WO2013022297A2 - 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법 및 장치, 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법 및 장치, 복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the encoding and decoding of multi-view video data including a depth image.
  • 3D TV using multi-view video has attracted much attention as a next-generation broadcasting technology because it can provide a realistic feeling to users by reconstructing the content of the real world.
  • the 3D video encoding system has a function of supporting a multi-view image so that a user can freely change a viewing point or reproduce it in various types of 3D playback apparatuses.
  • an efficient encoding method for reducing the data amount of a multiview video is required.
  • the present invention has been made in an effort to provide a method and apparatus for efficiently encoding a depth map image for providing a 3D video from multi-view video data, and a method and apparatus for efficiently decoding a depth map.
  • the present invention obtains a correlation from a neighboring pixel of a color image and a neighboring pixel of a depth image and encodes the block of the current depth image through intra prediction using a block of the corresponding color image.
  • multi-view video data having a large amount of data can be efficiently compressed by predicting a corresponding depth map frame from a multi-view color video frame.
  • FIG. 1 illustrates a multiview video system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating multiview video frames acquired through the multiview camera 130 and depth map frames acquired through the depth camera 140 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for encoding multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the depth map frame encoder 330 of FIG. 3.
  • 5A and 5B are reference diagrams for describing a method of dividing a block of a multiview color video frame into partitions in the divider 420 of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a reference diagram for describing a parameter obtaining process by the correlation parameter obtaining unit 430 and an intra prediction process by the depth map frame predicting unit 440 of FIG. 4.
  • FIG. 7 illustrates a multi-view color video frame block used to predict a depth map frame block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a depth map encoding method of multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an apparatus for decoding multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the depth map frame decoder 930 of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a depth map decoding method of multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating multiview color video frames encoded and decoded according to a multiview video encoding and decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram of a video encoding apparatus involving video prediction based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram of a video decoding apparatus including video prediction based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a block diagram of an image encoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a block diagram of an image decoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram of deeper coding units according to depths, and partitions, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a relationship between a coding unit and transformation units, according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • 22, 23, and 24 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 illustrates a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, according to encoding mode information of Table 1.
  • FIG. 25 illustrates a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, according to encoding mode information of Table 1.
  • 26A illustrates a physical structure of a disk in which a program is stored, according to an embodiment.
  • Fig. 26B shows a disc drive for recording and reading a program by using the disc.
  • FIG. 27 illustrates the overall structure of a content supply system for providing a content distribution service.
  • 28 and 29 illustrate an external structure and an internal structure of a mobile phone to which a video encoding method and a video decoding method of the present invention are applied, according to an embodiment.
  • FIG. 30 illustrates a digital broadcasting system employing a communication system according to the present invention.
  • FIG. 31 illustrates a network structure of a cloud computing system using a video encoding apparatus and a video decoding apparatus, according to an embodiment of the present invention.
  • a depth map encoding method of multiview video data may include obtaining a multiview color video frame and a depth map frame corresponding to the multiview color video frame; Predictive encoding and reconstructing the obtained multi-view color video frame; Dividing the block of the restored multi-view color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the restored multi-view color video frame; For each of the block partitions of the restored multi-view color video frame, peripheral pixel values of the block partition of the multi-view color video frame and the block partition of the depth map frame corresponding to the block partition of the multi-view color video frame.
  • An apparatus for encoding depth maps of multiview video data may include an image acquisition unit obtaining a multiview color video frame and a depth map frame corresponding to the multiview color video frame; A color video frame encoder for predicting and encoding the obtained multiview color video frame; A reconstruction unit for reconstructing the encoded color video frame; A partitioning unit for dividing the block of the restored multi-view color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the restored multi-view color video frame; For each block partition of the reconstructed multiview color video frame, peripheral pixel values of the block partition of the multiview color video frame and a block partition of the depth map frame corresponding to the block partition of the multiview color video frame.
  • a correlation parameter obtaining unit for obtaining a parameter representing a correlation between a block partition of the multiview color video frame and a block partition of the depth map frame using neighboring pixel values; And a depth map frame predictor that obtains a prediction value for the corresponding depth map frame block partition from the block partition of the reconstructed multiview color video frame using the obtained parameters.
  • a depth map decoding method of multiview video data comprises the steps of: receiving a bitstream encoding a multiview color video frame and a depth map frame corresponding to the multiview color video frame; Decoding the multi-view color video frame; Dividing the block of the decoded multiview color video frame into at least one partition based on a pixel value of the block of the decoded multiview color video frame; For each block partition of the decoded multiview color video frame, peripheral pixel values of the block partition of the multiview color video frame and the block partition of the depth map frame corresponding to the block partition of the multiview color video frame.
  • An apparatus for decoding depth maps of multiview video data includes: a receiver configured to receive a multiview color video frame and a bitstream encoding a depth map frame corresponding to the multiview color video frame; A color video frame decoder which decodes the encoded multi-view color video frame obtained from the bitstream; A partitioning unit for dividing the block of the restored multi-view color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the restored multi-view color video frame; For each block partition of the reconstructed multiview color video frame, peripheral pixel values of the block partition of the multiview color video frame and a block partition of the depth map frame corresponding to the block partition of the multiview color video frame.
  • a correlation parameter obtaining unit for obtaining a parameter representing a correlation between a block partition of the multiview color video frame and a block partition of the depth map frame using neighboring pixel values; And a depth map frame decoder which obtains a prediction value for the corresponding depth map frame block partition from the block partition of the reconstructed multi-view color video frame using the obtained parameters.
  • FIG. 1 illustrates a multiview video system according to an embodiment of the present invention.
  • the multiview video system 100 encodes a bitstream by encoding a multiview video frame obtained through two or more multiview cameras 130 and a depth map frame of a multiview image frame obtained through the depth camera 140.
  • a multi-view video data encoding apparatus 110 to generate and a multi-view video data decoding apparatus 120 to decode the bitstream and to provide a decoded multi-view video frame in various forms according to the request of the viewer.
  • the multi-view camera 130 is configured by combining a plurality of cameras having different viewpoints and provides a multi-view video image every frame.
  • the depth camera 140 provides a depth map frame in which the depth information of the scene is expressed as an 8-bit image in 256 steps.
  • the depth camera 140 measures the distance from the camera to the subject and the background using infrared rays, and provides a depth map frame having a value proportional to or inversely proportional to the distance.
  • the multiview video data decoding apparatus 120 may determine a multiview video frame and a depth map frame included in the bitstream. In addition to providing a stereoscopic effect through an existing stereo image or a 3D image, a 3D image of a predetermined view desired by a viewer may be synthesized and provided.
  • Multi-view video data needs to be compressed efficiently.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating multiview video frames acquired through the multiview camera 130 and depth map frames acquired through the depth camera 140 of FIG. 1.
  • the depth map frame 221 of the first view 0 corresponding to the color video frame 211 of the first view 0, and the color video frame 212 of the second view 1 2.
  • Depth map frame 222 of the second view (view 1) corresponding to the depth map frame 223 of the third view (view 2) corresponding to the color video frame 213 of the third view (view 2) Illustrated.
  • FIG. 2 illustrates the multi-view color video frame 210 and the corresponding depth map frame 220 at three views (view 0, view 1, and view 1), the number of views may be changed.
  • the multi-view color video frame 210 may be one of a luminance component video frame Y or a chrominance component video frame Cb and Cr.
  • the multiview video data encoding apparatus 110 and the multiview video data decoding apparatus 120 exist between the multiview color video frame 210 and the corresponding depth map frame 220.
  • the compression efficiency of the multiview video data is improved by intra prediction encoding the corresponding depth map frame 220 from the multiview color video frame 210 in consideration of the correlation.
  • the multiview video data encoding apparatus 110 and the multiview video data decoding apparatus 120 divide a block of the multiview color video frame 210 into partitions based on pixel values. After dividing the blocks of the corresponding depth map frame 220 into partitions in the same way as the blocks of the multiview color video frame 210, the peripheral pixel values and the depth map of the block partition of the multiview color video frame 210 are partitioned.
  • a parameter representing a correlation between a block partition of a multiview color video frame and a block partition of a depth map frame is obtained by using peripheral pixel values of a block partition of a frame, and again using the correlation determined by using the acquired parameter.
  • the block partition of the corresponding depth map frame is predicted from the partition of the block of the point color video frame 210.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for encoding multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 300 for encoding multiview video data includes an image acquirer 310, a color video frame encoder 320, and a depth map encoder 330.
  • the image acquisition unit 310 obtains a multiview color video frame by using a multiview video acquisition means such as the multiview camera 130 of FIG. 1, and uses a depth map frame acquisition means such as a depth camera 140. Obtain a depth map frame corresponding to a multi-view color video frame.
  • the color video frame encoder 320 predictively encodes the obtained multi-view color video frame.
  • the color video frame encoder 320 may perform multi-view color video frames based on coding units having a hierarchical structure instead of conventional macroblocks. Can be encoded.
  • the color video frame encoder 320 splits a multiview color video frame into coding units having a maximum size, and for each coding unit, depth-based coding units hierarchically configured according to depths representing the number of spatial divisions of the maximum coding unit.
  • the coding units according to the tree structure including the coding units of the coded depths are determined, the partition for the predictive coding is determined for each coding unit of the coded depth, and the transformation is performed based on the transformation units of the hierarchical structure.
  • the conversion units according to may be determined.
  • the depth map frame encoder 330 intra-prediction-codes a corresponding depth map frame using the multi-view color video frame reconstructed after the prediction encoding.
  • the depth map frame encoder 330 considers a correlation with a multi-view color video frame corresponding to the encoding of the depth map frame, and determines the correlation.
  • the block of a multi-view color video frame, which has been previously encoded and then reconstructed, is divided into partitions based on pixel values, and the correlation between the color image and the depth map image is determined for each partition in consideration of the correlation between adjacent neighboring pixels. Determining a parameter to define a, and predicts a corresponding depth map frame block partition from a multi-view color video frame block partition previously encoded and reconstructed using the determined parameter.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the depth map frame encoder 330 of FIG. 3.
  • the depth map frame encoder 400 may include a scaling unit 410, a division unit 420, a correlation parameter obtainer 430, a depth map frame predictor 440, and a subtractor 450. It includes.
  • the scaling unit 410 determines that the size of the block of the multiview color video frame is equal to the size of the block of the depth map frame when the blocks of the depth map frame and the blocks of the multiview color video frame are different. Sample a block of. For example, if the size of a block of a multiview color video frame is 2Nx2N (where N is an integer) and the size of a block of the corresponding depth map frame is NxN, the scaling unit 410 selects a block of a multiview color video frame as 1: 1. Down-sampling at a rate of two can produce blocks of multi-view color video frames of size NxN.
  • the divider 420 divides the block of the reconstructed multiview color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the reconstructed multiview color video frame after being encoded.
  • the divider 420 divides the block of the depth map frame into partitions in the same manner as the block partition of the multi-view color video frame.
  • 5A and 5B are reference diagrams for describing a method of dividing a block of a multiview color video frame into partitions in the divider 420 of FIG. 4.
  • the divider 420 divides the block of the multiview color video frame into partitions based on the distribution of pixel values of the block of the multiview color video frame so that pixels having similar pixel values around the predetermined value are included in the same partition. Can be divided
  • the divider 420 analyzes a distribution of pixel values of a block of a multiview color video frame, determines a predetermined pixel value as a reference for partition division, and then selects pixels within a range of ⁇ x (x is an integer) from the predetermined pixel value. It can be classified into one partitions. For example, referring to FIG.
  • the divider 420 classifies pixels having a pixel value within a range of ⁇ 10 based on a pixel value of 125 into the first partition 510 and based on a pixel value of 70. As a result, the pixels may be classified into the second partition 520 in a pixel value within a range of ⁇ 10.
  • the method of dividing the block into partitions based on the distribution of pixel values is not limited thereto, and the division unit 420 applies various data clustering methods to divide the block into a plurality of partitions based on the distribution of pixel values. Can be divided
  • the division unit 420 detects an edge existing in a block of a multiview color video frame by applying various edge detection methods such as a sobel algorithm, and based on the detected edges.
  • the block of the video frame may be divided into a first partition 530 and a second partition 540.
  • the correlation parameter obtaining unit 430 blocks the block of the multiview color video frame for each block partition of the multiview color video frame. Correlation between the block partition of the multiview color video frame and the block partition of the depthmap frame, using the peripheral pixel values of the partition and the peripheral pixel values of the block partition of the depthmap frame corresponding to the block partition of the multiview color video frame. Acquire a parameter representing the relationship.
  • the depth map frame predictor 440 obtains a prediction value for the corresponding depth map frame block partition from the block partition of the multi-view color video frame reconstructed using the acquired parameters.
  • FIG. 6 is a reference diagram for describing a parameter obtaining process by the correlation parameter obtaining unit 430 and an intra prediction process by the depth map frame predicting unit 440 of FIG. 4.
  • the block 610 of a multiview color video frame is divided into two partitions P1 and P2 by the divider 420.
  • the divider 420 divides the block 640 of the depth map frame into two partitions P1 'and P2' to have the same size and shape as the partitions P1 and P2 of the block 610 of the multiview color video frame. Divide by)
  • the correlation parameter obtaining unit 430 obtains a parameter indicating correlation for each of the block partitions P1 and P2 of the multiview color video frame.
  • the correlation parameter acquirer 430 may include the peripheral pixel values 620 of the block partition P1 of the multiview color video frame and the peripheral pixel values of the block partition P1 ′ of the corresponding depth map frame ( Using 650, a first parameter representing a correlation between the block partition P1 of the multiview color video frame and the block partition P1 'of the depth map frame is obtained.
  • the correlation parameter obtainer 430 may include the peripheral pixel values 630 of the block partition P2 of the multiview color video frame and the peripheral pixel values 660 of the block partition P2 'of the corresponding depth map frame. ), To obtain a second parameter representing a correlation between the block partition P2 of the multiview color video frame and the block partition P2 'of the depth map frame.
  • a pixel of a multiview color video frame is a predicted value D of a corresponding pixel of a depth map frame at the same position as R and R
  • the correlation parameter obtaining unit 430 may reconstruct a multi-view color video that has been previously encoded and then reconstructed so as to be obtained at a receiving side without separately signaling a weight a and an offset b representing a linear relationship.
  • the weight a and the offset b are obtained for each partition by using the peripheral pixel values 620 and 630 of the block partition of the frame and the peripheral pixel values 650 and 660 of the block partition of the depth map frame.
  • the correlation parameter obtainer 430 independently processes the block partitions of the multiview color video frame and the block partitions of the depth frame, respectively, and obtains a parameter indicating a correlation using only peripheral pixels of the respective block partitions.
  • the correlation parameter acquirer 430 may determine the block partition P1 ′ of the corresponding depth map frame using the peripheral pixel values 620 of the block partition P1 of the multiview color video frame.
  • Peripheral pixel values 650 are predicted. For example, the peripheral pixel value R (x, y) 621 of the block partition P1 of the multiview color video frame is used to determine the peripheral pixel value of the block partition P1 'of the corresponding depth map frame at the same position.
  • the correlation parameter acquirer 430 uses peripheral pixel values 620 of the block partition P1 of the multiview color video frame to determine the peripheral pixel values of the block partition P1 'of the corresponding depth map frame. 650 is predicted, and the difference between the peripheral pixel values 650 of the block partition P1 'of the predicted depthmap frame and the peripheral pixel values 650 of the block partition P1' of the original depthmap frame.
  • the weight a and offset b are determined such that (D (x, y) -D '(x, y)) is minimized.
  • the correlation parameter obtaining unit 430 may calculate the peripheral pixel values of the block partition P1 ′ of the depth map frame corresponding to each of the peripheral pixel values 620 of the block partition P1 of the multiview color video frame.
