 복원 영상의 화질을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, in order to efficiently encode the motion vector of the current block, the context of the motion vector is generated based on the motion vector correlation of the neighboring block, and the candidate motion vector is generated as the context of the neighboring block. By adaptively adapting to, the encoding performance of the motion vector of the current block is greatly improved, thereby improving the encoding performance of the video compression apparatus or the quality of the reconstructed video.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the above description, it is described that all the components constituting the embodiments of the present invention are combined or operated in one, but the present invention is not necessarily limited to these embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be inherent unless specifically stated otherwise, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms used generally, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.
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, 비디오 데이터를 기존의 컬러 변환하는 과정 없이 효과적으로 직접 압축할 수 있다. 뿐만 아니라, 부호화 모드에 따라서 달라지는 색 성분간의 중복되는 정보를 영상성분 간의 상관성을 이용하여 제거함으로써 부호화 효율을 더욱 높일 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, video data can be directly and effectively compressed without a conventional color conversion process. In addition, coding efficiency may be further improved by removing overlapping information between color components depending on encoding modes by using correlation between image components.
또한, 원영상의 색 공간 영역에서 직접 부호화를 수행하면, 또 다른 영역으로 변환할 때 발생하는 색상의 왜곡과 같은 영상 품질 손실이 없으므로, 고품질의 영상 정보가 필요한 디지털 영화 (Digital Cinema) 및 디지털 아카이브(Digital Archive) 등의 응용에 적합하여 산업상 이용가능성이 크다.In addition, if the direct encoding is performed in the color space region of the original image, there is no loss of image quality such as color distortion that occurs when converting to another region, and thus, digital cinema and digital archives requiring high quality image information It is suitable for applications such as (Digital Archive), so it is highly industrially applicable.
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본 특허출원은 2010. 7. 23.에 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2010-0071238호에 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.If this patent application claims priority under US Patent § 119 (a) (35 USC § 119 (a)) to patent application No. 10-2010-0071238 filed with Korea on July 23, 2010, All of which is incorporated herein by reference. 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 (67)

  1. 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서,An apparatus for encoding / decoding a video,
    현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고, 상기 잔여 블록을 변환하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하고, 상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 영상 부호화기; 및A prediction block is generated by predicting a current block for each color plane, and a residual block is generated by subtracting the prediction block from the current block, the residual block is transformed, and a selected N (from a transform coefficient block of a decoded residual signal). N is a weighted candidate block set for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets, and the N weighted candidate blocks. A color space prediction block is generated for the transformed residual block by using the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each set. An image encoder for encoding a color space prediction block; And
    부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 영상 복호화기Decoding the coded data to decode the color space prediction block, and transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set with respect to each of N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. Select a prediction weight region and a candidate frequency region for each frequency domain to be used for color space prediction based on the frequency domain having the optimal prediction efficiency among the predicted weight region and the candidate frequency region for each of the N weighted candidate blocksets Reconstruct a residual block transformed from the color space prediction block by using a prediction weight and a candidate frequency domain for each star, generate a prediction block by predicting a current block, and add the reconstructed residual block and the prediction block to the current block. Video decoder to restore
    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,
    현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측기;A predictor generating a prediction block by predicting the current block for each color plane;
    상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 감산기;A subtractor for generating a residual block by subtracting the prediction block from the current block;
    상기 잔여 블록을 변환하는 변환기;A transformer for transforming the residual block;
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 색공간 예측기; 및Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and converting the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain by the frequency domain with the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. A color space predictor for generating a color space prediction block for the residual block; And
    상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 부호화기An encoder for encoding the color space prediction block
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.An image encoding apparatus comprising a.
  3. 제 2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 주파수 영역별 예측 가중치는,The prediction weight for each frequency domain is
    기준 색평면과 나머지 색평면과의 상관도에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And an image encoding device calculated by a correlation between the reference color plane and the remaining color planes.
