WO2012081895A1 - 인트라 예측 방법 및 그 장치 - Google Patents

인트라 예측 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2012081895A1
WO2012081895A1 PCT/KR2011/009599 KR2011009599W WO2012081895A1 WO 2012081895 A1 WO2012081895 A1 WO 2012081895A1 KR 2011009599 W KR2011009599 W KR 2011009599W WO 2012081895 A1 WO2012081895 A1 WO 2012081895A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reference sample
value
prediction
prediction value
current block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2011/009599
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이진호
김휘용
임성창
김종호
이하현
정세윤
조숙희
최진수
김진웅
안치득
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI filed Critical Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority to US13/991,279 priority Critical patent/US9462272B2/en
Priority claimed from KR1020110133708A external-priority patent/KR102086145B1/ko
Publication of WO2012081895A1 publication Critical patent/WO2012081895A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US15/264,647 priority patent/US10812803B2/en
Priority to US17/021,344 priority patent/US11336901B2/en
Priority to US17/720,646 priority patent/US11627325B2/en
Priority to US18/115,306 priority patent/US12160589B2/en
Priority to US18/915,680 priority patent/US20250039406A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods 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
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods 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
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods 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
    • H04N19/124—Quantisation
    • H04N19/126—Details of normalisation or weighting functions, e.g. normalisation matrices or variable uniform quantisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods 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
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods 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
    • H04N19/132—Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/43—Hardware specially adapted for motion estimation or compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/182—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a pixel