  • 650 may be predicted, and a weight a and offset b at which the sum of squares of (D (x, y) -D '(x, y)) are minimized may be determined (Least Square Solution).
  • the correlation parameter obtaining unit 430 uses the peripheral pixel values 630 of the block partition P2 of the multiview color video frame to determine the peripheral pixel values of the block partition P2 'of the corresponding depth map frame. Predict 660.
  • the correlation parameter acquirer 430 uses the peripheral pixel values 630 of the block partition P2 of the multiview color video frame to determine the peripheral pixel values of the block partition P2 'of the corresponding depth map frame. 660 is predicted, and the difference between the peripheral pixel values 660 of the block partition P2 'of the predicted depth map frame and the peripheral pixel values 660 of the block partition P2' of the original depth map frame.
  • the weight a and offset b are determined such that is minimized.
  • the correlation parameter obtaining unit 430 obtains a parameter indicating a correlation by using neighboring pixels independently for each partition.
  • Pred_D a * Rec_Y '+ b predicts peripheral pixels of the depth map frame and determines parameters a and b such that the difference between the original peripheral pixel and the predicted peripheral pixel is minimized.
  • the depth map frame predictor 440 may correspond to a block partition of a multi-view color video frame reconstructed using the acquired parameter. Obtain a prediction value for the depth map frame block partition. Referring back to FIG. 6, it is assumed that the weights and offsets determined for the block partition P1 of the multi-view color video frame previously encoded and reconstructed are a1 and b1, respectively.
  • the subtractor 450 generates a depth map residue by calculating a difference value between the pixel value of the original depth map frame and the pixel value of the predicted depth map frame.
  • the depth map residue is encoded through a transform, quantization, and entropy encoding process as in the general residue.
  • FIG. 7 illustrates a multi-view color video frame block used to predict a depth map frame block according to an embodiment of the present invention.
  • a depth map frame block 740 may be predicted using a color video frame block 710 having the same view and co-located position as the currently encoded depth map frame block 740. If the size of the color video frame block 710 at the same time point and the same position is different from the size of the depth map frame block 740, the scaled block may be used as described above. In addition, the depth map frame block 740 may be predicted using the neighboring blocks 711 and 712 of the color video frame block 710 located at the same time and the same location as the depth map frame block 740. In addition, when the sizes of the neighboring blocks 711 and 712 are different from the sizes of the depth map frame block 740, the neighboring blocks scaled to have sizes may be used.
  • the neighboring blocks 731 and 732 may also be used to predict the depth map frame block 740. If the size of the color video frame block 730 and its neighboring blocks 731, 732 is different from the size of the depth map frame block 740, the color video frame block 730 and its neighboring blocks 731, 732 are scaled to depth. The size of the map frame block 740 is the same, and the scaled color video frame block and its neighboring blocks may be used for prediction of the depth map frame block.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a depth map encoding method of multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • the image acquirer 310 acquires a depth map frame corresponding to a multiview color video frame and a multiview color video frame.
  • the color video frame encoder 320 predictively encodes and reconstructs the obtained multi-view color video frame.
  • the depth map frame encoder 330 divides the block of the reconstructed multiview color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the reconstructed multiview color video frame.
  • the depth map frame encoder 330 may determine a block partition of a multiview color video frame and peripheral pixel values of the block partition of the multiview color video frame for each block partition of the restored multiview color video frame. Using the peripheral pixel values of the block partition of the corresponding depth map frame, a parameter indicating a correlation between the block partition of the multiview color video frame and the block partition of the depth map frame is obtained.
  • the depth map frame encoder 330 obtains a prediction value for the corresponding depth map frame block partition from the block partition of the multi-view color video frame reconstructed using the obtained parameters.
  • the depth map frame encoder 330 encodes the depth map frame by transforming, quantizing, and entropy encoding the residue, which is a difference between the predicted value and the block partition of the original depth map frame.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an apparatus for decoding multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 900 for decoding multiview video data includes a receiver 910, a color video frame decoder 920, and a depth map frame decoder 930.
  • the receiver 910 receives a bitstream encoding a multiview color video frame and a depth map frame corresponding to the multiview color video frame.
  • the color video frame decoder 920 decodes the encoded multiview color video frame obtained from the bitstream. As described below with reference to FIGS. 13 to 25, in particular, the color video frame decoder 920 according to an embodiment of the present invention may decode a multiview color video frame based on coding units having a hierarchical structure. .
  • the color video frame decoder 320 predicts and encodes the coding units that are hierarchically configured according to the depth of the maximum coding unit from which the multiview color video frame is divided from the bitstream, the depth indicating the number of spatial divisions of the maximum coding unit, and the depth. Obtain information indicating the structure of transform units of a partition and a hierarchical structure used at a time.
  • the color video frame decoder 320 may add a depth to the depth indicating the number of spatial divisions of the maximum coding unit for each of at least one maximum coding unit obtained by dividing the multiview color video frame into the coding units having the largest size, based on the obtained information. Determining coding units according to a tree structure including coding units of a coded depth among depth-based coding units hierarchically configured, determining a partition for prediction decoding for each coding unit of a coded depth, and Determine the conversion units.
  • the depth map frame decoder 930 predictively decodes a corresponding depth map frame by using a decoding result of the decoded multi-view color video frame.
  • the depth map frame decoder 930 intra-prediction-decodes a corresponding depth map frame by using the decoded multi-view color video frame.
  • the depth map frame decoder 930 according to an embodiment of the present invention considers the correlation with the multi-view color video frame corresponding to the encoding of the depth map frame, and decodes the multi-view in order to determine the correlation.
  • a block of a color video frame is divided into partitions based on pixel values, and a parameter defining a correlation between a color image and a depth map image is determined for each partition in consideration of the correlation between adjacent neighboring pixels, and the determined parameter Predict a corresponding depth map frame block partition from the decoded multi-view color video frame block partition using.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the depth map frame decoder 930 of FIG. 9.
  • the depth map frame decoder 1000 may include a scaling unit 1010, a division unit 1020, a correlation parameter acquisition unit 1030, a depth map frame prediction unit 1040, and an adder 1050. It includes.
  • the scaling unit 1010 determines that the size of the block of the multiview color video frame is equal to the size of the block of the depth map frame when the blocks of the depth map frame and the blocks of the multiview color video frame are different. Sample a block of.
  • the divider 1020 divides the block of the multiview color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the decoded multiview color video frame.
  • the division unit 1020 divides the block of the depth map frame into partitions in the same manner as the block partition of the multi-view color video frame.
  • the correlation parameter obtaining unit 1030 blocks the multiview color video frame with respect to each block partition of the multiview color video frame.
  • the block partition of the multiview color video frame and the block of the depthmap frame using the peripheral pixel values of the partition and the peripheral pixel values of the block partition of the previously decoded depthmap frame corresponding to the block partition of the multiview color video frame. Acquire a parameter representing the correlation between partitions.
  • the depth map frame prediction unit 1040 obtains a prediction value for the corresponding depth map frame block partition from the block partition of the multi-view color video frame decoded using the obtained parameters. Similar to the process of obtaining the prediction value of the depth map frame predictor 440 of FIG. 4, the depth map frame predictor 1040 uses the weight and the offset determined for each block partition of the decoded multiview color video frame. A block partition of the corresponding depth map frame is predicted from the block partition of the color video frame.
  • the adder 1050 obtains a depth map residue, which is a difference value between the pixel value of the original depth map frame and the pixel value of the predicted depth map frame, from the bitstream, and obtains the predicted value obtained by the depth map frame predictor 1040. And the depth map residue are added to restore the block partition of the depth map frame.
  • the depth map residue may be restored through entropy decoding, inverse quantization, and inverse transformation as in general residue.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a depth map decoding method of multiview video data according to an embodiment of the present invention.
  • the receiver 910 receives and parses a bitstream obtained by encoding a depth map frame corresponding to a multiview color video frame and a multiview color video frame.
  • the color video frame decoder 920 decodes a multiview color video frame. As described below, the color video frame decoder 920 may decode a multiview color video frame based on a coding unit having a hierarchical structure.
  • the depth map frame decoder 930 divides the block of the decoded multiview color video frame into at least one partition based on the pixel value of the block of the decoded multiview color video frame.
  • the depth map frame decoder 930 corresponds to each of the block partitions of the decoded multiview color video frame and to the neighboring pixel values of the block partition of the multiview color video frame and the block partition of the multiview color video frame. Using the peripheral pixel values of the block partition of the depth map frame, a parameter representing a correlation between the block partition of the multiview color video frame and the block partition of the depth map frame is obtained.
  • the depth map frame decoder 930 obtains a prediction value for the corresponding depth map frame block partition from the block partition of the multi-view color video frame decoded using the obtained parameters.
  • the depth map frame decoder 930 reconstructs the block partition of the depth map frame by adding the obtained prediction value and the depth map residue.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating multiview color video frames encoded and decoded according to a multiview video encoding and decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the color video frame encoder 320 compresses a multiview image by using a temporal correlation and a spatial correlation between inter-views.
  • the x axis is a time axis and the y axis is a view axis.
  • T0 to T8 on the x axis represent sampling time of the image, respectively, and S0 to S8 on the y axis represent different viewpoints.
  • each row represents a group of image pictures input at the same time point, and each column represents multi-view images at the same time.
  • the color video frame encoder 320 periodically generates an intra picture with respect to an image of a base view, and predictively encodes other pictures by performing temporal prediction or inter-view prediction based on the generated intra pictures.
  • Temporal prediction is prediction using temporal correlation between images in the same view, that is, in the same row in FIG. 12.
  • a prediction structure using a hierarchical B picture may be used for temporal prediction.
  • Inter-view prediction is prediction using spatial correlation between images in the same time, that is, in the same column.
  • a prediction structure of a multiview image picture using a hierarchical B picture is anchored to a group of video pictures at the same view when performing prediction using a temporal correlation existing between images in the same view, that is, the same row.
  • Predictive encoding is performed using pictures in a bi-directional picture (hereinafter referred to as "B picture").
  • the anchor picture refers to pictures included in the columns 110 and 120 at the beginning T0 and the last time T8 including the intra picture among the columns shown in FIG. 12.
  • the anchor pictures 110 and 120 are predictively encoded using only inter-view prediction except for an intra picture (hereinafter, referred to as an "I picture").
  • the pictures included in the remaining columns 130 except for the columns 110 and 120 including the intra picture are called non-anchor pictures.
  • the picture 111 input at the first time T0 and the picture 121 input at the last time T8 among the picture pictures input at the first time point S0 are encoded as an I picture.
  • the picture 131 input at the time T4 is bi-predictively coded with reference to the I pictures 111 and 121, which are anchor pictures, to be encoded as a B picture.
  • the picture 132 input at the time T2 is bi-predictively coded using the I picture 111 and the B picture 131 and encoded into a B picture.
  • the picture 133 input at the time T1 is bidirectional predictively coded using the I picture 111 and the B picture 132
  • the picture 134 input at the time T3 is the B picture 132 and the B picture ( 131 is used for bi-prediction encoding.
  • the predictive coding scheme is called a hierarchical B picture.
  • B2 is a bi-predicted picture after B1 picture
  • B3 is a bi-predicted picture after B2 picture
  • B4 is a bi-predicted picture after B3 picture.
  • the picture group of the picture at the first view SO which is a base view
  • the hierarchical B picture described above To encode the image sequences of the remaining views, first, the odd-numbered views S2, S4, and S6 provided in the anchor pictures 110 and 120 through inter-view prediction using the I pictures 111 and 121 of the first view S0. And predictively encode the picture pictures of the last view S7 into P pictures.
  • the video pictures of even-numbered viewpoints S1, S3, and S5 included in the anchor pictures 110 and 120 are bi-predicted using the image pictures of adjacent viewpoints through inter-view prediction, and are encoded as B pictures.
  • the B picture 113 input at the second time point S1 at the time T0 is bidirectionally predicted using the I picture 111 and the P picture 112 of the adjacent time points S0 and S2.
  • the non-anchor pictures 130 When image pictures of all viewpoints included in the anchor pictures 110 and 120 are encoded into any one of the IBPs, the non-anchor pictures 130 perform temporal prediction and inter-view prediction using hierarchical B pictures as described above. Through bidirectional predictive coding.
  • the non-anchor pictures 130 are bi-prediction-encoded using the anchor pictures at the same view through temporal prediction using hierarchical B pictures and odd-numbered views S2, S4, and S6. .
  • the pictures of even-numbered viewpoints S1, S3, S5, and S7 of the non-anchor pictures 130 are bi-predicted not only through temporal prediction using hierarchical B pictures but also through inter-view prediction using pictures of adjacent viewpoints.
  • the picture 136 input at the second time point S2 at the time T4 is predicted using the anchor pictures 113 and 123 and the pictures 131 and 135 of the adjacent view point.
  • the P pictures included in the anchor pictures 110 and 120 are predictively encoded using an I picture or a previous P picture at another point in time inputted at the same time.
  • the P picture 122 input at the third time point S2 at time T8 is predictively encoded using the I picture 121 input at the first time point S0 at the same time as a reference picture.
  • FIGS. 13 to 25 a video encoding method and apparatus for performing prediction encoding on a prediction unit and a partition based on coding units having a tree structure, and a video decoding method and apparatus performing prediction decoding will be described with reference to FIGS. 13 to 25.
  • the video encoding method and apparatus described below may be applied to the color video frame encoder 320 of FIG. 3, and the video decoding method and apparatus may be applied to the color video frame decoder 920 of FIG. 9. .
  • FIG. 13 is a block diagram of a video encoding apparatus involving video prediction based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 including video prediction based on coding units having a tree structure may include a maximum coding unit splitter 110, a coding unit determiner 120, and an outputter 130.
  • the video encoding apparatus 100 that includes video prediction based on coding units having a tree structure is abbreviated as “video encoding apparatus 100”.
  • 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, or the like, and may be a square data unit having a square of two horizontal and vertical sizes.
  • 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.
  • Prediction encoding and transformation of the largest coding unit may be performed. Similarly, prediction encoding and 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 encoding and transformation should be performed on all the coding units for each depth generated as the depth deepens.
  • prediction encoding and transformation will be described based on coding units of a 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. Precoding encoding, transformation, and entropy encoding are performed to encode the image data.
  • the same data unit may be used in all stages, or the data unit may be changed in stages.
  • 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 prediction encoding on the image data of 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 on which prediction encoding is based 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 may be a data unit in which the prediction unit of the coding unit is split, and the prediction unit may be a partition having the same size as the coding unit.
  • 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 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.
  • the transformation may be performed based on a transformation unit having a size smaller than or equal to the coding unit.
  • the transformation unit may include a data unit for intra mode and a transformation unit for inter mode.
  • the transformation unit in the coding unit is also recursively divided into smaller transformation units, so that the residual data of the coding unit is determined according to the tree structure according to the transformation depth. Can be partitioned according to the conversion unit.
  • 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 transformation related information. Accordingly, the coding unit determiner 120 may determine not only the coded depth that generated the 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 transformation.
  • a method of determining a coding unit, a prediction unit / partition, and a transformation unit according to a tree structure of a maximum coding unit according to an embodiment will be described later.
  • 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. .
  • the minimum unit according to an embodiment is a square data unit having a size obtained by dividing a minimum coding unit, which is a lowest coding depth, into four divisions.
  • the minimum unit according to an embodiment may be a square data unit having a maximum size that may be included in all coding units, prediction units, partition units, and transformation units included in the maximum coding 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 the maximum size and information about the maximum depth of the coding unit defined for each picture, slice, or GOP may be inserted into a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set of the bitstream.
  • the information on the maximum size of the transform unit and the minimum size of the transform unit allowed for the current video may also be output through a header, a sequence parameter set, a picture parameter set, or the like of the bitstream.