  4. 제 2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 주파수 영역별 예측 가중치는,The prediction weight for each frequency domain is
    영상의 시퀀스 단위, 프레임 단위, 매크로블록 단위 및 서브 블록 단위 중 어느 하나의 단위로 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.The image encoding apparatus is calculated in any one of a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit, and a subblock unit of an image.
  5. 제 2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 색공간 예측기는,The color space predictor,
    상기 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 상기 색공간 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.The color space prediction block is generated by subtracting a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane from a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. And a video encoding apparatus.
  6. 제 2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 색공간 예측기는,The color space predictor,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 가중치후보 선택부;A weighted candidate selection unit for determining a set of N-weighted candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수를 이용하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치를 이용하여 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 후보 가중치 주파수 산출부;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain. A candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain;
    N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 최적 가중필터 결정부; 및An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency; And
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측부A frequency domain prediction unit for generating a color space prediction block for the transformed residual block by using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.An image encoding apparatus comprising a.
  7. 제 6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And a set of neighboring blocks and a decoded M (M is one or more natural numbers) macroblock row set.
  8. 제 6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  9. 제 8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 색공간 예측기는,The color space predictor,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지부; 및A row prediction detector for checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정부After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. Filter type adjustment unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights having the optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.The image encoding apparatus further comprises.
  10. 제 9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 최적의 필터율은,The optimal filter rate is
    상기 유형별가중치 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And a rate-distortion cost is smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each type-weighted value.
  11. 제 9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 필터유형 조정부는,The filter type adjustment unit,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  12. 제 6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은,The prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency are
    상기 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.Frequency when the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each of the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains transmitted from the candidate weighted frequency calculator. And a prediction frequency domain and a candidate frequency domain for each region.
  13. 제 6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 주파수영역 예측부는,The frequency domain prediction unit,
    상기 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 상기 색공간 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.Performing the color space prediction by subtracting a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane from a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. And a video encoding apparatus.
  14. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,In the apparatus for decoding an image,
    부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하는 복호화기;A decoder which decodes the encoded data to decode the color space prediction block;
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 색공간 복원기;Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and using the prediction domain weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets. A color space reconstructor for reconstructing the residual block transformed from the predictive block;
    상기 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하는 역변환기;An inverse transformer for inversely transforming the transformed residual block to restore the residual block;
    현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 예측기; 및A predictor for predicting a current block to generate a predicted block; And
    상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 가산기An adder for reconstructing the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.Video decoding apparatus comprising a.
  15. 제 14항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 주파수 영역별 예측 가중치는,The prediction weight for each frequency domain is
    기준 색평면과 나머지 색평면과의 상관도에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And an image decoding apparatus calculated by a correlation between the reference color plane and the remaining color planes.
  16. 제 14항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 주파수 영역별 예측 가중치는,The prediction weight for each frequency domain is
    영상의 시퀀스 단위, 프레임 단위, 매크로블록 단위 및 서브 블록 단위 중 어느 하나의 단위로 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.An image decoding apparatus, characterized in that it is calculated in any one of a sequence unit, a frame unit, a macroblock unit and a subblock unit of an image.
  17. 제 14항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 색공간 복원기는,The color space restorer,
    상기 색공간 예측 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수와 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 가산하여 상기 변환된 잔여 블록을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.A frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block is added to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane, and a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to restore the converted residual block. And a video decoding apparatus.
  18. 제 14항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 색공간 복원기는,The color space restorer,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 가중치후보 선택부;A weighted candidate selection unit for determining a set of N-weighted candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 후보 가중치 주파수 산출부;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on a transform coefficient of a block in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. A candidate weighted frequency calculator configured to select a candidate frequency region to be used for color space prediction using the prediction gain for each star;
    N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 최적 가중필터 결정부; 및An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency; And
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원부A frequency domain reconstruction unit for reconstructing the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.Video decoding apparatus comprising a.
