WO2016068467A1 - 영상을 부호화 또는 복호화 하는 방법 및 장치 - Google Patents

영상을 부호화 또는 복호화 하는 방법 및 장치 Download PDF

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이진영
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김찬열
이선일
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for efficiently compressing an image by compressing the processed image after processing the image.
  • the image data is encoded by a codec according to a predetermined data compression standard, for example, the Moving Picture Expert Group (MPEG) standard, and then stored in a recording medium in the form of a bitstream or transmitted through a communication channel.
  • MPEG Moving Picture Expert Group
  • a method of encoding an image comprising: determining at least one compression unit included in an image; Determining a method of changing a plurality of samples included in a current compression unit; Changing a plurality of samples of the current compression unit based on the determined compression unit and manner; Dividing one of the largest coding units of an image including the changed plurality of samples into at least one coding unit; Performing prediction using at least one prediction unit determined in the coding unit; Encoding the coding unit by performing transformation by using at least one transformation unit determined in the coding unit, and the encoding includes generating a bitstream including first information indicating the determined scheme An encoding method may be provided.
  • a method of decoding an image comprising: dividing one of the largest coding units of an image into at least one coding unit; Performing prediction based on at least one prediction unit determined in the coding unit; Performing inverse transformation of an image based on at least one transformation unit determined in the coding unit; Determining at least one compression unit included in the reconstructed image based on the prediction and the inverse transform; Obtaining first information indicating a manner of changing a plurality of samples included in a current compression unit from the bitstream; Determining a manner of changing the plurality of samples based on the obtained first information;
  • An image decoding method may be provided that includes changing a plurality of samples of a current compression unit based on the determined compression unit and method.
  • an apparatus for encoding an image at least one compression unit included in the image is determined, a method of changing a plurality of samples included in the current compression unit is determined, and the determined compression unit and the method are determined. Change a plurality of samples of the current compression unit based on the result, split one of the largest coding units of an image including the changed plurality of samples into at least one coding unit, and predict the prediction using at least one prediction unit determined in the coding unit
  • An encoding unit encoding the coding unit by performing a transform by performing at least one transformation unit determined by the coding unit; And a bitstream generator configured to generate a bitstream including first information indicating the determined scheme.
  • an apparatus for decoding an image comprising: an information obtaining unit obtaining first information indicating a method of changing a plurality of samples included in a current compression unit from a bitstream; Split one of the largest coding units of the image into at least one coding unit based on the information on the maximum size of the coding unit of the image, perform the prediction based on at least one prediction unit determined in the coding unit, Perform inverse transformation of the image based on the determined at least one transformation unit, determine at least one compression unit included in the reconstructed image based on the prediction and inverse transformation, and change the plurality of samples based on the obtained first information.
  • An image decoding apparatus may include a decoder configured to determine a method of performing the operation, change a plurality of samples of the current compression unit based on the determined compression unit and the method, and perform prediction based on the change result and the prediction unit.
  • a computer-readable recording medium having stored thereon a program for implementing an image encoding method may be provided.
  • a computer-readable recording medium having stored thereon a program for implementing an image decoding method may be provided.
  • the compression efficiency of the high resolution image may be improved by encoding or decoding the image by performing a predetermined change on the plurality of samples based on the compression unit.
  • FIG. 1A is a block diagram of an image encoding apparatus, according to an embodiment.
  • FIG. 1B is a block diagram of an image decoding apparatus, according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a flowchart of an image encoding method performed by an image encoding apparatus according to an embodiment.
  • 2B is a flowchart of an image decoding method performed by an image decoding apparatus according to an embodiment.
  • 3A illustrates a sampling scheme as a method in which a plurality of samples included in a current compression unit may be changed according to an embodiment.
  • FIG. 3B illustrates a change scheme including a process of changing a position of a plurality of samples of a current compression unit and changing a value of a sample.
  • 3C illustrates another example of a sampling method as a method in which a plurality of samples included in a current compression unit may be changed according to an embodiment.
  • 3D illustrates a process of arranging a plurality of samples by changing a sample value by sampling a plurality of samples included in a current compression unit, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4A illustrates an embodiment of a flipping method as a method in which positions of a plurality of samples included in a current compression unit may be changed, according to an embodiment.
  • 4B illustrates another embodiment of a flipping scheme as a method in which positions of a plurality of samples included in a current compression unit may be changed according to an embodiment.
  • 4C illustrates an embodiment of a rotating method as a method in which positions of a plurality of samples included in a current compression unit may be changed according to an embodiment.
  • 5A illustrates a process of simultaneously changing samples of a compression unit adjacent to a current compression unit when changing positions of a plurality of samples of a current compression unit to decode an image, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5B illustrates another method of simultaneously changing samples of a compression unit adjacent to a current compression unit when changing positions of a plurality of samples of a current compression unit to decode an image, according to an exemplary embodiment.
  • 6A illustrates a process of changing samples to be referred to in performing prediction, according to an exemplary embodiment.
  • 6B illustrates a process of performing prediction using a result of changing positions of samples adjacent to a current compression unit, according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of a video encoding apparatus based on coding units having a tree structure, according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram of a video decoding apparatus based on coding units according to a tree structure, according to an embodiment.
  • FIG 9 illustrates a concept of coding units, according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram of an image encoder based on coding units, according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of an image decoder based on coding units, according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram of deeper coding units according to depths, and partitions, according to an embodiment.
  • FIG. 13 illustrates a relationship between a coding unit and transformation units, according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram of deeper encoding information according to depths, according to an embodiment.
  • 15 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to an exemplary embodiment.
  • 16, 17, and 18 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to an embodiment.
  • FIG. 19 illustrates a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit according to encoding mode information of Table 1.
  • FIG. 20 illustrates a physical structure of a disk in which a program is stored, according to an embodiment.
  • 21 shows a disc drive for recording and reading a program by using the disc.
  • FIG. 22 illustrates the overall structure of a content supply system for providing a content distribution service.
  • 23 and 24 illustrate an external structure and an internal structure of a mobile phone to which a video encoding method and a video decoding method according to an embodiment are applied.
  • 25 illustrates a digital broadcasting system employing a communication system, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 26 illustrates a network structure of a cloud computing system using a video encoding apparatus and a video decoding apparatus, according to an embodiment.
  • a method of encoding an image comprising: determining at least one compression unit included in the image; Determining a method of changing a plurality of samples included in a current compression unit; Changing a plurality of samples of the current compression unit based on the determined compression unit and manner; Dividing one of the largest coding units of an image including the changed plurality of samples into at least one coding unit; Performing prediction using at least one prediction unit determined in the coding unit; Encoding the coding unit by performing transformation by using at least one transformation unit determined in the coding unit, and the encoding includes generating a bitstream including first information indicating the determined scheme An encoding method may be provided.
  • the changing of the plurality of samples may include changing the samples of the neighboring compression unit adjacent to the boundary of the current compression unit or the samples of the reference frame in a manner corresponding to the determined manner. It may further include.
  • the encoding may include performing prediction of a sample of the current compression unit by using a sample of the changed neighbor compression unit or a sample of the reference frame.
  • the determining of the scheme may include determining a manner of changing the plurality of samples of the current compression unit based on the manner of changing the plurality of samples of the neighboring compression unit.
  • the generating of the bitstream including the first information may include generating a bitstream including first information corresponding to the determined scheme based on a lookup table including information about the modifiable schemes. Generating a stream.
  • the image encoding method may further include generating a bitstream including second information indicating whether to change a plurality of samples, and determining the scheme may include generating a plurality of second information. Determining how to change the plurality of samples when indicating changing the sample.
  • the determining of the method may include determining the method based on a rate distortion cost of the image.
  • the method includes changing, sampling, flipping, filtering, transforming, rotating, and deformation a plurality of samples of the current compression unit. At least one may be included.
  • a method of decoding an image comprising: dividing one of the largest coding units of an image into at least one coding unit; Performing prediction based on at least one prediction unit determined in the coding unit; Performing inverse transformation of an image based on at least one transformation unit determined in the coding unit; Determining at least one compression unit included in the reconstructed image based on the prediction and the inverse transform; Obtaining first information indicating a manner of changing a plurality of samples included in a current compression unit from the bitstream; Determining a manner of changing the plurality of samples based on the obtained first information;
  • An image decoding method may be provided that includes changing a plurality of samples of a current compression unit based on the determined compression unit and method.
  • the changing of the plurality of samples of the image decoding method may include selecting the samples of the neighboring compression unit or the samples of the reference frame adjacent to the boundary of the current compression unit in a manner corresponding to the determined method.
  • the method may further include changing the sample.
  • performing the prediction of the image decoding method may include performing the prediction of the sample of the current compression unit by using the sample of the changed neighboring compression unit or the sample of the reference frame.
  • the determining of the method of the image decoding method may include determining a method of changing a plurality of samples of the current compression unit based on a method of changing a plurality of samples of the neighboring compression unit.
  • Determining a method of an image decoding method may include determining a method of changing a plurality of samples based on a lookup table including first information and information on changeable methods. have.
  • the image decoding method of the image decoding method may further include obtaining second information indicating whether to change a plurality of samples from the bitstream, and determining the scheme may include: The method may include determining a method of changing the image when indicating that the sample is changed.
  • the method of changing the image decoding method may include at least one of sampling, flipping, filtering, transformation, rotation, and deformation of a plurality of samples of the current compression unit.
  • an apparatus for encoding an image including determining at least one compression unit included in the image, and changing a plurality of samples included in the current compression unit, Change a plurality of samples of the current compression unit based on the determined compression unit and method, divide one of the largest coding units of an image including the changed plurality of samples into at least one coding unit, and at least one determined by the coding unit
  • An encoder which performs prediction using the prediction unit and encodes the coding unit by performing a transformation using at least one transformation unit determined by the coding unit;
  • a bitstream generator configured to generate a bitstream including first information indicating the determined scheme.
  • an apparatus for decoding an image comprising: an information obtaining unit obtaining first information from a bitstream indicating a method of changing a plurality of samples included in a current compression unit; Split one of the largest coding units of the image into at least one coding unit based on the information on the maximum size of the coding unit of the image, perform the prediction based on at least one prediction unit determined in the coding unit, Perform inverse transformation of the image based on the determined at least one transformation unit, determine at least one compression unit included in the reconstructed image based on the prediction and inverse transformation, and change the plurality of samples based on the obtained first information.
  • An image decoding apparatus may include a decoder configured to determine a method of performing the operation, change a plurality of samples of the current compression unit based on the determined compression unit and the method, and perform prediction based on the change result and the prediction unit.
  • a computer-readable recording medium having stored thereon a program for implementing an image encoding method may be provided.
  • a computer-readable recording medium may be provided that stores a program for implementing the image decoding method.
  • a scalable video encoding method or a decoding method is proposed.
  • 7 to 19 a video encoding technique and a video decoding technique based on coding units having a tree structure according to various embodiments applicable to the above-described depth image decoding technique and depth image encoding technique are disclosed.
  • 20 to 26 various embodiments to which the video encoding method and the video decoding method proposed above may be applied are disclosed.
  • the "picture” may be a still picture of the video or a moving picture, that is, the video itself.
  • sample means data to be processed as data allocated to a sampling position of an image.
  • pixel values and transform coefficients on a transform region may be samples in an image of a spatial domain.
  • the "compression unit” may be a unit for performing an image change through an arbitrary process on an image processed in a process of encoding or decoding an image.
  • a compression unit may be a processing unit (for example, a sequence, a frame, a slice, a maximum coding unit, or a unit corresponding to a coding unit used in a conventional encoding or decoding process, but is not limited thereto).
  • the processing units may correspond to separate units different from the processing units.
  • the image encoding apparatus 10 may include a bitstream generator 11 and an encoder 12 as components for encoding an image.
  • a detailed description of the image encoding method performed by the bitstream generator 11 and the encoder 12 in the image encoding apparatus 10 will be described with reference to various embodiments below.
  • FIG. 2A is a flowchart of an image encoding method performed by the image encoding apparatus 10, according to an exemplary embodiment.
  • the image encoding apparatus 10 may determine at least one compression unit included in the image to be encoded. According to an embodiment, the image encoding apparatus 10 may perform an arbitrary processing process on the image to be encoded based on a compression unit. The image encoding apparatus 10 may determine a compression unit as a predetermined unit, and may adaptively determine it according to the characteristics of an image to be processed. Hereinafter, for convenience of description, description will be made based on a compression unit having a specific size, and the present invention is not limited thereto.
  • the compression unit that the image encoding apparatus 10 may determine may vary.
  • various units that may be used in the encoding process of the image may be provided as the compression unit.
  • Various embodiments described below will be described on the assumption that the size of the compression unit is the same as the size of the coding unit for convenience of description.
  • the image encoding apparatus 10 may determine a method for changing a plurality of samples included in the current compression unit.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 changes a plurality of samples included in a current compression unit, which is one of the compression units determined in operation S210, to thereby change the sample changed in the image encoding process. It is available.
  • the coding efficiency performed by the image encoding apparatus 10 may be improved by using the sample changed in such an arbitrary manner in the encoding process.
  • the encoding unit 12 of the image encoding apparatus 10 may change a plurality of samples.
  • some of the various exemplary embodiments will be described, but such modifications are not to be construed as being limited to the present invention.