  • the output unit 130 may encode and output information about a scalability of a coding unit.
  • 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 the characteristics of the current picture. Coding units may be configured. In addition, since each of the maximum coding units may be encoded in various prediction modes and transformation methods, 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. 14 is a block diagram of a video decoding apparatus including video prediction based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • a video decoding apparatus 200 including video prediction based on coding units having a tree structure includes a receiver 210, image data and encoding information extractor 220, and image data decoder 230. do.
  • the video decoding apparatus 200 that includes video prediction based on coding units having a tree structure is abbreviated as “video decoding apparatus 200”.
  • Definition of various terms such as a coding unit, a depth, a prediction unit, a transformation unit, and information about various encoding modes for a decoding operation of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may refer to the video encoding apparatus 100 of FIG. 13. Same as described above with reference.
  • the receiver 210 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, a sequence parameter set, or a picture parameter set 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 an 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 read transform unit information having a tree structure for each coding unit, and perform inverse transform based on the transformation unit for each coding unit, for inverse transformation for each largest coding unit. Through inverse transformation, the pixel value of the spatial region of the coding unit may be restored.
  • 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 decoding of the current coding unit may be performed by obtaining information about an encoding mode for each coding unit determined in this way.
  • 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. 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.
  • 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. 15 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.
  • 16 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 the 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 transform unit 430 and the quantization unit 440.
  • the quantized transform coefficients are restored to the data of the spatial domain through the inverse quantizer 460 and the inverse transformer 470, and the recovered data of the spatial domain is passed through the deblocking block 480 and the loop filtering unit 490. 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 transformer are all maximal per maximum coding unit.
  • the operation based on each coding unit among the coding units having a tree structure should be performed.
  • 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 transform unit 430 should determine the size of a transform unit in each coding unit among the coding units having a tree structure.
  • 17 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 decoding unit 520 and the inverse quantization unit 530, and the image data of the spatial domain is restored through the inverse transformation unit 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.
  • the parser 510, the entropy decoder 520, the inverse quantizer 530, and the inverse transform unit 540 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 must all perform operations based on coding units having a tree structure for each maximum coding unit. do.
  • the intra predictor 550 and the motion compensator 560 determine partitions and prediction modes for each coding unit having a tree structure, and the inverse transform unit 540 must determine the size of the transform unit for each coding unit. .
  • FIG. 18 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.
  • the maximum depth indicates the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit. 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. Also, a prediction unit and a partition on which the prediction encoding of each deeper coding unit is based on the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit are shown.
  • 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. 19 illustrates a relationship between a coding unit 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 transformation unit for transformation in the encoding process may be selected based on a data unit that is not larger than each coding unit.
  • the 32x32 size conversion unit 720 is The conversion can be performed.
  • the data of the 64x64 coding unit 710 is transformed into 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 transform units of 64x64 size or less, and then encoded, and the transform unit having the least error with the original is selected. Can be.
  • 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 prediction 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 predictive encoding is performed in one of the intra mode 812, the inter mode 814, and the skip mode 816. 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.
  • 21 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 of 2N_0x2N_0 size, a partition type 914 of 2N_0xN_0 size, a partition type 916 of N_0x2N_0 size, and 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.
  • predictive coding For each partition type, predictive 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 may be performed in intra mode and inter mode on partitions having a size 2N_0x2N_0, a size N_0x2N_0 and a size 2N_0xN_0, and a size N_0xN_0.
  • the skip mode may be performed only for predictive 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.
  • depth-based coding units may be set until depth d-1, and split information may be set up to 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.
  • partition types one partition 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), two partitions 2N_ (d-1) xN_ (d-1), two sizes N_ (d-1) x2N_
  • a partition type for generating 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.
  • 22, 23, and 24 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a 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 is transformed or inversely transformed into 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 an embodiment may be intra prediction / motion estimation / motion compensation operations and transform / inverse transform operations for the same coding unit. Each can be performed on a separate data unit.
  • coding is performed recursively for each coding unit having a hierarchical structure for each largest coding unit to determine an optimal coding unit.
  • coding units having a recursive tree structure may be configured.
  • the encoding information may include split information about a coding unit, partition type information, prediction mode information, and transformation unit size information. 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.
  • data adjacent to the current coding unit in a coding unit according to depths may be stored by using encoding information of an adjacent coding unit according to depths.
  • the peripheral coding unit may be referred to by searching.
  • FIG. 25 illustrates a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, according to encoding mode information of Table 1.
  • FIG. 25 illustrates a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, 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.
  • the transform unit split information (TU size flag) is a type of transform index, and a size of a transform unit corresponding to the transform index may be changed according to a prediction unit type or a partition type of a coding unit.
  • the partition type information is set to one of the symmetric partition types 2Nx2N 1322, 2NxN 1324, Nx2N 1326, and NxN 1328
  • the conversion unit partition information is 0, a conversion unit of size 2Nx2N ( 1342 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 multi-view video data encoding / decoding method described above with reference to FIGS. 1 to 25 will be referred to as a video encoding method and a video decoding method according to the present invention, respectively.
  • the multi-view video data encoding / decoding apparatus described above with reference to FIGS. 1 to 25 is collectively referred to as a video encoding apparatus of the present invention and a video decoding apparatus of the present invention.
  • a computer-readable storage medium in which a program is stored according to an embodiment of the present invention will be described in detail below.
  • 26A illustrates a physical structure of a disk 260 in which a program is stored, according to an embodiment.
  • the disk 260 described above as a storage medium may be a hard drive, a CD-ROM disk, a Blu-ray disk, or a DVD disk.
  • the disk 260 is composed of a plurality of concentric tracks tr, and the tracks are divided into a predetermined number of sectors Se in the circumferential direction.
  • Implementing the above-described multi-view video prediction method, multi-view video prediction reconstruction method, multi-view video encoding method, and multi-view video decoding method in a specific area of the disk 260 storing the program according to the above-described embodiment Can be assigned and stored.
  • a computer system achieved using a storage medium storing a program for implementing the above-described video encoding method and video decoding method will be described below with reference to FIG. 26B.
  • FIG. 26B shows a disk drive 263 for recording and reading a program using the disk 260.
  • the computer system 265 may store a program for implementing at least one of the video encoding method and the video decoding method on the disc 260 using the disc drive 263.
  • the program may be read from the disk 260 by the disk drive 263, and the program may be transferred to the computer system 265.
  • a program for implementing at least one of the video encoding method and the video decoding method may be stored in a memory card, a ROM cassette, and a solid state drive (SSD). .
  • FIG. 27 illustrates an overall structure of a content supply system 1100 for providing a content distribution service.
  • the service area of the communication system is divided into cells of a predetermined size, and radio base stations 1170, 1180, 1190, and 1200 serving as base stations are installed in each cell.
  • the content supply system 1100 includes a plurality of independent devices.
  • independent devices such as computer 1210, personal digital assistant (PDA) 1220, camera 1230, and mobile phone 1250 may be used as Internet service provider 1120, communication network 1140, and wireless base station ( 1170, 1180, 1190, 1200 are connected to the Internet 1110.
  • PDA personal digital assistant
  • communication network 1140 communication network 1140
  • wireless base station 1170, 1180, 1190, 1200 are connected to the Internet 1110.
  • the content supply system 1100 is not limited to the structure shown in FIG. 27, and devices may be selectively connected.
  • the independent devices may be directly connected to the communication network 1140 without passing through the wireless base stations 1170, 1180, 1190, and 1200.
  • the video camera 1230 is an imaging device capable of capturing video images like a digital video camera.
  • the mobile phone 1250 is such as Personal Digital Communications (PDC), code division multiple access (CDMA), wideband code division multiple access (W-CDMA), Global System for Mobile Communications (GSM), and Personal Handyphone System (PHS). At least one communication scheme among various protocols may be adopted.
  • PDC Personal Digital Communications
  • CDMA code division multiple access
  • W-CDMA wideband code division multiple access
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • PHS Personal Handyphone System
  • the video camera 1230 may be connected to the streaming server 1130 via the wireless base station 1190 and the communication network 1140.
  • the streaming server 1130 may stream and transmit the content transmitted by the user using the video camera 1230 in real time broadcasting.
  • Content received from the video camera 1230 may be encoded by the video camera 1230 or the streaming server 1130.
  • Video data captured by the video camera 1230 may be transmitted to the streaming server 1130 via the computer 1210.
  • Video data captured by the camera 1260 may also be transmitted to the streaming server 1130 via the computer 1210.
  • the camera 1260 is an imaging device capable of capturing both still and video images, like a digital camera.
  • Video data received from the camera 1260 may be encoded by the camera 1260 or the computer 1210.
  • Software for video encoding and decoding may be stored in a computer readable recording medium such as a CD-ROM disk, a floppy disk, a hard disk drive, an SSD, or a memory card that the computer 1210 may access.
  • video data may be received from the mobile phone 1250.
  • the video data may be encoded by a large scale integrated circuit (LSI) system mounted in the video camera 1230, the mobile phone 1250, or the camera 1260.
  • LSI large scale integrated circuit
  • a user is recorded using a video camera 1230, a camera 1260, a mobile phone 1250, or another imaging device.
  • the content is encoded and sent to the streaming server 1130.
  • the streaming server 1130 may stream content data to other clients who have requested the content data.
  • the clients are devices capable of decoding the encoded content data, and may be, for example, a computer 1210, a PDA 1220, a video camera 1230, or a mobile phone 1250.
  • the content supply system 1100 allows clients to receive and play encoded content data.
  • the content supply system 1100 enables clients to receive encoded content data, decode, and reproduce the data in real time, thereby enabling personal broadcasting.
  • the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention may be applied to encoding and decoding operations of independent devices included in the content supply system 1100.
  • the mobile phone 1250 may be a smart phone that is not limited in function and that can change or expand a substantial portion of its functions through an application program.
  • the mobile phone 1250 includes a built-in antenna 1251 for exchanging an RF signal with the wireless base station 1200 and includes images captured by the camera 1253 or images received and decoded by the antenna 1251. And a display screen 1252 such as an LCD (Liquid Crystal Display) and an OLED (Organic Light Emitting Diodes) screen for displaying.
  • the smartphone 1251 includes an operation panel 1254 including a control button and a touch panel. When the display screen 1252 is a touch screen, the operation panel 1254 further includes a touch sensing panel of the display screen 1252.
  • the smartphone 1251 includes a speaker 1258 or other type of sound output unit for outputting voice and sound, and a microphone 1255 or other type of sound input unit to which voice and sound are input.
  • the smartphone 1251 further includes a camera 1253 such as a CCD camera for capturing video and still images.
  • the smartphone 1251 may include a storage medium for storing encoded or decoded data, such as video or still images captured by the camera 1253, received by an e-mail, or obtained in another form. 1257); And a slot 1256 for mounting the storage medium 1257 to the mobile phone 1250.
  • the storage medium 1257 may be another type of flash memory, such as an electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM) embedded in an SD card or plastic case.
  • EEPROM electrically erasable and programmable read only memory
  • 29 shows an internal structure of the mobile phone 1250.
  • the power supply circuit 1270 the operation input controller 1264, the image encoder 1272, and the camera interface (1263), LCD control unit 1262, image decoding unit 1269, multiplexer / demultiplexer 1268, recording / reading unit 1267, modulation / demodulation unit 1266, and
  • the sound processor 1265 is connected to the central controller 1271 via a synchronization bus 1273.
  • the power supply circuit 1270 supplies power to each part of the mobile phone 1250 from the battery pack, whereby the mobile phone 1250 Can be set to an operating mode.
  • the central controller 1271 includes a CPU, a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM).
  • the digital signal is generated in the mobile phone 1250 under the control of the central controller 1271.
  • the sound processor 1265 generates the digital sound signal.
  • the image encoder 1272 may generate a digital image signal, and text data of the message may be generated through the operation panel 1254 and the operation input controller 1264.
  • the modulator / demodulator 1266 modulates a frequency band of the digital signal, and the communication circuit 1261 uses the band-modulated digital signal. Digital-to-analog conversion and frequency conversion are performed on the acoustic signal.
  • the transmission signal output from the communication circuit 1261 may be transmitted to the voice communication base station or the radio base station 1200 through the antenna 1251.
  • the sound signal acquired by the microphone 1255 is converted into a digital sound signal by the sound processor 1265 under the control of the central controller 1271.
  • the generated digital sound signal may be converted into a transmission signal through the modulator / demodulator 1266 and the communication circuit 1261 and transmitted through the antenna 1251.
  • the text data of the message is input using the operation panel 1254, and the text data is transmitted to the central controller 1261 through the operation input controller 1264.
  • the text data is converted into a transmission signal through the modulation / demodulation unit 1266 and the communication circuit 1261, and transmitted to the radio base station 1200 through the antenna 1251.
  • the image data photographed by the camera 1253 is provided to the image encoder 1272 through the camera interface 1263.
  • the image data captured by the camera 1253 may be directly displayed on the display screen 1252 through the camera interface 1263 and the LCD controller 1262.
  • the structure of the image encoder 1272 may correspond to the structure of the video encoding apparatus of the present invention described above.
  • the image encoder 1272 encodes the image data provided from the camera 1253 according to the video encoding method of the video encoding apparatus 100 or the image encoding unit 400 described above, and converts the image data into compression-encoded image data.
  • the encoded image data may be output to the multiplexer / demultiplexer 1268.
  • the sound signal acquired by the microphone 1255 of the mobile phone 1250 is also converted into digital sound data through the sound processor 1265 during recording of the camera 1253, and the digital sound data is converted to the multiplexer / demultiplexer 1268. Can be delivered.
  • the multiplexer / demultiplexer 1268 multiplexes the encoded image data provided from the image encoder 1272 together with the acoustic data provided from the sound processor 1265.
  • the multiplexed data may be converted into a transmission signal through the modulation / demodulation unit 1266 and the communication circuit 1261 and transmitted through the antenna 1251.
  • the digital signal When the mobile phone 1250 receives communication data from the outside, the digital signal is converted into a signal received through the antenna 1251 through frequency recovery and analog-digital conversion. .
  • the modulator / demodulator 1266 demodulates the frequency band of the digital signal.
  • the demodulated digital signal is transmitted to the video decoder 1269, the sound processor 1265, or the LCD controller 1262 according to the type.
  • the mobile phone 1250 When the mobile phone 1250 is in a call mode, the mobile phone 1250 amplifies a signal received through the antenna 1251 and generates a digital sound signal through frequency conversion and analog-to-digital conversion processing. The received digital sound signal is converted into an analog sound signal through the modulator / demodulator 1266 and the sound processor 1265 under the control of the central controller 1271, and the analog sound signal is output through the speaker 1258. .
  • a signal received from the radio base station 1200 through the antenna 1251 may receive multiplexed data as a result of the processing of the modulator / demodulator 1266.
  • the output and multiplexed data is transmitted to the multiplexer / demultiplexer 1268.
  • the multiplexer / demultiplexer 1268 demultiplexes the multiplexed data to separate the encoded video data stream and the encoded audio data stream.
  • the encoded video data stream is provided to the video decoder 1269, and the encoded audio data stream is provided to the sound processor 1265.
  • the structure of the image decoder 1269 may correspond to the structure of the video decoding apparatus described above.
  • the image decoder 1269 generates the reconstructed video data by decoding the encoded video data by using the video decoding method of the video decoding apparatus 200 or the image decoder 500 described above, and reconstructs the reconstructed video data.
  • the restored video data may be provided to the display screen 1252 via the LCD controller 1262.
  • video data of a video file accessed from a website of the Internet can be displayed on the display screen 1252.
  • the sound processor 1265 may convert the audio data into an analog sound signal and provide the analog sound signal to the speaker 1258. Accordingly, audio data contained in a video file accessed from a website of the Internet can also be reproduced in the speaker 1258.
