WO2013002586A2 - 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2013002586A2
WO2013002586A2 PCT/KR2012/005148 KR2012005148W WO2013002586A2 WO 2013002586 A2 WO2013002586 A2 WO 2013002586A2 KR 2012005148 W KR2012005148 W KR 2012005148W WO 2013002586 A2 WO2013002586 A2 WO 2013002586A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pixel
current
prediction
unit
value
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/005148
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013002586A3 (ko
Inventor
이태미
천지엔러
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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
Priority to US14/130,095 priority Critical patent/US9813727B2/en
Priority to MX2014000171A priority patent/MX2014000171A/es
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to RU2014102592/07A priority patent/RU2594291C2/ru
Priority to CA2840486A priority patent/CA2840486C/en
Priority to JP2014518806A priority patent/JP5956572B2/ja
Priority to MX2015001316A priority patent/MX337647B/es
Priority to MX2017009212A priority patent/MX368350B/es
Priority to CN201280042446.XA priority patent/CN103765901B/zh
Priority to EP12804848.5A priority patent/EP2728884A4/en
Priority to BR112013033710A priority patent/BR112013033710A2/pt
Priority to MX2016003159A priority patent/MX349194B/es
Priority to AU2012276407A priority patent/AU2012276407B2/en
Publication of WO2013002586A2 publication Critical patent/WO2013002586A2/ko
Publication of WO2013002586A3 publication Critical patent/WO2013002586A3/ko
Priority to ZA2014/00651A priority patent/ZA201400651B/en
Priority to US14/724,050 priority patent/US9788006B2/en
Priority to US14/724,117 priority patent/US10075730B2/en
Priority to US14/724,333 priority patent/US10045043B2/en
Priority to US14/724,209 priority patent/US10045042B2/en
Priority to US14/723,992 priority patent/US10085037B2/en
Priority to PH12016500446A priority patent/PH12016500446A1/en
Priority to PH12016500450A priority patent/PH12016500450B1/en
Priority to PH12016500451A priority patent/PH12016500451B1/en
Priority to PH12016500448A priority patent/PH12016500448A1/en
Priority to US16/137,594 priority patent/US10506250B2/en

