WO2012091461A2 - 주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for image encoding / decoding using a feature vector of a neighboring block. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for image encoding / decoding using a feature vector of a neighboring block to improve prediction efficiency by increasing prediction success by predicting an intra mode using a feature vector of a neighboring block. .
  • the basic principle of compressing data is to eliminate redundancy in the data. Spatial overlap, such as the same color or object repeating in an image, temporal overlap, such as when there is almost no change in adjacent frames in a movie frame, or the same note over and over in audio, or high frequency of human vision and perception Data can be compressed by removing the psychological duplication taking into account the insensitive to.
  • H.264 is called directional intra-prediction (hereinafter simply referred to as intra prediction or intra prediction) to remove spatial similarity within a frame. Is used).
  • Intra-picture prediction is a method of predicting values of the current sub-block by copying in a predetermined direction by using adjacent pixels in up and left directions for one sub-block, and encoding only the difference.
  • the inter prediction (temporal prediction) is a method of predicting with reference to the region 40 of the frame 20 at different positions in time as shown in FIG. 1.
  • Such intra prediction is in a complementary relationship with inter-prediction. That is, an advantageous prediction method is selected from these two predictions for the image to be encoded.
  • the prediction block for the current block is generated based on another block having the previous coding order.
  • the value obtained by subtracting the current block and the prediction block is encoded.
  • a predictive block is generated in units of 4x4 blocks or 16x16 macroblocks. There are nine selectable prediction modes for each 4x4 block, and four for each 16x16 block.
  • the video encoder according to H.264 selects, for each block, a prediction mode in which the difference between the current block and the prediction block is minimal among the prediction modes.
  • a mode (0, 1, 3 to 8) having a total of eight directionalities as shown in FIG. 2 and a DC mode using an average value of eight adjacent pixels ( Use nine prediction modes, including 2).
  • FIG. 3 shows an example of labeling for explaining the nine prediction modes.
  • a prediction block (region including a to p) for the current block is generated using the samples A to M that are previously decoded. If E, F, G, and H cannot be decoded in advance, E, F, G, and H can be virtually generated by copying D to their positions.
  • the pixels of the prediction block is extrapolated in the vertical direction using the upper samples (A, B, C, D), In mode 1, extrapolation is performed in the horizontal direction using the left samples I, J, K, and L. In addition, in mode 2, the pixels of the prediction block are equally replaced by the average of the upper samples A, B, C, and D and the left samples I, J, K, and L.
  • the pixels of the prediction block are interpolated at a 45 ° angle between the lower-left and the upper-right, and in the mode 4, at 45 ° in the lower right direction. Extrapolation is estimated.
  • the pixels of the prediction block are extrapolated in the horizontal direction about 26.6 degrees downward, and in the mode 7, the pixels in the prediction block are extrapolated in the vertical direction about 26.6 degrees from the left. Finally, in mode 8, the pixels of the prediction block are interpolated about 26.6 ° upward from the horizontal.
  • Samples of the predictive block in modes 3 to 8 may be generated from a weighted average of reference samples A to M that are pre-decoded.
  • the sample d located at the upper right end of the prediction block in FIG. 3 may be estimated as in Equation 1 below.
  • round () is a function that rounds to integer places.
  • mode 1 there are four modes of 0, 1, 2, and 3 in the 16x16 prediction model for the luminance component.
  • mode 2 the pixels of the prediction block are extrapolated from upper samples, and in the case of mode 1, extrapolated from left samples.
  • mode 3 the pixels of the prediction block are calculated as an average of upper samples and left samples.
  • mode 3 a linear "plane" function that fits the upper samples and the left samples may be used. This mode is more suitable for areas where the luminance changes smoothly.
  • intra mode After intra prediction is performed, intra mode should be encoded. As in H.264, a prediction mode having a small mode number among prediction modes of a left block and an upper block of a current block is statistically generated. New methods are needed to compensate for possible inaccuracies in forecasting.
  • an embodiment of the present invention has a main object of improving the encoding efficiency of mode information by increasing the probability of prediction success by predicting an intra mode using a feature vector of an image.
  • a feature vector is extracted from pixels of a neighboring block and the feature vector is represented by referring to a feature vector distribution of a predetermined image.
  • An image encoder for extracting an optimal prediction mode, determining the extracted optimal prediction mode as an MPM or an intra mode of a current block, and intra-prediction and encoding the current block using pixels of a neighboring block adjacent to the current block; And using the intra prediction mode extracted from the bitstream or extracting the feature vector from the pixels of the neighboring blocks, and using the optimal prediction mode represented by the feature vector as the intra prediction mode by referring to the feature vector distribution of the preset image.
  • An image encoding / decoding apparatus comprising a video decoder for generating and reconstructing a current block.
  • an embodiment of the present invention in the image encoding apparatus, intra prediction encoding for intra-prediction encoding the current block using the pixels of the neighboring block adjacent to the current block part; A feature vector extractor extracting a feature vector from pixels of the neighboring block; And a prediction mode encoder which extracts an optimal prediction mode represented by the feature vector by reference to a feature vector distribution of a preset image and encodes the prediction mode as an intra mode prediction mode.
  • an image encoding apparatus comprising: a feature vector extraction unit for extracting a feature vector from the pixels of the neighboring block; A prediction mode determination unit which determines an optimal prediction mode represented by the feature vector as an intra mode of the current block by referring to a feature vector distribution of a preset image; And an intra prediction encoder that intra-predictions and encodes the intra mode in the intra mode using pixels of a neighboring block adjacent to a current block.
  • an embodiment of the present invention to achieve another object of the present invention, an apparatus for decoding an image, the feature vector extraction unit for extracting a feature vector from the pixels of the neighboring block; A prediction mode determination unit which determines an optimal prediction mode represented by the feature vector as an intra mode of the current block by referring to a feature vector distribution of a preset image; And an intra prediction decoder configured to generate a prediction block by intra prediction in the intra mode using pixels of a neighboring block adjacent to the current block, and to reconstruct the current block.
  • an embodiment of the present invention in the method for encoding / decoding an image, extracting a feature vector from the pixels of the neighboring block and referring to the feature vector distribution of the preset image An image of extracting an optimal prediction mode represented by a feature vector, determining the extracted optimal prediction mode as an MPM or an intra mode of the current block, and intra-prediction and encoding the current block using pixels of neighboring blocks adjacent to the current block. An encoding step; And using the intra prediction mode extracted from the bitstream or extracting the feature vector from the pixels of the neighboring blocks, and using the optimal prediction mode represented by the feature vector as the intra prediction mode by referring to the feature vector distribution of the preset image. It provides a video encoding / decoding method comprising the step of generating and reconstructing the current block.
  • an embodiment of the present invention in the method for encoding an image, intra prediction encoding for intra-prediction encoding the current block using the pixels of the neighboring block adjacent to the current block step; A feature vector extraction step of extracting a feature vector from pixels of a neighboring block; And a prediction mode encoding step of extracting an optimal prediction mode represented by the feature vector by referring to a feature vector distribution of a preset image and encoding the prediction mode as an intra mode prediction mode.