  • the bitstream generator 11 of the image encoding apparatus 10 may generate a bitstream including information on the change scheme determined in operation S211.
  • the information on the change method may correspond to a format of a flag or an index, and includes various types including a sequence, a frame, a slice, a slice segment, a maximum coding unit, a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, and the like. It can be transmitted for each type of compression unit.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may apply the current compression unit to the current compression unit using a change method associated with another compression unit adjacent to the current compression unit. You can decide how to make changes. For example, the change method of the current compression unit may be determined using information on the change method associated with another compression unit adjacent to the current compression unit.
  • the image encoding apparatus 10 may change a plurality of samples of the current compression unit based on the compression unit and the method determined in operation S211, according to an exemplary embodiment.
  • the sampling method is a method of rearranging the positions of the plurality of samples included in the compression unit so that odd or even samples may be processed based on a row or a column among the plurality of samples included in the compression unit, according to an exemplary embodiment. It can be defined as.
  • the encoder 12 may determine a change scheme for optimized coding efficiency for each compression unit among various change schemes.
  • the image encoding apparatus 10 may determine a method having the most efficiency by checking a rate distortion cost of a current compression unit.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may determine at least one compression unit included in an image, and may determine one of them as the current compression unit 30a.
  • the determined current compression unit 30a may correspond to a coding unit used by the image encoding apparatus 10 in the encoding process, but the compression unit should not be interpreted to be limited thereto.
  • the encoder 12 classifies a plurality of samples of the current compression unit 30a into samples 31a and 31b in odd columns and samples 32a and 32b in even columns and presently by sampling. Samples of the compression unit 30a can be changed. For example, the encoder 12 places all of the positions of the samples 31a and 31b in the odd column in the current compression unit 30a in the left column of the current compression unit and in the even column in the current compression unit 30a. It is possible to determine a plurality of samples of the changed compression unit 30b by changing the current compression unit 30a by placing the positions of the samples 32a, 32b in the right column of the current compression unit. As a result, the plurality of samples included in the current compression unit 30a may be separated into samples 31c in odd columns and samples 32c in even columns, and may be disposed on the left and right sides of the current compression unit 30a, respectively. have.
  • FIG. 3B illustrates a change scheme including a process of changing a position of a plurality of samples of the current compression unit 30b and changing a value of the sample.
  • the encoder 12 may change not only the positions of the plurality of samples included in the current compression unit 30b but also the value of the samples based on a change scheme for the current compression unit 30b. And by relocating, the changed compression unit 30f can be determined.
  • the encoder 12 classifies a plurality of samples of the current compression unit 30b into samples 33a and 33b in odd-numbered columns and samples 34a and 34b in even-numbered columns. As a result, samples of the current compression unit 30b may be changed.
  • the encoder 12 may determine the values of the samples 34a and 34b in the even columns of the current compression unit 30b using the values of the samples 33a and 33b in the odd columns.
  • the first sample 33c and the third sample 33d of the samples included in the current compression unit 30b before the change are the first column that is the odd numbered column of the plurality of samples of the current compression unit 30b before the change. Samples may be located in the first and third columns.
  • the values of the first sample 33c and the third sample 33d may be used to determine the value of the second sample 34c in the even column among the samples located in the same row.
  • the value of the second sample 34c may correspond to the average of the values of the first sample 33c and the third sample 33d.
  • the encoder 12 uses the values of the first sample 33c and the third sample 33d to determine the value of the fourth sample 34d in the even-numbered column among the samples located in the same row. 33c) and the value of the third sample 33d can be determined.
  • the value of the fourth sample 34d may be determined using the value of the second sample 34c determined based on the values of the first sample 33c and the third sample 33d.
  • the encoder 12 may obtain the value of the fourth sample 34d by arithmetically calculating the value of the second sample 34c.
  • 3C illustrates another example of a sampling method as a method in which a plurality of samples included in the current compression unit 30c may be changed according to an embodiment.
  • the encoder 12 classifies a plurality of samples of the current compression unit 30c into samples 35a and 35b in odd-numbered rows and samples 36a and 36b in even-numbered rows.
  • the changed compression unit 30g may be determined by changing the samples of the current compression unit 30c by the sampling method.
  • the encoder 12 may determine the values of the samples 36a and 36b in the even row of the current compression unit 30c by using the values of the samples 35a and 35b in the odd row.
  • the first sample 35c and the ninth sample 35d of the samples included in the current compression unit 30c before the change are the first row that is the odd numbered row of the plurality of samples of the current compression unit 30c before the change.
  • the samples may be located in the first and third rows, respectively.
  • the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d may be used to determine the value of the fifth sample 36c in the even row among the samples located in the same column.
  • the value of the fifth sample 36c may correspond to the average of the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d.
  • the encoder 12 uses the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d to determine the value of the thirteenth sample 36d in the even-numbered column among the samples located in the same row. 35c) and the ninth sample 35d may be used to determine.
  • the value of the thirteenth sample 36d may be determined using the value of the fifth sample 36c determined based on the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d.
  • the encoder 12 may obtain the value of the thirteenth sample 36d by arithmetically calculating the value of the fifth sample 36c.
  • 3D illustrates a process of arranging a plurality of samples by sampling a plurality of samples included in the current compression unit 30d and changing a sample value according to an embodiment.
  • the encoder 12 may determine a plurality of samples of the current compression unit 30d before the change, samples 37a and 37b in odd-numbered rows and samples 38a and 38b in even-numbered rows.
  • the samples of the current compression unit 30d may be changed by the sampling method by classifying as.
  • the plurality of samples of the current compression unit 30d are classified into samples 37c and 37d in odd-numbered columns and samples 38c and 38d in even-numbered columns, and the samples of the current compression unit 30d are sampled. You can change it.
  • the encoder 12 may determine the values of the samples 38a and 38b in the even row of the current compression unit 30d using the values of the samples 37a and 37b in the odd row.
  • the first sample 39a of the samples included in the current compression unit 30d before the change and the ninth sample 39c are odd rows of the plurality of samples of the current compression unit 30d before the change.
  • the samples may be located in the first row 37a and the third row 37b, respectively.
  • the values of the first sample 39a and the ninth sample 39c may be used to determine the value of the fifth sample 39f in the even row of the samples located in the same column.
  • the encoder 12 may determine the changed compression unit 30h by determining the value of the fifth sample 39f as an average value of the values of the first sample 39a and the ninth sample 39c.
  • the embodiment may correspond to the contents of the embodiment described with reference to FIG. 3B, detailed description thereof will be omitted.
  • the encoder 12 classifies a plurality of samples of the current compression unit 30d before the change into samples 33a and 33b in odd-numbered columns and samples 34a and 34b in even-numbered columns to present a sampling method.
  • the samples of the compression unit 30d can be changed.
  • the encoder 12 may determine the values of the samples 38a and 38b in the even columns of the current compression unit 30d by using the values of the samples 37a and 37b in the odd columns.
  • the first sample 39a and the third sample 39b of the samples included in the current compression unit 30d before the change are the first column that is the odd numbered column of the plurality of samples of the current compression unit 30d before the change.
  • the samples may be located in the first row 37c and the third row 37d.
  • the values of the first sample 39a and the third sample 39b may be used to determine the value of the second sample 39e in the even-numbered column among the samples located in the same row.
  • the encoder 12 may determine the changed compression unit 30h by determining the value of the second sample 39e as an average value of the values of the first sample 39a and the third sample 39b.
  • the embodiment may correspond to the contents of the embodiment described with reference to FIG. 3C, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the encoder 12 may change the samples in the even and even columns of the current compression unit 30d before the change by using other samples in the vicinity.
  • the sixth sample 39g located in the second row 38a and the second column 38c of the current compression unit 30d is located in the surrounding odd-numbered rows and odd-numbered columns.
  • the changed compression unit 30h can be determined by changing based on the samples. Specifically, the first sample (39a) located in the first row and the first column, the third sample (39b) located in the first row and the third column, and the ninth sample (39c) located in the third row and the first column.
  • the value of the sixth sample 39g may be changed to a value corresponding to the average value of the eleventh sample 39d positioned in the third row and the third column.
  • the encoder 12 may change the sample value of another sample based on the changed sample value of the samples.
  • the eighth sample 39h located in the second row 38a and the fourth column 38d of the current compression unit 30d before the change is the odd-numbered and odd-numbered rows.
  • the sample value can be changed based on the samples located in the column.
  • the sample value of the eighth sample 39h of the current compression unit 30d before the change is based on the sample value of the sixth sample 39g located in the second row 38a and the second column 38c.
  • the changed compression unit 30h may be determined by changing the value of the eighth sample 39h to a value that is changed by arithmetically calculating the sample value of the sixth sample 39g.
  • FIG. 4A illustrates an embodiment of a flipping method as a method in which the image encoding apparatus 10 may change positions of a plurality of samples included in the current compression unit 40a, according to an embodiment.
  • the encoder 12 may change the positions of the samples such that left and right of the plurality of samples included in the current compression unit 40a are changed.
  • the first sample 41a positioned in the first row and the first column of the current compression unit 40a may divide the straight line 40c that divides the current compression unit 40a in half by the encoder 12. It may be placed in the first row and the fourth column of the current compression unit 40a so as to be opposite to the center.
  • the second sample 41b positioned in the first row and the second column of the current compression unit 40a is a straight line 40c dividing the current compression unit 40a in half by the encoder 12.
  • FIG. 4B illustrates another embodiment of a flipping method as a method in which the image encoding apparatus 10 may change positions of a plurality of samples included in the current compression unit 40d according to an embodiment. do.
  • the encoder 12 may change the positions of the samples such that the positions of the plurality of samples included in the current compression unit 40d are changed in a diagonal direction.
  • the first sample 42a positioned in the first row and the first column of the current compression unit 40d may divide a straight line 40f that divides the current compression unit 40d in half by the encoder 12. May be placed in the fourth row and the fourth column of the current compression unit 40d so as to be opposite to the center.
  • the second sample 42b positioned in the first row and the second column of the current compression unit 40d is a straight line 40f dividing the current compression unit 40d in half by the encoder 12.
  • the plurality of samples of the current compression unit 40d by the encoder 12 may be changed to the flipped compression unit 40e by being flipped diagonally.
  • the change by the flipping method of changing a plurality of sample positions of the compression unit should not be construed as being limited to the above embodiment.
  • the flipping direction and reference may vary. Therefore, the angle or position of the line serving as a reference for the flipping change method in the diagonal direction may vary.
  • FIG. 4C illustrates an embodiment of a rotating method in which the image encoding apparatus 10 may change positions of a plurality of samples included in the current compression unit 40g, according to an embodiment.
  • the encoder 12 may change the positions of the samples in such a manner that the positions of the plurality of samples included in the current compression unit 40g are rotated within the current compression unit 40g. For example, the encoder 12 rotates the plurality of samples including the first sample 43a positioned in the first row and the first column of the current compression unit 40g in a clockwise direction, so that the first sample 43a is rotated. The position of can be changed to the first row and the fourth column of the current compression unit 40g.
  • the encoder 12 may rotate the plurality of samples including the second sample 43b positioned in the first row and the second column of the current compression unit 40g in a clockwise direction so that the current compression unit ( The position of the second sample 43b of 40g) can be changed to the second row and the fourth column of the current compression unit 40g.
  • the current compression unit 40g may be changed by the encoder 12 into a compression unit 40h in which a plurality of samples of the current compression unit 40g are rotated clockwise.
  • the rotation change method for changing a plurality of sample positions of the compression unit should not be interpreted to be limited to the above case. That is, the rotation direction may be clockwise or counterclockwise, and the rotation angle may also vary.
  • the image encoding apparatus 10 may change the sample values of the plurality of samples included in the current compression unit according to a specific method.
  • the encoder 12 may perform a change on a plurality of samples included in the current compression unit in a manner such as filtering, transformation, and deformation.
  • various types of filters such as a low pass filter and a high pass filter, may be included in the type of filter used to filter the sample value.
  • the image encoding apparatus 10 may change the sample value through various algorithms according to the Discrete Cosine Transform (DCT). Fast Fourier Transform) may change the sample value.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • Fast Fourier Transform may change the sample value.
  • the image encoding apparatus 10 may distort an image appearing in the current compression unit by changing the sample values of a plurality of samples included in the current compression unit.
  • the image encoding apparatus 10 may use a parameter information related to an image to be encoded, for example, a focal length, an aperture value, or the like as camera parameter information, to thereby alleviate or enhance the distortion in the image.
  • the sample value of the plurality of samples included in the compression unit may be changed.
  • the image encoding apparatus 10 may change the positions of the plurality of samples having the changed sample value according to the specific method. The method of changing the positions of the plurality of samples may correspond to various embodiments described with reference to the drawings, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the image encoding apparatus 10 may divide one of the largest coding units of an image including the plurality of samples changed in operation S212 into at least one coding unit.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may determine a maximum coding unit of an image, and may split one of the maximum coding units into at least one coding unit according to the split information of the coding unit.
  • the encoder 12 may divide the maximum coding unit into a quad-tree structure, and the split maximum coding unit may include at least one coding unit.
  • the image encoding apparatus 10 may determine at least one prediction unit in a coding unit based on partition type information, and perform prediction using the determined at least one prediction unit.
