WO2012026794A2 - 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치와 방법 - Google Patents

인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치와 방법 Download PDF

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    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • the present invention relates to an encoding and decoding apparatus and method using intra prediction. More specifically, by determining the reference pixel characteristics of the reference pixels included in the neighboring block of the encoding or decoding object block, and performing one of adaptive filtering-based intra prediction and conventional intra prediction based on the determination, The present invention relates to an encoding and decoding apparatus and method for improving coding efficiency by reducing a required amount of bits indicating whether filtering is performed.
  • intra coding improves coding performance through prediction using high correlation between adjacent pixels.
  • Intra prediction of H.264 / AVC provides a total of nine prediction modes for blocks of 4x4 units, as shown in FIG. 1 (A), and for blocks of units of 16x16 units, as shown in FIG. As you can see, four prediction modes are used.
  • H.264 / AVC provides 9 intra prediction modes for 8x8 blocks like 4x4 blocks, and first applies a filter for removing high frequency components to reference pixels of neighboring blocks to be used for prediction. Prediction is performed after the reference pixels are planarized (Ref. 1). This filtering process may reduce the intra prediction error of the target block by changing the pixels in the vicinity to a value more suitable for intra prediction.
  • HHI Fraunhofer Heinrich Hertz Institute
  • the adaptive filtering method proposed by HHI compares the prediction error between the case of applying the high frequency component elimination filtering and the case of not applying the block for each intra prediction and applies the case of having the smaller prediction error to the actual coding. This reduces the prediction error.
  • JCT-VC Joint Collaborative Team on Video Coding
  • the present invention determines the reference pixel characteristics of reference pixels included in a neighboring block of an encoding or decoding target block, and then, based on the determination, any one of intra prediction based on adaptive filtering and conventional intra prediction is determined.
  • An object of the present invention is to provide an encoding and decoding apparatus and method for improving coding efficiency by reducing a required amount of bits indicating whether to perform filtering.
  • the present invention provides a coding apparatus using intra prediction, receives at least one reference pixel included in an adjacent block of a target block to be encoded, and determines a reference pixel characteristic, Reference pixel feature extractor for determining whether to apply adaptive filtering to the at least one reference pixel based on the feature
  • a reference pixel that performs high frequency elimination filtering Compares the result of performing intra prediction with the result of performing the intra prediction using the reference pixel that does not perform the high frequency elimination filtering and outputs the result that is less costly with filtering information indicating whether to perform filtering.
  • Adaptive in the 1 intra prediction unit and the reference pixel characteristic extraction unit And a second intra predictor for outputting a result of performing intra prediction using a reference pixel that has not been subjected to the high frequency elimination filtering when it is determined that no terring is to be applied. .
  • the reference pixel characteristic extractor may determine the reference pixel characteristic using statistical characteristics of the at least one reference pixel, may use variance as a statistical characteristic, and if the variance is less than or equal to a preset threshold, it is adaptive. You can decide not to apply filtering.
  • the reference pixel characteristic extractor may detect whether an outline exists in the adjacent block and determine not to apply adaptive filtering when the outline exists.
  • a reference pixel characteristic is determined by receiving at least one reference pixel included in an adjacent block of a target block to be decoded, and determining the reference pixel characteristic.
  • Reference pixel feature extractor for determining whether to apply adaptive filtering to the at least one reference pixel based on the filtering information from the encoded data received from the encoding apparatus when the reference pixel feature extractor determines that adaptive filtering is applied.
  • one of a result of performing intra prediction using a reference pixel that has been subjected to high frequency elimination filtering and a result of performing intra prediction using a reference pixel which has not been subjected to high frequency elimination filtering A first intra predictor and the reference pixel to output If it is determined by the extractor that the adaptive filtering is not applied, it is determined that the filtering information does not exist in the encoded data, and the result of performing the intra prediction using the reference pixel that does not perform the high frequency elimination filtering is output.
  • a decoding apparatus using intra prediction comprising a second intra prediction unit.
  • a reference pixel characteristic is determined by receiving at least one reference pixel included in an adjacent block of a target block to be encoded.
  • Reference pixel feature extraction step of determining whether to apply adaptive filtering to the at least one reference pixel based on the reference pixel having the high frequency rejection filtering applied when it is decided to apply the adaptive filtering in the reference pixel feature extraction step. Comparing the result of performing the intra prediction with the result of performing the intra prediction using the reference pixel that does not perform the high frequency elimination filtering, and outputs a result that consumes less cost with filtering information indicating whether to perform filtering.
  • Adaptive in prediction and extracting reference pixel characteristics And a second intra prediction step of outputting a result of performing intra prediction using a reference pixel that has not been subjected to the high frequency elimination filtering when it is determined that no filtering is to be applied. do.
  • a reference pixel characteristic is determined by receiving at least one reference pixel included in an adjacent block of a target block to be decoded.
  • Reference pixel characteristic extraction step of determining whether to apply adaptive filtering to the at least one reference pixel based on the filtering information from the encoded data received from the encoding apparatus when it is determined that the adaptive filtering is applied in the reference pixel characteristic extraction step.
  • one of a result of performing intra prediction using a reference pixel that has been subjected to high frequency elimination filtering and a result of performing intra prediction using a reference pixel which has not been subjected to high frequency elimination filtering Outputting a first intra prediction step and the true If it is determined in the pixel characteristic extraction step that adaptive filtering is not applied, it is determined that the filtering information does not exist in the coded data, and intra prediction is performed using a reference pixel that does not perform the high frequency elimination filtering. It provides a decoding method using intra prediction, comprising the step of outputting a second intra prediction.
  • the characteristics of the reference pixels included in the neighboring block of the encoding target block are determined, and encoding is performed by determining whether to perform adaptive prediction-based intra prediction or normal intra prediction based on the determined reference pixel characteristics. Therefore, it is possible to reduce the frequency of occurrence of the additional information generated by the adaptive filtering.
  • This provides higher compression coding efficiency, provides an efficient rate-distortion control factor of video compression encoders by adjusting the strength of the criterion for adaptive filtering, and iterative filtering if adaptive filtering is omitted. And complexity of the encoding and decoding process generated due to the intra prediction process.
  • 1 is a view for explaining an intra prediction mode
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an intra prediction unit of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a reference pixel characteristic extraction unit 320 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an area to which a Sobel mask is applied in an adjacent block for detecting a contour
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a first intra prediction unit that performs intra prediction based on adaptive filtering according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining a first intra prediction unit performing intra prediction based on adaptive filtering according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart showing a coding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an intra prediction unit of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus includes an intra prediction unit 210, a reference picture memory 220, a residual data encoder 230, a residual data decoder 240, and an entropy encoding.
  • the unit 250 and the encoded data generator 260 may be included.
  • the encoding device may be a personal computer (PC), a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a PlayStation Portable (PSP), a mobile device.
  • a communication terminal such as a communication modem for communicating with various devices or a wired / wireless communication network, a memory for storing various programs for encoding an image and data, an operation by executing a program, Means a variety of devices including a microprocessor for controlling.
  • the image input to be encoded may be input in units of blocks, and may be a macroblock.
  • the macroblock is defined as 16 ⁇ 16 in the same manner as the H.264 / AVC standard, but more generally, the shape of the macroblock may be M ⁇ N. And N may each be greater than 16, and M and N may be different integers or the same integer.
  • the intra predictor 210 generates an intra predicted block of the current block by using reference pixel values that can be used in adjacent blocks that are spatially adjacent to the current block. In this case, an error value between the current block and the intra prediction block is calculated for each of the available intra prediction modes, and the intra prediction block is generated by applying the intra prediction mode having the minimum error value. In addition, by encoding the intra prediction mode having the minimum error value, information about the intra prediction mode is provided to the encoded data generator 260.
  • the intra prediction unit 210 extracts, from the reference picture memory 220, reference pixels included in adjacent blocks of the target block to be encoded before generating the intra prediction block. Determine the reference pixel characteristics. Then, it is determined whether to perform the intra prediction based on the adaptive filtering or the conventional intra prediction based on the determined reference pixel characteristic, and based on the determination, the intra for the encoding target block is determined using any one of the prediction methods. Create a predictive block. Intra prediction based on adaptive filtering means that the intra prediction after performing the high frequency elimination filtering on the reference pixel included in the neighboring block and the intra prediction without performing the high frequency elimination filtering consumes the least cost. Intra prediction method for outputting the result. In outputting the intra prediction result, filtering information indicating whether high frequency rejection filtering is applied to the intra prediction is also output.
  • intra predictor 210 A more detailed description of the intra predictor 210 will be described later with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the result (intra prediction block) output from the intra prediction unit 210 is subtracted from the encoding target block to generate a residual block, and the generated residual block is output to the residual data encoder 230.
  • the residual data encoder 230 transforms and quantizes the residual block, and then generates an encoded residual block.
  • a variety of methods for transforming a spatial domain signal such as a Hadamard transform, a discrete cosine transform, and the like, may be used.
