WO2013066026A1 - 양자화 계수 부/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 - Google Patents

양자화 계수 부/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 Download PDF

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WO2013066026A1
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coding unit
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unit
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이선영
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주식회사 팬택
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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the present invention relates to a quantization coefficient part / decoding method and an apparatus using the method, and more particularly, to a part / decoding method and device.
  • High efficiency image compression techniques can be used to solve these problems caused by high resolution and high quality image data.
  • An inter-screen prediction technique for predicting pixel values included in the current picture from a picture before or after the current picture using an image compression technique an intra prediction technique for predicting pixel values included in a current picture using pixel information in the current picture
  • a first object of the present invention is to provide a method of decoding quantization parameters for increasing image coding efficiency.
  • a second object of the present invention is to provide an apparatus for performing a method of decoding a quantization parameter for increasing image coding efficiency.
  • Decoding method for achieving the first object of the present invention described above, decoding the initial quantization parameter information and quantization parameter range information of the slice, the initial quantization parameter information and quantization parameter range information of the slice.
  • the method may include obtaining a quantization parameter definition range applied to a coding unit included in the slice using.
  • the decoding method may further include decoding basic quantization parameter information of a slice.
  • the initial quantization parameter information may be a value obtained by subtracting the change slice quantization parameter information from the basic quantization parameter information or a value included in the slice header.
  • the quantization parameter defining range may be a value obtained by subtracting the quantization parameter range information from the initial quantization parameter information or a value obtained by adding the quantization parameter range information to the initial quantization parameter.
  • the decoding method may further include determining a variable length coding table based on a quantization parameter limitation range of a coding unit and previous quantization parameter information of the coding unit, and decoding the quantization parameter of the coding unit using the variable length table. It may include.
  • the previous quantization parameter information of the coding unit may be at least one of quantization parameter information of a coding unit decoded before the coding unit, quantization parameter information of a coding unit existing on the left side of the coding unit, and initial quantization parameter information of the slice. have.
  • Determining a variable length coding table based on quantization parameter range information of the coding unit and previous quantization parameter information of the coding unit and decoding the quantization parameter of the coding unit using the variable length table may include quantization of the coding unit.
  • the variable length coding table may be selected based on the parameter range information and the previous quantization parameter information, or the variable length coding table may be generated based on the quantization parameter range and the previous quantization parameter value of the coding unit.
  • the decoding method may further include determining whether to change a quantization parameter value of the coding unit.
  • the determining of whether to change the quantization parameter value of the coding unit may include determining whether to change the quantization parameter value of the coding unit based on information on whether to change the quantization parameter of the coding unit or depth information of the coding unit to which the quantization parameter is changed. May be a determining step.
  • a decoding method for achieving the above-described second object of the present invention includes an entropy decoding unit for decoding a quantization parameter related variable and a slice based on the quantization parameter related variable decoded by the entropy decoding unit. It may include an inverse quantization unit for obtaining a quantization parameter limitation range applied to the encoded coding unit. The inverse quantization unit may calculate a quantization parameter defining range applied to a coding unit included in the slice by using initial quantization parameter information and quantization parameter range information of a slice.
  • the inverse quantization unit determines a variable length coding table based on a quantization parameter limitation range of a coding unit and previous quantization parameter information of the coding unit, and inversely based on the quantization parameter of the coding unit calculated using the variable length table. Quantization can be performed.
  • the variable length encoding table may include a variable length encoding table previously determined based on quantization parameter range information of the coding unit and previous quantization parameter information, or variable length encoding generated based on a quantization parameter range and previous quantization parameter values of the coding unit. It can be a table.
  • the inverse quantizer may include a quantization parameter calculator that calculates a quantization parameter defining range of a coding unit and previous quantization parameter information of the coding unit based on the quantization parameter related variable provided from the entropy decoder.
  • the inverse quantizer determines a variable length coding table that determines a variable length coding table for decoding the quantization parameter of the coding unit based on the quantization parameter limitation range of the coding unit and previous quantization parameter information calculated by the quantization parameter calculator.
  • the coding efficiency and the decoding efficiency can be increased by using the variable length coding table in decoding the quantization parameters.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a decoder according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a method of decoding a quantization parameter value of a coding unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of calculating a quantization parameter value of a coding unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of decoding a quantization parameter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an inverse quantization unit according to another embodiment of the present invention.
  • each of the components disclosed in the embodiments and the drawings of the present invention are disclosed in an independent configuration to represent different characteristic functions of the image encoding apparatus. This does not mean that each component is necessarily made up of separate hardware or one software component. In other words, each component is included in each component for convenience of description, and at least two of the components may be combined into one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function. The integrated and separated embodiments of the components are also included in the scope of the present invention, without departing from the spirit of the invention.
  • some of the components disclosed in the present invention may not be essential components for performing essential functions in the present invention but may be optional components for improving performance.
  • the present invention can be implemented including only the components essential for implementing the essentials of the present invention except for the components used for improving performance, and the structure including only the essential components except for the optional components used for improving performance. Also included within the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus includes a splitter 100, a predictor 110, an intra prediction unit 103, an inter prediction unit 106, a transform unit 115, a quantization unit 120, and a rearrangement.
  • the unit 125 may include an entropy encoding unit 130, an inverse quantization unit 135, an inverse transform unit 140, a filter unit 145, and a memory 150.
  • the encoding apparatus may be implemented by the image encoding method described in the following embodiments of the present invention, but operations in some components may not be performed to reduce the complexity of the encoder or for fast real time encoding.
  • some limited number of methods are used without selecting the optimal intra intra coding method using all intra prediction modes in order to perform encoding in real time.
  • a method of selecting one intra prediction mode among them as a final intra prediction mode using the intra prediction mode of the image may be used.
  • the unit of a block processed by the encoding apparatus may be a coding unit that performs encoding, a prediction unit that performs prediction, or a transformation unit that performs transformation.
  • a coding unit may be represented by a term such as a coding unit (CU), a prediction unit is a prediction unit (PU), and a transformation unit is a transform unit (TU).
  • the splitter 100 divides a picture into a combination of a plurality of coding units, a prediction unit, and a transformation unit, and combines one coding unit, a prediction unit, and a transformation unit according to a predetermined reference (for example, a cost function). Select to split the picture. For example, to split a coding unit in a picture, a recursive tree structure such as a quad tree structure may be used.
  • a coding unit may be used not only as a unit for encoding but also as a unit for decoding.
  • the prediction unit may be a unit for performing intra prediction or inter prediction.
  • the unit for performing intra prediction may have a square unit such as 2N ⁇ 2N or N ⁇ N or a rectangular unit of prediction using short distance intra prediction (SDIP).
  • SDIP short distance intra prediction
  • AMP symmetric symmetric motion partitioning
  • the transform unit 115 may change a method of performing the transform.
  • the prediction unit 110 may include an intra prediction unit 103 that performs intra prediction and an inter prediction unit 106 which performs inter prediction. Whether to use inter prediction or intra prediction may be determined for the prediction unit.
  • the processing unit in which the prediction is performed may differ from the processing unit in which the prediction method and the details are determined. For example, in performing intra prediction, a prediction mode is determined in prediction units, and a process of performing prediction may be performed based on a transformation unit.
  • the residual value (residual block) between the generated prediction block (or the predicted sample) and the original block may be input to the converter 115.
  • prediction mode information and motion vector information used for prediction may be encoded by the entropy encoder 130 along with the residual value and transmitted to the decoder.
  • the original block may be encoded as it is and transmitted to the decoder without performing prediction through the prediction unit 110.
  • PCM Pulse Coded Modulation
  • the intra prediction unit 103 may generate a prediction unit based on reference pixels existing around the current prediction unit.
  • the prediction unit may be expressed as a block as a unit for processing the prediction.
  • the current prediction unit may be generated as a plurality of intra prediction modes, and one of them may be selectively used.
  • a prediction mode may have a directional prediction mode using reference pixel information according to a prediction direction, and a non-directional mode using no directional information when performing prediction.
  • the modes for predicting the luminance information and the modes for predicting the color difference information may be different, and in order to predict the color difference information, intra prediction mode information or predicted luminance signal information predicting the luminance information may be used.
  • the intra prediction mode determined as one intra prediction mode is configured to predict the intra prediction mode of the current prediction unit from the intra prediction mode information of the neighboring blocks of the current prediction unit.
  • the prediction mode of the current prediction unit is predicted using the mode information predicted from the neighboring prediction unit
  • the prediction mode of the current prediction unit and the neighboring prediction unit are the same in the screen
  • the current prediction unit and the neighbor prediction are performed using the flag information. Information that the prediction modes of the units are the same may be transmitted. If the prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction unit are different, entropy encoding may be performed to encode prediction mode information of the current block.
  • the current block may mean a block to be predicted, transformed, or encoded.
  • the current block may be a current prediction unit.
  • the current block may be a transformation unit that is the target of the current transformation.
  • the current block may be a coding unit to be encoded.
  • the intra prediction mode of the current prediction unit may be predicted by setting a preset intra prediction mode value as a candidate intra prediction mode value.
  • the intra prediction unit 103 may generate a prediction unit (eg, a predicted block or a predicted sample) based on reference pixel information around a current block that is pixel information in the current picture.
  • a block generated by referring to pixels of the neighboring block may be expressed as a predicted block or a predicted sample. If the neighboring block of the current prediction unit is a block for which inter prediction is performed, and the reference pixel is a pixel for which inter prediction is performed, the intra-prediction of a reference pixel included in the block for performing inter prediction is performed. It can be used in place of the reference pixel information of the block. That is, when the reference pixel is not available, the unavailable reference pixel information may be replaced with at least one reference pixel among the available reference pixels.
  • the intra prediction screen is based on the pixels on the left side of the prediction unit, the pixels on the upper left side, and the pixels on the top side.
  • the intra prediction may be performed using a reference pixel based on the transform unit.
  • intra prediction using NxN division may be used only for a minimum coding unit.
  • the intra prediction method may generate a predicted block (or may be represented as a predicted sample) after applying an adaptive intra smoothing (AIS) filter to a reference pixel according to a prediction mode.
  • AIS adaptive intra smoothing
  • the type of AIS filter applied to the reference pixel may be different.
  • an additional filter may be used to perform additional filtering on some columns present in the prediction unit after performing the prediction with the reference pixel. Filtering for some columns present in the prediction unit after performing prediction with the reference pixel may use different filtering depending on the direction of the prediction mode.