Definitions

  • an inter prediction technique for predicting a pixel value included in a current picture from a previous and / or subsequent picture in time, and for predicting a pixel value included in a current picture using pixel information in the current picture.
  • An intra prediction technique an entropy encoding technique of allocating a short code to a symbol with a high frequency of appearance and a long code to a symbol with a low frequency of appearance may be used.
  • An object of the present invention is to provide an image encoding method and apparatus capable of improving image encoding / decoding efficiency.
  • the reference sample may be determined using the neighboring block information included in the restored neighboring block, wherein the restored neighboring block is a block adjacent to the current block, and the neighboring block information is the restoration. It may be at least one of partition information, prediction direction information, and quantization parameter information of the neighboring block.
  • the step of reconstructing the reference sample may include receiving and decoding a residual signal for the reference sample from an encoder, deriving a third prediction value for the reference sample, and extracting the decoded residual signal and the third prediction value.
  • the method may further include deriving a value of the reference sample.
  • the third predictive value may be derived using at least one of the surrounding pixel, the upper left corner pixel, and a previously reconstructed reference sample.
  • the weight matrix may be determined based on a size of the current block or a prediction direction for the current block.
  • the weight matrix may be any fixed weight matrix.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a first predictive value derivation method.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating an embodiment of a method of deriving a second prediction value in an encoder.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram schematically showing an embodiment of a reference sample positioning method.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a reference sample position coding method.
  • the components may not be essential components for performing essential functions in the present invention, but may be optional components for improving performance.
  • the present invention can be implemented including only the components essential for implementing the essentials of the present invention except for the components used for improving performance, and the structure including only the essential components except for the optional components used for improving performance. Also included in the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 100 may encode an input image in an intra mode or an inter mode and output a bitstream.
  • Intra prediction means intra prediction and inter prediction means inter prediction.
  • the switch 115 may be switched to intra, and in the inter mode, the switch 115 may be switched to inter.
  • the image encoding apparatus 100 may generate a prediction block for an input block of an input image and then encode a residual between the input block and the prediction block.
  • the motion predictor 111 may obtain a motion vector by searching for a region that best matches an input block in the reference image stored in the reference picture buffer 190 during the motion prediction process.
  • the motion compensator 112 may generate a prediction block by performing motion compensation using the motion vector.
  • the subtractor 125 may generate a residual block by the difference between the input block and the generated prediction block.
  • the transform unit 130 may output a transform coefficient by performing a transform on the residual block.
  • the quantization unit 140 may output the quantized coefficient by quantizing the input transform coefficient according to the quantization parameter.
  • the image decoding apparatus 200 may include an entropy decoder 210, an inverse quantizer 220, an inverse transformer 230, an intra predictor 240, a motion compensator 250, and an adder ( 255, a filter unit 260, and a reference picture buffer 270.
  • the image decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoder and perform decoding in an intra mode or an inter mode, and output a reconstructed image, that is, a reconstructed image.
  • the switch In the intra mode, the switch may be switched to intra, and in the inter mode, the switch may be switched to inter.
  • the image decoding apparatus 200 may obtain a residual block from the input bitstream, generate a prediction block, and then add the residual block and the prediction block to generate a reconstructed block, that is, a reconstruction block.
  • the entropy decoder 210 may entropy decode the input bitstream according to a probability distribution to generate symbols including symbols in the form of quantized coefficients.
  • the entropy decoding method is similar to the entropy coding method described above.
  • the quantized coefficient is inversely quantized by the inverse quantizer 220 and inversely transformed by the inverse transformer 230, and as a result of the inverse quantization / inverse transformation of the quantized coefficient, a residual block may be generated.
  • the residual block and the prediction block may be added through the adder 255, and the added block may pass through the filter unit 260.
  • the filter unit 260 may apply at least one or more of the deblocking filter, SAO, and ALF to the reconstructed block or the reconstructed picture.
  • the filter unit 260 may output a reconstructed image, that is, a reconstructed image.
  • the reconstructed picture may be stored in the reference picture buffer 270 and used for inter prediction.
  • intra prediction may be performed using reconstructed neighboring pixels adjacent to the current block, where directional prediction may be used.
  • a pixel having a distance farther from a reconstructed neighboring pixel among pixels in the current block may have a larger prediction error.
  • the prediction error may also affect blocks that are encoded after the current block, and may cause deterioration of image quality and degradation of coding efficiency.
  • a to P represent the reconstructed neighboring pixels and may be used for intra prediction of the current block.
  • an X pixel located in the upper left corner of the current block may be used for intra prediction of the current block.
  • the encoder may perform intra prediction in the vertical direction 410, the horizontal direction 420, or the diagonal direction 430.
  • the number of prediction directions and / or prediction methods may be variously determined.
  • the encoder may perform intra prediction in the vertical direction 410.
  • the peripheral pixel used may be one of the upper peripheral pixels A to H.
  • p (x, y) may represent a first prediction value for the pixel at the position (x, y) among the pixels in the current block.
  • A may represent a pixel value of A pixel.
  • G may represent a pixel value of the G pixel
  • H may represent a pixel value of the H pixel
  • the encoder may determine a position of a reference sample within a current block (S510).
  • the encoder may determine a predetermined fixed position in the current block as the position of the reference sample. In addition, the encoder may determine the position where the predetermined cost function value is minimum as the position of the reference sample, and may determine the position of the reference sample using information related to the neighboring block adjacent to the current block. A specific embodiment of the reference sample positioning method will be described later.
  • the encoder may obtain a residual signal for the reference sample by the difference between the sample value and the prediction value of the reference sample.
  • the encoder may encode the residual signal and transmit the encoded residual signal.
  • the encoder may obtain a reconstructed reference sample by reconstructing a reference sample from the encoded residual signal. A specific embodiment of the encoding and reconstruction process of the reference sample will be described later.
  • the encoder may derive a second prediction value based on the reconstructed reference sample (S540).
  • S540 A detailed embodiment of the method of deriving the second prediction value using the reconstructed reference sample will be described later.
  • the encoder may determine a predetermined fixed position in the current block as the position of the reference sample.
  • the location of the reference sample may be one or more.
  • the encoder since the decoder may determine the predetermined fixed position as the position of the reference sample, the encoder may not transmit information about the position of the reference sample to the decoder.
  • the encoder since a predetermined fixed position is used, the encoder may not perform a separate calculation for obtaining the position information.
  • the predetermined fixed position and / or the number of reference samples may be determined differently according to the size of the current block and / or the prediction mode of the current block.
  • the encoder may use, as the predetermined fixed position, a position farthest from the reconstructed neighboring sample used for intra prediction, according to an intra prediction mode and / or a prediction direction.
  • the encoder may determine, from among the reference sample position candidates in the current block, the position where the value of the predetermined cost function is minimum as the position of the reference sample. For example, the encoder may calculate a cost when performing intra prediction for each of the reference sample position candidates, and select a reference sample position candidate for which the calculated cost is minimum as a reference sample position for the current block.
  • Cost may represent a cost function value and pos may represent a position of a reference sample.
  • the distortion may indicate distortion when the prediction is performed using the reference sample of the position pos
  • the rate may indicate the bit rate when the prediction is performed using the reference sample of the position pos.
  • lambda is a variable used to calculate the cost function value, and the encoder can derive the cost function value only by the distortion even when the lambda value is 0.
  • the predetermined cost function may be a cost function based on Sum of Absolute Difference (SAD).
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • A may represent the original block and / or reconstructed block
  • B may represent the block predicted according to the position of the reference sample.
  • the predetermined cost function may be a cost function based on Sum of Absolute Transformed Differences (SATD) or Sum of Squared Differences (SSD).
  • the encoder may determine a position of a reference sample in the current block 714 by analyzing the reconstructed neighboring pixel 712 value. In this case, the encoder may determine the positions of at least one reference sample based on the spatial variation of the neighboring pixel values.
  • 716 of FIG. 7 may represent an object and / or an object present in the current picture. In this case, the difference between the pixel values, that is, the spatial variation may be large at the boundary between the object and / or the object 716. Therefore, a difference in pixel value may be large between pixels that exist around the boundary of the object and / or the object 716 among the reconstructed neighboring pixels 712.
  • the encoder may obtain a point where the pixel value difference between adjacent pixels among the upper peripheral pixels exceeds a predetermined threshold.
  • the obtained point may be, for example, a point corresponding to a boundary of an object and / or an object 716 in the current picture.
  • the x-axis direction coordinate of the obtained point is called X.
  • the encoder may obtain a point where the pixel value difference between adjacent pixels among the left neighboring pixels exceeds a predetermined threshold.
  • the obtained point may be, for example, a point corresponding to a boundary of an object and / or an object 716 in the current picture.
  • the y-axis direction coordinate of the obtained point is referred to as Y.
  • the encoder may determine the (X, Y) point as the position of the reference sample. That is, the encoder may determine a point where the vertical straight line passing through the point obtained using the upper peripheral pixels and the horizontal straight line passing through the point obtained using the left peripheral pixels meet each other as the position of the reference sample.
  • the encoder can find a partition partition point for the upper neighboring block.
  • the x-axis direction coordinate of the obtained point is called X.
  • the encoder can also find a partition partition point for the left neighboring block.
  • the y-axis direction coordinate of the obtained point is referred to as Y.
  • the encoder may determine the (X, Y) point as the position of the reference sample. That is, the encoder may determine a point where the vertical straight line passing through the splitting point for the upper peripheral block and the horizontal straight line passing through the splitting point for the left peripheral block meet as the position of the reference sample.
  • the encoder may obtain a point where blocks having different prediction directions among adjacent upper blocks are adjacent to each other.
  • the x-axis direction coordinate of the obtained point is called X.
  • the encoder may obtain a point where blocks having different prediction directions among adjacent left blocks are adjacent to each other.
  • the y-axis direction coordinate of the obtained point is referred to as Y.
  • the encoder may determine the (X, Y) point as the position of the reference sample. That is, the encoder may determine a point where the vertical straight line passing through the point obtained for the upper peripheral block and the horizontal straight line passing through the point obtained for the left peripheral block meet as the position of the reference sample.
  • the encoder may encode the determined position of the reference sample and transmit it to the decoder.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a reference sample position coding method.
  • the encoder may determine a sample value of the reference sample.
  • Figure 9 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a method of determining a reference sample value.
  • Figure 9 shows an embodiment when the size of the current block is 8x8.
  • the encoder may determine, as a reference sample value for the current block, an average value of pixel values of the co-located original pixel and pixel values of the original pixel located around the co-located original pixel.
  • the original pixel located around the same position original pixel may be a pixel adjacent to the same position original pixel.
  • an original pixel located around the same position original pixel is referred to as a peripheral original pixel.
  • the average value of the co-location original pixel and the neighboring original pixel may be calculated by Equation 4 below.
  • the number and / or position of the surrounding original pixels may be set to a predetermined number and / or position and may vary depending on the prediction direction.
  • the value of the reference sample may be derived by the following equation.
  • the encoder can encode and reconstruct the reference sample.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a reference sample encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder can obtain a prediction value of the reference sample.
  • the predictive value of the reference sample may be called a predictive reference sample.
  • the predictive reference sample may be used for encoding the reference sample.
  • an embodiment of a predictive reference sample derivation method will be described with reference to FIG. 10.
  • the encoder may derive the sample value of the predictive reference sample by the pixel value average of the reconstructed neighboring pixels. This can be represented, for example, by the following equation (6).
  • Predicted (x) may represent the predicted value of the reference sample located at x.
  • T may represent a top peripheral pixel adjacent to the top of the current block
  • L may represent a left peripheral pixel adjacent to the left of the current block.
  • the encoder is configured to predict the prediction reference sample by an average of pixel values of a pixel having the same coordinate on the x-axis as the reference sample among the reconstructed upper peripheral pixels and a pixel having the same coordinate on the y-axis as the reference sample among the reconstructed left peripheral pixels.
  • Sample values can be derived. That is, the encoder is a sample of the predicted reference sample by an average of pixel values of a pixel present on the same vertical line as the reference sample among the reconstructed upper peripheral pixels and a pixel present on the same horizontal line as the reference sample among the reconstructed left peripheral pixels. The value can be derived.
  • the sample value of the predictive reference sample may be represented by the following equation.
  • the encoder may select a predetermined fixed sample from the reconstructed neighboring samples as a prediction value of the reference sample.
  • the predetermined fixed sample is TH
  • the predicted value of the reference sample can be calculated by the following equation (8).
  • the encoder may derive a prediction value of the current reference sample by using a reference sample previously encoded and reconstructed. This can be represented, for example, by the following equation (10).
  • Reconstructed (x) may represent a sample value of a previously encoded and reconstructed reference sample located at x.
  • the encoder uses the reconstructed upper left corner pixel (X), the reconstructed neighboring pixel, and / or the previously coded reconstructed reference sample to determine the current reference sample.
  • X upper left corner pixel
  • / or the previously coded reconstructed reference sample we can derive the predicted value of. This can be represented, for example, by the following equation (11).
  • the encoder can obtain a residual signal for the reference sample by the sample value difference of the reference sample and the sample value of the predictive reference sample.
  • the method for deriving the residual signal can be represented by, for example, the following equation (12).
  • HP may represent a sample value of the reference sample
  • Predicted (HP) may represent a sample value of the predictive reference sample
  • Difference (HP) may represent a residual signal.
  • the encoder may encode the derived residual signal.
  • the encoder may directly encode the residual signal, or may quantize the derived residual signal and then encode the quantized residual signal.
  • the coder may apply a step size differently according to a quantization parameter (QP).
  • QP quantization parameter
  • the encoder may encode the plurality of reference blocks together. For example, assume that there are three reference samples for the current block in FIG. 10 and the positions of the reference samples are HP, FN, and DL, respectively. At this time, the encoder may convert and encode Difference (HP), Difference (FN), and Difference (DL) together. As another example, assume that there are four reference samples for the current block in FIG. 10 and the positions of the reference samples are DL, HL, DP, and HP, respectively. In this case, the encoder may transform and encode Difference (DL), Difference (HL), Difference (DP), and Difference (HP) by using a two-dimensional transform method such as a discrete cosine transform (DCT). The encoder may transmit the encoded residual signal to the decoder.
  • DCT discrete cosine transform
  • the encoder may obtain a reconstructed reference sample by reconstructing a reference sample from the encoded residual signal.
  • the reconstructed reference sample may be used for intra prediction and / or second prediction value derivation for the current block.
  • the encoder may derive a second prediction value based on the reconstructed reference sample.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a method of deriving a second prediction value for a current block by using a reconstructed reference sample.
  • 1110 of FIG. 11 illustrates an embodiment of a method of deriving a second prediction value when there is one reconstructed reference sample for a current block.
  • the sample value of the reconstructed reference sample HP 1115 is 80.
  • the second prediction values of all pixels existing in the current block may be 80.
  • the encoder may predict pixel values in the current block by a weighted sum between the pixel values of the reconstructed neighboring pixels and the sample values of the reconstructed reference samples. Assuming that the pixel value of the bottommost pixel 1122 of the reconstructed left peripheral pixels is 20 and the sample value of the reconstructed reference sample 1124 is 80, the pixel value of the pixels existing between the two values is represented by the following equation. 13 can be predicted.
  • d may represent a value of a weight applied to the reconstructed neighboring pixel, and may indicate a pixel unit distance from the reconstructed reference sample to the prediction target pixel.
  • 8 since the size of the current block is 8x8, 8 may be used as a weight unit.
  • the method of performing the weighted summation process between the pixel value of the reconstructed neighboring pixel and the sampled value of the reconstructed reference sample is not limited to the above method, and the weighted summation process may be performed in various ways depending on implementation and / or need. .
  • 1130 of FIG. 11 illustrates an embodiment of a method of deriving a second prediction value when two reconstructed reference samples exist for a current block.
  • the restored reference samples may be CK 1132 and HP 1134, respectively. It is assumed that the sample value of the reconstructed reference sample CK 1132 is 35 and the sample value of the reconstructed reference sample HP 1134 is 80.
  • the encoder may divide the current block into two or more regions to derive a second prediction value for each divided region.
  • the divided region may be determined based on the position of the reconstructed reference sample.
  • the encoder may divide the current block into a first region 1136 including the reconstructed reference sample CK 1132 and a second region 1138 including the reconstructed reference sample HP 1134.
  • the second prediction value of the pixels in the first region 1136 may be equal to the sample value of the reconstructed reference sample CK 1132.
  • the second predicted value of the pixels in the second region 1138 may be 80 equal to the sample value of the reconstructed reference sample HP 1134.
  • the encoder may derive the final prediction value by using the derived first prediction value and the second prediction value.
  • the encoder may derive the final prediction value for the pixels in the current block by a weighted sum of the first prediction value and the second prediction value.
  • the final predicted value derivation method by weighted sum may be represented by Equation 14 below.
  • the weight value in the weight matrix may be equal to or greater than 0 and equal to or less than 1.
  • the final prediction value (x, y) represents the final prediction value for the pixel at position (x, y) in the current block
  • the second prediction value (x, y) is for the pixel at position (x, y) in the current block.
  • the second prediction value may be represented
  • the first prediction value (x, y) may represent the first prediction value for the pixel at the position (x, y) in the current block.
  • W (x, y) may represent a weight value present at a position (x, y) in the weighting matrix.
  • the weight value in the weight matrix may be an integer of 1 or more.
  • the method of deriving the final predicted value by weighted sum may be represented by the following equation (15).
  • the weighted polymerization process may be performed with an accuracy of 1/32.
  • the method of deriving the final predicted value by the weighted sum is not limited to the above-described embodiment of Equation 14 or 15, and the weighted summation process may be performed in various ways depending on implementation and / or need.
  • the weighted polymerization process may be performed with an accuracy of 1/8, 1/16 or 1/64.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram schematically illustrating a weight matrix according to an embodiment of the present invention.
  • 1210 illustrates an embodiment of a weight matrix when the size of the current block is 16x16
  • 1220 and 1230 of FIG. 12 show an embodiment of the weight matrix when the size of the current block is 8x8. Arrows in each matrix indicate the prediction direction for the current block.
  • the encoder may differently determine the weight matrix according to the size of the current block and / or the prediction direction for the current block.
  • the initial weight matrix may be determined through training.
  • the encoder may reduce a prediction error by allocating a large weight value to the second prediction value as the distance from the reconstructed neighboring pixel used for intra prediction is farther.
  • the encoder may use a predetermined fixed weight matrix according to the size of the current block and / or the prediction direction.
  • Information about the predetermined fixed weight matrix may be stored in the decoder as well. In this case, since the decoder can know the information about the weight matrix used in the encoder without any additional information, the encoder may not transmit the information about the weight matrix to the decoder.
  • the encoder may adaptively update the weight matrix in performing intra prediction.
  • the encoder may generate a weight matrix set and then select an optimal weight matrix within the generated weight matrix set.
  • the encoder may also adaptively update the weight values in each weight matrix.
  • the encoder may derive the final prediction value using the selected weight matrix.
  • the encoder may encode and transmit additional information indicating and / or indicating which weight matrix is selected from the weight matrix set to the decoder.
  • FIG. 13 is a flowchart schematically illustrating an intra prediction method in a decoder according to an embodiment of the present invention.
  • the first prediction value derivation step and the second prediction value derivation step may be performed in a different order or simultaneously from the above.
  • the decoder may derive the second prediction value before the first prediction value, or may simultaneously perform the first prediction value derivation process and the second prediction value derivation process.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 인트라 예측 방법은, 현재 블록에 인접한 주변 픽셀 및 현재 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 좌측 상단 코너 픽셀 중 적어도 하나를 이용하여 방향성 예측을 수행함으로써, 현재 블록에 대한 제1 예측값을 도출하는 단계, 현재 블록 내에 위치한 참조 샘플을 이용하여, 현재 블록에 대한 제2 예측값을 도출하는 단계 및 가중치 매트릭스(weighting matrix)를 이용하여 제1 예측값 및 제2 예측값에 대한 가중합을 수행함으로써, 현재 블록에 대한 최종 예측값을 도출하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 영상 부호화/복호화 효율이 향상될 수 있다.