  • an embodiment of the present invention a method for encoding an image, the feature vector extraction step of extracting a feature vector from the pixels of the neighboring block; A prediction mode determination step of determining an optimal prediction mode represented by the feature vector as an intra mode of the current block by referring to a feature vector distribution of a preset image; And an intra prediction encoding step of intra prediction by encoding the intra mode using pixels of a neighboring block adjacent to the current block.
  • a feature vector extraction step of extracting a feature vector from the pixels of the neighboring block;
  • a prediction mode determination step of determining an optimal prediction mode represented by the feature vector as an intra mode of the current block by referring to a feature vector distribution of a preset image;
  • an intra prediction decoding step of intra prediction in the intra mode using pixels of a neighboring block adjacent to the current block to generate a prediction block and reconstructing the current block.
  • the slope may be an average difference value between n adjacent pixels in a corresponding direction, where n is an integer greater than 1.
  • the feature vector distribution may classify feature vectors of a predetermined image by intra mode.
  • the prediction success probability is increased to improve the encoding efficiency of the mode information, and the decoding is performed in the same way as the encoding.
  • the intra mode encoding may be omitted.
  • FIG. 1 is a diagram exemplarily illustrating inter prediction (temporal prediction) for predicting with reference to the region 40 of the frame 20 at different positions in time.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an intra mode having a total of eight directional modes and a DC mode.
  • FIG. 3 illustrates an example of labeling each pixel in order to explain nine prediction modes.
  • FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating pixels of a current block and pixels of a neighboring block.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image encoding apparatus 700 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image decoding apparatus 800 according to an embodiment of the present invention.
  • a video encoding apparatus (Video Encoding Apparatus), a video decoding apparatus (Video Decoding Apparatus) to be described below is a personal computer (PC), notebook computer, personal digital assistant (PDA), portable multimedia player (PMP) It may be a user terminal such as a portable multimedia player (PSP), a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a smart phone, a TV, or a server terminal such as an application server or a service server.
  • a communication device such as a communication modem for communicating with various devices or a wired / wireless communication network, a memory for storing various programs and data for encoding or decoding an image or inter or intra prediction for encoding or decoding, and executing a program And a microprocessor for controlling and the like. It can mean a variety of devices.
  • the image encoded in the bitstream by the video encoding apparatus is real-time or non-real-time through the wired or wireless communication network, such as the Internet, local area wireless communication network, wireless LAN network, WiBro network, mobile communication network, or the like, or a cable, universal serial bus (USB: Universal) It may be transmitted to an image decoding apparatus through various communication interfaces such as a serial bus, and may be decoded by the image decoding apparatus to restore and reproduce the image.
  • wired or wireless communication network such as the Internet, local area wireless communication network, wireless LAN network, WiBro network, mobile communication network, or the like, or a cable, universal serial bus (USB: Universal) It may be transmitted to an image decoding apparatus through various communication interfaces such as a serial bus, and may be decoded by the image decoding apparatus to restore and reproduce the image.
  • USB universal serial bus
  • a video may be composed of a series of pictures, and each picture may be divided into a predetermined area such as a frame or a block.
  • the divided blocks may be classified into intra blocks and inter blocks according to an encoding method.
  • An intra block refers to a block that is encoded by using an intra prediction coding scheme. Intra prediction coding is performed by using pixels of blocks that have been previously encoded, decoded, and reconstructed in a current picture that performs current encoding. A prediction block is generated by predicting pixels of a block, and a difference value with pixels of the current block is encoded.
  • An inter block refers to a block that is encoded using inter prediction coding.
  • Inter prediction coding generates a prediction block by predicting a current block in a current picture by referring to one or more past pictures or future pictures, and then generates a current block. This is a method of encoding the difference value with.
  • a frame referred to for encoding or decoding the current picture is referred to as a reference frame.
  • FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 500 is an apparatus for encoding an image, and includes a predictor 510, a subtractor 520, a transformer 530, a quantizer 540, and an inverse quantizer ( 550, an inverse transformer 560, an adder 570, an encoder 560, a feature vector extractor 581, a prediction mode encoder 582, a deblocking filter 590, and a memory 592. It can be configured by. Some of the above configuration may not necessarily be included, and some or all may be selectively included depending on the implementation.
  • the intra prediction encoder 500a may include a predictor 510, a subtractor 520, a transformer 530, a quantizer 540, an inverse quantizer 550, and an inverse transform.
  • the block 560 may include an adder 560, an adder 570, an encoder 560, a deblocking filter 590, and a memory 592.
  • the input image to be encoded is input in units of blocks.
  • a block has an M ⁇ N form, M and N may have various sizes, and M and N may be the same or different.
  • the prediction unit 510 generates a prediction block by predicting a target block to be currently encoded in an image using intra prediction or inter prediction. That is, when intra prediction is performed, the prediction unit 510 predicts the pixel value of each pixel of the target block to be encoded in the image according to the determined optimal prediction mode, so that the prediction unit 510 A predicted block having a predicted pixel value is generated.
  • the optimal prediction mode includes various intra modes for intra prediction (e.g., 9 prediction modes and intra 16 X 16 prediction in intra 8 ⁇ 8 prediction and intra 4 ⁇ 4 prediction in H.264 / AVC, respectively).
  • a prediction mode having the smallest encoding cost may be determined among four prediction modes in.
  • intra 4 ⁇ 4 prediction includes a vertical mode, a horizontal mode, a direct current mode, a diagonal down-left mode, and a diagonal down-right.
  • the prediction unit 510 may calculate the encoding cost of each prediction mode according to the block mode or the block size of the target block, and determine the prediction mode having the minimum encoding cost as the optimal intra mode.
  • the subtraction unit 520 subtracts the prediction block from the target block to be encoded (ie, the current block) to generate a residual block. That is, the subtractor 520 calculates a difference between the pixel value of each pixel of the target block to be encoded and the predicted pixel value of each pixel of the prediction block predicted by the predictor 510 to obtain a residual signal in the form of a block. Create a residual block containing).
  • the converter 530 converts the residual block into the frequency domain to convert each pixel value of the residual block into a frequency coefficient.
  • the transform unit 530 uses various transformation techniques for transforming an image signal of a spatial axis into a frequency axis such as a Hadamard transform and a Discrete Cosine Transform Based Transform (DCT based Transform).
  • the residual signal can be converted into the frequency domain, and the residual signal converted into the frequency domain becomes a frequency coefficient.
  • the quantization unit 540 quantizes the residual block having the frequency coefficient transformed by the transformer 530 into the frequency domain.
  • the quantization unit 540 may use the dead zone uniform threshold quantization (DZUTQ), quantization weighted matrix, or an improved quantization technique. Can be quantized using DZUTQ, quantization weighted matrix, or an improved quantization technique. Can be quantized using DZUTQ, quantization weighted matrix, or an improved quantization technique. Can be quantized using DZUTQ, quantization weighted matrix, or an improved quantization technique.