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
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/59—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
    • 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
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513—Processing of motion vectors
    • H04N19/517—Processing of motion vectors by encoding
    • H04N19/52—Processing of motion vectors by encoding by predictive encoding
    • 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
    • H04N19/10—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
    • H04N19/119—Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks
    • 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
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion 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
    • H04N19/60—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
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • 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
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic 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
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to encoding and decoding of an image, and more particularly, to an intra prediction encoding and decoding method of an image and an apparatus for improving compression efficiency of an image using various directionality and a new intra prediction mode.
  • a picture is divided into macro blocks to encode an image.
  • Each macroblock is encoded in all encoding modes available for inter prediction and intra prediction, and then one encoding mode is selected according to the bit rate required for encoding the macro block and the degree of distortion of the original macro block and the decoded macro block. Select to encode the macro block.
  • video codec for efficiently encoding or decoding high resolution or high definition video content.
  • video is encoded according to a limited prediction mode based on a macroblock of a predetermined size.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to improve the coding efficiency according to the image characteristics through a new intra prediction method using the surrounding pixels of the current prediction unit.
  • the coding efficiency of an image may be improved by allowing an optimal intra prediction method to be applied according to an image characteristic through various intra prediction methods using neighboring pixels.
  • FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a concept of coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an image encoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of an image decoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram of deeper coding units according to depths, and partitions, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a relationship between coding units and transformation units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates encoding information according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • 10, 11, and 12 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a frequency transformation unit, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to encoding mode information of Table 1.
  • FIG. 14 illustrates the number of intra prediction modes according to the size of a prediction unit, according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a reference diagram for explaining intra prediction modes having various directions according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram for describing a relationship between a neighboring pixel located on an extension line having a directionality of (dx, dy) and a current pixel according to an embodiment of the present invention.
  • 17 and 18 illustrate an intra prediction mode direction according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a direction of an intra prediction mode having 33 orientations according to an embodiment of the present invention.
  • 20A and 20B illustrate a planar mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating neighboring pixels filtered around a current prediction unit according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a reference diagram for describing a filtering process of neighboring pixels.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an intra prediction method according to a planner mode, according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction method of an image uses the at least one neighboring pixel located on the upper right side of the current prediction unit, and is located in the same row as the predicted current pixel of the current prediction unit and the current prediction unit Obtaining a virtual first pixel corresponding to the pixel located at the rightmost side of the pixel; Obtaining a virtual second pixel corresponding to a pixel located at the bottom of the current prediction unit while being located in the same column as the current pixel using at least one neighboring pixel located at the bottom left of the current prediction unit; Obtaining a first predicted value of the current pixel through linear interpolation using the left pixel located in the same row as the first pixel and the current pixel; Obtaining a second prediction value of the current pixel through linear interpolation using the second pixel and an upper peripheral pixel located in the same column as the current pixel; And obtaining a predicted value of the current pixel by using the first predicted value and the second predicted value.
  • An intra prediction apparatus of an image uses the at least one neighboring pixel positioned on the upper right side of the current prediction unit, and is located in the same row as the predicted current pixel of the current prediction unit, and the current prediction unit Obtaining a virtual first pixel corresponding to the pixel located at the rightmost side of the symbol, and using the at least one neighboring pixel located at the lower left of the current prediction unit, in the same column as the current pixel, Obtain a virtual second pixel corresponding to the pixel located at, obtain a first prediction value of the current pixel through linear interpolation using the first pixel and a left neighboring pixel located in the same row as the current pixel, Through linear interpolation using 2 pixels and an upper peripheral pixel located in the same column as the current pixel, the Obtain a second predicted value of the pixel material and, characterized by including the first predicted value with the second prediction value to obtain the intra prediction a prediction value of the current pixel by using the parts.
  • FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 includes a maximum coding unit splitter 110, a coding unit determiner 120, and an outputter 130.
  • the maximum coding unit splitter 110 may partition the current picture based on the maximum coding unit that is a coding unit of the maximum size for the current picture of the image. If the current picture is larger than the maximum coding unit, image data of the current picture may be split into at least one maximum coding unit.
  • the maximum coding unit may be a data unit having a size of 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, etc., and may be a square data unit having a square power of 2 with a horizontal and vertical size greater than eight.
  • the image data may be output to the coding unit determiner 120 for at least one maximum coding unit.
  • the coding unit according to an embodiment may be characterized by a maximum size and depth.
  • the depth indicates the number of times the coding unit is spatially divided from the maximum coding unit, and as the depth increases, the coding unit for each depth may be split from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the depth of the largest coding unit is the highest depth and the minimum coding unit may be defined as the lowest coding unit.
  • the maximum coding unit decreases as the depth increases, the size of the coding unit for each depth decreases, and thus, the coding unit of the higher depth may include coding units of a plurality of lower depths.
  • the image data of the current picture may be divided into maximum coding units according to the maximum size of the coding unit, and each maximum coding unit may include coding units divided by depths. Since the maximum coding unit is divided according to depths, image data of a spatial domain included in the maximum coding unit may be hierarchically classified according to depths.
  • the maximum depth and the maximum size of the coding unit that limit the total number of times of hierarchically dividing the height and the width of the maximum coding unit may be preset.
  • the coding unit determiner 120 encodes at least one divided region obtained by dividing the region of the largest coding unit for each depth, and determines a depth at which the final encoding result is output for each of the at least one divided region. That is, the coding unit determiner 120 encodes the image data in coding units according to depths for each maximum coding unit of the current picture, and selects a depth at which the smallest coding error occurs to determine the coding depth. The determined coded depth and the image data for each maximum coding unit are output to the outputter 130.
  • Image data in the largest coding unit is encoded based on coding units according to depths according to at least one depth less than or equal to the maximum depth, and encoding results based on the coding units for each depth are compared. As a result of comparing the encoding error of the coding units according to depths, a depth having the smallest encoding error may be selected. At least one coding depth may be determined for each maximum coding unit.
  • the coding unit is divided into hierarchically and the number of coding units increases.
  • a coding error of each data is measured, and whether or not division into a lower depth is determined. Therefore, even in the data included in one largest coding unit, since the encoding error for each depth is different according to the position, the coding depth may be differently determined according to the position. Accordingly, one or more coding depths may be set for one maximum coding unit, and data of the maximum coding unit may be partitioned according to coding units of one or more coding depths.
  • the coding unit determiner 120 may determine coding units having a tree structure included in the current maximum coding unit.
  • the coding units having a tree structure according to an embodiment include coding units having a depth determined as a coding depth among all deeper coding units included in the maximum coding unit.
  • the coding unit of the coding depth may be hierarchically determined according to the depth in the same region within the maximum coding unit, and may be independently determined for the other regions.
  • the coded depth for the current region may be determined independently of the coded depth for the other region.
  • the maximum depth according to an embodiment is an index related to the number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the first maximum depth according to an embodiment may represent the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the second maximum depth according to an embodiment may represent the total number of depth levels from the maximum coding unit to the minimum coding unit. For example, when the depth of the largest coding unit is 0, the depth of the coding unit obtained by dividing the largest coding unit once may be set to 1, and the depth of the coding unit divided twice may be set to 2. In this case, if the coding unit divided four times from the maximum coding unit is the minimum coding unit, since depth levels of 0, 1, 2, 3, and 4 exist, the first maximum depth is set to 4 and the second maximum depth is set to 5. Can be.
  • Predictive coding and frequency transform of the largest coding unit may be performed. Similarly, the prediction encoding and the frequency transformation are performed based on depth-wise coding units for each maximum coding unit and for each depth below the maximum depth.
  • encoding including prediction coding and frequency transformation should be performed on all the coding units for each depth generated as the depth deepens.
  • the prediction encoding and the frequency transformation will be described based on the coding unit of the current depth among at least one maximum coding unit.
  • the video encoding apparatus 100 may variously select a size or shape of a data unit for encoding image data.
  • the encoding of the image data is performed through prediction encoding, frequency conversion, entropy encoding, and the like.
  • the same data unit may be used in every step, or the data unit may be changed in steps.
  • the video encoding apparatus 100 may select not only a coding unit for encoding the image data, but also a data unit different from the coding unit in order to perform predictive encoding of the image data in the coding unit.
  • prediction encoding may be performed based on a coding unit of a coding depth, that is, a more strange undivided coding unit, according to an embodiment.
  • a more strange undivided coding unit that is the basis of prediction coding is referred to as a 'prediction unit'.
  • the partition in which the prediction unit is divided may include a data unit in which at least one of the prediction unit and the height and the width of the prediction unit are divided.
  • the partition type includes not only symmetric partitions in which the height or width of the prediction unit is divided by a symmetrical ratio, but also partitions divided in an asymmetrical ratio, such as 1: n or n: 1, by a geometric form. It may optionally include partitioned partitions, arbitrary types of partitions, and the like.
  • the prediction mode of the prediction unit may be at least one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode.
  • the intra mode and the inter mode may be performed on partitions having sizes of 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, and N ⁇ N.
  • the skip mode may be performed only for partitions having a size of 2N ⁇ 2N.
  • the encoding may be performed independently for each prediction unit within the coding unit to select a prediction mode having the smallest encoding error.
  • the video encoding apparatus 100 may perform frequency conversion of image data of a coding unit based on not only a coding unit for encoding image data, but also a data unit different from the coding unit.
  • frequency conversion may be performed based on a data unit having a size smaller than or equal to the coding unit.
  • the data unit for frequency conversion may include a data unit for an intra mode and a data unit for an inter mode.
  • the data unit on which the frequency conversion is based may be referred to as a 'conversion unit'.
  • the residual data of the coding unit may be partitioned according to the transform unit having a tree structure according to the transform depth.
  • a transform depth indicating a number of divisions between the height and the width of the coding unit divided to the transform unit may be set. For example, if the size of the transform unit of the current coding unit of size 2Nx2N is 2Nx2N, the transform depth is 0, the transform depth 1 if the size of the transform unit is NxN, and the transform depth 2 if the size of the transform unit is N / 2xN / 2. Can be. That is, the transformation unit having a tree structure may also be set for the transformation unit according to the transformation depth.
  • the encoded information for each coded depth requires not only the coded depth but also prediction related information and frequency transform related information. Accordingly, the coding unit determiner 120 may determine not only a coding depth that generates a minimum coding error, but also a partition type obtained by dividing a prediction unit into partitions, a prediction mode for each prediction unit, and a size of a transformation unit for frequency transformation. .
  • a method of determining a coding unit and a partition according to a tree structure of a maximum coding unit according to an embodiment will be described later in detail with reference to FIGS. 3 to 12.
  • the coding unit determiner 120 may measure a coding error of coding units according to depths using a Lagrangian Multiplier-based rate-distortion optimization technique.
  • the output unit 130 outputs the image data of the maximum coding unit encoded based on the at least one coded depth determined by the coding unit determiner 120 and the information about the encoding modes according to depths in the form of a bit stream.
  • the encoded image data may be a result of encoding residual data of the image.
  • the information about the encoding modes according to depths may include encoding depth information, partition type information of a prediction unit, prediction mode information, size information of a transformation unit, and the like.
  • the coded depth information may be defined using depth-specific segmentation information indicating whether to encode to a coding unit of a lower depth without encoding to the current depth. If the current depth of the current coding unit is a coding depth, since the current coding unit is encoded in a coding unit of the current depth, split information of the current depth may be defined so that it is no longer divided into lower depths. On the contrary, if the current depth of the current coding unit is not the coding depth, encoding should be attempted using the coding unit of the lower depth, and thus split information of the current depth may be defined to be divided into coding units of the lower depth.
  • encoding is performed on the coding unit divided into the coding units of the lower depth. Since at least one coding unit of a lower depth exists in the coding unit of the current depth, encoding may be repeatedly performed for each coding unit of each lower depth, and recursive coding may be performed for each coding unit of the same depth.
  • coding units having a tree structure are determined in one largest coding unit and information about at least one coding mode should be determined for each coding unit of a coding depth, information about at least one coding mode may be determined for one maximum coding unit. Can be.
  • the coding depth may be different for each location, and thus information about the coded depth and the coding mode may be set for the data.
  • the output unit 130 may allocate encoding information about a corresponding coding depth and an encoding mode to at least one of a coding unit, a prediction unit, and a minimum unit included in the maximum coding unit. .
  • a minimum unit is a square data unit having a minimum coding unit, which is a lowest coding depth, divided into four pieces, and has a maximum size that may be included in all coding units, prediction units, and transformation units included in the maximum coding unit. It may be a square data unit.
  • the encoding information output through the output unit 130 may be classified into encoding information according to depth coding units and encoding information according to prediction units.
  • the encoding information for each coding unit according to depth may include prediction mode information and partition size information.
  • the encoding information transmitted for each prediction unit includes information about an estimation direction of the inter mode, information about a reference image index of the inter mode, information about a motion vector, information about a chroma component of an intra mode, and information about an inter mode of an intra mode. And the like.
  • information about a maximum size and information about a maximum depth of a coding unit defined for each picture, slice, or GOP may be inserted in a header of a bitstream.
  • a coding unit according to depths is a coding unit having a size in which a height and a width of a coding unit of one layer higher depth are divided by half. That is, if the size of the coding unit of the current depth is 2Nx2N, the size of the coding unit of the lower depth is NxN.
  • the current coding unit having a size of 2N ⁇ 2N may include up to four lower depth coding units having a size of N ⁇ N.
  • the video encoding apparatus 100 determines a coding unit having an optimal shape and size for each maximum coding unit based on the size and the maximum depth of the maximum coding unit determined in consideration of characteristics of the current picture.
  • coding units having a tree structure may be configured.
  • an optimal coding mode may be determined in consideration of image characteristics of coding units having various image sizes.
  • the video encoding apparatus may adjust the coding unit in consideration of the image characteristics while increasing the maximum size of the coding unit in consideration of the size of the image, thereby increasing image compression efficiency.
  • FIG. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the video decoding apparatus 200 includes a receiver 210, an image data and encoding information extractor 220, and an image data decoder 230.
  • Definitions of various terms such as coding units, depths, prediction units, transformation units, and information about various encoding modes for various processings of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may include the video encoding apparatus 100 of FIG. 1 and the video encoding apparatus 100. Same as described above with reference.
  • the receiver 205 receives and parses a bitstream of an encoded video.
  • the image data and encoding information extractor 220 extracts image data encoded for each coding unit from the parsed bitstream according to coding units having a tree structure for each maximum coding unit, and outputs the encoded image data to the image data decoder 230.
  • the image data and encoding information extractor 220 may extract information about a maximum size of a coding unit of the current picture from a header for the current picture.
  • the image data and encoding information extractor 220 extracts information about a coded depth and an encoding mode for the coding units having a tree structure for each maximum coding unit, from the parsed bitstream.
  • the extracted information about the coded depth and the coding mode is output to the image data decoder 230. That is, the image data of the bit string may be divided into maximum coding units so that the image data decoder 230 may decode the image data for each maximum coding unit.
  • the information about the coded depth and the encoding mode for each largest coding unit may be set with respect to one or more coded depth information, and the information about the coding mode according to the coded depths may include partition type information, prediction mode information, and transformation unit of the corresponding coding unit. May include size information and the like.
  • split information for each depth may be extracted as the coded depth information.
  • the information about the coded depth and the encoding mode according to the maximum coding units extracted by the image data and the encoding information extractor 220 may be encoded according to the depth according to the maximum coding unit, as in the video encoding apparatus 100 according to an embodiment.
  • the image data and the encoding information extractor 220 may determine the predetermined data.
  • Information about a coded depth and an encoding mode may be extracted for each unit. If the information about the coded depth and the coding mode of the maximum coding unit is recorded for each of the predetermined data units, the predetermined data units having the information about the same coded depth and the coding mode are inferred as data units included in the same maximum coding unit. Can be.
  • the image data decoder 230 reconstructs the current picture by decoding image data of each maximum coding unit based on the information about the coded depth and the encoding mode for each maximum coding unit. That is, the image data decoder 230 may decode the encoded image data based on the read partition type, the prediction mode, and the transformation unit for each coding unit among the coding units having the tree structure included in the maximum coding unit. Can be.
  • the decoding process may include a prediction process including intra prediction and motion compensation, and a frequency inverse transform process.
  • the image data decoder 230 may perform intra prediction or motion compensation according to each partition and prediction mode for each coding unit based on partition type information and prediction mode information of the prediction unit of the coding unit for each coding depth. .
  • the image data decoder 230 may perform frequency inverse transformation according to each transformation unit for each coding unit based on size information of the transformation unit of the coding unit for each coding depth, for a frequency inverse transformation for each maximum coding unit. have.
  • the image data decoder 230 may determine the coded depth of the current maximum coding unit by using the split information for each depth. If the split information indicates that the split information is no longer split at the current depth, the current depth is the coded depth. Therefore, the image data decoder 230 may decode the coding unit of the current depth using the partition type, the prediction mode, and the transformation unit size information of the prediction unit with respect to the image data of the current maximum coding unit.
  • the image data decoder 230 It may be regarded as one data unit to be decoded in the same encoding mode.
  • the video decoding apparatus 200 may obtain information about a coding unit that generates a minimum coding error by recursively encoding each maximum coding unit in an encoding process, and use the same to decode the current picture. have. That is, decoding of encoded image data of coding units having a tree structure determined as an optimal coding unit for each maximum coding unit can be performed.
  • the image data can be efficiently used according to the coding unit size and the encoding mode that are adaptively determined according to the characteristics of the image by using the information about the optimum encoding mode transmitted from the encoding end. Can be decoded and restored.
  • 3 illustrates a concept of hierarchical coding units.
  • a size of a coding unit may be expressed by a width x height, and may include 32x32, 16x16, and 8x8 from a coding unit having a size of 64x64.
  • Coding units of size 64x64 may be partitioned into partitions of size 64x64, 64x32, 32x64, and 32x32, coding units of size 32x32 are partitions of size 32x32, 32x16, 16x32, and 16x16, and coding units of size 16x16 are 16x16.
  • Coding units of size 8x8 may be divided into partitions of size 8x8, 8x4, 4x8, and 4x4, into partitions of 16x8, 8x16, and 8x8.
  • the resolution is set to 1920x1080, the maximum size of the coding unit is 64, and the maximum depth is 2.
  • the resolution is set to 1920x1080, the maximum size of the coding unit is 64, and the maximum depth is 3.
  • the resolution is set to 352x288, the maximum size of the coding unit is 16, and the maximum depth is 1.
  • the maximum depth illustrated in FIG. 3 represents the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the maximum size of the coding size is relatively large not only to improve the coding efficiency but also to accurately shape the image characteristics. Accordingly, the video data 310 or 320 having a higher resolution than the video data 330 may be selected to have a maximum size of 64.
  • the coding unit 315 of the video data 310 is divided twice from a maximum coding unit having a long axis size of 64, and the depth is deepened by two layers, so that the long axis size is 32, 16. Up to coding units may be included.
  • the coding unit 335 of the video data 330 is divided once from coding units having a long axis size of 16, and the depth is deepened by one layer to increase the long axis size to 8. Up to coding units may be included.
  • the coding unit 325 of the video data 320 is divided three times from the largest coding unit having a long axis size of 64, and the depth is three layers deep, so that the long axis size is 32, 16. , Up to 8 coding units may be included. As the depth increases, the expressive power of the detailed information may be improved.
  • FIG. 4 is a block diagram of an image encoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoder 400 includes operations performed by the encoding unit determiner 120 of the video encoding apparatus 100 to encode image data. That is, the intra predictor 410 performs intra prediction on the coding unit of the intra mode among the current frame 405, and the motion estimator 420 and the motion compensator 425 are the current frame 405 of the inter mode. And the inter frame estimation and motion compensation using the reference frame 495.
  • Data output from the intra predictor 410, the motion estimator 420, and the motion compensator 425 is output as a quantized transform coefficient through the frequency converter 430 and the quantizer 440.
  • the quantized transform coefficients are restored to the data of the spatial domain through the inverse quantizer 460 and the frequency inverse transformer 470, and the recovered data of the spatial domain is passed through the deblocking block 480 and the loop filtering unit 490. It is post-processed and output to the reference frame 495.
  • the quantized transform coefficients may be output to the bitstream 455 via the entropy encoder 450.
  • an intra predictor 410, a motion estimator 420, a motion compensator 425, and a frequency converter that are components of the image encoder 400 may be used.
  • 430, quantization unit 440, entropy encoding unit 450, inverse quantization unit 460, frequency inverse transform unit 470, deblocking unit 480, and loop filtering unit 490 are all the maximum coding units. In each case, an operation based on each coding unit among the coding units having a tree structure should be performed in consideration of the maximum depth.
  • the intra predictor 410, the motion estimator 420, and the motion compensator 425 partition each coding unit among coding units having a tree structure in consideration of the maximum size and the maximum depth of the current maximum coding unit.
  • a prediction mode, and the frequency converter 430 should determine the size of a transform unit in each coding unit among the coding units having a tree structure.
  • FIG. 5 is a block diagram of an image decoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • the bitstream 505 is parsed through the parsing unit 510, and the encoded image data to be decoded and information about encoding necessary for decoding are parsed.
  • the encoded image data is output as inverse quantized data through the entropy decoder 520 and the inverse quantizer 530, and the image data of the spatial domain is restored through the frequency inverse transformer 540.
  • the intra prediction unit 550 performs intra prediction on the coding unit of the intra mode, and the motion compensator 560 uses the reference frame 585 together to apply the coding unit of the inter mode. Perform motion compensation for the
  • Data in the spatial domain that has passed through the intra predictor 550 and the motion compensator 560 may be post-processed through the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580 to be output to the reconstructed frame 595.
  • the post-processed data through the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580 may be output as the reference frame 585.
  • step-by-step operations after the parser 510 of the image decoder 500 may be performed.
  • a parser 510 In order to be applied to the video decoding apparatus 200 according to an exemplary embodiment, a parser 510, an entropy decoder 520, an inverse quantizer 530, and a frequency inverse transform unit which are components of the image decoder 500 may be used.
  • the intra predictor 550, the motion compensator 560, the deblocking unit 570, and the loop filtering unit 580 all perform operations based on coding units having a tree structure for each largest coding unit. shall.
  • the intra predictor 550 and the motion compensator 560 determine partitions and prediction modes for each coding unit having a tree structure, and the frequency inverse transform unit 540 must determine the size of the transform unit for each coding unit. do.
  • FIG. 6 is a diagram of deeper coding units according to depths, and partitions, according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment use hierarchical coding units to consider image characteristics.
  • the maximum height, width, and maximum depth of the coding unit may be adaptively determined according to the characteristics of the image, and may be variously set according to a user's request. According to the maximum size of the preset coding unit, the size of the coding unit for each depth may be determined.
  • the hierarchical structure 600 of a coding unit illustrates a case in which a maximum height and a width of a coding unit are 64 and a maximum depth is four. Since the depth deepens along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit according to an embodiment, the height and the width of the coding unit for each depth are divided. In addition, a prediction unit and a partition on which the prediction encoding of each depth-based coding unit is shown along the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit are illustrated.
  • the coding unit 610 has a depth of 0 as the largest coding unit of the hierarchical structure 600 of the coding unit, and the size, ie, the height and width, of the coding unit is 64x64.
  • the depth is deeper along the vertical axis, the coding unit 620 of depth 1 having a size of 32x32, the coding unit 630 of depth 2 having a size of 16x16, the coding unit 640 of depth 3 having a size of 8x8, and the depth 4 of depth 4x4.
  • the coding unit 650 exists.
  • a coding unit 650 having a depth of 4 having a size of 4 ⁇ 4 is a minimum coding unit.
  • Prediction units and partitions of the coding unit are arranged along the horizontal axis for each depth. That is, if the coding unit 610 of size 64x64 having a depth of zero is a prediction unit, the prediction unit may include a partition 610 of size 64x64, partitions 612 of size 64x32, and size included in the coding unit 610 of size 64x64. 32x64 partitions 614, 32x32 partitions 616.
  • the prediction unit of the coding unit 620 having a size of 32x32 having a depth of 1 includes a partition 620 of size 32x32, partitions 622 of size 32x16 and a partition of size 16x32 included in the coding unit 620 of size 32x32. 624, partitions 626 of size 16x16.
  • the prediction unit of the coding unit 630 of size 16x16 having a depth of 2 includes a partition 630 of size 16x16, partitions 632 of size 16x8, and a partition of size 8x16 included in the coding unit 630 of size 16x16. 634, partitions 636 of size 8x8.
  • the prediction unit of the coding unit 640 of size 8x8 having a depth of 3 includes a partition 640 of size 8x8, partitions 642 of size 8x4 and a partition of size 4x8 included in the coding unit 640 of size 8x8. 644, partitions 646 of size 4x4.
  • the coding unit 650 of size 4x4 having a depth of 4 is the minimum coding unit and the coding unit of the lowest depth, and the corresponding prediction unit may also be set only as the partition 650 having a size of 4x4.
  • the coding unit determiner 120 of the video encoding apparatus 100 may determine a coding depth of the maximum coding unit 610.
  • the number of deeper coding units according to depths for including data having the same range and size increases as the depth increases. For example, four coding units of depth 2 are required for data included in one coding unit of depth 1. Therefore, in order to compare the encoding results of the same data for each depth, each of the coding units having one depth 1 and four coding units having four depths 2 should be encoded.
  • encoding may be performed for each prediction unit of a coding unit according to depths along a horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit, and a representative coding error, which is the smallest coding error at a corresponding depth, may be selected. .
  • a depth deeper along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit the encoding may be performed for each depth, and the minimum coding error may be searched by comparing the representative coding error for each depth.
  • the depth and the partition in which the minimum coding error occurs in the maximum coding unit 610 may be selected as the coding depth and the partition type of the maximum coding unit 610.
  • FIG. 7 illustrates a relationship between coding units and transformation units, according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 encodes or decodes an image in coding units having a size smaller than or equal to the maximum coding unit for each maximum coding unit.
  • the size of a transform unit for frequency transformation during the encoding process may be selected based on a data unit that is not larger than each coding unit.
  • the 32x32 transform unit 720 may be selected. Frequency conversion can be performed using the above.
  • the data of the 64x64 coding unit 710 is encoded by performing frequency transformation on the 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 transform units having a size of 64x64 or less, and the transform unit having the least error with the original is obtained. Can be selected.
  • FIG. 8 illustrates encoding information according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • the output unit 130 of the video encoding apparatus 100 is information about an encoding mode, and information about a partition type 800 and information 810 about a prediction mode for each coding unit of each coded depth.
  • the information 820 about the size of the transformation unit may be encoded and transmitted.
  • the information about the partition type 800 is a data unit for predictive encoding of the current coding unit and indicates information about a partition type in which the prediction unit of the current coding unit is divided.
  • the current coding unit CU_0 of size 2Nx2N may be any one of a partition 802 of size 2Nx2N, a partition 804 of size 2NxN, a partition 806 of size Nx2N, and a partition 808 of size NxN. It can be divided and used.
  • the information 800 about the partition type of the current coding unit represents one of a partition 802 of size 2Nx2N, a partition 804 of size 2NxN, a partition 806 of size Nx2N, and a partition 808 of size NxN. It is set to.
  • Information 810 relating to the prediction mode indicates the prediction mode of each partition. For example, through the information 810 about the prediction mode, whether the partition indicated by the information 800 about the partition type is performed in one of the intra mode 812, the inter mode 814, and the skip mode 816 is performed. Whether or not can be set.
  • the information about the transform unit size 820 indicates whether to transform the current coding unit based on the transform unit.
  • the transform unit may be one of a first intra transform unit size 822, a second intra transform unit size 824, a first inter transform unit size 826, and a second intra transform unit size 828. have.
  • the image data and encoding information extractor 210 of the video decoding apparatus 200 may include information about a partition type 800, information 810 about a prediction mode, and transformation for each depth-based coding unit. Information 820 about the unit size may be extracted and used for decoding.
  • FIG. 9 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • Segmentation information may be used to indicate a change in depth.
  • the split information indicates whether a coding unit of a current depth is split into coding units of a lower depth.
  • the prediction unit 910 for predictive encoding of the coding unit 900 having depth 0 and 2N_0x2N_0 size includes a partition type 912 having a size of 2N_0x2N_0, a partition type 914 having a size of 2N_0xN_0, a partition type 916 having a size of N_0x2N_0, and a N_0xN_0 It may include a partition type 918 of size. Although only partitions 912, 914, 916, and 918 in which the prediction unit is divided by a symmetrical ratio are illustrated, as described above, the partition type is not limited thereto, and asymmetric partitions, arbitrary partitions, geometric partitions, and the like. It may include.
  • prediction coding For each partition type, prediction coding must be performed repeatedly for one 2N_0x2N_0 partition, two 2N_0xN_0 partitions, two N_0x2N_0 partitions, and four N_0xN_0 partitions.
  • prediction encoding For partitions having a size 2N_0x2N_0, a size N_0x2N_0, a size 2N_0xN_0, and a size N_0xN_0, prediction encoding may be performed in an intra mode and an inter mode. The skip mode may be performed only for prediction encoding on partitions having a size of 2N_0x2N_0.
  • the depth 0 is changed to 1 and split (920), and the encoding is repeatedly performed on the depth 2 and the coding units 930 of the partition type having the size N_0xN_0.
  • the depth 1 is changed to the depth 2 and divided (950), and repeatedly for the depth 2 and the coding units 960 of the size N_2xN_2.
  • the encoding may be performed to search for a minimum encoding error.
  • the split information for each depth may be set until the depth d-1, and the split information may be set up to the depth d-2. That is, when encoding is performed from the depth d-2 to the depth d-1 to the depth d-1, the prediction encoding of the coding unit 980 of the depth d-1 and the size 2N_ (d-1) x2N_ (d-1)
  • the prediction unit for 990 is a partition type 992 of size 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), partition type 994 of size 2N_ (d-1) xN_ (d-1), size A partition type 996 of N_ (d-1) x2N_ (d-1) and a partition type 998 of size N_ (d-1) xN_ (d-1) may be included.
  • one partition 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), two partitions 2N_ (d-1) xN_ (d-1), two sizes N_ (d-1) x2N_ Prediction encoding is repeatedly performed for each partition of (d-1) and four partitions of size N_ (d-1) xN_ (d-1), so that a partition type having a minimum encoding error may be searched. .
  • the coding unit CU_ (d-1) of the depth d-1 is no longer
  • the encoding depth of the current maximum coding unit 900 may be determined as the depth d-1, and the partition type may be determined as N_ (d-1) xN_ (d-1) without going through a division process into lower depths.
  • split information is not set for the coding unit 952 having the depth d-1.
  • the data unit 999 may be referred to as a 'minimum unit' for the current maximum coding unit.
  • the minimum unit may be a square data unit having a size obtained by dividing the minimum coding unit, which is the lowest coding depth, into four divisions.
  • the video encoding apparatus 100 compares the encoding errors for each depth of the coding unit 900, selects a depth at which the smallest encoding error occurs, and determines a coding depth.
  • the partition type and the prediction mode may be set to the encoding mode of the coded depth.
  • the depth with the smallest error can be determined by comparing the minimum coding errors for all depths of depths 0, 1, ..., d-1, d, and can be determined as the coding depth.
  • the coded depth, the partition type of the prediction unit, and the prediction mode may be encoded and transmitted as information about an encoding mode.
  • the coding unit since the coding unit must be split from the depth 0 to the coded depth, only the split information of the coded depth is set to '0', and the split information for each depth except the coded depth should be set to '1'.
  • the image data and encoding information extractor 220 of the video decoding apparatus 200 may extract information about a coding depth and a prediction unit for the coding unit 900 and use the same to decode the coding unit 912. Can be.
  • the video decoding apparatus 200 may identify a depth having split information of '0' as a coding depth using split information according to depths, and may use it for decoding by using information about an encoding mode for a corresponding depth. have.
  • 10, 11, and 12 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a frequency transformation unit, according to an embodiment of the present invention.
  • the coding units 1010 are coding units according to coding depths determined by the video encoding apparatus 100 according to an embodiment with respect to the maximum coding unit.
  • the prediction unit 1060 is partitions of prediction units of each coding depth of each coding depth among the coding units 1010, and the transformation unit 1070 is transformation units of each coding depth for each coding depth.
  • the depth-based coding units 1010 have a depth of 0
  • the coding units 1012 and 1054 have a depth of 1
  • the coding units 1014, 1016, 1018, 1028, 1050, and 1052 have depths.
  • coding units 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, and 1048 have a depth of three
  • coding units 1040, 1042, 1044, and 1046 have a depth of four.
  • partitions 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 of the prediction units 1060 are obtained by splitting coding units. That is, partitions 1014, 1022, 1050, and 1054 are partition types of 2NxN, partitions 1016, 1048, and 1052 are partition types of Nx2N, and partitions 1032 are partition types of NxN. Prediction units and partitions of the coding units 1010 according to depths are smaller than or equal to each coding unit.
  • the image data of the part 1052 of the transformation units 1070 may be frequency transformed or inversely transformed in a data unit having a smaller size than the coding unit.
  • the transformation units 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 are data units having different sizes or shapes when compared to corresponding prediction units and partitions among the prediction units 1060. That is, the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to the embodiment may be an intra prediction / motion estimation / motion compensation operation and a frequency transform / inverse transform operation for the same coding unit. Each can be performed based on separate data units.
  • encoding is performed recursively for each coding unit having a hierarchical structure for each largest coding unit, and thus, an optimal coding unit is determined.
  • coding units having a recursive tree structure may be configured.
  • Partition information, partition type information, prediction mode information, and transformation unit size information about a unit may be included. Table 1 below shows an example that can be set in the video encoding apparatus 100 and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment.
  • the output unit 130 of the video encoding apparatus 100 outputs encoding information about coding units having a tree structure
  • the encoding information extraction unit of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment 220 may extract encoding information about coding units having a tree structure from the received bitstream.
  • the split information indicates whether the current coding unit is split into coding units of a lower depth. If the split information of the current depth d is 0, partition type information, prediction mode, and transform unit size information are defined for the coded depth because the depth in which the current coding unit is no longer divided into the lower coding units is a coded depth. Can be. If it is to be further split by the split information, encoding should be performed independently for each coding unit of the divided four lower depths.
  • the prediction mode may be represented by one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode.
  • Intra mode and inter mode can be defined in all partition types, and skip mode can be defined only in partition type 2Nx2N.
  • the partition type information indicates the symmetric partition types 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, and NxN, in which the height or width of the prediction unit is divided by the symmetric ratio, and the asymmetric partition types 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N, which are divided by the asymmetric ratio.
  • the asymmetric partition types 2NxnU and 2NxnD are divided into heights 1: 3 and 3: 1, respectively, and the asymmetric partition types nLx2N and nRx2N are divided into 1: 3 and 3: 1 widths, respectively.
  • the conversion unit size may be set to two kinds of sizes in the intra mode and two kinds of sizes in the inter mode. That is, if the transformation unit split information is 0, the size of the transformation unit is set to the size 2Nx2N of the current coding unit. If the transform unit split information is 1, a transform unit having a size obtained by dividing the current coding unit may be set. In addition, if the partition type for the current coding unit having a size of 2Nx2N is a symmetric partition type, the size of the transform unit may be set to NxN, and if the asymmetric partition type is N / 2xN / 2.
  • Encoding information of coding units having a tree structure may be allocated to at least one of a coding unit, a prediction unit, and a minimum unit unit of a coding depth.
  • the coding unit of the coding depth may include at least one prediction unit and at least one minimum unit having the same encoding information.
  • the encoding information held by each adjacent data unit is checked, it may be determined whether the adjacent data units are included in the coding unit having the same coding depth.
  • the coding unit of the corresponding coding depth may be identified by using the encoding information held by the data unit, the distribution of the coded depths within the maximum coding unit may be inferred.
  • the encoding information of the data unit in the depth-specific coding unit adjacent to the current coding unit may be directly referred to and used.
  • the prediction coding when the prediction coding is performed by referring to the neighboring coding unit, the data adjacent to the current coding unit in the coding unit according to depths is encoded by using the encoding information of the adjacent coding units according to depths.
  • the neighboring coding unit may be referred to by searching.
  • FIG. 13 illustrates a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to encoding mode information of Table 1.
  • the maximum coding unit 1300 includes coding units 1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, and 1318 of a coded depth. Since one coding unit 1318 is a coding unit of a coded depth, split information may be set to zero.
  • the partition type information of the coding unit 1318 having a size of 2Nx2N is partition type 2Nx2N 1322, 2NxN 1324, Nx2N 1326, NxN 1328, 2NxnU 1332, 2NxnD 1334, nLx2N (1336). And nRx2N 1338.
  • partition type information is set to one of symmetric partition types 2Nx2N (1322), 2NxN (1324), Nx2N (1326), and NxN (1328)
  • the conversion unit of size 2Nx2N when the conversion unit partition information (TU size flag) is 0 1134 is set, and if the transform unit split information is 1, a transform unit 1344 of size NxN may be set.
  • the partition type information is set to one of the asymmetric partition types 2NxnU (1332), 2NxnD (1334), nLx2N (1336), and nRx2N (1338), if the conversion unit partition information (TU size flag) is 0, a conversion unit of size 2Nx2N ( 1352 is set, and if the transform unit split information is 1, a transform unit 1354 of size N / 2 ⁇ N / 2 may be set.
  • the intra prediction unit 410 of the image encoding apparatus 100 and the intra prediction unit 550 of the image decoding apparatus 200 of FIG. 5 are performed on the prediction unit. Intra prediction will be described in detail.
  • the intra prediction units 410 and 550 perform intra prediction that obtains the prediction value of the current prediction unit by using the neighboring pixels of the current prediction unit.
  • Intra prediction units 410 and 550 according to an embodiment of the present invention consider that the prediction unit has a large size of 16x16 or more, and various directionality using (dx, dy) parameters in addition to the intra prediction mode having limited directionality according to the prior art. Additionally performs an intra prediction mode with An intra prediction mode having various directions according to an embodiment of the present invention will be described later.
  • the intra predictors 410 and 550 generate a predictor P1 through linear interpolation in the horizontal direction of the current pixel, in order to obtain a predictor of the current pixel.
  • the predictor P2 may be generated through linear interpolation in the direction to use the average values of the predictors P1 and P2 as predictors of the current pixel.
  • An intra prediction mode that combines the predictors obtained through the linear interpolation in the horizontal direction and the linear interpolation in the vertical direction to generate the predictor of the current pixel is defined as a planar mode.
  • the intra predictors 410 and 550 generate virtual pixels used for horizontal linear interpolation using at least one or more peripheral pixels located on the upper right side of the current prediction unit in planner mode.
  • the virtual pixel used for linear interpolation in the vertical direction is generated using at least one or more peripheral pixels located at the lower left side.
  • the planner mode according to an embodiment of the present invention will be described later.
  • FIG. 14 illustrates the number of intra prediction modes according to the size of a prediction unit, according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction units 410 and 550 may variously set the number of intra prediction modes to be applied to the prediction unit according to the size of the prediction unit. For example, referring to FIG. 14, when the size of the intra prediction unit is NxN, the number of intra prediction modes that are actually performed for each of the prediction units having the sizes of 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, and 128x128 is respectively. 5, 9, 9, 17, 33, 5, 5 (in the case of Example 2) can be set. The reason for differentiating the number of intra prediction modes that are actually performed according to the size of the prediction unit is that overhead for encoding prediction mode information varies according to the size of the prediction unit.
  • a prediction unit having a large size for example, a prediction unit having a size of 64x64 or more is generally selected as a prediction unit for a flat region of an image, a large size that is largely selected to encode such a flat region is often selected. Encoding the prediction unit in too many prediction modes may also be inefficient in terms of compression efficiency.
  • the number of intra prediction modes applied according to the size of the prediction unit is not limited to FIG. 14 and may be variously set.
  • the number of prediction modes applied according to the size of each prediction unit illustrated in FIG. 14 is only an example, and the number of prediction modes according to the size of each prediction unit may be changed.
  • the number of intra prediction modes applied to each prediction unit may be constantly set regardless of the size of the prediction unit.
  • Intra prediction units 410 and 550 are intra prediction modes applied to a prediction unit to determine a peripheral reference pixel using a line having a predetermined slope with respect to the pixel in the prediction unit, and determine the determined peripheral reference pixel.
  • Intra prediction modes may be included using the predictor of the pixel. The slope of this line may be set using the (dx, dy) parameter (dx, dy is an integer).
  • mode N is an integer from 0 to 32
  • mode 0 is a vertical mode
  • mode 1 is a horizontal mode
  • mode 2 is a DC mode
  • mode 3 is a plane mode
  • mode 32 is set to planar mode
  • modes 4 to mode31 are each represented by (1, -1), (1,1), (1,2), and (2,1) as shown in Table 1 below.
  • the number of intra prediction modes used by the intra prediction units 410 and 550 is not limited to Table 2, and is variously set based on information such as whether the current prediction unit is a chrominance component or a luminance component and the size of the current prediction unit.
  • whether or not each mode N indicates which intra prediction mode may be variously set.
  • the total number of intra prediction modes is set to 36
  • mode 0 is a planar mode described later
  • mode 1 is a DC mode
  • modes 2 to 34 are intra predictions having 33 directionalities, as in the following example.
  • the mode 35 may be defined as a mode Intra_FromLuma using the prediction unit of the luminance component corresponding to the prediction unit of the chrominance component.
  • the intra prediction mode In_FromLuma which performs the prediction unit of the corresponding color difference component from the prediction unit of the luminance component of Mode 35, is applied only to the prediction unit of the color difference component, and is not used in the intra prediction of the prediction unit of the luminance component.
  • 15 is a reference diagram for explaining intra prediction modes having various directions according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction units 410 and 550 use a line having a slope having tan ⁇ 1 (dy / dx) determined using a plurality of (dx, dy) parameters.
  • a reference pixel may be determined and prediction may be performed using the determined peripheral reference pixel.
  • an angle of tan ⁇ 1 (dy / dx) determined according to the values of (dx, dy) for each mode shown in Table 2 around the current pixel P to be predicted in the current prediction unit is determined.
  • Peripheral pixels A and B positioned on the extension line 150 may be used as predictors of the current pixel P.
  • the peripheral pixel used as the predictor is preferably the pixel of the previous prediction unit of the upper side, the left side, the upper right side, and the lower left side of the current prediction unit, previously encoded and reconstructed.
  • prediction encoding is performed according to intra prediction modes having various directionalities, thereby enabling more efficient compression according to characteristics of an image.
  • the extension line 150 when generating the predictor of the current pixel P using neighboring pixels located at or close to the extension line 150, the extension line 150 actually has a directionality of tan ⁇ 1 (dy / dx). Since the dividing operation of (dy / dx) is required to determine the neighboring pixel using the extension line 150, it may include a decimal point operation when implemented in hardware or software, thereby increasing the amount of computation. . Therefore, when setting the prediction direction for selecting the reference pixel using the dx and dy parameters, it is necessary to set dx and dy so as to reduce the amount of computation.
  • FIG. 16 is a diagram for describing a relationship between a neighboring pixel located on an extension line having a directionality of (dx, dy) and a current pixel according to an embodiment of the present invention.
  • the current pixel located at (j, i) is P 1610 and an upper periphery located on an extension line having a direction, ie, slope, tan ⁇ 1 (dy / dx) passing through the current pixel P 1610.
  • a pixel is defined as A 1611 and a left peripheral pixel is referred to as B 1612.
  • the size of the prediction unit including the current pixel P 1610 is nSxnS (nS is a positive integer), and the position of each pixel in the prediction unit is one of (0,0) to (nS-1, nS-1).
  • the position of the upper peripheral pixel on the x-axis is (m, -1) (m is an integer) and the position of the left peripheral pixel on the y-axis is (-1, n) (n is an integer).
  • the position of the upper peripheral pixel A 1611 that meets the extension line passing through the current pixel P 1610 is (j + i * dx / dy, -1), and the position of the left peripheral pixel B 1612 is (-1, i + j * dy / dx).
  • a division operation such as dx / dy or dy / dx is required to determine the upper peripheral pixel A 1611 or the left peripheral pixel B 1612 for prediction of the current pixel P 1610.
  • the division operation since the division operation has high computational complexity, it may cause a decrease in computational speed in software or hardware implementation. Therefore, at least one of dx and dy indicating the direction of the prediction mode for determining the neighboring pixels may be determined by an exponential power of 2. That is, when n and m are integers, dx and dy may be 2 ⁇ n and 2 ⁇ m, respectively.
  • the left peripheral pixel B 1612 When the left peripheral pixel B 1612 is used as the predictor of the current pixel P 1610 and dx has a value of 2 ⁇ n, the position of the left peripheral pixel B 1612 (-1, i + j * dy) The j * dy / dx operation required to determine / dx) is (i * dy) / (2 ⁇ n), and the operation to divide by this power of 2 is (i * dy) >> n. Since it can be implemented through shift operation, the amount of calculation is reduced.
  • the upper peripheral pixel A 1611 is used as the predictor of the current pixel P 1610 and dy has a value of 2 ⁇ m
  • the position of the upper peripheral pixel A (j + i * dx / dy,
  • the i * dx / dy operation required to determine -1) is (i * dx) / (2 ⁇ m)
  • the operation to divide by this power of 2 is (i * dx) >> m. It can be implemented through a shift operation.
  • 17 and 18 illustrate an intra prediction mode direction according to an embodiment of the present invention.
  • the absolute value of dx is set such that the interval between prediction directions closer to the vertical direction is narrower, and the interval between prediction modes is closer to the prediction direction closer to the horizontal direction. Can be set to be wider.
  • a value of dx is 2,5,9,13,17,21,26,32, -2, -5.
  • the interval between prediction directions closer to the vertical direction is set to be relatively narrow, and the interval between prediction modes is closer to the prediction direction closer to the horizontal direction. This can be set to be relatively wider.
  • the absolute value of dy is set so that the interval between prediction directions close to the horizontal direction is narrow, and the interval between prediction modes is closer to the prediction direction closer to the vertical direction. It can be set to be wider.
  • dx has a value of 2 ⁇ 5, that is, 32
  • a value of dy is 2,5,9,13,17,21,26,32, -2, -5
  • the interval between the prediction directions close to the horizontal direction is set to be narrow, and the interval between the prediction modes is wider for the prediction direction closer to the vertical direction. Can be set to lose.
  • the remaining non-fixed value may be set to increase for each prediction mode.
  • the interval between dx may be set to increase by a predetermined value.
  • the increment may be divided by a predetermined unit to the angle between the horizontal direction and the vertical direction, it may be set for each divided angle. For example, if dy is fixed, the value of dx has an increase of a in the section within 15 degrees of the vertical axis, and an increase of b between 15 and 30 degrees, and c at 30 degrees or more. It can be set to have an increment.
  • prediction modes having a directionality of tan ⁇ 1 (dy / dx) using (dx, dy) may define (dx, dy) parameters shown in Tables 3 to 5 below.
  • each of the intra prediction modes using the (dx, dy) parameters is the predictor of the pixel located at (j, i) and the left peripheral pixel (-1, i + j * dy / dx) or the upper peripheral pixel. (j + i * dx / dy, -1).
  • the position of -1) can be obtained by only multiplication and shift operations without division operations.
  • the division operation using dx can be replaced by a right shift operation, so that the left peripheral pixel The position of may be obtained without a division operation based on the value of (i * dy) >> n.
  • the division operation using dy can be replaced by the right shift operation, so that the upper periphery The position of the pixel can be obtained without division operation based on the value of (i * dx) >> m.
  • FIG. 19 illustrates a direction of an intra prediction mode having 33 orientations according to an embodiment of the present invention.
  • the intra predictors 410 and 550 may determine neighboring pixels to be used as predictors of the current pixel according to the intra prediction modes having 33 directionalities as illustrated.
  • the distance between the prediction modes is set to be narrower as the direction according to each intra prediction mode is closer to the horizontal direction or the vertical direction, and the distance between the prediction modes is wider as the distance is closer to the vertical direction or the horizontal direction. Can be.
  • 20A and 20B illustrate a planar mode according to an embodiment of the present invention.
  • the intra predictor 410 or 550 generates a virtual pixel used for linear interpolation in the horizontal direction by using at least one or more peripheral pixels located on the upper right side of the current prediction unit in planner mode, and located at the lower left side. At least one peripheral pixel is used to generate a virtual pixel used for linear interpolation in the vertical direction.
  • the intra predictors 410 and 550 generate a prediction value of the current pixel by using an average value of two predictors generated through linear interpolation in the horizontal and vertical directions using a virtual pixel and a neighboring pixel.
  • the intra prediction units 410 and 550 may use the at least one neighboring pixel 2020 located on the upper right side of the current prediction unit 2010 to predict the current pixel 2011 of the current prediction unit 2010. ) And obtain a virtual first pixel 2012 corresponding to the pixel located at the rightmost side of the current prediction unit.
  • the number of right upper peripheral pixels 2020 used to acquire the first pixel 2012 may be preset.
  • the intra predictor 410 or 550 may determine the value generated using the average value or weighted average value of the first two upper right peripheral pixels T1 2021 and T2 2022 as the first pixel 2012. .
  • the intra predictors 410 and 550 may determine the number of right upper peripheral pixels 2020 used to obtain the first pixel 2012 based on the size of the current prediction unit 2010. For example, when the size of the current prediction unit is nSxnS (nS is an integer), the intra prediction units 410 and 550 may set nS / (of right upper peripheral pixels 2020 used to obtain the first pixel 2012. 2 ⁇ m) (m is an integer satisfying the condition that 2 ⁇ m is not greater than nS) and selects the upper right side peripheral pixels and uses the averaged value or the weighted average value of the selected upper right side peripheral pixels, and the like. Can be obtained.
  • the intra predictors 410 and 550 may select nS / 2, nS / 4, nS / 8,... Pixels among the right upper peripheral pixels 2020.
  • the intra prediction units 410 and 550 are 32/2, 32/4, 32/8, 32/16, 32/32, that is, 1 to 16 pieces. It is possible to select the right upper peripheral pixels up to.
  • the intra prediction units 410 and 550 may use the at least one neighboring pixel 2030 located on the lower left side of the current prediction unit 2010 to predict the current of the current prediction unit 2010.
  • a virtual second pixel 2014 corresponding to a pixel positioned in the same column as the pixel 2011 and located at the bottom of the current prediction unit is obtained.
  • the number of lower left peripheral pixels 2030 used to acquire the second pixel 2014 may be preset.
  • the intra predictor 410 or 550 may determine the value generated by using the average value or weighted average value of the first two lower left peripheral pixels L1 2031 and L2 2032 as the second pixel 2014. .
  • the intra predictors 410 and 550 may determine the number of lower left peripheral pixels 2030 used to acquire the second pixel 2014 based on the size of the current prediction unit 2010. As in the above example, when the size of the current prediction unit is nSxnS (nS is an integer), the intra predictors 410 and 550 nS among the lower left peripheral pixels 2030 used to obtain the second pixel 2014. / (2 ⁇ m) (m is an integer that satisfies the condition that 2 ⁇ m is not greater than nS) and selects the lower left peripheral pixels and uses the average or weighted average of the selected lower left peripheral pixels 2014).
  • the intra predictors 410 and 550 may match the right upper peripheral pixels 2020.
  • the T0 pixel nearest to the left may be used as the virtual first pixel 2012.
  • the intra prediction units 410 and 550 may be connected to the lower left neighboring pixels 2040.
  • the L0 pixel nearest to the upper side may be used as the virtual second pixel 2014.
  • the intra predictors 410 and 550 are arranged on the same row as the current pixel 2011 and the distance between the first pixel 2012 and the current pixel 2011 obtained from the right upper peripheral pixels 2020.
  • the first prediction value p1 of the current pixel 2011 is generated by performing linear interpolation using the geometric mean value considering the distance between the located left neighboring pixels 2013.
  • (ns-1-x) corresponds to the distance between the current pixel 2011 and the first pixel 2012
  • (x + 1) is the distance between the current pixel 2011 and the left peripheral pixel 2013. It corresponds to distance.
  • the intra prediction units 410 and 550 may include a distance between the first pixel 2012 and the current pixel 2011, a distance between the left peripheral pixel 2013 located in the same row as the current pixel 2011, and the first pixel ( A first prediction value p1 is generated through linear interpolation using the pixel value of 2012 and the pixel value of the left peripheral pixel 2013.
  • the intra predictors 410 and 550 are located in the same column as the current pixel 2011 and the distance between the second pixel 2014 obtained from the lower left peripheral pixels 2030 and the current pixel 2011.
  • a second interpolation value p2 of the current pixel 2011 is generated by performing linear interpolation using the geometric mean value considering the distance between the upper peripheral pixels 2015.
  • (ns-1-y) corresponds to the distance between the current pixel 2011 and the second pixel 2014
  • (y + 1) is the distance between the current pixel 2011 and the upper peripheral pixel 2015. It corresponds to distance.
  • the intra prediction units 410 and 550 may include a distance between the second pixel 2014 and the current pixel 2011, a distance between the upper peripheral pixel 2015 positioned in the same column as the current pixel 2011, and the second pixel 2014.
  • the second predicted value p2 is generated through linear interpolation using the pixel value of) and the pixel value of the upper peripheral pixel 2015.
  • the intra prediction units 410 and 550 may perform the first prediction value p1 (x, y).
  • the predicted value p (x, y) of the current pixel is obtained using the average value of y) and the second predicted value p2 (x, y).
  • the intra predictors 410 and 550 do not use the upper right peripheral pixel and the lower left peripheral pixel used to acquire the first pixel and the second pixel, but use the filtered upper right peripheral pixel and the lower left peripheral pixel.
  • the first pixel and the second pixel can be obtained.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating neighboring pixels filtered around a current prediction unit according to an embodiment of the present invention.
  • the intra predictors 410 and 550 filter at least one or more times on the X neighboring pixels 2110 and the Y neighboring pixels 2120 on the left side of the current prediction unit 2100 that are currently intra predicted. To generate the filtered surrounding pixels.
  • 22 is a reference diagram for describing a filtering process of neighboring pixels.
  • ContextOrg [n] (n is an integer from 0 to 4nS-1)
  • the circle is surrounded by the weighted average value between the pixels around the circle.
  • the weighted average value between the first filtered surrounding pixels ContextFiltered1 [n] may be recalculated to generate the second filtered surrounding pixels ContextFiltered2 [n].
  • ContextFiltered1 [n] (ContextFiltered1 [n-1] + 2 * ContextFiltered1 [n] + ContextFiltered1 [n + 1]) / 4 It may also generate filtered peripheral pixels.
  • the intra prediction units 410 and 550 acquire the first pixel from the at least one filtered upper right peripheral pixel as described above, and at least one filtered lower left side.
  • a prediction value of the current pixel may be generated through linear interpolation as described above. Whether to use such filtered neighboring pixels may be determined based on the size of the current prediction unit. For example, the filtered peripheral pixels may be used only when the size of the current prediction unit is 16x16 or more.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an intra prediction method according to a planner mode, according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction units 410 and 550 are located at the rightmost side of the current prediction unit while being located in the same row as the predicted current pixel of the current prediction unit, using at least one neighboring pixel located at the top right side of the current prediction unit. Acquire a virtual first pixel corresponding to the pixel. As described above, the number of surrounding pixels on the upper right side used to acquire the first pixel may be preset or determined based on the size of the current prediction unit.
  • the intra prediction units 410 and 550 are virtual second devices that correspond to pixels located at the bottom of the current prediction unit while being located in the same column as the current pixel using at least one neighboring pixel located at the bottom left of the current prediction unit. Acquire the pixel. As described above, the number of surrounding pixels on the lower left side used to obtain the second pixel may be preset or determined based on the size of the current prediction unit.
  • the intra predictors 410 and 550 obtain a first prediction value of the current pixel through linear interpolation using the left pixel located in the same row as the first pixel and the current pixel.
  • the pixel value of the left peripheral pixel is rec (-1, y)
  • the pixel value of the first pixel located at (nS-1, y) is T (T Is a real number)
  • the intra predictors 410 and 550 obtain a prediction value of the current pixel using the first prediction value and the second prediction value.
  • the intra prediction units 410 and 550 may perform the first prediction value p1 ( x, y) and the second predicted value p2 (x, y) are used to obtain the predicted value p (x, y) of the current pixel.
  • the invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