  • Various quantization techniques such as uniform quantization including a dead zone, a quantization matrix, and the like may be used.
  • the transform block may have a size that does not exceed the size of the prediction block. For example, if the size of the prediction block is 16 ⁇ 16, the conversion of 16 ⁇ 16, 16 ⁇ 8, 8 ⁇ 16, 8 ⁇ 8, 8 ⁇ 4, 4 ⁇ 8, 4 ⁇ 4, etc. does not exceed 16 ⁇ 16. Blocks can be used. If the size of the prediction block is 8 ⁇ 8, transform blocks such as 8 ⁇ 8, 8 ⁇ 4, 4 ⁇ 8, 4 ⁇ 4, etc., which do not exceed 8 ⁇ 8, may be used. If the size of the prediction block is 4 ⁇ 4, only 4 ⁇ 4 transform blocks may be used. In addition, the size of the transform block may be selected as a rate-distortion optimization criterion. When the size of the transform block does not exceed the size of the prediction block, the residual data encoder 230 divides the residual block into subblocks equal to the size of the transform block, and then sequentially converts and quantizes the subblocks.
  • the transform block may have a size that exceeds the size of the prediction block.
  • a transform block such as 32 ⁇ 16, 16 ⁇ 32, 32 ⁇ 32, 64 ⁇ 32, 32 ⁇ 64, 64 ⁇ 64, etc. may be used.
  • the residual data encoder 230 combines a plurality of residual blocks adjacent to each other to generate a combined residual block equal to the size of the transform block and then transforms the transform block. And quantize.
  • the residual data decoder 240 restores the residual block by inverse quantization and inverse transformation of the residual block transformed and quantized by the residual data encoder 220.
  • Inverse quantization and inverse transformation are performed by inversely performing a transform process and a quantization process performed by the residual data encoder 230 and may be implemented in various ways. For example, transform and inverse transform or quantization and inverse quantization of the same process that the residual data encoder 230 and the residual data decoder 240 share in advance may be used, or the residual data decoder 240 may remain.
  • Residual data encoder 230 using information on a transform and quantization process generated by the transform and quantization process of data encoder 230 (for example, information on transform size, transform shape, and quantization type). Inverse quantization and inverse transformation can be performed by performing the inverse transformation and quantization processes.
  • the residual block output through the residual data decoder 240 is added to the predicted block reconstructed by the intra predictor 210 to generate a reconstructed block, and then stored as a reconstructed block in the reference picture memory 220. It is used as a reference picture for encoding a target block to be encoded.
  • the entropy encoder 250 entropy encodes and outputs a residual block output from the residual data encoder 230.
  • the entropy encoder 250 may encode not only the residual block but also various pieces of information necessary for decoding the encoded bit string.
  • various pieces of information necessary to decode the coded bit string may include information about a macroblock type, information about an intra prediction mode, information about a transform and quantization type, and whether high-frequency elimination filtering has been performed on reference pixels used for intra prediction. Filtering information indicating whether or not.
  • the entropy coding unit 250 may use various methods of entropy coding such as Context Adaptive Variable Length Coding (CAVLC) and Context Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC). .
  • CAVLC Context Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the encoded data generator 260 arranges the entropy encoded residual block, information on the macroblock type, and information on the intra prediction mode, and outputs the encoded data as encoded data.
  • the hatching data generator 260 also outputs filtering information indicating whether filtering is performed as encoded data.
  • the filtering information is not included in the encoded data.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an intra predictor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the intra predictor 210 uses the reference pixel setter 310, the reference pixel characteristic extractor 320, the first intra predictor 330, the second intra predictor 340, and the like. It may include.
  • the reference pixel setting unit 310 extracts pixels (reference pixels) of adjacent blocks adjacent to the encoding target block from the reference picture memory 220.
  • the neighboring blocks of the target block to be subjected to the current encoding have completed the encoding and decoding processes in units of blocks, and when the current block is encoded, the pixel values of the corresponding block should be referable. However, in some cases, the pixel value of the neighboring block may not be available depending on the encoding process.
  • the unavailable pixels of the neighboring block are processed by the reference pixel setting unit 310. That is, the reference pixel setting unit 310 checks whether there are pixel values of adjacent blocks, and if there are adjacent pixels that cannot be referred to, fills the reference values with values calculated by an arbitrary operation.
  • the reference pixel characteristic extractor 320 receives the reference pixel values processed by the reference pixel setting unit 310, determines characteristics of the reference pixels, and based on the result of the determination, intra-based adaptive filtering based intra filtering. It is determined whether to deliver to the first intra predictor 330 that performs the prediction or to the second intra predictor 340 that performs normal intra prediction.
  • the characteristics of the reference pixels may include statistical characteristics of the reference pixels or characteristics in the image configured by the reference pixels, and in the embodiment of the present invention, dispersion is used as a statistical characteristic and whether contours exist as a characteristic in the image. It was. However, this is only one embodiment, and if the characteristics of adaptive filtering-based intra prediction and conventional intra prediction can determine whether the coding efficiency and performance is excellent, it should be interpreted as being included in the scope of the present invention. will be.
  • the reference pixel characteristic extractor 320 is a statistical feature extractor 410 and an outline.
  • the detector 420 and the filtering determiner 430 may be included.
  • the statistical feature extractor 410 calculates the variance of the reference pixels and determines whether the variance is equal to or less than a preset threshold.
  • the threshold may be determined by various methods. As an example, the following Equation 1 may be used.
  • T represents a threshold and Qstep represents the width of the quantization interval. It also means the largest of integers less than x.
  • the contour detection unit 420 detects whether or not an outline exists in an adjacent block by using reference pixels included in the adjacent block of the encoded upper block.
  • An edge represents a boundary of an area within an image and corresponds to a discontinuity point of brightness. Therefore, the contour line can be detected by using a partial or differential operation or a gradient change of image brightness obtained by using a mask (operator) that performs a role of differential operation.
  • a typical method for detecting a contour using a mask is to use a Sobel Mask, but there are other methods, such as Roberts Mask, Laplacian Mask, and Canny Mask.
  • a method of detecting an outline using a Sobel mask is used, but the present invention is not limited thereto, and various methods of detecting an outline of an image are also to be interpreted as being included in the scope of the present invention.
  • the contour is detected by applying the following mask to an image.
  • the left mask is for the vertical gradient.
  • the right mask is for obtaining the inclination in the horizontal direction.
  • FIG. 5 illustrates an area to which the Sobel mask is applied.
  • the size of the adjacent area to extract the contour may vary according to the size of the block used for prediction. have.
  • Equation 2 The magnitude of the slope is expressed by Equation 2 below by assuming that the center element value (element (2,2) of the matrix) of the matrix calculated by multiplying each pixel value of the image by the left mask and the right mask is Gy and Gx, respectively.
  • the gradient size value is larger than the preset threshold value T, it may be determined that an outline exists in the corresponding area.
  • the filtering determiner 430 determines that the variance is less than or equal to the preset threshold by the statistical feature extractor 410 or determines that the adaptive filtering is not applied when the contour detector detects that the contour exists.
  • the second intra predictor 340 performs normal intra prediction. However, if not, that is, if the variance is greater than the preset threshold and no contour is detected, the first intra prediction determines to apply adaptive filtering and performs adaptive prediction based intra prediction on the reference pixels. Transfer to section 330.
  • index bits indicating whether to perform filtering are not used by performing intra prediction based on adaptive filtering, thereby improving coding efficiency.
  • the reference pixel characteristics are determined by using both the statistical characteristics of the reference pixels and the existence of the outline, but the present invention is not limited thereto, and the reference pixel characteristics may be determined using only one of these methods.
  • the first intra predictor 330 performs intra prediction based on adaptive filtering.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a first intra predictor for performing adaptive filtering-based intra prediction according to an embodiment of the present invention.
  • the first intra predictor may include a low pass filter (LPF).
  • Low Pass Filter Low Pass Filter
  • intra prediction performers 620 and 630 intra prediction performers 620 and 630
  • cost calculator 640 and the like.
  • the low pass filter 610 removes the high frequency components from the reference pixels and transfers them to the intra prediction performer 620, and the intra prediction performer 620 performs the intra prediction using the reference pixel values from which the high frequency components are removed. After performing, the result is transmitted to the cost calculator 640.
  • the intra prediction performer 630 performs intra prediction using original reference pixel values for which the high frequency elimination filtering has not been performed, and transmits the result to the cost calculator.
  • the cost calculator 640 calculates the cost and the intra cost for encoding data using the result performed by the intra prediction performer 620 (that is, the intra prediction result using the reference pixel on which the high frequency elimination filtering has been performed). Using the result performed by the prediction performing unit 630 (that is, the intra prediction result using the reference pixel on which the high frequency elimination filtering is not performed), the cost of encoding the data is calculated, and the cost is low. Output the result.
  • the cost can be obtained using the rate-distortion or the amount of bits required to encode the data.