  • the encoder 580 encodes the quantized frequency coefficient sequence by using an entropy coding technique to output a bitstream.
  • an entropy encoding technique may be used, but various encoding techniques may be used without being limited thereto.
  • the encoder 580 may include not only a bit string encoding the quantized frequency coefficients, but also various pieces of information necessary to decode the encoded bit string in the encoded data. That is, the coded data may include a coded block pattern (CBP), a delta quantization parameter, a quantized frequency coefficient, and a bit string for information necessary for prediction.
  • CBP coded block pattern
  • the inverse quantization unit 550 inverse quantizes the residual block quantized by the quantization unit 540. That is, the inverse quantization unit 550 dequantizes the quantized frequency coefficients of the quantized residual block to generate a residual block having the frequency coefficient.
  • the inverse transform unit 560 inverse transforms the residual block inversely quantized by the inverse quantization unit 550. That is, the inverse transform unit 560 inversely transforms the frequency coefficients of the inverse quantized residual block to generate a residual block having a pixel value, that is, a reconstructed residual block.
  • the inverse transform unit 560 may perform inverse transform by using the transformed method used by the transform unit 530 in reverse.
  • the adder 570 adds the prediction block predicted by the predictor 510 and the residual block reconstructed by the inverse transform unit 560 to reconstruct the current block that is the target block.
  • the reconstructed target block passes through the deblocking filter 590.
  • the deblocking filter 590 removes block distortion by deblocking filtering the reconstructed current block, and the memory 592 deblocking the current block. It can be stored and used as a reference picture when encoding the next block of the target block or another block in the future.
  • the feature vector extractor 581 extracts a feature vector from pixels of the neighboring block.
  • the prediction mode encoder 582 extracts an optimal prediction mode represented by the feature vector by referring to a feature vector distribution of a predetermined image and encodes the prediction mode in the intra mode.
  • the feature vector extractor 581 and the prediction mode encoder 582 may be implemented as separate modules from the encoder 580, but may be combined with the encoder 580 and implemented as a single module.
  • a feature vector of a predetermined image is classified by intra mode using a learner using a Bayesian classifier (not shown).
  • the learner obtains an input feature vector to be used for the Bayesian classifier by using peripheral reference pixels of a block to first encode information required by the Bayesian classifier for a predetermined feature vector distribution setting image sequence.
  • the feature vector has a vertical slope in which all the top and bottom differences of the pixels around the block are encoded, a horizontal slope in which the left and right differences are added, and a left and right diagonal slope in which all the differences in the diagonal direction are added together.
  • the slope may be obtained as an average difference value between n adjacent pixels in the corresponding direction (where n is an integer greater than 1).
  • the vertical slope is [(A 1 -A 0 ), (B 1 -B 0 ), (C 1 -C 0 ), (D 1 -D 0 )] or (A 1 -A 0 ), (B 1 -B 0 ), (C 1 -C 0 ), ( D 1 -D 0 ) can be calculated as the average value.
  • the slope obtained as described above may be one feature element of one feature vector x (x 0 , x 1 , .., x m-1 ). Where m is the number of feature elements constituting the feature vector. Therefore, when all the inclinations of the eight directions are obtained, the feature vector x becomes a feature vector composed of eight feature elements.
  • the present invention may use a property other than a larger or tilted range of reference pixels.
  • the learner obtains the optimal intra mode for each image block by performing rate-distortion optimization (RDO), stores the obtained feature vector for the obtained intra mode, and sets an image sequence for setting a predetermined feature vector distribution.
  • RDO rate-distortion optimization
  • a feature vector is stored for each block in each intra mode and stored as a feature vector distribution for each intra mode.
  • the feature vector extractor 581 extracts the feature vector from the pixels of the neighboring block in the same manner as the learner extracts the feature vector.
  • the prediction mode encoder 582 extracts an optimal prediction mode indicated by the feature vector extracted by the feature vector extractor 581 by referring to the feature vector distribution of the image set by the learner, and encodes the prediction mode in the intra mode.
  • the optimum prediction mode indicated by the feature vector extracted by the prediction mode encoder 582 can be obtained from Equation 1.
  • the prediction mode encoding unit 582 are each in an intra mode (w i) are available with respect to using the extracted feature vectors refer to the feature vector distribution in x intra mode probability P (w i
  • MPM MOst Probable Mode
  • the prediction mode encoder 582 obtains the intra mode using the rate-distortion optimization for the current block. If the MPM obtained by the method described above and the intra mode used for the prediction of the current block coincide, the prediction mode encoder 582 sets the intra mode to 1 bit. If the MPM obtained by the method described above and the intra mode used for prediction of the current block do not match, the intra mode is encoded with 4 bits.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image encoding apparatus 700 according to another embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 700 is an apparatus for encoding an image, and includes a predictor 710, a subtractor 720, a transformer 730, a quantizer 740, and an inverse quantizer ( 750, an inverse transform unit 760, an adder 770, an encoder 760, a feature vector extractor 781, a prediction mode determiner 782, a deblocking filter 790, and a memory 792. It can be configured by. Some of the above configuration may not necessarily be included, and some or all may be selectively included depending on the implementation.
  • the intra prediction encoder 700a may include a predictor 710, a subtractor 720, a transformer 730, a quantizer 740, an inverse quantizer 750, and an inverse transform.
  • the block 760 may include an adder 760, an adder 770, an encoder 760, a deblocking filter 790, and a memory 792.
  • the operation of the feature vector extractor 781, the deblocking filter 790, and the memory 792 may be performed by the predictor 510, the subtractor 520, and the like in the image encoding apparatus 500 according to an exemplary embodiment.
  • Transformer 530, Quantizer 540, Inverse Quantizer 550, Inverse Transformer 560, Adder 570, Encoder 560, Feature Vector Extractor 581, Deblocking Filter 590 And the same as or similar to that of the memory 592.
  • the prediction mode determiner 782 determines the optimal prediction mode represented by the feature vector as the intra mode of the current block by referring to the feature vector distribution of the preset image. Since the method of determining the intra mode in the prediction mode determiner 782 is the same as the method of determining the MPM in the prediction mode determiner 582 of FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted.
  • the predictor 710 may not be able to determine an optimal intra mode by the predictor 510 of FIG. 5. The difference is in determining the mode, and the rest can perform the same operation. Therefore, further description is omitted.
  • FIG. 8 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image decoding apparatus 800 according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoding apparatus 800 includes a decoder 810, an inverse quantizer 820, an inverse transform unit 830, a predictor 850, an adder 860, and a deblocking filter ( 870, a memory 880, a feature vector extractor 881, and a prediction mode determiner 882.
  • the intra prediction decoder 800a may include a decoder 810, an inverse quantizer 820, an inverse transformer 830, a predictor 850, an adder 860, and a D. It may include a blocking filter 870 and a memory 880.
  • the decoder 810 may extract the quantized frequency coefficient sequence by decoding the bitstream, and inversely scan the quantized frequency coefficient sequence to generate a residual block having the quantized frequency coefficients.