Landscapes

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

Abstract

현재 예측 단위에 대한 수평 및 수직 방향의 선형 보간을 통해 예측값을 생성하는 영상의 인트라 예측 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 영상의 인트라 예측 방법은 현재 예측 단위의 우상측 및 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여, 가상의 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀을 생성하고, 제 1 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 1 예측값을 획득하며, 상기 제 2 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 2 예측값을 획득하고, 상기 제 1 예측값과 상기 제 2 예측값을 이용하여 상기 현재 픽셀의 예측값을 획득하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다양한 방향성 및 새로운 인트라 예측 모드를 이용하여 영상의 압축 효율을 향상시키는 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 영상을 부호화하기 위해서 하나의 픽처를 매크로 블록으로 나눈다. 그리고, 인터 예측 및 인트라 예측에서 이용가능한 모든 부호화 모드에서 각각의 매크로 블록을 부호화한 다음, 매크로 블록의 부호화에 소요되는 비트율과 원 매크로 블록과 복호화된 매크로 블록과의 왜곡 정도에 따라서 부호화 모드를 하나 선택하여 매크로 블록을 부호화한다.
고해상도 또는 고화질 비디오 컨텐트를 재생, 저장할 수 있는 하드웨어의 개발 및 보급에 따라, 고해상도 또는 고화질 비디오 컨텐트를 효과적으로 부호화하거나 복호화하는 비디오 코덱의 필요성이 증대하고 있다. 기존의 비디오 코덱에 따르면, 비디오는 소정 크기의 매크로블록에 기반하여 제한된 예측 모드에 따라 부호화되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 현재 예측 단위의 주변 픽셀들을 이용한 새로운 인트라 예측 방식을 통해 영상 특성에 따라 코딩 효율을 향상시키기 위한 것이다.
현재 예측 단위 p 주변 픽셀들을 이용한 새로운 방식의 인트라 예측 모드를 개시한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 주변 픽셀들을 이용한 다양한 인트라 예측 방식을 통해 영상 특성에 따라 최적의 인트라 예측 방식이 적용될 수 있도록 함으로써 영상의 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
도 10, 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 주파수 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 단위의 크기에 따른 인트라 예측 모드들의 개수를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들을 설명하기 위한 참조도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라서 (dx,dy)의 방향성을 갖는 연장선 상에 위치한 주변 픽셀과 현재 픽셀과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라서 인트라 예측 모드 방향을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드의 방향을 나타낸 도면이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래너(planar) 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라서 현재 예측 단위 주변의 필터링되는 주변 픽셀을 나타낸 도면이다.
도 22는 주변 픽셀의 필터링 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 플래너 모드에 따른 인트라 예측 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 인트라 예측 방법은 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여, 상기 현재 예측 단위의 예측되는 현재 픽셀과 동일한 행에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최우측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 1 픽셀을 획득하는 단계; 상기 현재 예측 단위의 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최하측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 2 픽셀을 획득하는 단계; 상기 제 1 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 1 예측값을 획득하는 단계; 상기 제 2 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 2 예측값을 획득하는 단계; 및 상기 제 1 예측값과 상기 제 2 예측값을 이용하여 상기 현재 픽셀의 예측값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 인트라 예측 장치는 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여, 상기 현재 예측 단위의 예측되는 현재 픽셀과 동일한 행에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최우측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 1 픽셀을 획득하고, 상기 현재 예측 단위의 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최하측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 2 픽셀을 획득하며, 상기 제 1 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 1 예측값을 획득하고, 상기 제 2 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 2 예측값을 획득하며, 상기 제 1 예측값과 상기 제 2 예측값을 이용하여 상기 현재 픽셀의 예측값을 획득하는 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다.
최대 부호화 단위 분할부(110)는 영상의 현재 픽처를 위한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위에 기반하여 현재 픽처를 구획할 수 있다. 현재 픽처가 최대 부호화 단위보다 크다면, 현재 픽처의 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 크기 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 등의 데이터 단위로, 가로 및 세로 크기가 8보다 큰 2의 제곱승인 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위별로 부호화 단위 결정부(120)로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위는 최대 크기 및 심도로 특징지어질 수 있다. 심도란 최대 부호화 단위로부터 부호화 단위가 공간적으로 분할한 횟수를 나타내며, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 심도가 최상위 심도이며 최소 부호화 단위가 최하위 부호화 단위로 정의될 수 있다. 최대 부호화 단위는 심도가 깊어짐에 따라 심도별 부호화 단위의 크기는 감소하므로, 상위 심도의 부호화 단위는 복수 개의 하위 심도의 부호화 단위를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 현재 픽처의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하며, 각각의 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되는 부호화 단위들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되므로, 최대 부호화 단위에 포함된 공간 영역(spatial domain)의 영상 데이터가 심도에 따라 계층적으로 분류될 수 있다.
최대 부호화 단위의 높이 및 너비를 계층적으로 분할할 수 있는 총 횟수를 제한하는 최대 심도 및 부호화 단위의 최대 크기가 미리 설정되어 있을 수 있다.
부호화 단위 결정부(120)는, 심도마다 최대 부호화 단위의 영역이 분할된 적어도 하나의 분할 영역을 부호화하여, 적어도 하나의 분할 영역 별로 최종 부호화 결과가 출력될 심도를 결정한다. 즉 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 픽처의 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 부호화 심도로 결정한다. 결정된 부호화 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터는 출력부(130)로 출력된다.
최대 부호화 단위 내의 영상 데이터는 최대 심도 이하의 적어도 하나의 심도에 따라 심도별 부호화 단위에 기반하여 부호화되고, 각각의 심도별 부호화 단위에 기반한 부호화 결과가 비교된다. 심도별 부호화 단위의 부호화 오차의 비교 결과 부호화 오차가 가장 작은 심도가 선택될 수 있다. 각각의 최대화 부호화 단위마다 적어도 하나의 부호화 심도가 결정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 크기는 심도가 깊어짐에 따라 부호화 단위가 계층적으로 분할되어 분할되며 부호화 단위의 개수는 증가한다. 또한, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 동일한 심도의 부호화 단위들이라 하더라도, 각각의 데이터에 대한 부호화 오차를 측정하고 하위 심도로의 분할 여부가 결정된다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터라 하더라도 위치에 따라 심도별 부호화 오차가 다르므로 위치에 따라 부호화 심도가 달리 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 대해 부호화 심도가 하나 이상 설정될 수 있으며, 최대 부호화 단위의 데이터는 하나 이상의 부호화 심도의 부호화 단위에 따라 구획될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른 '트리 구조에 따른 부호화 단위들'은, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 심도별 부호화 단위들 중, 부호화 심도로 결정된 심도의 부호화 단위들을 포함한다. 부호화 심도의 부호화 단위는, 최대 부호화 단위 내에서 동일 영역에서는 심도에 따라 계층적으로 결정되고, 다른 영역들에 대해서는 독립적으로 결정될 수 있다. 마찬가지로, 현재 영역에 대한 부호화 심도는, 다른 영역에 대한 부호화 심도와 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 분할 횟수와 관련된 지표이다. 일 실시예에 따른 제 1 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 심도 레벨의 총 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 할 때, 최대 부호화 단위가 1회 분할된 부호화 단위의 심도는 1로 설정되고, 2회 분할된 부호화 단위의 심도가 2로 설정될 수 있다. 이 경우, 최대 부호화 단위로부터 4회 분할된 부호화 단위가 최소 부호화 단위라면, 심도 0, 1, 2, 3 및 4의 심도 레벨이 존재하므로 제 1 최대 심도는 4, 제 2 최대 심도는 5로 설정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화 및 주파수 변환이 수행될 수 있다. 예측 부호화 및 주파수 변환도 마찬가지로, 최대 부호화 단위마다, 최대 심도 이하의 심도마다 심도별 부호화 단위를 기반으로 수행된다.
최대 부호화 단위가 심도별로 분할될 때마다 심도별 부호화 단위의 개수가 증가하므로, 심도가 깊어짐에 따라 생성되는 모든 심도별 부호화 단위에 대해 예측 부호화 및 주파수 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화 및 주파수 변환을 설명하겠다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 데이터 단위의 크기 또는 형태를 다양하게 선택할 수 있다. 영상 데이터의 부호화를 위해서는 예측 부호화, 주파수 변환, 엔트로피 부호화 등의 단계를 거치는데, 모든 단계에 걸쳐서 동일한 데이터 단위가 사용될 수도 있으며, 단계별로 데이터 단위가 변경될 수도 있다.
예를 들어 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위의 영상 데이터의 예측 부호화를 수행하기 위해, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 선택할 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화를 위해서는, 일 실시예에 따른 부호화 심도의 부호화 단위, 즉 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 이하, 예측 부호화의 기반이 되는 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 '예측 단위'라고 지칭한다. 예측 단위가 분할된 파티션은, 예측 단위 및 예측 단위의 높이 및 너비 중 적어도 하나가 분할된 데이터 단위를 포함할 수 있다.
예를 들어, 크기 2Nx2N(단, N은 양의 정수)의 부호화 단위가 더 이상 분할되지 않는 경우, 크기 2Nx2N의 예측 단위가 되며, 파티션의 크기는 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 등일 수 있다. 일 실시예에 따른 파티션 타입은 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션들뿐만 아니라, 1:n 또는 n:1과 같이 비대칭적 비율로 분할된 파티션들, 기하학적인 형태로 분할된 파티션들, 임의적 형태의 파티션들 등을 선택적으로 포함할 수도 있다.
예측 단위의 예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어 인트라 모드 및 인터 모드는, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 크기의 파티션에 대해서 수행될 수 있다. 또한, 스킵 모드는 2Nx2N 크기의 파티션에 대해서만 수행될 수 있다. 부호화 단위 이내의 하나의 예측 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어 부호화 오차가 가장 작은 예측 모드가 선택될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 기반으로 부호화 단위의 영상 데이터의 주파수 변환을 수행할 수 있다.
부호화 단위의 주파수 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 데이터 단위를 기반으로 주파수 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어, 주파수 변환을 위한 데이터 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 데이터 단위를 포함할 수 있다.
이하, 주파수 변환의 기반이 되는 데이터 단위는 '변환 단위'라고 지칭될 수 있다. 부호화 단위와 유사한 방식으로, 부호화 단위 내의 변환 단위도 재귀적으로 더 작은 크기의 변환 단위로 분할되면서, 부호화 단위의 레지듀얼 데이터가 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위에 따라 구획될 수 있다.
일 실시예에 따른 변환 단위에 대해서도, 부호화 단위의 높이 및 너비가 분할하여 변환 단위에 이르기까지의 분할 횟수를 나타내는 변환 심도가 설정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위의 변환 단위의 크기가 2Nx2N이라면 변환 심도 0, 변환 단위의 크기가 NxN이라면 변환 심도 1, 변환 단위의 크기가 N/2xN/2이라면 변환 심도 2로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위에 대해서도 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위가 설정될 수 있다.
부호화 심도별 부호화 정보는, 부호화 심도 뿐만 아니라 예측 관련 정보 및 주파수 변환 관련 정보가 필요하다. 따라서, 부호화 단위 결정부(120)는 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 심도 뿐만 아니라, 예측 단위를 파티션으로 분할한 파티션 타입, 예측 단위별 예측 모드, 주파수 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 파티션의 결정 방식에 대해서는, 도 3 내지 12을 참조하여 상세히 후술한다.
부호화 단위 결정부(120)는 심도별 부호화 단위의 부호화 오차를 라그랑지 곱(Lagrangian Multiplier) 기반의 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization)을 이용하여 측정할 수 있다.
출력부(130)는, 부호화 단위 결정부(120)에서 결정된 적어도 하나의 부호화 심도에 기초하여 부호화된 최대 부호화 단위의 영상 데이터 및 심도별 부호화 모드에 관한 정보를 비트스트림 형태로 출력한다.
부호화된 영상 데이터는 영상의 레지듀얼 데이터의 부호화 결과일 수 있다.
심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 부호화 심도 정보, 예측 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다.
부호화 심도 정보는, 현재 심도로 부호화하지 않고 하위 심도의 부호화 단위로 부호화할지 여부를 나타내는 심도별 분할 정보를 이용하여 정의될 수 있다. 현재 부호화 단위의 현재 심도가 부호화 심도라면, 현재 부호화 단위는 현재 심도의 부호화 단위로 부호화되므로 현재 심도의 분할 정보는 더 이상 하위 심도로 분할되지 않도록 정의될 수 있다. 반대로, 현재 부호화 단위의 현재 심도가 부호화 심도가 아니라면 하위 심도의 부호화 단위를 이용한 부호화를 시도해보아야 하므로, 현재 심도의 분할 정보는 하위 심도의 부호화 단위로 분할되도록 정의될 수 있다.
현재 심도가 부호화 심도가 아니라면, 하위 심도의 부호화 단위로 분할된 부호화 단위에 대해 부호화가 수행된다. 현재 심도의 부호화 단위 내에 하위 심도의 부호화 단위가 하나 이상 존재하므로, 각각의 하위 심도의 부호화 단위마다 반복적으로 부호화가 수행되어, 동일한 심도의 부호화 단위마다 재귀적(recursive) 부호화가 수행될 수 있다.
하나의 최대 부호화 단위 안에 트리 구조의 부호화 단위들이 결정되며 부호화 심도의 부호화 단위마다 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정되어야 하므로, 하나의 최대 부호화 단위에 대해서는 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정될 수 있다. 또한, 최대 부호화 단위의 데이터는 심도에 따라 계층적으로 구획되어 위치 별로 부호화 심도가 다를 수 있으므로, 데이터에 대해 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보가 설정될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 출력부(130)는, 최대 부호화 단위에 포함되어 있는 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나에 대해, 해당 부호화 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보를 할당될 수 있다.
일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 부호화 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위이며, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 내에 포함될 수 있는 최대 크기의 정사각 데이터 단위일 수 있다.
예를 들어 출력부(130)를 통해 출력되는 부호화 정보는, 심도별 부호화 단위별 부호화 정보와 예측 단위별 부호화 정보로 분류될 수 있다. 심도별 부호화 단위별 부호화 정보는, 예측 모드 정보, 파티션 크기 정보를 포함할 수 있다. 예측 단위별로 전송되는 부호화 정보는 인터 모드의 추정 방향에 관한 정보, 인터 모드의 참조 영상 인덱스에 관한 정보, 움직임 벡터에 관한 정보, 인트라 모드의 크로마 성분에 관한 정보, 인트라 모드의 보간 방식에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 픽처, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더에 삽입될 수 있다.
비디오 부호화 장치(100)의 가장 간단한 형태의 실시예에 따르면, 심도별 부호화 단위는 한 계층 상위 심도의 부호화 단위의 높이 및 너비를 반분한 크기의 부호화 단위이다. 즉, 현재 심도의 부호화 단위의 크기가 2Nx2N이라면, 하위 심도의 부호화 단위의 크기는 NxN 이다. 또한, 2Nx2N 크기의 현재 부호화 단위는 NxN 크기의 하위 심도 부호화 단위를 최대 4개 포함할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 현재 픽처의 특성을 고려하여 결정된 최대 부호화 단위의 크기 및 최대 심도를 기반으로, 각각의 최대 부호화 단위마다 최적의 형태 및 크기의 부호화 단위를 결정하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 구성할 수 있다. 또한, 각각의 최대 부호화 단위마다 다양한 예측 모드, 주파수 변환 방식 등으로 부호화할 수 있으므로, 다양한 영상 크기의 부호화 단위의 영상 특성을 고려하여 최적의 부호화 모드가 결정될 수 있다.
따라서, 영상의 해상도가 매우 높거나 데이터량이 매우 큰 영상을 기존 매크로블록 단위로 부호화한다면, 픽처당 매크로블록의 수가 과도하게 많아진다. 이에 따라, 매크로블록마다 생성되는 압축 정보도 많아지므로 압축 정보의 전송 부담이 커지고 데이터 압축 효율이 감소하는 경향이 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치는, 영상의 크기를 고려하여 부호화 단위의 최대 크기를 증가시키면서, 영상 특성을 고려하여 부호화 단위를 조절할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 증대될 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 각종 프로세싱을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 부호화 모드에 관한 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 1 및 비디오 부호화 장치(100)을 참조하여 전술한 바와 동일하다.
수신부(205)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱(parsing)한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 따라 부호화 단위마다 부호화된 영상 데이터를 추출하여 영상 데이터 복호화부(230)로 출력한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 현재 픽처에 대한 헤더로부터 현재 픽처의 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보를 추출할 수 있다.
또한, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 추출한다. 추출된 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는 영상 데이터 복호화부(230)로 출력된다. 즉, 비트열의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하여, 영상 데이터 복호화부(230)가 최대 부호화 단위마다 영상 데이터를 복호화하도록 할 수 있다.
최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는, 하나 이상의 부호화 심도 정보에 대해 설정될 수 있으며, 부호화 심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 해당 부호화 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보 및 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 부호화 심도 정보로서, 심도별 분할 정보가 추출될 수도 있다.
영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)가 추출한 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)와 같이 부호화단에서, 최대 부호화 단위별 심도별 부호화 단위마다 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시키는 것으로 결정된 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보이다. 따라서, 비디오 복호화 장치(200)는 최소 부호화 오차를 발생시키는 부호화 방식에 따라 데이터를 복호화하여 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보는, 해당 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 할당되어 있을 수 있으므로, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 소정 데이터 단위별로 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 추출할 수 있다. 소정 데이터 단위별로, 해당 최대 부호화 단위의 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보가 기록되어 있다면, 동일한 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 갖고 있는 소정 데이터 단위들은 동일한 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터 단위로 유추될 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보에 기초하여 각각의 최대 부호화 단위의 영상 데이터를 복호화하여 현재 픽처를 복원한다. 즉 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 가운데 각각의 부호화 단위마다, 판독된 파티션 타입, 예측 모드, 변환 단위에 기초하여 부호화된 영상 데이터를 복호화할 수 있다. 복호화 과정은 인트라 예측 및 움직임 보상을 포함하는 예측 과정, 및 주파수 역변환 과정을 포함할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는, 부호화 심도별 부호화 단위의 예측 단위의 파티션 타입 정보 및 예측 모드 정보에 기초하여, 부호화 단위마다 각각의 파티션 및 예측 모드에 따라 인트라 예측 또는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
또한, 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위별 주파수 역변환을 위해, 부호화 심도별 부호화 단위의 변환 단위의 크기 정보에 기초하여, 부호화 단위마다 각각의 변환 단위에 따라 주파수 역변환을 수행할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 심도별 분할 정보를 이용하여 현재 최대 부호화 단위의 부호화 심도를 결정할 수 있다. 만약, 분할 정보가 현재 심도에서 더 이상 분할되지 않음을 나타내고 있다면 현재 심도가 부호화 심도이다. 따라서, 영상 데이터 복호화부(230)는 현재 최대 부호화 단위의 영상 데이터에 대해 현재 심도의 부호화 단위를 예측 단위의 파티션 타입, 예측 모드 및 변환 단위 크기 정보를 이용하여 복호화할 수 있다.
즉, 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 설정되어 있는 부호화 정보를 관찰하여, 동일한 분할 정보를 포함한 부호화 정보를 보유하고 있는 데이터 단위가 모여, 영상 데이터 복호화부(230)에 의해 동일한 부호화 모드로 복호화할 하나의 데이터 단위로 간주될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는, 부호화 과정에서 최대 부호화 단위마다 재귀적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 단위에 대한 정보를 획득하여, 현재 픽처에 대한 복호화에 이용할 수 있다. 즉, 최대 부호화 단위마다 최적 부호화 단위로 결정된 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화된 영상 데이터의 복호화가 가능해진다.
따라서, 높은 해상도의 영상 또는 데이터량이 과도하게 많은 영상이라도 부호화단으로부터 전송된 최적 부호화 모드에 관한 정보를 이용하여, 영상의 특성에 적응적으로 결정된 부호화 단위의 크기 및 부호화 모드에 따라 효율적으로 영상 데이터를 복호화하여 복원할 수 있다.
이하 도 3 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들, 예측 단위 및 변환 단위의 결정 방식이 상술된다.
도 3 은 계층적 부호화 단위의 개념을 도시한다.
부호화 단위의 예는, 부호화 단위의 크기는 너비x높이로 표현되며, 크기 64x64인 부호화 단위부터, 32x32, 16x16, 8x8를 포함할 수 있다. 크기 64x64의 부호화 단위는 크기 64x64, 64x32, 32x64, 32x32의 파티션들로 분할될 수 있고, 크기 32x32의 부호화 단위는 크기 32x32, 32x16, 16x32, 16x16의 파티션들로, 크기 16x16의 부호화 단위는 크기 16x16, 16x8, 8x16, 8x8의 파티션들로, 크기 8x8의 부호화 단위는 크기 8x8, 8x4, 4x8, 4x4의 파티션들로 분할될 수 있다.
비디오 데이터(310)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 2로 설정되어 있다. 비디오 데이터(320)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 3로 설정되어 있다. 비디오 데이터(330)에 대해서는, 해상도는 352x288, 부호화 단위의 최대 크기는 16, 최대 심도가 1로 설정되어 있다. 도 3에 도시된 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다.
해상도가 높거나 데이터량이 많은 경우 부호화 효율의 향상 뿐만 아니라 영상 특성을 정확히 반형하기 위해 부호화 사이즈의 최대 크기가 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 따라서, 비디오 데이터(330)에 비해, 해상도가 높은 비디오 데이터(310, 320)는 부호화 사이즈의 최대 크기가 64로 선택될 수 있다.
비디오 데이터(310)의 최대 심도는 2이므로, 비디오 데이터(310)의 부호화 단위(315)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 2회 분할하며 심도가 두 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 반면, 비디오 데이터(330)의 최대 심도는 1이므로, 비디오 데이터(330)의 부호화 단위(335)는 장축 크기가 16인 부호화 단위들로부터, 1회 분할하며 심도가 한 계층 깊어져서 장축 크기가 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다.
비디오 데이터(320)의 최대 심도는 3이므로, 비디오 데이터(320)의 부호화 단위(325)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 3회 분할하며 심도가 세 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16, 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 심도가 깊어질수록 세부 정보의 표현능력이 향상될 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)는, 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 포함한다. 즉, 인트라 예측부(410)는 현재 프레임(405) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 인터 모드의 현재 프레임(405) 및 참조 프레임(495)를 이용하여 인터 추정 및 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 데이터는 주파수 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 주파수 역변환부(470)을 통해 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(480) 및 루프 필터링부(490)를 거쳐 후처리되어 참조 프레임(495)으로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(450)를 거쳐 비트스트림(455)으로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)에 적용되기 위해서는, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420), 움직임 보상부(425), 주파수 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 주파수 역변환부(470), 디블로킹부(480) 및 루프 필터링부(490)가 모두, 최대 부호화 단위마다 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반한 작업을 수행하여야 한다.
특히, 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 주파수 변환부(430)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
비트스트림(505)이 파싱부(510)를 거쳐 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화에 관한 정보가 파싱된다. 부호화된 영상 데이터는 엔트로피 복호화부(520) 및 역양자화부(530)를 거쳐 역양자화된 데이터로 출력되고, 주파수 역변환부(540)를 거쳐 공간 영역의 영상 데이터가 복원된다.