  • the cost calculator 640 when outputting the intra prediction result, the cost calculator 640 also outputs filtering information indicating whether high frequency elimination filtering has been performed.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing a first intra prediction unit that performs intra prediction based on adaptive filtering according to an embodiment of the present invention.
  • a block of size n x m and the reconstructed reference pixel to perform intra prediction may be expressed as follows.
  • the encoding target block O which consists of an array of nxm size
  • the predictive block P of the n ⁇ m array predicting the target block O is
  • the reconstructed pixel values of the previous block are used as the reference pixel for the current prediction block P.
  • 7 shows an example of reconstructed reference pixels for reference.
  • restored upper pixel values are expressed as follows.
  • the reconstructed pixel value at the upper left is defined as a.
  • each pixel of l, t, and a is marked as 'available'.
  • a low-pass filter having a length k for smoothing the reference pixels used for intra prediction before performing intra prediction on the original block O is defined as follows.
  • the above filter coefficients apply a convolution operation such as Equation 3 to the reference pixel vectors l and t to generate a flattened reference pixel vector.
  • the low pass filter 610 of FIG. 6 performs high frequency rejection filtering on original reference pixels by Equation 2.
  • the intra prediction performer 620 performs intra prediction using the reference pixel vectors g1 and g2 output from the low pass filter 610.
  • the intra prediction performing unit 630 performs intra prediction using original reference pixel vectors l and t on which the high frequency elimination filtering is not performed.
  • the cost calculator 640 costs the cost when encoding using the intra prediction result using the reference pixel vectors g1 and g2 and the cost when encoding using the intra prediction result using the original reference pixel vectors l and t. By comparing the results, intra prediction results are output that are less expensive. In addition, the cost calculator 640 outputs filtering information indicating whether or not the intra prediction result outputs the reference pixel on which the high frequency elimination filtering is performed.
  • the second intra predictor 340 determines that the reference pixel for which the high frequency elimination filtering is not performed, that is, the original reference pixel vector l is performed. , perform intra prediction using t and output the result. In this case, since the second intra prediction unit does not use the adaptive filtering method, it is not necessary to output filtering information indicating whether high frequency rejection filtering is used for intra prediction.
  • the reference pixel characteristic extractor 320 when the reference pixel characteristic extractor 320 decides to apply adaptive filtering, filtering information indicating whether high frequency rejection filtering is used for intra prediction is required, but the reference pixel When the feature extractor 320 decides not to apply the adaptive filtering, since the filtering information is not required, the amount of bits required to indicate whether filtering is performed may be reduced.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • At least one reference pixel included in an adjacent block adjacent to a target block to be encoded is extracted to determine a reference pixel characteristic (S810).
  • the reference pixel characteristics may include statistical characteristics of reference pixels such as variance or characteristics within an image of an image configured by reference pixels such as the existence of an outline.
  • the reference pixel characteristic When the reference pixel characteristic is determined, it is determined whether adaptive filtering is applied to intra prediction based on the reference pixel characteristic (S820). For example, if the variance of the reference pixels is smaller than the preset threshold or if there is an outline in an adjacent block, it may be decided not to apply the adaptive filtering, otherwise it may be determined to apply the adaptive filtering. have.
  • intra prediction is performed using original reference pixels that do not perform the high frequency elimination filtering, and the result is output (S830).
  • high frequency elimination filtering is performed on the reference pixels and intra prediction is performed using the filtered reference pixels (S840 and S850).
  • intra prediction is performed using reference pixels on which the high frequency elimination filtering is not performed (S860).
  • the intra prediction result consumes less cost.
  • filtering information indicating whether the output intra prediction result uses the reference pixel on which the high frequency elimination filtering has been performed is also output (S870).
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the decoding apparatus may include an encoded data extractor 910, an entropy decoder 920, a residual data decoder 930, an intra predictor 940, and the like.
  • the decoding device is a personal computer (PC), a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), as in the encoding device described above with reference to FIG. 2.
  • PC personal computer
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • PlayStation Portable PSP: PlayStation Portable
  • Mobile Communication Terminal Mobile Communication Terminal
  • communication devices such as communication devices for performing communication with various devices or wired and wireless communication networks, various programs and data for decoding images It means a variety of devices including a memory for storing the, a microprocessor for operating and controlling the program.
  • the encoded data extractor 910 extracts and analyzes the received encoded data, and transmits data on the residual block to the entropy decoder 920, and other data necessary for other prediction, for example, macroblock mode and encoding.
  • the predicted prediction information (information about the intra prediction mode, etc.) and the like are transmitted to the intra prediction unit 940.
  • the entropy decoder 920 performs entropy decoding on the residual block input from the encoded data extractor 910 to generate a quantized residual block.
  • the entropy decoding unit 920 may decode not only the residual block but also various pieces of information necessary for decoding the encoded data.
  • the various information required to decode the encoded data may include various information such as information about a block type, information about an intra prediction mode, information about a transform and quantization type, and the like.
  • the entropy decoder 1220 may be defined in various ways according to the entropy encoding method used in the entropy encoder 440 of the encoding apparatus to which the embodiment of the present invention is applied.
  • the residual data decoder 930 restores the residual block by performing the same process as the residual data decoder 240 of the encoding apparatus according to the embodiment of the present invention. That is, the inverse quantized residual block received from the entropy decoding unit is inversely quantized and then inversely transformed to restore the residual block.
  • the intra prediction unit 940 generates an intra prediction block by performing intra prediction based on the intra prediction mode information extracted by the encoding data extractor.
  • the intra prediction unit 940 determines a reference pixel characteristic by using reference pixels included in a neighboring block of a target block to be decoded, and adapts the encoding apparatus based on the reference pixel characteristic. It is determined whether intra prediction with the adaptive filtering is performed. When it is determined that adaptive filtering is applied, the filtering information is included in the encoded data received from the encoding apparatus, and thus the filtering information is extracted from the encoded data. Based on the extracted filtering information, intra prediction is performed using a reference pixel that has been subjected to high frequency elimination filtering or intra prediction is performed using original reference pixels that have not been subjected to high frequency elimination filtering and the result is output. . However, if it is determined that the adaptive filtering is not applied, the filtering information will not be present in the encoded data. Therefore, intra prediction is performed using original reference pixels that do not perform the high frequency elimination filtering, and the result is output.
  • the result (intra prediction block) output from the intra predictor 940 is added to the residual block reconstructed by the residual data decoder 930 and reconstructed into a block of the original image.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an intra predictor 940 according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction unit 940 may include a reference pixel setting unit 1010, a reference pixel characteristic extraction unit 1020, a third intra prediction unit 1030, and a fourth intra frame.
  • the prediction unit 1040 may be included.
  • the reference pixel setting unit 1010 extracts pixels (reference pixels) of adjacent blocks adjacent to the decoding target block from the reference picture memory.
  • the reference pixel characteristic extractor 1020 receives the reference pixel values transferred from the reference pixel setting unit 1010, determines characteristics of the reference pixels, and determines whether to apply adaptive filtering based on the reference pixel characteristics. Based on the determination result, the reference pixel values are transferred to either the third intra predictor 1030 or the fourth intra predictor 1040.
  • the characteristics of the reference pixels may include statistical characteristics of the reference pixels or characteristics in an image formed by the reference pixels.
  • reference pixel setting unit 1010 and the reference pixel characteristic extraction unit 1020 have the same functions as the reference pixel setting unit 310 and the reference pixel characteristic extraction unit 320 of the encoding apparatus according to the embodiment of the present invention, respectively. In order to avoid redundant descriptions, further detailed descriptions are omitted.
  • the third intra predictor 1030 extracts filtering information from the encoded data when the reference pixel characteristic extractor 1020 determines that the adaptive filtering is to be applied.
  • the extracted filtering information indicates to perform high frequency elimination filtering
  • high frequency elimination filtering is performed on the reference pixels
  • intra prediction is performed using the reference pixels on which the high frequency elimination filtering is performed.
  • intra prediction is performed using original reference pixels without performing the high frequency elimination filtering, and the result is output.
  • the fourth intra predictor 1040 performs intra prediction using the original reference pixel that does not perform the high frequency elimination filtering. Output the result.
  • the reference pixel characteristic extractor 1020 of the decoding apparatus has the same structure as that of the reference pixel characteristic extractor 320 of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus determines that the reference pixel characteristic extractor 320 of the encoding apparatus also applies the adaptive filtering.
  • the encoded data to be output includes filtering information. Accordingly, the third intra prediction unit 1030 extracts filtering information from the encoded data and performs intra prediction based on the filtering information.
  • the reference pixel characteristic extractor 1020 of the decoding apparatus determines that the adaptive filtering is not applied
  • the reference pixel characteristic extracting unit 320 of the encoding apparatus will also determine not to apply the adaptive filtering.