  • the inverse quantization unit 820 and the inverse transform unit 830 perform the same or similar functions as the inverse quantization unit 550 and the inverse transform unit 560 described above with reference to FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted.
  • the feature vector extractor 881 extracts a feature vector from pixels of the neighboring block. Since the operation of the feature vector extractor 881 is the same as or similar to that of the feature vector extractor 581 of FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted.
  • the prediction mode determiner 882 determines the optimal prediction mode indicated by the extracted feature vector as the intra mode of the current block by referring to the feature vector distribution of the preset image. Since the operation of the prediction mode determiner 882 is the same as or similar to the operation of the prediction mode determiner 782 of FIG. 7, a detailed description thereof will be omitted.
  • the prediction unit 850 generates a prediction block by using the intra prediction mode extracted from the bitstream or by using the intra prediction mode determined by the prediction mode determination unit 782.
  • the adder 860 reconstructs the target block by adding the prediction block generated by the predictor 850 and the residual block reconstructed by the inverse transform unit 830.
  • the reconstructed target block is deblocked and filtered by the deblocking filter 870 and then stored in the memory 880 to be used as a reference picture when reconstructing the next block of the target block or another block in the future.
  • An image encoding / decoding apparatus may include a bitstream output terminal of the image encoding apparatus of FIG. 5 or 7 in a bitstream input terminal of the image decoding apparatus 800 of FIG. 8. It can be implemented by connecting.
  • An image encoding / decoding apparatus extracts a feature vector from pixels of a neighboring block, extracts an optimal prediction mode indicated by the extracted feature vector by referring to a feature vector distribution of a preset image, Determining the optimal prediction mode as the MPM or intra mode of the current block, and using an intra prediction mode extracted from a bitstream or an image encoder that intra-predicts and encodes the current block using pixels of neighboring blocks adjacent to the current block, The image decoder extracts the feature vector from the pixels and generates a prediction block and restores the current block by using the optimal prediction mode indicated by the extracted feature vector as an intra prediction mode by referring to the feature vector distribution of the preset image.
  • the image encoder may be implemented by the image encoding apparatus of FIG. 5 or 7, and the image decoder may be implemented by the image decoding apparatus 800 of FIG. 8.
  • the intra prediction encoding step S910 is performed by the intra prediction encoder 500a
  • the feature vector extraction step S920 is performed by the feature vector extractor 581
  • the prediction mode encoding step S930 is prediction mode encoding. Since detailed descriptions may correspond to the operations of the unit 582, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • a feature vector extraction step (S1010) of extracting a feature vector from pixels of a neighboring block and an optimal prediction mode indicated by the feature vector with reference to a feature vector distribution of a predetermined image is performed.
  • the feature vector extraction step S1010 is performed by the feature vector extractor 781
  • the prediction mode decision step S1020 is performed by the prediction mode determiner 782
  • the intra prediction encoding step S1030 is performed by intra prediction encoding. Since the operation may correspond to the operation of the unit 700a, detailed description thereof will be omitted.
  • a feature vector extraction step (S1110) of extracting a feature vector from pixels of a neighboring block is performed, and an optimal prediction mode indicated by the feature vector is referred to by referring to a feature vector distribution of a preset image.
  • the feature vector extraction step S1110 is performed by the feature vector extractor 881
  • the prediction mode decision step S1120 is performed by the prediction mode determiner 882
  • the intra prediction decoding step S1130 is intra prediction decoding. Since the operation may correspond to the operation of the unit 800a, detailed description thereof will be omitted.
  • An image encoding / decoding method includes an image encoding method according to an embodiment of the present invention or an image encoding method according to another embodiment of the present invention and an image decoding method according to an embodiment of the present invention. This can be achieved by combining them.
  • an image encoding / decoding method extracts a feature vector from pixels of a neighboring block, extracts an optimal prediction mode represented by the feature vector by referring to a feature vector distribution of a preset image, and extracts Determine the optimal prediction mode as the MPM or intra mode of the current block, and use the video encoding step of intra-prediction and encoding the current block using pixels of neighboring blocks adjacent to the current block, and use the intra prediction mode extracted from the bitstream or the peripheral. Extracting the feature vector from the pixels of the block and generating a predictive block and restoring the current block by using the optimal prediction mode indicated by the feature vector as an intra prediction mode by referring to the feature vector distribution of the preset image; do.
  • the prediction of the intra mode using the feature vector of the neighboring block increases the probability of prediction success, thereby improving the coding efficiency of the mode information.

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Abstract

본 발명의 실시예는 주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 상기 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하고 복호화하는 주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
본 발명의 실시예는 주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주변블록의 특징벡터를 이용하여 인트라모드를 예측함으로써 예측 성공 가능성을 높여 모드 정보의 부호화 효율을 향상시키고자 하는 주변블록의 특징벡터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
인터넷을 포함한 정보통신 기술이 발달함에 따라 문자, 음성뿐만 아니라 화상통신이 증가하고 있다. 기존의 문자 위주의 통신 방식으로는 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기에는 부족하며, 이에 따라 문자, 영상, 음악 등 다양한 형태의 정보를 수용할 수 있는 멀티미디어 서비스가 증가하고 있다. 멀티미디어 데이터는 그 양이 방대하여 대용량의 저장매체를 필요로 하며 전송시에 넓은 대역폭을 필요로 한다. 따라서 문자, 영상, 오디오를 포함한 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해서는 압축 부호화 기법을 사용하는 것이 필수적이다.
데이터를 압축하는 기본적인 원리는 데이터의 중복(redundancy) 요소를 제거하는 과정이다. 이미지에서 동일한 색이나 객체가 반복되는 것과 같은 공간적 중복이나, 동영상 프레임에서 인접 프레임이 거의 변화가 없는 경우나 오디오에서 같은 음이 계속 반복되는 것과 같은 시간적 중복, 또는 인간의 시각 및 지각 능력이 높은 주파수에 둔감한 것을 고려한 심리시각 중복을 제거함으로써 데이터를 압축할 수 있다.
이러한 동영상 압축 방법으로서, 최근에 MPEG-4(Moving Picture Experts Group-4)에 비해 압축 효율을 한층 향상시킨 H.264 내지 AVC(Advanced Video Coding)에 대한 관심이 높아지고 있다. 압축 효율을 향상시키기 위한 스킴(scheme)의 하나로서, H.264는 한 프레임 내의 공간적인 유사성을 제거하기 위해 방향적 화면내 예측(directional intra-prediction)(이하, 단순히 화면내 예측 또는 인트라 예측이라고 함)을 사용한다.
화면내 예측은 하나의 서브 블록(sub-block)에 대해 상방향, 좌방향의 인접 화소들을 이용하여 정해진 방향으로 복사함으로써 현재 서브 블록의 값들을 예측하고, 그 차분만을 부호화하는 방법이다. 이에 비하여, 화면간 예측(시간적 예측)은 도 1에 도시된 바와 같이, 시간적으로 다른 위치에 있는 프레임(20)의 영역(40)을 참조하여 예측하는 방식이다. 이와 같은 화면내 예측은 화면간 예측(inter-prediction)과 상보적인 관계에 있다. 즉, 부호화할 영상을 대상으로 하여 이 두 가지 예측 중에서 유리한 예측 방법이 선택되는 것이다.