  19. 제 18항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 N개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets
    주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And a set of neighboring blocks and a decoded M (M is one or more natural numbers) macroblock row set.
  20. 제 18항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 N개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  21. 제 20항에 있어서,The method of claim 20,
    상기 색공간 복원기는,The color space restorer,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지부; 및A row prediction detector for checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정부After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. Filter type adjustment unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights having the optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.The video decoding apparatus further comprises.
  22. 제 21항에 있어서,The method of claim 21,
    상기 최적의 필터율은,The optimal filter rate is
    상기 유형별가중치 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And a rate-distortion cost is smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each type-weighted value.
  23. 제 21항에 있어서,The method of claim 21,
    상기 필터유형 조정부는,The filter type adjustment unit,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  24. 제 18항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은,The prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency are
    상기 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.Frequency when the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each candidate frequency domain and the prediction weight for each frequency domain transmitted from the candidate weighted frequency calculator. An image decoding apparatus, characterized in that the prediction weight for each region and the candidate frequency domain.
  25. 제 18항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 주파수영역 복원부는,The frequency domain recovery unit,
    상기 색공간 예측 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수와 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 가산하여 상기 변환된 잔여 블록을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.A frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block is added to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane, and a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to restore the converted residual block. And a video decoding apparatus.
  26. 변환된 잔여 블록의 색공간 예측 장치에 있어서,In the color space prediction apparatus of the transformed residual block,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 가중치후보 선택부;A weighted candidate selection unit for determining a set of N-weighted candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수를 이용하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치를 이용하여 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 후보 가중치 주파수 산출부;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain. A candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain;
    N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 최적 가중필터 결정부; 및An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency; And
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측부A frequency domain prediction unit for generating a color space prediction block for the transformed residual block by using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Color space prediction apparatus comprising a.
  27. 제 26항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a set of neighboring blocks and a decoded M (M is one or more natural numbers) macroblock row set.
  28. 제 26항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  29. 제 28항에 있어서,The method of claim 28,
    상기 색공간 예측 장치는,The color space prediction device,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지부; 및A row prediction detector for checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정부After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. Filter type adjustment unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights having the optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Color space prediction device further comprises.
  30. 제 29항에 있어서,The method of claim 29,
    상기 최적의 필터율은,The optimal filter rate is
    상기 유형별가중치 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each type weight.
  31. 제 29항에 있어서,The method of claim 29,
    상기 필터유형 조정부는,The filter type adjustment unit,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  32. 제 26항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 주파수 영역별 예측 가중치는,The prediction weight for each frequency domain is
    기준 색평면과 나머지 색평면과의 상관도에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a color space prediction device calculated by a correlation between the reference color plane and the remaining color planes.
  33. 제26항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은,The prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency are
    상기 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Frequency when the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each candidate frequency domain and the prediction weight for each frequency domain transmitted from the candidate weighted frequency calculator. Color space prediction apparatus, characterized in that the prediction weight for each region and the candidate frequency domain.
  34. 제 26항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 주파수영역 예측부는,The frequency domain prediction unit,
    상기 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 상기 색공간 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Performing the color space prediction by subtracting a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane from a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. Color space prediction device, characterized in that.
  35. 제 26항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 주파수영역 예측부는,The frequency domain prediction unit,
    상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 양자화한 후에 색공간 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And performing color space prediction after quantizing the prediction weights of the selected frequency domain.