  • the encoded data output from the device does not include filtering information. Therefore, in this case, the fourth intra prediction unit 1040 performs intra prediction using original reference pixels that do not perform high frequency elimination filtering without considering filtering information.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • At least one reference pixel included in an adjacent block of the target block to be decoded is extracted to determine a reference pixel characteristic (S1110).
  • the reference pixel characteristics may include statistical characteristics of reference pixels such as variance or characteristics in an image configured by reference pixels such as existence of an outline.
  • the reference pixel characteristic is determined, it is determined whether to apply adaptive filtering based on the reference pixel characteristic (S1120). For example, if variance of the reference pixels is less than or equal to a preset threshold or there is an outline in an adjacent block, it may be determined not to apply adaptive filtering, otherwise it may be determined to apply adaptive filtering.
  • filtering information is extracted from the encoded data (S1140), and the extracted filtering information is checked (S1150).
  • the filtering information indicates to perform the high frequency elimination filtering
  • intra prediction is performed by using the reference pixel on which the high frequency elimination filtering is performed, and the result is output (S1160).
  • intra prediction is performed using a reference pixel that has not been subjected to the high frequency elimination filtering, and the result is output (S1170).
  • the embodiment of the present invention provides a high compression coding efficiency by effectively reducing the frequency of generation of the index signal for the additional filter application generated by the adaptive filtering in the intra prediction, and whether or not the adaptive filtering is performed. It provides an efficient rate-distortion control factor of video compression encoder by adjusting the strength of the decision criterion, and further reduces the complexity of the encoding and decoding process caused by iterative filtering and intra prediction process when adaptive filtering is omitted. This is a very useful invention.

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Abstract

본 발명은 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치와 방법에 관한 것으로, 부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출부 상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측부 및 상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치를 제공한다

Description

인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치와 방법
본 발명은 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치와 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 부호화 또는 복호화 대상블록의 인접블록에 포함된 참조화소들의 참조화소 특성을 결정한 후, 그 결정에 근거하여 적응적 필터링 기반의 인트라 예측과 통상적인 인트라 예측 중 어느 하나를 수행함으로써, 필터링 수행 여부를 나타내는 요구되는 비트량을 감소시켜 부호화 효율을 향상시키기 위한 부호화 및 복호화 장치와 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최신 압축 표준인 H.264/AVC의 인트라 부호화에서는 인접 화소 간의 높은 상관성을 이용한 예측을 통하여 그 부호화 성능을 높이고 있다.
H.264/AVC의 인트라 예측은 4x4 단위의 블록에 대하여, 도 1(A)에서 보는 바와 같이, 총 9가지의 예측모드를 제공하고 있으며, 16x16 단위의 블록에 대해서는, 도 1(B)에서 보는 바와 같이, 4가지의 예측 모드를 사용하고 있다.
한편, H.264/AVC는 8x8 단위의 블록에 대해서 4x4 단위 블록과 마찬가지로 9가지의 인트라 예측모드를 제공하고 있으며, 예측에 사용할 주변 블록의 참조 화소에 대해 먼저 고주파 성분 제거를 위한 필터를 적용하여 참조 화소들을 평탄화 시킨 후 예측을 수행한다[참조문헌 1]. 이러한 필터링 과정은 부근의 화소가 인트라 예측에 좀 더 적절한 값으로 변화되어 대상블록에 대한 인트라 예측 오차를 감소시킬 수 있다.
하지만, 이러한 참조 화소에 대한 고주파 성분 제거 필터링은 원본 화소 간에 실제로 존재하는 교류성분을 감쇠시키기 때문에 예측할 블록 데이터의 세부 묘사를 제공하기 어렵고, 경우에 따라서는 필터링을 적용하지 않는 경우에 비해 상대적으로 예측 성능 또는 효율이 떨어질 수 있다는 단점이 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해, 차세대 동영상 압축 부/복호화 장치의 표준을 제정하기 위한 모임인 HEVC에서 Fraunhofer Heinrich Hertz Institute(이하 HHI)에 의해 적응적 필터링 기법이 제안되었다[참조문헌 2].
HHI가 제안한 적응적 필터링 방법은 인트라 예측을 수행할 각 블록에 대해 고주파 성분 제거 필터링을 적용하는 경우와 적용하지 않은 경우에 대한 예측오차를 비교해 보고, 더 작은 예측오차를 가지는 경우를 실제 부호화에 적용함으로써 예측 오차 감소시키고 있다.
하지만, 필터링 적용 여부에 대한 인덱싱을 위해 매 예측블록 단위로 복호화 장치에 추가 정보량이 요구되어, 적응적 필터링에 의한 예측 오차의 감쇠 효과가 크게 나타나지 않는 영상에 대해서는 오히려 압축 효율이 저하될 가능성이 존재한다.
[참조 문헌]
1. Telecommunication Standardization sector of ITU, ““ITU-T Recommendation H.264, Series H: Audiovisual and Multimedia Systems, Advanced video coding for generic audiovisual services””, ITU-T Recommendation H.264, pp.132-133, Nov 2007.
2. Martin Winken, Sebastian Boßße, ““Description of video coding technology proposal by Fraunhofer HHI””, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, CfP response proposal JCTVC-A116,Apr 2010
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 부호화 또는 복호화 대상블록의 인접블록에 포함된 참조화소들의 참조화소특성을 결정한 후, 그 결정에 근거하여 적응적 필터링 기반의 인트라 예측과 통상적인 인트라 예측 중 어느 하나를 수행함으로써, 필터링 수행 여부를 나타내는 요구되는 비트량을 감소시켜 부호화 효율을 향상시키기 위한 부호화 및 복호화 장치와 방법을 제공함을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 인트라 예측을 이용한 부호화 장치에 있어서, 부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출부 상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측부 및 상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치를 제공한다.
여기서, 상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 통계적 특성을 이용하여 상기 참조화소 특성을 결정할 수 있고, 통계적 특성으로는 분산을 이용할 수 있으며, 분산이 기 설정된 임계값 이하이면 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하여, 윤곽선이 존재하는 경우 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정할 수 있다.
또 다른 목적을 위해 본 발명은, 인트라 예측을 이용한 복호화 장치에 있어서, 복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출부 상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링이 적용된 것으로 결정한 경우, 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터로부터 필터링 정보를 추출하고, 추출된 필터링 정보에 근거하여 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과 중 어느 하나를 출력하는 제1 인트라 예측부 및 상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링이 적용되지 않은 것으로 결정한 경우, 상기 부호화 데이터에 상기 필터링 정보가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 장치를 제공한다.
또 다른 목적을 위해 본 발명은, 인트라 예측을 이용한 부호화 방법에 있어서, 부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출 단계 상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측 단계 및 상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법을 제공한다.
또 다른 목적을 위해 본 발명은, 인트라 예측을 이용한 복호화 방법에 있어서, 복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출 단계 상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링이 적용된 것으로 결정한 경우, 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터로부터 필터링 정보를 추출하고, 추출된 필터링 정보에 근거하여 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과 중 어느 하나를 출력하는 제1 인트라 예측 단계 및 상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링이 적용되지 않은 것으로 결정한 경우, 상기 부호화 데이터에 상기 필터링 정보가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 방법을 제공한다.
부호화 대상블록의 인접블록에 포함된 참조화소들의 특성을 결정하고, 결정된 참조화소 특성을 기반으로, 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행할지 아니면 통상적인 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정하여 부호화를 수행하므로, 적응적 필터링에 의해 발생하는 추가적인 정보의 발생 빈도를 감소시킬 수 있다. 이를 통해 보다 높은 압축 부호화 효율을 제공하고, 적응적 필터링 유무에 대한 판단 기준의 강약을 조절하여 비디오 압축 부호기의 능률적인 율-왜곡 조절 요소를 제공하며, 나아가 적응적 필터링이 생략되는 경우 반복적인 필터링 및 인트라 예측 과정으로 인해 발생하는 부호화 및 복호화 프로세스의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 인트라 예측모드를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치를 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치의 인트라 예측부의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 참조화소 특성 추출부(320)의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 윤곽선 검출을 위해 인접블록에서 소벨 마스크가 적용되는 영역을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하는 제1 인트라 예측부의 구성을 나타내는 블록도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하는 제1 인트라 예측부를 설명하기 위한 예시도면,
*도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 방법을 나타내는 순서도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 복호화 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 복호화 장치의 인트라 예측부의 구성을 나타내는 블록도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
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.
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 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치는, 도 2에서 보는 바와 같이, 인트라 예측부(210), 참조픽처 메모리(220), 잔여데이터 부호화부(230), 잔여데이터 복호화부(240), 엔트로피 부호화부(250) 및 부호화데이터 생성부(260) 등을 포함할 수 있다.
여기서 부호화 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), 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미한다.
부호화하고자 하는 영상 입력은 블록 단위로 입력될 수 있는데, 매크로블록이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해 H.264/AVC 표준과 동일한방법으로 매크로블록을 16×16 형태로 정의하였으나, 보다 일반적으로 매크로블록의 형태는 M×N 일 수 있으며, 특히 M과 N은 각각 16보다 클 수 있고, M과 N은 서로 다른 정수 혹은 동일한 정수일 수 있다.