기존의 H.264 표준에 따른 화면내 예측 기법에 있어서, 현재 블록에 대한 예측 블록은 앞선 코딩 순서를 갖는 다른 블록을 기반으로 생성된다. 그리고, 상기 현재 블록과 상기 예측 블록을 뺀 값이 부호화된다. 휘도 성분에 대하여, 예측 블록은 각각의 4×4 블록 또는 16×16 매크로블록 단위로 생성된다. 각각의 4×4 블록에 대한 선택 가능한 예측 모드는 9가지가 존재하며, 각각의 16×16 블록에 대해서는 4가지가 존재한다. H.264에 따른 동영상 부호화기는 각각의 블록에 대하여, 상기 예측 모드들 중에서 현재 블록과 예측 블록과의 차이가 최소가 되는 예측 모드를 선택한다.
상기 4x4 블록에 대한 예측 모드로서, H.264에서는 도 2에서 도시하는 바와 같이 총 8개의 방향성을 갖는 모드(0, 1, 3 내지 8)와, 인접 8개의 화소의 평균값을 사용하는 DC 모드(2)를 포함한 9가지 예측 모드를 사용한다.
도 3은 상기 9가지 예측 모드를 설명하기 위한 라벨링의 예를 나타낸 것이다. 이 경우, 미리 복호화되는 샘플들(A 내지 M)을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록(a 내지 p를 포함하는 영역)을 생성한다. 만약, 여기서 E, F, G, H가 미리 복호화될 수 없는 경우라면 그들의 위치에 D를 복사함으로써 E, F, G, H를 가상으로 생성할 수 있다.
도 4를 참조하여 9가지 예측 모드에 관하여 자세히 살펴 보면, 모드 0인 경우에는 예측 블록의 화소들은 상위 샘플들(A, B, C, D)을 이용하여 수직방향으로 외삽추정(extrapolation)되고, 모드 1인 경우에는 좌측 샘플들(I, J, K, L)을 이용하여 수평 방향으로 외삽추정된다. 또한, 모드 2인 경우에는 예측 블록의 화소들은 상위 샘플들(A, B, C, D) 및 좌측 샘플들(I, J, K, L)의 평균으로 동일하게 대치된다.
한편, 모드 3인 경우에는 예측 블록의 픽셀들은 좌하(lower-left) 및 우상(upper-right) 사이에서 45°각도로 내삽추정(interpolation)되고, 모드 4인 경우에는 우하 방향으로 45°각도로 외삽추정된다. 또한, 모드 5인 경우에는 예측 블록의 화소들은 수직에서 오른쪽으로 약 26.6°각도(너비/높이 = 1/2)로 외삽추정된다.
한편, 모드 6인 경우에는 예측 블록의 화소들은 수평에서 약 26.6° 아래쪽 방향으로 외삽추정되고, 모드 7인 경우에는 수직에서 좌측으로 약 26.6° 방향으로 외삽추정된다. 마지막으로 모드 8인 경우에는 예측 블록의 화소들은 수평에서 약 26.6° 위쪽 방향으로 내삽추정된다.
도 4의 화살표들은 각 모드에서 예측 방향을 나타낸다. 모드 3 내지 모드 8에서 예측 블록의 샘플들은 미리 디코딩 되는 참조 샘플들 A 내지 M의 가중 평균으로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 모드 4의 경우, 도 3에서의 예측 블록의 우상단에 위치한 샘플(d)은 다음의 수학식 1과 같이 추정될 수 있다. 여기서, round() 함수는 정수 자리로 반올림하는 함수이다.
(수학식1) d = round (B/4+C/2+D/4)
한편, 휘도 성분에 대한 16x16 예측 모델에는 0, 1, 2, 3의 네 가지 모드가 있다. 모드 0의 경우, 예측 블록의 화소들은 상위 샘플들로부터 외삽추정되고, 모드 1의 경우에는 좌측 샘플들로부터 외삽추정된다. 그리고, 모드 2의 경우에는, 예측 블록의 화소들은 상위 샘플들 및 좌측 샘플들의 평균으로 계산된다. 마지막으로, 모드 3의 경우에는, 상위 샘플들 및 좌측 샘플들에 맞는 선형 "plane" 함수를 이용할 수 있다. 이 모드는 휘도가 부드럽게 변하는 영역에 보다 적합하다.
이와 같이 인트라예측을 수행한 후에 인트라모드를 부호화해야 하는데, H.264와 같이 현재블록의 좌측블록과 상측블록의 예측모드 중에서 작은 모드숫자를 갖는 예측모드를 예측모드로 선택하는 방법은 통계적으로 발생할 수 있는 예측의 부정확성을 보완하기 위한 새로운 방법이 필요하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 영상의 특징벡터를 이용하여 인트라모드를 예측함으로써 예측 성공 가능성을 높여 모드 정보의 부호화 효율을 향상시키는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 상기 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 영상 부호화기; 및 비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 인트라예측모드로 이용하여 예측 블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 영상 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부; 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출부; 및 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화하는 예측모드 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출부; 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정부; 및 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출부; 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정부; 및 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 상기 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 영상 부호화단계; 및 비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 인트라예측모드로 이용하여 예측 블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 영상 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계; 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계; 및 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화하는 예측모드 부호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계; 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정단계; 및 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계; 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정단계; 및 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.
상기 특징벡터는, 상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기울기는, 해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값일 수 있다.
상기 특징벡터분포는, 소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 주변블록의 특징벡터를 이용하여 인트라모드를 예측함으로써 예측 성공 가능성을 높여 모드 정보의 부호화 효율을 향상시키고, 복호화시에도 부호화시와 동일한 방법으로 주변블록의 특징벡터를 이용하여 인트라모드를 예측함으로써 상기와 같이 부호화된 비트스트림을 복호화 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 주변블록의 특징벡터를 이용하여 인트라모드를 결정하는 경우 인트라모드의 부호화를 생략할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 시간적으로 다른 위치에 있는 프레임(20)의 영역(40)을 참조하여 예측하는 화면간 예측(시간적 예측)을 도식적으로 예시한 도면이다.
도 2는 총 8개의 방향성을 갖는 모드와 DC모드를 갖는 인트라모드를 도시한 도면이다.
도 3은 9가지 예측 모드를 설명하기 위하여 각 화소를 라벨링한 예를 나타낸 것이다.
도 4는 9가지 인트라모드를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 6과 현재블록의 화소 및 주변블록의 화소를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치(700)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
이하에서 후술할 영상 부호화 장치(Video Encoding Apparatus), 영상 복호화 장치(Video Decoding Apparatus)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 스마트폰(Smart Phone), TV 등과 같은 사용자 단말기이거나 응용 서버와 서비스 서버 등 서버 단말기일 수 있으며, 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 영상을 부호화하거나 복호화하거나 부호화 또는 복호화를 위해 인터 또는 인트라 예측하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미할 수 있다.