  • the inter prediction unit 106 may generate a prediction unit (eg, a predicted block or a predicted sample) based on information of at least one of the previous picture or the next picture of the current picture.
  • the inter prediction unit 106 may include a reference picture interpolator, a motion predictor, and a motion compensator.
  • the reference picture interpolator may receive reference picture information from the memory 150 and generate pixel information of an integer pixel or less in the reference picture.
  • a DCT based 8-tap interpolation filter having different filter coefficients may be used to generate pixel information of integer pixels or less in units of 1/4 pixels.
  • a DCT-based interpolation filter having different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer pixel or less in units of 1/8 pixels.
  • the inter prediction unit 106 may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit.
  • various methods such as a full search-based block matching algorithm (FBMA), a three step search (TSS), and a new three-step search algorithm (NTS) may be used.
  • the motion vector may have a motion vector value in units of 1/2 or 1/4 pixels based on the interpolated pixels.
  • the inter prediction unit 106 may predict the current prediction unit by using a different motion prediction method.
  • various methods such as a skip method, a merge method, and an advanced motion vector prediction (AMVP) method may be used.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the prediction block 110 may generate a residual block including a prediction unit (for example, a predicted block or a predicted sample) that performs the prediction and residual information that is a difference from an original block of the prediction unit. .
  • the generated residual block may be input to the converter 115.
  • the transform unit 115 converts the residual block including residual information of the original block and the generated prediction unit (for example, the predicted block or the prediction sample) into a discrete cosine transform (DCT) or a discrete sine transform (DST). Can be converted using a conversion method such as Whether to apply DCT or DST to transform the residual block may be determined based on intra prediction mode information of the prediction unit corresponding to the residual block and size information of the prediction unit.
  • the transformation unit may use a transformation method differently according to the size of the prediction unit.
  • the quantization unit 120 may quantize the values converted by the transformer 115 into the frequency domain.
  • the quantization coefficient may change depending on the block or the importance of the image.
  • the value calculated by the quantization unit 120 may be provided to the inverse quantization unit 135 and the reordering unit 125.
  • the reordering unit 125 may reorder coefficient values with respect to the quantized residual value.
  • the reordering unit 125 may convert two-dimensional block shape coefficients into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. You can change it.
  • the reordering unit 125 may scan from a DC coefficient to a coefficient of a high frequency region by using a Zig-Zag Scan method and change it into a one-dimensional vector.
  • the vertical scan method that scans two-dimensional block shape coefficients in the column direction rather than the zig-zag scan method, and the horizontal scan method that scans the two-dimensional block shape coefficients in the row direction Can be used. That is, according to the size of the transform unit and the intra prediction mode, it is possible to determine which scan method among zigzag scan, vertical scan and horizontal scan is used.
  • the entropy encoder 130 may perform entropy encoding based on the values calculated by the reordering unit 125. Entropy encoding may use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • Entropy encoding may use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • the entropy encoder 130 receives residual coefficient coefficient information, block type information, prediction mode information, partition unit information, prediction unit information, transmission unit information, and motion vector information of the coding unit from the reordering unit 125 and the prediction unit 110. By receiving various information such as reference frame information, interpolation information of a block, and filtering information, entropy encoding may be performed based on a predetermined encoding method. In addition, the entropy encoder 130 may entropy encode a coefficient value of a coding unit input from the reordering unit 125.
  • the entropy encoder 130 may store a table for performing entropy coding, such as a variable length coding table, and perform entropy coding using the stored variable length coding table.
  • some codewords included in a table can be changed by using a counter or a direct swapping method to change the codeword allocation for the code number of the corresponding information. have. For example, for the top few code numbers assigned a small number of code words in a table that maps code numbers to code words, use a counter to add the shortest length to the code number with the highest number of occurrences. You can adaptively change the mapping order of the tables that map code words to code numbers so that you can assign code words. When the number of counts counted in the counter reaches a predetermined threshold, counting may be performed again by dividing the count count recorded in the counter in half.
  • the code number in the table that does not perform counting is the bit assigned to the code number by converting the code number and digit immediately above when the information corresponding to the code number is generated by using the direct swapping method. Entropy coding can be performed with a small number.
  • the inverse quantizer 135 and the inverse transformer 140 inverse quantize the quantized values in the quantizer 120 and inversely transform the transformed values in the transformer 115.
  • the residual value generated by the inverse quantizer 135 and the inverse transformer 140 is combined with the prediction unit predicted by the motion estimator, the motion compensator, and the intra predictor included in the predictor 110 to restore the block. Create a Reconstructed Block).
  • the filter unit 145 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter may remove block distortion caused by boundaries between blocks in the reconstructed picture.
  • it may be determined whether to apply a deblocking filter to the current block based on the pixels included in several columns or rows included in the block.
  • a strong filter or a weak filter may be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be performed in parallel when vertical filtering and horizontal filtering are performed.
  • the offset correction unit may correct the offset with respect to the original image on a pixel-by-pixel basis for the deblocking image.
  • the pixels included in the image are divided into a predetermined number of areas, and then, an area to be offset is determined, an offset is applied to the corresponding area, or offset considering the edge information of each pixel. You can use this method.
  • the adaptive loop filter may perform filtering based on a value obtained by comparing the filtered reconstructed image with the original image. After dividing the pixels included in the image into at least one group, one filter to be applied to the group may be determined and filtering may be performed for each group. For information on whether to apply the ALF, the luminance signal may be transmitted for each coding unit (CU), and the size and coefficient of the ALF to be applied may vary according to each block.
  • the ALF may have various forms, and the number of coefficients included in the filter may also vary.
  • Such filtering related information (filter coefficient information, ALF On / Off information, filter type information) of the ALF may be included in the parameter set in the form of a bitstream and transmitted.
  • the memory 150 may store the reconstructed block or picture calculated by the filter unit 145, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the predictor 110 when performing inter prediction.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a decoder according to another embodiment of the present invention.
  • the decoder includes an entropy decoder 210, a reordering unit 215, an inverse quantizer 220, an inverse transform unit 225, a predictor 230, a filter unit 235, and a memory 240. May be included.
  • the input bitstream may be decoded by a procedure opposite to that of the encoder.
  • the entropy decoder 210 may perform entropy decoding by a procedure opposite to that of the entropy encoder in the encoder.
  • the VLC table used to perform entropy encoding in the encoder may be implemented in the same variable length encoding table in the entropy decoder to perform entropy decoding.
  • Information for generating a predicted block (or predicted sample) among the information decoded by the entropy decoder 210 is provided to the predictor 230, and the residual value obtained by entropy decoding by the entropy decoder is the reordering unit 215. ) Can be entered.
  • the entropy decoder 210 may change a code word assignment table using a counter or direct swapping method, and may perform entropy decoding based on the changed code word assignment table. have.
  • the entropy decoder 210 may decode information related to intra prediction and inter prediction performed by the encoder. As described above, when there are constraints in performing intra-picture prediction and inter-screen prediction in the encoder, for example, when neighboring prediction modes are not available, entropy decoding based on these constraints is performed to perform a screen on the current block. Information related to intra prediction and inter screen prediction may be provided.
  • the reordering unit 215 may reorder the entropy decoded bitstream by the entropy decoding unit 210 based on a method of rearranging the bitstream. Coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector may be reconstructed by reconstructing the coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit may be realigned by receiving information related to coefficient scanning performed by the encoder and performing reverse scanning based on the scanning order performed by the encoder.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on the quantization parameter provided by the encoder and the coefficient values of the rearranged block.
  • the inverse transformer 225 may perform inverse DCT and inverse DST on the DCT and DST performed by the transformer with respect to the quantization result performed by the encoder.
  • the inverse transform may be performed based on a transmission unit determined by the encoder.
  • the DCT and the DST may be selectively performed according to a plurality of pieces of information such as a prediction method, a size and a prediction direction of the current block, and the inverse transformer 225 of the decoder may perform transform information performed by the encoder of the encoder. Inverse transformation may be performed based on.
  • the transformation may be performed based on the coding unit rather than the transformation unit.
  • the prediction unit 230 may generate a prediction block (or predicted sample) based on the prediction block (or predicted sample) generation related information provided by the entropy decoder 210 and previously decoded block or picture information provided by the memory 240. ) Can be created.
  • Intra-prediction of the prediction unit is performed based on the pixel, but when the intra-prediction is different in size between the prediction unit and the transform unit, the intra-prediction is performed using the reference pixel based on the transform unit. Can be performed.
  • intra prediction using NxN division may be used only for a minimum coding unit.
  • the prediction unit 230 may include a prediction unit determiner, an inter prediction unit, and an intra prediction unit.
  • the prediction unit determination unit receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder, prediction mode information of the intra prediction method, and motion prediction related information of the inter prediction method, and distinguishes the prediction unit from the current coding unit. It is possible to determine whether to perform inter prediction or intra prediction.
  • the inter prediction unit uses information required for inter prediction of the current prediction unit provided by the encoder and based on information included in at least one of a previous picture or a subsequent picture of the current picture including the current prediction unit, for the current prediction unit. Inter prediction can be performed.
  • Whether the motion prediction method of the prediction unit included in the coding unit based on the coding unit to perform inter prediction is skip mode, merge mode, or AMVP mode. Can be determined.
  • the intra prediction unit may generate a predicted block (or may be expressed as a predicted sample) based on the pixel information in the current picture.
  • the prediction unit eg, the predicted block or the prediction sample
  • the intra prediction may be performed based on the intra prediction mode information of the prediction unit provided by the encoder.
  • the intra prediction unit may include an AIS filter, a reference pixel interpolator, and a DC filter.
  • the AIS filter is a part of filtering the reference pixel of the current block and determines whether to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit (for example, the predicted block or the prediction sample).
  • AIS filtering may be performed on the reference pixel of the current block by using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit (eg, the predicted block or the prediction sample) provided by the encoder. If the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied. In addition, the encoder may similarly perform filtering along with the reference pixel after generating the prediction block.
  • the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering
  • the encoder may similarly perform filtering along with the reference pixel after generating the prediction block.
  • the reference pixel interpolator is an integer value by interpolating the reference pixel when the prediction mode of the prediction unit (eg, the predicted block or the prediction sample) is a prediction unit that performs intra prediction based on the pixel value of the interpolated reference pixel.
  • Reference pixels in pixel units below may be generated.
  • the reference pixel may not be interpolated when the prediction mode of the current prediction unit (eg, the predicted block or the prediction sample) is the prediction mode that generates the prediction block without interpolating the reference pixel.
  • the DC filter may generate a predicted block (or expressed as a predicted sample) through filtering when the prediction mode of the current block is the DC mode.
  • the reconstructed block or picture may be provided to the filter unit 235.
  • the filter unit 235 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
  • the deblocking filter of the decoder may receive the deblocking filter related information provided by the encoder and perform the deblocking filtering on the corresponding block in the decoder. As in the encoder, first, vertical deblocking filtering and horizontal deblocking filtering are performed, but in the overlapping portion, at least one of vertical deblocking and horizontal deblocking may be performed. Vertical deblocking filtering or horizontal deblocking filtering, which has not been previously performed, may be performed at a portion where vertical deblocking filtering and horizontal deblocking filtering overlap. Through this deblocking filtering process, parallel processing of deblocking filtering is possible.