인트라 예측부(210)는, 현재블록과 공간적으로 주변에 위치하는 인접블록에서 사용 가능한 참조 화소값을 이용해 현재블록의 인트라 예측블록을 생성한다. 이 경우, 사용 가능한 인트라 예측모드에 대해 각각 현재블록과 인트라 예측블록간의 에러값을 연산하고, 최소의 에러값을 갖는 인트라 예측모드를 적용하여 인트라 예측블록을 생성한다. 또한, 최소의 에러값을 갖는 인트라 예측모드를 부호화함으로써 인트라 예측모드에 대한 정보를 부호화데이터 생성부(260)에 제공한다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부(210)는, 인트라 예측블록을 생성함에 앞서서, 부호화를 수행해야 할 대상블록의 인접블록에 포함된 참조화소들을 참조픽처 메모리(220)으로부터 추출하여 참조화소 특성을 결정한다. 그리고, 결정된 참조화소 특성을 토대로 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행할지 아니면 통상적인 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정하고, 그 결정에 근거하여 어느 하나의 예측 방법을 이용하여 부호화 대상블록에 대한 인트라 예측블록을 생성한다. 적응적 필터링 기반의 인트라 예측이란, 인접블록에 포함된 참조화소에 대해 고주파 제거 필터링을 수행한 후 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않고 인트라 예측을 수행한 결과 중 비용이 적게 소비되는 결과를 출력하는 인트라 예측 방법을 의미한다. 여기서 인트라 예측 결과를 출력함에 있어서, 인트라 예측에 고주파 제거 필터링이 적용되었는지 여부를 나타내는 필터링 정보도 함께 출력한다.
인트라 예측부(210)에 대한 보다 상세한 설명은 도 3 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
인트라 예측부(210)에서 출력된 결과(인트라 예측블록)는 부호화 대상블록과 감산되어 잔여블록으로생성되고, 생성된 잔여블록은 잔여데이터 부호화부(230)로 출력된다.
잔여데이터 부호화부(230)는 잔여블록을 변환 및 양자화 연산한 후, 부호화된 잔여블록을 생성한다. 이 경우, 변환 방식은 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 (Discrete Cosine Transform) 등과 같은 공간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 다양한 방법이 이용될 수 있으며, 양자화 방식은 데드존(Dead Zone)을 포함하는 균일 양자화(Uniform Quantization), 양자화 매트릭스(Quantization Matrix) 등과 같은 다양한 양자화 기법이 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 변환블록은 예측블록의 크기를 초과하지 않는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 예측블록의 크기가 16×16 이라면 16×16을 초과하지 않는 16×16, 16×8, 8×16, 8×8, 8×4, 4×8, 4×4 등의 변환블록이 사용될 수 있다. 만약, 예측블록의 크기가 8×8 이라면 8×8을 초과하지 않는 8×8, 8×4, 4×8, 4×4 등의 변환블록이 사용될 수 있다. 예측블록의 크기가 4×4 라면, 4×4 변환블록만이 사용될 수 있다. 또한, 상기 변환블록의 크기는 율-왜곡(Rate-Distortion) 최적화 기준으로 선택될 수 있다. 이처럼 변환블록의 크기가 예측블록의 크기를 초과하지 않는 경우에는 잔여데이터 부호화부(230)는 변환블록의 크기와 동일한 서브블록들로 잔여블록을 분할한 후 순차적으로 서브블록들을 변환 및 양자화한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 변환블록은 예측블록의 크기를 초과하는 크기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 예측블록의 크기가 16×16 인 경우, 32×16, 16×32, 32×32, 64×32, 32×64, 64×64 등의 변환블록이 사용될 수 있다. 이와 같이 변환블록의 크기가 예측블록의 크기보다 큰 경우, 잔여데이터 부호화부(230)는 공간적으로 서로 인접한 복수의 잔여블록들을 결합하여 변환블록의 크기와 동일한, 결합된 잔여 블록을 생성한 후 변환 및 양자화한다.
잔여데이터 복호화부(240)는 잔여데이터 부호화부(220)에 의해 변환 및 양자화 된 잔여블록을 역양자화 및 역변환함으로써 잔여블록을 복원한다. 역양자화와 역변환은 잔여데이터 부호화부(230)가 수행한 변환 과정과 양자화 과정을 역으로 수행하며 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 잔여데이터 부호화부(230)와 잔여데이터 복호화부(240)가 사전에 공유하는 동일한 과정의 변환 및 역변환 또는 양자화 및 역양자화를 사용할 수 있고, 또는 잔여데이터 복호화부(240)는 잔여데이터 부호화부(230)의 변환 및 양자화 과정에 의해 발생되어 전달되는 변환 및 양자화 과정에 관한 정보(예를 들어, 변환 크기, 변환 모양, 양자화 타입 등의 정보)를 이용하여 잔여데이터 부호화부(230)의 변환 및 양자화 과정을 역으로 수행함으로써, 역양자화 및 역변환을 수행할 수 있다.
잔여데이터 복호화부(240)를 통해 출력된 잔여블록은 인트라 예측부(210)를 통해 복원된 예측블록과 가산되어 복원블록으로 생성되어 참조픽처 메모리(220)에 저장되며, 저장된 복원블록은 이후에 부호화해야 할 대상블록을 부호화하기 위한 참조픽처로 이용된다.
엔트로피 부호화부(250)는 잔여데이터 부호화부(230)로부터 출력되는 잔여블록을 엔트로피 부호화하여 출력한다. 본 발명의 실시예에는 도시하지 않았으나, 필요에 따라 엔트로피 부호화부(250)는 잔여블록뿐만 아니라, 부호화된 비트열을 복호화하는데 필요한 다양한 정보들을 부호화 할 수 있다. 여기서 부호화된 비트열을 복호화하는데 필요한 다양한 정보들은, 매크로블록 타입에 대한 정보, 인트라 예측모드에 대한 정보, 변환 및 양자화 타입에 대한 정보, 인트라 예측에 사용된 참조화소들에 고주파 제거 필터링이 수행되었는지 여부를 나타내는 필터링 정보 등을 포함할 수 있다.
엔트로피 부호화부(250)는 문맥 적응형 가변장 길이 부호화(CAVLC: Context Adaptive Variable Length Coding), 문맥 적응형 이진 산술 부호화 (CABAC: Context Adaptive Binary Arithmetic Coding) 등 다양한 방법의 엔트로피 부호화 방법을 사용할 수 있다.
부호화데이터 생성부(260)는 엔트로피 부호화된 잔여블록, 매크로블록 타입에 대한 정보 및 인트라 예측모드에 대한 정보 등을 정렬하여 부호화 데이터로 출력한다. 또한, 부화화데이터 생성부(260)는 인트라 예측부(210)가 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행한 경우, 필터링이 수행되었는지 여부를 나타내는 필터링 정보도 함께 부호화 데이터로서 출력한다. 하지만, 인트라 예측부(210)가 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하지 않은 경우에는, 부호화 데이터에 필터링 정보가 포함되지 않는다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부(210)의 보다 상세한 구성을 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부(210)는 참조화소 설정부(310), 참조화소 특성 추출부(320), 제1 인트라 예측부(330) 및 제2 인트라 예측부(340) 등을 포함할 수 있다.
참조화소 설정부(310)는 부호화 대상블록에 인접한 인접블록들의 화소(참조화소)들을 참조픽처 메모리(220)에서 추출한다. 현재 부호화를 수행할 대상블록의 인접블록들은 블록 단위의 부호화 및 복호화 과정이 모두 끝나고, 현재블록을 부호화 할 때 해당 블록의 화소 값이 참조 가능한 상태이어야 한다. 하지만, 부호화 수행 과정에 따라 인접블록의 화소 값이 사용 불가능한 경우도 발생하는데, 이러한 인접블록의 불가용 화소들은 참조화소 설정부(310)에서 처리된다. 즉, 참조화소 설정부(310)는 인접한 블록들의 화소 값들이 존재하는지의 여부를 확인하고, 참조가 불가능한 인접 화소들이 있는 경우, 해당 참조 값들을 임의의 연산에 의해 산출된 값으로 채운다.
참조화소 특성 추출부(320)는 참조화소 설정부(310)에서 처리된 참조화소 값들을 입력받아, 참조화소들의 특성을 결정하고, 그 결정 결과에 근거하여 참조화소 값들을 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하는 제1 인트라 예측부(330)로 전달할지 아니면 통상적인 인트라 예측을 수행하는 제2 인트라 예측부(340)로 전달할지 여부를 결정한다.