또한, 영상 부호화 장치에 의해 비트스트림으로 부호화된 영상은 실시간 또는 비실시간으로 인터넷, 근거리 무선 통신망, 무선랜망, 와이브로망, 이동통신망 등의 유무선 통신망 등을 통하거나 케이블, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 통신 인터페이스를 통해 영상 복호화 장치로 전송되어 영상 복호화 장치에서 복호화되어 영상으로 복원되고 재생될 수 있다.
통상적으로 동영상은 일련의 픽처(Picture)로 구성될 수 있으며, 각 픽처들은 프레임 또는 블록(Block)과 같은 소정의 영역으로 분할될 수 있다. 영상의 영역이 블록으로 분할되는 경우에는 분할된 블록은 부호화 방법에 따라 크게 인트라 블록(Intra Block), 인터 블록(Inter Block)으로 분류될 수 있다. 인트라 블록은 인트라 예측 부호화(Intra Prediction Coding) 방식을 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인트라 예측 부호화란 현재 부호화를 수행하는 현재 픽처 내에서 이전에 부호화되고 복호화되어 복원된 블록들의 화소를 이용하여 현재 블록의 화소를 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록의 화소와의 차분값을 부호화하는 방식이다. 인터 블록은 인터 예측 부호화(Inter Prediction Coding)를 사용하여 부호화되는 블록을 뜻하는데, 인터 예측 부호화란 하나 이상의 과거 픽처 또는 미래 픽처를 참조하여 현재 픽처 내의 현재 블록을 예측함으로써 예측 블록을 생성하고 현재 블록과의 차분값을 부호화하는 방식이다. 여기서, 현재 픽처를 부호화하거나 복호화하는데 참조되는 프레임을 참조 프레임(Reference Frame)이라고 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(500)는 영상을 부호화하는 장치로서, 예측부(510), 감산부(520), 변환부(530), 양자화부(540), 역양자화부(550), 역변환부(560), 가산부(570), 부호화부(560), 특징벡터 추출부(581), 예측모드 부호화부(582), 디블록킹필터(590) 및 메모리(592)를 포함하여 구성될 수 있다. 위의 구성 중 일부는 반드시 포함되지 않을 수 있으며, 구현에 따라 일부 또는 전부가 선택적으로 포함될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라예측 부호화부(500a)는 예측부(510), 감산부(520), 변환부(530), 양자화부(540), 역양자화부(550), 역변환부(560), 가산부(570), 부호화부(560), 디블록킹필터(590) 및 메모리(592)를 포함하여 구성될 수 있다.
부호화하고자 하는 입력 영상은 블록(Block) 단위로 입력이 되는데, 본 발명에서, 블록은 M×N 형태이며 M과 N은 다양한 크기를 가질 수 있으며, M과 N이 동일하거나 다를 수 있다.
예측부(510)는 영상에서 현재 부호화하고자 하는 대상 블록을 인트라 예측 또는 인터 예측 방식을 사용하여 예측하여 예측블록을 생성한다. 즉, 예측부(510)는 인트라 예측을 하는 경우, 영상에서 부호화하고자 하는 대상 블록의 각 화소의 화소값(Pixel Value)을 결정된 최적의 예측 모드(Prediction Mode)에 따라 예측하여 예측된 각 화소의 예측 화소값(Predicted Pixel Value)을 갖는 예측 블록(Predicted Block)을 생성한다. 여기서, 최적의 예측 모드란 인트라 예측을 위한 다양한 인트라모드(예를 들어, H.264/AVC에서는 인트라 8×8 예측과 인트라 4 X 4 예측 각각에서의 9 가지의 예측 모드와 인트라 16 X 16 예측에서의 4 가지의 예측 모드) 중 부호화 비용이 최소인 예측 모드가 결정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 인트라 4×4 예측에는, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드, DC(Direct Current)모드, 대각선 왼쪽(Diagonal down-left) 모드, 대각선 오른쪽(Diagonal down-right), 수직 오른쪽(Vertical-right)모드, 수평 아래쪽(Horizontal-down) 모드, 수직 왼쪽(Vertical-left) 및 수평 위쪽(Horizontal-up) 모드를 포함하는 9 가지의 예측 모드가 있다. 예측부(510)는 대상 블록의 블록 모드 또는 블록 크기에 따라 각 예측 모드의 부호화 비용을 계산하고 부호화 비용이 최소인 예측 모드를 최적의 인트라모드로서 결정할 수 있다.
감산부(520)는 부호화할 대상 블록(즉, 현재 블록)에서 예측 블록을 감산하여 잔차 블록(Residual Block)을 생성한다. 즉, 감산부(520)는 부호화하고자 하는 대상 블록의 각 화소의 화소값과 예측부(510)에서 예측한 예측 블록의 각 화소의 예측 화소값의 차이를 계산하여 블록 형태의 잔차 신호(Residual Signal)를 포함하는 잔차 블록을 생성한다.
변환부(530)는 잔차 블록을 주파수 영역으로 변환하여 잔차 블록의 각 화소값을 주파수 계수로 변환한다. 여기서, 변환부(530)는 하다마드 변환(Hadamard Transform), 이산 코사인 변환 기반 변환(DCT based Transform: Discrete Cosine Transform Based Transform) 등과 같은 공간축의 화상 신호를 주파수축으로 변환하는 다양한 변환 기법을 이용하여 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있는데, 주파수 영역으로 변환된 잔차 신호가 주파수 계수가 된다.
양자화부(540)는 변환부(530)에 의해 주파수 영역으로 변환된 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 양자화(Quantization)한다. 여기서, 양자화부(540)는 변환된 잔차 블록을 데드존 균일 경계 양자화(DZUTQ: Dead Zone Uniform Threshold Quantization, 이하 'DZUTQ'라 칭함), 양자화 가중치 매트릭스(Quantization Weighted Matrix) 또는 이를 개량한 양자화 기법 등을 사용하여 양자화할 수 있다.
부호화부(580)는 양자화 주파수 계수열을 엔트로피 부호화(Entropy Coding) 기법 등을 이용하여 부호화함으로써 비트스트림을 출력한다. 이러한 부호화 기술로서는 엔트로피 부호화(Entropy Encoding) 기술이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 다양한 부호화 기술을 사용할 수 있을 것이다.
또한, 부호화부(580)는 양자화 주파수 계수들을 부호화한 비트열뿐만 아니라 부호화된 비트열을 복호화하는 데 필요한 다양한 정보들을 부호화 데이터에 포함시킬 수 있다. 즉, 부호화 데이터는 부호화된 블록 형태(CBP: Coded Block Pattern), 델타 양자화 계수(Delta Quantization Parameter) 및 양자화 주파수계수가 부호화 된 비트열 및 예측에 필요한 정보를 위한 비트열 등을 포함할 수 있다.
역양자화부(550)는 양자화부(540)에 의해 양자화된 잔차 블록을 역양자화(Inverse Quantization)한다. 즉, 역양자화부(550)는 양자화된 잔차 블록의 양자화 주파수 계수들을 역양자화하여 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성한다.