공간 영역의 영상 데이터에 대해서, 인트라 예측부(550)는 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 보상부(560)는 참조 프레임(585)를 함께 이용하여 인터 모드의 부호화 단위에 대해 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(550) 및 움직임 보상부(560)를 거친 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(580)를 거쳐 후처리되어 복원 프레임(595)으로 출력될 수 있다. 또한, 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(580)를 거쳐 후처리된 데이터는 참조 프레임(585)으로서 출력될 수 있다.
비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 복호화부(230)에서 영상 데이터를 복호화하기 위해, 일 실시예에 따른 영상 복호화부(500)의 파싱부(510) 이후의 단계별 작업들이 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에 적용되기 위해서는, 영상 복호화부(500)의 구성 요소들인 파싱부(510), 엔트로피 복호화부(520), 역양자화부(530), 주파수 역변환부(540), 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560), 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(580)가 모두, 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 기반하여 작업을 수행하여야 한다.
특히, 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각마다 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 주파수 역변환부(540)는 부호화 단위마다 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 영상 특성을 고려하기 위해 계층적인 부호화 단위를 사용한다. 부호화 단위의 최대 높이 및 너비, 최대 심도는 영상의 특성에 따라 적응적으로 결정될 수도 있으며, 사용자의 요구에 따라 다양하게 설정될 수도 있다. 미리 설정된 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 심도별 부호화 단위의 크기가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)는 부호화 단위의 최대 높이 및 너비가 64이며, 최대 심도가 4인 경우를 도시하고 있다. 일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라서 심도가 깊어지므로 심도별 부호화 단위의 높이 및 너비가 각각 분할한다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 부호화의 기반이 되는 예측 단위 및 파티션이 도시되어 있다.
즉, 부호화 단위(610)는 부호화 단위의 계층 구조(600) 중 최대 부호화 단위로서 심도가 0이며, 부호화 단위의 크기, 즉 높이 및 너비가 64x64이다. 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 크기 32x32인 심도 1의 부호화 단위(620), 크기 16x16인 심도 2의 부호화 단위(630), 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640), 크기 4x4인 심도 4의 부호화 단위(650)가 존재한다. 크기 4x4인 심도 4의 부호화 단위(650)는 최소 부호화 단위이다.
각각의 심도별로 가로축을 따라, 부호화 단위의 예측 단위 및 파티션들이 배열된다. 즉, 심도 0의 크기 64x64의 부호화 단위(610)가 예측 단위라면, 예측 단위는 크기 64x64의 부호화 단위(610)에 포함되는 크기 64x64의 파티션(610), 크기 64x32의 파티션들(612), 크기 32x64의 파티션들(614), 크기 32x32의 파티션들(616)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 1의 크기 32x32의 부호화 단위(620)의 예측 단위는, 크기 32x32의 부호화 단위(620)에 포함되는 크기 32x32의 파티션(620), 크기 32x16의 파티션들(622), 크기 16x32의 파티션들(624), 크기 16x16의 파티션들(626)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 2의 크기 16x16의 부호화 단위(630)의 예측 단위는, 크기 16x16의 부호화 단위(630)에 포함되는 크기 16x16의 파티션(630), 크기 16x8의 파티션들(632), 크기 8x16의 파티션들(634), 크기 8x8의 파티션들(636)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)의 예측 단위는, 크기 8x8의 부호화 단위(640)에 포함되는 크기 8x8의 파티션(640), 크기 8x4의 파티션들(642), 크기 4x8의 파티션들(644), 크기 4x4의 파티션들(646)로 분할될 수 있다.
마지막으로, 심도 4의 크기 4x4의 부호화 단위(650)는 최소 부호화 단위이며 최하위 심도의 부호화 단위이고, 해당 예측 단위도 크기 4x4의 파티션(650)으로만 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)는, 최대 부호화 단위(610)의 부호화 심도를 결정하기 위해, 최대 부호화 단위(610)에 포함되는 각각의 심도의 부호화 단위마다 부호화를 수행하여야 한다.
동일한 범위 및 크기의 데이터를 포함하기 위한 심도별 부호화 단위의 개수는, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위의 개수도 증가한다. 예를 들어, 심도 1의 부호화 단위 한 개가 포함하는 데이터에 대해서, 심도 2의 부호화 단위는 네 개가 필요하다. 따라서, 동일한 데이터의 부호화 결과를 심도별로 비교하기 위해서, 한 개의 심도 1의 부호화 단위 및 네 개의 심도 2의 부호화 단위를 이용하여 각각 부호화되어야 한다.
각각의 심도별 부호화를 위해서는, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 심도별 부호화 단위의 예측 단위들마다 부호화를 수행하여, 해당 심도에서 가장 작은 부호화 오차인 대표 부호화 오차가 선택될 수다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 각각의 심도마다 부호화를 수행하여, 심도별 대표 부호화 오차를 비교하여 최소 부호화 오차가 검색될 수 있다. 최대 부호화 단위(610) 중 최소 부호화 오차가 발생하는 심도 및 파티션이 최대 부호화 단위(610)의 부호화 심도 및 파티션 타입으로 선택될 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는, 최대 부호화 단위마다 최대 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 부호화 단위로 영상을 부호화하거나 복호화한다. 부호화 과정 중 주파수 변환을 위한 변환 단위의 크기는 각각의 부호화 단위보다 크지 않은 데이터 단위를 기반으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서, 현재 부호화 단위(710)가 64x64 크기일 때, 32x32 크기의 변환 단위(720)를 이용하여 주파수 변환이 수행될 수 있다.
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 주파수 변환을 수행하여 부호화한 후, 원본과의 오차가 가장 적은 변환 단위가 선택될 수 있다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 부호화 모드에 관한 정보로서, 각각의 부호화 심도의 부호화 단위마다 파티션 타입에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 부호화하여 전송할 수 있다.
파티션 타입에 대한 정보(800)는, 현재 부호화 단위의 예측 부호화를 위한 데이터 단위로서, 현재 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 파티션의 형태에 대한 정보를 나타낸다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위 CU_0는, 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806), 크기 NxN의 파티션(808) 중 어느 하나의 타입으로 분할되어 이용될 수 있다. 이 경우 현재 부호화 단위의 파티션 타입에 관한 정보(800)는 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806) 및 크기 NxN의 파티션(808) 중 하나를 나타내도록 설정된다.
예측 모드에 관한 정보(810)는, 각각의 파티션의 예측 모드를 나타낸다. 예를 들어 예측 모드에 관한 정보(810)를 통해, 파티션 타입에 관한 정보(800)가 가리키는 파티션이 인트라 모드(812), 인터 모드(814) 및 스킵 모드(816) 중 하나로 예측 부호화가 수행되는지 여부가 설정될 수 있다.
또한, 변환 단위 크기에 관한 정보(820)는 현재 부호화 단위를 어떠한 변환 단위를 기반으로 주파수 변환을 수행할지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 변환 단위는 제 1 인트라 변환 단위 크기(822), 제 2 인트라 변환 단위 크기(824), 제 1 인터 변환 단위 크기(826), 제 2 인트라 변환 단위 크기(828) 중 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(210)는, 각각의 심도별 부호화 단위마다 파티션 타입에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 추출하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
심도의 변화를 나타내기 위해 분할 정보가 이용될 수 있다. 분할 정보는 현재 심도의 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위로 분할될지 여부를 나타낸다.
심도 0 및 2N_0x2N_0 크기의 부호화 단위(900)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(910)는 2N_0x2N_0 크기의 파티션 타입(912), 2N_0xN_0 크기의 파티션 타입(914), N_0x2N_0 크기의 파티션 타입(916), N_0xN_0 크기의 파티션 타입(918)을 포함할 수 있다. 예측 단위가 대칭적 비율로 분할된 파티션들(912, 914, 916, 918)만이 예시되어 있지만, 전술한 바와 같이 파티션 타입은 이에 한정되지 않고 비대칭적 파티션, 임의적 형태의 파티션, 기하학적 형태의 파티션 등을 포함할 수 있다.
파티션 타입마다, 한 개의 2N_0x2N_0 크기의 파티션, 두 개의 2N_0xN_0 크기의 파티션, 두 개의 N_0x2N_0 크기의 파티션, 네 개의 N_0xN_0 크기의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화가 수행되어야 한다. 크기 2N_0x2N_0, 크기 N_0x2N_0 및 크기 2N_0xN_0 및 크기 N_0xN_0의 파티션에 대해서는, 인트라 모드 및 인터 모드로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 스킵 모드는 크기 2N_0x2N_0의 파티션에 예측 부호화가 대해서만 수행될 수 있다.
크기 2N_0x2N_0, 2N_0xN_0 및 N_0x2N_0의 파티션 타입(912, 914, 916) 중 하나에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 더 이상 하위 심도로 분할할 필요 없다.
크기 N_0xN_0의 파티션 타입(918)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 0를 1로 변경하며 분할하고(920), 심도 2 및 크기 N_0xN_0의 파티션 타입의 부호화 단위들(930)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
심도 1 및 크기 2N_1x2N_1 (=N_0xN_0)의 부호화 단위(930)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(940)는, 크기 2N_1x2N_1의 파티션 타입(942), 크기 2N_1xN_1의 파티션 타입(944), 크기 N_1x2N_1의 파티션 타입(946), 크기 N_1xN_1의 파티션 타입(948)을 포함할 수 있다.
또한, 크기 N_1xN_1 크기의 파티션 타입(948)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 1을 심도 2로 변경하며 분할하고(950), 심도 2 및 크기 N_2xN_2의 부호화 단위들(960)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
최대 심도가 d인 경우, 심도별 분할 정보는 심도 d-1일 때까지 설정되고, 분할 정보는 심도 d-2까지 설정될 수 있다. 즉, 심도 d-2로부터 분할(970)되어 심도 d-1까지 부호화가 수행될 경우, 심도 d-1 및 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 부호화 단위(980)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(990)는, 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(992), 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(994), 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(996), 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(998)을 포함할 수 있다.
파티션 타입 가운데, 한 개의 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 네 개의 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화를 통한 부호화가 수행되어, 최소 부호화 오차가 발생하는 파티션 타입이 검색될 수 있다.
크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(998)에 의한 부호화 오차가 가장 작더라도, 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위 CU_(d-1)는 더 이상 하위 심도로의 분할 과정을 거치지 않으며, 현재 최대 부호화 단위(900)에 대한 부호화 심도가 심도 d-1로 결정되고, 파티션 타입은 N_(d-1)xN_(d-1)로 결정될 수 있다. 또한 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위(952)에 대해 분할 정보는 설정되지 않는다.
데이터 단위(999)은, 현재 최대 부호화 단위에 대한 '최소 단위'라 지칭될 수 있다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 부호화 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 이러한 반복적 부호화 과정을 통해, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 부호화 단위(900)의 심도별 부호화 오차를 비교하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여, 부호화 심도를 결정하고, 해당 파티션 타입 및 예측 모드가 부호화 심도의 부호화 모드로 설정될 수 있다.
이런 식으로 심도 0, 1, ..., d-1, d의 모든 심도별 최소 부호화 오차를 비교하여 오차가 가장 작은 심도가 선택되어 부호화 심도로 결정될 수 있다. 부호화 심도, 및 예측 단위의 파티션 타입 및 예측 모드는 부호화 모드에 관한 정보로써 부호화되어 전송될 수 있다. 또한, 심도 0으로부터 부호화 심도에 이르기까지 부호화 단위가 분할되어야 하므로, 부호화 심도의 분할 정보만이 '0'으로 설정되고, 부호화 심도를 제외한 심도별 분할 정보는 '1'로 설정되어야 한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 부호화 단위(900)에 대한 부호화 심도 및 예측 단위에 관한 정보를 추출하여 부호화 단위(912)를 복호화하는데 이용할 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 심도별 분할 정보를 이용하여 분할 정보가 '0'인 심도를 부호화 심도로 파악하고, 해당 심도에 대한 부호화 모드에 관한 정보를 이용하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 10, 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 주파수 변환 단위의 관계를 도시한다.
부호화 단위(1010)는, 최대 부호화 단위에 대해 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)가 결정한 부호화 심도별 부호화 단위들이다. 예측 단위(1060)는 부호화 단위(1010) 중 각각의 부호화 심도별 부호화 단위의 예측 단위들의 파티션들이며, 변환 단위(1070)는 각각의 부호화 심도별 부호화 단위의 변환 단위들이다.
심도별 부호화 단위들(1010)은 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 하면, 부호화 단위들(1012, 1054)은 심도가 1, 부호화 단위들(1014, 1016, 1018, 1028, 1050, 1052)은 심도가 2, 부호화 단위들(1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, 1048)은 심도가 3, 부호화 단위들(1040, 1042, 1044, 1046)은 심도가 4이다.
예측 단위들(1060) 중 일부 파티션(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 부호화 단위가 분할된 형태이다. 즉, 파티션(1014, 1022, 1050, 1054)은 2NxN의 파티션 타입이며, 파티션(1016, 1048, 1052)은 Nx2N의 파티션 타입, 파티션(1032)은 NxN의 파티션 타입이다. 심도별 부호화 단위들(1010)의 예측 단위 및 파티션들은 각각의 부호화 단위보다 작거나 같다.
변환 단위들(1070) 중 일부(1052)의 영상 데이터에 대해서는 부호화 단위에 비해 작은 크기의 데이터 단위로 주파수 변환 또는 주파수 역변환이 수행된다. 또한, 변환 단위(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 예측 단위들(1060) 중 해당 예측 단위 및 파티션와 비교해보면, 서로 다른 크기 또는 형태의 데이터 단위이다. 즉, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 다른 비디오 복호화 장치(200)는 동일한 부호화 단위에 대한 인트라 예측/움직임 추정/움직임 보상 작업, 및 주파수 변환/역변환 작업이라 할지라도, 각각 별개의 데이터 단위를 기반으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 최대 부호화 단위마다, 영역별로 계층적인 구조의 부호화 단위들마다 재귀적으로 부호화가 수행되어 최적 부호화 단위가 결정됨으로써, 재귀적 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 구성될 수 있다.부호화 정보는 부호화 단위에 대한 분할 정보, 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위 크기 정보를 포함할 수 있다. 이하 표 1은, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서 설정할 수 있는 일례를 나타낸다.
표 1
분할 정보 0 (현재 심도 d의 크기 2Nx2N의 부호화 단위에 대한 부호화) 분할 정보 1
예측 모드 파티션 타입 변환 단위 크기 하위 심도 d+1의 부호화 단위들마다 반복적 부호화
인트라 인터스킵 (2Nx2N만) 대칭형 파티션 타입 비대칭형 파티션 타입 변환 단위 분할 정보 0 변환 단위 분할 정보 1
2Nx2N2NxNNx2NNxN 2NxnU2NxnDnLx2NnRx2N 2Nx2N NxN (대칭형 파티션 타입) N/2xN/2 (비대칭형 파티션 타입)
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 출력하고, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 부호화 정보 추출부(220)는 수신된 비트스트림으로부터 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 추출할 수 있다.
분할 정보는 현재 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위들로 분할되는지 여부를 나타낸다. 현재 심도 d의 분할 정보가 0이라면, 현재 부호화 단위가 현재 부호화 단위가 하위 부호화 단위로 더 이상 분할되지 않는 심도가 부호화 심도이므로, 부호화 심도에 대해서 파티션 타입 정보, 예측 모드, 변환 단위 크기 정보가 정의될 수 있다. 분할 정보에 따라 한 단계 더 분할되어야 하는 경우에는, 분할된 4개의 하위 심도의 부호화 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어야 한다.
예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 하나로 나타낼 수 있다. 인트라 모드 및 인터 모드는 모든 파티션 타입에서 정의될 수 있으며, 스킵 모드는 파티션 타입 2Nx2N에서만 정의될 수 있다.
파티션 타입 정보는, 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션 타입 2Nx2N, 2NxN, Nx2N 및 NxN 과, 비대칭적 비율로 분할된 비대칭적 파티션 타입 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N를 나타낼 수 있다. 비대칭적 파티션 타입 2NxnU 및 2NxnD는 각각 높이가 1:3 및 3:1로 분할된 형태이며, 비대칭적 파티션 타입 nLx2N 및 nRx2N은 각각 너비가 1:3 및 3:1로 분할된 형태를 나타낸다.
변환 단위 크기는 인트라 모드에서 두 종류의 크기, 인터 모드에서 두 종류의 크기로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위 분할 정보가 0 이라면, 변환 단위의 크기가 현재 부호화 단위의 크기 2Nx2N로 설정된다. 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 현재 부호화 단위가 분할된 크기의 변환 단위가 설정될 수 있다. 또한 크기 2Nx2N인 현재 부호화 단위에 대한 파티션 타입이 대칭형 파티션 타입이라면 변환 단위의 크기는 NxN, 비대칭형 파티션 타입이라면 N/2xN/2로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화 정보는, 부호화 심도의 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 단위 중 적어도 하나에 대해 할당될 수 있다. 부호화 심도의 부호화 단위는 동일한 부호화 정보를 보유하고 있는 예측 단위 및 최소 단위를 하나 이상 포함할 수 있다.
따라서, 인접한 데이터 단위들끼리 각각 보유하고 있는 부호화 정보들을 확인하면, 동일한 부호화 심도의 부호화 단위에 포함되는지 여부가 확인될 수 있다. 또한, 데이터 단위가 보유하고 있는 부호화 정보를 이용하면 해당 부호화 심도의 부호화 단위를 확인할 수 있으므로, 최대 부호화 단위 내의 부호화 심도들의 분포가 유추될 수 있다.
따라서 이 경우 현재 부호화 단위가 주변 데이터 단위를 참조하여 예측하기 경우, 현재 부호화 단위에 인접하는 심도별 부호화 단위 내의 데이터 단위의 부호화 정보가 직접 참조되어 이용될 수 있다.
또 다른 실시예로, 현재 부호화 단위가 주변 부호화 단위를 참조하여 예측 부호화가 수행되는 경우, 인접하는 심도별 부호화 단위의 부호화 정보를 이용하여, 심도별 부호화 단위 내에서 현재 부호화 단위에 인접하는 데이터가 검색됨으로써 주변 부호화 단위가 참조될 수도 있다.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
최대 부호화 단위(1300)는 부호화 심도의 부호화 단위들(1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, 1318)을 포함한다. 이 중 하나의 부호화 단위(1318)는 부호화 심도의 부호화 단위이므로 분할 정보가 0으로 설정될 수 있다. 크기 2Nx2N의 부호화 단위(1318)의 파티션 타입 정보는, 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326), NxN(1328), 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정될 수 있다.
파티션 타입 정보가 대칭형 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보(TU size flag)가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1342)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 NxN의 변환 단위(1344)가 설정될 수 있다.
파티션 타입 정보가 비대칭형 파티션 타입 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정된 경우, 변환 단위 분할 정보(TU size flag)가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1352)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 N/2xN/2의 변환 단위(1354)가 설정될 수 있다.
이하, 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)의 인트라 예측부(410) 및 도 5의 영상 복호화 장치(200)의 인트라 예측부(550)에서 예측 단위에 대하여 수행되는 인트라 예측에 대하여 구체적으로 설명한다.
인트라 예측부(410,550)는 현재 예측 단위의 예측값을 현재 예측 단위의 주변 픽셀을 이용하여 획득하는 인트라 예측을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부(410,550)는 예측 단위가 16x16 이상의 큰 크기를 갖는 것을 고려하여, 종래 기술에 따른 한정된 방향성을 갖는 인트라 예측 모드 이외에 (dx,dy) 파라메터를 이용한 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드를 부가적으로 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드에 대해서는 후술한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부(410,550)는 현재 픽셀의 예측자(predictor)를 획득하기 위하여, 현재 픽셀의 수평 방향의 선형 보간을 통해 예측자(P1)를 생성하고, 수직 방향의 선형 보간을 통해 예측자(P2)를 생성하여 예측자들(P1 및 P2)의 평균값을 현재 픽셀의 예측자로 이용할 수 있다. 이러한 수평 방향의 선형 보간 및 수직 방향의 선형 보간을 통해 획득된 예측자들을 결합하여 현재 픽셀의 예측자를 생성하는 인트라 예측 모드를 플래너(Planar) 모드로 정의한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부(410,550)는 플래너 모드에서 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나 이상의 주변 픽셀들을 이용하여 수평 방향의 선형 보간에 이용되는 가상의 픽셀을 생성하며, 좌하측에 위치한 적어도 하나 이상의 주변 픽셀들을 이용하여 수직 방향의 선형 보간에 이용되는 가상의 픽셀을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플래너 모드에 대해서는 후술한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 단위의 크기에 따른 인트라 예측 모드들의 개수를 도시한다.
인트라 예측부(410,550)는 예측 단위의 크기에 따라서 예측 단위에 적용할 인트라 예측 모드들의 개수를 다양하게 설정할 수 있다. 일 예로 도 14를 참조하면 인트라 예측되는 예측 단위의 크기를 NxN이라고 할 때, 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128 크기의 예측 단위 각각에 대하여 실제 수행되는 인트라 예측 모드의 개수는 각각 5, 9, 9, 17, 33, 5, 5개(Example 2의 경우)로 설정될 수 있다. 이와 같이 예측 단위의 크기에 따라서 실제 수행되는 인트라 예측 모드의 개수를 차별화하는 이유는 예측 단위의 크기에 따라서 예측 모드 정보를 부호화하기 위한 오버헤드가 다르기 때문이다. 즉, 예측 단위의 경우 전체 영상에서 차지하는 부분이 작음에도 불구하고 이러한 작은 예측 단위의 예측 모드 등의 부가 정보를 전송하기 위한 오버헤드가 증가할 수 있다. 따라서, 작은 크기의 예측 단위를 너무 많은 예측 모드로 부호화하는 경우 비트량이 증가하여 압축 효율이 저하될 수 있다. 또한, 큰 크기를 갖는 예측 단위, 예를 들어 64x64 이상의 크기를 갖는 예측 단위는 일반적으로 영상의 평탄한 영역에 대한 예측 단위로서 선택되는 경우가 많기 때문에, 이러한 평탄한 영역을 부호화하는데 많이 선택되는 큰 크기의 예측 단위를 너무 많은 수의 예측 모드로 부호화하는 것 역시 압축 효율 측면에서 비효율적일 수 있다. 따라서, 예측 단위의 크기가 소정 크기보다 너무 크거나 작은 경우에는 상대적으로 작은 개수의 인트라 예측 모드만을 적용하도록 할 수 있다. 이러한 예측 단위의 크기에 따라서 적용되는 인트라 예측 모드의 개수는 도 14에 한정되지 않고 다양하게 설정될 수 있다. 도 14에 도시된 각 예측 단위의 크기에 따라서 적용되는 예측 모드의 개수는 일 실시예에 불과하며, 각 예측 단위의 크기에 따른 예측 모드의 개수는 변경될 수 있다. 또한, 각 예측 단위에 적용되는 인트라 예측 모드의 개수는 예측 단위의 크기에 상관없이 항상 일정하게 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부(410,550)는 예측 단위에 적용되는 인트라 예측 모드로써 예측 단위 내의 픽셀을 중심으로 소정의 기울기를 갖는 라인을 이용하여 주변 참조 픽셀을 결정하고 결정된 주변 참조 픽셀을 픽셀의 예측자로 이용하는 인트라 예측 모드들이 포함될 수 있다. 이러한 라인의 기울기는 (dx, dy) 파라메터(dx, dy는 정수)를 이용하여 설정될 수 있다. 일 예로, 33개의 예측 모드들을 각각 mode N(N은 0부터 32까지의 정수)이라고 정의할 때, mode 0은 수직 모드, mode 1은 수평 모드, mode 2는 DC 모드, mode 3는 플레인 모드, mode 32는 플래너(planar) 모드로 설정하고, mode 4 ~ mode31 각각은 다음의 표 1에 표기된 바와 같은 (1,-1), (1,1), (1,2), (2,1), (1,-2), (2,1), (1,-2), (2,-1), (2,-11), (5,-7), (10,-7), (11,3), (4,3), (1,11), (1,-1), (12,-3), (1,-11), (1,-7), (3,-10), (5,-6), (7,-6), (7,-4), (11,1), (6,1), (8,3), (5,3), (5,7), (2,7), (5,-7), (4,-3) 중 하나의 값으로 표현되는 (dx, dy)를 이용하여 tan-1(dy/dx)의 방향성을 갖는 라인을 이용하여 주변 참조 픽셀을 결정하고 결정된 주변 참조 픽셀을 예측에 이용하는 인트라 예측 모드로 정의할 수 있다.
표 2
mode # dx dy mode # dx dy
mode 4 1 -1 mode 18 1 -11
mode 5 1 1 mode 19 1 -7
mode 6 1 2 mode 20 3 -10
mode 7 2 1 mode 21 5 -6
mode 8 1 -2 mode 22 7 -6
mode 9 2 -1 mode 23 7 -4
mode 10 2 -11 mode 24 11 1
mode 11 5 -7 mode 25 6 1
mode 12 10 -7 mode 26 8 3
mode 13 11 3 mode 27 5 3
mode 14 4 3 mode 28 5 7
mode 15 1 11 mode 29 2 7
mode 16 1 -1 mode 30 5 -7
mode 17 12 -3 mode 31 4 -3
mode 0은 수직 모드, mode 1은 수평 모드, mode 2는 DC 모드, mode 3는 플레인 모드, mode 32는 planar 모드임.
인트라 예측부(410, 550)에서 이용되는 인트라 예측 모드의 개수는 표 2에 한정되지 않고, 현재 예측 단위가 색차 성분인지 휘도 성분인지 여부, 현재 예측 단위의 크기 등의 정보에 기초하여 다양하게 설정될 수 있으며, 또한 각 mode N이 어떠한 인트라 예측 모드를 가리키는지 여부도 다양하게 설정될 수 있다. 일 예로, 전체 인트라 예측 모드의 개수를 36개로 설정하고, mode 0은 후술되는 플래너 (Planar) 모드, mode 1은 DC 모드, mode 2~34은 후술되는 일 예와 같이 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드, mode 35는 색차 성분의 예측 단위에 대해서 대응되는 휘도 성분의 예측 단위를 이용한 모드(Intra_FromLuma)로 정의할 수도 있다. Mode 35의 휘도 성분의 예측 단위로부터 대응되는 색차 성분의 예측 단위를 수행하는 인트라 예측 모드(Intra_FromLuma)는 색차 성분의 예측 단위에 대해서만 적용되고, 휘도 성분의 예측 단위의 인트라 예측시에는 이용되지 않는다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들을 설명하기 위한 참조도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부(410,550)는 복수 개의 (dx, dy) 파라메터들을 이용하여 결정되는 tan-1(dy/dx)의 기울기를 갖는 라인을 이용하여 주변 참조 픽셀을 결정하고 결정된 주변 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행할 수 있다.
도 15를 참조하면, 현재 예측 단위 내부의 예측하고자 하는 현재 픽셀(P)을 중심으로 표 2에 표기된 모드별 (dx, dy)의 값에 따라 정해지는 tan-1(dy/dx)의 각도를 갖는 연장선(150) 상에 위치한 주변 픽셀(A, B)를 현재 픽셀(P)의 예측자로 이용할 수 있다. 이 때, 예측자로서 이용되는 주변 픽셀은 이전에 부호화되고 복원된, 현재 예측 단위의 상측, 좌측, 우상측 및 좌하측의 이전 예측 단위의 픽셀인 것이 바람직하다. 이와 같이 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들에 따라서 예측 부호화를 수행함으로써 영상의 특성에 따라서 보다 효율적인 압축이 가능하다.