여기서, 참조화소들의 특성이란 참조화소들의 통계적 특성이나 또는 참조화소들이 구성하는 영상 내의 특성 등을 포함할 수 있고, 본 발명의 실시예에서는 통계적 특성으로서 분산을, 영상 내의 특성으로서 윤곽선 존재 여부를 이용하였다. 그러나 이는 하나의 실시예에 지나지 않으며, 적응적 필터링 기반의 인트라 예측과 통상적인 인트라 예측 중 어느 것이 부호화 효율 및 성능이 우수한지를 판단할 수 있는 특성이라면, 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 참조화소 특성 추출부(320)의 구성을 나타내는 도면인데, 도 4를 참조하면, 참조화소 특성 추출부(320)는 통계적 특성 추출부(410), 윤곽선 검출부(420) 및 필터링 결정부(430)를 포함할 수 있다.
통계적 특성 추출부(410)는 참조화소들의 분산을 연산하고, 분산이 기 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단한다. 여기서, 임계값은 다양한 방법에 의해 결정될 수 있는데, 그 한 예로서, 하기의 수학식 1을 이용할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2011006346-appb-M000001
여기서, T는 임계값을 나타내며, Qstep은 양자화 구간의 폭을 나타낸다. 또한 x보다 작은 정수 중 가장 큰 정보를 의미한다.
윤곽선 검출부(420)는 부호화 상블록의 인접블록에 포함된 참조화소들을 이용하여 인접블록에 윤곽선이 존재하는대지 여부를 검출한다.
윤곽선(Edge)는 영상 내에서 영역의 경계를 나타내는 특징으로서, 밝기의 불연속점에 해당한다. 따라서, 편미분 연산 또는 미분 연산을 이용하거나 또는 미분 연산의 역할을 수행하는 마스크(오퍼레이터)를 이용한 영상 밝기의 기울기(Gradient) 변화를 구하면 윤곽선을 검출할 수 있다. 마스크를 이용한 윤곽선 검출 방법으로서 대표적인 방법은 소벨 마스크(Sobel Mask)를 이용하는 것인데, 이외에도 로버트 마스크(Roberts Mask), 라플라시안 마스크(Laplacian Mask), 캐니 마스크(Canny Mask) 등의 방법이 존재한다.
본 발명의 실시예에서는 소벨 마스크를 이용하여 윤곽선을 검출하는 방법을 사용하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 영상의 윤곽선을 검출하는 다양한 방법들도 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
소벨 마스크를 이용한 윤곽선 추출 방법은 하기의 마스크를 영상에 적용하여 윤곽선을 검출하게 된다.
Figure PCTKR2011006346-appb-I000001
영상은 이차원으로 구성되어 있으므로, 수직방향(y축방향)의 영상 밝기의 기울기(Gradient)와 수평방향(x축방향)의 밝기 기울기를 구하여야 하는데, 좌측 마스크는 수직방향의 기울기를 구하기 위한 것이며, 우측 마스크는 수평방향의 기울기를 구하기 위한 것이다.
위 두 마스크를 인접블록에 적용하여 기울기의 크기를 산출하게 되는데, 도 5는 소벨 마스크가 적용되는 영역을 도시한 것으로 예측에 사용되는 블록의 크기에 따라 윤곽선을 추출할 인접 영역의 크기가 변할 수 있다.
기울기의 크기는, 좌측 마스크와 우측 마스크 각각에 영상의 각 화소값을 곱하여 산출되는 행렬의 중앙 원소값(행렬의 (2,2)원소)을 각각 Gy와 Gx로 하여, 하기의 수학식 2에 의해 연산할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2011006346-appb-M000002
위 기울기 크기 값이 기 설정된 임계값 T보다 크면 해당 영역에 윤곽선이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
필터링 결정부(430)는 통계적 특성 추출부(410)에서 분산이 기 설정된 임계값 이하인 것으로 판단하거나 윤곽선 검출부에서 윤곽선이 존재하는 것으로 검출한 경우 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정하고, 참조화소들을통상적인 인트라 예측을 수행하는 제2 인트라 예측부(340)로 전달한다. 그러나, 그렇지 않은 경우, 즉, 분산이 기 설정된 임계값보다 크고 윤곽선도 검출되지 않는 경우에는, 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정하고 참조화소들을적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하는 제1 인트라 예측부(330)로 전달한다.
참조화소들의 분산이 0에 가까울 정도로 작은 경우에는, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소들은 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소들과매우 유사한 값을 갖는다. 따라서, 이러한 경우에는 적응적 필터링에 기반한 인트라 예측을 수행하지 않으므로써 필터링 수행 여부를 나타내는 인덱스 비트를 사용하지 않게 되고, 이를 통해 부호화 효율을 향상시키게 된다.
또한, 부호화를 수행할 대상블록에 인접한 인접블록에 윤곽선이 존재하는 경우, 참조화소들에 필터링을 적용하면 윤곽선이 흐릿해져 큰 오차가 유발될 수 있다. 따라서, 이러한 경우에도 적응적 필터링에 기반한 인트라 예측을 사용하지 않는 것으로 결정함으로써 부호화 성능을 향상시킬 수 있고, 또한 필터링 수행 여부를 나타내는 인덱스 비트를 사용하지 않게 됨으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 참조화소들의 통계적 특성과 윤곽선의 존부를 모두 이용하여 참조화소 특성을 결정하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 중 어느 한 방법만 이용하여 참조화소 특성을 결정할 수도 있을 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 제1 인트라 예측부(330)는, 참조화소 특성 추출부(320)가 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우, 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하는 제1 인트라 예측부의 구성을 나타내는 블록도인데, 도 6을 참조하면, 제1 인트라 예측부는 저주파 통과 필터부(LPF:Low Pass Filter)(610), 인트라 예측 수행부(620, 630) 및 비용 산출부(640) 등을포함할 수 있다.
저주파 통과 필터부(610)는 참조화소들에서 고주파 성분을 제거하여 인트라 예측 수행부(620)로 전달하고, 인트라 예측 수행부(620)는 고주파 성분이 제거된 참조화소 값들을 이용하여 인트라 예측을 수행한 후 그 결과를 비용 산출부(640)로 전달한다.
인트라 예측 수행부(630)는 고주파 제거 필터링이 수행되지 않은 원래의 참조화소 값들을 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 비용 산출부로 전달한다.
비용 산출부(640)는 인트라 예측 수행부(620)에 의해 수행된 결과(즉, 고주파 제거 필터링이 수행된 참조화소를 이용한 인트라 예측 결과)를 이용하여 데이터를 부호화하는 데에 소요되는 비용과 인트라 예측 수행부(630)에 의해 수행된 결과(즉, 고주파 제거 필터링이 수행되지 않은 참조화소를 이용한 인트라 예측 결과)를 이용하여 데이터를 부호화하는 데에 소요되는 비용을 산출하고, 비용이 적게 소비되는 결과를 출력한다. 여기서, 비용은 율-왜곡이나 또는 데이터를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 이용하여 구할 수 있다.
한편, 비용 산출부(640)는, 인트라 예측 결과를 출력할 때, 고주파 제거 필터링이 수행되었는지 여부를 나타내는 필터링 정보도 함께 출력한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 필터링 기반의 인트라 예측을 수행하는 제1 인트라 예측부를 설명하기 위한 예시도면이다.
인트라 예측을 수행 할 크기 n x m의 블록과 복원된 참조 화소는 다음과 같이 표현할 수 있다.
nxm 크기의 배열로 이루어진 부호화 대상블록 O는,
Figure PCTKR2011006346-appb-I000002
대상블록 O을 예측한 n x m 배열의 예측블록 P는,
Figure PCTKR2011006346-appb-I000003
현재의 예측 블록 P에 대한 참조 화소로써 이전 블록의 복원된 화소 값들이 사용된다. 도 7은 참조가 가능한 복원된 참조 화소들의 한 실례를 보여주고 있다.
l=[l0, …, ln-1]
또한, 복원된 상단의 화소값들은 다음과 같이 표현한다.
t=[t0, …, tm-1,…]
그리고, 좌측 상단의 복원된 화소값은 a라 정의한다. 현재블록 이전에 부호화되고 복호화가 완료된 경우, l, t, a의 각 화소들은 ‘available’로 표시한다.
적응적 필터링을 수행하는 경우, 원본 블록 O에 대한 인트라 예측을 수행하기 전, 인트라 예측에 사용되는 참조 화소들을 평탄화시키는 길이 k의 저주파 통과필터를 다음과 같이 정의한다.
f=[f0, …, fk-1]
위의 필터 계수는 참조화소 벡터 l과 t에 수학식 3과 같은 컨볼루션 연산을 적용하여 평탄화된 참조화소 벡터를 생성한다.
수학식 3
Figure PCTKR2011006346-appb-M000003
이 때, g1, g2의 첫 번째와 마지막 원소(t=0, t=n-1 또는 t=m-1)에 대한 연산에서는 f의 값이 예외적으로 변경될 수 있다.
도 6의 저주파 통과 필터부(610)는 수학식 2에 의해 원래의 참조화소들에 대해 고주파 제거 필터링을 수행하게 된다. 그리고 인트라 예측 수행부(620)는 저주파 통과 필터부(610)에서 출력된 참조화소 벡터 g1, g2를 이용하여 인트라 예측을 수행하게 된다.