  • the bitstream generator 11 may generate a bitstream including information about a partition type that is a form of a prediction unit included in the coding unit determined in operation S213, and further, the encoder 12 may be configured to the partition type information. Based on the at least one prediction unit associated with the coding unit may be determined.
  • the encoder 12 may perform prediction based on the prediction unit. Since the prediction process performed by the encoder 12 may be described by the above-described various embodiments or the embodiments described below, a detailed description thereof will be omitted.
  • the image encoding apparatus 10 may encode the current coding unit by performing transformation of the difference signal based on at least one transformation unit determined in the coding unit.
  • the difference signal may correspond to a difference between the original signal of the changed image and the prediction signal, and the encoder 12 may perform a conversion process on the difference signal.
  • the encoder 12 may use at least one of coding units by using split information of a transformation unit indicating whether a transformation unit of a current depth corresponding to a depth of a coding unit is split into transformation units of a lower depth.
  • the conversion unit of can be determined.
  • the encoder 12 may determine at least one transform unit that may be determined by a shape corresponding to the coding unit or split by being split in the coding unit in the current coding unit. That is, the encoder 12 determines whether the transform unit is divided into a plurality of transform units to determine a lower depth transform unit, or as the depth of the transform unit is determined as the current depth, the transform unit for the current coding unit is a coding unit. It may be determined according to the split information of the conversion unit, whether to be determined in the conversion unit of the form corresponding to the.
  • FIG. 5A illustrates a process of simultaneously changing samples of a compression unit adjacent to a current compression unit when changing positions of a plurality of samples of a current compression unit to encode an image, according to an exemplary embodiment.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may change a plurality of samples included in the current compression unit 50a, and in a manner corresponding to a method of changing the current compression unit 50a. It is possible to change the adjacent samples 50b adjacent to the current compression unit 50a.
  • the image encoding apparatus 10 may change a plurality of samples included in the current compression unit 50a by a sampling method. Since the contents of the sampling scheme may be the contents of the above-described various embodiments, a detailed description thereof will be omitted. In this case, adjacent samples that are changed together according to a change scheme of the current compression unit 50a may be samples that are not changed according to one embodiment of the present invention.
  • the encoder 12 may perform sampling based on odd-numbered rows 51a and 51b and even-numbered rows 52a and 52b of the current compression unit 50a.
  • the samples included in the odd-numbered rows 51a and 51b of the current compression unit 50a are disposed above the current compression unit 50a, and the samples included in the even-numbered rows 52a and 52b are represented by the current compression unit ( By being placed under 50a), the changed current compression unit 50c can be obtained.
  • the encoder 12 may change not only a plurality of samples included in the current compression unit 50a but also samples of another compression unit adjacent to the current compression unit in the same manner.
  • the encoder 12 may select the current compression unit 50a from among adjacent samples 50b adjacent to the left boundary of the current compression unit 50a according to a sampling method that is a method of changing the current compression unit 50a.
  • the a-th and c-th samples located in the odd-numbered rows 51a, 51b of may be disposed above the adjacent compression unit.
  • the encoder 12 may include the b-th and d-th samples located in even-numbered rows 52a and 52b of the current compression unit 50a among adjacent samples 50b adjacent to the left boundary of the current compression unit 50a. Can be arranged under the adjacent compression unit.
  • the adjacent samples 50d changed according to the changed method of the current compression unit 50a may be used as a reference sample in the prediction process of the plurality of samples of the changed current compression unit 50c. A detailed prediction process will be described through the following specific embodiments.
  • FIG. 5B illustrates another method of simultaneously changing samples of a compression unit adjacent to the current compression unit when changing positions of a plurality of samples of the current compression unit to encode an image, according to an exemplary embodiment.
  • the image encoding apparatus 10 may change a plurality of samples included in the current compression unit 53a by a flipping method. Since the details of the flipping method may be the contents of the above-described various embodiments, a detailed description thereof will be omitted.
  • adjacent samples that are changed together according to a change scheme of the current compression unit 53a may be samples that are not changed according to one embodiment of the present invention.
  • the encoder 12 may use a flipping scheme to change the arrangement of the plurality of samples included in the current compression unit 53a.
  • the encoder 12 may change left and right positions of the plurality of samples of the current compression unit 53a based on the reference line 53e according to the flipping method. Accordingly, the position of the first sample 54a located in the first row and the first column of the current compression unit 53a may be changed to the position of the first row and the fourth column, and the first of the current compression unit 53a The position of the third sample 54b located in the row and third column may be changed to the position of the first row and second column of the current compression unit 53a.
  • the encoder 12 may change not only a plurality of samples included in the current compression unit 53a but also samples of another compression unit adjacent to the current compression unit in the same manner.
  • the encoder 12 may change the positions of the adjacent samples 53b adjacent to the upper boundary of the current compression unit 53a according to the flipping scheme of the current compression unit 53a. Accordingly, the position of the a-th sample 55a located in the first column of the adjacent samples 53b may be changed to the position of the fourth column, and the position of the c-th sample 55b located in the third column may be changed to the second. Can be changed to the position of the column.
  • the adjacent samples 53d changed according to the changed current compression unit 53a may be used as reference samples in the prediction process of a plurality of samples of the changed current compression unit 53c. A detailed prediction process will be described through the following specific embodiments.
  • FIG. 6A illustrates a process of changing samples to be referenced when the image encoding apparatus 10 performs prediction in an encoding process, according to an exemplary embodiment.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may determine the type of prediction to be performed in the coding unit. For example, based on prediction mode information including information indicating a type corresponding to a prediction mode to be performed in the current coding unit, pictures on different layers whether to perform intra prediction or inter prediction in the current coding unit. It may be determined whether to perform the prediction with reference to.
  • intra prediction may be performed based on the information about the intra prediction type.
  • the information on the intra prediction type may include syntax for distinguishing a position of a reference sample for intra prediction or a method of performing intra prediction based on the determined reference sample.
  • the sizes of the prediction unit and the transformation unit may be determined based on the sizes of the coding units including the prediction unit and the transformation unit.
  • the compression unit according to an embodiment may correspond to a unit for processing separate from the coding unit, the prediction unit, and the transformation unit.
  • the size of the current compression unit is assumed to have a size corresponding to the current conversion unit.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may refer to a reference sample adjacent to the current transform unit in the intra prediction process.
  • the encoder 12 when the encoder 12 performs prediction on a transform unit corresponding to 4 ⁇ 4 sized samples, the encoder 12 may be used in a process of performing prediction by determining neighboring samples as a reference sample.
  • the encoder 12 may determine a position of a sample to be referenced in the prediction process or a method of performing prediction based on the determined reference sample based on the information about the prediction type. .
  • the information on the intra prediction type may indicate that the samples in the right diagonal direction are the reference samples.
  • the intra prediction method should not be interpreted as limited to the prediction method shown in FIG. 6A.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may determine the main array 62a using a reference sample according to a prediction mode. Referring to FIG. 6A, the encoder 12 may perform prediction by using a reference sample included in the main array 62a, and the main array 62a may collect samples adjacent to the current transform unit 60a. It may include. According to the intra prediction type, it may be determined which sample among neighboring samples is included in the main array 62a and used in the prediction process. For example, when the intra prediction direction corresponds to vertical or right upward in the current transform unit 60a, some of the reference samples 61a, 61b, 61c adjacent to the upper portion of the current transform unit 60a may be the main array 62a.
  • the encoder 12 among the reference samples 61a, 61b, and 61c adjacent to the upper side of the current transform unit 60a may include the samples 61a adjacent to the upper side of the current transform unit 60a and the current transform. Comprising some of the samples 61b adjacent to the upper side of the left transform unit 60b of the unit 60a and samples 61c adjacent to the upper side of the right transform unit 60c of the current transform unit 60a.
  • Reference samples 61d may be included in the main array 62a used in the prediction process of the current transform unit 60a.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may change a plurality of samples included in the current transform unit 60a to perform intra prediction.
  • the unit of reference for changing the plurality of samples may be a compression unit, and the compression unit may be the same as a sequence, a picture, a slice, a slice segment, a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, etc. Otherwise, it may correspond to other data units.
  • the compression unit will be described on the premise that it corresponds to the conversion unit for convenience of description.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 may use a flipping method as a method for changing a plurality of samples included in the current transform unit 60a corresponding to a compression unit.
  • the encoder 12 may change the position of the plurality of samples in a flipping manner based on a straight line 63 that divides the plurality of samples based on the compression unit. Since a method of changing a position by flipping a plurality of samples of the current transform unit 60a corresponding to a compression unit has been described in the above-described embodiments, a detailed description thereof will be omitted.
  • samples adjacent to the current compression unit may be defined as samples included in other compression units adjacent to the current compression unit based on the compression unit.
  • the encoder 12 may change a plurality of samples included in the current transform unit 60a.
  • the plurality of samples adjacent to the current transform unit 60a may be changed in a manner corresponding to a method of changing the plurality of samples included in the current transform unit 60a. For example, when the encoder 12 flips a plurality of samples included in the current transform unit 60a, the encoder 12 flips a plurality of samples adjacent to the compression unit corresponding to the current transform unit 60a in a flipping manner. You can change it. That is, referring to FIG.
  • the encoder 12 may have samples 61a adjacent to the upper side of the current transform unit 60a and samples adjacent to the upper side of the left transform unit 60b of the current transform unit 60a. 61b and the samples 61c adjacent to the upper side of the right transform unit 60c of the current transform unit 60a may be changed.
  • FIG. 6B illustrates a process of performing prediction by using a result of the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 changing the positions of samples adjacent to the current compression unit 60a, according to an exemplary embodiment.
  • the encoder 12 may change a position of the samples 61a, 61b, and 61c adjacent to the current transform unit 60a in a flipping manner.
  • the positions of the samples 61a, 61b, and 61c may be changed to the left and right about the straight line 63 dividing the current transformation unit 60a.
  • FIG. 6B shows a result of the samples included in the current transform unit 60a and the samples 61a, 61b, 61c adjacent to the current transform unit 60a changed by the flipping scheme.
  • the encoder 12 may obtain the flipped transform unit 64a by changing the left and right sides of the current transform unit 60a. Furthermore, the encoder 12 may acquire the changed neighboring samples 65a, 65b, and 65c by reversing the positions of the samples positioned on the left and right of the straight line 63 for the samples adjacent to the current transformation unit 60a.
  • the encoder 12 of the image encoding apparatus 10 refers to reference samples included in the main array 62b in the process of performing prediction on the current transform unit 60a as shown in FIG. 6A. You can make predictions.
  • the encoder 12 may change the samples based on the compression unit and perform the prediction based on the changed result before performing the prediction. That is, the encoder 12 may refer to which reference sample in the prediction process to perform the prediction in the current transform unit 60a according to the change.
  • the encoder 12 does not change a flipping scheme according to an embodiment, and performs information on a plurality of samples and an intra prediction type adjacent to the current transform unit 60a.
  • the encoder 12 determines a main array 62b based on information about a plurality of changed samples and an intra prediction type after performing a change according to a flipping scheme according to an embodiment.
  • the reference samples 65d included in the main array 62b may be referred to in the prediction process.
  • the encoder 12 since the encoder 12 determines a reference sample to be included in the main arrays 62a and 62b based on the information about the intra prediction type, the encoder 12 may be changed regardless of whether the plurality of samples is changed or not.
  • the positions of the reference samples referenced by the transform units 60a and 64a are the same.
  • the sample values of the samples existing at the position determined by the information about the intra prediction type may vary. Therefore, even if the image encoding apparatus 10 performs prediction by one intra prediction type, the reference sample is changed according to a change scheme performed by the encoder 12, so that the prediction process may be performed by referring to relatively various samples. can do.
  • the positions of the reference samples determined in FIG. 6A and the positions of the reference samples determined in FIG. 6B are the same.
  • the value of the reference sample is increased. Will be different.
  • the D th sample to the L th sample may be sequentially included in the main array 62a in FIG. 6A
  • the I th sample to the A th sample may be sequentially included in the main array 62b in FIG. 6B.
  • the prediction may be performed in a relatively effective and flexible manner than the method used in the conventional prediction process.
  • the image encoding apparatus 10 may change at least one reference sample around the current compression unit according to a change method of the current compression unit. According to an exemplary embodiment, when the prediction process for the plurality of samples of the current compression unit is finished, the image encoding apparatus 10 may return the changed at least one reference sample to its original state.
  • the image encoding apparatus 10 may perform prediction by referring to a reference frame for inter prediction.
  • the image encoding apparatus 10 performs the change, the plurality of samples of the reference frame for inter prediction may be changed in a manner corresponding to the change method of the current compression unit. That is, the image encoding apparatus 10 may change the compression units on the reference frame corresponding to the compression units of the current frame in the same manner, and may perform inter prediction based on the change result.
  • the position of the compression unit on the reference frame may be determined by referring to a motion vector associated with the compression unit of the current frame.
  • the image encoding apparatus 10 may determine various types of compression units and change a plurality of samples based on the determined compression units.
  • the image encoding apparatus 10 may improve encoding efficiency by performing encoding based on the changed sample.
  • the image decoding apparatus 15 corresponding to the image encoding apparatus 10 will be described.