도 15에서, 연장선(150)에 위치하거나 연장선(150)에 가까운 주변 픽셀을 이용하여 현재 픽셀(P)의 예측자를 생성하는 경우, 연장선(150) 은 실제로 tan-1(dy/dx)의 방향성을 갖는데, 이러한 연장선(150)을 이용한 주변 픽셀의 결정을 위해서는 (dy/dx)의 나눗셈 연산이 필요하기 때문에 하드웨어나 소프트웨어로 구현시 소수점 연산을 포함할 수 있어서 연산량을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 따라서, 참조 픽셀을 선택하기 위한 예측 방향을 dx, dy 파라메터를 이용하여 설정할 때, 연산량을 감소시킬 수 있도록 dx, dy를 설정할 필요가 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라서 (dx,dy)의 방향성을 갖는 연장선 상에 위치한 주변 픽셀과 현재 픽셀과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, (j,i)에 위치한 현재 픽셀을 P(1610), 현재 픽셀 P(1610)를 지나는 tan-1(dy/dx)의 방향성, 즉 기울기를 갖는 연장선 상에 위치한 상측 주변 픽셀을 A(1611), 좌측 주변 픽셀을 B(1612)라고 정의한다. 현재 픽셀 P(1610)이 포함된 예측 단위의 크기가 nSxnS(nS는 양의 정수)이며, 예측 단위의 각 픽셀들의 위치는 (0,0) 부터 (nS-1, nS-1) 중 하나이며, x축 상에 위치한 상측 주변 픽셀의 위치를 (m, -1)(m은 정수), y축 상에 위치한 좌측 주변 픽셀의 위치를 (-1,n)(n은 정수)라고 가정한다. 현재 픽셀 P(1610)을 지나는 연장선과 만나는 상측 주변 픽셀 A(1611)의 위치는 (j+i*dx/dy, -1), 좌측 주변 픽셀 B(1612)의 위치는 (-1, i+j*dy/dx) 이다. 따라서, 현재 픽셀 P(1610)의 예측을 위해 상측 주변 픽셀 A(1611) 또는 좌측 주변 픽셀 B(1612)를 결정하기 위해서는 dx/dy 또는 dy/dx와 같은 나눗셈 연산이 필요하다. 전술한 바와 같이 이러한 나눗셈 연산은 연산 복잡도가 높기 때문에 소프트웨어 또는 하드웨어 구현시 연산 속도의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 주변 픽셀을 결정하기 위한 예측 모드의 방향성을 나타내는 dx 및 dy 중 적어도 하나의 값을 2의 지수승으로 결정할 수 있다. 즉, n,m을 각각 정수라고 할 때, dx 및 dy는 각각 2^n, 2^m 일 수 있다.
현재 픽셀 P(1610)의 예측자로써 좌측 주변 픽셀 B(1612)가 이용되고 dx가 2^n의 값을 갖는 경우, 좌측 주변 픽셀 B(1612)의 위치인 (-1, i+j*dy/dx)를 결정하기 위해 필요한 j*dy/dx 연산은 (i*dy)/(2^n)이며, 이러한 2의 지수승으로 나눗셈을 수행하는 연산은 (i*dy)>>n과 같이 쉬프트 연산을 통해 구현될 수 있으므로 연산량이 감소한다.
유사하게, 현재 픽셀 P(1610)의 예측자로써 상측 주변 픽셀 A(1611)가 이용되고 dy가 2^m의 값을 갖는 경우, 상측 주변 픽셀 A의 위치인 (j+i*dx/dy,-1)를 결정하기 위해 필요한 i*dx/dy 연산은 (i*dx)/(2^m)이며, 이러한 2의 지수승으로 나눗셈을 수행하는 연산은 (i*dx)>>m과 같이 쉬프트 연산을 통해 구현될 수 있다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라서 인트라 예측 모드 방향을 나타낸 도면이다.
일반적으로, 영상이나 비디오 신호에서 나타나는 직선 패턴들은 수직이나 수평 방향인 경우가 많다. 따라서, (dx, dy)의 파라메터를 이용하여 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드를 정의할 때, 다음과 같이 dx, dy의 값을 정의함으로써 영상의 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, dy가 2^m의 값으로 고정된 값을 갖는 경우, dx의 절대값은 수직 방향에 가까운 예측 방향 사이의 간격은 좁도록 설정되고, 수평 방향에 가까운 예측 방향일수록 예측 모드 사이의 간격이 넓어지도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 17를 참조하면, dy가 2^5, 즉 32의 값을 갖는 경우, dx의 값을 2,5,9,13,17,21,26,32,-2,-5,-9,-13,-17,-21,-26,-32와 같이 설정함으로써 수직 방향에 가까운 예측 방향 사이의 간격은 상대적으로 좁도록 설정되고, 수평 방향에 가까운 예측 방향일수록 예측 모드 사이의 간격이 상대적으로 넓어지도록 설정될 수 있다.
유사하게 dx가 2^n의 값으로 고정된 값을 갖는 경우, dy의 절대값은 수평 방향에 가까운 예측 방향 사이의 간격은 좁도록 설정되고, 수직 방향에 가까운 예측 방향일수록 예측 모드 사이의 간격이 넓어지도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 18을 참조하면, dx가 2^5, 즉 32의 값을 갖는 경우, dy의 값을 2,5,9,13,17,21,26,32,-2,-5,-9,-13,-17,-21,-26,-32과 같이 설정함으로써 수평 방향에 가까운 예측 방향 사이의 간격은 좁도록 설정되고, 수직 방향에 가까운 예측 방향일수록 예측 모드 사이의 간격이 넓어지도록 설정될 수 있다.
또한, dx 및 dy 중 어느 하나의 값이 고정되었을 때, 고정되지 않은 나머지 값은 예측 모드 별로 증가되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, dy가 고정된 경우 dx 사이의 간격이 소정값만큼 증가되도록 설정될 수 있다. 또한, 이러한 증가폭은 수평 방향과 수직 방향 사이의 각도를 소정 단위로 구분하고, 구분된 각도별로 설정될 수도 있다. 예를 들어, dy가 고정된 경우, dx의 값은 수직축과의 각도가 15도 이내인 구간에서는 a라는 증가폭을 갖고, 15도와 30도 사이에서는 b라는 증가폭을 갖으며, 30도 이상에서는 c라는 증가폭을 갖도록 설정될 수 있다.
일 예로, (dx, dy)를 이용하여 tan-1(dy/dx)의 방향성을 갖는 예측 모드들은 다음의 표 3 내지 표 5에 표기된 (dx,dy) 파라메터를 정의될 수 있다.
표 3
dx Dy dx dy dx dy
-32 32 21 32 32 13
-26 32 26 32 32 17
-21 32 32 32 32 21
-17 32 32 -26 32 26
-13 32 32 -21 32 32
-9 32 32 -17 　 　
-5 32 32 -13 　 　
-2 32 32 -9 　 　
0 32 32 -5 　 　
2 32 32 -2 　 　
5 32 32 0 　 　
9 32 32 2 　 　
13 32 32 5 　 　
17 32 32 9 　 　
표 4
dx Dy dx dy dx dy
-32 32 19 32 32 10
-25 32 25 32 32 14
-19 32 32 32 32 19
-14 32 32 -25 32 25
-10 32 32 -19 32 32
-6 32 32 -14 　 　
-3 32 32 -10 　 　
-1 32 32 -6 　 　
0 32 32 -3 　 　
1 32 32 -1 　 　
3 32 32 0 　 　
6 32 32 1 　 　
10 32 32 3 　 　
14 32 32 6 　 　
표 5
dx Dy dx dy dx dy
-32 32 23 32 32 15
-27 32 27 32 32 19
-23 32 32 32 32 23
-19 32 32 -27 32 27
-15 32 32 -23 32 32
-11 32 32 -19 　 　
-7 32 32 -15 　 　
-3 32 32 -11 　 　
0 32 32 -7 　 　
3 32 32 -3 　 　
7 32 32 0 　 　
11 32 32 3 　 　
15 32 32 7 　 　
19 32 32 11 　 　
전술한 바와 같이 (dx, dy) 파라메터들을 이용하는 각 인트라 예측 모드들은 (j,i)에 위치한 픽셀의 예측자로써 좌측의 주변 픽셀 (-1, i+j*dy/dx) 또는 상측의 주변 픽셀 (j+i*dx/dy,-1)을 이용한다. 표 2와 같이 dx 또는 dy의 값 중 적어도 하나가 2의 지수승을 갖는 경우, 좌측의 주변 픽셀 (-1, i+j*dy/dx) 및 상측의 주변 픽셀 (j+i*dx/dy,-1)의 위치는 나눗셈 연산 없이 곱셈 및 쉬프트 연산만으로 획득될 수 있다. 전술한 표 2에 따른 (dx, dy)의 값들 중 dx가 32인 경우와 같이 dx가 2^n의 값을 갖는 경우 dx를 이용한 나눗셈 연산은 우측 쉬프트 연산으로 대체될 수 있으므로, 좌측의 주변 픽셀의 위치는 (i*dy)>>n의 값에 기초하여 나눗셈 연산없이 획득될 수 있다. 유사하게, 표 2에 따른 (dx, dy)의 값들 중 dy가 32인 경우와 같이 dy가 2^m의 값을 갖는 경우 dy를 이용한 나눗셈 연산은 우측 쉬프트 연산으로 대체될 수 있으므로, 상측의 주변 픽셀의 위치는 (i*dx)>>m의 값에 기초하여 나눗셈 연산없이 획득될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드의 방향을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 인트라 예측부(410,550)는 도시된 바와 같은 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들에 따라 현재 픽셀의 예측자로 이용될 주변 픽셀을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이 각 인트라 예측 모드에 따른 방향은 수평 방향이나 수직 방향에 가까울수록 예측 모드 사이의 간격은 좁도록 설정되고, 수직 방향이나 수평 방향과 멀어질수록 예측 모드 사이의 간격이 넓어지도록 설정될 수 있다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래너(planar) 모드를 설명하기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이, 인트라 예측부(410,550)는 플래너 모드에서 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나 이상의 주변 픽셀들을 이용하여 수평 방향의 선형 보간에 이용되는 가상의 픽셀을 생성하며, 좌하측에 위치한 적어도 하나 이상의 주변 픽셀들을 이용하여 수직 방향의 선형 보간에 이용되는 가상의 픽셀을 생성한다. 그리고, 인트라 예측부(410,550)는 가상의 픽셀과 주변 픽셀을 이용한 수평 방향 및 수직 방향의 선형 보간을 통해서 생성된 두 개의 예측자의 평균값을 이용하여 현재 픽셀의 예측값을 생성한다.
도 20a를 참조하면, 인트라 예측부(410,550)는 현재 예측 단위(2010)의 우상측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들(2020)을 이용하여, 현재 예측 단위(2010)의 예측되는 현재 픽셀(2011)과 동일한 행에 위치하면서 현재 예측 단위의 최우측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 1 픽셀(2012)를 획득한다. 제 1 픽셀(2012)를 획득하는데 이용되는 우상측 주변픽셀(2020)의 개수는 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(410,550)는 최초 2개의 우상측 주변 픽셀들인 T1(2021) 및 T2(2022)의 평균값이나 가중평균값을 이용하여 생성된 값을 제 1 픽셀(2012)로 결정할 수 있다.
또한, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 픽셀(2012)를 획득하는데 이용되는 우상측 주변픽셀(2020)의 개수를 현재 예측 단위(2010)의 크기에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 예측 단위의 크기를 nSxnS(nS는 정수)라고 할 때, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 픽셀(2012)을 획득하는데 이용되는 우상측 주변 픽셀들(2020) 중 nS/(2^m) (m은 2^m이 nS 보다 크지 않은 조건을 만족시키는 정수) 개의 우상측 주변 픽셀들을 선택하고, 선택된 우상측 주변 픽셀들의 평균값이나 가중 평균값 등을 이용하여 제 1 픽셀(2012)를 획득할 수 있다. 즉, 인트라 예측부(410,550)는 우상측 주변 픽셀들(2020) 중 nS/2, nS/4, nS/8,... 개의 픽셀들을 선택할 수 있다. 예를 들어, 현재 예측 단위(2010)의 크기가 32x32인 경우, 인트라 예측부(410,550)는 32/2, 32/4, 32/8, 32/16, 32/32, 즉 1개부터 16개까지의 우상측 주변 픽셀들을 선택할 수 있다.
유사하게, 도 20b를 참조하면, 인트라 예측부(410,550)는 현재 예측 단위(2010)의 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들(2030)을 이용하여, 현재 예측 단위(2010)의 예측되는 현재 픽셀(2011)과 동일한 열에 위치하면서 현재 예측 단위의 최하측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 2 픽셀(2014)를 획득한다. 제 2 픽셀(2014)를 획득하는데 이용되는 좌하측 주변픽셀(2030)의 개수는 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(410,550)는 최초 2개의 좌하측 주변 픽셀들인 L1(2031) 및 L2(2032)의 평균값이나 가중평균값을 이용하여 생성된 값을 제 2 픽셀(2014)로 결정할 수 있다.
또한, 인트라 예측부(410,550)는 제 2 픽셀(2014)를 획득하는데 이용되는 좌하측 주변픽셀(2030)의 개수를 현재 예측 단위(2010)의 크기에 기초하여 결정할 수 있다. 전술한 예와 같이, 현재 예측 단위의 크기를 nSxnS(nS는 정수)라고 할 때, 인트라 예측부(410,550)는 제 2 픽셀(2014)을 획득하는데 이용되는 좌하측 주변 픽셀들(2030) 중 nS/(2^m) (m은 2^m이 nS 보다 크지 않은 조건을 만족시키는 정수) 개의 좌하측 주변 픽셀들을 선택하고, 선택된 좌하측 주변 픽셀들의 평균값이나 가중 평균값 등을 이용하여 제 2 픽셀(2014)를 획득할 수 있다.
한편, 우상측 주변 픽셀들(2020)이 현재 예측 단위(2010) 이후에 부호화되는 예측 단위에 포함되어 있어서 이용가능하지 않은 경우라면, 인트라 예측부(410,550)는 우상측 주변 픽셀들(2020)과 좌측으로 가장 가까운 T0 픽셀을 가상의 제 1 픽셀(2012)로 이용할 수도 있다. 또한, 좌하측 주변 픽셀들(2030)이 현재 예측 단위(2010) 이후에 부호화되는 예측 단위에 포함되어 있어서 이용가능하지 않은 경우라면, 인트라 예측부(410,550)는 좌하측 주변 픽셀들(2040)과 상측으로 가장 가까운 L0 픽셀을 가상의 제 2 픽셀(2014)로 이용할 수도 있다.
다시 도 20a를 참조하면, 인트라 예측부(410,550)는 우상측 주변 픽셀들(2020)로부터 획득된 제 1 픽셀(2012)와 현재 픽셀(2011) 사이의 거리, 현재 픽셀(2011)과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀(2013) 사이의 거리를 고려한 기하 평균값을 이용하여 선형 보간을 수행함으로써 현재 픽셀(2011)의 제 1 예측값(p1)을 생성한다.
현재 예측 단위(2010)의 현재 픽셀(2011)의 위치를 (x,y)(x,y=0,1,...nS-1), 현재 예측 단위(2010)의 주변 픽셀들을 rec(x,y)(x,y=-1... 2*nS-1)라고 할 때, 좌측 주변 픽셀(2012)의 픽셀값은 rec(-1,y)이며, (nS-1,y)에 위치한 제 1 픽셀(2012)의 픽셀값을 T(T는 실수), 현재 픽셀의 예측값을 p(x,y)(x,y=0...nS-1)라고 하면, 제 1 예측값 p1(x,y)는 다음의 수학식; p1(x,y)=(nS-1-x)*rec(-1,y)+(x+1)*T 에 따라 획득될 수 있다. 상기 수학식에서 (ns-1-x)는 현재 픽셀(2011)과 제 1 픽셀(2012) 사이의 거리에 해당하며, (x+1)은 현재 픽셀(2011)과 좌측 주변 픽셀(2013) 사이의 거리에 해당한다. 이와 같이, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 픽셀(2012)와 현재 픽셀(2011) 사이의 거리, 현재 픽셀(2011)과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀(2013) 사이의 거리 및 제 1 픽셀(2012)의 픽셀값과 좌측 주변 픽셀(2013)의 픽셀값을 이용한 선형 보간을 통해 제 1 예측값(p1)을 생성한다.
다시 도 20b를 참조하면, 인트라 예측부(410,550)는 좌하측 주변 픽셀들(2030)로부터 획득된 제 2 픽셀(2014)와 현재 픽셀(2011) 사이의 거리, 현재 픽셀(2011)과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀(2015) 사이의 거리를 고려한 기하 평균값을 이용하여 선형 보간을 수행함으로써 현재 픽셀(2011)의 제 2 예측값(p2)을 생성한다.
현재 예측 단위(2010)의 현재 픽셀(2011)의 위치를 (x,y)(x,y=0,1,...nS-1), 현재 예측 단위(2010)의 주변 픽셀들을 rec(x,y)(x,y=-1... 2*nS-1)라고 할 때, 상측 주변 픽셀(2015)의 픽셀값은 rec(x,-1)이며, (x,nS-1)에 위치한 제 2 픽셀(2014)의 픽셀값을 L(L은 실수), 현재 픽셀(2011)의 예측값을 p(x,y)(x,y=0...nS-1)라고 하면, 제 2 예측값 p2(x,y)는 다음의 수학식; p2(x,y)=(nS-1-y)*rec(x,-1)+(y+1)*L 에 따라 획득될 수 있다. 상기 수학식에서 (ns-1-y)는 현재 픽셀(2011)과 제 2 픽셀(2014) 사이의 거리에 해당하며, (y+1)은 현재 픽셀(2011)과 상측 주변 픽셀(2015) 사이의 거리에 해당한다. 이와 같이, 인트라 예측부(410,550)는 제 2 픽셀(2014)와 현재 픽셀(2011) 사이의 거리, 현재 픽셀(2011)과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀(2015) 사이의 거리 및 제 2 픽셀(2014)의 픽셀값과 상측 주변 픽셀(2015)의 픽셀값을 이용한 선형 보간을 통해 제 2 예측값(p2)을 생성한다.
이와 같이, 수평 방향 및 수직 방향의 선형 보간을 통해 제 1 예측값 p1(x,y) 및 제 2 예측값 p2(x,y)이 획득되면, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 예측값 p1(x,y) 및 제 2 예측값 p2(x,y)의 평균값을 이용하여 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)을 획득한다. 구체적으로, 인트라 예측부(410,550)는 다음의 수학식; p(x,y)={p1(x,y)+p2(x,y)+nS}>>(k+1) (k는 log2nS)에 의하여 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)를 획득할 수 있다.
한편, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀을 획득하는데 이용되는 우상측 주변 픽셀 및 좌하측 주변 픽셀을 그대로 이용하는 것이 아니라, 필터링된 우상측 주변 픽셀 및 좌하측 주변 픽셀을 이용하여 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀을 획득할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라서 현재 예측 단위 주변의 필터링되는 주변 픽셀을 나타낸 도면이다.
도 21을 참조하면, 인트라 예측부(410,550)는 현재 인트라 예측되는 현재 예측 단위(2100)의 상측의 X개의 주변 픽셀(2110) 및 좌측의 Y개의 주변 픽셀(2120)에 대하여 적어도 1회 이상의 필터링을 수행하여 필터링된 주변 픽셀을 생성한다. 여기서, 현재 예측 단위(2100)의 크기를 nSxnS 라고 하면, X=2nS, Y=2nS인 것이 바람직하다.
nSxnS 크기의 현재 예측 단위(2100)의 상측과 좌측에 인접한 X+Y개의 원 주변 픽셀들을 ContextOrg[n](n은 0부터 X+Y-1까지의 정수)라고 하면, 좌측의 주변 픽셀들 중 제일 하단의 주변 픽셀이 n=0인 경우, 즉 ContextOrg[0]이며 상측의 주변 픽셀들 중 제일 우측의 주변 픽셀이 n=X+Y-1, 즉 ContextOrg[X+Y-1]로 설정된다.
도 22는 주변 픽셀의 필터링 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 22를 참조하면, 현재 예측 단위의 상측과 좌측에 인접한 원 주변 픽셀들을 ContextOrg[n](n은 0부터 4nS-1까지의 정수)라고 하면, 원 주변 픽셀들 사이의 가중 평균값을 통해 원 주변 픽셀들이 필터링될 수 있다. 제 1회 필터링된 주변 픽셀을 ContextFiltered1[n]라고 하면, 다음의 수학식; ContextFiltered1[n]=(ContextOrg[n-1]+2*ContextOrg[n]+ContextOrg[n+1])/4 과 같이 원 주변 픽셀들(ContextOrg[n])에 3-탭 필터를 적용하여 필터링된 주변 픽셀이 획득될 수 있다. 유사하게 제 1회 필터링된 주변 픽셀들(ContextFiltered1[n]) 사이의 가중 평균값을 다시 계산하여 제 2회 필터링된 주변 픽셀(ContextFiltered2[n])을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 다음의 수학식; ContextFiltered2[n]=(ContextFiltered1[n-1]+2*ContextFiltered1[n]+ContextFiltered1[n+1])/4 과 같이 필터링된 주변 픽셀들(ContextFiltered1[n])에 3-탭 필터를 적용하여 필터링된 주변 픽셀을 생성할 수도 있다.
이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 주변 픽셀들을 필터링한 다음, 인트라 예측부(410,550)는 전술한 바와 같이 적어도 하나 이상의 필터링된 우상측 주변 픽셀들로부터 제 1 픽셀을 획득하고, 적어도 하나 이상의 필터링된 좌하측 주변 픽셀들로부터 제 2 픽셀을 획득한 다음, 전술한 바와 같은 선형 보간을 통해 현재 픽셀의 예측값을 생성할 수 있다. 이와 같은 필터링된 주변 픽셀을 이용할 것인지 여부는 현재 예측 단위의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 필터링된 주변 픽셀은 현재 예측 단위의 크기가 16x16 이상인 경우에만 이용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 플래너 모드에 따른 인트라 예측 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
단계 2310에서, 인트라 예측부(410,550)는 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여, 현재 예측 단위의 예측되는 현재 픽셀과 동일한 행에 위치하면서 현재 예측 단위의 최우측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 1 픽셀을 획득한다. 전술한 바와 같이 제 1 픽셀을 획득하는데 이용되는 우상측의 주변 픽셀들의 개수는 미리 설정되거나, 현재 예측 단위의 크기에 기초하여 결정될 수 있다.
단계 2320에서, 인트라 예측부(410,550)는 현재 예측 단위의 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여 현재 픽셀과 동일한 열에 위치하면서 현재 예측 단위의 최하측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 2 픽셀을 획득한다. 전술한 바와 같이, 제 2 픽셀을 획득하는데 이용되는 좌하측의 주변 픽셀들의 개수는 미리 설정되거나, 현재 예측 단위의 크기에 기초하여 결정될 수 있다.
단계 2330에서, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 픽셀 및 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 현재 픽셀의 제 1 예측값을 획득한다. 전술한 바와 같이, 현재 픽셀의 위치를 (x,y)(x,y=0,1,...nS-1), 현재 예측 단위의 주변 픽셀들을 rec(x,y)(x,y=-1... 2*nS-1)라고 할 때, 좌측 주변 픽셀의 픽셀값은 rec(-1,y)이며, (nS-1,y)에 위치한 제 1 픽셀의 픽셀값을 T(T는 실수), 현재 픽셀의 예측값을 p(x,y)(x,y=0...nS-1)라고 하면, 제 1 예측값 p1(x,y)는 다음의 수학식; p1(x,y)=(nS-1-x)*rec(-1,y)+(x+1)*T 에 따라 획득될 수 있다.
단계 2340에서, 인트라 예측부(410,550)는 제 2 픽셀 및 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 현재 픽셀의 제 2 예측값을 획득한다. 상측 주변 픽셀의 픽셀값은 rec(x,-1)이며, (x,nS-1)에 위치한 제 2 픽셀의 픽셀값을 L(L은 실수)라고 하면, 제 2 예측값 p2(x,y)는 다음의 수학식; p2(x,y)=(nS-1-y)*rec(x,-1)+(y+1)*L 에 따라 획득될 수 있다.
단계 2350에서, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 예측값과 제 2 예측값을 이용하여 현재 픽셀의 예측값을 획득한다. 전술한 바와 같이, 수평 방향 및 수직 방향의 선형 보간을 통해 제 1 예측값 p1(x,y) 및 제 2 예측값 p2(x,y)이 획득되면, 인트라 예측부(410,550)는 제 1 예측값 p1(x,y) 및 제 2 예측값 p2(x,y)의 평균값을 이용하여 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)을 획득한다. 구체적으로, 인트라 예측부(410,550)는 다음의 수학식; p(x,y)={p1(x,y)+p2(x,y)+nS}>>(k+1) (k는 log2nS)에 의하여 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)를 획득할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 영상의 인트라 예측 방법에 있어서,
    현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여, 상기 현재 예측 단위의 예측되는 현재 픽셀과 동일한 행에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최우측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 1 픽셀을 획득하는 단계;
    상기 현재 예측 단위의 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최하측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 2 픽셀을 획득하는 단계;
    상기 제 1 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 1 예측값을 획득하는 단계;
    상기 제 2 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 2 예측값을 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 예측값과 상기 제 2 예측값을 이용하여 상기 현재 픽셀의 예측값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 픽셀은 상기 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 2개의 픽셀의 평균값을 이용하여 획득되며,
    상기 제 2 픽셀은 상기 현재 예측 단위의 좌하측에 위치한 2개의 픽셀의 평균값을 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 픽셀 및 상기 제 2 픽셀을 획득하는데 이용되는 상기 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 주변 픽셀들의 개수 및 좌하측에 위치한 주변 픽셀들의 개수는 상기 현재 예측 단위의 크기에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 현재 예측 단위의 크기를 NxN(N은 정수)라고 할 때, 상기 제 1 픽셀 및 상기 제 2 픽셀을 획득하는데 이용되는 상기 현재 예측 단위의 우상측에 위치한 주변 픽셀들의 개수 및 좌하측에 위치한 주변 픽셀들의 개수는 N/(2^m) (m은 2^m이 N 보다 크지 않은 조건을 만족시키는 정수)인 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀은 상기 주변 픽셀들의 평균값을 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀은 상기 주변 픽셀들의 가중 평균값을 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 예측값을 획득하는 단계는
    상기 제 1 픽셀과 상기 현재 픽셀 사이의 거리, 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀 사이의 거리를 고려한 기하 평균값을 이용하여 상기 제 1 예측값을 획득하며,
    상기 제 2 예측값을 획득하는 단계는
    상기 제 2 픽셀과 상기 현재 픽셀 사이의 거리, 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀 사이의 거리를 고려한 기하 평균값을 이용하여 상기 제 2 예측값을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 현재 예측 단위는 nSxnS(nS는 정수)이며, 상기 현재 예측 단위의 주변 픽셀들을 rec(x,y)(x,y=-1... 2*nS-1), 상기 제 1 픽셀을 T(T는 실수), 상기 제 2 픽셀을 L(L은 실수), 상기 현재 픽셀의 예측값을 p(x,y)(x,y=0...nS-1), 제 1 예측값을 p1(x,y), 제 2 예측값을 p2(x,y)라고 할 때,
    상기 제 1 예측값 p1(x,y)은 다음의 수학식; p1(x,y)=(nS-1-x)*rec(-1,y)+(x+1)*T 에 따라 획득되며,
    상기 제 2 예측값 p2(x,y)는 다음의 수학식; p2(x,y)=(nS-1-y)*rec(x,-1)+(y+1)*L) 에 따라 획득되고,
    상기 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)는 상기 제 1 예측값 p1(x,y) 및 제 2 예측값 p2(x,y)의 평균값을 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)는 다음의 수학식; p(x,y)={p1(x,y)+p2(x,y)+nS}>>(k+1) (k는 log2nS)에 의하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 예측 단위의 상측 및 좌측에 위치한 주변 픽셀들에 대한 필터링을 수행하는 단계를 더 포함하며; 및
    상기 현재 예측 단위의 우상측 및 좌하측에 위치한 적어도 하나의 필터링된 주변 픽셀을 이용하여 상기 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀을 획득하고, 상기 제 1 예측값 및 상기 제 2 예측값을 생성하는데 이용되는 좌측 주변 픽셀 및 상측 주변 픽셀은 필터링된 주변 픽셀인 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 주변 픽셀들에 대한 필터링을 수행하는 단계는
    상기 주변 픽셀들 사이의 가중 평균값을 이용하는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 필터링을 수행하는 단계는 상기 현재 예측 단위의 크기가 소정 크기 이상인 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 방법.
  13. 영상의 인트라 예측 장치에 있어서,
    현재 예측 단위의 우상측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여, 상기 현재 예측 단위의 예측되는 현재 픽셀과 동일한 행에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최우측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 1 픽셀을 획득하고, 상기 현재 예측 단위의 좌하측에 위치한 적어도 하나의 주변 픽셀들을 이용하여 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치하면서 상기 현재 예측 단위의 최하측에 위치한 픽셀에 대응되는 가상의 제 2 픽셀을 획득하며, 상기 제 1 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 1 예측값을 획득하고, 상기 제 2 픽셀 및 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀을 이용한 선형 보간을 통해 상기 현재 픽셀의 제 2 예측값을 획득하며, 상기 제 1 예측값과 상기 제 2 예측값을 이용하여 상기 현재 픽셀의 예측값을 획득하는 인트라 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 인트라 예측부는
    상기 제 1 픽셀과 상기 현재 픽셀 사이의 거리, 상기 현재 픽셀과 동일한 행에 위치한 좌측 주변 픽셀 사이의 거리를 고려한 기하 평균값을 이용하여 상기 제 1 예측값을 획득하며, 상기 제 2 픽셀과 상기 현재 픽셀 사이의 거리, 상기 현재 픽셀과 동일한 열에 위치한 상측 주변 픽셀 사이의 거리를 고려한 기하 평균값을 이용하여 상기 제 2 예측값을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 현재 예측 단위는 nSxnS(nS는 정수)이며, 상기 현재 예측 단위의 주변 픽셀들을 rec(x,y)(x,y=-1... 2*nS-1), 상기 제 1 픽셀을 T(T는 실수), 상기 제 2 픽셀을 L(L은 실수), 상기 현재 픽셀을 p(x,y)(x,y=0...nS-1), 제 1 예측값을 p1(x,y), 제 2 예측값을 p2(x,y)라고 할 때,
    상기 제 1 예측값 p1(x,y)은 다음의 수학식; p1(x,y)=(nS-1-x)*rec(-1,y)+(x+1)*T 에 따라 획득되며,
    상기 제 2 예측값 p2(x,y)는 다음의 수학식; p2(x,y)=(nS-1-y)*rec(x,-1)+(y+1)*L) 에 따라 획득되고,
    상기 현재 픽셀의 예측값 p(x,y)는 상기 제 1 예측값 p1(x,y) 및 제 2 예측값 p2(x,y)의 평균값을 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상의 인트라 예측 장치.
PCT/KR2012/005148 2011-06-28 2012-06-28 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치 WO2013002586A2 (ko)