  • the offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction and offset value information applied to the image during encoding.
  • the ALF may perform filtering based on a value obtained by comparing the restored image with the original image after performing the filtering.
  • the ALF may be applied to the coding unit based on the ALF application information, the ALF coefficient information, etc. provided from the encoder. Such ALF information may be provided included in a specific parameter set.
  • the memory 240 may store the reconstructed picture or block to use as a reference picture or reference block, and may provide the reconstructed picture to the output unit.
  • a coding unit is used as a coding unit for convenience of description, but may also be a unit for performing decoding as well as encoding.
  • an encoding / decoding method of an intra prediction mode using the two candidate intra prediction modes described with reference to FIGS. 3 to 8 according to an embodiment of the present invention is implemented according to the functions of the respective modules described above with reference to FIGS. 1 and 2. And such encoders and decoders are included in the scope of the present invention.
  • syntax elements and syntax element definitions that can be used in the embodiment of the present invention. Syntax elements and definitions of the syntax elements used in the embodiments of the present invention are arbitrary, and the same meaning may be expressed in different ways using other syntax elements or other syntax element definitions, as long as they do not depart from the essence of the present invention. .
  • a sequence header means SPS (Sequence Parameter Set) as header information for decoding a sequence
  • a picture header PPS
  • SPS Sequence Parameter Set
  • PPS Picture header
  • cu_qp_delta_enable_flag is a syntax element for determining whether to change a quantization parameter in a coding unit layer.
  • the same meaning may be expressed using the term coding unit quantization parameter change information.
  • pic_init_qp_minus26 is a syntax element included in picture parameter set (PPS) information and includes basic quantization parameter value information of a slice referencing the PPS.
  • the quantization parameter value of each slice is obtained by adding or subtracting the changed slice quantization parameter value from the basic quantization parameter value by obtaining the basic quantization parameter value from the syntax element pic_init_qp_minus26 and the slice_qp_delta value, which is the difference value of the quantization parameter for each slice, as described below.
  • Initial quantization parameter values can be calculated.
  • the quantization parameter value may be changed for each coding unit through the syntax element cu_qp_delta to be described below.
  • the same meaning may be expressed using the term pic_init_qp_minus26 using basic quantization parameter information.
  • max_cu_qp_delta_depth is a syntax element including information on the maximum coding unit depth that allows changing the quantization parameter value
  • Log2MaxCUSize is a syntax element including information on the size of the largest coding unit.
  • the variable log2MinCUDQPSize is calculated through Equation 1 below based on the above-described syntax elements max_cu_qp_delta_depth and Log2MaxCUSize and means the smallest coding unit size allowed to change the quantization parameter.
  • variable max_cu_qp_delta_depth may express the same meaning using the term maximum quantization parameter changeable depth information.
  • slice_qp_delta may be used to set a quantization parameter value of a slice unit.
  • the initial quantization parameter value (SliceQPY) in the slice is set through Equation 2 below.
  • pic_init_qp_minus26 may be defined as a basic quantization parameter value of the slice as described above
  • slice_qp_delta may be defined as a change amount of each quantization parameter value for calculating the initial quantization parameter of the slice.
  • the initial quantization parameter value of a slice may be the first quantization parameter value of each slice.
  • slice_qp_delta may express the same meaning by using the term change slice quantization parameter information.
  • the syntax element cu_qp_delta may change the quantization parameter value of the quantization group.
  • the quantization group may be a unit having the same quantization parameter value.
  • the quantization group if the coding unit split flag (split_coding_unit_flag) is 0 in the current coding unit and the size of the coding unit (log2CUSize) is greater than or equal to the minimum coding unit size (log2MinCUDQPSize) that can change the quantization parameter value, the quantization group corresponds to the corresponding quantization group. It means only coding units.
  • the quantization group includes all the coding split from the coding unit.
  • Quantization parameter of the current coding unit Is the previous quantization parameter ( ) And cu_qp_delta.
  • the quantization parameter value of the current coding unit may be calculated through Equation 3 below.
  • Previous quantization parameters ( ) Is a variable used to calculate a quantization parameter value of the current coding unit and may be calculated from a left neighboring quantization group of the current coding unit in the current slice. If the left neighboring quantization group is not available, the quantization parameter of the immediately decoded quantization group may be the previous quantization parameter. Previous quantization parameter of the quantization group present at the beginning of each slice ( ) May be an initial quantization parameter value of a slice.
  • Bit depth offset information QpBdOffset Y for calculating a quantization parameter may be calculated from the syntax element bit_depth_luma_minus8 included in the sequence header. Bit depth offset information for the quantization parameter is set through Equation 4.
  • the term coding unit used when expressing a change of a quantization parameter value in a coding unit layer may refer to a coding unit included in one quantization group sharing one quantization parameter value for convenience of description.
  • the same meaning may be expressed using the term changed coding unit quantization parameter information.
  • Table 1 below shows a method of setting a quantization parameter value according to another embodiment of the present invention.
  • the sequence header may include information on whether to change the quantization parameter in the coding unit layer through the information on whether to change the coding unit quantization parameter (cu_qp_delta_enabled_flag) which is a syntax element.
  • initial quantization parameter value information of a slice that refers to a picture header may be calculated based on a syntax element basic quantization parameter (pic_init_qp_minus26).
  • the picture header changes the quantization parameter value through the syntax element maximum quantization parameter changeable depth information (max_cu_qp_delta_depth). It may include maximum coding unit depth information that allows.
  • the basic quantization parameter value is calculated based on the syntax element pic_init_qp_minus26 received from the picture header including the changed slice quantization parameter value (slice_qp_delta), and the initial quantization parameter that can be applied to the current slice using slice_qp_delta further. Value information can be calculated.
  • the quantization parameter value applied to each slice is called a basic quantization parameter value.
  • the quantization parameter value of the current coding unit may be changed based on the syntax element change coding unit quantization parameter (cu_qp_delta) value.
  • the quantization parameter value used when performing quantization on the current slice has a value between 0 and 51, but is not limited thereto.
  • a method of encoding quantization parameter information of a coding unit included in a current slice a method of encoding information about a range of quantization parameters that can be used in a current slice unit may be used.
  • Information about a range of quantization parameters that can be used in a coding unit included in a slice may be defined by a syntax element called qp_range and included in a picture header or a slice header.
  • the syntax element qp_range may be expressed as an independent syntax element or combined with other syntax elements.
  • embodiments of the present invention will be expressed in the form of independent syntax elements for convenience of description.
  • the basic quantization parameter value that can be used in the slice referring to the picture header may be transmitted based on the syntax element pic_init_qp_minus26 value included in the picture.
  • the qp_range value present in the picture header is a value subtracted from or added to the initial quantization parameter value of the slice calculated by Equation 2 in the slice unit to define a range of quantization parameter values that a coding unit included in the slice may have. Can be.
  • qp_range value which is quantization parameter range information, is added to the range of the initial quantization parameter of the slice and subtracted to set the quantization parameter limited range that the coding unit included in the slice referencing the picture header may have. Can be.
  • the initial quantization parameter value of the slice may be a previous quantization parameter value of the coding unit first existing in the slice in decoding order.
  • the quantization parameter value of the current coding unit may be calculated by adding or subtracting the changed coding unit quantization parameter value (cu_qp_delta) of the current coding unit to the previous quantization parameter value.
  • the variable length coding table used to encode / decode the cu_qp_delta value is changed. Can be.
  • a coding unit included in a slice may have a quantization parameter value of at least 23 to 29 at a quantization parameter limitation range.
  • the previous quantization parameter ( ) Is 29 and the quantization parameter of the current coding unit is 27, the cu_qp_delta value of the current coding unit is -2.
  • the previous quantization parameter of 29 means that cu_qp_delta of the current coding unit may not have a positive value because the quantization parameter that the coding unit included in the current slice is in the range of 23 to 29.
  • entropy encoding may be performed using a table that encodes only the cu_qp_delta value in the negative range without encoding the cu_qp_delta value in the positive range.
  • entropy encoding may be performed using a variable length coding table as shown in Table 2 below.
  • the binary encoding method used for the variable length encoding table used in the embodiment of the present invention is one example.
  • the binary code may be different.
  • the method of generating the variable length table using the previous quantization parameter and the quantization parameter limitation range of the coding unit may be performed in the same manner in the operation of the decoder for performing inverse quantization of the coding unit.
  • Entropy encoding that does not assign code words to unnecessary cu_qp_delta values can reduce waste of unnecessary code words and consequently increase encoding / decoding efficiency.
  • variable length encoding table for performing such entropy encoding is stored in an encoder or a decoder, so that the variable length encoding table previously stored for encoding the changed coding unit quantization parameter of the current coding unit in consideration of the previous quantization parameter value and the quantization parameter range of the coding unit. May be selectively used, or a variable length encoding table may be generated whenever the modified coding unit quantization parameter is encoded or decoded without using a pre-stored table to perform entropy encoding or entropy decoding.
  • the quantization parameter range information qp_range is transmitted to the picture header, but as described above, the quantization parameter range information qp_range may be included in the slice header and transmitted. In this case, each slice may have a different quantization parameter range.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a method of decoding a quantization parameter value of a coding unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 when the basic quantization parameter is 26 and the quantization parameter range information is set to 3 in the picture header, it is a conceptual diagram illustrating a method of decoding a quantization parameter value of a coding unit included in a slice.
  • the picture header 300 may include basic quantization parameter information (pic_init_qp_minus26 value) and quantization parameter range information (qp_range).
  • 26 Based on the basic quantization parameter information (pic_init_qp_minus26 value) of the picture header 300, 26 may be obtained as the basic quantization parameter value of the slice to be decoded, and the changed slice quantization parameter information calculated by decoding the first slice header 310 ( slice_qp_delta) 1 may be added to the default quantization parameter value to calculate an initial quantization parameter value 27 of the first slice.
  • the quantization parameter limitation range that the coding unit included in the first slice may have is a value ranging from 24 to 30, which is a value obtained by adding or subtracting 3, which is quantization parameter range information (qp_range), based on 27, which is an initial quantization parameter value of the first slice.
  • qp_range quantization parameter range information
  • the modified coding unit quantization parameter (cu_qp_delta) to decode the quantization parameter of the first coding unit 320.
  • a variable length encoding table for decoding a value may use a table shown in Table 3 below.
  • the quantization parameter value of the first coding unit 30 is the previous quantization parameter value of the second coding unit 330.
  • the previous quantization parameter value is 30, as described above, since the quantization parameter limitation range that the coding unit included in the first slice has is 24 to 30, the cu_qp_delta value may not have a positive value. Accordingly, in order to decode the cu_qp_delta value of the second coding unit, a variable length coding table as shown in Table 4 below may be used.
  • Code number 2 may be decoded by decoding the second coding unit using the variable length coding table of Table 4, and ⁇ 2, which is a cu_qp_delta value corresponding to code number 2, may be decoded.
  • the quantization parameter of the third coding unit 340 which is decoded next to the second coding unit 330, is 29, 28, which is a quantization parameter value of the second coding unit 330, is transferred to the third coding unit 340. It can be set to a quantization parameter value. Similar to the case of decoding the cu_qp_delta value of the second coding unit 330, a new variable length encoding table may be used to decode the cu_qp_delta value of the third coding unit 340.
  • the cu_qp_delta value of the third coding unit may have a value of 3 or more. Can not. That is, a code number and a binary code for representing a value existing in a range of 3 or more of cu_qp_delta values in the variable length coding table may not be used.
  • Table 5 below is a table for illustrating a variable length coding table of the third coding unit 340.