  • the image decoding apparatus 15 may include an information acquirer 16 and a decoder 18 as components for decoding an image. A detailed description of the image decoding method performed by the information acquisition unit 16 and the decoder 18 in the image decoding apparatus 15 will be described with reference to various embodiments below.
  • FIG. 2B is a flowchart of an image decoding method performed by the image decoding apparatus 15 according to an exemplary embodiment.
  • the image decoding apparatus 15 may split one of the largest coding units included in the image into at least one coding unit.
  • the decoder 18 may determine a maximum coding unit of an image, and may split one of the determined maximum coding units into at least one coding unit.
  • the decoder 18 may determine a maximum coding unit of an image based on information about a maximum size of a coding unit, and encode one of the determined maximum coding units according to split information of the coding unit. Can be divided into units.
  • the decoder 18 may divide the maximum coding unit into a quad tree structure according to the split information, and the split maximum coding unit may include at least one coding unit.
  • the image decoding apparatus 15 may determine at least one prediction unit determined by the coding unit, and perform prediction based on the determined prediction unit.
  • the decoder 18 may obtain, from the bitstream, information about a partition type that is a form of a prediction unit included in the coding unit determined in operation S220, based on the partition type information. At least one prediction unit may be determined. Since the prediction process performed by the decoder 18 based on the prediction unit may be described by the above-described various embodiments or the embodiments described below, a detailed description thereof will be omitted.
  • the image decoding apparatus 15 may perform inverse transformation of an image based on the transformation unit determined in the coding unit.
  • the unit can be determined.
  • the decoder 18 may determine at least one transform unit that may be determined in a form corresponding to the coding unit or split by being split in the coding unit.
  • the decoder 18 may determine whether the transform unit is divided into a plurality of transform units to determine a lower depth transform unit, or as the depth of the transform unit is determined as the current depth, the transform unit for the current coding unit is a coding unit. It may be determined according to the split information of the conversion unit, whether to be determined in the conversion unit of the form corresponding to the.
  • the inverse transform performed by the decoder 18 may correspond to a process of inversely transforming a difference signal of an image.
  • the image decoding apparatus 15 may reconstruct the image based on the prediction and the inverse transform, and may further determine at least one compression unit included in the reconstructed image.
  • the image decoding apparatus 15 may perform an arbitrary processing process on the image to be decoded based on the compression unit.
  • the image decoding apparatus 15 may set the compression unit to any predetermined unit and may adaptively determine it according to the characteristics of the image to be processed.
  • description will be made based on a compression unit having a specific size, and the present invention is not limited thereto.
  • the compression unit that may be determined by the image decoding apparatus 15 may vary.
  • various units that may be used in the decoding process of an image may be provided as a compression unit.
  • the compression unit used by the image decoding apparatus 15 may correspond to the compression unit used by the image encoding apparatus 10 in the encoding process.
  • the image decoding apparatus 15 may obtain information about the size of a compression unit from the bitstream received from the image encoding apparatus 10 through the information acquisition unit 16.
  • Various embodiments described below will be described on the assumption that a compression unit used by the image decoding apparatus 15 is a coding unit for convenience of description.
  • the information acquisition unit 18 of the image decoding apparatus 15 may obtain first information indicating a method of changing a plurality of samples included in the current compression unit, from the bitstream.
  • the decoding unit 18 of the image decoding apparatus 15 may change a plurality of samples.
  • the sampling method is a method of rearranging the positions of the plurality of samples included in the compression unit so that odd or even samples may be processed based on a row or a column among the plurality of samples included in the compression unit, according to an exemplary embodiment. It can be defined as.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may determine at least one compression unit included in an image, and may determine one of them as the current compression unit 30a.
  • the determined current compression unit 30a may correspond to a coding unit used by the image decoding apparatus 15 in the decoding process, but the compression unit should not be interpreted to be limited thereto.
  • the decoder 18 may use the plurality of samples of the current compression unit 30e obtained by performing inverse transformation, to samples 31a and 31b in odd columns and samples 32a and 32b in even columns. May be determined to include the reconstructed compression unit 30a.
  • the decoder 18 is arranged with the samples 31a and 31b in the odd column of the reconstructed compression unit 30a in which the samples 31c in the two left columns in the current compression unit 30e are reconstructed.
  • the positions of the plurality of samples may be changed such that the samples 31b in the two right columns in the current compression unit 30e are arranged in the samples 32a and 32b in the even columns of the restored compression unit 30a. This may correspond to a reverse process of the change method performed by the image encoding apparatus 10 described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 3B illustrates a change scheme including a process of changing a position of a plurality of samples of a current compression unit 30f and changing a value of a sample.
  • the decoder 18 may change the positions of a plurality of samples included in the current compression unit 30f obtained by performing inverse transformation, and change the value of the samples, thereby changing the plurality of samples included in the current compression unit 30f. Samples can be decoded. Referring to FIG.
  • the decoder 18 changes the positions of a plurality of samples of the current compression unit 30f obtained by inverse transformation, so that samples 33a and 33b in odd-numbered columns and samples in even-numbered columns ( It is possible to determine the reconstructed compression unit 30b that includes 34a, 34b.
  • the decoder 18 may determine the values of the samples 34a and 34b in the even columns of the reconstructed compression unit 30b using the values of the samples 33a and 33b in the odd columns.
  • the first sample 33c and the third sample 33d of the samples included in the current compression unit 30f before the change are an odd-numbered column of the plurality of samples of the current compression unit 30f before the change.
  • the samples may have been located in the first and third columns.
  • the values of the first sample 33c and the third sample 33d may be used to determine the value of the second sample 34c in the even column among the samples located in the same row.
  • the value of the second sample 34c may correspond to an average of the values of the first sample 33c and the third sample 33d.
  • the decoder 18 may determine the changed current compression unit by performing a process opposite to the change performed by the image encoding apparatus 10 based on the relationship.
  • the decoder 18 may determine the values of the plurality of samples through an arithmetic calculation process using the reconstructed sample values. Accordingly, since the decoder 18 may determine the samples 34a and 34b in the even-numbered column using the samples 33a and 33b in the odd-numbered column, only the samples 33a and 33b in the odd-numbered column may be transmitted and received. Even if the video decoding is possible, it is possible to efficiently manage the bandwidth.
  • FIG. 3C illustrates another example of a sampling scheme in which a plurality of samples included in the current compression unit 30g may be changed according to an embodiment.
  • the decoder 18 changes the plurality of samples in order to reconstruct a plurality of samples of the current compression unit 30g obtained by inverse transform, thereby making the samples 35a and 35b in the odd row and the even number even.
  • the modified compression unit 30c may be determined to include the samples 36a and 36b in the first row. That is, the decoder 18 may determine the changed compression unit 30c by changing the current compression unit 30g corresponding to a process opposite to the sampling method performed by the image encoding apparatus 10.
  • the decoder 18 may determine the values of the samples 36a and 36b in the even row of the changed compression unit 30c by using the values of the samples 35a and 35b in the odd row.
  • the first sample 35c and the ninth sample 35d of the samples included in the current compression unit 30g before the change are the first row that is the odd numbered row of the plurality of samples of the current compression unit 30g before the change.
  • the samples may be located in the first and third rows, respectively.
  • the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d may be used to determine the value of the fifth sample 36c in the even row among the samples located in the same column.
  • the value of the fifth sample 36c may correspond to the average of the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d.
  • the decoding unit 18 uses the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d, and the value of the thirteenth sample 36d in the even column among the samples located in the same row is also determined by the first sample ( 35c) and the ninth sample 35d may be used to determine.
  • the value of the thirteenth sample 36d may be determined using the value of the fifth sample 36c determined based on the values of the first sample 35c and the ninth sample 35d.
  • the decoder 18 may obtain the value of the thirteenth sample 36d by arithmetically calculating the value of the fifth sample 36c.
  • the decoder 18 may determine the samples 36a and 36b in the even-numbered row by using the samples 35a and 35b in the odd-numbered row, and thus the samples 35a and 35b in the odd-numbered column. ), Even if only) is transmitted and received, the bandwidth can be efficiently managed.
  • 3D illustrates a process of arranging a plurality of samples by sampling a plurality of samples included in the current compression unit 30d and changing a sample value according to an embodiment.
  • the decoder 18 changes a plurality of samples of the current compression unit 30h before the change, so that the samples 37a and 37b in odd rows and the samples 38a in even rows are changed. , 38b), and samples of the modified compression unit 30d including samples 37c, 37d in odd-numbered columns and samples 38c, 38d in even-numbered columns. That is, the decoder 18 may determine the changed compression unit 30d by performing all the processes performed by the decoder 18 described with reference to FIGS. 3A and 3B with respect to a plurality of samples of the current compression unit 30h. have.
  • the decoder 18 may determine the values of the samples 38a and 38b in the even row of the compression unit 30d where the positions of the plurality of samples are changed, and the values of the samples 37a and 37b in the odd row. Can be determined using For example, the first sample 39a of the samples included in the current compression unit 30h and the ninth sample 39c are the first row (the oddest row of the plurality of samples of the current compression unit 30h). 37a) and third rows 37b, respectively. The values of the first sample 39a and the ninth sample 39c may be used to determine the value of the fifth sample 39f in the even row of the samples located in the same column.
  • the decoder 18 may determine the changed compression unit 30d by determining the value of the fifth sample 39f as an average value of the values of the first sample 39a and the ninth sample 39c. Since the above embodiment may correspond to the content described with respect to the embodiment described with reference to FIG. 3B, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the decoder 18 classifies a plurality of samples of the current compression unit 30h into samples 37a and 37b in odd-numbered columns and samples 38a and 38b in even-numbered columns, and selects a current compression unit by a sampling method. The samples of 30d can be changed.
  • the decoder 18 may determine the values of the samples 38a and 38b in the even columns of the current compression unit 30d using the values of the samples 37a and 37b in the odd columns.
  • the first sample 39a and the third sample 39b of the samples included in the current compression unit 30h are the first column 37c which is an odd numbered column of the plurality of samples of the current compression unit 30h.
  • samples that were located in the third column 37d are the values of the first sample 39a and the third sample 39b.
  • the decoder 18 may determine the changed compression unit 30d by determining the value of the second sample 39e as an average value of the values of the first sample 39a and the third sample 39b.
  • the embodiment may correspond to the contents of the embodiment described with reference to FIG. 3C, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the decoder 18 may change the samples in the even and even columns of the current compression unit 30d before the change using other samples in the vicinity.
  • the sixth sample 39g located in the second row 38a and the second column 38c of the current compression unit 30d is located in the surrounding odd-numbered rows and odd-numbered columns.
  • the modified compression unit 30d can be determined by changing based on the samples. Specifically, the first sample (39a) located in the first row and the first column, the third sample (39b) located in the first row and the third column, and the ninth sample (39c) located in the third row and the first column.
  • the value of the sixth sample 39g may be changed to a value corresponding to the average value of the eleventh sample 39d positioned in the third row and the third column.
  • the decoder 18 may change the sample value of another sample based on the changed sample value of the samples.
  • the eighth sample 39h located in the second row 38a and the fourth column 38d of the current compression unit 30h is located in the surrounding odd-numbered rows and odd-numbered columns.
  • the sample value may be changed based on the samples.
  • the sample value of the eighth sample 39h of the current compression unit 30h is to be changed based on the sample value of the sixth sample 39g located in the second row 38a and the second column 38c.
  • the changed compression unit 30d may be determined by changing the value of the eighth sample 39h by arithmetically calculating the sample value of the sixth sample 39g.
  • FIG. 4A illustrates an embodiment of a flipping method as a method in which the image decoding apparatus 15 may change positions of a plurality of samples included in the current compression unit 40a, according to an embodiment.
  • the decoder 18 may change the positions of the samples such that the left and right of the plurality of samples included in the current compression unit 40a are changed.
  • the first sample 41a positioned in the first row and the fourth column of the current compression unit 40b may divide the straight line 40c that divides the current compression unit 40b in half by the decoder 18. It can be placed in the first row and first column so as to be located opposite from the center.
  • the second sample 41b positioned in the first row and the third column of the current compression unit 40b may be a straight line 40c dividing the current compression unit 40b in half by the decoder 18. ) In the first row and second column so that they are located opposite each other.
  • the decoder 18 may horizontally flip the plurality of samples of the current compression unit 40a obtained by performing inverse transformation to change the flipped compression unit 40a.
  • a flipping change method for changing a plurality of sample positions of the compression unit should not be interpreted to be limited to the above case. Ripping directions and criteria may vary.
  • 4B illustrates another embodiment of the flipping scheme as a method in which the image decoding apparatus 15 may change positions of a plurality of samples included in the current compression unit 40e, according to an embodiment.
  • the decoder 18 may change the positions of the samples so that the positions of the plurality of samples included in the current compression unit 40e are changed in the diagonal direction.
  • the first sample 42a located in the fourth row and the fourth column of the current compression unit 40e includes a straight line 40f that divides the current compression unit 40e in half by the decoder 18. It can be placed in the first row and first column so as to be located opposite from the center.
  • the second sample 42b positioned in the third row and the fourth column of the current compression unit 40d may be a straight line 40f dividing the current compression unit 40e in half by the decoder 18. ) In the first row and second column so that they are located opposite each other.