Priority Applications (23)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2012276407A AU2012276407B2 (en) 2011-06-28 2012-06-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
MX2014000171A MX2014000171A (es) 2011-06-28 2012-06-28 Metodo y aparato para codificar y decodificar imagenes utilizando intra-prediccion.
RU2014102592/07A RU2594291C2 (ru) 2011-06-28 2012-06-28 Способ и устройство для кодирования и декодирования изображения, используя внутреннее предсказание
CA2840486A CA2840486C (en) 2011-06-28 2012-06-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
JP2014518806A JP5956572B2 (ja) 2011-06-28 2012-06-28 映像のイントラ予測符号化／復号化方法及び装置
MX2015001316A MX337647B (es) 2011-06-28 2012-06-28 Metodo y aparato para codificar y decodificar imagenes utilizando intra-prediccion.
MX2017009212A MX368350B (es) 2011-06-28 2012-06-28 Metodo y aparato para codificar y decodificar imagenes utilizando intra-prediccion.
CN201280042446.XA CN103765901B (zh) 2011-06-28 2012-06-28 用于使用帧内预测进行图像编码和解码的方法和设备
EP12804848.5A EP2728884A4 (en) 2011-06-28 2012-06-28 PROCESS AND DEVICE FOR IMAGE CODING AND DECODING WITH INTRAPREDICTION
BR112013033710A BR112013033710A2 (pt) 2011-06-28 2012-06-28 método de previsão intra de uma imagem, e aparelho para previsão intra de uma imagem
MX2016003159A MX349194B (es) 2011-06-28 2012-06-28 Metodo y aparato para codificar y decodificar imagenes utilizando intra-prediccion.
US14/130,095 US9813727B2 (en) 2011-06-28 2012-06-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
ZA2014/00651A ZA201400651B (en) 2011-06-28 2014-01-27 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/723,992 US10085037B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,209 US10045042B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,333 US10045043B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,117 US10075730B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,050 US9788006B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
PH12016500446A PH12016500446A1 (en) 2011-06-28 2016-03-08 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
PH12016500448A PH12016500448A1 (en) 2011-06-28 2016-03-08 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
PH12016500451A PH12016500451B1 (en) 2011-06-28 2016-03-08 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
PH12016500450A PH12016500450B1 (en) 2011-06-28 2016-03-08 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US16/137,594 US10506250B2 (en) 2011-06-28 2018-09-21 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161501969P 2011-06-28 2011-06-28
US61/501,969 2011-06-28