Description

인트라 예측 방법 및 그 장치
본 발명은 영상 처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인트라 예측 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 국내뿐만 아니라 세계적으로 확대되면서, 많은 사용자들이 고해상도, 고화질의 영상에 익숙해지고 있으며 이에 따라 많은 기관들이 차세대 영상기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 HDTV와 더불어 HDTV의 4배 이상의 해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition)에 대한 관심이 증대되면서 보다 높은 해상도, 고화질의 영상에 대한 압축기술이 요구되고 있다.
영상 압축을 위해, 시간적으로 이전 및/또는 이후의 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 픽셀값을 예측하는 인터(inter) 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 픽셀 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 픽셀값을 예측하는 인트라(intra) 예측 기술, 출현 빈도가 높은 심볼(symbol)에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 심볼에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 영상 부호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 영상 복호화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시 형태는 인트라 예측 방법이다. 상기 방법은 현재 블록에 인접한 주변 픽셀 및 상기 현재 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 좌측 상단 코너 픽셀 중 적어도 하나를 이용하여 방향성 예측을 수행함으로써, 상기 현재 블록에 대한 제1 예측값을 도출하는 단계, 상기 현재 블록 내에 위치한 참조 샘플을 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 제2 예측값을 도출하는 단계 및 가중치 매트릭스(weighting matrix)를 이용하여 상기 제1 예측값 및 상기 제2 예측값에 대한 가중합을 수행함으로써, 상기 현재 블록에 대한 최종 예측값을 도출하는 단계를 포함한다.
상기 제2 예측값 도출 단계는, 상기 참조 샘플의 위치를 결정하는 단계, 상기 결정된 위치의 참조 샘플을 복원하는 단계 및 상기 복원된 참조 샘플을 이용하여, 제2 예측값을 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 참조 샘플 위치 결정 단계에서는, 소정의 고정된 위치를 상기 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다.
상기 참조 샘플 위치 결정 단계는, 부호화기로부터 상기 참조 샘플의 위치에 관한 위치 정보를 수신하는 단계, 상기 위치 정보를 복호화하는 단계 및 상기 복호화된 위치 정보를 이용하여 상기 참조 샘플의 위치를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 참조 샘플 위치 결정 단계에서는, 복원된 주변 블록에 포함된 주변 블록 정보를 이용하여 상기 참조 샘플을 결정할 수 있고, 상기 복원된 주변 블록은 상기 현재 블록에 인접한 블록이고, 상기 주변 블록 정보는 상기 복원된 주변 블록의 파티션 정보, 예측 방향 정보 및 양자화 파라미터 정보 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 참조 샘플 위치 결정 단계에서는, 상기 현재 블록에 인접한 상기 주변 픽셀의 공간적 변화량에 대한 정보를 이용하여, 상기 참조 샘플을 결정할 수 있다.
상기 참조 샘플 복원 단계는, 부호화기로부터 상기 참조 샘플에 대한 잔차(residual) 신호를 수신하여 복호화하는 단계, 상기 참조 샘플에 대한 제3 예측값을 도출하는 단계 및 상기 복호화된 잔차 신호 및 상기 제3 예측값을 더하여 상기 참조 샘플의 값을 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 예측값 도출 단계에서는, 상기 주변 픽셀, 상기 좌측 상단 코너 픽셀 및 이전에 복원된 참조 샘플 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제3 예측값을 도출할 수 있다.
상기 제2 예측값 도출 단계에서, 상기 제2 예측값은 상기 복원된 참조 샘플의 샘플값과 동일한 값으로 도출될 수 있다.
상기 제2 예측값 도출 단계에서, 상기 제2 예측값은 상기 복원된 참조 샘플의 샘플값 및 상기 주변 픽셀의 픽셀값의 가중합에 의해 도출될 수 있다.
상기 참조 샘플의 개수가 2개 이상인 경우, 상기 제2 예측값 도출 단계는, 상기 현재 블록을 각각 1개의 참조 샘플을 포함하는 복수의 영역으로 분할하는 단계 및 상기 분할된 복수의 영역 중에서 현재 영역에 존재하는 참조 샘플의 샘플값을, 상기 현재 영역에 대한 제2 예측값으로 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가중치 매트릭스는 상기 현재 블록의 크기 또는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향에 기반하여 결정될 수 있다.
상기 가중치 매트릭스는 소정의 고정된 가중치 매트릭스일 수 있다.
상기 최종 예측값 도출 단계는, 상기 가중치 매트릭스를 적응적으로 업데이트하는 단계 및 상기 업데이트된 가중치 매트릭스를 이용하여, 상기 제1 예측값 및 상기 제2 예측값에 대한 가중합을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화 방법에 의하면, 영상 부호화/복호화 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 복호화 방법에 의하면, 영상 부호화/복호화 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 인트라 예측 방법에 의하면, 영상 부호화/복호화 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화기에서의 인트라 예측 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제1 예측값 도출 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 부호화기에서의 제2 예측값 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 참조 샘플 위치 결정 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 7은 참조 샘플 위치 결정 방법의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 8은 참조 샘플 위치 부호화 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 9는 참조 샘플 값 결정 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 참조 샘플 부호화 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 복원된 참조 샘플을 이용하여, 현재 블록에 대한 제2 예측값을 도출하는 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 가중치 매트릭스를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기에서의 인트라 예측 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 14는 복호화기에서의 제2 예측값 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 아울러, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 영상 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽쳐 버퍼(190)를 포함한다.
영상 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 부호화를 수행하고 비트스트림을 출력할 수 있다. 인트라 예측은 화면 내 예측, 인터 예측은 화면 간 예측을 의미한다. 인트라 모드인 경우 스위치(115)가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치(115)가 인터로 전환될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 입력 블록과 예측 블록의 차분(residual)을 부호화할 수 있다.
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 픽셀값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 찾아 움직임 벡터를 구할 수 있다. 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 변환부(130)는 잔차 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 그리고 양자화부(140)는 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터 값 등을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하여 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다.
도 1의 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 인터 예측 부호화, 즉 화면 간 예측 부호화를 수행하므로, 현재 부호화된 영상은 참조 영상으로 사용되기 위해 복호화되어 저장될 필요가 있다. 따라서 양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화되고 역변환부(170)에서 역변환된다. 역양자화, 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 더해지고 복원 블록이 생성된다.
복원 블록은 필터부(180)를 거치고, 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 적응적 인루프(in-loop) 필터로 불릴 수도 있다. 디블록킹 필터는 블록 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. SAO는 코딩 에러를 보상하기 위해 픽셀값에 적정 오프셋(offset) 값을 더해줄 수 있다. ALF는 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있으며, 고효율이 적용되는 경우에만 수행될 수도 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽쳐 버퍼(270)를 포함한다.
영상 복호화 장치(200)는 부호화기에서 출력된 비트스트림을 입력 받아 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환되고, 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다. 영상 복호화 장치(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 잔차 블록(residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 잔차 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 복호화하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 복호화 방법은 상술한 엔트로피 부호화 방법과 유사하다.
엔트로피 복호화 방법이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 각 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 복호화 방법을 통해서 영상 복호화의 압축 성능이 높아질 수 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환 된 결과, 잔차 블록(residual block)이 생성될 수 있다.
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(240)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 픽셀값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 인터 모드인 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
잔차 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다.
이하, 블록은 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미한다. 영상 부호화 및 복호화 시 부호화 혹은 복호화 단위는, 영상을 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미하므로, 부호화 유닛 (CU: Coding Unit), 부호화 블록, 예측 유닛(PU: Prediction Unit), 예측 블록, 변환 유닛(TU: Transform Unit), 변환 블록(transform block) 등으로 불릴 수 있다. 하나의 블록은 크기가 더 작은 하위 블록으로 더 분할될 수 있다. 또한 후술되는 실시예들에서, 현재 블록은 현재 부호화 대상 블록 및/또는 현재 복호화 대상 블록을 의미할 수 있다.
또한 이하, 현재 블록에 인접한 블록은 주변 블록이라 하고, 현재 블록의 상단에 인접한 블록은 상단 주변 블록, 현재 블록의 좌측에 인접한 블록은 좌측 주변 블록이라 한다. 그리고, 현재 블록에 인접한 픽셀은 주변 픽셀이라 하고, 현재 블록의 상단에 인접한 픽셀은 상단 주변 픽셀, 현재 블록의 좌측에 인접한 픽셀은 좌측 주변 픽셀이라 한다.

한편, 인트라 예측은 현재 블록에 인접한 복원된 주변 픽셀들을 이용하여 수행될 수 있으며, 이 때 방향성 예측이 사용될 수 있다. 방향성 예측을 이용하여 각각의 예측 모드에서 인트라 예측이 수행된 경우, 현재 블록 내부의 픽셀들 중 복원된 주변 픽셀로부터 거리가 먼 픽셀일수록 큰 예측 오차를 가질 수 있다. 상기 예측 오차는 현재 블록 이후에 부호화되는 블록에도 영향을 줄 수 있고, 화질 저하 및 부호화 효율의 저하를 발생시킬 수 있다.
따라서, 복원된 주변 픽셀로부터의 거리가 멀어짐에 따라 증가하는 예측 오차를 감소시키기 위해, 현재 블록 내의 참조 샘플을 이용한 인트라 예측 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화기에서의 인트라 예측 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 이하, 제1 예측값은 복원된 주변 픽셀만을 이용하여 도출된 예측값을 의미하고, 제2 예측값은 복원된 주변 픽셀 및 현재 블록 내의 참조 샘플을 함께 이용하여 도출된 예측값을 의미할 수 있다.
도 3을 참조하면, 부호화기는 현재 블록에 대한 제1 예측값을 도출할 수 있다(S310).
부호화기는 복원된 주변 픽셀의 픽셀값을 이용하여 제1 예측값을 도출할 수 있다. 이 때, 사용되는 인트라 예측 방법은 방향성 예측 및/또는 비방향성 예측일 수 있다. 방향성 예측을 위해 사용되는 예측 방향에는, 수직(vertical) 방향, 수평(horizontal) 방향, 대각선(diagonal) 방향 등이 있을 수 있다. 제1 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.
다시 도 3을 참조하면, 부호화기는 현재 블록 내의 참조 샘플을 이용하여, 제2 예측값을 도출할 수 있다(S320).
부호화기는 현재 블록 내에서 하나 이상의 참조 샘플을 결정할 수 있고, 결정된 참조 샘플을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 제2 예측값을 도출할 수 있다. 제2 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.
여기서, 제1 예측값 도출 단계와 제2 예측값 도출 단계는 상술한 바와 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 부호화기는 제2 예측값을 제1 예측값보다 먼저 도출할 수도 있고, 제1 예측값 도출 과정과 제2 예측값 도출 과정을 동시에 수행할 수도 있다.
제1 예측값 및 제2 예측값이 도출되면, 부호화기는 도출된 제1 예측값 및 제2 예측값을 이용하여 최종 예측값을 도출할 수 있다(S330). 이 때, 부호화기는 제1 예측값 및 제2 예측값의 가중합에 의해, 현재 블록 내의 픽셀들에 대한 최종 예측값을 도출할 수 있다. 가중합을 이용한 최종 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.