  36. 색공간 예측 블록의 색공간 예측 장치에 있어서,In the color space prediction apparatus of the color space prediction block,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 가중치후보 선택부;A weighted candidate selection unit for determining a set of N-weighted candidate blocks from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수를 이용하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치를 이용하여 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 후보 가중치 주파수 산출부;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated using a transform coefficient of a block in the weighted candidate block set, and a prediction gain for each frequency domain is calculated using the prediction weights for each frequency domain. A candidate weight frequency calculator for selecting a candidate frequency domain to be used for color space prediction by using the prediction gain for each frequency domain;
    N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 최적 가중필터 결정부; 및An optimum weighting filter determiner for receiving prediction weights and N candidate frequency domains for each of the N frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights and the candidate frequency domains for each frequency domain having an optimal prediction efficiency; And
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원부A frequency domain reconstruction unit for reconstructing the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Color space prediction apparatus comprising a.
  37. 제 36항에 있어서,The method of claim 36,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a set of neighboring blocks and a decoded M (M is one or more natural numbers) macroblock row set.
  38. 제 36항에 있어서,The method of claim 36,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  39. 제 38항에 있어서,The method of claim 38,
    상기 색공간 예측 장치는,The color space prediction device,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지부; 및A row prediction detector for checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정부After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. Filter type adjustment unit for resetting the filter type for the macroblock according to the type-specific prediction weights having the optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Color space prediction device further comprises.
  40. 제 39항에 있어서,The method of claim 39,
    상기 최적의 필터율은,The optimal filter rate is
    상기 유형별가중치 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And a rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each type weight.
  41. 제 39항에 있어서,The method of claim 39,
    상기 필터유형 조정부는,The filter type adjustment unit,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  42. 제 36항에 있어서,The method of claim 36,
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역은,The prediction weight for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency are
    상기 후보 가중치 주파수 산출부로부터 전송되는 모든 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 각각에 대해 현재 블록을 예측하고 부호화하는 경우에 발생하는 비트량과 왜곡치를 고려하여 율-왜곡 비용이 가장 작은 경우의 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.Frequency when the rate-distortion cost is the smallest in consideration of the amount of bits and distortions generated when the current block is predicted and encoded for each candidate frequency domain and the prediction weight for each frequency domain transmitted from the candidate weighted frequency calculator. Color space prediction apparatus, characterized in that the prediction weight for each region and the candidate frequency domain.
  43. 제 36항에 있어서,The method of claim 36,
    상기 주파수영역 복원부는,The frequency domain recovery unit,
    상기 색공간 예측 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수와 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 가산하여 상기 변환된 잔여 블록을 복원하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.A frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block is added to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane, and a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to restore the converted residual block. Color space prediction device, characterized in that.
  44. 제 36항에 있어서,The method of claim 36,
    상기 주파수영역 복원부는,The frequency domain recovery unit,
    상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 양자화한 후에 색공간 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 장치.And performing color space prediction after quantizing the prediction weights of the selected frequency domain.
  45. 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서,In the method of encoding / decoding an image,
    현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하고, 상기 잔여 블록을 변환하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하고, 상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 단계; 및A prediction block is generated by predicting a current block for each color plane, and a residual block is generated by subtracting the prediction block from the current block, the residual block is transformed, and a selected N (from a transform coefficient block of a decoded residual signal). N is a weighted candidate block set for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets, and the N weighted candidate blocks. A color space prediction block is generated for the transformed residual block by using the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each set. Encoding a color space prediction block; And
    부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하고, 기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하고, 상기 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하고, 현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하고, 상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계Decoding the coded data to decode the color space prediction block, and for each N weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal, transform coefficients of the blocks in the weighted candidate block set. Select a prediction weight region and a candidate frequency region for each frequency domain to be used for color space prediction based on the frequency domain having an optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets Reconstruct the residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weights for each candidate and the candidate frequency domain, restore the residual block by inversely transforming the transformed residual block, generate a prediction block by predicting a current block, and Adding the reconstructed residual block and the prediction block to the Steps to Restore Current Block
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법.Image encoding / decoding method comprising a.