한편, 인트라 예측 수행부(630)는 고주파 제거 필터링이 수행되지 않은 원래의 참조화소 벡터 l, t 를 이용하여 인트라 예측을 수행하게 된다.
그리고, 비용 산출부(640)는 참조화소 벡터 g1, g2를 이용한 인트라 예측 결과를 사용하여 부호화할 때의 비용과 원래의 참조화소 벡터 l, t 를 이용한 인트라 예측 결과를 사용하여 부호화할 때의 비용을 비교하여 비용이 적게 소비되는 인트라 예측 결과를 출력하게 된다. 또한, 비용 산출부(640)가 출력하는 인트라 예측 결과가 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용한 것인지 아닌지를 나타내는 필터링 정보를 함께 출력한다.
다시 도 3을 참조하면, 제2 인트라 예측부(340)는, 참조화소 특성 추출부가 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링이 수행되지 않은 참조화소, 즉, 원래의 참조화소 벡터 l, t 를 이용하여 인트라 예측을 수행하여 그 결과를 출력한다. 이 경우, 제2 인트라 예측부는 적응적 필터링 방식을 사용하지 않으므로, 인트라 예측에 고주파 제거 필터링이 사용되었는지 여부를 나타내는 필터링 정보를 출력할 필요가 없다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 참조화소 특성 추출부(320)가 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우에는 인트라 예측에 고주파 제거 필터링이 사용되었는지 여부를 나타내는 필터링 정보가 요구되지만, 참조화소 특성 추출부(320)가 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우에는 필터링 정보가 요구되지 않으므로, 필터링 수행 여부를 나타내기 위해 요구되는 비트량을 감소시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
부호화를 수행할 대상블록에 인접한 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소들을 추출하여 참조화소 특성을 결정한다(S810). 여기서 참조화소 특성은 분산과 같은 참조화소들의 통계적 특성이나 윤곽선의 존부와 같은 참조화소들이 구성하는 영상의 영상 내 특성 등을 포함할 수 있다.
참조화소 특성이 결정되면, 참조화소 특성을 토대로 인트라 예측에 적응적 필터링을 적용할지 여부를 결정한다(S820). 예컨대, 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값보다 작거나 또는 인접블록에 윤곽선이 존재하는 경우 등에는 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정할 수 있고, 그렇지 않은 경우에는 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정할 수 있다.
적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정된 경우에는, 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다(S830).
그러나 적응적 필터링을 적용하기로 결정된 경우에는, 적응적 필터링에 기반한 인트라 예측을 수행한다.
즉, 참조화소들에 대해 고주파 제거 필터링을 수행하고 필터링이 수행된 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행한다(S840, S850). 또한, 고주파 제거 필터링이 수행되지 않은 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행한다(S860). 그리고, S840 및 S850에 의해 수행된 인트라 예측 결과를 이용하여 부호화하였을 때의 비용과 S860에 의해 수행된 인트라 예측 결과를 이용하여 부호화하였을 때의 비용을 산출한 후, 비용이 적게 소비되는 인트라 예측 결과를 출력한다. 이때, 출력되는 인트라 예측 결과가 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용한 것인지 여부를 나타내는 필터링 정보도 함께 출력한다(S870).
이하에서는 도 9 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 복호화 장치에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 복호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 복호화 장치는 부호화데이터 추출부(910), 엔트로피 복호화부(920), 잔여데이터 복호화부(930) 및 인트라 예측부(940) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 복호화 장치는, 도 2을 통해 전술한 부호화 장치와 같이, 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), 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 복호화하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미한다.
부호화데이터 추출부(910)는 입력받은 부호화된 데이터를 추출 및 분석하여, 잔여블록에 대한 데이터를 엔트로피 복호화부(920)으로 전달하고, 그 외의 예측을 위해 필요한 데이터, 예컨대, 매크로블록 모드및 부호화된 예측정보(인트라 예측모드에 대한 정보 등) 등을 인트라 예측부(940)로 전달한다.
엔트로피 복호화부(920)는 부호화데이터 추출부(910)으로부터 입력받은 잔여블록에 대해 엔트로피 복호화를 수행해 양자화된 잔여블록을 생성한다. 본 발명의 실시예에는 도시하지 않았으나, 필요에 따라 엔트로피 복호화부(920)는 잔여블록뿐만 아니라, 부호화된 데이터를 복호화하는데 필요한 다양한 정보들을 복호화할 수 있다. 여기서, 부호화된 데이터를 복호화하는데 필요한 다양한 정보들은 블록 타입에 대한 정보, 인트라 예측모드에 대한 정보, 변환 및 양자화 타입에 대한 정보 등의 다양한 정보들을 포함할 수 있다. 엔트로피 복호화부(1220)은 본 발명의 실시예가 적용된 부호화 장치의 엔트로피 부호화부(440)에 사용되는 엔트로피 부호화 방법에 따라 다양한 방법으로 정의될 수 있다.
잔여데이터 복호화부(930)는 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치의 잔여데이터 복호화부(240)와 동일한 과정을 수행하여 잔여블록을 복원한다. 즉, 엔트로피 복호화부로부터 전달받은 양자화된 잔여블록을 역양자화한 후 이를 역변환함으로써 잔여블록을 복원한다.
인트라 예측부(940)는 부호화데이터 추출부에서 추출된 인트라 예측모드 정보를 근거로 인트라 예측을 수행하여 인트라 예측블록을 생성한다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부(940)는 복호화를 수행해야 할 대상블록의 인접블록에 포함된 참조화소들을 이용하여 참조화소 특성을 결정하고, 참조화소 특성을 토대로 부호화 장치가 적응적 필터링을 적용한 인트라 예측을 수행하였는지 여부를 결정한다. 적응적 필터링이 적용된 것으로 결정된 경우에는, 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터에 필터링 정보가 포함되어 있을 것이므로, 부호화 데이터에서 필터링 정보를 추출한다. 그리고, 추출된 필터링 정보에 근거하여 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행하거나 또는 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다. 그러나 적응적 필터링이 적용되지 않은 것으로 결정된 경우에는, 부호화 데이터에 필터링 정보가 존재하지 않을 것이므로, 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소들을이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다.
인트라 예측부(940)에서 출력되는 결과(인트라 예측블록)는 잔여데이터 복호화부(930)에서 복원된 잔여블록과 가산되어 원래 영상의 블록으로 복원된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부(940)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측부(940)는 참조화소 설정부(1010), 참조화소 특성 추출부(1020), 제3 인트라 예측부(1030) 및 제4 인트라 예측부(1040)를 포함할 수 있다.
참조화소 설정부(1010)는 복호화 대상블록에 인접한 인접블록들의 화소(참조화소)들을 참조픽처 메모리에서 추출한다.
참조화소 특성 추출부(1020)는 참조화소 설정부(1010)로부터 전달된 참조화소 값들을 입력받아, 참조화소들의 특성을 결정하고 참조화소 특성에 근거하여 적응적 필터링을 적용할지 여부를 결정한다. 그리고 그 결정 결과에 근거하여 참조화소 값들을 제3 인트라 예측부(1030)와 제4 인트라 예측부(1040) 중 어느 하나로 전달한다. 여기서, 참조화소들의 특성이란 참조화소들의 통계적 특성이나 또는 참조화소들이 구성하는 영상 내의 특성 등을 포함할 수 있다.
참조화소 설정부(1010)와 참조화소 특성 추출부(1020)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치의 참조화소 설정부(310) 및 참조화소 특성 추출부(320)와 그 기능이 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
제3 인트라 예측부(1030)는, 참조화소 특성 추출부(1020)가 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정한 경우, 부호화데이터에서 필터링 정보를 추출한다. 그리고, 추출된 필터링 정보가 고주파 제거 필터링을 수행하는 것을 지시하는 경우에는 참조화소들에 대해 고주파 제거 필터링을 수행하고, 고주파 제거 필터링이 수행된 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행한다. 그러나, 추출된 필터링 정보가 고주파 제거 필터링을 수행하지 않는 것을 지시하는 경우에는 고주파 제거 필터링을 수행하지 않고 원래의 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다.
제4 인트라 예측부(1040)는, 참조화소 특성 추출부(1020)가 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정하는 경우, 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다.
복호화 장치의 참조화소 특성 추출부(1020)는 부호화 장치의 참조화소 특성 추출부(320)과 그 구성이 동일하다.
따라서, 복호화 장치의 참조화소 특성 추출부(1020)가 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정한 경우에는, 부호화 장치의 참조화소 특성 추출부(320)도 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정할 것이므로, 부호화 장치가 출력하는 부호화데이터에는 필터링 정보가 포함되어 있게 된다. 따라서, 제3 인트라 예측부(1030)는 부호화 데이터에서 필터링 정보를 추출하고, 그 필터링 정보에 근거하여 인트라 예측을 수행하는 것이다.