  • the mobile phone 1250 or another type of communication terminal is a transmitting / receiving terminal including both the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention, a transmitting terminal including only the video encoding apparatus of the present invention described above, or the video decoding apparatus of the present invention. It may be a receiving terminal including only.
  • FIG. 30 illustrates a digital broadcasting system employing a communication system according to the present invention.
  • the digital broadcasting system according to the embodiment of FIG. 29 may receive a digital broadcast transmitted through a satellite or terrestrial network using the video encoding apparatus and the video decoding apparatus.
  • the broadcast station 1289 transmits the video data stream to the communication satellite or the broadcast satellite 1290 through radio waves.
  • the broadcast satellite 1290 transmits a broadcast signal, and the broadcast signal is received by the antenna 1286 in the home to the satellite broadcast receiver.
  • the encoded video stream may be decoded and played back by the TV receiver 1281, set-top box 1287, or other device.
  • the playback apparatus 1283 can read and decode the encoded video stream recorded on the storage medium 1282, such as a disk and a memory card.
  • the reconstructed video signal can thus be reproduced in the monitor 1284, for example.
  • the video decoding apparatus of the present invention may also be mounted in the set-top box 1287 connected to the antenna 1286 for satellite / terrestrial broadcasting or the cable antenna 1285 for cable TV reception. Output data of the set-top box 1287 may also be reproduced in the TV monitor 1288.
  • the video decoding apparatus of the present invention may be mounted on the TV receiver 1281 itself instead of the set top box 1287.
  • a motor vehicle 1292 with an appropriate antenna 1291 may receive signals from satellite 1280 or radio base station 1170.
  • the decoded video may be played on the display screen of the car navigation system 1293 mounted on the car 1292.
  • the video signal may be encoded by the video encoding apparatus of the present invention and recorded and stored in a storage medium.
  • the video signal may be stored in the DVD disk 1296 by the DVD recorder or the video signal may be stored in the hard disk by the hard disk recorder 1295.
  • the video signal may be stored in the SD card 1297.
  • the hard disk recorder 1295 includes the video decoding apparatus of the present invention according to an embodiment, the video signal recorded on the DVD disk 1296, the SD card 1297, or another type of storage medium is output from the monitor 1288. Can be recycled.
  • the vehicle navigation system 1293 may not include the camera 1253, the camera interface 1263, and the image encoder 1272 of FIG. 29.
  • the computer 1210 and the TV receiver 1281 may not include the camera 1253, the camera interface 1263, and the image encoder 1272 of FIG. 29.
  • FIG. 31 illustrates a network structure of a cloud computing system using a video encoding apparatus and a video decoding apparatus, according to an embodiment of the present invention.
  • the cloud computing system of the present invention may include a cloud computing server 1410, a user DB 1410, a computing resource 1420, and a user terminal.
  • the cloud computing system provides an on demand outsourcing service of computing resources through an information communication network such as the Internet at the request of a user terminal.
  • service providers integrate the computing resources of data centers located in different physical locations into virtualization technology to provide users with the services they need.
  • the service user does not install and use computing resources such as application, storage, operating system, and security in each user's own terminal, but services in virtual space created through virtualization technology. You can choose as many times as you want.
  • the user terminal of the specific service user accesses the cloud computing server 1410 through an information communication network including the Internet and a mobile communication network.
  • the user terminals may be provided with a cloud computing service, particularly a video playback service, from the cloud computing server 1410.
  • the user terminal may be any electronic device capable of accessing the Internet, such as a desktop PC 1430, a smart TV 1440, a smartphone 1450, a notebook 1460, a portable multimedia player (PMP) 1470, a tablet PC 1480, and the like. It can be a device.
  • the cloud computing server 1410 may integrate a plurality of computing resources 1420 distributed in a cloud network and provide the same to a user terminal.
  • the plurality of computing resources 1420 include various data services, and may include data uploaded from a user terminal.
  • the cloud computing server 1410 integrates a video database distributed in various places into a virtualization technology to provide a service required by a user terminal.
  • the user DB 1410 stores user information subscribed to a cloud computing service.
  • the user information may include login information and personal credit information such as an address and a name.
  • the user information may include an index of the video.
  • the index may include a list of videos that have been played, a list of videos being played, and a stop time of the videos being played.
  • Information about a video stored in the user DB 1410 may be shared among user devices. Therefore, for example, when a playback request is provided from the notebook 1460 and the notebook 1460 is provided with the predetermined video service, the playback history of the predetermined video service is stored in the user DB 1410.
  • the cloud computing server 1410 searches for and plays a predetermined video service with reference to the user DB 1410.
  • the smartphone 1450 receives the video data stream through the cloud computing server 1410
  • the operation of decoding the video data stream and playing the video may be performed by the operation of the mobile phone 1250 described above with reference to FIG. 29. similar.
  • the cloud computing server 1410 may refer to a playback history of a predetermined video service stored in the user DB 1410. For example, the cloud computing server 1410 receives a playback request for a video stored in the user DB 1410 from the user terminal. If the video was being played before, the cloud computing server 1410 has a streaming method that varies depending on whether the video is played from the beginning or from the previous stop point according to the user's selection. For example, when the user terminal requests to play from the beginning, the cloud computing server 1410 streams the video to the user terminal from the first frame. On the other hand, when the terminal 10 requests to continue playing from the previous stop time, the cloud computing server 1410 streams the video to the user terminal from the frame at the stop time.
  • the user terminal may include the video decoding apparatus as described above with reference to FIGS. 1 to 25.
  • the user terminal may include the video encoding apparatus as described above with reference to FIGS. 1 to 25.
  • the user terminal may include both the video encoding apparatus and the video decoding apparatus as described above with reference to FIGS. 1 to 25.
  • FIGS. 26A to 31 Various embodiments of utilizing the video encoding method and the video decoding method, the video encoding apparatus, and the video decoding apparatus of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 25 have been described above with reference to FIGS. 26A to 31. However, various embodiments in which the video encoding method and the video decoding method of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 25 are stored in a storage medium or the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention are implemented in a device are illustrated in FIGS. It is not limited to the embodiments of FIG. 31.
  • any flow chart, flow chart, state diagram, pseudocode, etc. may be substantially represented on a computer readable medium, such that the computer or processor may be executed by such a computer or processor whether or not it is explicitly shown. It will be appreciated by those skilled in the art to represent the process. Accordingly, the above-described embodiments of the present invention can be written in a computer executable program, and can be implemented in a general-purpose digital computer operating the program using a computer readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).
  • a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).
  • processor or “control unit” should not be construed as exclusively referring to hardware capable of executing software, and without limitation, digital signal processor (DSP) hardware, read-only for storing software. Memory (ROM), random access memory (RAM), and non-volatile storage.
  • DSP digital signal processor
  • an element represented as a means for performing a specific function encompasses any way of performing a specific function, and the element may be a combination of circuit elements performing a specific function, or performing a specific function. It may include any form of software, including firmware, microcode, etc., coupled with suitable circuitry to carry out the software for.
  • the expression 'at least one of' means only the selection of the first option (A), or only the selection of the second listed option (B), or both. It is used to cover the selection of options (A and B).
  • the expression 'at least one of' means only the selection of the first option (A), or only the selection of the second listed option (B), or both. It is used to cover the selection of options (A and B).
  • only the selection of the first listed option (A), or the selection of the second listed option (B), or the third listed option (C ) Only the selection of the first and second listed options (A and B), only the selection of the second and third listed options (B and C), or the selection of all three options ( A, B, and C) may be encompassed. Even more items may be enumerated and obviously interpreted to those skilled in the art.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

다시점 비디오 데이터의 깊이맵의 부호화, 복호화 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법은 예측 부호화하고 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 파티션으로 분할하고, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하며, 획득된 파라메터를 이용하여 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득한다.

Description

다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법 및 장치, 복호화 방법 및 장치
본 발명은 깊이 영상을 포함하는 다시점 비디오 데이터의 부호화 및 복호화에 관한 것이다.
최근 디지털 영상처리와 컴퓨터 그래픽 기술이 발전함에 따라 현실 세계를 재현하고 이를 실감나게 경험하도록 하는 3차원 비디오 기술 및 다시점 비디오 기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다시점 영상을 이용한 3차원 텔레비젼은 현실세계를 재구성한 컨텐츠로 현실감있는 느낌을 사용자에게 제공할 수 있기에 차세대 방송 기술로서 많은 관심을 끌고 있다. 3차원 비디오 부호화 시스템은 사용자가 자유롭게 시청 시점을 변경하거나, 다양한 종류의 3차원 재생 장치에 재현 가능하도록 다시점의 영상을 지원하는 기능을 갖는다. 그러나, 다시점 비디오의 경우 데이터량이 증가하므로, 다시점 비디오의 데이터량을 감소시키기 위한 효율적인 부호화 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다시점 비디오 데이터에서 3차원 비디오를 제공하기 위한 깊이맵 영상을 효율적으로 부호화하는 방법 및 장치, 깊이맵을 효율적으로 복호화하는 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 컬러 영상의 주변 픽셀과 깊이 영상의 주변 픽셀로부터 상관 관계를 획득하고 대응되는 컬러 영상의 블록을 이용한 인트라 예측을 통해 현재 깊이 영상의 블록을 부호화한다.
본 발명에 따르면 다시점 컬러 비디오 프레임으로부터 대응되는 깊이맵 프레임을 예측함으로써 방대한 데이터량을 갖는 다시점 비디오 데이터를 효율적으로 압축할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 이전에 부호화된 주변 픽셀값들로부터 상관 관계를 나타내는 파라메터를 결정함으로써 별도의 파라메터를 전송할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 시스템을 나타낸다.
도 2는 도 1의 다시점 카메라(130)을 통해 획득된 다시점 비디오 프레임들과 깊이 카메라(140)를 통해 획득된 깊이맵 프레임들을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 다시점 비디오 데이터의 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 깊이맵 프레임 부호화부(330)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 분할부(420)에서 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 파티션으로 분할하는 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 6은 도 4의 상관 관계 파라메터 획득부(430)에 의한 파라메터 획득 과정 및 깊이맵 프레임 예측부(440)에 의한 인트라 예측 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라서 깊이맵 프레임 블록을 예측하는데 이용되는 다시점 컬러 비디오 프레임 블록을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 10은 도 9의 깊이맵 프레임 복호화부(930)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 및 복호화 방법에 따라서 부호화 및 복호화되는 다시점 컬러 비디오 프레임들을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
도 22, 23 및 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 25는 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 26a은 일 실시예에 따른 프로그램이 저장된 디스크의 물리적 구조를 예시한다.
도 26b는 디스크를 이용하여 프로그램을 기록하고 판독하기 위한 디스크드라이브를 도시한다.
도 27은 컨텐트 유통 서비스(content distribution service)를 제공하기 위한 컨텐트 공급 시스템(content supply system)의 전체적 구조를 도시한다.
도 28 및 29은, 일 실시예에 따른 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용되는 휴대폰의 외부구조와 내부구조를 도시한다.
도 30은 본 발명에 따른 통신시스템이 적용된 디지털 방송 시스템을 도시한다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하는 클라우드 컴퓨팅 시스템의 네트워크 구조를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법은 다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 획득하는 단계; 상기 획득된 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화하고 복원하는 단계; 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 단계; 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 장치는 다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 획득하는 영상 획득부; 상기 획득된 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화하는 컬러 비디오 프레임 부호화부; 상기 부호화된 컬러 비디오 프레임을 복원하는 복원부; 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 분할부; 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 상관 관계 파라메터 획득부; 및 상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 깊이맵 프레임 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법은 다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화한 비트스트림을 수신하는 단계; 상기 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화하는 단계; 상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 단계; 상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 장치는 다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화한 비트스트림을 수신하는 수신부; 상기 비트스트림으로부터 획득된 상기 부호화된 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화하는 컬러 비디오 프레임 복호화부; 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 분할부; 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 상관 관계 파라메터 획득부; 및 상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 깊이맵 프레임 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 시스템을 나타낸다.
다시점 비디오 시스템(100)은 두 대 이상의 다시점 카메라(130)을 통해 획득된 다시점 비디오 프레임과, 깊이 카메라(140)를 통해 획득된 다시점 영상 프레임의 깊이맵 프레임을 부호화하여 비트스트림을 생성하는 다시점 비디오 데이터 부호화 장치(110) 및 비트스트림을 복호화하고 복호돤 다시점 비디오 프레임을 시청자의 요구에 따라 다양한 형태로 제공하는 다시점 비디오 데이터 복호화 장치(120)를 포함한다.
다시점 카메라(130)는 서로 다른 시점을 갖는 복수 개의 카메라들을 결합하여 구성되며 매 프레임마다 다시점 비디오 영상을 제공한다. 깊이 카메라(140)는 장면의 깊이 정보를 256단계의 8비트 영상 등으로 표현한 깊이맵 프레임을 제공한다. 깊이 카메라(140)는 적외선 등을 이용하여 카메라로부터 피사체 및 배경까지의 거리를 측정하여 거리에 비례 또는 반비례하는 값을 갖는 깊이맵 프레임을 제공한다.
다시점 비디오 데이터 부호화 장치(110)에서 다시점 비디오 데이터와 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화하여 전송하면, 다시점 비디오 데이터 복호화 장치(120)는 비트스트림에 구비된 다시점 비디오 프레임과 깊이맵 프레임을 이용하여 기존의 스테레오 영상이나 3차원 영상을 통해 입체감을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 시청자가 원하는 소정 시점의 3차원 영상을 합성하여 제공할 수 있다.
다시점 비디오 데이터는 시점의 개수에 비례하여 부호화되는 데이터량이 증가하며, 또한 입체감을 구현하기 위한 깊이맵 영상도 부호화되어야하기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같은 다시점 비디오 시스템을 구현하기 위해서는 방대한 양의 다시점 비디오 데이터를 효율적으로 압축할 필요가 있다.
도 2는 도 1의 다시점 카메라(130)을 통해 획득된 다시점 비디오 프레임들과 깊이 카메라(140)를 통해 획득된 깊이맵 프레임들을 예시한 도면이다.
도 2에서는, 제 1 시점(view 0)의 컬러 비디오 프레임(211)에 대응되는 제 1 시점(view 0)의 깊이맵 프레임(221), 제 2 시점(view 1)의 컬러 비디오 프레임(212)에 대응되는 제 2 시점(view 1)의 깊이맵 프레임(222), 제 3 시점(view 2)의 컬러 비디오 프레임(213)에 대응되는 제 3 시점(view 2)의 깊이맵 프레임(223)을 도시한다. 도 2에서 3개의 시점(view 0, view 1, view 1)에서의 다시점 컬러 비디오 프레임(210)과 대응 깊이맵 프레임(220)을 도시하였으나, 시점의 개수는 변경될 수 있다. 또한, 도 2에서 다시점 컬러 비디오 프레임(210)은 휘도 성분 비디오 프레임(Y) 또는 색차 성분 비디오 프레임(Cb,Cr) 중 하나일 수 있다.
도 2를 참조하면, 동일 시점의 컬러 비디오 프레임들과 깊이맵 프레임 사이에는 같은 시간, 같은 시점에서의 영상을 각각 컬러와 깊이로 표현한 것이기 때문에 양자 사이에는 상관 관계가 존재한다. 즉, 다시점 컬러 비디오 프레임(210)과 대응 깊이맵 프레임(220)을 비교해보면 피사체의 윤곽선 등이 식별될 수 있는 등 일정한 상관 관계가 존재한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터 부호화 장치(110) 및 다시점 비디오 데이터 복호화 장치(120)는 다시점 컬러 비디오 프레임(210)과 대응 깊이맵 프레임(220) 사이에 존재하는 상관 관계를 고려하여 다시점 컬러 비디오 프레임(210)으로부터 대응 깊이맵 프레임(220)을 인트라 예측 부호화함으로써 다시점 비디오 데이터의 압축 효율을 향상시킨다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터 부호화 장치(110) 및 다시점 비디오 데이터 복호화 장치(120)는 픽셀값에 기초하여 다시점 컬러 비디오 프레임(210)의 블록을 파티션들로 분할하고, 다시점 컬러 비디오 프레임(210)의 블록과 동일하게 대응 깊이맵 프레임(220)의 블록을 파티션으로 분할한 다음, 다시점 컬러 비디오 프레임(210)의 블록 파티션의 주변 픽셀값들과 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하며, 획득된 파라메터를 이용하여 결정된 상관 관계를 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임(210)의 블록의 파티션으로부터 대응 깊이맵 프레임의 블록 파티션을 예측한다.