도 4는 제1 예측값 도출 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 인트라 예측이 수행되는 현재 블록의 크기는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 등일 수 있으며, 도 4는 현재 블록의 크기가 8x8인 경우의 실시예를 도시한다. 현재 블록 내부에 표시된 (x, y)는 현재 블록 내의 픽셀의 좌표를 의미한다.
A 내지 P는 복원된 주변 픽셀을 나타내고, 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 수 있다. 또한, 현재 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 X 픽셀이 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 수도 있다. 이 때, 부호화기는 수직 방향(410), 수평 방향(420) 또는 대각선 방향(430)으로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 예측 방향의 개수 및/또는 예측 방법 등은 다양하게 정해질 수 있다.
도 4를 참조하면, 부호화기는 수직 방향(410)으로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이 때 사용되는 주변 픽셀은 상단 주변 픽셀인 A 내지 H 중 하나일 수 있다. 예를 들어, p(0,0)=p(1,0)=p(2,0)=p(3,0)=p(4,0)=p(5,0)=p(6,0)=p(7,0)=A 일 수 있다. 여기서, p(x,y)는 현재 블록 내의 픽셀들 중 (x,y) 위치의 픽셀에 대한 제1 예측값을 나타낼 수 있다. 또한 A는 A 픽셀의 픽셀값을 나타낼 수 있다.
부호화기는 수평 방향(420)으로 인트라 예측을 수행할 수도 있다. 이 때 사용되는 주변 픽셀은 좌측 주변 픽셀인 I 내지 P 중 하나일 수 있다. 예를 들어, p(1,0)=p(1,1)=p(1,2)=p(1,3)=p(1,4)=p(1,5)=p(1,6)=p(1,7)=J 일 수 있다. 여기서, J는 J 픽셀의 픽셀값을 나타낼 수 있다.
부호화기는 대각선 방향(430)으로 인트라 예측을 수행할 수도 있다. 이 때, 부호화기는 하나 이상의 복원된 주변 픽셀을 이용하여 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 2개의 주변 픽셀을 이용하여 인트라 예측이 수행되는 경우, 두 개의 픽셀값의 가중합에 의해 제1 예측값이 구해질 수 있다. 일 실시예로, p(3,4)는 다음 수학식 1에 의해 구해질 수 있다.
[수학식 1]
p(3,4)=(8*G+24*H+16)>>5

여기서, G는 G 픽셀의 픽셀값을 나타내고, H는 H 픽셀의 픽셀값을 나타낼 수 있다.

도 5는 부호화기에서의 제2 예측값 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 부호화기는 현재 블록 내에서 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다(S510).
일례로, 부호화기는 현재 블록 내의 소정의 고정된 위치를 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다. 또한, 부호화기는 소정의 비용 함수 값이 최소가 되는 위치를 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있고, 현재 블록에 인접한 주변 블록에 관련된 정보를 이용하여 참조 샘플의 위치를 결정할 수도 있다. 참조 샘플 위치 결정 방법의 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.
다시 도 5를 참조하면, 부호화기는 참조 샘플의 값을 결정할 수 있다(S520). 참조 샘플 값 결정 방법의 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.
참조 샘플의 위치 및 참조 샘플의 값이 결정되면, 부호화기는 참조 샘플을 부호화 및 복원할 수 있다(S530).
부호화기는 참조 샘플의 예측값을 구한 후, 참조 샘플의 샘플값 및 예측값의 차분에 의해, 참조 샘플에 대한 잔차 신호를 구할 수 있다. 부호화기는 상기 잔차 신호를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 또한, 부호화기는 상기 부호화된 잔차 신호로부터 참조 샘플을 복원하여, 복원된 참조 샘플을 구할 수 있다. 참조 샘플의 부호화 및 복원 과정의 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.
복원된 참조 샘플이 구해지면, 부호화기는 복원된 참조 샘플을 기반으로 하여, 제2 예측값을 도출할 수 있다(S540). 복원된 참조 샘플을 이용한 제2 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 후술한다.

도 6은 참조 샘플 위치 결정 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
부호화기는 현재 블록 내의 소정의 고정된 위치를 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다. 참조 샘플의 위치는 1개 이상일 수 있다. 이 때, 복호화기도 상기 소정의 고정된 위치를 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있으므로, 부호화기는 참조 샘플의 위치에 관한 정보를 복호화기로 전송하지 않을 수 있다. 또한, 소정의 고정된 위치가 사용되므로, 부호화기는 위치 정보를 구하기 위한 별도의 계산을 하지 않을 수 있다.
상기 소정의 고정된 위치 및/또는 참조 샘플의 개수는 현재 블록의 크기 및/또는 현재 블록의 예측 모드에 따라 다르게 정해질 수 있다.
도 6의 610을 참조하면, 현재 블록의 크기가 8x8 인 경우, 부호화기는 1개의 참조 샘플을 사용할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 고정된 위치는 1개일 수 있다. 또한 현재 블록의 크기가 16x16 인 경우 부호화기는 2개의 참조 샘플을 사용할 수 있고, 이 때 상기 소정의 고정된 위치는 2개일 수 있다. 현재 블록의 크기가 32x32 인 경우 부호화기는 4개의 참조 샘플 위치를 결정할 수 있고, 이 때 상기 소정의 고정된 위치는 4개일 수 있다. 즉, 부호화기는 현재 블록의 크기가 클수록 사용할 참조 샘플의 개수를 증가시킬 수 있다.
도 6의 620을 참조하면, 부호화기는 인트라 예측 모드 및/또는 예측 방향에 따라, 인트라 예측에 사용되는 복원된 주변 샘플로부터 가장 거리가 먼 위치를, 상기 소정의 고정된 위치로 사용할 수 있다.
상술한 방법들에서 상기 소정의 고정된 위치는, 트레이닝(training)을 통하여, 가장 큰 예측 오차를 갖는 위치로 정해질 수 있다. 이와 같이 가장 큰 예측 오차를 갖는 위치가 참조 샘플의 위치로 결정됨으로써, 인트라 예측시에 발생하는 예측 오차가 감소될 수 있다.

한편, 부호화기는 현재 블록 내의 참조 샘플 위치 후보들 중에서, 소정의 비용 함수의 값이 최소가 되는 위치를 참조 샘플의 위치로 결정할 수도 있다. 예를 들어, 부호화기는 참조 샘플 위치 후보들 각각에 대해 인트라 예측 수행시의 비용을 계산할 수 있고, 상기 계산된 비용이 최소가 되는 참조 샘플 위치 후보를 현재 블록에 대한 참조 샘플 위치로 선택할 수 있다.
일 실시예로, 상기 소정의 비용 함수는 율-왜곡 최적화(RDO: Rate Distortion Optimization) 방법에 기반한 비용 함수일 수 있다. 이 때, 부호화기는 다음 수학식 2에 의해 비용 함수 값을 계산할 수 있다.
[수학식 2]
Cost = Distortion(pos) + lambda * Rate(pos)

여기서, Cost는 비용 함수 값, pos는 참조 샘플의 위치를 나타낼 수 있다. 또한, Distortion은 해당 위치(pos)의 참조 샘플을 이용하여 예측이 수행된 경우의 왜곡을 나타내고, Rate는 해당 위치(pos)의 참조 샘플을 이용하여 예측이 수행된 경우의 비트율을 나타낼 수 있다. lambda는 비용 함수 값 계산에 사용되는 변수이고, 부호화기는 lambda 값이 0인 경우에도 Distortion 만으로 비용 함수 값을 도출할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 소정의 비용 함수는 SAD(Sum of Absolute Difference)에 기반한 비용 함수일 수 있다. 이 때, 부호화기는 다음 수학식 3에 의해 비용 함수 값을 계산할 수 있다.
[수학식 3]
Cost=∑|A-B(pos)|

여기서, A는 원본 블록 및/또는 복원된 블록을 나타낼 수 있고, B는 참조 샘플의 위치에 따라 예측된 블록을 나타낼 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 소정의 비용 함수는 SATD(Sum of Absolute Transformed Differences) 또는 SSD(Sum of Squared Differences) 등에 기반한 비용 함수일 수도 있다.

도 7은 참조 샘플 위치 결정 방법의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 7의 실시예에서 수평 방향은 x축 방향, 수직 방향은 y축 방향을 나타낸다.
부호화기는 현재 블록에 인접한 주변 블록에 관련된 정보를 이용하여 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다.

일 실시예로 도 7의 710을 참조하면, 부호화기는 복원된 주변 픽셀(712) 값을 분석함으로써, 현재 블록(714) 내 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 이 때, 부호화기는 주변 픽셀 값의 공간적 변화량을 기준으로, 적어도 하나 이상의 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 도 7의 716은 현재 픽쳐 내에 존재하는 물체 및/또는 객체를 나타낼 수 있다. 이 때, 상기 물체 및/또는 객체(716)의 경계에서는 픽셀 값의 차이, 즉 공간적 변화량이 클 수 있다. 따라서, 복원된 주변 픽셀(712) 중 상기 물체 및/또는 객체(716)의 경계 주변에 존재하는 픽셀들 간에는 픽셀 값의 차이가 클 수 있다.
예를 들어, 부호화기는 상단 주변 픽셀들 중에서 서로 인접한 픽셀 간의 픽셀값 차이가 소정의 임계값을 넘는 지점을 구할 수 있다. 상기 구해진 지점은 일례로 현재 픽쳐 내의 물체 및/또는 객체(716)의 경계에 해당되는 지점일 수 있다. 여기서, 구해진 지점의 x축 방향 좌표는 X라 한다. 또한 부호화기는 좌측 주변 픽셀들 중에서 서로 인접한 픽셀 간의 픽셀값 차이가 소정의 임계값을 넘는 지점을 구할 수 있다. 상기 구해진 지점은 일례로 현재 픽쳐 내의 물체 및/또는 객체(716)의 경계에 해당되는 지점일 수 있다. 여기서, 구해진 지점의 y축 방향 좌표는 Y라 한다. 이 때, 부호화기는 (X, Y) 지점을 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다. 즉, 부호화기는 상단 주변 픽셀들을 이용하여 구해진 지점을 지나는 수직 방향 직선 및 좌측 주변 픽셀들을 이용하여 구해진 지점을 지나는 수평 방향 직선이 서로 만나는 지점을 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다.