  • the plurality of samples of the current compression unit 40d by the decoder 18 may be changed to the flipped compression unit 40e by being flipped diagonally.
  • a flipping change method for changing a plurality of sample positions of the compression unit should not be interpreted to be limited to the above case. Ripping directions and criteria may vary. Therefore, the angle or position of the line serving as a reference for flipping in the diagonal direction may vary.
  • FIG. 4C illustrates an embodiment of a rotating method in which the image decoding apparatus 15 may change positions of a plurality of samples included in the current compression unit 40h, according to an exemplary embodiment.
  • the decoder 18 may change the positions of the samples in such a manner that the positions of the plurality of samples included in the current compression unit 40h are rotated within the current compression unit 40h.
  • the decoding unit 18 rotates the plurality of samples including the first sample 43a located in the first row and the fourth column of the current compression unit 40h by counterclockwise to rotate the first sample 43a.
  • the decoder 18 may rotate the plurality of samples including the second sample 43b positioned in the second row and the fourth column of the current compression unit 40h in a counterclockwise direction, thereby causing the second sample to rotate.
  • the current compression unit 40g may be changed by the decoder 18 into a compression unit 40g in which a plurality of samples of the current compression unit 40h are rotated counterclockwise.
  • the rotation change method for changing a plurality of sample positions of the compression unit should not be interpreted to be limited to the above case. That is, the rotation direction may be clockwise or counterclockwise, and the rotation angle may also vary.
  • the image decoding apparatus 15 may change the sample values of the plurality of samples included in the current compression unit according to a specific method.
  • the decoder 18 may modify the plurality of samples included in the current compression unit in the same manner as filtering, transformation, and deformation.
  • various types of filters such as a low pass filter and a high pass filter, may be included in the type of filter used for sample value conversion by filtering.
  • the image decoding apparatus 15 may change the sample value through various algorithms according to DCT (or the sample value may be changed according to the FFT). It may be changed.
  • the image decoding apparatus 15 may distort an image appearing in the current compression unit by changing the sample values of the plurality of samples included in the current compression unit.
  • the image decoding apparatus 15 may use a parameter information related to an image to be decoded, for example, a focal length, an aperture value, or the like as camera parameter information, to thereby alleviate or enhance the distortion in the image.
  • the sample value of the plurality of samples included in the compression unit may be changed.
  • the image decoding apparatus 15 may change the positions of the plurality of samples having the changed sample value according to the specific method. The method of changing the positions of the plurality of samples may correspond to various embodiments described with reference to the drawings, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the information acquisition unit 16 of the image decoding apparatus 15 may obtain first information indicating a method of changing a plurality of samples included in the current compression unit, from the bitstream.
  • the image decoding apparatus 15 that obtains the first information about the change scheme related to the current compression unit may increase the decoding efficiency by performing the change in a manner opposite to the change scheme performed in the encoding process in the decoding process.
  • the information on the change method may correspond to a format of a flag or an index, and is transmitted for each type of compression unit including a sequence, a frame, a slice, a slice segment, a maximum coding unit, a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, and the like. Can be.
  • the image decoding apparatus 15 may determine a change scheme for optimized decoding efficiency for each compression unit among various change schemes. For example, the image decoding apparatus 15 may determine a method having the most efficiency by checking the rate distortion cost for the current compression unit.
  • the image decoding apparatus 15 may determine a change scheme to be performed by the image decoding apparatus 15 on a plurality of samples included in the compression unit, based on the first information obtained in operation S224.
  • the image decoding apparatus 15 may change the plurality of samples of the current compression unit based on the compression unit determined in operation S223 and the method determined in operation S225.
  • FIG. 5A illustrates a process of simultaneously changing samples of a compression unit adjacent to the current compression unit 50c when the positions of a plurality of samples of the current compression unit are changed to decode an image, according to an exemplary embodiment.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may change a plurality of samples included in the current compression unit 50c, and in a manner corresponding to a method of changing the current compression unit 50c. It is possible to change the adjacent samples 50d adjacent to the current compression unit 50c.
  • the image decoding apparatus 15 may change a plurality of samples included in the current compression unit 50c by a sampling method. Since the contents of the sampling scheme may be the contents of the above-described various embodiments, a detailed description thereof will be omitted. In this case, adjacent samples that are changed together according to a change scheme of the current compression unit 50c may be samples that are not changed according to embodiments of the present invention.
  • the decoder 18 changes a plurality of samples of the current compression unit 50c in a manner classified into samples included in odd-numbered rows 51a and 51b and samples included in even-numbered rows. By doing so, the changed compression unit 50a can be determined. That is, the decoder 18 may change not only the plurality of samples included in the current compression unit 50c but also the samples 50d of other compression units adjacent to the current compression unit 50c in the same manner. For example, the decoder 18 changes the adjacent samples 50d adjacent to the left boundary of the current compression unit 50a according to a sampling method in which the current compression unit 50d is changed, thereby making the current compression unit 50c. ) And adjacent samples 51c and 51b positioned in the upper and lower samples (52c) in the odd row and the c row and the c row in the even row And d-th samples.
  • FIG. 5B illustrates another method of simultaneously changing samples of a compression unit adjacent to the current compression unit 53c when changing positions of a plurality of samples of the current compression unit 53c to decode an image, according to an exemplary embodiment. do.
  • the image decoding apparatus 15 may change a plurality of samples included in the current compression unit 53c by a flipping method. Since the details of the flipping method may be the contents of the above-described various embodiments, a detailed description thereof will be omitted.
  • adjacent samples that are changed together according to a change scheme of the current compression unit 53c may be samples that are not changed according to one embodiment of the present invention.
  • the decoder 18 may use a flipping scheme to change the arrangement of the plurality of samples included in the current compression unit 53c.
  • the decoder 18 may change left and right positions of the plurality of samples of the current compression unit 53c based on the reference line 53e according to the flipping method. Accordingly, the position of the first sample 54a located in the first row and the fourth column may be changed to a position corresponding to the first row and the first column, and the third sample (54b) located in the first row and the second column. ) May be changed to a position corresponding to the first row and the third column.
  • the decoder 18 may change not only a plurality of samples included in the current compression unit 53c but also samples of another compression unit adjacent to the current compression unit 53c in the same manner.
  • the decoder 18 may change the positions of the adjacent samples 53d adjacent to the upper boundary of the current compression unit 53c according to the flipping method of the current compression unit 53c. Accordingly, the position of the a-th sample 55a located in the fourth column of the adjacent samples 53d may be changed to the position corresponding to the first column, and the position of the c-th sample 55b located in the second column may be It can be changed to the position corresponding to the third column.
  • FIG. 6A illustrates a process of changing samples to be referenced when the image decoding apparatus 15 performs prediction in a decoding process according to an embodiment.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may determine the type of prediction to be performed in the coding unit based on the prediction unit. For example, based on prediction mode information including information indicating a type corresponding to a prediction mode to be performed in the current coding unit, pictures on different layers whether to perform intra prediction or inter prediction in the current coding unit. It may be determined whether to perform the prediction with reference to.
  • intra prediction may be performed based on the information about the intra prediction type.
  • the information on the intra prediction type may include syntax for distinguishing a position of a reference sample for intra prediction or a method of performing intra prediction based on the determined reference sample.
  • the sizes of the prediction unit and the transformation unit may be determined based on the sizes of the coding units including the prediction unit and the transformation unit.
  • the compression unit according to an embodiment may correspond to a unit for processing separate from the coding unit, the prediction unit, and the transformation unit.
  • the size of the current compression unit is assumed to have a size corresponding to the current conversion unit.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may refer to a reference sample adjacent to the current transform unit in the intra prediction process. Referring to FIG. 6A, when the prediction unit 18 performs prediction on a transform unit corresponding to 4 ⁇ 4 sized samples, the decoder 18 may determine a neighboring sample as a reference sample to use in the process of performing the prediction. When the decoder 18 performs intra prediction, the decoder 18 may determine a position of a sample to be referenced in the prediction process or a method of performing prediction based on the determined reference sample based on the information about the prediction type. . For example, the information on the intra prediction type may indicate that the samples in the right diagonal direction are the reference samples.
  • the intra prediction method should not be interpreted as limited to the prediction method shown in FIG. 6A.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may determine the main array 62a by using a reference sample according to a prediction mode in case of intra prediction.
  • the decoder 18 may perform prediction by using a reference sample included in the main array 62a, and the main array 62a may store samples adjacent to the current transform unit 60a. It may include.
  • the intra prediction type it may be determined which sample among neighboring samples is included in the main array 62a and used in the prediction process. For example, when the intra prediction direction corresponds to vertical or right upward in the current transform unit 60a, some of the reference samples 61a, 61b, 61c adjacent to the upper portion of the current transform unit 60a may be the main array 62a.
  • the decoder 18 may determine the samples 61a adjacent to the upper side of the current transform unit 60a and the current transform. Comprising some of the samples 61b adjacent to the upper side of the left transform unit 60b of the unit 60a and samples 61c adjacent to the upper side of the right transform unit 60c of the current transform unit 60a.
  • Reference samples 61d may be included in the main array 62a used in the prediction process of the current transform unit 60a.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may change a plurality of samples included in the current transform unit 60a to perform intra prediction.
  • the unit of reference for changing the plurality of samples may be a compression unit, and the compression unit may be the same as a sequence, a picture, a slice, a slice segment, a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, etc. Otherwise, it may correspond to other data units.
  • the compression unit will be described on the premise that it corresponds to the conversion unit for convenience of description.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may use a flipping method as a method for changing a plurality of samples included in the current transform unit 60a corresponding to the compression unit.
  • the decoder 18 may change the position of the plurality of samples in a flipping manner based on the straight line 63 that divides the plurality of samples based on the compression unit. Since a method of changing a position by flipping a plurality of samples of the current transform unit 60a corresponding to a compression unit has been described in the above-described embodiments, a detailed description thereof will be omitted.
  • samples adjacent to the current compression unit may be defined as samples included in other compression units adjacent to the current compression unit based on the compression unit.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may change a plurality of samples included in the current transform unit 60a.
  • the plurality of samples adjacent to the current transform unit 60a may be changed in a manner corresponding to a method of changing the plurality of samples included in the current transform unit 60a. For example, when the decoder 18 flips a plurality of samples included in the current transform unit 60a, the decoder 18 flips a plurality of samples adjacent to the compression unit corresponding to the current transform unit 60a in a flipping manner. You can change it. That is, referring to FIG.
  • the decoder 18 may include samples 61a adjacent to the upper side of the current transform unit 60a and samples adjacent to the upper side of the left transform unit 60b of the current transform unit 60a. 61b and the samples 61c adjacent to the upper side of the right transform unit 60c of the current transform unit 60a may be changed.
  • FIG. 6B illustrates a process of performing prediction by using a result of the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 changing the positions of samples adjacent to the current compression unit, according to an exemplary embodiment.
  • the decoder 18 may change the positions of the samples 61a, 61b, and 61c adjacent to the current transformation unit 60a in a flipping manner.
  • the positions of the samples 61a, 61b, and 61c may be changed to the left and right about the straight line 63 dividing the current transformation unit 60a.
  • FIG. 6B shows a result of the samples included in the current transform unit 60a and the samples 61a, 61b, 61c adjacent to the current transform unit 60a changed by the flipping scheme.
  • the decoder 18 may obtain the flipped transform unit 64a by changing the left and right sides of the current transform unit 60a. Furthermore, the decoder 18 may acquire the changed neighboring samples 65a, 65b, and 65c by changing left and right of the samples adjacent to the current transform unit 60a based on the straight line 63.
  • the decoder 18 of the image decoding apparatus 15 may refer to reference samples included in the main array 62b in the process of performing prediction on the current transform unit 60a as shown in FIG. 6A. You can make predictions. Furthermore, referring to FIG. 6B, the decoder 18 may change the samples based on the compression unit and perform the prediction based on the changed result before performing the prediction. That is, depending on whether there is a change, the decoder 18 may refer to which reference sample in the prediction process to perform prediction in the current transform unit 60a. For example, referring to FIG. 6A, the decoder 18 does not change a flipping scheme according to an embodiment, and performs information on a plurality of samples and an intra prediction type adjacent to the current transform unit 60a.
  • the decoder 18 determines a main array 62b based on information about a plurality of changed samples and an intra prediction type after performing a change according to a flipping scheme according to an embodiment.
  • the reference samples 65d included in the main array 62b may be referred to in the prediction process.
  • the decoder 18 since the decoder 18 determines the reference samples to be included in the main arrays 62a and 62b based on the information on the intra prediction type, the decoder 18 may or may not change the plurality of samples.
  • the positions of the reference samples referenced by the transform units 60a and 64a are the same.
  • a change scheme such as sampling or flipping performed by the decoder 18
  • the sample values of the samples existing at positions determined by the information about the intra prediction type may be changed. Therefore, even when the image decoding apparatus 15 performs prediction by one intra prediction type, the reference sample is changed according to a change scheme performed by the decoder 18, so that the prediction process is performed by referring to relatively various samples. can do.
  • the positions of the reference samples determined in FIG. 6A and the positions of the reference samples determined in FIG. 6B are the same.
  • the value of the reference sample is increased. Will be different.
  • the D th sample to the L th sample may be sequentially included in the main array 62a in FIG. 6A
  • the I th sample to the A th sample may be sequentially included in the main array 62b in FIG. 6B.