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 다시점 비디오 데이터의 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 다시점 비디오 데이터의 부호화 장치(300)는 영상 획득부(310), 컬러 비디오 프레임 부호화부(320) 및 깊이맵 부호화부(330)를 포함한다.
영상 획득부(310)는 도 1의 다시점 카메라(130) 등과 같은 다시점 비디오 획득 수단을 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임을 획득하고, 깊이 카메라(140)와 같은 깊이맵 프레임 획득 수단을 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 획득한다.
컬러 비디오 프레임 부호화부(320)는 획득된 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화한다. 도 13 내지 도 25를 참조하여 후술되는 바와 같이, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 비디오 프레임 부호화부(320)는 종래 매크로블록 대신에 계층적 구조의 부호화 단위에 기초하여 다시점 컬러 비디오 프레임을 부호화할 수 있다. 컬러 비디오 프레임 부호화부(320)는 다시점 컬러 비디오 프레임을 최대 크기의 부호화 단위로 분할하고 최대 부호화 단위마다, 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라 계층적으로 구성되는 심도별 부호화 단위들 중에서, 부호화 심도의 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 결정하고, 부호화 심도의 부호화 단위마다 예측 부호화를 위한 파티션을 결정하며, 계층적 구조의 변환 단위들을 기초로 변환을 수행하여 트리 구조에 따른 변환 단위들을 결정할 수 있다.
깊이맵 프레임 부호화부(330)는 예측 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임을 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임을 인트라 예측 부호화한다. 전술한 바와 같이, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이맵 프레임 부호화부(330)는 깊이맵 프레임의 부호화시에 대응되는 다시점 컬러 비디오 프레임과의 상관 관계를 고려하며, 상관 관계를 결정하기 위하여 이전에 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 픽셀값에 기초하여 파티션들로 분할하고, 인접한 주변 픽셀들 사이의 상관 관계를 고려하여 파티션마다 컬러 영상과 깊이맵 영상 사이의 상관 관계를 정의하는 파라메터를 결정하고, 결정된 파라메터를 이용하여 이전에 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임 블록 파티션으로부터 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션을 예측한다.
도 4는 도 3의 깊이맵 프레임 부호화부(330)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 깊이맵 프레임 부호화부(400)는 스케일링부(410), 분할부(420), 상관관계 파라메터 획득부(430), 깊이맵 프레임 예측부(440) 및 감산부(450)를 포함한다.
스케일링부(410)는 깊이맵 프레임의 블록과 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 크기가 다른 경우 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 크기를 깊이 맵 프레임의 블록의 크기와 동일하게 되도록 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 샘플링한다. 예를 들어, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 크기가 2Nx2N(N은 정수), 대응되는 깊이맵 프레임의 블록의 크기가 NxN이면, 스케일링부(410)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 1:2의 비율로 다운 샘플링하여 NxN 크기의 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 생성할 수 있다.
분할부(420)는 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할한다. 그리고, 분할부(420)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 동일하게 깊이맵 프레임의 블록을 파티션들로 분할한다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 분할부(420)에서 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 파티션으로 분할하는 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
분할부(420)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값들의 분포에 기초하여, 소정값을 중심으로 유사한 픽셀값을 갖는 픽셀들을 동일한 파티션에 포함되도록 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 파티션들로 분할할 수 있다. 분할부(420)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값들의 분포를 분석하고, 파티션 분할의 기준이 되는 소정 픽셀값을 결정한 다음, 소정 픽셀값로부터 ±x(x는 정수) 범위 내의 픽셀들을 하나의 파티션들로 분류할 수 있다. 예를 들어, 도 5a를 참조하면, 분할부(420)는 125의 픽셀값을 기준으로 ±10의 범위 내의 픽셀값을 갖는 픽셀들을 제 1 파티션(510)으로 분류하고, 70의 픽셀값을 기준으로 ±10의 범위 내의 픽셀값을 픽셀들을 제 2 파티션(520)으로 분류할 수 있다. 픽셀값의 분포에 기초하여 블록을 파티션으로 분할하는 방식은 이에 한정되지 않고, 분할부(420)는 다양한 데이터 클러스터링(clustering) 방식을 적용하여 픽셀값의 분포에 기초하여 블록을 복수 개의 파티션들로 분할할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 분할부(420)는 소벨(sobel) 알고리즘 등의 다양한 에지 검출 방식을 적용하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 내에 존재하는 에지를 검출하고, 검출된 에지에 기초하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 제 1 파티션(530)과 제 2 파티션(540)으로 분할할 수 있다.
분할부(420)에 의하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 복수 개의 파티션들로 분할하면, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다.
깊이맵 프레임 예측부(440)는 획득된 파라메터를 이용하여 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득한다.
도 6은 도 4의 상관 관계 파라메터 획득부(430)에 의한 파라메터 획득 과정 및 깊이맵 프레임 예측부(440)에 의한 인트라 예측 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 6을 참조하면, 분할부(420)에 의하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록(610)이 2개의 파티션(P1, P2)로 분할되었다고 가정한다. 분할부(420)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록(610)의 파티션들(P1,P2)과 동일한 크기와 형태를 갖도록 깊이맵 프레임의 블록(640)을 2개의 파티션들(P1', P2')로 분할한다.
상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션들(P1,P2) 각각에 대해서 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다. 구체적으로, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)의 주변 픽셀값들(620) 및 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값들(650)을 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)과 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1') 사이의 상관 관계를 나타내는 제 1 파라메터를 획득한다. 또한, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P2)의 주변 픽셀값들(630) 및 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2')의 주변 픽셀값들(660)을 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P2)과 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2') 사이의 상관 관계를 나타내는 제 2 파라메터를 획득한다.
다시점 컬러 비디오 프레임의 픽셀을 R, R과 동일 위치의 깊이맵 프레임의 대응 픽셀의 예측값 D라고 할 때, 예측값 D는 다음의 수학식; D=f(R)과 같은 다시점 컬러 비디오 프레임과 깊이맵 프레임의 상관 관계를 나타내는 함수식 f()을 통하여 획득될 수 있다. 상관 관계를 나타내는 함수가 다음의 수학식; f(x)=aX+b (a, b는 실수)과 같은 선형 함수라고 가정하면, 선형 관계는 가중치 a 및 오프셋 b를 이용하여 정의된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 선형 관계를 나타내는 가중치 a 및 오프셋 b를 별도로 시그널링하지 않고도 수신측에서 획득할 수 있도록, 이전에 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들(620,630) 및 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들(650,660)을 이용하여 파티션 별로 가중치 a 및 오프셋 b를 획득한다.
상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션들 및 깊이 프레임의 블록 파티션들을 각각 독립적으로 처리하며, 각 블록 파티션들의 주변 픽셀들만을 이용하여 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다. 도 6을 참조하면, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)의 주변 픽셀값들(620)을 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값들(650)을 예측한다. 예를 들어, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)의 주변 픽셀값 R(x,y)(621)을 이용하여 동일한 위치의 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값 D(x,y)(651)의 예측값 D'(x,y)은 다음의 수학식; D'(x,y)=a*R(x,y)+b 를 통해 획득된다. 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)의 주변 픽셀값들(620) 각각을 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값들(650)을 예측하고, 예측된 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값들(650)과 원래의 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값들(650) 사이의 차이(D(x,y)-D'(x,y))가 최소가 되도록 하는 가중치 a 및 오프셋 b를 결정한다. 이 때, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)의 주변 픽셀값들(620) 각각에 대하여 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 주변 픽셀값들(650)을 예측하고, (D(x,y)-D'(x,y))의 제곱합이 최소가 되는 가중치 a 및 오프셋 b를 결정할 수 있다(Least Square Solution).
유사하게, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P2)의 주변 픽셀값들(630)을 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2')의 주변 픽셀값들(660)을 예측한다. 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P2)의 주변 픽셀값들(630) 각각을 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2')의 주변 픽셀값들(660)을 예측하고, 예측된 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2')의 주변 픽셀값들(660)과 원래의 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2')의 주변 픽셀값들(660) 사이의 차이가 최소가 되도록 하는 가중치 a 및 오프셋 b를 결정한다.
이와 같이, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 파티션 별로 독립적으로 주변 픽셀들을 이용하여 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다. 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값을 Rec_Y', 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 대응되는 주변 픽셀값의 예측값을 Pred_D라고 하면, 상관 관계 파라메터 획득부(430)는 다음의 수학식; Pred_D=a*Rec_Y'+b 을 통해 깊이맵 프레임의 주변 픽셀들을 예측하고, 원래의 주변 픽셀과 예측된 주변 픽셀의 차이가 최소가 되도록 하는 파라메터 a 및 b를 결정한다. 전술한 설명에서는 1차 선형 관계를 가정하여 파라메터를 결정하는 과정을 설명하였으나, 본 발명에 따른 사상은 이에 한정되지 않고 n차 선형 관계식이나 다른 비선형 관계식을 정의하기 위한 파라메터를 획득할 때에도 주변 픽셀을 이용하여 최적의 파라메터를 획득하는데 적용될 수 있다.
상관 관계 파라메터 획득부(430)에서 각 파티션 별로 상관 관계를 나타내는 파라메터가 획득되면, 깊이맵 프레임 예측부(440)는 획득된 파라메터를 이용하여 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득한다. 다시 도 6을 참조하면, 이전에 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)에 대하여 결정된 가중치 및 오프셋을 각각 a1 및 b1이라고 가정한다. 깊이맵 프레임 예측부(440)는 다음의 수학식; D1'=a1*R1+b1 와 같은 선형 관계식을 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P1)의 픽셀 R1(611)으로부터 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P1')의 대응 픽셀 D1'(641)의 예측값을 생성한다. 유사하게, 이전에 부호화된 후 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P2)에 대하여 결정된 가중치 및 오프셋을 각각 a2 및 b2라고 가정하면, 깊이맵 프레임 예측부(440)는 다음의 수학식; D2'=a2*R2+b2 와 같은 선형 관계식을 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션(P2)의 픽셀 R2(612)로부터 깊이맵 프레임의 블록 파티션(P2')의 대응 픽셀 D2'(642)의 예측값을 생성한다. 이와 같이, 깊이맵 프레임 예측부(440)는 파티션 단위로 결정된 상관 관계를 나타내는 파라메터를 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임 블록의 파티션으로부터 대응되는 깊이맵 프레임 블록의 파티션을 예측한다.
다시 도 4를 참조하면, 감산부(450)는 원 깊이맵 프레임의 픽셀값과 예측된 깊이맵 프레임의 픽셀값 사이의 차이값을 계산하여 깊이맵 레지듀를 생성한다. 깊이맵 레지듀는 일반적인 레지듀와 마찬가지로 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화 과정을 통해 부호화된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라서 깊이맵 프레임 블록을 예측하는데 이용되는 다시점 컬러 비디오 프레임 블록을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 현재 부호화되는 깊이맵 프레임 블록(740)과 동일 시점 및 동일 위치(co-located)의 컬러 비디오 프레임 블록(710)을 이용하여 깊이맵 프레임 블록(740)을 예측할 수 있다. 만약, 동일 시점 및 동일 위치의 컬러 비디오 프레임 블록(710)의 크기가 깊이맵 프레임 블록(740)의 크기와 다른 경우, 전술한 바와 같이 크기가 갖도록 스케일링된 블록을 이용할 수 있다. 또한, 깊이맵 프레임 블록(740)과 동일 시점 및 동일 위치의 컬러 비디오 프레임 블록(710)의 주변 블록(711,712)를 이용하여 깊이맵 프레임 블록(740)을 예측할 수 있다. 또한, 주변 블록(711,712)의 크기가 깊이맵 프레임 블록(740)의 크기와 다른 경우, 크기가 갖도록 스케일링된 주변 블록을 이용할 수 있다. 깊이맵 프레임 블록과 동일 시점 및 동일 위치의 컬러 비디오 프레임 블록(710)을 다시점 비디오의 시점간 차이를 나타내는 변이(disparity) 벡터에 기초하여 이동시킴으로써 결정된 다른 시점의 컬러 비디오 프레임 블록(730) 및 그 주변 블록들(731,732) 역시 깊이맵 프레임 블록(740)의 예측에 이용될 수 있다. 컬러 비디오 프레임 블록(730) 및 그 주변 블록들(731,732)의 크기가 깊이맵 프레임 블록(740)의 크기와 다른 경우, 컬러 비디오 프레임 블록(730) 및 그 주변 블록들(731,732)을 스케일링하여 깊이맵 프레임 블록(740)의 크기와 동일하게 하고, 스케일링된 다른 시점의 컬러 비디오 프레임 블록 및 그 주변 블록들을 깊이맵 프레임 블록의 예측에 이용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 단계 810에서 영상 획득부(310)는 다시점 컬러 비디오 프레임과 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 획득한다.
단계 820에서, 컬러 비디오 프레임 부호화부(320)는 획득된 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화하고 복원한다.
단계 830에서, 깊이맵 프레임 부호화부(330)는 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할한다.
단계 840에서, 깊이맵 프레임 부호화부(330)는 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다.
단계 850에서, 깊이맵 프레임 부호화부(330)는 획득된 파라메터를 이용하여 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득한다. 그리고, 깊이맵 프레임 부호화부(330)는 예측값과 원래의 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 차이값인 레지듀를 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화함으로써 깊이맵 프레임을 부호화한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 다시점 비디오 데이터의 복호화 장치(900)는 수신부(910), 컬러 비디오 프레임 복호화부(920) 및 깊이맵 프레임 복호화부(930)를 포함한다.
수신부(910)는 다시점 컬러 비디오 프레임과 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화한 비트스트림을 수신한다.
컬러 비디오 프레임 복호화부(920)는 비트스트림으로부터 획득된 부호화된 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화한다. 도 13 내지 도 25를 참조하여 후술되는 바와 같이, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 비디오 프레임 복호화부(920)는 계층적 구조의 부호화 단위에 기초하여 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화할 수 있다. 컬러 비디오 프레임 복호화부(320)는 비트스트림으로부터 다시점 컬러 비디오 프레임이 분할된 최대 부호화 단위의 크기, 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도, 심도에 따라 계층적으로 구성되는 부호화 단위들의 예측 부호화시 이용된 파티션 및 계층적 구조의 변환 단위들의 구조를 나타내는 정보를 획득한다. 그리고, 컬러 비디오 프레임 복호화부(320)는 획득된 정보에 기초하여 다시점 컬러 비디오 프레임을 최대 크기의 부호화 단위로 분할한 적어도 하나의 최대 부호화 단위마다, 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라 계층적으로 구성되는 심도별 부호화 단위들 중에서, 부호화 심도의 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 결정하고, 부호화 심도의 부호화 단위마다 예측 복호화를 위한 파티션을 결정하며, 트리 구조에 따른 변환 단위들을 결정한다.