다른 실시예로 부호화기는 복원된 주변 블록들의 부호화 관련 정보를 이용하여 참조 샘플의 위치를 결정할 수도 있다. 여기서, 상기 복원된 주변 블록들의 부호화 관련 정보에는 주변 블록의 파티션(partition) 정보, 예측 방향 정보, 양자화 파라미터 정보 등이 있을 수 있다.
도 7의 720을 참조하면, 부호화기는 상단 주변 블록에 대한 파티션 분할 지점을 찾을 수 있다. 여기서, 구해진 지점의 x축 방향 좌표는 X라 한다. 또한 부호화기는 좌측 주변 블록에 대한 파티션 분할 지점을 찾을 수 있다. 여기서, 구해진 지점의 y축 방향 좌표는 Y라 한다. 이 때, 부호화기는 (X,Y) 지점을 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다. 즉, 부호화기는 상단 주변 블록에 대한 분할 지점을 지나는 수직 방향 직선 및 좌측 주변 블록에 대한 분할 지점을 지나는 수평 방향 직선이 만나는 지점을 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다.
도 7의 730을 참조하면, 부호화기는 상단 주변 블록들 중 예측 방향이 상이한 블록들이 인접한 지점을 구할 수 있다. 여기서, 구해진 지점의 x축 방향 좌표는 X라 한다. 또한 부호화기는 좌측 주변 블록들 중 예측 방향이 상이한 블록들이 인접한 지점을 구할 수 있다. 여기서, 구해진 지점의 y축 방향 좌표는 Y라 한다. 이 때, 부호화기는 (X,Y) 지점을 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다. 즉, 부호화기는 상단 주변 블록에 대해 구해진 지점을 지나는 수직 방향 직선 및 좌측 주변 블록에 대해 구해진 지점을 지나는 수평 방향 직선이 만나는 지점을 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다.

상술한 방법에 의해 참조 샘플의 위치가 결정되면, 부호화기는 결정된 참조 샘플의 위치를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다.
도 8은 참조 샘플 위치 부호화 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
참조 샘플의 위치는 다양한 방법으로 표시될 수 있으며, 예를 들어 현재 블록 내의 특정 위치를 기준점으로 한 좌표값으로 나타내어질 수 있다. 도 8을 참조하면, 상기 기준점의 위치는 현재 블록 내의 가장 우측 하단의 픽셀(HP, 810)의 위치와 동일할 수 있다. 이 때, 결정된 참조 샘플(EL, 820)의 위치를 나타내는 좌표값은 (1,3)일 수 있다. 여기서, 1은 기준점으로부터 위쪽 방향으로 1 픽셀만큼 이동한 위치를 나타낼 수 있고, 3은 기준점으로부터 왼쪽 방향으로 3픽셀만큼 이동한 위치를 나타낼 수 있다. 기준점 및/또는 좌표값을 정하는 방법은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 구현 및/또는 필요에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
좌표값이 결정되면, 부호화기는 결정된 좌표값을 부호화할 수 있다. 이 때, 부호화기는 부호화된 좌표값을 복호화기로 전송할 수 있다.

한편, 도 5에서 상술한 바와 같이, 부호화기는 참조 샘플의 샘플값을 결정할 수 있다.
도 9는 참조 샘플 값 결정 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 9는 현재 블록의 크기가 8x8인 경우의 실시예를 도시한다.
일 실시예로, 부호화기는 상기 결정된 참조 샘플 위치와 동일한 위치에 존재하는 원본 픽셀의 픽셀값을, 현재 블록에 대한 참조 샘플 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서 참조 샘플의 위치가 HP(910)로 결정된 경우, HP 위치에 존재하는 원본 픽셀의 픽셀값이 참조 샘플의 샘플값으로 결정될 수 있다. 이하, 참조 샘플 위치와 동일한 위치에 존재하는 원본 픽셀은 동일 위치 원본 픽셀이라 한다.
다른 실시예로, 부호화기는 동일 위치 원본 픽셀의 픽셀값 및 동일 위치 원본 픽셀 주변에 위치한 원본 픽셀의 픽셀값들의 평균값을, 현재 블록에 대한 참조 샘플 값으로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 동일 위치 원본 픽셀 주변에 위치한 원본 픽셀은 상기 동일 위치 원본 픽셀에 인접한 픽셀일 수 있다. 이하, 동일 위치 원본 픽셀 주변에 위치한 원본 픽셀은 주변 원본 픽셀이라 한다.
일례로, 도 9에서 참조 샘플의 위치가 HP(910)로 결정된 경우, 동일 위치 원본 픽셀 및 주변 원본 픽셀의 평균값은 다음 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 4]
(GO+HO+GP+HP+2)>>2

여기서, 상기 주변 원본 픽셀의 개수 및/또는 위치는 소정의 개수 및/또는 위치로 설정될 수 있으며, 예측 방향에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 참조 샘플의 값은 다음 수학식 5에 의해 도출될 수도 있다.
[수학식 5]
(HO+FP+GP+HP+2)>>2
또는
(GN+HN+FO+GO+HO+FP+GP+HP+4)>>3

참조 샘플의 위치 및 참조 샘플의 값이 결정되면, 부호화기는 참조 샘플을 부호화 및 복원할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 참조 샘플 부호화 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
부호화기는 참조 샘플의 예측값을 구할 수 있다. 참조 샘플의 예측값은 예측 참조 샘플로 불릴 수 있다. 상기 예측 참조 샘플은 참조 샘플의 부호화를 위해 사용될 수 있다. 이하, 도 10을 참조하여 예측 참조 샘플 도출 방법의 실시예가 서술된다.
일례로, 부호화기는 복원된 주변 픽셀들의 픽셀값 평균에 의해 예측 참조 샘플의 샘플값을 도출할 수 있다. 이는 예를 들어 다음 수학식 6에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 6]
Predicted(HP)=(TA+TB+TC+TD+TE+TF+TG+TH+LI+LJ+LK+LL+LM+LN+LO+LP+8)>>4

여기서, Predicted(x)는 x에 위치한 참조 샘플의 예측값을 나타낼 수 있다. 또한, T는 현재 블록의 상단에 인접한 상단 주변 픽셀을 나타내고, L은 현재 블록의 좌측에 인접한 좌측 주변 픽셀을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 부호화기는 복원된 상단 주변 픽셀들 중 참조 샘플과 x축상의 좌표가 동일한 픽셀 및 복원된 좌측 주변 픽셀들 중 참조 샘플과 y축상의 좌표가 동일한 픽셀의 픽셀값 평균에 의해 예측 참조 샘플의 샘플값을 도출할 수 있다. 즉, 부호화기는 복원된 상단 주변 픽셀들 중 참조 샘플과 동일한 수직선상에 존재하는 픽셀 및 복원된 좌측 주변 픽셀들 중 참조 샘플과 동일한 수평선상에 존재하는 픽셀의 픽셀값 평균에 의해 예측 참조 샘플의 샘플값을 도출할 수 있다. 참조 샘플의 위치가 HP인 경우, 예측 참조 샘플의 샘플값은 다음 수학식 7에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 7]
Predicted(HP) = (TH+LP+1) >> 1

또 다른 예로, 부호화기는 복원된 주변 샘플 중에서 소정의 고정된 샘플을 참조 샘플의 예측값으로 선택할 수 있다. 상기 소정의 고정된 샘플이 TH인 경우, 참조 샘플의 예측값은 다음 수학식 8에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 8]
Predicted(HP) = TH

상기 소정의 고정된 샘플이 LP인 경우, 참조 샘플의 예측값은 다음 수학식 9에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 9]
Predicted(HP) = LP

또 다른 예로, 현재 블록에 대해 복수 개의 참조 샘플이 존재하는 경우, 부호화기는 이전에 부호화되어 복원된 참조 샘플을 이용하여 현재 참조 샘플의 예측값을 도출할 수 있다. 이는 예를 들어, 다음 수학식 10에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 10]
Predicted(DL) = Reconstructed(HP)
또는
Predicted(FN) = (Reconstructed(DL) + Reconstructed(HP) +1) >> 1

여기서, Reconstructed(x)는 x에 위치한, 이전에 부호화되어 복원된 참조 샘플의 샘플값을 나타낼 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록에 대해 복수 개의 참조 샘플이 존재하는 경우, 부호화기는 복원된 좌측 상단 코너 픽셀(X), 복원된 주변 픽셀 및/또는 이전에 부호화되어 복원된 참조 샘플을 이용하여 현재 참조 샘플의 예측값을 도출할 수 있다. 이는 예를 들어, 다음 수학식 11에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 11]
Predicted(DL) = (X + Reconstructed(HP) + 1 ) >> 1
Predicted(DL) = (X + TD + LL + Reconstructed(HP) + 2) >> 2

상술한 방법에 의해 예측 참조 샘플이 구해지면, 부호화기는 참조 샘플의 샘플값 및 예측 참조 샘플의 샘플값 차분에 의해, 참조 샘플에 대한 잔차 신호를 구할 수 있다. 잔차 신호를 도출하는 방법은 예를 들어, 다음 수학식 12에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 12]
Difference(HP) = Predicted(HP) - HP

여기서, HP는 참조 샘플의 샘플값을 나타낼 수 있고, Predicted(HP)는 예측 참조 샘플의 샘플값을 나타낼 수 있다. 또한 Difference(HP)는 잔차 신호를 나타낼 수 있다.
부호화기는 도출된 잔차 신호를 부호화할 수 있다. 이 때, 부호화기는 잔차 신호를 바로 부호화할 수도 있고, 도출된 잔차 신호를 양자화한 후 양자화된 잔차 신호를 부호화할 수도 있다. 잔차 신호를 양자화하는 경우, 부호화기는 양자화 파라미터(QP: Quantization Parameter)에 따라 스텝(step) 크기를 다르게 적용할 수 있다.
또한, 현재 블록에 대해 복수의 참조 샘플이 존재하는 경우, 부호화기는 복수의 참조 블록을 함께 부호화할 수 있다. 일례로, 도 10에서 현재 블록에 대해 세 개의 참조 샘플이 존재하고 참조 샘플의 위치가 각각 HP, FN, DL 라 가정한다. 이 때, 부호화기는 Difference(HP), Difference(FN) 및 Difference(DL)을 함께 변환하여 부호화할 수 있다. 다른 예로, 도 10에서 현재 블록에 대해 4개의 참조 샘플이 존재하고 참조 샘플의 위치가 각각 DL, HL, DP, HP 라 가정한다. 이 때, 부호화기는, DCT(Discrete Cosine Transform) 등의 2차원 변환 방법을 이용하여, Difference(DL), Difference(HL), Difference(DP) 및 Difference(HP)를 함께 변환하여 부호화할 수 있다. 부호화기는 부호화된 잔차 신호를 복호화기로 전송할 수 있다.
또한, 부호화기는 상기 부호화된 잔차 신호로부터 참조 샘플을 복원하여, 복원된 참조 샘플을 구할 수 있다. 복원된 참조 샘플은 현재 블록에 대한 인트라 예측 및/또는 제2 예측값 도출에 사용될 수 있다.