Related Child Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/130,095 A-371-Of-International US9813727B2 (en) 2011-06-28 2012-06-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/723,992 Continuation US10085037B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,050 Continuation US9788006B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,117 Continuation US10075730B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,209 Continuation US10045042B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction
US14/724,333 Continuation US10045043B2 (en) 2011-06-28 2015-05-28 Method and apparatus for image encoding and decoding using intra prediction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013002586A2 true WO2013002586A2 (ko) 2013-01-03
WO2013002586A3 WO2013002586A3 (ko) 2013-03-14

Family

ID=47424690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/005148 WO2013002586A2 (ko) 2011-06-28 2012-06-28 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치

Country Status (15)

Country Link
US (7) US9813727B2 (ko)
EP (6) EP2728884A4 (ko)
JP (5) JP5956572B2 (ko)
KR (7) KR101654673B1 (ko)
CN (6) CN105100808B (ko)
AU (3) AU2012276407B2 (ko)
BR (1) BR112013033710A2 (ko)
CA (2) CA2840486C (ko)
MX (4) MX2014000171A (ko)
MY (4) MY173199A (ko)
PH (4) PH12016500446A1 (ko)
RU (4) RU2627033C1 (ko)
TW (4) TWI552583B (ko)
WO (1) WO2013002586A2 (ko)
ZA (1) ZA201400651B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020251423A3 (en) * 2019-10-07 2021-03-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus of harmonizing weighted prediction and bi-prediction with coding-unit-level weight