깊이맵 프레임 복호화부(930)는 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 복호화 결과를 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임을 예측 복호화한다. 구체적으로, 깊이맵 프레임 복호화부(930)는 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임을 이용하여 대응되는 깊이맵 프레임을 인트라 예측 복호화한다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이맵 프레임 복호화부(930)는 깊이맵 프레임의 부호화시에 대응되는 다시점 컬러 비디오 프레임과의 상관 관계를 고려하며, 상관 관계를 결정하기 위하여 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 픽셀값에 기초하여 파티션들로 분할하고, 인접한 주변 픽셀들 사이의 상관 관계를 고려하여 파티션마다 컬러 영상과 깊이맵 영상 사이의 상관 관계를 정의하는 파라메터를 결정하고, 결정된 파라메터를 이용하여 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임 블록 파티션으로부터 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션을 예측한다.
도 10은 도 9의 깊이맵 프레임 복호화부(930)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 깊이맵 프레임 복호화부(1000)는 스케일링부(1010), 분할부(1020), 상관관계 파라메터 획득부(1030), 깊이맵 프레임 예측부(1040) 및 가산부(1050)를 포함한다.
스케일링부(1010)는 깊이맵 프레임의 블록과 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 크기가 다른 경우 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 크기를 깊이 맵 프레임의 블록의 크기와 동일하게 되도록 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 샘플링한다. 분할부(1020)는 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할한다. 그리고, 분할부(1020)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 동일하게 깊이맵 프레임의 블록을 파티션들로 분할한다.
분할부(1020)에 의하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 복수 개의 파티션들로 분할하면, 상관 관계 파라메터 획득부(1030)는 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 이전에 복호화된 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다.
깊이맵 프레임 예측부(1040)는 획득된 파라메터를 이용하여 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득한다. 전술한 도 4의 깊이맵 프레임 예측부(440)의 예측값 획득 과정과 유사하게, 깊이맵 프레임 예측부(1040)는 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 별로 결정된 가중치 및 오프셋을 이용하여 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션을 예측한다.
가산부(1050)는 비트스트림으로부터 원 깊이맵 프레임의 픽셀값과 예측된 깊이맵 프레임의 픽셀값 사이의 차이값인 깊이맵 레지듀를 획득하고, 깊이맵 프레임 예측부(1040)에서 획득된 예측값과 깊이맵 레지듀를 가산하여 깊이맵 프레임의 블록 파티션을 복원한다. 깊이맵 레지듀는 일반적인 레지듀와 마찬가지로 엔트로피 복호화, 역양자화 및 역변환을 통해 복원될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 11을 참조하면, 단계 1110에서 수신부(910)는 다시점 컬러 비디오 프레임과 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화한 비트스트림을 수신하고 파싱한다.
단계 1120에서, 컬러 비디오 프레임 복호화부(920)는 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화한다. 후술되는 바와 같이 컬러 비디오 프레임 복호화부(920)는 계층적 구조의 부호화 단위에 기초하여 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화할 수 있다.
단계 1130에서, 깊이맵 프레임 복호화부(930)는 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할한다.
단계 1140에서 깊이맵 프레임 복호화부(930)는 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득한다.
단계 1150에서, 깊이맵 프레임 복호화부(930)는 획득된 파라메터를 이용하여 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득한다. 그리고, 깊이맵 프레임 복호화부(930)는 획득된 예측값과 깊이맵 레지듀를 가산하여 깊이맵 프레임의 블록 파티션을 복원한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 및 복호화 방법에 따라서 부호화 및 복호화되는 다시점 컬러 비디오 프레임들을 나타낸 도면이다.
컬러 비디오 프레임 부호화부(320)는 다시점 영상을 시간적 상관 관계(temporal correlation) 및 카메라들 사이(inter-view)의 공간적 상관 관계(spatial correlation)를 이용하여 압축 부호화한다.
도 12를 참조하면, x축은 시간축이고, y축은 시점축이다. x축의 T0 내지 T8은 각각 영상의 샘플링 시간을 나타내며, y축의 S0 내지 S8은 각각 서로 다른 시점을 나타낸 것이다. 도 12에서 각각의 행은 동일한 시점에서 입력된 영상 픽처 그룹을 나타내며, 각각의 열은 동일한 시간에서의 다시점 영상들을 나타낸다.
컬러 비디오 프레임 부호화부(320)는 기본 시점의 영상에 대하여 주기적으로 인트라 픽처를 생성하고, 생성된 인트라 픽처들을 기초로 시간적 예측 또는 시점간 예측을 수행하여 다른 픽처들을 예측 부호화한다.
시간적 예측이란 동일한 시점(view) 즉, 도 12에서 동일한 행에 있는 영상 사이에 시간적인 상관 관계를 이용하는 예측이다. 시간적 예측을 위해서 계층적 B 픽처를 이용한 예측 구조가 이용될 수 있다. 시점간 예측은 같은 시간 즉, 동일한 열에 있는 영상 사이에 공간적인 상관 관계를 이용하는 예측이다.
계층적 B 픽처를 이용한 다시점 영상 픽처의 예측 구조는 동일한 시점, 즉 동일한 행에 있는 영상 사이에 존재하는 시간적인 상관 관계를 이용한 예측을 수행할 때, 동일 시점의 영상 픽처 그룹을 앵커(Anchor) 픽처들을 이용하여 양방향 픽처(Bi-directional Picture, 이하 "B 픽처"라고 함)로 예측 부호화하는 것이다. 여기서, 앵커 픽처는 도 12에 도시된 열들 중에서 인트라 픽처를 포함하고 있는 처음(T0)과 마지막 시간(T8)에서의 열들(110 및 120)에 포함되어 있는 픽처들을 의미한다. 앵커 픽처들(110 및 120)은 인트라 픽처(Intra picture, 이하 "I 픽처"라고 함)를 제외하고 시점간 예측만을 이용해 예측 부호화된다. 인트라 픽처를 포함하고 있는 열들(110 및 120)을 제외한 나머지 열들(130)에 포함되어 있는 픽처들은 비앵커 픽처들(non-anchor pictures)이라고 한다.
일 예로서, 첫 번째 시점(S0)에서 소정의 시간 동안 입력된 영상 픽처들을 계층적 B 픽처를 이용하여 부호화하는 경우를 설명한다. 첫 번째 시점(S0)에서 입력된 영상 픽처들 중 처음 시간(T0)에 입력된 픽처(111) 및 마지막 시간(T8)에 입력된 픽처(121)는 I 픽처로 부호화된다. 다음, T4 시간에 입력된 픽처(131)은 앵커 픽처들인 I 픽처들(111,121)을 참조하여 양방향 예측 부호화되어 B 픽처로 부호화된다. T2 시간에 입력된 픽처(132)는 I 픽처(111) 및 B 픽처(131)을 이용하여 양방향 예측 부호화되어 B 픽처로 부호화된다. 유사하게 T1 시간에 입력된 픽처(133)는 I 픽처(111) 및 B 픽처(132)를 이용하여 양방향 예측 부호화되고, T3 시간에 입력된 픽처(134)는 B 픽처(132) 및 B 픽처(131)을 이용하여 양방향 예측 부호화된다. 이와 같이, 동일 시점의 영상 시퀀스들은 앵커 픽처들을 이용하여 계층적으로 양방향 예측 부호화되기 때문에 이러한 예측 부호화 방식을 계층적 B 픽처라고 불린다. 한편, 도 12에 도시된 Bn(n=1,2,3,4)에서 n은 n번째 양방향 예측된 B 픽처를 나타내는 것으로, 예를 들어 B1은 I 픽처 또는 P 픽처인 앵커 픽처들을 이용하여 첫 번째로 양방향 예측된 픽처임을 나타내는 것이며, B2는 B1 픽처 이후에 양방향 예측된 픽처임을 나타내는 것이며, B3는 B2 픽처 이후에 양방향 예측된 픽처임을 나타내는 것이며, B4는 B3 픽처 이후에 양방향 예측된 픽처임을 나타낸다.
다시점 비디오 프레임의 부호화시에는 먼저 기본 시점인 첫 번째 시점(S0)의 영상 픽처 그룹들을 전술한 계층적 B 픽처를 이용하여 부호화한다. 나머지 시점의 영상 시퀀스들을 부호화하기 위하여 먼저 첫 번째 시점(S0)의 I 픽처들(111,121)을 이용한 시점간 예측을 통해 앵커 픽처들(110, 120)에 구비된 홀수 번째 시점(S2,S4,S6) 및 마지막 시점(S7)의 영상 픽처들을 P 픽처들로 예측 부호화한다. 앵커 픽처들(110,120)에 구비된 짝수 번째 시점(S1, S3, S5)의 영상 픽처들은 시점간 예측을 통해 인접한 시점의 영상 픽처를 이용하여 양방향 예측되어 B 픽처로 부호화된다. 예를 들어, T0 시간에 두 번째 시점(S1)에서 입력된 B 픽처(113)는 인접한 시점(S0,S2)의 I 픽처(111) 및 P 픽처(112)를 이용하여 양방향 예측된다.
앵커 픽처들(110,120)에 구비된 모든 시점의 영상 픽처들이 IBP 중 어느 하나의 픽처로 부호화되면, 비앵커 픽처들(130)은 전술한 바와 같이 계층적 B 픽처를 이용한 시간적 예측 및 시점간 예측을 통하여 양방향 예측 부호화된다.
비앵커 픽처들(130) 중 홀수 번째 시점(S2,S4,S6) 및 마지막 시점(S7)의 영상 픽처들은 계층적 B 픽처를 이용한 시간적 예측을 통해 동일 시점의 앵커 픽처들을 이용하여 양방향 예측 부호화된다. 비앵커 픽처들(130) 중 짝수 번째 시점(S1,S3,S5,S7)의 픽처들은 계층적 B 픽처를 이용한 시간적 예측 뿐만 아니라, 인접한 시점의 픽처들을 이용한 시점간 예측을 통해 양방향 예측된다. 예를 들어, T4 시간에 두 번째 시점(S2)에서 입력된 픽처(136)는 앵커 픽처들(113,123) 및 인접한 시점의 픽처들(131,135)를 이용하여 예측된다.
앵커 픽처들(110,120)에 구비된 P 픽처들은 전술한 바와 같이 동일 시간에 입력된 다른 시점의 I 픽처 또는 이전의 P 픽처를 이용하여 예측 부호화된다. 예를 들어, T8 시간에 세 번째 시점(S2)에서 입력된 P 픽처(122)는 동일 시간의 첫 번째 시점(S0)에서 입력된 I 픽처(121)을 참조 픽처로서 이용하여 예측 부호화된다.
이하, 도 13 내지 25를 참조하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 기초로 예측 단위 및 파티션에 대해 예측 부호화를 수행하는 비디오 부호화 방법 및 장치, 그리고 예측 복호화를 수행하는 비디오 복호화 방법 및 장치가 상술된다. 이하 설명되는 비디오 부호화 방법 및 장치는 전술한 도 3의 컬러 비디오 프레임 부호화부(320)에 적용될 수 있으며, 비디오 복호화 방법 및 장치는 전술한 도 9의 컬러 비디오 프레임 복호화부(920)에 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 '비디오 부호화 장치(100)'로 축약하여 지칭한다.
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 2의 자승인 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 예측부호화 및 변환이 수행될 수 있다. 예측부호화 및 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 예측부호화 및 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측부호화 및 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 예측부호화, 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 예측부호화를 수행하기 위해, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 선택할 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측부호화를 위해서는, 일 실시예에 따른 부호화 심도의 부호화 단위, 즉 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 기반으로 예측부호화가 수행될 수 있다. 이하, 예측부호화의 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. 파티션은 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 형태의 데이터 단위이고, 예측 단위는 부호화 단위와 동일한 크기의 파티션일 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 변환을 수행할 수 있다. 부호화 단위의 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 변환 단위를 기반으로 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어 변환 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 변환 단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 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 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, 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측단위/파티션, 및 변환 단위의 결정 방식에 대해서는 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 단위이다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 단위, 파티션 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.
픽처, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등에 삽입될 수 있다.
또한 현재 비디오에 대해 허용되는 변환 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 변환 단위의 최소 크기에 관한 정보도, 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등을 통해 출력될 수 있다. 출력부(130)는 부호화 단위의 스케일러빌터리에 관한 정보 등을 부호화하여 출력할 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, 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, 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 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 '비디오 복호화 장치(200)'로 축약하여 지칭한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 복호화 동작을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 부호화 모드에 관한 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 13의 비디오 부호화 장치(100)를 참조하여 전술한 바와 동일하다.
수신부(210)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱한다. 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 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트로부터 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 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 역변환을 위해, 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 변환 단위 정보를 판독하여, 부호화 단위마다 변환 단위에 기초한 역변환을 수행할 수 있다. 역변환을 통해, 부호화 단위의 공간 영역의 화소값이 복원할 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. 이런 식으로 결정된 부호화 단위마다 부호화 모드에 대한 정보를 획득하여 현재 부호화 단위의 복호화가 수행될 수 있다.
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.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 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 15에 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 16은 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)을 이용하여 인터 추정 및 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 데이터는 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 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), 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 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, 변환부(430)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 17은 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, 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), 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, 역변환부(540)는 부호화 단위마다 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 18은 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. 이 때, 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다. 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 예측부호화의 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 19는 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 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 변환이 수행될 수 있다.
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 변환을 수행하여 부호화한 후, 원본과의 오차가 가장 적은 변환 단위가 선택될 수 있다.
도 20은 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 예측부호화를 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 예측부호화가 수행되는지 여부가 설정될 수 있다.
또한, 변환 단위 크기에 관한 정보(820)는 현재 부호화 단위를 어떠한 변환 단위를 기반으로 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 21은 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 예측부호화를 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 예측부호화가 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 예측부호화가 수행될 수 있다. 스킵 모드는 크기 2N_0x2N_0의 파티션에 예측부호화가 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 예측부호화를 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 부호화 단위는 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 예측부호화를 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 예측부호화를 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 22, 23 및 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 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 변환 또는 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 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 예측부호화가 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 25는 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.
변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 변환 인덱스의 일종으로서, 변환 인덱스에 대응하는 변환 단위의 크기는 부호화 단위의 예측 단위 타입 또는 파티션 타입에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 파티션 타입 정보가 대칭형 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보가 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.
도 1 내지 25를 참조하여 전술된 다시점 비디오 데이터의 부호화, 복호화 방법의 각각의 실시예를 각각 구현하기 위한 프로그램이 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체에 저장함에 따라, 독립적인 컴퓨터 시스템이 상기 저장매체에 저장된 실시예에 따른 동작들을 용이하게 구현할 수 있다.
설명의 편의를 위해 앞서 도 1 내지 25를 참조하여 전술된 다시점 비디오 데이터 부호화/복호화 방법은, 각각 '본 발명의 비디오 부호화 방법' 및'본 발명의 비디오 복호화 방법'으로 지칭한다. 또한, 앞서 도 1 내지 25를 참조하여 전술된 다시점 비디오 데이터 부호화/복호화 장치는, 각각 '본 발명의 비디오 부호화 장치' 및 '본 발명의 비디오 복호화 장치'로 통칭한다.
일 실시예에 따른 프로그램이 저장되는 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체가 디스크(260)인 실시예를 이하 상술한다.
도 26a는 일 실시예에 따른 프로그램이 저장된 디스크(260)의 물리적 구조를 예시한다. 저장매체로서 전술된 디스크(260)는, 하드드라이브, 시디롬(CD-ROM) 디스크, 블루레이(Blu-ray) 디스크, DVD 디스크일 수 있다. 디스크(260)는 다수의 동심원의 트랙(tr)들로 구성되고, 트랙들은 둘레 방향에 따라 소정 개수의 섹터(Se)들로 분할된다. 상기 전술된 일 실시예에 따른 프로그램을 저장하는 디스크(260) 중 특정 영역에, 전술된 다시점 비디오 예측 방법, 다시점 비디오 예측 복원 방법, 다시점 비디오 부호화 방법 및 다시점 비디오 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 할당되어 저장될 수 있다.