  • Table 5 does not express cu_qp_delta in an unnecessary range like Table 4, unnecessary code numbers and binary codes may not be generated in the variable length encoding table.
  • the quantization parameter of the third coding unit 340 may be decoded using the variable length coding table of Table 5.
  • the quantization parameter of the coding unit included in the second slice may also be decoded in the same manner as the first slice.
  • 24 may be calculated as the initial quantization parameter value of the second slice.
  • the quantization parameter limitation range that the coding unit included in the second slice has may be 21 to 27 based on an initial quantization parameter value 24 of the second slice and a value 3 calculated by decoding qp_range value, which is information about quantization parameter range information of the picture header. It can be seen that.
  • the initial quantization parameter value 24 of the second slice may be a previous quantization parameter of the first coding unit 360. Since the quantization parameter limitation range of the coding unit included in the second slice is 21 to 27, a variable length having 3 as a positive range and -3 as a negative range as shown in Table 6 below to decode cu_qp_delta value of the first coding unit. An encoding table can be used.
  • variable length coding table of Table 6, -3 which is the cu_qp_delta value of the first coding unit, may be decoded to decode 21, which is a quantization parameter value of the first coding unit 360.
  • the second coding unit 370 which is decoded next to the first coding unit 360, may use 21, which is a quantization parameter value of the first coding unit 360, as a previous quantization parameter value of the second coding unit 370.
  • 21, which is a quantization parameter value of the first coding unit 360 is 21 to 27
  • the quantization parameter value of the first coding unit 360 used as the previous quantization parameter of the second coding unit 370 is 21 to 27
  • the cu_qp_delta value of the second coding unit may not have a negative value.
  • a variable length coding table that does not use a code number and a binary code for expressing a value existing in a negative range among cu_qp_delta values may be used.
  • a code number and a binary code corresponding to a negative range for representing cu_qp_delta do not exist, and only a code number and a binary code for representing cu_qp_delta in a positive range exist.
  • the new variable length coding table since the binary code representing unnecessary cu_qp_delta is not used, the number of binary code bits for representing cu_qp_delta of the current coding unit can be reduced.
  • FIG. 3 discloses only a method of decoding a quantization parameter value for convenience of description
  • the variable length coding table for encoding cu_qp_delta is stored in both the encoder and the decoder in the same way or implemented in the same manner, thereby performing quantization. Decoding may be performed using the same quantization parameter value as the parameter value.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of calculating a quantization parameter value of a coding unit according to another embodiment of the present invention.
  • the picture header includes quantization parameter range information (qp_range), which is a syntax element, to encode and decode a limited range of quantization parameter values of coding units included in a slice.
  • qp_range quantization parameter range information
  • an initial quantization parameter of the current slice may be calculated by decoding 26, which is a basic quantization parameter value, and decoding a slice_qp_delta value included in the slice header 420.
  • decoding 26 which is a basic quantization parameter value
  • slice_qp_delta value included in the slice header 420.
  • the initial quantization parameter value may be calculated as 27.
  • the qp_range value which is quantization parameter range information, may be decoded in the slice header to determine a quantization parameter limitation range that a coding unit included in the current slice may have.
  • the decoded qp_range value is 1, it can be seen that the quantization parameter defining range of the coding unit included in the slice is 26 to 28.
  • the calculated initial quantization parameter value may use a previous quantization parameter value of the first coding unit 440, which is first decoded in the slice, and is based on a previous quantization parameter value and a quantization parameter limitation range of the first coding unit 440.
  • a variable length encoding table for decoding cu_qp_delta of one coding unit 440 may be determined. Since the previous quantization parameter value is 27 and the limited range of the quantization parameter that the coding unit included in the current slice has has a value between 26 and 28, the negative range is 1 and the positive range for the first coding unit 440.
  • a variable length coding table with a range of 1 may be used.
  • the method of decoding the quantization parameter of the second coding unit 460 for example, the first coding unit 440 as the value of the previous quantization parameter used to decode the quantization parameter of the second coding unit 460.
  • the variable length coding table used to decode the second coding unit 460 may have a quantization parameter defining range of 26 to 28 that the coding unit included in the current slice has. Since the value has a positive range, a variable length encoding table having a range of ⁇ 2 as a negative range without a need for a positive range may be used.
  • the quantization parameter value of the coding unit included in the slice may be determined by decoding the quantization parameter range information (qp_range value) in the slice header. That is, a separate quantization parameter defining range can be designated for each slice.
  • the quantization parameter encoding / decoding method it is also possible to use an exponential golem coding method and various other binary coding methods as a binary coding method of a variable length coding table for representing cu_qp_delta of coding units.
  • the encoding method is also included in the scope of the present invention.
  • Tables 8 to 10 show structures of syntax elements including quantization parameter information according to another embodiment of the present invention.
  • the sequence header may include information on whether to change the quantization parameter in the coding unit layer through the syntax element cu_qp_delta_enable_flag.
  • the picture header may include maximum coding unit depth information that allows the quantization parameter value to be changed through the syntax element max_cu_qp_delta_depth information.
  • an initial quantization parameter value used in the current slice can be transmitted through a slice_qp value. That is, without transmitting the basic quantization parameter value of the slice in the picture header, it may include the initial quantization parameter value of the slice in the slice header.
  • the coding unit layer may include a syntax element cu_qp_delta value for changing the quantization parameter value of the current coding unit.
  • Table 9 shows a structure of syntax elements including quantization parameter information according to another embodiment of the present invention.
  • the sequence header may include information on whether to change the quantization parameter in a coding unit layer of a depth through the newly defined syntax element cu_qp_delta_depth-ue (v).
  • ue (v) means binary representation of the syntax element using the variable length unsigned exponential Golem method.
  • the quantization parameter value may be changed only in the slice or picture unit including the coding unit without changing the quantization parameter in the coding unit layer. If the value of cu_qp_delta_depth is 1, the quantization parameter value may be changed only in the largest coding unit (LCU), which is the largest coding unit. When the value of cu_qp_delta_depth is 2, the quantization parameter value may be changed in one coding unit in which the largest coding unit is divided into two units, one horizontally and vertically, that is, one depth unit is increased in the quad tree structure.
  • the quantization parameter value may be changed in the coding unit in which the depth unit is increased by two levels in the quad tree structure, which is the unit of the largest coding unit (LCU), which is divided by 4 horizontally and vertically. .
  • the picture header may include only the pic_init_qp_minus26 value that is basic quantization parameter information of the slice except the max_cu_qp_delta_depth information.
  • the slice header may include a slice_qp_delta value for calculating an initial quantization parameter value of the slice.
  • the coding unit may include a cu_qp_delta value for changing the quantization parameter value for the coding unit when cu_qp_delata_depth defined in the sequence header is greater than 0, that is, when the quantization parameter is changed in the coding unit layer.
  • Table 10 shows a structure of syntax elements including quantization parameter information according to another embodiment of the present invention.
  • the sequence header may include information on whether to change the quantization parameter in a coding unit layer at a depth through the newly defined syntax element cu_qp_delta_depth-ue (v). have.
  • ue (v) means binary representation of the syntax element using the variable length unsigned exponential Golem method.
  • the quantization parameter value may be changed only in the slice or picture unit including the coding unit without changing the quantization parameter in the coding unit layer. If the value of cu_qp_delta_depth is 1, the quantization parameter value may be changed only in the largest coding unit (LCU), which is the largest coding unit. When the value of cu_qp_delta_depth is 2, the quantization parameter value may be changed in one coding unit in which the largest coding unit is divided into two units, one horizontally and vertically, that is, one depth unit is increased in the quad tree structure.
  • the quantization parameter value may be changed in the coding unit in which the depth unit is increased by two levels in the quad tree structure, which is the unit of the largest coding unit (LCU), which is divided by 4 horizontally and vertically. .
  • the slice header may directly include the initial quantization parameter value of the slice through the slice_qp value, and thus, the information about the quantization parameter may not be included in the picture header.
  • the coding unit layer when a quantization parameter value is changed in a coding unit based on a cu_qp_delta_depth value included in a sequence header, the coding unit layer may include a cu_qp_delta value for changing a quantization parameter value of a coding unit.
  • Tables 8 to 10 show various embodiments for implementing the present invention, wherein the position of the header including each syntax element represented is arbitrary, and the syntax element information is located at another position unless it is omitted from the essence of the present invention. May be included.
  • a range of quantization coefficients of coding units included in a picture or slice may be limited through a qp_range value encoded in at least one of a picture header and a slice header.
  • the quantization parameter value of the current coding unit may be expressed by using a variable length coding table in consideration of the quantization parameter value of the previous coding unit and the quantization parameter limitation range of the coding unit included in the slice.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of decoding a quantization parameter according to another embodiment of the present invention.
  • the basic quantization parameter is calculated (step S500).
  • the basic quantization parameter value may be included in the picture header.
  • a basic quantization parameter value of a slice referring to the current picture header may be calculated based on a syntax element value such as pic_init_qp_minus26, which is a syntax element included in the picture header. If the initial quantization parameter value is calculated directly in the slice as shown in Table 10, step S500 may not be performed.
  • An initial quantization parameter is calculated (step S510).
  • the initial quantization parameter value may be calculated by adding the slice_qp_delta value included in the slice header to the basic quantization parameter value calculated in the picture header.
  • the slice_qp value may be calculated directly from the slice header to calculate the initial quantization parameter of the slice.
  • a quantization parameter defining range is calculated (step S520).
  • qp_range quantization parameter range information
  • variable length coding table is determined based on the previous quantization parameter (step S530).
  • the previous quantization parameter may be used as a prediction value for obtaining a quantization parameter of the current coding unit.
  • a quantization parameter of the current coding unit is calculated based on the determined variable length coding table (step S540).
  • a quantization parameter of the current coding unit may be calculated based on the variable length coding table calculated in operation S530.
  • a code number can be obtained by decoding a binary code based on the variable length coding table calculated as described above, and a cu_qp_delta value corresponding to the code number can be calculated.
  • Steps In performing a method for decoding a quantization parameter, determining whether to change the quantization parameter value of the coding unit based on information on whether to change the quantization parameter included in the sequence header or depth information of the coding unit to which the quantization parameter is changed. Steps may additionally be included.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an inverse quantization unit according to another embodiment of the present invention.
  • the inverse quantization unit may include a quantization parameter calculator 600, a VLC table determiner 620, and an inverse quantization performer 640.
  • the quantization parameter calculator 600 determines a quantization parameter definition range of a coding unit included in the current slice based on quantization parameter related variables such as basic quantization parameter information, initial quantization parameter information, and quantization parameter range information provided from an entropy decoder. Can be calculated. In addition, a previous quantization parameter value for decoding the quantization parameter of the current coding unit may be calculated based on the inverse quantization result of the coding units decoded before the current coding unit.
  • Such an operation may be performed by the entropy decoder instead of the quantization parameter calculator 600.
  • Such an embodiment is also included in the scope of the present invention.
  • the variable length encoding table determiner 620 may determine a variable length encoding table for decoding the quantization parameter of the current coding unit based on the quantization parameter range of the coding unit and the previous quantization parameter value in the quantization parameter calculator 600. .
  • the variable length encoding table determiner 620 may store the variable length encoding table 620 in advance or may be newly generated.
  • Such an operation may be performed by the entropy decoder instead of the variable length encoding table determiner 620, and such an embodiment is also included in the scope of the present invention.
  • the inverse quantization unit performing unit 640 may perform inverse quantization based on the quantization parameter value calculated by the variable length coding table determiner 620.