역변환부(560)는 역양자화부(550)에 의해 역양자화된 잔차 블록을 역 변환(Inverse Transform)한다. 즉, 역변환부(560)는 역양자화된 잔차 블록의 주파수 계수들을 역변환하여 화소값을 갖는 잔차 블록 즉, 복원된 잔차 블록을 생성한다. 여기서, 역변환부(560)는 변환부(530)에서 사용한 변환한 방식을 역으로 사용하여 역변환할 수 있다.
가산부(570)는 예측부(510)에서 예측된 예측 블록과 역변환부(560)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 대상 블록인 현재블록을 복원한다. 복원된 대상 블록은 디블록킹필터(590)를 거치게 되는데, 디블록킹필터(590)는 복원된 현재 블록을 디블록킹 필터링하여 블록 왜곡 등을 제거하며, 메모리(592)는 디블록킹 필터링한 현재 블록을 저장하여 대상 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록을 부호화할 때 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
특징벡터 추출부(581)는 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출한다.
예측모드 부호화부(582)는 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화한다.
특징벡터 추출부(581) 및 예측모드 부호화부(582)는 각각 부호화부(580)와 별개의 모듈로 구현할 수도 있으나 부호화부(580)와 결합되어 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.
여기서, 특징벡터는, 예를 들어, H.264에서의 인트라 4x4모드에서는 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율 = 1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율 = 1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율 = 2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율 = 2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 또한, 인트라 16x16 모드 등 사용하는 인트라모드의 종류에 따라 달라질 수 있다.
한편, 특징벡터분포는 베이지안 분류기를 사용하는 학습기(도시하지 않음)를 이용하여 소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것이다.
학습기는 소정의 특징벡터분포 설정용 영상시퀀스에 대하여 베이지안 분류기가 필요로 하는 정보들을 먼저 부호화하려고 하는 블록의 주변 참조 화소들을 이용하여 베이지안 분류기에 사용할 입력 특징 벡터를 얻어낸다. 전술하였듯이, 특징벡터는, 부호화하려고 하는 블록 주변 화소들의 상하 차이를 모두 합한 수직(vertical) 기울기, 좌우 차이를 모두 합한 수평(horizontal) 기울기, 대각선 방향의 차이를 모두 합한 좌하 대각선방향 기울기(diagonal down left), 우하 대각선방향 기울기(diagonal down right) 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율 = 1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율 = 1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율 = 2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율 = 2)의 윗방향의 기울기 등을 특징벡터 내의 특징요소로 포함할 수 있다. 만일, 특징요소가 가질 수 있는 값의 범위가 너무 클 경우 이를 양자화할 수 있다.
여기서, 기울기는 해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값으로 구할 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같은 현재블록의 화소 및 주변블록의 화소가 있는 경우에, 2개의 인접화소간의 차이를 기울기로 구하는 경우에, 수직방향 기울기는 [(A1-A0), (B1-B0), (C1-C0), (D1-D0)]으로 구하거나 (A1-A0), (B1-B0), (C1-C0), (D1-D0)의 평균값으로 구할할 수 있으며, 만일 3개의 인접화소간의 차이를 기울기로 구하는 경우에는 [(A2-A0), (B2-B0), (C2-C0), (D2-D0)]을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
위와 같이 구한 기울기는 하나의 특징벡터 x(x0, x1, .., xm-1)의 한 특징요소가 될 수 있다. 여기서 m은 특징벡터를 구성하는 특징요소의 갯수를 의미한다. 따라서, 8개 방향의 기울기를 모두 구한 경우 특징벡터 x는 8개의 특징요소로 구성된 특징벡터가 된다. 물론, 본 발명이 참조 화소들의 범위를 더 크게 하거나 기울기 이외의 다른 특성을 사용할 수 있다는 것은 자명하다.
학습기는 각 영상블록에 대하여 최적의 인트라모드를 율-왜곡 최적화(Rate-Distortion Optimization: RDO)를 수행하여 얻고, 얻어낸 인트라모드에 대하여 구한 특징벡터를 저장하며, 소정의 특징벡터분포 설정용 영상시퀀스 상의 모든 블록에 대하여 인트라모드별로 특징벡터의 저장을 수행하여 각 인트라 모드별 특징벡터 분포로 저장한다.
특징벡터 추출부(581)는 학습기가 특징벡터를 추출하는 방법과 동일한 방법으로 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출한다.
예측모드 부호화부(582)는 학습기에 의하여 설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 특징벡터 추출부(581)가 추출한 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화한다.
예측모드 부호화부(582)가 추출한 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드는 수학식 1로부터 구할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2011010254-appb-M000001
수학식 1과 같이, 예측모드 부호화부(582)는 추출된 특징벡터를 이용하여 특징벡터분포를 참조하여 x에 대하여 사용가능한 인트라모드(wi) 중에서 각 인트라모드 확률 P(wi|x)를 구한다. 예측모드 부호화부(582)는 확률 P(wi|x) 중에서 가장 큰 값을 갖는 인트라모드 i를 구하고 이를 MPM(MOst Probable Mode)로서 인트라모드에 대한 예측모드로서 부호화한다.
따라서, 예측모드 부호화부(582)는 현재블록에 대하여 율-왜곡 최적화를 이용하여 인트라모드를 구하고, 전술한 방법으로 구한 MPM과 현재블록의 예측에 사용된 인트라모드가 일치하면 1비트로 인트라모드를 부호화하고, 전술한 방법으로 구한 MPM과 현재블록의 예측에 사용된 인트라모드가 일치하지 않으면 4비트로 인트라모드를 부호화한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치(700)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치(700)는 영상을 부호화하는 장치로서, 예측부(710), 감산부(720), 변환부(730), 양자화부(740), 역양자화부(750), 역변환부(760), 가산부(770), 부호화부(760), 특징벡터 추출부(781), 예측모드결정부(782), 디블록킹필터(790) 및 메모리(792)를 포함하여 구성될 수 있다. 위의 구성 중 일부는 반드시 포함되지 않을 수 있으며, 구현에 따라 일부 또는 전부가 선택적으로 포함될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라예측 부호화부(700a)는 예측부(710), 감산부(720), 변환부(730), 양자화부(740), 역양자화부(750), 역변환부(760), 가산부(770), 부호화부(760), 디블록킹필터(790) 및 메모리(792)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 예측부(710), 감산부(720), 변환부(730), 양자화부(740), 역양자화부(750), 역변환부(760), 가산부(770), 부호화부(760), 특징벡터 추출부(781), 디블록킹필터(790) 및 메모리(792)의 동작은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(500)에서의 예측부(510), 감산부(520), 변환부(530), 양자화부(540), 역양자화부(550), 역변환부(560), 가산부(570), 부호화부(560), 특징벡터 추출부(581), 디블록킹필터(590) 및 메모리(592)의 기능과 동일 또는 유사한 기능을 가질 수 있다.