  • the prediction may be performed in a relatively effective and flexible manner than the method used in the conventional prediction process.
  • the image decoding apparatus 15 may change at least one reference sample around the current compression unit according to a change method of the current compression unit. According to an embodiment, when the prediction process for the plurality of samples of the current compression unit is finished, the image decoding apparatus 15 may return the changed at least one reference sample to its original state. The image decoding apparatus 15 may decode an image by performing a prediction process through the above-described process.
  • the image decoding apparatus 15 may perform prediction with reference to a reference frame for inter prediction.
  • the image decoding apparatus 15 performs the change, the plurality of samples of the reference frame for inter prediction may be changed in a manner corresponding to the change method of the current compression unit. That is, the image decoding apparatus 15 may change the compression units on the reference frame corresponding to the compression unit of the current frame in the same manner, and may perform inter prediction based on the change result.
  • the position of the compression unit on the reference frame may be determined by referring to a motion vector associated with the compression unit of the current frame.
  • FIG. 7 is a block diagram of a video encoding apparatus 100 based on coding units having a tree structure, according to an embodiment.
  • the video encoding apparatus 100 of FIG. 7 may correspond to the image encoding apparatus 10 of FIG. 1A.
  • the video encoding apparatus 100 including video prediction based on coding units having a tree structure includes a coding unit determiner 120 and an output unit 130.
  • the video encoding apparatus 100 that includes video prediction based on coding units having a tree structure is abbreviated as “video encoding apparatus 100”.
  • the coding unit determiner 120 may partition the current picture based on a maximum coding unit that is a coding unit having a maximum size for the current picture of the image. If the current picture is larger than the maximum coding unit, image data of the current picture may be split into at least one maximum coding unit.
  • the maximum coding unit may be a data unit having a size of 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, or the like, and may be a square data unit having a square of two horizontal and vertical sizes.
  • the coding unit according to an embodiment may be characterized by a maximum size and depth.
  • the depth indicates the number of times the coding unit is spatially divided from the maximum coding unit, and as the depth increases, the coding unit for each depth may be split from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the depth of the largest coding unit is the highest depth and the minimum coding unit may be defined as the lowest coding unit.
  • the maximum coding unit decreases as the depth increases, the size of the coding unit for each depth decreases, and thus, the coding unit of the higher depth may include coding units of a plurality of lower depths.
  • the image data of the current picture may be divided into the largest coding units according to the maximum size of the coding units, and each of the maximum coding units may include coding units divided according to depths. Since the maximum coding unit is divided according to depths, image data of a spatial domain included in the maximum coding unit may be hierarchically classified according to depths.
  • the maximum depth and the maximum size of the coding unit that limit the total number of times of hierarchically dividing the height and the width of the maximum coding unit may be preset.
  • the coding unit determiner 120 encodes at least one divided region obtained by dividing the region of the largest coding unit for each depth, and determines a depth at which the final encoding result is output for each of the at least one divided region. That is, the coding unit determiner 120 encodes image data in coding units according to depths for each maximum coding unit of the current picture, and selects the depth at which the smallest coding error occurs to determine the final depth. The determined final depth and the image data for each maximum coding unit are output to the outputter 130.
  • Image data in the largest coding unit is encoded based on coding units according to depths according to at least one depth less than or equal to the maximum depth, and encoding results based on the coding units for each depth are compared. As a result of comparing the encoding error of the coding units according to depths, a depth having the smallest encoding error may be selected. At least one final depth may be determined for each maximum coding unit.
  • the coding unit is divided into hierarchically and the number of coding units increases.
  • a coding error of each data is measured, and whether or not division into a lower depth is determined. Therefore, even in the data included in one largest coding unit, since the encoding error for each depth is different according to the position, the final depth may be differently determined according to the position. Accordingly, one or more final depths may be set for one maximum coding unit, and data of the maximum coding unit may be partitioned according to coding units of one or more final depths.
  • the coding unit determiner 120 may determine coding units having a tree structure included in the current maximum coding unit.
  • the coding units according to the tree structure according to an embodiment include coding units having a depth determined as a final depth among all deeper coding units included in the current maximum coding unit.
  • the coding unit of the final depth may be determined hierarchically according to the depth in the same region within the maximum coding unit, and may be independently determined for the other regions.
  • the final depth for the current area can be determined independently of the final depth for the other area.
  • the maximum depth according to an embodiment is an index related to the number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the first maximum depth according to an embodiment may represent the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the second maximum depth according to an embodiment may represent the total number of depth levels from the maximum coding unit to the minimum coding unit. For example, when the depth of the largest coding unit is 0, the depth of the coding unit obtained by dividing the largest coding unit once may be set to 1, and the depth of the coding unit divided twice may be set to 2. In this case, if the coding unit divided four times from the maximum coding unit is the minimum coding unit, since depth levels of 0, 1, 2, 3, and 4 exist, the first maximum depth is set to 4 and the second maximum depth is set to 5. Can be.
  • Predictive encoding and transformation of the largest coding unit may be performed. Similarly, prediction encoding and transformation are performed based on depth-wise coding units for each maximum coding unit and for each depth less than or equal to the maximum depth.
  • encoding including prediction encoding and transformation should be performed on all the coding units for each depth generated as the depth deepens.
  • the prediction encoding and the transformation will be described based on the coding unit of the current depth among at least one maximum coding unit.
  • the video encoding apparatus 100 may variously select a size or shape of a data unit for encoding image data.
  • the encoding of the image data is performed through prediction encoding, transforming, entropy encoding, and the like.
  • the same data unit may be used in every step, or the data unit may be changed in steps.
  • the video encoding apparatus 100 may select not only a coding unit for encoding the image data, but also a data unit different from the coding unit in order to perform predictive encoding of the image data in the coding unit.
  • prediction encoding may be performed based on coding units of a final depth, that is, coding units that are no longer split.
  • the partition in which the coding unit is divided may include a data unit in which at least one of a coding unit and a height and a width of the coding unit are split.
  • the partition may include a data unit having a split coding unit and a data unit having the same size as the coding unit.
  • the partition on which the prediction is based may be referred to as a 'prediction unit'.
  • the partition mode may be formed in a geometric form, as well as partitions divided in an asymmetric ratio such as 1: n or n: 1, as well as symmetric partitions in which a height or width of a prediction unit is divided in a symmetrical ratio. It may optionally include partitioned partitions, arbitrary types of partitions, and the like.
  • the prediction mode of the prediction unit may be at least one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode.
  • the intra mode and the inter mode may be performed on partitions having sizes of 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, and N ⁇ N.
  • the skip mode may be performed only for partitions having a size of 2N ⁇ 2N.
  • the encoding may be performed independently for each prediction unit within the coding unit to select a prediction mode having the smallest encoding error.
  • the video encoding apparatus 100 may perform conversion of image data of a coding unit based on not only a coding unit for encoding image data, but also a data unit different from the coding unit.
  • the transformation may be performed based on a transformation unit having a size smaller than or equal to the coding unit.
  • the transformation unit may include a data unit for intra mode and a transformation unit for inter mode.
  • the transformation unit in the coding unit is also recursively divided into smaller transformation units, so that the residual data of the coding unit is determined according to the tree structure according to the transformation depth. Can be partitioned according to the conversion unit.
  • a transform depth indicating a number of divisions between the height and the width of the coding unit divided to the transform unit may be set. For example, if the size of the transform unit of the current coding unit of size 2Nx2N is 2Nx2N, the transform depth is 0, the transform depth 1 if the size of the transform unit is NxN, and the transform depth 2 if the size of the transform unit is N / 2xN / 2. Can be. That is, the transformation unit having a tree structure may also be set for the transformation unit according to the transformation depth.
  • the split information for each depth requires not only depth but also prediction related information and transformation related information. Accordingly, the coding unit determiner 120 may determine not only the depth that generated the minimum encoding error, but also a partition mode in which the prediction unit is divided into partitions, a prediction mode for each prediction unit, and a size of a transformation unit for transformation.
  • a method of determining a coding unit, a prediction unit / partition, and a transformation unit according to a tree structure of a maximum coding unit according to an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 19.
  • the coding unit determiner 120 may measure a coding error of coding units according to depths using a Lagrangian Multiplier-based rate-distortion optimization technique.
  • the output unit 130 outputs the image data and the split information according to depths of the maximum coding unit, which are encoded based on at least one depth determined by the coding unit determiner 120, in a bitstream form.
  • the encoded image data may be a result of encoding residual data of the image.
  • the split information for each depth may include depth information, partition mode information of a prediction unit, prediction mode information, split information of a transformation unit, and the like.
  • the final depth information may be defined using depth-specific segmentation information indicating whether to encode in a coding unit of a lower depth rather than encoding the current depth. If the current depth of the current coding unit is a depth, since the current coding unit is encoded in a coding unit of the current depth, split information of the current depth may be defined so that it is no longer divided into lower depths. On the contrary, if the current depth of the current coding unit is not the depth, encoding should be attempted using the coding unit of the lower depth, and thus split information of the current depth may be defined to be divided into coding units of the lower depth.
  • encoding is performed on the coding unit divided into the coding units of the lower depth. Since at least one coding unit of a lower depth exists in the coding unit of the current depth, encoding may be repeatedly performed for each coding unit of each lower depth, and recursive coding may be performed for each coding unit of the same depth.
  • coding units having a tree structure are determined in one largest coding unit and at least one split information should be determined for each coding unit of a depth, at least one split information may be determined for one maximum coding unit.
  • the depth since the data of the largest coding unit is partitioned hierarchically according to the depth, the depth may be different for each location, and thus depth and split information may be set for the data.
  • the output unit 130 may allocate encoding information about a corresponding depth and an encoding mode to at least one of a coding unit, a prediction unit, and a minimum unit included in the maximum coding unit.
  • the minimum unit according to an embodiment is a square data unit having a size obtained by dividing a minimum coding unit, which is the lowest depth, into four segments.
  • the minimum unit according to an embodiment may be a square data unit having a maximum size that may be included in all coding units, prediction units, partition units, and transformation units included in the maximum coding unit.
  • the encoding information output through the output unit 130 may be classified into encoding information according to depth coding units and encoding information according to prediction units.
  • the encoding information for each coding unit according to depth may include prediction mode information and partition size information.
  • the encoding information transmitted for each prediction unit includes information about an estimation direction of the inter mode, information about a reference image index of the inter mode, information about a motion vector, information about a chroma component of an intra mode, and information about an inter mode of an intra mode. And the like.
  • Information about the maximum size and information about the maximum depth of a coding unit defined for each picture, slice, or GOP may be inserted into a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set of a bitstream.
  • information on the maximum size of the transform unit and the minimum size of the transform unit allowed for the current video may also be output through a header, a sequence parameter set, a picture parameter set, or the like of the bitstream.
  • the output unit 130 may encode and output reference information, prediction information, slice type information, and the like related to prediction.
  • a coding unit according to depths is a coding unit having a size in which a height and a width of a coding unit of one layer higher depth are divided by half. That is, if the size of the coding unit of the current depth is 2Nx2N, the size of the coding unit of the lower depth is NxN.
  • the current coding unit having a size of 2N ⁇ 2N may include up to four lower depth coding units having a size of N ⁇ N.
  • the video encoding apparatus 100 determines a coding unit having an optimal shape and size for each maximum coding unit based on the size and the maximum depth of the maximum coding unit determined in consideration of the characteristics of the current picture. Coding units may be configured. In addition, since each of the maximum coding units may be encoded in various prediction modes and transformation methods, an optimal coding mode may be determined in consideration of image characteristics of coding units having various image sizes.
  • the video encoding apparatus may adjust the coding unit in consideration of the image characteristics while increasing the maximum size of the coding unit in consideration of the size of the image, thereby increasing image compression efficiency.
  • FIG. 8 is a block diagram of a video decoding apparatus 200 based on coding units having a tree structure, according to various embodiments.
  • the video decoding apparatus 200 of FIG. 8 may correspond to the image decoding apparatus 15 of FIG. 1B.
  • a video decoding apparatus 200 including video prediction based on coding units having a tree structure includes a receiver 210, image data and encoding information extractor 220, and image data decoder 230. do.
  • the image data decoder 230 may correspond to the decoder 18 of FIG. 1B.
  • the video decoding apparatus 200 that includes video prediction based on coding units having a tree structure is abbreviated as “video decoding apparatus 200”.
  • the receiver 210 receives and parses a bitstream of an encoded video.
  • the image data and encoding information extractor 220 extracts image data encoded for each coding unit from the parsed bitstream according to coding units having a tree structure for each maximum coding unit, and outputs the encoded image data to the image data decoder 230.
  • the image data and encoding information extractor 220 may extract information about a maximum size of a coding unit of the current picture from a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set for the current picture.
  • the image data and encoding information extractor 220 extracts the final depth and the split information of the coding units having a tree structure for each maximum coding unit from the parsed bitstream.
  • the extracted final depth and split information are output to the image data decoder 230. That is, the image data of the bit string may be divided into maximum coding units so that the image data decoder 230 may decode the image data for each maximum coding unit.
  • the depth and split information for each largest coding unit may be set for one or more depth information, and the split information for each depth may include partition mode information, prediction mode information, split information of a transform unit, and the like, of a corresponding coding unit. .