  46. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,In the method of encoding an image,
    현재 블록을 색평면별로 예측하여 예측 블록을 생성하는 단계;Generating a prediction block by predicting the current block for each color plane;
    상기 현재 블록에서 상기 예측 블록을 감산하여 잔여 블록을 생성하는 단계;Subtracting the prediction block from the current block to generate a residual block;
    상기 잔여 블록을 변환하는 변환단계;Transforming the residual block;
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 색공간 예측단계; 및Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and converting the prediction weighted frequency and the candidate frequency domain by the frequency domain with the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and candidate frequency domains calculated for each of the N weighted candidate blocksets. A color space prediction step of generating a color space prediction block for the residual block; And
    상기 색공간 예측 블록을 부호화하는 단계Encoding the color space prediction block
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.Image encoding method comprising a.
  47. 제 46항에 있어서,The method of claim 46,
    상기 색공간 예측단계는,The color space prediction step,
    상기 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 상기 색공간 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.The color space prediction block is generated by subtracting a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane from a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. And a video encoding method.
  48. 제 46항에 있어서,The method of claim 46,
    상기 색공간 예측단계는,The color space prediction step,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계;Determining a set of N weighted candidate blocks from the transform coefficient block of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction by using the predictive gain for each star;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 후보 주파수 영역 및 가중치 중에서 최적의 예측효율을 갖는 후보 주파수 영역 및 가중치를 예측 주파수 영역 및 가중치로 설정하는 단계; 및Setting candidate frequency domains and weights having an optimal prediction efficiency among candidate frequency domains and weights calculated for each of the N weight candidate blocks, as prediction frequency domains and weights; And
    상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치로부터 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측단계Frequency domain prediction step of generating a color space prediction block for the transformed residual block from the prediction weight of the selected frequency domain
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.Image encoding method comprising a.
  49. 제 48항에 있어서,The method of claim 48,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  50. 제 49항에 있어서,The method of claim 49,
    상기 색공간 예측단계는,The color space prediction step,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지단계; 및A row prediction detection step of checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정단계After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. A filter type adjustment step of resetting a filter type for the macroblock according to a type-specific prediction weight having an optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.The image encoding method further comprises.
  51. 제 50항에 있어서,51. The method of claim 50,
    상기 필터유형 조정단계에서는,In the filter type adjustment step,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  52. 제 48항에 있어서,The method of claim 48,
    상기 주파수영역 주파수영역 예측단계는,The frequency domain frequency domain prediction step,
    상기 변환된 잔여 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수에서 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 감산하여 상기 색공간 예측을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.Performing the color space prediction by subtracting a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane from a frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the transformed residual block. Video encoding method.
  53. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,In the method of decoding an image,
    부호화 데이터를 복호화하여 색공간 예측 블록을 복호하는 단계;Decoding the color space prediction block by decoding the encoded data;
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 선택된 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 색공간 예측에 사용될 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 선택하고 상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역 중에서 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 색공간 복원 단계;Prediction weights for each frequency domain to be used for color space prediction based on the transform coefficients of blocks in the weighted candidate block set for each of the weighted candidate block sets selected from the transform coefficient blocks of the decoded residual signal. And selecting the candidate frequency domain and using the prediction domain weights and the candidate frequency domains having the optimal prediction efficiency among the frequency domain prediction weights and the candidate frequency domains calculated for each of the N weight candidate blocksets. A color space reconstruction step of reconstructing the residual block transformed from the prediction block;
    상기 변환된 잔여 블록을 역변환하여 잔여 블록을 복원하는 역변환 단계;An inverse transform step of inversely transforming the transformed residual block to restore a residual block;
    현재 블록을 예측하여 예측 블록을 생성하는 단계; 및Predicting a current block to generate a predicted block; And
    상기 복원된 잔여 블록과 상기 예측 블록을 가산하여 상기 현재 블록을 복원하는 단계Reconstructing the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.Image decoding method comprising a.