Landscapes

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Abstract

양자화 계수 부호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치가 개시되어 있다. 복호화 방법은 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 복호하는 단계와 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 이용하여 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 구하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 부/복호화를 수행시 영상 부호화 효율 및 복호화 효율을 높힐 수 있다.

Description

양자화 계수 부/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치
본 발명은 양자화 계수 부/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 부/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 발명의 제1 목적은 영상 부호화 효율을 증가시키기 위한 양자화 파라메터의 복호화 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 영상 부호화 효율을 증가시키기 위한 양자화 파라메터의 복호화 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 복호화 방법은 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 복호하는 단계와 상기 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 이용하여 상기 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 구하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 복호화 방법은 슬라이스의 기본 양자화 파라메터 정보를 복호하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 초기 양자화 파라메터 정보는 기본 양자화 파라메터 정보에 변경 슬라이스 양자화 파라메터 정보를 가감한 값 또는 슬라이스 헤더에 포함된 값일 수 있다. 상기 양자화 파라메터 한정 범위는 상기 초기 양자화 파라메터 정보에서 상기 양자화 파라메터 범위 정보를 뺀 값 내지 상기 초기 양자화 파라메터에서 상기 양자화 파라메터 범위 정보를 더한 값일 수 있다. 상기 복호화 방법은 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위와 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정하고, 상기 가변 길이 테이블을 이용하여 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보는 상기 부호화 단위 이전에 복호화된 부호화 단위의 양자화 파라메터 정보, 상기 부호화 단위의 좌측에 존재하는 부호화 단위의 양자화 파라메터 정보, 상기 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보와 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정하고 상기 가변 길이 테이블을 이용하여 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호하는 단계는 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보와 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 미리 저장된 가변 길이 부호화 테이블을 선택하거나, 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위와 이전 양자화 파라메터값을 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 생성하는 단계일 수 있다. 상기 복호화 방법은 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계는 부호화 단위의 양자화 파라메터 변경 여부 정보 또는 양자화 파라메터가 변경되는 부호화 단위의 깊이 정보를 기초로 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계일 수 있다.
상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 복호화 방법은 양자화 파라메터 관련 변수를 복호화하는 엔트로피 복호화부와 상기 엔트로피 복호화부에서 복호화된 양자화 파라메터 관련 변수를 기초로 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 구하는 역양자화부를 포함할 수 있다. 상기 역양자화부는 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 이용하여 상기 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 산출할 수 있다. 상기 역양자화부는 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위와 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정하고, 상기 가변 길이 테이블을 이용하여 산출된 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 기초로 역양자화를 수행할 수 있다. 상기 가변 길이 부호화 테이블은 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보와 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 결정된 미리 저장된 가변 길이 부호화 테이블 또는 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위와 이전 양자화 파라메터값을 기초로 생성된 가변 길이 부호화 테이블일 수 있다. 상기 역 양자화부는 상기 엔트로피 복호화부로부터 제공된 양자화 파라메터 관련 변수를 기초로 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위 및 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 산출하는 양자화 파라메터 산출부를 포함할 수 있다. 상기 역 양자화부는 상기 양자화 파라메터 산출부에서 산출된 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위 및 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호화하기 위한 가변 길이 부호화 테이블을 결정하는 가변 길이 부호화 테이블 결정부와 상기 가변 길이 부호화 테이블 결정부로 부터 결정된 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 역 양자화를 수행하는 역 양자화부 수행부를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 양자화 계수 부/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 따르면 양자화 파라메터를 복호화함에 있어 가변 길이 부호화 테이블을 사용함으로써 부호화 효율 및 복호화 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 복호화하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 산출하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자화 파라메터를 복호화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 역양자화부를 나타낸 개념도이다.
본 발명의 실시예 및 도면에 개시된 각 구성부들은 영상 부호화 장치의 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적인 구성으로 개시한 것이다. 각 구성부들이 반드시 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벋어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 본 발명에서 개시된 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치는 분할부(100), 예측부(110), 화면 내 예측부(103), 화면 간 예측부(106), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 부호화부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.
부호화 장치는 이하의 본 발명의 실시예에서 설명하는 영상 부호화 방법에 의해 구현될 수 있으나, 일부의 구성부에서의 동작은 부호화기의 복잡도를 낮추기 위해 또는 빠른 실시간 부호화를 위해 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 예측부에서 화면 내 예측을 수행함에 있어서, 실시간으로 부호화를 수행하기 위해 모든 화면 내 예측 모드 방법을 사용하여 최적의 화면 내 부호화 방법을 선택하는 방법을 사용하지 않고 일부의 제한적인 개수의 화면 내 예측 모드를 사용하여 그 중에서 하나의 화면 내 예측 모드를 최종 화면 내 예측 모드로 선택하는 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 예로 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행함에 있어 사용되는 예측 단위의 형태를 제한적으로 사용하도록 하는 것도 가능하다.
부호화 장치에서 처리되는 블록의 단위는 부호화를 수행하는 부호화 단위, 예측을 수행하는 예측 단위, 변환을 수행하는 변환 단위가 될 수 있다. 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환 단위는 TU(Transform Unit)라는 용어로 표현될 수 있다.
분할부(100)에서는 하나의 픽쳐를 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 그 중 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 분할할 수 있다. 예를 들어, 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(QuadTree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위의 의미를 부호화를 하는 단위라는 의미뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위라는 의미로도 사용할 수 있다.
예측 단위는 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행하는 단위가 될 수 있다. 화면 내 예측을 수행하는 단위로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 단위나 SDIP(Short Distance Intra Prediction)를 사용하는 직사각형의 형태의 예측 단위 형태를 가질 수 있다. 화면 간 예측을 수행하는 단위로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 단위 또는 정사각형 형태의 예측 단위를 동일한 형태로 이분할한 형태인 2NxN, Nx2N 또는 비대칭 형태인 AMP(Asymetric Motion Partitioning)를 사용한 예측 단위 분할 방법이 있다. 예측 단위의 형태에 따라 변환부(115)에서는 변환을 수행하는 방법이 달라질 수 있다.
예측부(110)는 화면 내 예측을 수행하는 화면 내 예측부(103)와 화면 간 예측을 수행하는 화면 간 예측부(106)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 화면 간 예측을 사용할 것인지 또는 화면 내 예측을 수행할 것인지를 결정할 수 있다. 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측을 수행함에 있어서 예측 모드는 예측 단위로 결정되고, 예측을 수행하는 과정은 변환 단위를 기초로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록(또는 예측된 샘플)과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(130)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다.
PCM(Pulse Coded Modulation) 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(110)를 통해 예측을 수행하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
화면 내 예측부(103)에서는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 참조 픽셀을 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 예측 단위는 예측을 처리하는 단위로서 블록으로도 표현 될 수 있다. 현재 예측 단위에 대한 최적의 화면 내 예측 모드를 산출하기 위해서 현재 예측 단위를 복수의 화면 내 예측 모드로 생성하고 그 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다. 화면 내 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보을 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드는 종류가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측한 화면 내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
하나의 화면 내 예측 모드로 결정된 화면 내 예측 단위는 현재 예측 단위의 주변 블록의 화면 내 예측 모드 정보로부터 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드를 예측하는 방법을 사용하여 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다. 즉, 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 화면 내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 화면 내 예측 모드가 동일할 경우, 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이할 경우, 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다. 현재 블록은 예측 또는 변환 또는 부호화의 대상이 되는 블록을 의미할 수 있다. 예측 수행시 현재 블록은 현재 예측 단위가 될 수 있다. 변환 수행시 현재 블록은 현재 변환의 대상이 되는 변환 단위가 될 수 있다. 부호화 수행시 현재 블록은 부호화의 대상이 되는 부호화 단위가 될 수 있다. 주변의 예측 모드가 가용하지 않은 경우, 미리 설정된 화면 내 예측 모드값을 후보 화면 내 예측 모드값으로 설정하여 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드를 예측할 수 있다.
화면 내 예측부(103)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측된 샘플)를 생성할 수 있다. 이러한 주변 블록의 픽셀을 참조하여 생성된 블록을 예측된 블록 또는 예측된 샘플이라고 표현할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 화면 간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 화면 간 예측을 수행한 픽셀일 경우, 화면 간 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 화면 내 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
화면 내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면 내 예측을 수행하지만, 화면 내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면 내 예측을 사용할 수 있다.
화면 내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측된 블록(또는 예측된 샘플로도 표현될 수 있다.)을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 화면 내 예측 방법을 수행하기 위해 또한, 화면 내 예측이 수행된 이후에 추가의 필터를 사용하여 참조 픽셀과 예측을 수행 후 예측 단위에 존재하는 일부 열에 대한 추가적인 필터링을 수행할 수 있다. 참조 픽셀과 예측을 수행 후 예측 단위에 존재하는 일부 열에 대한 필터링은 예측 모드의 방향성에 따라 다른 필터링을 사용할 수 있다.
화면 간 예측부(106)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측된 샘플)를 생성할 수 있다. 화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부가 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(150)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 화면 간 예측부(106)에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예측부(110)에서 예측을 수행한 예측 단위(예를 들어 예측된 블록 또는 예측된 샘플)와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 변환부(115)에서는 원본 블록과 생성된 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측 샘플)의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 DST를 적용할지는 잔차 블록에 대응하는 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보 및 예측 단위의 크기 정보를 기초로 결정할 수 있다. 변환부에서는 예측 단위의 크기에 따라 변환 방법을 다르게 사용할 수 있다.
양자화부(120)는 변환부(115)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공될 수 있다.
재정렬부(125)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(125)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 방법이 아닌 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔 방법, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔 방법이 사용될 수 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125) 및 예측부(110)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 제공받아 소정의 부호화 방법을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(130)에서는 재정렬부(125)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)에서는 가변 길이 부호화 테이블(Variable Length Coding Table)과 같은 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고 저장된 가변 길이 부호화 테이블을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화를 수행함에 있어서 테이블에 포함된 일부의 코드 워드(Codeword)에 카운터(Counter)를 이용한 방법 또는 직접 변환(Direct Swapping)방법을 사용하여 해당 정보의 코드 번호에 대한 코드 워드 할당을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 코드 번호와 코드 워드를 매핑하는 테이블에서 적은 비트수의 코드 워드가 할당된 상위 몇 개의 코드 번호의 경우, 카운터를 사용해 코드 번호의 합산된 발생 횟수가 가장 많은 코드 번호에 짧은 길이의 코드 워드를 할당할 수 있도록 적응적으로 코드 워드와 코드 번호를 매핑하는 테이블의 매핑 순서를 바꿀 수 있다. 카운터에서 카운팅된 횟수가 소정의 임계값에 이른 경우, 카운터에 기록된 카운팅 횟수를 반으로 나누어 다시 카운팅을 수행할 수 있다.
카운팅을 수행하지 않는 테이블 내의 코드 번호는 직접 변환(Direct Swapping) 방법을 사용하여 코드 번호에 해당하는 정보가 발생할 경우, 바로 위의 코드 번호와 자리를 변환하는 방법을 통해 해당 코드 번호에 할당되는 비트 수를 적게하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다.
역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서는 양자화부(120)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(115)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(110)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(145)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링을 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행처리가 되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF (Adaptive Loop Filter)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 적어도 하나 이상의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF의 크기 및 계수는 달라질 수 있다. ALF는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 필터에 그에 따라 포함되는 계수의 개수도 달라질 수 있다. 이러한 ALF의 필터링 관련 정보(필터 계수 정보, ALF On/Off 정보, 필터 형태 정보)는 비트스트림 형태로 파라메터 셋에 포함되어 전송될 수 있다.
메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면 간 예측을 수행 시 예측부(110)에 제공될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 복호화기는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235), 메모리(240)가 포함될 수 있다.
부호화기에서 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 부호화기에서 엔트로피 부호화를 수행하기 위해 사용된 VLC 테이블은 엔트로피 복호화부에서도 동일한 가변 길이 부호화 테이블로 구현되어 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 복호화부(210)에서 복호화된 정보 중 예측된 블록(또는 예측된 샘플)을 생성하기 위한 정보는 예측부(230)로 제공되고 엔트로피 복호화부에서 엔트로피 복호화를 수행한 잔차값은 재정렬부(215)로 입력될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서도 엔트로피 부호화부와 마찬가지로 카운터(Counter) 또는 직접 변환(Direct Swapping) 방법을 이용해 코드 워드 할당 테이블을 변화시킬 수 있고, 변화된 코드 워드 할당 테이블에 기초하여 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다. 전술한 바와 같이 부호화기에서 화면 내 예측 및 화면 간 예측을 수행시 예를 들어 주변의 예측 모드가 가용하지 않은 경우 등의 제약이 있는 경우, 이러한 제약을 기초로 한 엔트로피 복호화를 수행해 현재 블록에 대한 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 제공받을 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 DCT 및 DST에 대해 역 DCT 및 역 DST를 수행할 수 있다. 역변환은 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 부호화기의 변환부에서는 DCT와 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 복호화기의 역변환부(225)에서는 부호화기의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다.
변환을 수행시 변환 단위가 아닌 부호화 단위를 기준으로 변환을 수행할 수 있다.
예측부(230)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록(또는 예측된 샘플) 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록(또는 예측된 샘플)을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화기에서의 동작과 동일하게 화면 내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면 내 예측을 수행하지만, 화면 내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면 내 예측을 사용할 수 있다.
예측부(230)는 예측 단위 판별부, 화면 간 예측부 및 화면 내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면 내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면 간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 화면 간 예측을 수행하는지 아니면 화면 내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면 간 예측부는 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 화면 간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다.
화면 간 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode) 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
화면 내 예측부는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측된 블록(또는 예측된 샘플로도 표현할 수 있다.)을 생성할 수 있다. 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측 샘플)가 화면 내 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 부호화기에서 제공된 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 화면 내 예측부에는 AIS 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측 샘플)의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 부호화기에서 제공된 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측 샘플)의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다. 또한, 부호화기에서 마찬가지로 예측 블록을 생성 후 참조 픽셀과 함께 추가적으로 필터링을 수행할 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측 샘플)의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면 내 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위(예를 들어, 예측된 블록 또는 예측 샘플)의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측된 블록(또는 예측된 샘플로도 표현할 수 있다.)을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
부호화기로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 복호화기의 디블록킹 필터에서는 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. 부호화기에서와 마찬가지로 우선 수직 디블록킹 필터링 및 수평 디블록킹 필터링을 수행하되, 겹치는 부분에 있어서는 수직 디블록킹 및 수평 디블록킹 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 수직 디블록킹 필터링 및 수평 디블록킹 필터링이 겹치는 부분에서 이전에 수행되지 못한 수직 디블록킹 필터링 또는 수평 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 이러한 디블록킹 필터링 과정을 통해서 디블록킹 필터링의 병행 처리(Parallel Processing)이 가능하다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 필터링을 수행 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 ALF를 적용할 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(240)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화 뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 도 3내지 도 8에서 설명하는 두개의 후보 인트라 예측 모드를 이용한 화면 내 예측 모드의 부/복호화 방법은 도 1 및 도 2에서 전술한 각 모듈의 기능에서 맞게 구현될 수 있고 이러한 부호화기 및 복호화기는 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에서 사용될 수 있는 구문 요소와 구문 요소에 대한 정의를 설명한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 구문 요소와 구문 요소에 대한 정의는 임의적인 것으로써 본 발명의 본질에서 벋어나지 않는 한 다른 구문 요소 또는 다른 구문 요소 정의를 사용하여 동일한 의미를 다른 방식으로 표현할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에서 시퀀스 헤더(Sequence Header)는 시퀀스를 복호화하기 위한 헤더 정보로써 SPS(Sequence Parameter Set)를 포함하는 의미로, 픽쳐 헤더(Picture Header)는 픽쳐를 복호화하기 위한 헤더 정보로써 PPS(Picture Parameter Set)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
cu_qp_delta_enable_flag는 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터(Quantization Parameter)를 변화시킬 것인지 여부를 결정하는 구문 요소이다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위 양자화 파라메터 변경 여부 정보라는 용어를 사용하여 동일한 의미를 표현할 수 있다.
pic_init_qp_minus26은 PPS(Picture Parameter Set) 정보에 포함되며, 해당 PPS를 참조하는 슬라이스의 기본 양자화 파라메터값 정보를 포함하고 있는 구문 요소이다. 각 슬라이스의 양자화 파라메터값은 구문 요소 pic_init_qp_minus26으로부터 기본 양자화 파라메터값을 얻고 이하에서 설명할 슬라이스 별 양자화 파라메터 차이값인 slice_qp_delta값을 추가적으로 이용해 기본 양자화 파라메터값에서 변경 슬라이스 양자화 파라메터값을 더하거나 뺌으로써 현재 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값을 산출할 수 있다. 부호화 단위에서는 이하에서 설명할 구문 요소 cu_qp_delta를 통해 부호화 단위별로 양자화 파라메터값을 변화시킬 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 pic_init_qp_minus26를 기본 양자화 파라메터 정보라는 용어를 사용하여 동일한 의미를 표현할 수 있다.
max_cu_qp_delta_depth는 양자화 파라메터값을 변화시키는 것을 허용하는 최대의 부호화 단위 깊이에 대한 정보를 포함하는 구문 요소이고 Log2MaxCUSize는 가장 큰 부호화 단위의 크기에 대한 정보를 포함하는 구문 요소이다. 변수 log2MinCUDQPSize는 전술한 구문 요소 max_cu_qp_delta_depth와 Log2MaxCUSize값을 기초로 아래의 수학식 1을 통해 산출되고 양자화 파라메터를 변경하도록 허용된 가장 작은 부호화 단위 크기를 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예에서 변수 max_cu_qp_delta_depth는 최대 양자화 파라메터 변경 가능 깊이 정보라는 용어를 사용하여 동일한 의미를 표현할 수 있다.
<수 1>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000001