  • depth-specific segmentation information may be extracted.
  • the depth and split information for each largest coding unit extracted by the image data and encoding information extractor 220 are repeatedly used for each coding unit for each deeper coding unit, as in the video encoding apparatus 100 according to an exemplary embodiment. Depth and split information determined to perform encoding to generate a minimum encoding error. Therefore, the video decoding apparatus 200 may reconstruct an image by decoding data according to an encoding method that generates a minimum encoding error.
  • the image data and the encoding information extractor 220 may use the predetermined data unit. Depth and segmentation information can be extracted for each. If the depth and the split information of the corresponding maximum coding unit are recorded for each predetermined data unit, the predetermined data units having the same depth and the split information may be inferred as data units included in the same maximum coding unit.
  • the image data decoder 230 reconstructs the current picture by decoding the image data of each maximum coding unit based on the depth and the split information for each maximum coding unit. That is, the image data decoder 230 may decode the encoded image data based on the read partition mode, the prediction mode, and the transformation unit for each coding unit among the coding units having the tree structure included in the maximum coding unit. Can be.
  • the decoding process may include a prediction process including intra prediction and motion compensation, and an inverse transform process.
  • the image data decoder 230 may perform intra prediction or motion compensation according to each partition and prediction mode for each coding unit, based on the partition mode information and the prediction mode information of the prediction unit of the coding unit according to depths.
  • the image data decoder 230 may read transform unit information having a tree structure for each coding unit, and perform inverse transform based on the transformation unit for each coding unit, for inverse transformation for each largest coding unit. Through inverse transformation, the pixel value of the spatial region of the coding unit may be restored.
  • the image data decoder 230 may determine the depth of the current maximum coding unit by using the split information for each depth. If the split information indicates that the split information is no longer divided at the current depth, the current depth is the depth. Therefore, the image data decoder 230 may decode the coding unit of the current depth using the partition mode, the prediction mode, and the transformation unit size information of the prediction unit with respect to the image data of the current maximum coding unit.
  • the image data decoder 230 It may be regarded as one data unit to be decoded in the same encoding mode.
  • the decoding of the current coding unit may be performed by obtaining information about an encoding mode for each coding unit determined in this way.
  • the video decoding apparatus 200 may include the number of viewpoints.
  • the image data decoder 230 of the video decoding apparatus 200 may maximize the samples of the first layer images extracted from the first layer image stream by the extractor 220. It may be divided into coding units having a tree structure of the coding units. The image data decoder 230 may reconstruct the first layer images by performing motion compensation for each coding unit according to a tree structure of samples of the first layer images, for each prediction unit for inter-image prediction.
  • the image data decoder 230 of the video decoding apparatus 200 may maximize the samples of the second layer images extracted from the second layer image stream by the extractor 220. It may be divided into coding units having a tree structure of the coding units. The image data decoder 230 may reconstruct the second layer images by performing motion compensation for each prediction unit for inter-image prediction for each coding unit of the samples of the second layer images.
  • the extractor 220 may obtain information related to the luminance error from the bitstream to compensate for the luminance difference between the first layer image and the second layer image. However, whether to perform luminance may be determined according to an encoding mode of a coding unit. For example, luminance compensation may be performed only for prediction units having a size of 2N ⁇ 2N.
  • the video decoding apparatus 200 may obtain information about a coding unit that generates a minimum coding error by recursively encoding each maximum coding unit in the encoding process, and use the same to decode the current picture. That is, decoding of encoded image data of coding units having a tree structure determined as an optimal coding unit for each maximum coding unit can be performed.
  • the image data is efficiently decoded according to the size and encoding mode of a coding unit adaptively determined according to the characteristics of the image using the optimal split information transmitted from the encoding end. Can be restored
  • FIG 9 illustrates a concept of coding units, according to various embodiments.
  • a size of a coding unit may be expressed by a width x height, and may include 32x32, 16x16, and 8x8 from a coding unit having a size of 64x64.
  • Coding units of size 64x64 may be partitioned into partitions of size 64x64, 64x32, 32x64, and 32x32, coding units of size 32x32 are partitions of size 32x32, 32x16, 16x32, and 16x16, and coding units of size 16x16 are 16x16.
  • Coding units of size 8x8 may be divided into partitions of size 8x8, 8x4, 4x8, and 4x4, into partitions of 16x8, 8x16, and 8x8.
  • the resolution is set to 1920x1080, the maximum size of the coding unit is 64, and the maximum depth is 2.
  • the resolution is set to 1920x1080, the maximum size of the coding unit is 64, and the maximum depth is 3.
  • the resolution is set to 352x288, the maximum size of the coding unit is 16, and the maximum depth is 1.
  • the maximum depth illustrated in FIG. 10 represents the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the maximum size of the coding size is relatively large not only to improve the coding efficiency but also to accurately shape the image characteristics. Accordingly, the video data 310 or 320 having a higher resolution than the video data 330 may be selected to have a maximum size of 64.
  • the coding unit 315 of the video data 310 is divided twice from a maximum coding unit having a long axis size of 64, and the depth is deepened by two layers, so that the long axis size is 32, 16. Up to coding units may be included.
  • the coding unit 335 of the video data 330 is divided once from coding units having a long axis size of 16, and the depth is deepened by one layer to increase the long axis size to 8. Up to coding units may be included.
  • the coding unit 325 of the video data 320 is divided three times from the largest coding unit having a long axis size of 64, and the depth is three layers deep, so that the long axis size is 32, 16. , Up to 8 coding units may be included. As the depth increases, the expressive power of the detailed information may be improved.
  • FIG. 10 is a block diagram of an image encoder 400 based on coding units, according to various embodiments.
  • the image encoder 400 performs operations required to encode image data by the picture encoder 120 of the video encoding apparatus 100. That is, the intra prediction unit 420 performs intra prediction on each coding unit of the intra mode of the current image 405, and the inter prediction unit 415 performs the current image on the prediction unit of the coding unit of the inter mode. Inter-prediction is performed using the reference image acquired at 405 and the reconstructed picture buffer 410.
  • the current image 405 may be divided into maximum coding units and then sequentially encoded. In this case, encoding may be performed on the coding unit in which the largest coding unit is to be divided into a tree structure.
  • Residual data is generated by subtracting the prediction data for the coding unit of each mode output from the intra prediction unit 420 or the inter prediction unit 415 from the data for the encoding unit of the current image 405, and
  • the dew data is output as transform coefficients quantized for each transform unit through the transform unit 425 and the quantization unit 430.
  • the quantized transform coefficients are reconstructed into residue data in the spatial domain through the inverse quantizer 445 and the inverse transformer 450.
  • Residual data of the reconstructed spatial domain is added to the prediction data of the coding unit of each mode output from the intra predictor 420 or the inter predictor 415, thereby adding the residual data of the spatial domain to the coding unit of the current image 405. The data is restored.
  • the reconstructed spatial region data is generated as a reconstructed image through the deblocking unit 455 and the SAO performing unit 460.
  • the generated reconstructed image is stored in the reconstructed picture buffer 410.
  • the reconstructed images stored in the reconstructed picture buffer 410 may be used as reference images for inter prediction of another image.
  • the transform coefficients quantized by the transformer 425 and the quantizer 430 may be output as the bitstream 440 through the entropy encoder 435.
  • an inter predictor 415, an intra predictor 420, and a transformer each have a tree structure for each maximum coding unit. An operation based on each coding unit among the coding units may be performed.
  • the intra prediction unit 420 and the inter prediction unit 415 determine the partition mode and the prediction mode of each coding unit among the coding units having a tree structure in consideration of the maximum size and the maximum depth of the current maximum coding unit.
  • the transform unit 425 may determine whether to split the transform unit according to the quad tree in each coding unit among the coding units having the tree structure.
  • FIG. 11 is a block diagram of an image decoder 500 based on coding units, according to various embodiments.
  • the entropy decoding unit 515 parses the encoded image data to be decoded from the bitstream 505 and encoding information necessary for decoding.
  • the encoded image data is a quantized transform coefficient
  • the inverse quantizer 520 and the inverse transform unit 525 reconstruct residue data from the quantized transform coefficients.
  • the intra prediction unit 540 performs intra prediction for each prediction unit with respect to the coding unit of the intra mode.
  • the inter prediction unit 535 performs inter prediction using the reference image obtained from the reconstruction picture buffer 530 for each prediction unit with respect to the coding unit of the inter mode among the current images.
  • the data of the spatial domain of the coding unit of the current image 405 is reconstructed and restored.
  • the data of the space area may be output as a reconstructed image 560 via the deblocking unit 545 and the SAO performing unit 550.
  • the reconstructed images stored in the reconstructed picture buffer 530 may be output as reference images.
  • step-by-step operations after the entropy decoder 515 of the image decoder 500 may be performed.
  • the entropy decoder 515, the inverse quantizer 520, and the inverse transformer ( 525, the intra prediction unit 540, the inter prediction unit 535, the deblocking unit 545, and the SAO performer 550 based on each coding unit among coding units having a tree structure for each maximum coding unit. You can do it.
  • the intra predictor 540 and the inter predictor 535 determine a partition mode and a prediction mode for each coding unit among coding units having a tree structure, and the inverse transformer 525 has a quad tree structure for each coding unit. It is possible to determine whether to divide the conversion unit according to.
  • the encoding operation of FIG. 10 and the decoding operation of FIG. 11 describe the video stream encoding operation and the decoding operation in a single layer, respectively. Therefore, if the image encoding apparatus 10 of FIG. 1A encodes a video stream of two or more layers, the encoder 12 may be included for each layer.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating deeper coding units according to depths, and partitions, according to various embodiments.
  • the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment use hierarchical coding units to consider image characteristics.
  • the maximum height, width, and maximum depth of the coding unit may be adaptively determined according to the characteristics of the image, and may be variously set according to a user's request. According to the maximum size of the preset coding unit, the size of the coding unit for each depth may be determined.
  • the hierarchical structure 600 of a coding unit illustrates a case in which a maximum height and a width of a coding unit are 64 and a maximum depth is three.
  • the maximum depth indicates the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit. Since the depth deepens along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit according to an embodiment, the height and the width of the coding unit for each depth are divided.
  • a prediction unit and a partition on which the prediction encoding of each depth-based coding unit is shown along the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit are illustrated.
  • the coding unit 610 has a depth of 0 as the largest coding unit of the hierarchical structure 600 of the coding unit, and the size, ie, the height and width, of the coding unit is 64x64.
  • a depth deeper along the vertical axis includes a coding unit 620 of depth 1 having a size of 32x32, a coding unit 630 of depth 2 having a size of 16x16, and a coding unit 640 of depth 3 having a size of 8x8.
  • a coding unit 640 of depth 3 having a size of 8 ⁇ 8 is a minimum coding unit.
  • Prediction units and partitions of the coding unit are arranged along the horizontal axis for each depth. That is, if the coding unit 610 of size 64x64 having a depth of zero is a prediction unit, the prediction unit may include a partition 610 of size 64x64, partitions 612 of size 64x32, and size included in the coding unit 610 of size 64x64. 32x64 partitions 614, 32x32 partitions 616.
  • the prediction unit of the coding unit 620 having a size of 32x32 having a depth of 1 includes a partition 620 of size 32x32, partitions 622 of size 32x16 and a partition of size 16x32 included in the coding unit 620 of size 32x32. 624, partitions 626 of size 16x16.
  • the prediction unit of the coding unit 630 of size 16x16 having a depth of 2 includes a partition 630 of size 16x16, partitions 632 of size 16x8, and a partition of size 8x16 included in the coding unit 630 of size 16x16. 634, partitions 636 of size 8x8.
  • the prediction unit of the coding unit 640 of size 8x8 having a depth of 3 includes a partition 640 of size 8x8, partitions 642 of size 8x4 and a partition of size 4x8 included in the coding unit 640 of size 8x8. 644, partitions 646 of size 4x4.
  • the coding unit determiner 120 of the video encoding apparatus 100 may determine the depth of the maximum coding unit 610 for each coding unit of each depth included in the maximum coding unit 610. Encoding must be performed.
  • the number of deeper coding units according to depths for including data having the same range and size increases as the depth increases. For example, four coding units of depth 2 are required for data included in one coding unit of depth 1. Therefore, in order to compare the encoding results of the same data for each depth, each of the coding units having one depth 1 and four coding units having four depths 2 should be encoded.
  • encoding may be performed for each prediction unit of a coding unit according to depths along a horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit, and a representative coding error, which is the smallest coding error at a corresponding depth, may be selected. .
  • a depth deeper along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit the encoding may be performed for each depth, and the minimum coding error may be searched by comparing the representative coding error for each depth.
  • the depth and partition in which the minimum coding error occurs in the maximum coding unit 610 may be selected as the depth and partition mode of the maximum coding unit 610.
  • FIG. 13 illustrates a relationship between a coding unit and transformation units, according to various embodiments.
  • the video encoding apparatus 100 encodes or decodes an image in coding units having a size smaller than or equal to the maximum coding unit for each maximum coding unit.
  • the size of a transformation unit for transformation in the encoding process may be selected based on a data unit that is not larger than each coding unit.
  • the 32x32 size conversion unit 720 is The conversion can be performed.