한편, 복호화 장치의 참조화소 특성 추출부(1020)가 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정한 경우에는, 부호화 장치의 참조화소 특성 추출부(320)도 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정할 것이므로, 부호화 장치에서 출력되는 부호화데이터에는 필터링 정보가 포함되어 있지 않다. 따라서, 이 때에는 제4 인트라 예측부(1040)가 필터링 정보에 대한 고려없이 바로 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행하게 된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소들을 추출하여 참조화소 특성을 결정한다(S1110). 여기서 참조화소 특성은 분산과 같은 참조화소들의 통계적 특성이나 윤곽선의 존부와 같은 참조화소들이 구성하는 영상 내 특성 등을 포함할 수 있다.
참조화소 특성이 결정되면, 참조화소 특성에 근거하여 적응적 필터링을 적용할지 여부를 결정한다(S1120). 예컨대, 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하이거나 인접블록 내에 윤곽선이 존재하는 경우에는 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정하고, 그렇지 않은 경우에는 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정할 수 있다.
S1120에서 적응적 필터링을 적용하지 않는 것으로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 원래의 참조화소들을 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다(S1130).
그러나 S1120에서 적응적 필터링을 적용하는 것으로 결정한 경우에는, 부호화데이터에서 필터링 정보를 추출하고(S1140), 추출된 필터링 정보를 확인한다(S1150). 확인 결과, 필터링 정보가 고주파 제거 필터링을 수행할 것을 지시하는 경우에는 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다(S1160). 그러나, 필터링 정보가 고주파 제거 필터링을 수행하지 않을 것을 지시하는 경우에는 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행하고 그 결과를 출력한다(S1170).
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.
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.
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.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예는, 인트라 예측에서의 적응적 필터링에 의해 발생하는 추가적인 필터 적용에 대한 인덱스 신호의 발생 빈도를 효과적으로 감소시켜 높은 압축 부호화 효율을 제공하고, 적응적 필터링 유무에 대한 판단 기준의 강약을 조절하여 비디오 압축 부호기의 능률적인 율-왜곡 조절 요소를 제공하며, 나아가 적응적 필터링이 생략되는 경우 반복적인 필터링 및 인트라 예측 과정으로 인해 발생하는 부호화 및 복호화 프로세스의 복잡도를 감소시킬 수 있으므로, 매우 유용한 발명이다.
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본 특허출원은 2010년 08월 26일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2010-0083026 호에 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.

Claims (28)

  1. 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치에 있어서,
    부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 제1 참조화소 특성을 결정하고, 상기 제1 참조화소 특성에 기반하여, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측과, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측 중 어느 하나를 수행하는 부호화 장치 및
    복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 제2 참조화소 특성을 결정하고, 상기 제2 참조화소 특성에 기반하여, 상기 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터로부터 상기 필터링 정보를 추출하고 상기 필터링 정보에 근거하여 상기 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과 중 어느 하나를 출력하는 제3 인트라 예측과, 상기 부호화 데이터에 상기 필터링 정보가 존재하지 않는 것으로 판단하고 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제4 인트라 예측 중 어느 하나를 수행하는 복호화 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 장치.
  2. 인트라 예측을 이용한 부호화 장치에 있어서,
    부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출부
    상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측부 및
    상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 통계적 특성을 이용하여 상기 참조화소 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인 경우, 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기 설정된 임계값은
    Figure PCTKR2011006346-appb-I000004
    (T: 임계값, Qstep: 양자화 구간의 폭)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하여, 윤곽선이 존재하는 경우 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는,
    상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하는 통계적 특성 추출부
    상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하는 윤곽선 검출부 및
    상기 통계적 특성 추출부가 상기 분산이 상기 기 설정된 임계값 이하라고 판단하거나 상기 윤곽선 검출부가 윤곽선을 검출한 경우에 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 필터링 결정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측부는, 율-왜곡 및 데이터를 부호화하는 데에 소요되는 비트량 중 적어도 어느 하나의 방법에 의해 상기 비용을 산출하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 장치.
  9. 인트라 예측을 이용한 복호화 장치에 있어서,
    복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출부
    상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링이 적용된 것으로 결정한 경우, 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터로부터 필터링 정보를 추출하고, 추출된 필터링 정보에 근거하여 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과 중 어느 하나를 출력하는 제1 인트라 예측부 및
    상기 참조화소 특성 추출부에서 적응적 필터링이 적용되지 않은 것으로 결정한 경우, 상기 부호화 데이터에 상기 필터링 정보가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 통계적 특성을 이용하여 상기 참조화소 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인 경우, 적응적 필터링을 적용하지 않은 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는, 상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하여, 윤곽선이 존재하는 경우 적응적 필터링을 적용하지 않은 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출부는,
    상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하는 통계적 특성 추출부
    상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하는 윤곽선 검출부 및
    상기 통계적 특성 추출부가 상기 분산이 상기 기 설정된 임계값 이하라고 판단하거나 상기 윤곽선 검출부가 윤곽선을 검출한 경우에 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 필터링 결정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 장치.
  14. 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 방법에 있어서,
    부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 제1 참조화소 특성을 결정하고, 상기 제1 참조화소 특성에 기반하여, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측과, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측 중 어느 하나를 수행하는 부호화 단계 및
    복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 제2 참조화소 특성을 결정하고, 상기 제2 참조화소 특성에 기반하여, 상기 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터로부터 상기 필터링 정보를 추출하고 상기 필터링 정보에 근거하여 상기 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과 중 어느 하나를 출력하는 제3 인트라 예측과, 상기 부호화 데이터에 상기 필터링 정보가 존재하지 않는 것으로 판단하고 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제4 인트라 예측 중 어느 하나를 수행하는 복호화 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 및 복호화 방법.
  15. 인트라 예측을 이용한 부호화 방법에 있어서,
    부호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출 단계
    상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링을 적용하기로 결정한 경우, 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 비교하여 비용이 적게 소비되는 결과를 필터링 수행 여부를 나타내는 필터링 정보와 함께 출력하는 제1 인트라 예측 단계 및
    상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정한 경우, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 통계적 특성을 이용하여 상기 참조화소 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인 경우, 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기 설정된 임계값은
    Figure PCTKR2011006346-appb-I000005
    (T: 임계값, Qstep: 양자화 구간의 폭)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는, 상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하여, 윤곽선이 존재하는 경우 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는,
    상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하는 통계적 특성 추출 단계
    상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하는 윤곽선 검출 단계 및
    상기 통계적 특성 추출 단계에서 상기 분산이 상기 기 설정된 임계값 이하라고 판단하거나 상기 윤곽선 검출 단계에서 윤곽선을 검출한 경우에 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 필터링 결정 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 단계는, 율-왜곡 및 데이터를 부호화하는 데에 소요되는 비트량 중 적어도 어느 하나의 방법에 의해 상기 비용을 산출하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 부호화 방법.
  22. 인트라 예측을 이용한 복호화 방법에 있어서,
    복호화를 수행할 대상블록의 인접블록에 포함된 적어도 하나 이상의 참조화소를 입력받아 참조화소 특성을 결정하고, 상기 참조화소 특성에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 참조화소에 대한 적응적 필터링 적용 여부를 결정하는 참조화소 특성 추출 단계
    상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링이 적용된 것으로 결정한 경우, 부호화 장치로부터 수신한 부호화 데이터로부터 필터링 정보를 추출하고, 추출된 필터링 정보에 근거하여 고주파 제거 필터링을 수행한 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과와 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과 중 어느 하나를 출력하는 제1 인트라 예측 단계 및
    상기 참조화소 특성 추출 단계에서 적응적 필터링이 적용되지 않은 것으로 결정한 경우, 상기 부호화 데이터에 상기 필터링 정보가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 고주파 제거 필터링을 수행하지 않은 참조화소를 이용하여 인트라 예측을 수행한 결과를 출력하는 제2 인트라 예측 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는, 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 통계적 특성을 이용하여 상기 참조화소 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는 상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인 경우, 적응적 필터링을 적용하지 않은 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는, 상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하여, 윤곽선이 존재하는 경우 적응적 필터링을 적용하지 않은 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 참조화소 특성 추출 단계는,
    상기 적어도 하나 이상의 참조화소들의 분산이 기 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하는 통계적 특성 추출 단계
    상기 인접블록에 윤곽선이 존재하는지 여부를 검출하는 윤곽선 검출 단계 및
    상기 통계적 특성 추출 단계에서 상기 분산이 상기 기 설정된 임계값 이하라고 판단하거나 상기 윤곽선 검출 단계에서 윤곽선을 검출한 경우에 적응적 필터링을 적용하지 않기로 결정하는 필터링 결정 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측을 이용한 복호화 방법.
  27. 제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 하나의 부호화 방법이 프로그램으로 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  28. 제 22 항 내지 제26항 중 어느 하나의 복호화 방법이 프로그램으로 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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