전술된 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하는 저장매체를 이용하여 달성된 컴퓨터 시스템이 도 26b를 참조하여 후술된다.
도 26b는 디스크(260)를 이용하여 프로그램을 기록하고 판독하기 위한 디스크드라이브(263)를 도시한다. 컴퓨터 시스템(265)은 디스크드라이브(263)를 이용하여 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법 중 적어도 하나를 구현하기 위한 프로그램을 디스크(260)에 저장할 수 있다. 디스크(260)에 저장된 프로그램을 컴퓨터 시스템(265)상에서 실행하기 위해, 디스크 드라이브(263)에 의해 디스크(260)로부터 프로그램이 판독되고, 프로그램이 컴퓨터 시스템(265)에게로 전송될 수 있다.
도 26a 및 26b에서 예시된 디스크(260) 뿐만 아니라, 메모리 카드, 롬 카세트, SSD(Solid State Drive)에도 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법 중 적어도 하나를 구현하기 위한 프로그램이 저장될 수 있다.
전술된 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용된 시스템이 후술된다.
도 27은 컨텐트 유통 서비스(content distribution service)를 제공하기 위한 컨텐트 공급 시스템(content supply system)(1100)의 전체적 구조를 도시한다. 통신시스템의 서비스 영역은 소정 크기의 셀들로 분할되고, 각 셀에 베이스 스테이션이 되는 무선 기지국(1170, 1180, 1190, 1200)이 설치된다.
컨텐트 공급 시스템(1100)은 다수의 독립 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터(1210), PDA(Personal Digital Assistant)(1220), 카메라(1230) 및 휴대폰(1250)과 같은 독립디바이스들이, 인터넷 서비스 공급자(1120), 통신망(1140), 및 무선 기지국(1170, 1180, 1190, 1200)을 거쳐 인터넷(1110)에 연결된다.
그러나, 컨텐트 공급 시스템(1100)은 도 27에 도시된 구조에만 한정되는 것이 아니며, 디바이스들이 선택적으로 연결될 수 있다. 독립 디바이스들은 무선 기지국(1170, 1180, 1190, 1200)을 거치지 않고 통신망(1140)에 직접 연결될 수도 있다.
비디오 카메라(1230)는 디지털 비디오 카메라와 같이 비디오 영상을 촬영할 수 있는 촬상 디바이스이다. 휴대폰(1250)은 PDC(Personal Digital Communications), CDMA(code division multiple access), W-CDMA(wideband code division multiple access), GSM(Global System for Mobile Communications), 및 PHS(Personal Handyphone System)방식과 같은 다양한 프로토콜들 중 적어도 하나의 통신방식을 채택할 수 있다.
비디오 카메라(1230)는 무선기지국(1190) 및 통신망(1140)을 거쳐 스트리밍 서버(1130)에 연결될 수 있다. 스트리밍 서버(1130)는 사용자가 비디오 카메라(1230)를 사용하여 전송한 컨텐트를 실시간 방송으로 스트리밍 전송할 수 있다. 비디오 카메라(1230)로부터 수신된 컨텐트는 비디오 카메라(1230) 또는 스트리밍 서버(1130)에 의해 부호화될 수 있다. 비디오 카메라(1230)로 촬영된 비디오 데이터는 컴퓨터(1210)을 거쳐 스트리밍 서버(1130)로 전송될 수도 있다.
카메라(1260)로 촬영된 비디오 데이터도 컴퓨터(1210)를 거쳐 스트리밍 서버(1130)로 전송될 수도 있다. 카메라(1260)는 디지털 카메라와 같이 정지영상과 비디오 영상을 모두 촬영할 수 있는 촬상 장치이다. 카메라(1260)로부터 수신된 비디오 데이터는 카메라(1260) 또는 컴퓨터(1210)에 의해 부호화될 수 있다. 비디오 부호화 및 복호화를 위한 소프트웨어는 컴퓨터(1210)가 억세스할 수 있는 시디롬 디스크, 플로피디스크, 하드디스크 드라이브, SSD , 메모리 카드와 같은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
또한 휴대폰(1250)에 탑재된 카메라에 의해 비디오가 촬영된 경우, 비디오 데이터가 휴대폰(1250)으로부터 수신될 수 있다.
비디오 데이터는, 비디오 카메라(1230), 휴대폰(1250) 또는 카메라(1260)에 탑재된 LSI(Large scale integrated circuit) 시스템에 의해 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 컨텐트 공급 시스템(1100)에서, 예를 들어 콘서트의 현장녹화 컨텐트와 같이, 사용자가 비디오 카메라(1230), 카메라(1260), 휴대폰(1250) 또는 다른 촬상 디바이스를 이용하여 녹화된 컨텐트가 부호화되고, 스트리밍 서버(1130)로 전송된다. 스트리밍 서버(1130)는 컨텐트 데이터를 요청한 다른 클라이언트들에게 컨텐트 데이터를 스트리밍 전송할 수 있다.
클라이언트들은 부호화된 컨텐트 데이터를 복호화할 수 있는 디바이스이며, 예를 들어 컴퓨터(1210), PDA(1220), 비디오 카메라(1230) 또는 휴대폰(1250)일 수 있다. 따라서, 컨텐트 공급 시스템(1100)은, 클라이언트들이 부호화된 컨텐트 데이터를 수신하여 재생할 수 있도록 한다. 또한 컨텐트 공급 시스템(1100)은, 클라이언트들이 부호화된 컨텐트 데이터를 수신하여 실시간으로 복호화하고 재생할 수 있도록 하여, 개인방송(personal broadcasting)이 가능하게 한다.
컨텐트 공급 시스템(1100)에 포함된 독립 디바이스들의 부호화 동작 및 복호화 동작에 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 적용될 수 있다.
도 28 및 29을 참조하여 컨텐트 공급 시스템(1100) 중 휴대폰(1250)의 일 실시예가 상세히 후술된다.
도 28은, 일 실시예에 따른 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용되는 휴대폰(1250)의 외부 구조를 도시한다. 휴대폰(1250)은 기능이 제한되어 있지 않고 응용 프로그램을 통해 상당 부분의 기능을 변경하거나 확장할 수 있는 스마트폰일 수 있다.
휴대폰(1250)은, 무선기지국(1200)과 RF신호를 교환하기 위한 내장 안테나(1251)을 포함하고, 카메라(1253)에 의해 촬영된 영상들 또는 안테나(1251)에 의해 수신되어 복호화된 영상들을 디스플레이하기 위한 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes)화면 같은 디스플레이화면(1252)를 포함한다. 스마트폰(1251)은 제어버튼, 터치패널을 포함하는 동작 패널(1254)를 포함한다. 디스플레이화면(1252)이 터치스크린인 경우, 동작 패널(1254)은 디스플레이화면(1252)의 터치감지패널을 더 포함한다. 스마트폰(1251)은 음성, 음향을 출력하기 위한 스피커(1258) 또는 다른 형태의 음향출력부와, 음성, 음향이 입력되는 마이크로폰(1255) 또는 다른 형태의 음향입력부를 포함한다. 스마트폰(1251)은 비디오 및 정지영상을 촬영하기 위한 CCD 카메라와 같은 카메라(1253)를 더 포함한다. 또한, 스마트폰(1251)은 카메라(1253)에 의해 촬영되거나 이메일(E-mail)로 수신되거나 다른 형태로 획득된 비디오나 정지영상들과 같이, 부호화되거나 복호화된 데이터를 저장하기 위한 저장매체(1257); 그리고 저장매체(1257)를 휴대폰(1250)에 장착하기 위한 슬롯(1256)을 포함할 수 있다. 저장매체(1257)는 SD카드 또는 플라스틱 케이스에 내장된 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory)와 같은 다른 형태의 플래쉬 메모리일 수 있다.
도 29은 휴대폰(1250)의 내부 구조를 도시한다. 디스플레이화면(1252) 및 동작 패널(1254)로 구성된 휴대폰(1250)의 각 파트를 조직적으로 제어하기 위해, 전력공급회로(1270), 동작입력제어부(1264), 영상부호화부(1272), 카메라 인터페이스(1263), LCD제어부(1262), 영상복호화부(1269), 멀티플렉서/디멀티플렉서(multiplexer/demultiplexer)(1268), 기록/판독부(1267), 변조/복조(modulation/demodulation)부(1266) 및 음향처리부(1265)가, 동기화 버스(1273)를 통해 중앙제어부(1271)에 연결된다.
사용자가 전원 버튼을 동작하여 '전원꺼짐' 상태에서 '전원켜짐' 상태로 설정하면, 전력공급회로(1270)는 배터리팩으로부터 휴대폰(1250)의 각 파트에 전력을 공급함으로써, 휴대폰(1250)가 동작 모드로 셋팅될 수 있다.
중앙제어부(1271)는 CPU, ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함한다.
휴대폰(1250)이 외부로 통신데이터를 송신하는 과정에서는, 중앙제어부(1271)의 제어에 따라 휴대폰(1250)에서 디지털 신호가 생성된다, 예를 들어, 음향처리부(1265)에서는 디지털 음향신호가 생성되고, 영상 부호화부(1272)에서는 디지털 영상신호가 생성되며, 동작 패널(1254) 및 동작 입력제어부(1264)를 통해 메시지의 텍스트 데이터가 생성될 수 있다. 중앙제어부(1271)의 제어에 따라 디지털 신호가 변조/복조부(1266)에게 전달되면, 변조/복조부(1266)는 디지털 신호의 주파수대역을 변조하고, 통신회로(1261)는 대역변조된 디지털 음향신호에 대해 D/A변환(Digital-Analog conversion) 및 주파수변환(frequency conversion) 처리를 수행한다. 통신회로(1261)로부터 출력된 송신신호는 안테나(1251)를 통해 음성통신기지국 또는 무선기지국(1200)으로 송출될 수 있다.
예를 들어, 휴대폰(1250)이 통화 모드일 때 마이크로폰(1255)에 의해 획득된 음향신호는, 중앙제어부(1271)의 제어에 따라 음향처리부(1265)에서 디지털 음향신호로 변환된다. 생성된 디지털 음향신호는 변조/복조부(1266) 및 통신회로(1261)를 거쳐 송신신호로 변환되고, 안테나(1251)를 통해 송출될 수 있다.
데이터통신 모드에서 이메일과 같은 텍스트 메시지가 전송되는 경우, 동작 패널(1254)을 이용하여 메시지의 텍스트 데이터가 입력되고, 텍스트 데이터가 동작 입력제어부(1264)를 통해 중앙제어부(1261)로 전송된다. 중앙제어부(1261)의 제어에 따라, 텍스트 데이터는 변조/복조부(1266) 및 통신회로(1261)를 통해 송신신호로 변환되고, 안테나(1251)를 통해 무선기지국(1200)에게로 송출된다.
데이터통신 모드에서 영상 데이터를 전송하기 위해, 카메라(1253)에 의해 촬영된 영상 데이터가 카메라 인터페이스(1263)를 통해 영상부호화부(1272)로 제공된다. 카메라(1253)에 의해 촬영된 영상 데이터는 카메라 인터페이스(1263) 및 LCD제어부(1262)를 통해 디스플레이화면(1252)에 곧바로 디스플레이될 수 있다.
영상부호화부(1272)의 구조는, 전술된 본 발명의 비디오 부호화 장치의 구조와 상응할 수 있다. 영상부호화부(1272)는, 카메라(1253)로부터 제공된 영상 데이터를, 전술된 비디오 부호화 장치(100) 또는 영상 부호화부(400)의 비디오 부호화 방식에 따라 부호화하여, 압축 부호화된 영상 데이터로 변환하고, 부호화된 영상 데이터를 다중화/역다중화부(1268)로 출력할 수 있다. 카메라(1253)의 녹화 중에 휴대폰(1250)의 마이크로폰(1255)에 의해 획득된 음향신호도 음향처리부(1265)를 거쳐 디지털 음향데이터로 변환되고, 디지털 음향데이터는 다중화/역다중화부(1268)로 전달될 수 있다.
다중화/역다중화부(1268)는 음향처리부(1265)로부터 제공된 음향데이터와 함께 영상부호화부(1272)로부터 제공된 부호화된 영상 데이터를 다중화한다. 다중화된 데이터는 변조/복조부(1266) 및 통신회로(1261)를 통해 송신신호로 변환되고, 안테나(1251)를 통해 송출될 수 있다.
휴대폰(1250)이 외부로부터 통신데이터를 수신하는 과정에서는, 안테나(1251)를 통해 수신된 신호를 주파수복원(frequency recovery) 및 A/D변환(Analog-Digital conversion) 처리를 통해 디지털 신호를 변환한다. 변조/복조부(1266)는 디지털 신호의 주파수대역을 복조한다. 대역복조된 디지털 신호는 종류에 따라 비디오 복호화부(1269), 음향처리부(1265) 또는 LCD제어부(1262)로 전달된다.
휴대폰(1250)은 통화 모드일 때, 안테나(1251)를 통해 수신된 신호를 증폭하고 주파수변환 및 A/D변환(Analog-Digital conversion) 처리를 통해 디지털 음향 신호를 생성한다. 수신된 디지털 음향 신호는, 중앙제어부(1271)의 제어에 따라 변조/복조부(1266) 및 음향처리부(1265)를 거쳐 아날로그 음향 신호로 변환되고, 아날로그 음향 신호가 스피커(1258)를 통해 출력된다.
데이터통신 모드에서 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일의 데이터가 수신되는 경우, 안테나(1251)를 통해 무선기지국(1200)으로부터 수신된 신호는 변조/복조부(1266)의 처리결과 다중화된 데이터를 출력하고, 다중화된 데이터는 다중화/역다중화부(1268)로 전달된다.
안테나(1251)를 통해 수신한 다중화된 데이터를 복호화하기 위해, 다중화/역다중화부(1268)는 다중화된 데이터를 역다중화하여 부호화된 비디오 데이터스트림과 부호화된 오디오 데이터스트림을 분리한다. 동기화 버스(1273)에 의해, 부호화된 비디오 데이터스트림은 비디오 복호화부(1269)로 제공되고, 부호화된 오디오 데이터스트림은 음향처리부(1265)로 제공된다.
영상복호화부(1269)의 구조는, 전술된 본 발명의 비디오 복호화 장치의 구조와 상응할 수 있다. 영상복호화부(1269)는 전술된 비디오 복호화 장치(200) 또는 영상 복호화부(500)의 비디오 복호화 방식을 이용하여, 부호화된 비디오 데이터를 복호화하여 복원된 비디오 데이터를 생성하고, 복원된 비디오 데이터를 LCD제어부(1262)를 거쳐 디스플레이화면(1252)에게 복원된 비디오 데이터를 제공할 수 있다.
이에 따라 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일의 비디오 데이터가 디스플레이화면(1252)에서 디스플레이될 수 있다. 이와 동시에 음향처리부(1265)도 오디오 데이터를 아날로그 음향 신호로 변환하고, 아날로그 음향 신호를 스피커(1258)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일에 포함된 오디오 데이터도 스피커(1258)에서 재생될 수 있다.
휴대폰(1250) 또는 다른 형태의 통신단말기는 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 모두 포함하는 송수신 단말기이거나, 전술된 본 발명의 비디오 부호화 장치만을 포함하는 송신단말기이거나, 본 발명의 비디오 복호화 장치만을 포함하는 수신단말기일 수 있다.
본 발명의 통신시스템은 도 27을 참조하여 전술한 구조에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 30는 본 발명에 따른 통신시스템이 적용된 디지털 방송 시스템을 도시한다. 도 29의 일 실시예에 따른 디지털 방송 시스템은, 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하여, 위성 또는 지상파 네트워크를 통해 전송되는 디지털 방송을 수신할 수 있다.