상술한 방법에 의해 복원된 참조 샘플이 구해지면, 부호화기는 복원된 참조 샘플을 기반으로 하여, 제2 예측값을 도출할 수 있다.
도 11은 복원된 참조 샘플을 이용하여, 현재 블록에 대한 제2 예측값을 도출하는 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 11의 1110은 현재 블록에 대해 1개의 복원된 참조 샘플이 존재하는 경우, 제2 예측값 도출 방법의 일 실시예를 나타낸다. 도 11의 1110을 참조하면, 복원된 참조 샘플(HP, 1115)의 샘플값은 80이다. 이 때, 현재 블록 내에 존재하는 모든 픽셀의 제2 예측값은 80이 될 수 있다.
도 11의 1120은 현재 블록에 대해 1개의 복원된 참조 샘플이 존재하는 경우, 제2 예측값 도출 방법의 다른 실시예를 나타낸다. 도 11의 1120에서 현재 블록에 대한 예측 방향은 수직(vertical) 방향(1126)이라 가정한다.
도 11의 1120을 참조하면, 부호화기는 복원된 주변 픽셀의 픽셀값 및 복원된 참조 샘플의 샘플값 간의 가중합에 의해, 현재 블록 내의 픽셀값들을 예측할 수 있다. 복원된 좌측 주변 픽셀들 중 가장 하단 픽셀(1122)의 픽셀값이 20이고 복원된 참조 샘플(1124)의 샘플값은 80이라 가정하면, 상기 두 값 사이에 존재하는 픽셀들의 픽셀값은 다음 수학식 13에 의해 예측될 수 있다.
[수학식 13]
제2 예측값 = (d*20 +(8-d)*80 + 4) >>3

여기서, d는 복원된 주변 픽셀에 부여되는 가중치의 값을 나타내고, 복원된 참조 샘플로부터 예측 대상 픽셀까지의 픽셀 단위 거리를 나타낼 수 있다. 또한, 현재 블록의 크기가 8x8이므로, 8이 가중치의 단위로 사용될 수 있다. 복원된 주변 픽셀의 픽셀값 및 복원된 참조 샘플의 샘플값 간의 가중합 과정을 수행하는 방법은 상기 방법에 한하지 않으며, 상기 가중합 과정은 구현 및/또는 필요에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
도 11의 1130은 현재 블록에 대해 2개의 복원된 참조 샘플이 존재하는 경우, 제2 예측값 도출 방법의 일 실시예를 나타낸다. 도 11의 1130을 참조하면, 복원된 참조 샘플은 각각 CK(1132), HP(1134)일 수 있다. 복원된 참조 샘플 CK(1132)의 샘플값은 35이고, 복원된 참조 샘플 HP(1134)의 샘플값은 80이라 가정한다.
현재 블록에 대해 복수의 복원된 참조 샘플이 존재하는 경우, 부호화기는 현재 블록을 둘 이상의 영역으로 분할하여, 분할된 각각의 영역에 대해 제2 예측값을 도출할 수 있다. 이 때, 일례로 분할되는 영역은 복원된 참조 샘플의 위치를 기준으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 부호화기는 현재 블록을 복원된 참조 샘플 CK(1132)가 포함된 제1 영역(1136) 및 복원된 참조 샘플 HP(1134)가 포함된 제2 영역(1138)으로 분할할 수 있다. 이 때, 제1 영역(1136) 내 픽셀들의 제2 예측값은, 복원된 참조 샘플 CK(1132)의 샘플값과 동일한 35일 수 있다. 또한 제2 영역(1138) 내 픽셀들의 제2 예측값은, 복원된 참조 샘플 HP(1134)의 샘플값과 동일한 80일 수 있다.

도 3에서 상술한 바와 같이, 제1 예측값 및 제2 예측값이 도출되면, 부호화기는 도출된 제1 예측값 및 제2 예측값을 이용하여 최종 예측값을 도출할 수 있다. 이 때, 부호화기는 제1 예측값 및 제2 예측값의 가중합에 의해, 현재 블록 내의 픽셀들에 대한 최종 예측값을 도출할 수 있다.
가중합에 의한 최종 예측값 도출 방법은 다음 수학식 14에 의해 나타내어질 수 있다. 이 때, 가중치 매트릭스 내의 가중치 값은 0 이상이고 1 이하일 수 있다.
[수학식 14]
최종 예측값(x,y) = {W(x,y)*제2 예측값(x,y) + (1-W(x,y))*제1 예측값(x,y) + 1} >> 1

여기서, 최종 예측값(x,y)은 현재 블록 내의 (x,y) 위치의 픽셀에 대한 최종 예측값을 나타내고, 제2 예측값(x,y)은 현재 블록 내의 (x,y) 위치의 픽셀에 대한 제2 예측값을 나타내며, 제1 예측값(x,y)은 현재 블록 내의 (x,y) 위치의 픽셀에 대한 제1 예측값을 나타낼 수 있다. 또한 W(x,y)는 가중치 매트릭스(weighting matrix) 내의 (x,y) 위치에 존재하는 가중치 값을 나타낼 수 있다.
가중치 매트릭스 내의 가중치 값은 1 이상의 정수일 수도 있다. 이 때, 일 실시예로 가중합에 의한 최종 예측값 도출 방법은 다음 수학식 15에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 15]
최종 예측값(x,y) = {W(x,y)*제2 예측값(x,y) + (32-W(x,y))*제1 예측값(x,y) + 16} >> 5

이 때, 가중합 과정은 1/32의 정확도로 수행될 수 있다. 가중합에 의한 최종 예측값 도출 방법은 상술한 수학식 14 또는 수학식 15의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 가중합 과정은 구현 및/또는 필요에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 가중합 과정은 1/8, 1/16 또는 1/64 등의 정확도로 수행될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 가중치 매트릭스를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 12의 1210은 현재 블록의 크기가 16x16인 경우의 가중치 매트릭스의 실시예를 나타내고, 도 12의 1220 및 1230은 현재 블록의 크기가 8x8인 경우의 가중치 매트릭스의 실시예를 나타낸다. 각각의 매트릭스 내의 화살표들은 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 부호화기는 현재 블록의 크기 및/또는 현재 블록에 대한 예측 방향 등에 따라 가중치 매트릭스를 다르게 결정할 수 있다. 이 때, 초기(initial) 가중치 매트릭스는, 트레이닝(training)을 통하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 부호화기는 인트라 예측에 사용되는 복원된 주변 픽셀로부터의 거리가 멀수록, 제2 예측값에 큰 가중치 값을 할당하여, 예측 오차를 감소시킬 수 있다.
또한 일 실시예로 부호화기는, 현재 블록의 크기 및/또는 예측 방향에 따라, 소정의 고정된 가중치 매트릭스를 사용할 수 있다. 상기 소정의 고정된 가중치 매트릭스에 관한 정보는 복호화기에도 동일하게 저장되어 있을 수 있다. 이 때, 복호화기는 별도의 부가 정보 없이도, 부호화기에서 사용된 가중치 매트릭스에 관한 정보를 알 수 있으므로, 부호화기는 가중치 매트릭스에 관한 정보를 복호화기로 전송하지 않을 수 있다.
다른 실시예로 부호화기는 인트라 예측 수행 과정에서 가중치 매트릭스를 적응적으로 업데이트할 수 있다. 일례로, 부호화기는 가중치 매트릭스 세트를 생성한 후, 생성된 가중치 매트릭스 세트 내에서 최적의 가중치 매트릭스를 선택할 수 있다. 또한, 부호화기는 각각의 가중치 매트릭스 내의 가중치 값들을 적응적으로 업데이트할 수도 있다. 가중치 매트릭스가 선택되면, 부호화기는 선택된 가중치 매트릭스를 이용하여 최종 예측값을 도출할 수 있다. 이 때, 부호화기는 가중치 매트릭스 세트에서 어떤 가중치 매트릭스가 선택되는지를 식별 및/또는 지시하는 부가 정보를 부호화하여 복호화기로 전송할 수도 있다.