slice_qp_delta는 슬라이스 단위의 양자화 파라메터값을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 슬라이스에서 초기 양자화 파라메터값(SliceQPY)은 아래의 수학식 2를 통해 설정된다. pic_init_qp_minus26은 전술한 바와 같은 슬라이스의 기본 양자화 파라메터값이고 slice_qp_delta는 슬라이스의 초기 양자화 파라메터를 산출하기 위한 슬라이스별 양자화 파라메터값의 변화량으로 정의 할 수 있다. 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값은 각각의 슬라이스가 가지는 처음 양자화 파라메터값이 될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 slice_qp_delta는 변경 슬라이스 양자화 파라메터 정보라는 용어를 사용하여 동일한 의미를 표현할 수 있다.
<수 2>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000002
구문 요소 cu_qp_delta는 양자화 그룹의 양자화 파라메터값을 변화시킬 수 있다. 양자화 그룹은 동일한 양자화 파라메터값을 가지는 단위가 될 수 있다. 양자화 그룹은 현재 부호화 단위에서 부호화 단위 분할 여부 플래그(split_coding_unit_flag)가 0이고 부호화 단위의 크기(log2CUSize)가 양자화 파라메터값이 변할 수 있는 최소 부호화 단위 크기(log2MinCUDQPSize)보다 크거나 같을 경우, 양자화 그룹은 해당 부호화 단위만을 의미한다. 반대로, 부호화 단위 분할 여부 플래그(split_coding_unit_flag)가 1이고 부호화 단위의 크기(log2CUSize)가 양자화 파라메터값이 변할 수 있는 최소 부호화 단위 크기(log2MinCUDQPSize)와 동일한 경우, 양자화 그룹은 해당 부호화 단위로부터 분할된 모든 부호화 단위를 포함하는 단위를 의미한다.
현재 부호화 단위의 양자화 파라메터(
Figure PCTKR2012008999-appb-I000003
)는 이전 양자화 파라메터(
Figure PCTKR2012008999-appb-I000004
)와 cu_qp_delta를 기초로 산출될 수 있다. 일 예를 들어, 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터값은 아래의 수학식 3을 통해 산출될 수 있다.
<수 3>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000005

이전 양자화 파라메터(
Figure PCTKR2012008999-appb-I000006
)는 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 산출하는데 사용되는 변수로서 현재 슬라이스에서 현재 부호화 단위의 왼쪽 이웃 양자화 그룹으로부터 산출될 수 있다. 만약 왼쪽 이웃 양자화 그룹이 가용하지 못한 경우, 바로 이전에 복호화된 양자화 그룹의 양자화 파라메터가 이전 양자화 파라메터가 될 수 있다. 각 슬라이스의 처음에 존재하는 양자화 그룹의 이전 양자화 파라메터(
Figure PCTKR2012008999-appb-I000007
)는 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값이 될 수 있다.
양자화 파라미터를 산출하기 위한 비트 깊이 오프셋 정보 (QpBdOffsetY)는 시퀀스 헤더에 포함된 구문 요소 bit_depth_luma_minus8로부터 산출할 수 있다. 양자화 파라미터를 위한 비트 깊이 오프셋 정보는 수학식 4를 통해 설정된다.
<수 4>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000008

본 발명의 실시예에서 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터값의 변화를 표현할 때 사용하는 부호화 단위라는 용어는 설명의 편의상 하나의 양자화 파라메터값을 공유하는 하나의 양자화 그룹에 포함되는 부호화 단위를 가리킬 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 변경 부호화 단위 양자화 파라메터 정보라는 용어를 사용하여 동일한 의미를 표현할 수 있다.
아래의 표 1은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자화 파라메터값을 설정하는 방법을 나타낸 것이다.
<표 1>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000009


시퀀스 헤더(Sequence Header)에서는 구문 요소인 부호화 단위 양자화 파라메터 변경 여부 정보(cu_qp_delta_enabled_flag)를 통해 부호화 단위 계층에서 추가적으로 양자화 파라메터를 변화시킬 것인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
픽쳐 헤더(Picture Header)에서는 구문 요소 기본 양자화 파라메터(pic_init_qp_minus26)값을 기초로 픽쳐 헤더를 참조하는 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값 정보를 산출할 수 있다.
만약, 시퀀스 헤더에 포함된 구문 요소 cu_qp_delta_enabled_flag를 기초로 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변화시킬지 여부를 결정하는 경우, 픽쳐 헤더에서는 구문 요소 최대 양자화 파라메터 변경 가능 깊이 정보(max_cu_qp_delta_depth)를 통해 양자화 파라메터값을 변화시키는 것을 허용하는 최대 부호화 단위 깊이 정보를 포함할 수 있다.
슬라이스 헤더(Slice Header)에서는 변경 슬라이스 양자화 파라메터(slice_qp_delta)값을 포함하여 픽쳐 헤더에서 전송 받은 구문 요소 pic_init_qp_minus26를 기초로 기본 양자화 파라메터값을 산출하고 slice_qp_delta를 더 이용하여 현재 슬라이스에 적용될 수 있는 초기 양자화 파라메터값 정보를 산출할 수 있다. 각각의 슬라이스에 적용되는 양자화 파라메터값은 기초 양자화 파라메터값이라고 한다.
부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터값을 변화시키는 경우, 구문 요소 변경 부호화 단위 양자화 파라메터(cu_qp_delta)값을 기초로 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 현재 슬라이스에 대한 양자화를 수행시 사용되는 양자화 파라메터값은 0에서 51 사이의 값을 가진 경우이나, 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 양자화 방법에서는 현재 슬라이스에 포함되는 부호화 단위의 양자화 파라메터 정보를 부호화하는 방법으로 현재 슬라이스 단위에서 사용될 수 있는 양자화 파라메터의 범위에 대한 정보를 부호화하는 방법을 사용할 수 있다.
슬라이스에 포함되는 부호화 단위에서 사용될 수 있는 양자화 파라메터의 범위에 대한 정보는 qp_range라는 구문 요소로 정의되어 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 구문 요소 qp_range는 독립적인 구문 요소로 표현되거나 다른 구문 요소와 결합되어 표현될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 독립적인 구문 요소의 형태로 표현한다.
픽쳐 헤더를 참조하는 슬라이스에서 사용될 수 있는 기본 양자화 파라메터값은 해당 픽쳐에 포함된 구문 요소 pic_init_qp_minus26값을 기초로 전송될 수 있다. 픽쳐 헤더에 존재하는 qp_range값은 슬라이스 단위에서 수학식 2에 의해 산출된 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값에 빼지는 값 내지 더해지는 값으로써 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터값의 범위를 정의할 수 있다.
즉, 아래의 수학식 3과 같이 슬라이스의 초기 양자화 파라메터의 범위에 양자화 파라메터 범위 정보인 qp_range값을 더하고 뺀 값이 픽쳐 헤더를 참조하는 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위로 설정될 수 있다.
<수 5>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000010

전술한 바와 같이 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값은 복호화 순서상 슬라이스에 처음으로 존재하는 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터값이 될 수 있다.
현재 부호화 단위의 양자화 파라메터값은 이전 양자화 파라메터값에 현재 부호화 단위의 변경 부호화 단위 양자화 파라메터값(cu_qp_delta)을 더하거나 빼서 산출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 양자화 파라메터 복호화 방법에서는 슬라이스에 포함되는 부호화 단위가 양자화 파라메터 범위 정보에 의해 양자화 파라메터값의 범위가 한정 된다면, cu_qp_delta값을 부/복호화하기 위해 사용되는 가변 길이 부호화 테이블이 달라질 수 있다.
예를 들어, 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값이 26이고, qp_range가 3인 경우, 슬라이스에 포함되는 부호화 단위는 양자화 파라메터 한정 범위로 최소 23에서 최대 29의 양자화 파라메터값을 가질 수 있다. 이러한 경우, 이전 양자화 파라메터(
Figure PCTKR2012008999-appb-I000011
)가 29이고 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터가 27이라고 한다면, 현재 부호화 단위의 cu_qp_delta 값은 -2가 된다. 이전 양자화 파라메터가 29라는 것은 현재 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터가 23에서 29의 범위에 있기 때문에 현재 부호화 단위의 cu_qp_delta가 양수값을 가질 수 없다는 것을 의미한다. cu_qp_delta가 양수값을 가질 수 없는 경우, cu_qp_delta를 부호화하는 엔트로피 부호화를 수행시 양수 범위의 cu_qp_delta값은 부호화하지 않고 음수 범위의 cu_qp_delta값만을 부호화하는 테이블을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다.
즉, 아래의 표 2와 같은 가변 길이 부호화 테이블(Variable Length Coding Table)을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다.
<표 2>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000012



이하, 본 발명의 실시예에서 사용되는 가변 길이 부호화 테이블에 사용되는 이진 부호화 방법은 하나의 예시로써 다른 이진 부호화 방법이 사용될 경우, 이진 부호는 달라질 수 있다.
전술한 바와 같이 이전 양자화 파라메터와 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위을 이용해 가변 길이 테이블을 생성하는 방법은 부호화 단위의 역양자화를 수행하기 위한 복호화기에서의 동작에서도 동일하게 수행될 수 있다.
불필요한 cu_qp_delta값에는 코드 워드를 할당하지 않는 엔트로피 부호화를 통해서 불필요한 코드 워드의 낭비를 줄일 수 있고 결과적으로 부/복호화 효율을 높일 수 있다.
이러한 엔트로피 부호화를 수행하는 가변 길이 부호화 테이블은 부호화기 또는 복호화기에 저장되어 있어 이전 양자화 파라메터값과 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위을 고려하여 현재 부호화 단위의 변경 부호화 단위 양자화 파라메터를 부호화하기 위한 미리 저장된 가변 길이 부호화 테이블을 선택적으로 사용하도록 하거나, 미리 저장된 테이블을 사용하지 않고 변경 부호화 단위 양자화 파라메터를 부호화하거나 복호화할 때마다 가변 길이 부호화 테이블을 생성하여 엔트로피 부호화또는 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 이상의 본 발명의 실시예에서는 픽쳐 헤더에 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range)가 전송되는 것을 예시하였으나, 전술한 바와 같이 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range)는 슬라이스 헤더에 포함되어 전송될 수도 있다. 이런 경우, 각 슬라이스마다 양자화 파라미터 범위를 다르게 지정 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 복호화하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 픽쳐 헤더에서 기본 양자화 파라메터가 26이고 양자화 파라메터 범위 정보가 3으로 설정된 경우, 슬라이스에 포함된 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 복호화하는 방법을 나타내는 개념도이다.
픽쳐 헤더(300)는 기본 양자화 파라메터 정보(pic_init_qp_minus26값)과 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range)를 포함할 수 있다.
픽쳐 헤더(300)의 기본 양자화 파라메터 정보(pic_init_qp_minus26값)을 기초로 복호화할 슬라이스의 기본 양자화 파라메터값으로 26을 얻을 수 있고, 제1 슬라이스 헤더(310)를 복호화하여 산출한 변경 슬라이스 양자화 파라메터 정보(slice_qp_delta) 1을 기본 양자화 파라메터값에 더해 제1 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값인 27을 산출할 수 있다.
제1 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라미터한정 범위는 제1 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값인 27을 기준으로 양자화 파라메터 범위 정보 (qp_range) 인 3을 가감한 값인 24 내지 30 범위의 값을 가질 수 있다.
제1 슬라이스에서 제1 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값인 27이 제1 부호화 단위(320)의 이전 양자화 파라메터가 되므로 제1 부호화 단위(320)의 양자화 파라메터를 복호화하기 위해 변경 부호화 단위 양자화 파라메터(cu_qp_delta)값을 복호화하기 위한 가변 길이 부호화 테이블은 아래의 표 3과 같은 테이블을 사용할 수 있다.
<표 3>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000013