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627033C1 (ru) * 2011-06-28 2017-08-03 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Способ и устройство для кодирования и декодирования изображения, используя внутреннее предсказание
US9571809B2 (en) 2013-04-12 2017-02-14 Intel Corporation Simplified depth coding with modified intra-coding for 3D video coding
US9497485B2 (en) 2013-04-12 2016-11-15 Intel Corporation Coding unit size dependent simplified depth coding for 3D video coding
EP2984825A4 (en) * 2013-04-12 2016-09-07 Intel Corp SIMPLIFIED DEPTH CODING WITH MODIFIED INTRA-CODING FOR 3D VIDEO CODING
WO2014178563A1 (ko) * 2013-04-29 2014-11-06 인텔렉추얼 디스커버리 주식회사 인트라 예측 방법 및 장치
US11463689B2 (en) 2015-06-18 2022-10-04 Qualcomm Incorporated Intra prediction and intra mode coding
US20160373770A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Qualcomm Incorporated Intra prediction and intra mode coding
US10841593B2 (en) 2015-06-18 2020-11-17 Qualcomm Incorporated Intra prediction and intra mode coding
WO2017043786A1 (ko) * 2015-09-10 2017-03-16 엘지전자 주식회사 비디오 코딩 시스템에서 인트라 예측 방법 및 장치
US9743092B2 (en) * 2015-10-13 2017-08-22 Nokia Technologies Oy Video coding with helper data for spatial intra-prediction
KR20180059482A (ko) * 2015-10-22 2018-06-04 엘지전자 주식회사 비디오 코딩 시스템에서 인트라 예측 방법 및 장치
WO2017090957A1 (ko) * 2015-11-24 2017-06-01 삼성전자 주식회사 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치
WO2017091016A1 (ko) * 2015-11-24 2017-06-01 삼성전자 주식회사 비디오 복호화 방법 및 장치, 그 부호화 방법 및 장치
WO2017091001A1 (ko) 2015-11-24 2017-06-01 삼성전자 주식회사 픽셀의 기울기에 기초하여 인트라 또는 인터 예측 블록을 후처리하는 방법 및 장치
WO2017188565A1 (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치
CN109417633B (zh) * 2016-04-29 2023-11-28 英迪股份有限公司 用于编码/解码视频信号的方法和装置
CN116527887A (zh) 2016-08-01 2023-08-01 韩国电子通信研究院 图像编码/解码方法和设备以及存储比特流的记录介质
KR102416257B1 (ko) * 2016-08-03 2022-07-04 주식회사 케이티 비디오 신호 처리 방법 및 장치
CN107786874A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 浙江大学 双向的帧内方向性预测方法和装置
CN116366838A (zh) 2016-09-20 2023-06-30 株式会社Kt 对图像进行解码和编码的方法以及传输方法
WO2018062702A1 (ko) * 2016-09-30 2018-04-05 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 방법 및 장치
JP6847211B2 (ja) 2016-10-14 2021-03-24 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 距離重み付けされた双方向性イントラ予測
US10681354B2 (en) 2016-12-05 2020-06-09 Lg Electronics Inc. Image encoding/decoding method and apparatus therefor
KR20190092382A (ko) * 2016-12-27 2019-08-07 삼성전자주식회사 인트라 예측에서 참조 샘플을 필터링하는 방법 및 장치
US10542275B2 (en) 2016-12-28 2020-01-21 Arris Enterprises Llc Video bitstream coding
WO2018125972A1 (en) 2016-12-28 2018-07-05 Arris Enterprises Llc Adaptive unequal weight planar prediction
EP3577900A4 (en) * 2017-01-31 2020-08-26 Sharp Kabushiki Kaisha SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING VIDEO CODING WITH PLANAR INTRA-IMAGE PREDICTION
CN106791849B (zh) * 2017-03-01 2019-08-13 四川大学 基于hevc帧内交错预测的降码率算法
WO2018174354A1 (ko) * 2017-03-21 2018-09-27 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
WO2018174371A1 (ko) * 2017-03-21 2018-09-27 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
KR102351029B1 (ko) * 2017-05-16 2022-01-13 엘지전자 주식회사 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
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
CA3142170C (en) 2017-05-31 2023-07-04 Lg Electronics Inc. Method and device for performing image decoding on basis of intra prediction in image coding system
EP3410722A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-05 Thomson Licensing Method and apparatus for low-complexity bi-directional intra prediction in video encoding and decoding
EP3410721A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-05 Thomson Licensing Method and apparatus for bi-directional intra prediction in video coding
EP3410708A1 (en) 2017-05-31 2018-12-05 Thomson Licensing Method and apparatus for intra prediction with interpolation
WO2019009622A1 (ko) * 2017-07-04 2019-01-10 엘지전자 주식회사 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
CN115442599A (zh) * 2017-10-20 2022-12-06 韩国电子通信研究院 图像编码、解码方法以及存储比特流的记录介质
CN118118675A (zh) * 2017-11-28 2024-05-31 Lx 半导体科技有限公司 图像编码/解码方法、图像数据的传输方法和存储介质
US10694188B2 (en) 2017-12-18 2020-06-23 Arris Enterprises Llc System and method for constructing a plane for planar prediction
WO2019172705A1 (ko) * 2018-03-09 2019-09-12 한국전자통신연구원 샘플 필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
WO2019199149A1 (ko) * 2018-04-14 2019-10-17 엘지전자 주식회사 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
EP3804331A4 (en) 2018-06-15 2021-08-11 Huawei Technologies Co., Ltd. INTRA PREDICTION PROCESS AND APPARATUS
US11277644B2 (en) 2018-07-02 2022-03-15 Qualcomm Incorporated Combining mode dependent intra smoothing (MDIS) with intra interpolation filter switching
KR20200010113A (ko) 2018-07-18 2020-01-30 한국전자통신연구원 지역 조명 보상을 통한 효과적인 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20200028856A (ko) * 2018-09-07 2020-03-17 김기백 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
GB2577056B (en) * 2018-09-11 2022-12-14 British Broadcasting Corp Bitstream decoder
US11303885B2 (en) 2018-10-25 2022-04-12 Qualcomm Incorporated Wide-angle intra prediction smoothing and interpolation
CN111327904B (zh) 2018-12-15 2023-03-03 华为技术有限公司 图像重建方法和装置
KR20210108397A (ko) 2019-01-02 2021-09-02 광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드 예측 디코딩 방법, 장치 및 컴퓨터 저장 매체
EP3713235B1 (en) * 2019-03-19 2023-08-02 Axis AB Methods and devices for encoding a video stream using a first and a second encoder
US11363284B2 (en) * 2019-05-09 2022-06-14 Qualcomm Incorporated Upsampling in affine linear weighted intra prediction
EP4022900A4 (en) 2019-09-23 2022-11-09 Huawei Technologies Co., Ltd. WEIGHTED PREDICTION METHOD AND APPARATUS FOR NON-RECTANGULAR PARTITIONING MODES
JP2021057649A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 マクセル株式会社 画像符号化方法および画像復号方法
CN117813818A (zh) * 2021-08-18 2024-04-02 Lg 电子株式会社 基于帧内预测模式执行参考样本滤波的图像编码/解码方法和装置以及用于发送比特的方法
WO2024080706A1 (ko) * 2022-10-10 2024-04-18 엘지전자 주식회사 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100361536C (zh) * 1996-05-28 2008-01-09 松下电器产业株式会社 图像预测编码/解码装置和方法以及记录媒体
US6157676A (en) * 1997-07-31 2000-12-05 Victor Company Of Japan Digital video signal inter-block interpolative predictive encoding/decoding apparatus and method providing high efficiency of encoding
US6418166B1 (en) * 1998-11-30 2002-07-09 Microsoft Corporation Motion estimation and block matching pattern
US6882637B1 (en) * 1999-10-14 2005-04-19 Nokia Networks Oy Method and system for transmitting and receiving packets
CN1297148C (zh) * 2001-08-28 2007-01-24 株式会社Ntt都科摩 动画图像编码传送系统、动画图像编码传送方法、该系统和方法使用的适合的编码装置、译码装置、编码方法、译码方法以及程序
JP2004088722A (ja) 2002-03-04 2004-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動画像符号化方法および動画像復号化方法
US7269730B2 (en) * 2002-04-18 2007-09-11 Nokia Corporation Method and apparatus for providing peer authentication for an internet key exchange
US7289672B2 (en) * 2002-05-28 2007-10-30 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image intra-prediction mode estimation
KR100985366B1 (ko) 2002-11-25 2010-10-04 파나소닉 주식회사 움직임 보상 방법, 화상 부호화 방법 및 화상 복호화 방법
US7680342B2 (en) * 2004-08-16 2010-03-16 Fotonation Vision Limited Indoor/outdoor classification in digital images
CN1224270C (zh) 2003-09-30 2005-10-19 清华大学 用于宏块组结构的两阶段预测编码的帧内编码帧编码方法
US7369707B2 (en) * 2003-10-28 2008-05-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Intra-picture prediction coding method
CN100536573C (zh) * 2004-01-16 2009-09-02 北京工业大学 基于方向的dc预测方法及用于视频编码的帧内预测方法
CN100479527C (zh) 2004-02-26 2009-04-15 联合信源数字音视频技术（北京）有限公司 一种帧内预测模式选取方法
CN100401789C (zh) * 2004-06-11 2008-07-09 上海大学 H.264/avc帧内预测模式的快速选择方法
CN1589028B (zh) * 2004-07-29 2010-05-05 展讯通信（上海）有限公司 基于像素流水的帧内预测装置及预测方法
KR100679035B1 (ko) * 2005-01-04 2007-02-06 삼성전자주식회사 인트라 ｂｌ 모드를 고려한 디블록 필터링 방법, 및 상기방법을 이용하는 다 계층 비디오 인코더/디코더
CN100348051C (zh) * 2005-03-31 2007-11-07 华中科技大学 一种增强型帧内预测模式编码方法
KR100750128B1 (ko) 2005-09-06 2007-08-21 삼성전자주식회사 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
JP4791129B2 (ja) 2005-10-03 2011-10-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 画像符号化装置、画像符号化方法及び画像編集装置
JP2007116351A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Ntt Docomo Inc 画像予測符号化装置、画像予測復号装置、画像予測符号化方法、画像予測復号方法、画像予測符号化プログラム、及び画像予測復号プログラム
RU2369038C1 (ru) 2005-11-30 2009-09-27 Кабусики Кайся Тосиба Способ кодирования изображения/декодирования изображения, устройство кодирования изображения/декодирования изображения
TW200808067A (en) 2006-07-31 2008-02-01 Univ Nat Cheng Kung Prediction module
US8582663B2 (en) * 2006-08-08 2013-11-12 Core Wireless Licensing S.A.R.L. Method, device, and system for multiplexing of video streams
EP2087737A2 (en) * 2006-10-24 2009-08-12 Thomson Licensing Picture management for multi-view video coding
TWI327866B (en) 2006-12-27 2010-07-21 Realtek Semiconductor Corp Apparatus and related method for decoding video blocks in video pictures
KR101411315B1 (ko) * 2007-01-22 2014-06-26 삼성전자주식회사 인트라/인터 예측 방법 및 장치
KR101365575B1 (ko) * 2007-02-05 2014-02-25 삼성전자주식회사 인터 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
CN101217663B (zh) * 2008-01-09 2010-09-08 上海华平信息技术股份有限公司 用于编码器的图像像素块编码模式的快速选择方法
CN101217669A (zh) 2008-01-15 2008-07-09 北京中星微电子有限公司 帧内预测方法及装置
US20100084468A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 Silverbrook Research Pty Ltd Method of imaging coding pattern comprising columns and rows of coordinate data
US8634456B2 (en) * 2008-10-03 2014-01-21 Qualcomm Incorporated Video coding with large macroblocks
WO2010041856A2 (en) * 2008-10-06 2010-04-15 Lg Electronics Inc. A method and an apparatus for processing a video signal
JP5169978B2 (ja) * 2009-04-24 2013-03-27 ソニー株式会社 画像処理装置および方法
US9113168B2 (en) * 2009-05-12 2015-08-18 Lg Electronics Inc. Method and apparatus of processing a video signal
TWI442777B (zh) * 2009-06-23 2014-06-21 Acer Inc 空間性錯誤隱藏方法
KR101456498B1 (ko) 2009-08-14 2014-10-31 삼성전자주식회사 계층적 부호화 단위의 스캔 순서를 고려한 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치
KR101510108B1 (ko) 2009-08-17 2015-04-10 삼성전자주식회사 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
KR101452860B1 (ko) * 2009-08-17 2014-10-23 삼성전자주식회사 영상의 부호화 방법 및 장치, 영상 복호화 방법 및 장치
KR101464538B1 (ko) * 2009-10-01 2014-11-25 삼성전자주식회사 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
KR101457418B1 (ko) 2009-10-23 2014-11-04 삼성전자주식회사 계층적 부호화 단위의 크기에 따른 비디오 부호화 방법과 그 장치, 및 비디오 복호화 방법과 그 장치
KR101772459B1 (ko) * 2010-05-17 2017-08-30 엘지전자 주식회사 신규한 인트라 예측 모드
WO2011149265A2 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Lg Electronics Inc. New planar prediction mode
CN101895751B (zh) * 2010-07-06 2012-02-08 北京大学 帧内预测的方法及装置、基于帧内预测的编/解码方法及系统
US8837577B2 (en) * 2010-07-15 2014-09-16 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method of parallel video coding based upon prediction type
RU2627033C1 (ru) * 2011-06-28 2017-08-03 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Способ и устройство для кодирования и декодирования изображения, используя внутреннее предсказание

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020251423A3 (en) * 2019-10-07 2021-03-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus of harmonizing weighted prediction and bi-prediction with coding-unit-level weight

Also Published As

Publication number Publication date
KR101564422B1 (ko) 2015-10-29
EP2919469A3 (en) 2015-10-14
TW201639373A (zh) 2016-11-01
JP5956572B2 (ja) 2016-07-27
KR101855293B1 (ko) 2018-06-20
RU2594291C2 (ru) 2016-08-10
JP6101737B2 (ja) 2017-03-22
RU2687294C1 (ru) 2019-05-13
TWI552583B (zh) 2016-10-01
JP2015167389A (ja) 2015-09-24
CN104954805B (zh) 2019-01-04
US9813727B2 (en) 2017-11-07
CN104918055A (zh) 2015-09-16
CN105100809B (zh) 2018-08-10
PH12016500451A1 (en) 2016-06-06
KR20150059143A (ko) 2015-05-29
KR20150059145A (ko) 2015-05-29
ZA201400651B (en) 2017-08-30
PH12016500446B1 (en) 2016-06-06
MX349194B (es) 2017-07-18
BR112013033710A2 (pt) 2017-06-27
CN103765901A (zh) 2014-04-30
EP2919468A3 (en) 2016-02-17
KR20150059144A (ko) 2015-05-29
CN105100808A (zh) 2015-11-25
TW201743618A (zh) 2017-12-16
MY173199A (en) 2020-01-03
CN103765901B (zh) 2018-03-30
RU2627033C1 (ru) 2017-08-03
AU2016201361B2 (en) 2016-12-22
JP2014523187A (ja) 2014-09-08
AU2012276407A1 (en) 2014-02-06
PH12016500448B1 (en) 2016-06-06
PH12016500446A1 (en) 2016-06-06
CN108282659A (zh) 2018-07-13
AU2016201361A1 (en) 2016-03-24
EP2919466A3 (en) 2016-02-17
AU2017201660A1 (en) 2017-03-30
EP2919467A2 (en) 2015-09-16
CN105100809A (zh) 2015-11-25
TW201309037A (zh) 2013-02-16
US20140133565A1 (en) 2014-05-15
JP2015167388A (ja) 2015-09-24
RU2660956C1 (ru) 2018-07-11
KR20180061099A (ko) 2018-06-07
EP2919468A2 (en) 2015-09-16
MY174172A (en) 2020-03-12
CN105100808B (zh) 2018-06-15
CA3017176A1 (en) 2013-01-03
RU2014102592A (ru) 2015-08-10
KR20130002297A (ko) 2013-01-07
US20150264381A1 (en) 2015-09-17
EP3247115A1 (en) 2017-11-22
AU2017201660B2 (en) 2018-07-19
CN104954805A (zh) 2015-09-30
CA2840486C (en) 2018-10-23
KR102040317B1 (ko) 2019-11-27
WO2013002586A3 (ko) 2013-03-14
US20150288980A1 (en) 2015-10-08
US20190028733A1 (en) 2019-01-24
KR101600063B1 (ko) 2016-03-14
US9788006B2 (en) 2017-10-10
CN108282659B (zh) 2022-02-25
CN104918055B (zh) 2019-07-26
EP2728884A2 (en) 2014-05-07
KR20150009500A (ko) 2015-01-26
TWI685251B (zh) 2020-02-11
US10085037B2 (en) 2018-09-25
KR101600061B1 (ko) 2016-03-14
EP2919469A2 (en) 2015-09-16
PH12016500450A1 (en) 2016-06-06
US10075730B2 (en) 2018-09-11
US10506250B2 (en) 2019-12-10
MY173195A (en) 2020-01-03
US20150264379A1 (en) 2015-09-17
AU2012276407B2 (en) 2016-02-18
US20150264380A1 (en) 2015-09-17
US10045042B2 (en) 2018-08-07
US20150264382A1 (en) 2015-09-17
TWI603613B (zh) 2017-10-21
US10045043B2 (en) 2018-08-07
PH12016500448A1 (en) 2016-06-06
CA3017176C (en) 2020-04-28
KR20150059146A (ko) 2015-05-29
EP2919466A2 (en) 2015-09-16
MY165859A (en) 2018-05-18
TW201907729A (zh) 2019-02-16
JP6101734B2 (ja) 2017-03-22
KR101564423B1 (ko) 2015-10-29
KR101654673B1 (ko) 2016-09-22
CA2840486A1 (en) 2013-01-03
MX337647B (es) 2016-03-14
MX368350B (es) 2019-09-30
JP2015181255A (ja) 2015-10-15
JP2015181254A (ja) 2015-10-15
EP2728884A4 (en) 2015-03-18
JP6101736B2 (ja) 2017-03-22
JP6101735B2 (ja) 2017-03-22
MX2014000171A (es) 2014-02-19
PH12016500450B1 (en) 2016-06-06
EP2919467A3 (en) 2015-10-14
TWI642299B (zh) 2018-11-21
PH12016500451B1 (en) 2016-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013002586A2 (ko) 영상의 인트라 예측 부호화, 복호화 방법 및 장치
WO2018212578A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2016200100A1 (ko) 적응적 가중치 예측을 위한 신택스 시그널링을 이용하여 영상을 부호화 또는 복호화하는 방법 및 장치
WO2018066959A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2011129620A2 (ko) 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 방법과 그 장치, 및 비디오 복호화 방법 및 그 장치
WO2018044087A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2013115572A1 (ko) 계층적 데이터 단위의 양자화 파라메터 예측을 포함하는 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치
WO2013109123A1 (ko) 인트라 예측 처리 속도 향상을 위한 비디오의 부호화 방법 및 장치, 비디오의 복호화 방법 및 장치
WO2012087077A2 (ko) 영상 예측 단위에 대한 인트라 예측 모드 부호화 방법 및 장치, 및 영상 예측 단위에 대한 인트라 예측 모드 복호화 방법 및 장치
WO2013002589A2 (ko) 휘도 성분 영상을 이용한 색차 성분 영상의 예측 방법 및 예측 장치
WO2012173415A2 (ko) 움직임 정보의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
WO2011021838A2 (en) Method and apparatus for encoding video, and method and apparatus for decoding video
WO2011126281A2 (en) Method and apparatus for encoding video by performing in-loop filtering based on tree-structured data unit, and method and apparatus for decoding video by performing the same
WO2011087297A2 (en) Method and apparatus for encoding video by using deblocking filtering, and method and apparatus for decoding video by using deblocking filtering
WO2011021839A2 (en) Method and apparatus for encoding video, and method and apparatus for decoding video
WO2012124961A2 (ko) 영상의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
WO2013002557A2 (ko) 움직임 정보의 부호화 방법 및 장치, 그 복호화 방법 및 장치
WO2011126275A2 (en) Determining intra prediction mode of image coding unit and image decoding unit
WO2013002585A2 (ko) 엔트로피 부호화/복호화 방법 및 장치
WO2013109122A1 (ko) 계층적 부호화 단위에 따라 스캔 순서를 변경하는 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치
WO2013154366A1 (ko) 블록 정보에 따른 변환 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치
WO2011010900A2 (ko) 영상의 부호화 방법 및 장치, 영상 복호화 방법 및 장치
WO2013005963A2 (ko) 콜로케이티드 영상을 이용한 인터 예측을 수반하는 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 비디오 복호화 방법 및 그 장치
WO2011126278A2 (en) Method and apparatus for encoding and decoding video
WO2012044126A2 (ko) 영상의 인트라 예측 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2840486

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014518806

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2014/000171

Country of ref document: MX

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012804848

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012804848

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014102592

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14130095

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012276407

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20120628

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112013033710

Country of ref document: BR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: IDP00201602139

Country of ref document: ID

Ref document number: IDP00201602140

Country of ref document: ID

Ref document number: IDP00201602142

Country of ref document: ID

Ref document number: IDP00201602144

Country of ref document: ID

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112013033710

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20131227