구체적으로 보면, 방송국(1289)은 전파를 통해 비디오 데이터스트림을 통신위성 또는 방송위성(1290)으로 전송한다. 방송위성(1290)은 방송신호를 전송하고, 방송신호는 가정에 있는 안테나(1286)에 의해 위성방송수신기로 수신된다. 각 가정에서, 부호화된 비디오스트림은 TV수신기(1281), 셋탑박스(set-top box)(1287) 또는 다른 디바이스에 의해 복호화되어 재생될 수 있다.
재생장치(1283)에서 본 발명의 비디오 복호화 장치가 구현됨으로써, 재생장치(1283)가 디스크 및 메모리 카드와 같은 저장매체(1282)에 기록된 부호화된 비디오스트림을 판독하여 복호화할 수 있다. 이에 따라 복원된 비디오 신호는 예를 들어 모니터(1284)에서 재생될 수 있다.
위성/지상파 방송을 위한 안테나(1286) 또는 케이블TV 수신을 위한 케이블 안테나(1285)에 연결된 셋탑박스(1287)에도, 본 발명의 비디오 복호화 장치가 탑재될 수 있다. 셋탑박스(1287)의 출력데이터도 TV모니터(1288)에서 재생될 수 있다.
다른 예로, 셋탑박스(1287) 대신에 TV수신기(1281) 자체에 본 발명의 비디오 복호화 장치가 탑재될 수도 있다.
적절한 안테나(1291)를 구비한 자동차(1292)가 위성(1280) 또는 무선기지국(1170)으로부터 송출되는 신호를 수신할 수도 있다. 자동차(1292)에 탑재된 자동차 네비게이션 시스템(1293)의 디스플레이 화면에 복호화된 비디오가 재생될 수 있다.
비디오 신호는, 본 발명의 비디오 부호화 장치에 의해 부호화되어 저장매체에 기록되어 저장될 수 있다. 구체적으로 보면, DVD 레코더에 의해 영상 신호가 DVD디스크(1296)에 저장되거나, 하드디스크 레코더(1295)에 의해 하드디스크에 영상 신호가 저장될 수 있다. 다른 예로, 비디오 신호는 SD카드(1297)에 저장될 수도 있다. 하드디스크 레코더(1295)가 일 실시예에 따른 본 발명의 비디오 복호화 장치를 구비하면, DVD디스크(1296), SD카드(1297) 또는 다른 형태의 저장매체에 기록된 비디오 신호가 모니터(1288)에서 재생될 수 있다.
자동차 네비게이션 시스템(1293)은 도 29의 카메라(1253), 카메라 인터페이스(1263) 및 영상 부호화부(1272)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터(1210) 및 TV수신기(1281)도, 도 29의 카메라(1253), 카메라 인터페이스(1263) 및 영상 부호화부(1272)를 포함하지 않을 수 있다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하는 클라우드 컴퓨팅 시스템의 네트워크 구조를 도시한다.
본 발명의 클라우드 컴퓨팅 시스템은 클라우드 컴퓨팅 서버(1410), 사용자 DB(1410), 컴퓨팅 자원(1420) 및 사용자 단말기를 포함하여 이루어질 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 시스템은, 사용자 단말기의 요청에 따라 인터넷과 같은 정보 통신망을 통해 컴퓨팅 자원의 온 디맨드 아웃소싱 서비스를 제공한다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서, 서비스 제공자는 서로 다른 물리적인 위치에 존재하는 데이터 센터의 컴퓨팅 자원를 가상화 기술로 통합하여 사용자들에게 필요로 하는 서비스를 제공한다. 서비스 사용자는 어플리케이션(Application), 스토리지(Storage), 운영체제(OS), 보안(Security) 등의 컴퓨팅 자원을 각 사용자 소유의 단말에 설치하여 사용하는 것이 아니라, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 서비스를 원하는 시점에 원하는 만큼 골라서 사용할 수 있다.
특정 서비스 사용자의 사용자 단말기는 인터넷 및 이동통신망을 포함하는 정보통신망을 통해 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)에 접속한다. 사용자 단말기들은 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)로부터 클라우드 컴퓨팅 서비스 특히, 동영상 재생 서비스를 제공받을 수 있다. 사용자 단말기는 데스트탑 PC(1430), 스마트TV(1440), 스마트폰(1450), 노트북(1460), PMP(Portable Multimedia Player)(1470), 태블릿 PC(1480) 등, 인터넷 접속이 가능한 모든 전자 기기가 될 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 서버(1410)는 클라우드 망에 분산되어 있는 다수의 컴퓨팅 자원(1420)을 통합하여 사용자 단말기에게 제공할 수 있다. 다수의 컴퓨팅 자원(1420)은 여러가지 데이터 서비스를 포함하며, 사용자 단말기로부터 업로드된 데이터를 포함할 수 있다. 이런 식으로 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)는 여러 곳에 분산되어 있는 동영상 데이터베이스를 가상화 기술로 통합하여 사용자 단말기가 요구하는 서비스를 제공한다.
사용자 DB(1410)에는 클라우드 컴퓨팅 서비스에 가입되어 있는 사용자 정보가 저장된다. 여기서, 사용자 정보는 로그인 정보와, 주소, 이름 등 개인 신용 정보를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 정보는 동영상의 인덱스(Index)를 포함할 수 있다. 여기서, 인덱스는 재생을 완료한 동영상 목록과, 재생 중인 동영상 목록과, 재생 중인 동영상의 정지 시점 등을 포함할 수 있다.
사용자 DB(1410)에 저장된 동영상에 대한 정보는, 사용자 디바이스들 간에 공유될 수 있다. 따라서 예를 들어 노트북(1460)으로부터 재생 요청되어 노트북(1460)에게 소정 동영상 서비스를 제공한 경우, 사용자 DB(1410)에 소정 동영상 서비스의 재생 히스토리가 저장된다. 스마트폰(1450)으로부터 동일한 동영상 서비스의 재생 요청이 수신되는 경우, 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)는 사용자 DB(1410)을 참조하여 소정 동영상 서비스를 찾아서 재생한다. 스마트폰(1450)이 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)를 통해 동영상 데이터스트림을 수신하는 경우, 동영상 데이터스트림을 복호화하여 비디오를 재생하는 동작은, 앞서 도 29을 참조하여 전술한 휴대폰(1250)의 동작과 유사하다.
클라우드 컴퓨팅 서버(1410)는 사용자 DB(1410)에 저장된 소정 동영상 서비스의 재생 히스토리를 참조할 수도 있다. 예를 들어, 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)는 사용자 단말기로부터 사용자 DB(1410)에 저장된 동영상에 대한 재생 요청을 수신한다. 동영상이 그 전에 재생 중이었던 것이면, 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)는 사용자 단말기로의 선택에 따라 처음부터 재생하거나, 이전 정지 시점부터 재생하느냐에 따라 스트리밍 방법이 달라진다. 예를 들어, 사용자 단말기가 처음부터 재생하도록 요청한 경우에는 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)가 사용자 단말기에게 해당 동영상을 첫 프레임부터 스트리밍 전송한다. 반면, 단말기(10)가 이전 정지시점부터 이어서 재생하도록 요청한 경우에는, 클라우드 컴퓨팅 서버(1410)가 사용자 단말기에게 해당 동영상을 정지시점의 프레임부터 스트리밍 전송한다.
이 때 사용자 단말기는, 도 1 내지 25를 참조하여 전술한 본 발명의 비디오 복호화 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로, 사용자 단말기는, 도 1 내지 25를 참조하여 전술한 본 발명의 비디오 부호화 장치를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 단말기는, 도 1 내지 25를 참조하여 전술한 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 모두 포함할 수도 있다.
도 1 내지 25를 참조하여 전술된 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법, 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 활용되는 다양한 실시예들이 도 26a 내지 도 31에서 전술되었다. 하지만, 도 1 내지 25를 참조하여 전술된 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 저장매체에 저장되거나 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 디바이스에서 구현되는 다양한 실시예들은, 도 26a 내지 도 31의 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명에서 개시된 블록도들은 본 발명의 원리들을 구현하기 위한 회로를 개념적으로 표현한 형태라고 당업자에게 해석될 수 있을 것이다. 유사하게, 임의의 흐름 차트, 흐름도, 상태 전이도, 의사코드 등은 컴퓨터 판독가능 매체에서 실질적으로 표현되어, 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되든지 아니든지 간에 이러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스를 나타낸다는 것이 당업자에게 인식될 것이다. 따라서, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 또한, 용어 "프로세서" 또는 "제어부"의 명시적 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 저장장치를 묵시적으로 포함할 수 있다.
본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트웨어를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예'와 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 'A와 B 중 적어도 하나'의 경우에서 '~중 적어도 하나'의 표현은, 첫 번째 옵션 (A)의 선택만, 또는 두 번째 열거된 옵션 (B)의 선택만, 또는 양쪽 옵션들 (A와 B)의 선택을 포괄하기 위해 사용된다. 추가적인 예로 'A, B, 및 C 중 적어도 하나'의 경우는, 첫 번째 열거된 옵션 (A)의 선택만, 또는 두 번째 열거된 옵션 (B)의 선택만, 또는 세 번째 열거된 옵션 (C)의 선택만, 또는 첫 번째와 두 번째 열거된 옵션들 (A와 B)의 선택만, 또는 두 번째와 세 번째 열거된 옵션 (B와 C)의 선택만, 또는 모든 3개의 옵션들의 선택(A와 B와 C)이 포괄할 수 있다. 더 많은 항목들이 열거되는 경우에도 당업자에게 명백하게 확장 해석될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다.
본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 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. 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법에 있어서,
    다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 획득하는 단계;
    상기 획득된 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화하고 복원하는 단계;
    상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 단계;
    상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화하는 단계는
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임을 최대 크기의 부호화 단위로 분할한 적어도 하나의 최대 부호화 단위마다, 상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라 계층적으로 구성되는 심도별 부호화 단위들 중에서, 부호화 심도의 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 결정하고, 상기 부호화 심도의 부호화 단위마다 예측 부호화를 위한 파티션을 결정하며, 계층적 구조의 변환 단위들을 기초로 변환을 수행하여 트리 구조에 따른 변환 단위들을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 파라메터를 획득하는 단계는
    상기 상관 관계를 이용하여 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값으로부터 획득된 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값과 원래의 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값의 차이가 최소가 되는 파라메터를 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상관 관계는 선형 관계이며, 상기 파라메터는 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 대응되는 주변 픽셀값 사이의 상기 선형 관계를 정의하는 가중치 및 오프셋 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값을 Rec_Y', 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 대응되는 주변 픽셀값의 예측값을 Pred_D, 상기 가중치를 a, 상기 오프셋 값을 b라고 할 때,
    상기 상관 관계는 다음의 수학식; Pred_D=a*Rec_Y'+b 와 같이 정의되는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 단계는
    서로 다른 컬러 성분의 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션들을 이용하여 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션들 각각에 대한 예측값들을 획득하는 단계;및
    서로 다른 컬러 성분의 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션들로부터 획득된 예측값들의 코스트를 비교하여 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션의 예측에 이용될 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 방법.
  7. 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 장치에 있어서,
    다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 획득하는 영상 획득부;
    상기 획득된 다시점 컬러 비디오 프레임을 예측 부호화하는 컬러 비디오 프레임 부호화부;
    상기 부호화된 컬러 비디오 프레임을 복원하는 복원부;
    상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 분할부;
    상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 상관 관계 파라메터 획득부; 및
    상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 깊이맵 프레임 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 부호화 장치.
  8. 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법에 있어서,
    다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화한 비트스트림을 수신하는 단계;
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화하는 단계;
    상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 단계;
    상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복호화된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화하는 단계는
    상기 비트스트림으로부터 상기 다시점 컬러 비디오 프레임이 분할된 최대 부호화 단위의 크기, 상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도, 상기 심도에 따라 계층적으로 구성되는 부호화 단위들의 예측 부호화시 이용된 파티션 및 계층적 구조의 변환 단위들의 구조를 나타내는 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 정보에 기초하여 상기 다시점 컬러 비디오 프레임을 최대 크기의 부호화 단위로 분할한 적어도 하나의 최대 부호화 단위마다, 상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라 계층적으로 구성되는 심도별 부호화 단위들 중에서, 부호화 심도의 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 결정하고, 상기 부호화 심도의 부호화 단위마다 예측 부호화를 위한 파티션을 결정하며, 트리 구조에 따른 변환 단위들을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 파라메터를 획득하는 단계는
    상기 상관 관계를 이용하여 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값으로부터 획득된 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값과 원래의 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값의 차이가 최소가 되는 파라메터를 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 상관 관계는 선형 관계이며, 상기 파라메터는 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 대응되는 주변 픽셀값 사이의 상기 선형 관계를 정의하는 가중치 및 오프셋 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값을 Rec_Y', 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 대응되는 주변 픽셀값의 예측값을 Pred_D, 상기 가중치를 a, 상기 오프셋 값을 b라고 할 때,
    상기 상관 관계는 다음의 수학식; Pred_D=a*Rec_Y'+b 와 같이 정의되는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 단계는
    서로 다른 컬러 성분의 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션들을 이용하여 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션들 각각에 대한 예측값들을 획득하는 단계; 및
    서로 다른 컬러 성분의 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션들로부터 획득된 예측값들의 코스트를 비교하여 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션의 예측에 이용될 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록은
    상기 깊이맵 프레임 블록과 동일 시점의 컬러 비디오 프레임 블록, 상기 깊이맵 프레임 블록의 크기와 동일한 크기를 갖도록 스케일링된 동일 시점의 컬러 비디오 프레임 블록, 상기 깊이맵 프레임 블록과 동일 시점의 컬러 비디오 프레임 블록의 주변 블록, 상기 깊이맵 프레임 블록의 크기와 동일한 크기를 갖도록 스케일링된 동일 시점의 컬러 비디오 프레임 블록의 주변 블록, 다시점 비디오의 시점간 차이를 나타내는 변이(disparity) 벡터에 기초하여 결정된 상기 깊이맵 프레임 블록과 다른 시점의 컬러 비디오 프레임 블록, 상기 깊이맵 프레임 블록의 크기와 동일한 크기를 갖도록 스케일링되고 상기 변이 벡터에 기초하여 결정된 다른 시점의 컬러 비디오 프레임 블록, 상기 변이 벡터에 기초하여 결정된 상기 깊이맵 프레임 블록과 다른 시점의 컬러 비디오 프레임 블록의 주변 블록 및 상기 깊이맵 프레임 블록의 크기와 동일한 크기를 갖도록 스케일링되고 상기 변이 벡터에 기초하여 결정된 다른 시점의 컬러 비디오 프레임 블록의 주변 블록들 중 하나인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 방법.
  15. 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 장치에 있어서,
    다시점 컬러 비디오 프레임과 상기 다시점 컬러 비디오 프레임에 대응되는 깊이맵 프레임을 부호화한 비트스트림을 수신하는 수신부;
    상기 비트스트림으로부터 획득된 상기 부호화된 다시점 컬러 비디오 프레임을 복호화하는 컬러 비디오 프레임 복호화부;
    상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록의 픽셀값에 기초하여, 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록을 적어도 하나의 파티션으로 분할하는 분할부;
    상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션 각각에 대해서, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들 및 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 대응되는 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션의 주변 픽셀값들을 이용하여, 상기 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션과 상기 깊이맵 프레임의 블록 파티션 사이의 상관 관계를 나타내는 파라메터를 획득하는 상관 관계 파라메터 획득부; 및
    상기 획득된 파라메터를 이용하여 상기 복원된 다시점 컬러 비디오 프레임의 블록 파티션으로부터, 대응되는 상기 깊이맵 프레임 블록 파티션에 대한 예측값을 획득하는 깊이맵 프레임 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 데이터의 깊이맵 복호화 장치.
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