표 3을 참조하면, 이전 양자화 파라메터값이 27이므로 24 내지 30 범위의 양자화 파라메터 한정 범위를 표현하기 위해서는 cu_qp_delta값을 양수 범위로 3, 음수 범위로 -3까지의 범위를 표현하는 가변 길이 부호화 테이블을 사용할 수 있다.
처음 복호화되는 제1 부호화 단위(320)의 양자화 파라메터가 30인 경우, 표 3의 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 복호화를 수행하여 코드 넘버 5를 산출하고 코드 넘버 5에 해당하는 cu_qp_delta 값인 3을 산출할 수 있다.
제1 부호화 단위(320)의 다음으로 복호화되는 제2 부호화 단위(330)의 양자화 파라메터가 28인 경우, 제1 부호화 단위의 양자화 파라메터값인 30이 제2 부호화 단위(330)의 이전 양자화 파라메터값으로 사용될 수 있다. 이전 양자화 파라메터 값이 30인 경우, 전술한 바와 같이 제1 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위가 24 내지 30이므로 cu_qp_delta값은 양수값을 가질 수 없다. 따라서, 제2 부호화 단위의 cu_qp_delta값을 복호화하기 위해 아래의 표 4와 같은 가변 길이 부호화 테이블을 사용할 수 있다.
<표 4>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000014


표 4를 참조하면, cu_qp_delta를 표현하기 위한 양수 범위에 해당하는 코드 넘버와 이진 부호가 존재하지 않고 음수 범위의 cu_qp_delta를 표현하기 위한 코드 넘버와 이진 부호만이 존재한다. 이러한 새로운 가변 길이 부호화 테이블을 사용하는 경우, 불필요한 cu_delta_qp를 표현하는 이진 부호를 사용하지 않기 때문에 현재 부호화 단위의 cu_delta_qp를 표현하기 위한 이진 부호 비트수를 줄일 수 있다.
표 4의 가변 길이 부호화 테이블을 이용하여 제2 부호화 단위의 복호화를 수행하여 코드 넘버 2를 복호화할 수 있고, 코드 넘버 2에 해당하는 cu_qp_delta값인 -2를 복호화할 수 있다.
제2 부호화 단위(330)의 다음으로 복호화되는 제3 부호화 단위(340)의 양자화 파라메터가 29인 경우, 제2 부호화 단위(330)의 양자화 파라메터값인 28이 제3 부호화 단위(340)의 이전 양자화 파라메터값으로 설정될 수 있다. 제2 부호화 단위(330)의 cu_qp_delta값을 복호화하는 경우와 마찬가지로, 제3 부호화 단위(340)의 cu_qp_delta값을 복호화하기 위해 새로운 가변 길이 부호화 테이블을 사용할 수 있다. 제1 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위가 24 내지 30이므로 제2 부호화 단위(330)의 양자화 파라메터값인 28인 경우, 제3 부호화 단위의 cu_qp_delta값은 3 이상의 값을 가질 수 없다. 즉, 가변 길이 부호화 테이블에서 cu_qp_delta값 중 3 이상의 범위에 존재하는 값을 표현하기 위한 코드 넘버와 이진 부호는 사용되지 않을 수 있다.
아래의 표 5는 제3 부호화 단위(340)의 가변 길이 부호화 테이블을 나타내기 위한 표이다.
<표 5>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000015


표 5는 표 4와 마찬가지로 불필요한 범위의 cu_qp_delta를 표현하지 않기 때문에 불필요한 코드 넘버와 이진 부호는 가변 길이 부호화 테이블에서 생성하지 않을 수 있다.
제3 부호화 단위(340)의 양자화 파라메터는 표 5의 가변 길이 부호화 테이블을 이용하여 복호화될 수 있다.
제2 슬라이스에 포함된 부호화 단위의 양자화 파라메터도 제1 슬라이스와 동일한 방법으로 복호화를 될 수 있다.
픽쳐 헤더에서 복호화된 기본 양자화 파라메터값이 26이고 제2 슬라이스 헤더(350)에서는 복호화된 slice_qp_delta값이 -2인 경우, 제2 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값으로 24를 산출할 수 있다. 제2 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값 24와 픽쳐 헤더의 양자화 파라메터 범위 정보인 qp_range값을 복호화하여 산출한 값인 3을 기초로 제2 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위가 21 내지 27인 것을 알 수 있다.
제2 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값인 24가 제1 부호화 단위(360)의 이전 양자화 파라메터가 될 수 있다. 제2 슬라이스에 포함된 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위가 21 내지 27이므로 제1 부호화 단위의 cu_qp_delta값을 복호화하기 위해 아래의 표 6과 같은 양수 범위로 3, 음수 범위로 -3을 가지고 있는 가변 길이 부호화 테이블이 사용될 수 있다.
<표 6>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000016

표 6의 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 제1 부호화 단위의 cu_qp_delta값인 -3을 복호화하여 제1 부호화 단위(360)의 양자화 파라메터값인 21을 복호화할 수 있다.
제1 부호화 단위(360) 다음으로 복호화되는 제2 부호화 단위(370)는 제1 부호화 단위(360)의 양자화 파라메터값인 21을 제2 부호화 단위(370)의 이전 양자화 파라메터값으로 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이 제2 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라미터 한정 범위가 21 내지 27이므로 제2 부호화 단위(370)의 이전 양자화 파라메터로 사용되는 제1 부호화 단위(360)의 양자화 파라메터값이 21인 경우, 제2 부호화 단위의 cu_qp_delta값은 음수값을 가질 수 없다. 따라서, 아래의 표 7과 같이 제2 부호화 단위의 cu_qp_delta값을 복호화하기 위해 cu_qp_delta값 중 음수 범위에 존재하는 값을 표현하기 위한 코드 넘버와 이진 부호가 사용되지 않는 가변 길이 부호화 테이블을 사용할 수 있다.
<표 7>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000017

표 7을 참조하면, cu_qp_delta를 표현하기 위한 음수 범위에 해당하는 코드 넘버와 이진 부호가 존재하지 않고 양수 범위의 cu_qp_delta를 표현하기 위한 코드 넘버와 이진 부호만이 존재한다. 이러한 새로운 가변 길이 부호화 테이블을 이용하는 경우, 불필요한 cu_qp_delta를 표현하는 이진 부호를 사용하지 않기 때문에 현재 부호화 단위의 cu_qp_delta를 표현하기 위한 이진 부호 비트수를 줄일 수 있다.
도 3에서는 설명의 편의상 양자화 파라메터값을 복호화하는 방법에 대해서만 개시하였으나 cu_qp_delta를 부호화하기 위한 가변 길이 부호화 테이블은 부호화기와 복호화기 모두에 동일하게 저장되어 있거나 동일한 방식으로 구현될 수 있어 부호화를 수행한 양자화 파라메터값과 동일한 양자화 파라메터값을 사용하여 복호화를 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 산출하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3에서 픽쳐 헤더에 구문 요소인 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range)가 포함되어 슬라이스에 포함되는 부호화 단위의 양자화 파라메터값의 한정 범위를 부호화 및 복호화하였던 것과 달리 도 4에서는 슬라이스 헤더에 구문 요소인 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range)가 포함되어 슬라이스에 포함되는 부호화 단위의 양자화 파라메터값의 한정 범위를 부호화 및 복호화하는 방법을 나타낸다.
픽쳐 헤더(400)에서 기본 양자화 파라메터값인 26을 복호화하고, 슬라이스 헤더(420)에 포함된 slice_qp_delta값을 복호화하여 현재 슬라이스의 초기 양자화 파라메터를 산출할 수 있다. 복호화된 slice_qp_delta 값이 1인 경우, 초기 양자화 파라메터값이 27로 산출될 수 있다.
또한, 슬라이스 헤더에서 양자화 파라메터 범위 정보인 qp_range값을 복호화하여 현재 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위에 대하여 결정할 수 있다. 복호화된 qp_range값이 1인 경우, 슬라이스에 포함된 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위가 26 내지 28인 것을 알 수 있다.
산출된 초기 양자화 파라메터값은 슬라이스에서 가장 먼저 복호화되는 제1 부호화 단위(440)의 이전 양자화 파라메터값을 사용될 수 있고, 이전 양자화 파라메터값와 제1 부호화 단위(440)의 양자화 파라메터 한정 범위를 기초로 제1 부호화 단위(440)의 cu_qp_delta를 복호화하기 위한 가변 길이 부호화 테이블이 결정될 수 있다. 이전 양자화 파라메터값이 27이고 현재 슬라이스에 포함되는 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터의 한정 범위가 26에서 28 사이의 값을 가지므로 제1 부호화 단위(440)을 위해 음수 범위로 1, 양수 범위로 1의 범위를 가진 가변 길이 부호화 테이블이 사용될 수 있다. 추가로 제2 부호화 단위(460)의 양자화 파라메터를 복호화하는 방법을 예를 들면, 제2 부호화 단위(460)의 양자화 파라메터를 복호화하기 위해 사용되는 이전 양자화 파라메터의 값으로 제1 부호화 단위(440)의 양자화 파라메터값인 28이 될 수 있고, 제2 부호화 단위(460)를 복호화하기 위해 사용되는 가변 길이 부호화 테이블은 현재 슬라이스에 포함되는 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위가 26에서 28 사이의 값을 가지므로 양수 범위의 값은 필요없이 음수 범위로 -2의 범위를 가지는 가변 길이 부호화 테이블이 사용될 수 있다.
도 4에서는 도 3에서 개시한 부호화 단위의 양자화 파라메터 복호화 방법과 달리 슬라이스 헤더에서 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range값)를 복호화하여 슬라이스에 포함된 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 결정할 수 있다. 즉, 각 슬라이스마다 별도의 양자화 파라메터 한정 범위를 지정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 양자화 파라메터 부/복호화 방법에 따르면, 부호화 단위의 cu_qp_delta를 표현하기 위한 가변 길이 부호화 테이블의 이진 부호화 방법으로 지수 골름 부호화 방법 및 다른 다양한 이진 부호화 방법을 사용하는 것도 가능하고 이러한 부호화 방법 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

이하 표 8내지 표 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자화 파라메터 정보를 포함하는 구문 요소의 구조를 나타낸 것이다.
<표 8>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000018

표 8을 참조하면, 시퀀스 헤더에서는 구문 요소 cu_qp_delta_enable_flag를 통해 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변화시킬 것인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
픽쳐 헤더에서는 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변화시키는 것으로 결정된 경우, 구문 요소 max_cu_qp_delta_depth 정보를 통해 양자화 파라메터값을 변화시키는 것을 허용하는 최대한의 부호화 단위 깊이 정보를 포함할 수 있다.
슬라이스 헤더에서는 slice_qp 값을 통해 현재 슬라이스에서 사용되는 초기 양자화 파라미터값을 전송할 수 있다. 즉, 픽쳐 헤더에서 슬라이스의 기본 양자화 파라메터 값을 전송하지 않고, 슬라이스 헤더에서 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값을 포함할 수 있다.
부호화 단위 계층에서는 부호화 단위에서 양자화 파라메터값을 변화시키는 것으로 판단되는 경우, 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변화시키기 위한 구문 요소 cu_qp_delta값을 포함할 수 있다.