도 3 내지 도 12에서 상술한 인트라 예측 방법에 의하면, 제1 예측값과 제2 예측값의 가중합을 통해, 예측 오차가 감소될 수 있고, 인트라 예측의 정확도가 향상될 수 있다. 따라서 부호화 효율이 향상될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기에서의 인트라 예측 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 복호화기는 현재 블록에 대한 제1 예측값을 도출할 수 있다(S1310). 이 때, 복호화기는 부호화기에서와 동일한 방법으로 제1 예측값을 도출할 수 있다. 제1 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 상술한 바 있으므로, 생략하기로 한다.
또한 복호화기는 현재 블록 내의 참조 샘플을 이용하여, 제2 예측값을 도출할 수 있다(S1320). 복호화기는 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있고, 상기 결정된 위치의 참조 샘플을 복원할 수 있다. 참조 샘플이 복원되면, 복호화기는 복원된 참조 샘플을 이용하여 제2 예측값을 도출할 수 있다. 제2 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 도 14에서 후술된다.
여기서, 제1 예측값 도출 단계와 제2 예측값 도출 단계는 상술한 바와 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 복호화기는 제2 예측값을 제1 예측값보다 먼저 도출할 수도 있고, 제1 예측값 도출 과정과 제2 예측값 도출 과정을 동시에 수행할 수도 있다.
제1 예측값 및 제2 예측값이 도출되면, 복호화기는 도출된 제1 예측값 및 제2 예측값을 이용하여 최종예측값을 도출할 수 있다(S1330).
예를 들어, 복호화기는 제1 예측값 및 제2 예측값의 가중합에 의해, 현재 블록 내의 픽셀들에 대한 최종 예측값을 도출할 수 있다. 이 때, 복호화기는 부호화기에서와 동일한 방법으로 최종 예측값을 도출할 수 있으며, 제1 예측값과 제2 예측값의 가중합 계산을 위해 가중치 매트릭스를 사용할 수 있다.
일 실시예로 복호화기는 소정의 고정된 가중치 매트릭스를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 고정된 가중치 매트릭스에 관한 정보는 부호화기와 복호화기에 동일하게 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 복호화기는 별도의 부가 정보 없이도 부호화기에서 사용된 것과 동일한 가중치 매트릭스를 사용할 수 있다.
다른 실시예로 복호화기는 인트라 예측 수행 과정에서 가중치 매트릭스를 적응적으로 업데이트할 수 있다. 일례로, 복호화기는 가중치 매트릭스 세트를 생성한 후, 생성된 가중치 매트릭스 세트 내에서 최적의 가중치 매트릭스를 선택할 수 있다. 또한, 복호화기는 각각의 가중치 매트릭스 내의 가중치 값들을 적응적으로 업데이트할 수도 있다. 가중치 매트릭스가 선택되면, 복호화기는 선택된 가중치 매트릭스를 이용하여 최종 예측값을 도출할 수 있다.
도 12에서 상술한 바와 같이 부호화기가 가중치 매트릭스를 적응적으로 업데이트하여 사용하는 경우, 부호화기는 가중치 매트릭스의 업데이트에 관련된 부가 정보를 부호화하여 복호화기로 전송할 수도 있다. 상기 부가 정보에는 예를 들어, 가중치 매트릭스 세트에서 어떤 가중치 매트릭스가 선택되는지를 지시하는 식별자 등이 있을 수 있다. 이 때, 복호화기는 상기 부가 정보를 수신하여 복호화할 수 있으며, 상기 복호화된 부가 정보를 가중치 매트릭스의 업데이트에 이용할 수 있다.

도 14는 복호화기에서의 제2 예측값 도출 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 복호화기는 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다(S1410).
일례로, 복호화기는 현재 블록 내의 소정의 고정된 위치를 참조 샘플의 위치로 결정할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 고정된 위치에 관한 정보는 부호화기와 복호화기에 동일하게 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 복호화기는 별도의 부가 정보 없이도, 부호화기에서와 동일하게 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 소정의 고정된 위치를 참조 샘플의 위치로 결정하는 방법의 구체적인 실시예는 도 6에서 상술한 바 있으므로, 생략하기로 한다.
다른 예로, 복호화기는 부호화기로부터 수신된, 참조 샘플의 위치에 관한 정보를 이용하여 참조 샘플의 위치를 결정할 수도 있다. 도 8에서 상술한 바와 같이 부호화기는 참조 샘플의 위치에 관한 정보를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 이 때, 복호화기는 비트스트림(bitstream)으로부터 상기 참조 샘플의 위치에 관한 정보를 파싱(parsing) 및/또는 복호화할 수 있으며, 상기 파싱 및/또는 복호화된 정보를 이용하여 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 복호화기는 현재 블록에 인접한 주변 블록에 관련된 정보를 이용하여 참조 샘플의 위치를 결정할 수도 있다. 이 때, 복호화기는 부호화기에서와 동일한 방법으로 참조 샘플의 위치를 결정할 수 있다. 주변 블록 관련 정보를 이용한 참조 샘플 위치 결정 방법의 구체적인 실시예는 도 7에서 상술한 바 있으므로 생략한다.
다시 도 14를 참조하면, 복호화기는 상기 결정된 위치의 참조 샘플을 복원할 수 있다(S1420).
상술한 바와 같이, 부호화기는 참조 샘플의 예측값을 구한 후, 참조 샘플의 샘플값 및 예측값의 차분에 의해, 참조 샘플에 대한 잔차 신호를 구할 수 있다. 부호화기는 상기 잔차 신호를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 이 때, 복호화기는 비트스트림으로부터 상기 잔차 신호를 파싱 및/또는 복호화할 수 있으며, 상기 파싱 및/또는 복호화된 잔차 신호를 이용하여 참조 샘플을 복원할 수 있다.
일례로, 복호화기는 참조 샘플의 예측값을 구할 수 있다. 이 때, 복호화기는 부호화기에서와 동일한 방법으로 상기 예측값을 도출할 수 있다. 참조 샘플의 예측값 도출에는 복원된 주변 픽셀의 픽셀값 및/또는 이전에 복원된 참조 샘플 등이 이용될 수 있다. 참조 샘플의 예측값이 도출되면, 복호화기는 파싱된 잔차 신호 및 도출된 참조 샘플의 예측값을 더하여 복원된 참조 샘플을 생성할 수 있다. 참조 샘플 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 도 10에서 상술한 바 있으므로, 생략하기로 한다.
복원된 참조 샘플이 구해지면, 복호화기는 복원된 참조 샘플을 이용하여, 제2 예측값을 도출할 수 있다(S1430). 이 때, 복호화기는 부호화기에서와 동일한 방법으로 상기 제2 예측값을 도출할 수 있다. 복원된 참조 샘플을 이용한 제2 예측값 도출 방법의 구체적인 실시예는 도 11에서 상술한 바 있으므로, 생략하기로 한다.

도 13 및 도 14에서 상술한 인트라 예측 방법에 의하면, 제1 예측값과 제2 예측값의 가중합을 통해, 예측 오차가 감소될 수 있고, 인트라 예측의 정확도가 향상될 수 있다. 따라서 복호화 효율이 향상될 수 있다.

상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 현재 블록에 인접한 주변 픽셀 및 상기 현재 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 좌측 상단 코너 픽셀 중 적어도 하나를 이용하여 방향성 예측을 수행함으로써, 상기 현재 블록에 대한 제1 예측값을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록 내에 위치한 참조 샘플을 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 제2 예측값을 도출하는 단계; 및
    가중치 매트릭스(weighting matrix)를 이용하여 상기 제1 예측값 및 상기 제2 예측값에 대한 가중합을 수행함으로써, 상기 현재 블록에 대한 최종 예측값을 도출하는 단계를 포함하는 인트라 예측 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 예측값 도출 단계는,
    상기 참조 샘플의 위치를 결정하는 단계;
    상기 결정된 위치의 참조 샘플을 복원하는 단계; 및
    상기 복원된 참조 샘플을 이용하여, 제2 예측값을 도출하는 단계를 더 포함하는 인트라 예측 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 참조 샘플 위치 결정 단계에서는,
    소정의 고정된 위치를 상기 참조 샘플의 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 참조 샘플 위치 결정 단계는,
    부호화기로부터 상기 참조 샘플의 위치에 관한 위치 정보를 수신하는 단계;
    상기 위치 정보를 복호화하는 단계; 및
    상기 복호화된 위치 정보를 이용하여 상기 참조 샘플의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 인트라 예측 방법.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 참조 샘플 위치 결정 단계에서는,
    복원된 주변 블록에 포함된 주변 블록 정보를 이용하여 상기 참조 샘플을 결정하고,
    상기 복원된 주변 블록은 상기 현재 블록에 인접한 블록이고, 상기 주변 블록 정보는 상기 복원된 주변 블록의 파티션 정보, 예측 방향 정보 및 양자화 파라미터 정보 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 참조 샘플 위치 결정 단계에서는,
    상기 현재 블록에 인접한 상기 주변 픽셀의 공간적 변화량에 대한 정보를 이용하여, 상기 참조 샘플을 결정하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 참조 샘플 복원 단계는,
    부호화기로부터 상기 참조 샘플에 대한 잔차(residual) 신호를 수신하여 복호화하는 단계;
    상기 참조 샘플에 대한 제3 예측값을 도출하는 단계; 및
    상기 복호화된 잔차 신호 및 상기 제3 예측값을 더하여 상기 참조 샘플의 값을 도출하는 단계를 더 포함하는 인트라 예측 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제3 예측값 도출 단계에서는,
    상기 주변 픽셀, 상기 좌측 상단 코너 픽셀 및 이전에 복원된 참조 샘플 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제3 예측값을 도출하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 예측값 도출 단계에서,
    상기 제2 예측값은 상기 복원된 참조 샘플의 샘플값과 동일한 값으로 도출되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  10. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 예측값 도출 단계에서,
    상기 제2 예측값은 상기 복원된 참조 샘플의 샘플값 및 상기 주변 픽셀의 픽셀값의 가중합에 의해 도출되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  11. 청구항 2에 있어서, 상기 참조 샘플의 개수가 2개 이상인 경우,
    상기 제2 예측값 도출 단계는,
    상기 현재 블록을, 각각 1개의 참조 샘플을 포함하는 복수의 영역으로 분할하는 단계; 및
    상기 분할된 복수의 영역 중에서 현재 영역에 존재하는 참조 샘플의 샘플값을, 상기 현재 영역에 대한 제2 예측값으로 도출하는 단계를 더 포함하는 인트라 예측 방법.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 가중치 매트릭스는 상기 현재 블록의 크기 또는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 가중치 매트릭스는 소정의 고정된 가중치 매트릭스인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 최종 예측값 도출 단계는,
    상기 가중치 매트릭스를 적응적으로 업데이트하는 단계; 및
    상기 업데이트된 가중치 매트릭스를 이용하여, 상기 제1 예측값 및 상기 제2 예측값에 대한 가중합을 수행하는 단계를 더 포함하는 인트라 예측 방법.
PCT/KR2011/009599 2010-12-13 2011-12-13 인트라 예측 방법 및 그 장치 Ceased WO2012081895A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/991,279 US9462272B2 (en) 2010-12-13 2011-12-13 Intra prediction method and apparatus
US15/264,647 US10812803B2 (en) 2010-12-13 2016-09-14 Intra prediction method and apparatus
US17/021,344 US11336901B2 (en) 2010-12-13 2020-09-15 Intra prediction method and apparatus
US17/720,646 US11627325B2 (en) 2010-12-13 2022-04-14 Intra prediction method and apparatus
US18/115,306 US12160589B2 (en) 2010-12-13 2023-02-28 Intra prediction method and apparatus
US18/915,680 US20250039406A1 (en) 2010-12-13 2024-10-15 Intra prediction method and apparatus