  54. 제 53항에 있어서,The method of claim 53,
    상기 색공간 복원단계는,The color space restoration step,
    상기 색공간 예측 블록의 기준 색평면의 상기 선택된 주파수 영역의 주파수 계수와 상기 기준 색평면 이외의 색평면의 주파수 계수에 상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 적용한 값을 가산하여 상기 변환된 잔여 블록을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.A frequency coefficient of the selected frequency domain of the reference color plane of the color space prediction block is added to a frequency coefficient of a color plane other than the reference color plane, and a value obtained by applying a prediction weight of the selected frequency domain to restore the converted residual block. Video decoding method characterized in that the.
  55. 제 53항에 있어서,The method of claim 53,
    상기 색공간 복원단계는,The color space restoration step,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계;Determining a set of N weighted candidate blocks from the transform coefficient block of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction by using the predictive gain for each star;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 산출된 후보 주파수 영역 및 가중치 중에서 최적의 예측효율을 갖는 후보 주파수 영역 및 가중치를 예측 주파수 영역 및 가중치로 설정하는 단계; 및Setting candidate frequency domains and weights having an optimal prediction efficiency among candidate frequency domains and weights calculated for each of the N weight candidate blocks, as prediction frequency domains and weights; And
    상기 선택된 주파수 영역의 예측 가중치를 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원 단계A frequency domain restoration step of restoring a residual block transformed from the color space prediction block by using the prediction weight of the selected frequency domain
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.Image decoding method comprising a.
  56. 제 55항에 있어서,The method of claim 55,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    주변블록의 집합 및 복호화 완료된 M(M은 1 이상의 자연수) 개의 매크로블록 행 집합인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.A set of neighboring blocks and a set of decoded M (M is one or more natural numbers) macroblock row sets.
  57. 제 55항에 있어서,The method of claim 55,
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  58. 제 57항에 있어서,The method of claim 57,
    상기 색공간 복원단계는,The color space restoration step,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지단계; 및A row prediction detection step of checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정단계After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. A filter type adjustment step of resetting a filter type for the macroblock according to a type-specific prediction weight having an optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.The image decoding method further comprises.
  59. 제 58항에 있어서,The method of claim 58,
    상기 필터유형 조정단계에서는,In the filter type adjustment step,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  60. 변환된 잔여 블록의 색공간 예측 방법에 있어서,In the color space prediction method of the transformed residual block,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계;Determining a set of N weighted candidate blocks from the transform coefficient block of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction by using the predictive gain for each star;
    N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 단계; 및Receiving prediction weights for each N frequency domains and N candidate frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having optimal prediction efficiency; And
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 변환된 잔여 블록에 대한 색공간 예측 블록을 생성하는 주파수영역 예측단계A frequency domain prediction step of generating a color space prediction block for the transformed residual block by using the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domain having the optimal prediction efficiency.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.Color space prediction method comprising a.
  61. 제 60항에 있어서,The method of claim 60,
    상기 N개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  62. 제 61항에 있어서,62. The method of claim 61,
    상기 색공간 예측단계는,The color space prediction step,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지단계; 및A row prediction detection step of checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정단계After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. A filter type adjustment step of resetting a filter type for the macroblock according to a type-specific prediction weight having an optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.The color space prediction method further comprises.