예측모드결정부(782)는 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정한다. 예측모드결정부(782)에서 인트라모드를 결정하는 방법은 도 5의 예측모드결정부(582)에서 MPM을 결정하는 방법과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 장치(700)에서 예측부(710)는, 도 5의 예측부(510)에서 최적의 인트라모드를 결정하는 것과 달리, 예측모드결정부(782)에서 인트라모드를 결정한다는 점이 다르며, 나머지는 동일한 동작을 수행할 수 있다. 따라서 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)는 복호화부(810), 역양자화부(820), 역변환부(830), 예측부(850), 가산부(860), 디블록킹필터(870), 메모리(880), 특징벡터 추출부(881) 및 예측모드 결정부(882)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라예측 복호화부(800a)는 복호화부(810), 역양자화부(820), 역변환부(830), 예측부(850), 가산부(860), 디블록킹필터(870) 및 메모리(880)를 포함하여 구성될 수 있다.
복호화부(810)는 비트스트림을 복호화하여 양자화 주파수 계수열을 추출하고 양자화 주파수 계수열을 역 스캐닝하여 양자화 주파수 계수를 갖는 잔차 블록을 생성할 수 있다.
역양자화부(820)와 역변환부(830)는 도 5를 통해 전술한 역양자화부(550)와 역 변환부(560)와 각각 동일 또는 유사한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
특징벡터 추출부(881)는 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출한다. 특징벡터 추출부(881)의 동작은 도 5의 특징벡터 추출부(581)의 동작과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
예측모드 결정부(882)는 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 추출된 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정한다. 예측모드 결정부(882)의 동작은 도 7의 예측모드 결정부(782)의 동작과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
예측부(850)는 비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 예측모드 결정부(782)에서 결정된 인트라예측모드를 이용하여 예측 블록을 생성한다.
가산부(860)는 예측부(850)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(830)에 의해 복원된 잔차 블록을 가산하여 대상 블록을 복원한다. 복원된 대상 블록은 디블로킹 필터부(870)에 의해 디블로킹 필터링된 후, 메모리(880)에 저장되어 대상 블록의 다음 블록이나 향후 다른 블록을 복원할 때 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는 도 5 또는 도 7의 영상 부호화 장치의 비트스트림 출력단을 도 8의 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)의 비트스트림 입력단에 연결함으로써 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 장치는, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 추출된 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 영상 부호화기 및 비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 추출된 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 인트라예측모드로 이용하여 예측 블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 영상 복호화기를 포함한다.
여기서 영상 부호화기는 도 5 또는 도 7의 영상 부호화 장치로 구현 가능하며, 영상 복호화기는 도 8의 영상 복호화 장치(800)로 구현 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계(S910), 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계(S920) 및 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화하는 예측모드 부호화단계(S930)를 포함한다.
여기서 인트라예측 부호화단계(S910)는 인트라예측 부호화부(500a)의 동작에, 특징벡터 추출단계(S920)는 특징벡터 추출부(581)의 동작에, 예측모드 부호화단계(S930)는 예측모드 부호화부(582)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계(S1010), 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정단계(S1020) 및 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계(S1030)를 포함한다.
여기서 특징벡터 추출단계(S1010)는 특징벡터 추출부(781)의 동작에, 예측모드결정단계(S1020)는 예측모드결정부(782)의 동작에, 인트라예측 부호화단계(S1030)는 인트라예측 부호화부(700a)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계(S1110), 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정단계(S1120), 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계(S1130)를 포함한다.
여기서 특징벡터 추출단계(S1110)는 특징벡터 추출부(881)의 동작에, 예측모드결정단계(S1120)는 예측모드결정부(882)의 동작에, 인트라예측 복호화단계(S1130)는 인트라예측 복호화부(800a)의 동작에 각각 대응될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 결합하여 구현함으로써 실현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 상기 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 영상 부호화단계 및 비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 인트라예측모드로 이용하여 예측 블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 영상 복호화단계를 포함한다.
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 실시예에 의하면, 주변블록의 특징벡터를 이용하여 인트라모드를 예측함으로써 예측 성공 가능성을 높여 모드 정보의 부호화 효율을 향상시키는 효과가 있어 유용한 발명이다.
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본 특허출원은 2010.12.28.에 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2010-0136400호에 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 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (26)

  1. 영상을 부호화/복호화하는 장치에 있어서,
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 상기 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 영상 부호화기; 및
    비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 인트라예측모드로 이용하여 예측 블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 영상 복호화기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 장치.
  2. 영상을 부호화하는 장치에 있어서,
    현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부;
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출부; 및
    기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화하는 예측모드 부호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 특징벡터는,
    상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 기울기는,
    해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 특징벡터분포는,
    소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  6. 영상을 부호화하는 장치에 있어서,
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출부;
    기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정부; 및
    현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 특징벡터는,
    상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 기울기는,
    해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 특징벡터분포는,
    소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  10. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출부;
    기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정부; 및
    현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 특징벡터는,
    상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 기울기는,
    해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 특징벡터분포는,
    소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  14. 영상을 부호화/복호화하는 방법에 있어서,
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하고 상기 추출된 최적의 예측모드를 MPM 또는 현재블록의 인트라모드로 결정하고 현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 영상 부호화단계; 및
    비트스트림으로부터 추출한 인트라예측모드를 이용하거나 주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하고 기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 인트라예측모드로 이용하여 예측 블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 영상 복호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화/복호화 방법.
  15. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,
    현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 현재블록을 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계;
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계; 및
    기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 추출하여 인트라모드의 예측모드로서 부호화하는 예측모드 부호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 특징벡터는,
    상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 기울기는,
    해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 특징벡터분포는,
    소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  19. 영상을 부호화하는 방법에 있어서,
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계;
    기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정단계; 및
    현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 부호화하는 인트라예측 부호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 특징벡터는,
    상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 기울기는,
    해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  22. 제 19항에 있어서, 상기 특징벡터분포는,
    소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  23. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,
    주변블록의 화소로부터 특징벡터를 추출하는 특징벡터 추출단계;
    기설정된 영상의 특징벡터분포를 참조하여 상기 특징벡터가 나타내는 최적의 예측모드를 현재블록의 인트라모드로 결정하는 예측모드결정단계; 및
    현재블록에 인접한 주변블록의 화소를 이용하여 상기 인트라모드로 인트라예측하여 예측블록을 생성하고 현재블록을 복원하는 인트라예측 복호화단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 특징벡터는,
    상기 주변블록의 세로방향 기울기, 가로방향 기울기, 우하 대각선방향 기울기, 좌하 대각선방향 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 아래방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=1/2)의 윗방향의 기울기, 수평에서 (너비/높이 비율=2) 비율의 아래방향의 기울기 및 수평에서 (너비/높이 비율=2)의 윗방향의 기울기 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 기울기는,
    해당 방향의 n(단, n은 1보다 큰 정수) 개의 인접화소 간의 평균 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  26. 제 23항에 있어서, 상기 특징벡터분포는,
    소정의 영상의 특징벡터를 인트라모드별로 분류한 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
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