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100126775 2010-12-13
KR10-2010-0126775 2010-12-13
KR1020110133708A KR102086145B1 (ko) 2010-12-13 2011-12-13 인트라 예측 방법 및 그 장치
KR10-2011-0133708 2011-12-13

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/991,279 A-371-Of-International US9462272B2 (en) 2010-12-13 2011-12-13 Intra prediction method and apparatus
US15/264,647 Continuation US10812803B2 (en) 2010-12-13 2016-09-14 Intra prediction method and apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012081895A1 true WO2012081895A1 (ko) 2012-06-21

Family

ID=46244905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2011/009599 Ceased WO2012081895A1 (ko) 2010-12-13 2011-12-13 인트라 예측 방법 및 그 장치

Country Status (2)

Country Link
US (4) US11336901B2 (ko)
WO (1) WO2012081895A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3367680A4 (en) * 2015-10-22 2019-04-03 LG Electronics Inc. INTRAPREDICATION PROCESS AND DEVICE IN A VIDEO CORDING SYSTEM
CN116614643A (zh) * 2017-05-17 2023-08-18 株式会社Kt 用于解码视频的方法和用于编码视频的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012081895A1 (ko) 2010-12-13 2012-06-21 한국전자통신연구원 인트라 예측 방법 및 그 장치
EP4246969B1 (en) 2016-06-24 2026-04-15 KT Corporation Method and apparatus for processing video signal
EP4494344A4 (en) * 2022-03-16 2026-03-18 Beijing Dajia Internet Information Tech Co Ltd Intraprediction for Video Coding
JP2025513075A (ja) * 2022-04-12 2025-04-22 オッポ広東移動通信有限公司 ビデオコーデック方法、装置、機器、システム、及び記憶媒体
CN118985130A (zh) * 2022-04-13 2024-11-19 Oppo广东移动通信有限公司 视频编解码方法、装置、设备、系统及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070062146A (ko) * 2005-12-12 2007-06-15 삼성전자주식회사 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
KR20090012985A (ko) * 2007-07-30 2009-02-04 한국정보통신대학교 산학협력단 비디오 부호화에서 화면내 방향성 예측모드 고속 결정방법
KR20090123559A (ko) * 2008-05-28 2009-12-02 한국산업기술대학교산학협력단 적응적 인트라 예측을 통한 고속 부호화 방법 및 시스템

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4125861A (en) * 1977-08-18 1978-11-14 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Video signal encoding
EP1645135A4 (en) 2003-01-10 2010-03-03 Thomson Licensing DEFINE INTERPOLATION FILTERS FOR ERROR FILING IN A CODED PICTURE
KR101196429B1 (ko) 2004-03-12 2012-11-01 삼성전자주식회사 동영상 트랜스코딩 방법 및 그 장치, 이에 사용되는움직임 벡터 보간방법
JP4050754B2 (ja) 2005-03-23 2008-02-20 株式会社東芝 ビデオエンコーダ及び動画像信号の符号化方法
US20080123947A1 (en) 2005-07-22 2008-05-29 Mitsubishi Electric Corporation Image encoding device, image decoding device, image encoding method, image decoding method, image encoding program, image decoding program, computer readable recording medium having image encoding program recorded therein
KR100763194B1 (ko) 2005-10-14 2007-10-04 삼성전자주식회사 단일 루프 디코딩 조건을 만족하는 인트라 베이스 예측방법, 상기 방법을 이용한 비디오 코딩 방법 및 장치
US8315308B2 (en) 2006-01-11 2012-11-20 Qualcomm Incorporated Video coding with fine granularity spatial scalability
KR101246294B1 (ko) * 2006-03-03 2013-03-21 삼성전자주식회사 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
CA2655970A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Video data management
CN101491096B (zh) 2006-07-12 2012-05-30 Lg电子株式会社 信号处理方法及其装置
JP4690966B2 (ja) 2006-08-11 2011-06-01 株式会社東芝 動画像符号化装置
US8238442B2 (en) 2006-08-25 2012-08-07 Sony Computer Entertainment Inc. Methods and apparatus for concealing corrupted blocks of video data
US8218641B2 (en) 2006-10-31 2012-07-10 Sony Computer Entertainment Inc. Picture encoding using same-picture reference for pixel reconstruction
WO2008062687A1 (fr) 2006-11-24 2008-05-29 Nec Corporation Dispositif, procédé et programme de codage et de décodage
WO2008120577A1 (ja) 2007-03-29 2008-10-09 Kabushiki Kaisha Toshiba 画像符号化及び復号化の方法及び装置
US8406299B2 (en) 2007-04-17 2013-03-26 Qualcomm Incorporated Directional transforms for intra-coding
BR122019021946B1 (pt) 2007-06-29 2024-02-06 Velos Media International Limited Dispositivo de codificação de imagem para codificar imagens de entrada e dispositivo de decodificação de imagem para decodificar dados de imagens codificados
KR101568708B1 (ko) 2007-09-02 2015-11-12 엘지전자 주식회사 비디오 신호처리 방법 및 장치
KR101608426B1 (ko) 2008-03-28 2016-04-04 삼성전자주식회사 영상의 인트라 예측 부호화/복호화 방법 및 그 장치
KR101361005B1 (ko) * 2008-06-24 2014-02-13 에스케이 텔레콤주식회사 인트라 예측 방법 및 장치와 그를 이용한 영상부호화/복호화 방법 및 장치
TWI359617B (en) 2008-07-03 2012-03-01 Univ Nat Taiwan Low-complexity and high-quality error concealment
KR101432775B1 (ko) 2008-09-08 2014-08-22 에스케이텔레콤 주식회사 서브블록 내 임의 화소를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
KR101483497B1 (ko) 2008-09-25 2015-01-20 에스케이텔레콤 주식회사 임펄스 신호를 고려한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법
EP2192786A1 (en) 2008-11-27 2010-06-02 Panasonic Corporation Frequency domain filters for video coding
JP5597968B2 (ja) 2009-07-01 2014-10-01 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体
KR101510108B1 (ko) 2009-08-17 2015-04-10 삼성전자주식회사 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
US9467705B2 (en) 2009-12-30 2016-10-11 Ariscale Inc. Video encoding apparatus, video decoding apparatus, and video decoding method for performing intra-prediction based on directionality of neighboring block
US20110249734A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Segall Christopher A Methods and Systems for Intra Prediction
US20110249741A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Jie Zhao Methods and Systems for Intra Prediction
US8619857B2 (en) 2010-04-09 2013-12-31 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for intra prediction
US20110249735A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Jie Zhao Methods and Systems for Intra Prediction
US8644375B2 (en) 2010-04-09 2014-02-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for intra prediction
US20110249733A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Jie Zhao Methods and Systems for Intra Prediction
US8837592B2 (en) * 2010-04-14 2014-09-16 Mediatek Inc. Method for performing local motion vector derivation during video coding of a coding unit, and associated apparatus
WO2011136896A1 (en) 2010-04-27 2011-11-03 Sony Corporation Boundary adaptive intra prediction for improving subjective video quality
US8559512B2 (en) 2010-05-05 2013-10-15 Ceva D.S.P. Ltd. Device, system, and method for predicting residual data for intra and inter frame encoding of image or video data
EP2388999B1 (en) 2010-05-17 2021-02-24 Lg Electronics Inc. New intra prediction modes
FI3962081T3 (fi) 2010-05-25 2024-03-25 Lg Electronics Inc Uusi planaarinen ennustustila
US8923395B2 (en) 2010-10-01 2014-12-30 Qualcomm Incorporated Video coding using intra-prediction
US9497472B2 (en) 2010-11-16 2016-11-15 Qualcomm Incorporated Parallel context calculation in video coding
US9258573B2 (en) 2010-12-07 2016-02-09 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Pixel adaptive intra smoothing
WO2012081895A1 (ko) 2010-12-13 2012-06-21 한국전자통신연구원 인트라 예측 방법 및 그 장치
KR102086145B1 (ko) 2010-12-13 2020-03-09 한국전자통신연구원 인트라 예측 방법 및 그 장치
PT3370420T (pt) 2010-12-21 2019-10-31 Ntt Docomo Inc Codificação com intra-predição melhorada utilizando representações planares
KR101383775B1 (ko) 2011-05-20 2014-04-14 주식회사 케이티 화면 내 예측 방법 및 장치
KR102443958B1 (ko) 2016-04-21 2022-09-19 광운대학교 산학협력단 고효율 비디오 코딩을 위한 화면 내 예측 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070062146A (ko) * 2005-12-12 2007-06-15 삼성전자주식회사 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
KR20090012985A (ko) * 2007-07-30 2009-02-04 한국정보통신대학교 산학협력단 비디오 부호화에서 화면내 방향성 예측모드 고속 결정방법
KR20090123559A (ko) * 2008-05-28 2009-12-02 한국산업기술대학교산학협력단 적응적 인트라 예측을 통한 고속 부호화 방법 및 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3367680A4 (en) * 2015-10-22 2019-04-03 LG Electronics Inc. INTRAPREDICATION PROCESS AND DEVICE IN A VIDEO CORDING SYSTEM
US10750167B2 (en) 2015-10-22 2020-08-18 Lg Electronics, Inc. Intra-prediction method and apparatus in video coding system
CN116614643A (zh) * 2017-05-17 2023-08-18 株式会社Kt 用于解码视频的方法和用于编码视频的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20250039406A1 (en) 2025-01-30
US12160589B2 (en) 2024-12-03
US20230209067A1 (en) 2023-06-29
US20200413073A1 (en) 2020-12-31
US20220239927A1 (en) 2022-07-28
US11336901B2 (en) 2022-05-17
US11627325B2 (en) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102442270B1 (ko) 인트라 예측 방법 및 그 장치
JP7387841B2 (ja) 映像復号化方法
KR102412934B1 (ko) 인트라 예측 방법 및 그 장치
KR102070719B1 (ko) 인터 예측 방법 및 그 장치
KR20190093534A (ko) 인터 예측 방법 및 그 장치
US12160589B2 (en) Intra prediction method and apparatus
KR20130112374A (ko) 고속 인트라 예측을 위한 영상 부호화 방법 및 장치
WO2012081949A2 (ko) 인터 예측 방법 및 그 장치
WO2012121575A2 (ko) 인트라 예측 방법 및 그 장치
KR20120095814A (ko) 복수 참조 영상을 이용한 영상 부복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치
KR101730593B1 (ko) 고속 영상 부호화 방법
KR20120095794A (ko) 고속 영상 부호화 방법
KR20130107611A (ko) 상향식 예측 모드 방법을 사용한 영상 부복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11849208

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13991279

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11849208

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1