  63. 제 62항에 있어서,The method of claim 62,
    상기 필터유형 조정단계에서는,In the filter type adjustment step,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
  64. 색공간 예측 블록의 색공간 예측 방법에 있어서,In the color space prediction method of the color space prediction block,
    기복호된 잔여신호의 변환 계수 블록으로부터 N(N은 2 이상의 자연수) 개의 가중치후보 블록집합을 결정하는 단계;Determining a set of N weighted candidate blocks from the transform coefficient block of the decoded residual signal;
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합 각각에 대하여 상기 가중치 후보 블록집합 내의 블록의 변환계수에 기반하여 주파수 영역별 예측 가중치를 산출하고, 상기 주파수 영역별 예측 가중치로부터 주파수 영역별 예측이득을 산출하고 상기 주파수 영역별 예측이득을 이용하여 색공간 예측에 사용될 후보 주파수 영역을 선택하는 단계;For each of the N weighted candidate blocksets, a prediction weight for each frequency domain is calculated based on the transform coefficients of the blocks in the weighting candidate block set, a prediction gain for each frequency domain is calculated from the prediction weights for the frequency domain, and the frequency domain is calculated. Selecting a candidate frequency region to be used for color space prediction by using the predictive gain for each star;
    N 개의 주파수 영역별 예측 가중치 및 N 개의 후보 주파수 영역을 수신하여 각각에 대하여 예측효율을 산출하고 비교하여 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 결정하는 단계; 및Receiving prediction weights for each N frequency domains and N candidate frequency domains, calculating and comparing the prediction efficiency for each of the frequency domains, and determining the prediction weights for each frequency domain and the candidate frequency domains having optimal prediction efficiency; And
    상기 최적의 예측효율을 갖는 주파수 영역별 예측 가중치 및 후보 주파수 영역을 이용하여 상기 색공간 예측 블록으로부터 변환된 잔여 블록을 복원하는 주파수영역 복원단계A frequency domain reconstruction step of reconstructing the residual block transformed from the color space prediction block using the prediction domain weight and the candidate frequency domain for each frequency domain having the optimal prediction efficiency.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.Color space prediction method comprising a.
  65. 제 64항에 있어서,The method of claim 64, wherein
    상기 N 개의 가중치후보 블록집합은,The N weight candidate blocksets are
    복호화 완료된 매크로블록 행에 속하는 매크로블록의 필터 유형별 매크로블록의 집합인 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.And a macroblock for each filter type of the macroblock belonging to the decoded macroblock row.
  66. 제 65항에 있어서,66. The method of claim 65,
    상기 색공간 예측 단계는,The color space prediction step,
    하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료되었는지 여부를 확인하는 행예측 탐지단계; 및A row prediction detection step of checking whether color space prediction of one macroblock row is completed; And
    상기 하나의 매크로블록 행의 색공간 예측이 완료된 후, 상기 하나의 매크로블록 행의 상기 필터 유형별 매크로블록의 집합마다 매크로블록의 변환계수에 기반하여 주파수영역별 예측 가중치인 유형별가중치를 산출하고 상기 유형별가중치를 상기 하나의 매크로블록 행 내의 모든 매크로블록에 대하여 최적의 필터효율을 갖는 유형별 예측가중치에 따라 상기 매크로블록에 대한 필터 유형을 재설정하는 필터유형 조정단계After the color space prediction of the one macroblock row is completed, the weight of each type, which is a prediction weight for each frequency domain, is calculated based on the transform coefficient of the macroblock for each set of macroblocks of each filter type of the one macroblock row. A filter type adjustment step of resetting a filter type for the macroblock according to a type-specific prediction weight having an optimal filter efficiency for all macroblocks in the one macroblock row;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.The color space prediction method further comprises.
  67. 제 66항에 있어서,The method of claim 66,
    상기 필터유형 조정단계는,The filter type adjustment step,
    상기 필터 유형을 재설정한 결과 상기 재설정된 필터 유형의 갯수가 기설정 갯수 이상이면 상기 필터유형의 재설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 색공간 예측 방법.And resetting the filter type if the number of the reset filter types is greater than or equal to a preset number as a result of resetting the filter type.
PCT/KR2011/004513 2010-07-23 2011-06-21 Method and device for predicting color space using plurality of frequency domain weighting prediction filters, and method and device for encoding/decoding image using same WO2012011670A2 (en)

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KR20060079051A (en) * 2004-12-30 2006-07-05 삼성전자주식회사 Color image encoding and decoding method and apparatus using a correlation between chrominance components
WO2009001864A1 (en) * 2007-06-28 2008-12-31 Mitsubishi Electric Corporation Image encoder and image decoder

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