표 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자화 파라메터 정보를 포함하는 구문 요소의 구조를 나타낸 것이다.
<표 9>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000019

시퀀스 헤더에서는 새롭게 정의된 구문 요소 cu_qp_delta_depth-ue(v)를 통해 어떤 깊이의 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변화시킬 것인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, ue(v)란 가변 길이의 unsigned 지수 골룸 방법을 이용하여 해당 구문 요소를 이진 표현한다는 것을 의미한다.
cu_qp_delta_depth의 값이 0일 경우, 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변경하지 않고, 부호화 단위를 포함하는 슬라이스 또는 픽쳐 단위에서만 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다. cu_qp_delta_depth의 값이 1인 경우, 가장 큰 부호화 단위인 LCU(Largest Coding Unit)단위에서만 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다. cu_qp_delta_depth의 값이 2인 경우, 가장 큰 부호화 단위인 LCU(Largest Coding Unit)단위를 가로, 세로 각각 2분할 한 즉, 쿼드 트리 구조에서 깊이 단위가 하나 증가한 부호화 단위에서 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다. cu_qp_delta_depth의 값이 3일 경우, 가장 큰 부호화 단위인 LCU(Largest Coding Unit)단위를 가로, 세로 각각 4로 나눈 단위인 쿼드 트리 구조에서 깊이 단위를 두 단계 증가한 부호화 단위에서 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다.
픽쳐 헤더에서는 시퀀스 헤더에서 양자화 파라메터값이 변하는 부호화 단위의 크기를 결정하므로 max_cu_qp_delta_depth 정보는 제외하고 슬라이스의 기본 양자화 파라메터 정보인 pic_init_qp_minus26값만을 포함할 수 있다.
슬라이스 헤더에서는 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값을 산출하기 위한 slice_qp_delta값을 포함할 수 있다.
부호화 단위에서는 시퀀스 헤더에서 정의된 cu_qp_delata_depth가 0보다 큰 경우, 즉, 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터가 변경되는 때에, 부호화 단위에 대한 양자화 파라메터값을 변경시키기 위한 cu_qp_delta값을 포함할 수 있다.

표 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 따른 양자화 파라메터 정보를 포함하는 구문 요소의 구조를 나타낸 것이다.
<표 10>
Figure PCTKR2012008999-appb-I000020

표 10을 참조하면, 시퀀스 헤더에서는 표 9와 마찬가지로 시퀀스 헤더에서는 새롭게 정의된 구문 요소 cu_qp_delta_depth-ue(v)를 통해 어떤 깊이의 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변화시킬 것인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, ue(v)란 가변 길이의 unsigned 지수 골룸 방법을 이용하여 해당 구문 요소를 이진 표현한다는 것을 의미한다.
cu_qp_delta_depth의 값이 0일 경우, 부호화 단위 계층에서 양자화 파라메터를 변경하지 않고, 부호화 단위를 포함하는 슬라이스 또는 픽쳐 단위에서만 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다. cu_qp_delta_depth의 값이 1인 경우, 가장 큰 부호화 단위인 LCU(Largest Coding Unit)단위에서만 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다. cu_qp_delta_depth의 값이 2인 경우, 가장 큰 부호화 단위인 LCU(Largest Coding Unit)단위를 가로, 세로 각각 2분할 한 즉, 쿼드 트리 구조에서 깊이 단위가 하나 증가한 부호화 단위에서 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다. cu_qp_delta_depth의 값이 3일 경우, 가장 큰 부호화 단위인 LCU(Largest Coding Unit)단위를 가로, 세로 각각 4로 나눈 단위인 쿼드 트리 구조에서 깊이 단위를 두 단계 증가한 부호화 단위에서 양자화 파라메터값을 변경할 수 있다.
슬라이스 헤더에서는 slice_qp값을 통해 슬라이스의 초기 양자화 파라메터값을 직접적으로 포함할 수 있고 따라서, 픽쳐 헤더에서는 양자화 파라메터에 관련한 정보는 포함되지 않을 수 있다.
부호화 단위 계층에서는 시퀀스 헤더에 포함된 cu_qp_delta_depth값을 기초로 부호화 단위에서 양자화 파라메터값이 변하는 경우, 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경시키기 위한 cu_qp_delta 값을 포함할 수 있다.
표 8에서 표 10은 본 발명의 실시하기 위한 다양한 실시예를 나타낸 것으로써 표현된 각 구문 요소가 포함되는 헤더의 위치는 임의적인 것으로서 본 발명의 본질에서 벋어나지 않는 한 구문 요소 정보는 다른 위치에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이 표 8 내지 표 10 와 같은 구문 요소 구조에서도 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나에 부호화된 qp_range 값을 통해 픽쳐 또는 슬라이스에 포함된 부호화 단위의 양자화 계수가 가질 수 있는 범위를 제한할 수 있고, 이전 부호화 단위의 양자화 파라메터값 및 슬라이스에 포함된 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위를 고려한 가변 길이 부호화 테이블을 이용하여 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 표현할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자화 파라메터를 복호화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 기본 양자화 파라메터를 산출한다(단계 S500).
기본 양자화 파라메터값은 픽쳐 헤더에 포함될 수 있다. 예를 들어, 픽쳐 헤더에 포함된 구문 요소인 pic_init_qp_minus26과 같은 구문 요소값을 기초로 현재 픽쳐 헤더를 참조하는 슬라이스의 기본 양자화 파라메터값을 산출할 수 있다. 만약 표 10과 같이 슬라이스에서 바로 초기 양자화 파라메터값이 산출되는 경우 단계 S500은 수행되지 않을 수 있다.
초기 양자화 파라메터를 산출한다(단계 S510).
초기 양자화 파라메터값은 픽쳐 헤더에서 산출된 기본 양자화 파라메터값에 슬라이스 헤더에 포함된 slice_qp_delta값을 더해서 산출될 수 있다. 또 다른 방법으로 슬라이스 헤더에서 바로 slice_qp값을 산출하여 슬라이스의 초기 양자화 파라메터를 산출할 수 있다.
양자화 파라메터 한정 범위를 산출한다(단계 S520).
슬라이스의 초기 양자화 파라메터값과 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더에서 전송되는 슬라이스에 포함되는 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터의 범위를 나타내는 구문 요소인 양자화 파라메터 범위 정보(qp_range)값을 기초로 현재 슬라이스에 포함되는 부호화 단위가 가질 수 있는 양자화 파라메터 한정 범위를 산출할 수 있다.
이전 양자화 파라메터를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정한다(단계 S530).
이전 양자화 파라메터는 전술한 바와 같이 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터를 구하기 위한 예측값으로써 사용될 수 있다. 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터값과 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보를 나타내는 qp_range값을 기초로 산출된 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위를 기초로 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터를 산출하기 위한 가변 길이 부호화 테이블을 선택 또는 생성할 수 있다.
결정된 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터를 산출한다(단계 S540).
단계 S530을 통해 산출된 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터를 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이 산출된 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 이진 부호를 복호화하여 코드 넘버를 구하고 해당 코드 넘버에 해당하는 cu_qp_delta값을 산출할 수 있다.
양자화 파라메터를 복호화하기 위한 방법을 수행함에 있어서, 시퀀스 헤더에포함된 양자화 파라메터 변경 여부 정보 또는 양자화 파라메터가 변경되는 부호화 단위의 깊이 정보를 기초로 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계가 추가적으로 포함될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 역양자화부를 나타낸 개념도이다.
도 6을 참조하면, 역양자화부에는 양자화 파라메터 산출부(600) 및 VLC 테이블 결정부(620), 역양자화 수행부(640)가 포함될 수 있다.
양자화 파라메터 산출부(600)에서는 엔트로피 복호화부로부터 제공받은 기본 양자화 파라메터 정보, 초기 양자화 파라메터 정보, 양자화 파라메터 범위 정보 등과 같은 양자화 파라메터 관련 변수들을 기초로 현재 슬라이스에 포함되는 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위를 산출할 수 있다. 또한, 현재 부호화 단위 이전에 복호화된 부호화 단위들의 역양자화 결과를 기초로 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호화 하기 위한 이전 양자화 파라메터값을 산출할 수 있다.
이러한 동작은 양자화 파라메터 산출부(600)가 아닌 엔트로피 복호화부에서 수행될 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
가변 길이 부호화 테이블 결정부(620)에서는 양자화 파라메터 산출부(600)에서 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 및 이전 양자화 파라메터값을 기초로 현재 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호화하기 위한 가변 길이 부호화 테이블을 결정할 수 있다. 가변 길이 부호화 테이블 결정부(620)에는 가변 길이 부호화 테이블(620)이 미리 저장되어 있거나, 새롭게 생성될 수 있다.
이러한 동작은 가변 길이 부호화 테이블 결정부(620)가 아닌 엔트로피 복호화부에서 전술한 동작이 수행될 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
역양자화부 수행부(640)에서는 가변 길이 부호화 테이블 결정부(620)에서 산출된 양자화 파라메터값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 복호하는 단계; 및
    상기 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 이용하여 상기 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 구하는 단계를 포함하는 복호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    슬라이스의 기본 양자화 파라메터 정보를 복호하는 단계를 더 포함하는 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 초기 양자화 파라메터 정보는,
    기본 양자화 파라메터 정보에 변경 슬라이스 양자화 파라메터 정보를 가감한 값 또는 슬라이스 헤더에 포함된 값인 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양자화 파라메터 한정 범위는,
    상기 초기 양자화 파라메터 정보에서 상기 양자화 파라메터 범위 정보를 뺀 값 내지 상기 초기 양자화 파라메터에서 상기 양자화 파라메터 범위 정보를 더한 값인 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위와 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정하고, 상기 가변 길이 테이블을 이용하여 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호하는 단계를 포함하는 복호화 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보는,
    상기 부호화 단위 이전에 복호화된 부호화 단위의 양자화 파라메터 정보, 상기 부호화 단위의 좌측에 존재하는 부호화 단위의 양자화 파라메터 정보, 상기 슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보 중 적어도 하나인 복호화 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보와 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정하고 상기 가변 길이 테이블을 이용하여 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호하는 단계는,
    상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보와 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 미리 저장된 가변 길이 부호화 테이블을 선택하거나, 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위와 이전 양자화 파라메터값을 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 생성하는 단계인 영상 복호화 방법.

  8. 제1항에 있어서,
    상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 영상 복호화 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계는,
    부호화 단위의 양자화 파라메터 변경 여부 정보 또는 양자화 파라메터가 변경되는 부호화 단위의 깊이 정보를 기초로 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터값을 변경할지 여부를 결정하는 단계인 복호화 방법.
  10. 양자화 파라메터 관련 변수를 복호화하는 엔트로피 복호화부; 및
    상기 엔트로피 복호화부에서 복호화된 양자화 파라메터 관련 변수를 기초로 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 구하는 역양자화부를 포함하는 복호화 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 역양자화부는
    슬라이스의 초기 양자화 파라메터 정보와 양자화 파라메터 범위 정보를 이용하여 상기 슬라이스에 포함된 부호화 단위에 적용되는 양자화 파라메터 한정 범위를 산출하는 복호화 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 역양자화부는,
    부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위와 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 가변 길이 부호화 테이블을 결정하고, 상기 가변 길이 테이블을 이용하여 산출된 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 기초로 역양자화를 수행하는 복호화 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가변 길이 부호화 테이블은,
    상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위 정보와 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 결정된 미리 저장된 가변 길이 부호화 테이블 또는 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 범위와 이전 양자화 파라메터값을 기초로 생성된 가변 길이 부호화 테이블인 복호화 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 역 양자화부는,
    상기 엔트로피 복호화부로부터 제공된 양자화 파라메터 관련 변수를 기초로 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위 및 상기 부호화 단위의 이전 양자화 파라메터 정보를 산출하는 양자화 파라메터 산출부를 포함하는 복호화 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 역 양자화부는,
    상기 양자화 파라메터 산출부에서 산출된 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터 한정 범위 및 이전 양자화 파라메터 정보를 기초로 상기 부호화 단위의 양자화 파라메터를 복호화하기 위한 가변 길이 부호화 테이블을 결정하는 가변 길이 부호화 테이블 결정부; 및
    상기 가변 길이 부호화 테이블 결정부로 부터 결정된 가변 길이 부호화 테이블을 기초로 역 양자화를 수행하는 역 양자화부 수행부를 더 포함하는 영상 복호화 장치.

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