  • the data of the 64x64 coding unit 710 is transformed into 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 transform units of 64x64 size or less, and then encoded, and the transform unit having the least error with the original is selected. Can be.
  • FIG. 14 is a diagram of deeper encoding information according to depths, according to various embodiments.
  • the output unit 130 of the video encoding apparatus 100 is split information, and information about a partition mode 800, information 810 about a prediction mode, and transform unit size for each coding unit of each depth.
  • Information 820 may be encoded and transmitted.
  • the information about the partition mode 800 is a data unit for predictive encoding of the current coding unit and indicates information about a partition type in which the prediction unit of the current coding unit is divided.
  • the current coding unit CU_0 of size 2Nx2N may be any one of a partition 802 of size 2Nx2N, a partition 804 of size 2NxN, a partition 806 of size Nx2N, and a partition 808 of size NxN. It can be divided and used.
  • the information 800 about the partition mode of the current coding unit represents one of a partition 802 of size 2Nx2N, a partition 804 of size 2NxN, a partition 806 of size Nx2N, and a partition 808 of size NxN. It is set to.
  • Information 810 relating to the prediction mode indicates the prediction mode of each partition. For example, through the information 810 about the prediction mode, whether the partition indicated by the information 800 about the partition mode is performed in one of the intra mode 812, the inter mode 814, and the skip mode 816 is performed. Whether or not can be set.
  • the information about the transform unit size 820 indicates whether to transform the current coding unit based on the transform unit.
  • the transform unit may be one of a first intra transform unit size 822, a second intra transform unit size 824, a first inter transform unit size 826, and a second inter transform unit size 828. have.
  • the image data and encoding information extractor 210 of the video decoding apparatus 200 may include information about a partition mode 800, information 810 about a prediction mode, and transformation for each depth-based coding unit. Information 820 about the unit size may be extracted and used for decoding.
  • 15 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to various embodiments.
  • Segmentation information may be used to indicate a change in depth.
  • the split information indicates whether a coding unit of a current depth is split into coding units of a lower depth.
  • the prediction unit 910 for predictive encoding of the coding unit 900 having depth 0 and 2N_0x2N_0 size includes a partition mode 912 of 2N_0x2N_0 size, a partition mode 914 of 2N_0xN_0 size, a partition mode 916 of N_0x2N_0 size, and N_0xN_0 May include a partition mode 918 of size.
  • partition mode 912, 914, 916, and 918 in which the prediction unit is divided by a symmetrical ratio are illustrated, as described above, the partition mode is not limited thereto, and asymmetric partitions, arbitrary partitions, geometric partitions, and the like. It may include.
  • prediction coding For each partition mode, prediction coding must be performed repeatedly for one 2N_0x2N_0 partition, two 2N_0xN_0 partitions, two N_0x2N_0 partitions, and four N_0xN_0 partitions.
  • prediction encoding For partitions having a size 2N_0x2N_0, a size N_0x2N_0, a size 2N_0xN_0, and a size N_0xN_0, prediction encoding may be performed in an intra mode and an inter mode.
  • the skip mode may be performed only for prediction encoding on partitions having a size of 2N_0x2N_0.
  • the depth 0 is changed to 1 and split (920), and the encoding is repeatedly performed on the depth 2 and the coding units 930 of the partition mode of size N_0xN_0.
  • the depth 1 is changed to the depth 2 and split (950), and repeatedly for the depth 2 and the coding units 960 of the size N_2xN_2.
  • the encoding may be performed to search for a minimum encoding error.
  • depth-based coding units may be set until depth d-1, and split information may be set up to depth d-2. That is, when encoding is performed from the depth d-2 to the depth d-1 to the depth d-1, the prediction encoding of the coding unit 980 of the depth d-1 and the size 2N_ (d-1) x2N_ (d-1)
  • the prediction unit for 990 is a partition mode 992 of size 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), a partition mode 994 of size 2N_ (d-1) xN_ (d-1), and size
  • a partition mode 996 of N_ (d-1) x2N_ (d-1) and a partition mode 998 of size N_ (d-1) xN_ (d-1) may be included.
  • partition mode one partition 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), two partitions 2N_ (d-1) xN_ (d-1), two sizes N_ (d-1) x2N_
  • a partition mode in which a minimum encoding error occurs may be searched.
  • the coding unit CU_ (d-1) of the depth d-1 is no longer
  • the depth of the current maximum coding unit 900 may be determined as the depth d-1, and the partition mode may be determined as N_ (d-1) xN_ (d-1) without going through a division process into lower depths.
  • split information is not set for the coding unit 952 having the depth d-1.
  • the data unit 999 may be referred to as a 'minimum unit' for the current maximum coding unit.
  • the minimum unit may be a square data unit having a size obtained by dividing the minimum coding unit, which is the lowest depth, into four divisions.
  • the video encoding apparatus 100 compares depth-to-depth encoding errors of the coding units 900, selects a depth at which the smallest encoding error occurs, and determines a depth.
  • the partition mode and the prediction mode may be set to the encoding mode of the depth.
  • depths with the smallest error can be determined by comparing the minimum coding errors for all depths of depths 0, 1, ..., d-1, and d.
  • the depth, the partition mode of the prediction unit, and the prediction mode may be encoded and transmitted as split information.
  • the coding unit since the coding unit must be split from the depth 0 to the depth, only the split information of the depth is set to '0', and the split information for each depth except the depth should be set to '1'.
  • the image data and encoding information extractor 220 of the video decoding apparatus 200 may extract information about a depth and a prediction unit of the coding unit 900 and use it to decode the coding unit 912. have.
  • the video decoding apparatus 200 may grasp a depth having split information of '0' as a depth using split information for each depth, and may use the split information for the corresponding depth for decoding.
  • 16, 17, and 18 illustrate a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, according to various embodiments.
  • the coding units 1010 are deeper coding units determined by the video encoding apparatus 100 according to an embodiment with respect to the largest coding unit.
  • the prediction unit 1060 is partitions of prediction units of each deeper coding unit among the coding units 1010, and the transform unit 1070 is transform units of each deeper coding unit.
  • the depth-based coding units 1010 have a depth of 0
  • the coding units 1012 and 1054 have a depth of 1
  • the coding units 1014, 1016, 1018, 1028, 1050, and 1052 have depths.
  • coding units 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, and 1048 have a depth of three
  • coding units 1040, 1042, 1044, and 1046 have a depth of four.
  • partitions 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 of the prediction units 1060 are obtained by splitting coding units. That is, partitions 1014, 1022, 1050, and 1054 are 2NxN partition modes, partitions 1016, 1048, and 1052 are Nx2N partition modes, and partitions 1032 are NxN partition modes. Prediction units and partitions of the coding units 1010 according to depths are smaller than or equal to each coding unit.
  • the image data of the part 1052 of the transformation units 1070 is transformed or inversely transformed into a data unit having a smaller size than the coding unit.
  • the transformation units 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 are data units having different sizes or shapes when compared to corresponding prediction units and partitions among the prediction units 1060. That is, the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may be intra prediction / motion estimation / motion compensation operations and transform / inverse transform operations for the same coding unit. Each can be performed on a separate data unit.
  • coding is performed recursively for each coding unit having a hierarchical structure for each largest coding unit to determine an optimal coding unit.
  • coding units having a recursive tree structure may be configured.
  • the encoding information may include split information about the coding unit, partition mode information, prediction mode information, and transformation unit size information. Table 1 below shows an example that can be set in the video encoding apparatus 100 and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment.
  • Segmentation information 0 (coding for coding units of size 2Nx2N of current depth d) Split information 1 Prediction mode Partition type Transformation unit size Iterative coding for each coding unit of lower depth d + 1 Intra interskip (2Nx2N only) Symmetric Partition Type Asymmetric Partition Type Conversion unit split information 0 Conversion unit split information 1 2Nx2N2NxNNx2NNxN 2NxnU2NxnDnLx2NnRx2N 2Nx2N NxN (symmetric partition type) N / 2xN / 2 (asymmetric partition type)
  • the output unit 130 of the video encoding apparatus 100 outputs encoding information about coding units having a tree structure
  • the encoding information extraction unit of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment 220 may extract encoding information about coding units having a tree structure from the received bitstream.
  • the split information indicates whether the current coding unit is split into coding units of a lower depth. If the split information of the current depth d is 0, partition mode information, prediction mode, and transform unit size information may be defined for the depth since the current coding unit is a depth in which the current coding unit is no longer divided into lower coding units. have. If it is to be further split by the split information, encoding should be performed independently for each coding unit of the divided four lower depths.
  • the prediction mode may be represented by one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode.
  • Intra mode and inter mode can be defined in all partition modes, and skip mode can only be defined in partition mode 2Nx2N.
  • the partition mode information indicates symmetric partition modes 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, and NxN, in which the height or width of the prediction unit is divided by symmetrical ratios, and asymmetric partition modes 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N, divided by asymmetrical ratios.
  • the asymmetric partition modes 2NxnU and 2NxnD are divided into heights of 1: 3 and 3: 1, respectively, and the asymmetric partition modes nLx2N and nRx2N are divided into 1: 3 and 3: 1 widths, respectively.
  • the conversion unit size may be set to two kinds of sizes in the intra mode and two kinds of sizes in the inter mode. That is, if the transformation unit split information is 0, the size of the transformation unit is set to the size 2Nx2N of the current coding unit. If the transform unit split information is 1, a transform unit having a size obtained by dividing the current coding unit may be set. In addition, if the partition mode for the current coding unit having a size of 2Nx2N is a symmetric partition mode, the size of the transform unit may be set to NxN, and N / 2xN / 2 if it is an asymmetric partition mode.
  • Encoding information of coding units having a tree structure may be allocated to at least one of a coding unit, a prediction unit, and a minimum unit unit of a depth.
  • the coding unit of the depth may include at least one prediction unit and at least one minimum unit having the same encoding information.
  • the encoding information held by each adjacent data unit is checked, it may be determined whether the data is included in the coding unit having the same depth.
  • the coding unit of the corresponding depth may be identified using the encoding information held by the data unit, the distribution of depths within the maximum coding unit may be inferred.
  • the encoding information of the data unit in the depth-specific coding unit adjacent to the current coding unit may be directly referenced and used.
  • the prediction coding when the prediction coding is performed by referring to the neighboring coding unit, the data adjacent to the current coding unit in the coding unit according to depths is encoded by using the encoding information of the adjacent coding units according to depths.
  • the neighboring coding unit may be referred to by searching.
  • FIG. 19 illustrates a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to encoding mode information of Table 1.
  • the maximum coding unit 1300 includes coding units 1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, and 1318 of depths. Since one coding unit 1318 is a coding unit of depth, split information may be set to zero.
  • the partition mode information of the coding unit 1318 having a size of 2Nx2N includes partition modes 2Nx2N 1322, 2NxN 1324, Nx2N 1326, NxN 1328, 2NxnU 1332, 2NxnD 1334, and nLx2N 1336. And nRx2N 1338.
  • the transform unit split information (TU size flag) is a type of transform index, and a size of a transform unit corresponding to the transform index may be changed according to a prediction unit type or a partition mode of the coding unit.
  • the partition mode information is set to one of symmetric partition modes 2Nx2N 1322, 2NxN 1324, Nx2N 1326, and NxN 1328
  • the conversion unit partition information is 0, a conversion unit of size 2Nx2N ( 1342 is set, and if the transform unit split information is 1, a transform unit 1344 of size NxN may be set.
  • partition mode information is set to one of asymmetric partition modes 2NxnU (1332), 2NxnD (1334), nLx2N (1336), and nRx2N (1338), if the conversion unit partition information (TU size flag) is 0, a conversion unit of size 2Nx2N ( 1352 is set, and if the transform unit split information is 1, a transform unit 1354 of size N / 2 ⁇ N / 2 may be set.
  • the conversion unit partitioning information (TU size flag) described above with reference to FIG. 19 is a flag having a value of 0 or 1, but the conversion unit partitioning information according to an embodiment is not limited to a 1-bit flag and is set to 0 according to a setting. , 1, 2, 3., etc., and may be divided hierarchically.
  • the transformation unit partition information may be used as an embodiment of the transformation index.
  • the size of the transformation unit actually used may be expressed.
  • the video encoding apparatus 100 may encode maximum transform unit size information, minimum transform unit size information, and maximum transform unit split information.
  • the encoded maximum transform unit size information, minimum transform unit size information, and maximum transform unit split information may be inserted into the SPS.
  • the video decoding apparatus 200 may use the maximum transform unit size information, the minimum transform unit size information, and the maximum transform unit split information to use for video decoding.
  • the maximum transform unit split information is defined as 'MaxTransformSizeIndex'
  • the minimum transform unit size is 'MinTransformSize'
  • the transform unit split information is 0,
  • the minimum transform unit possible in the current coding unit is defined as 'RootTuSize'.
  • the size 'CurrMinTuSize' can be defined as in relation (1) below.
  • 'RootTuSize' which is a transform unit size when the transform unit split information is 0, may indicate a maximum transform unit size that can be adopted in the system. That is, according to relation (1), 'RootTuSize / (2 ⁇ MaxTransformSizeIndex)' is a transformation obtained by dividing 'RootTuSize', which is the size of the transformation unit when the transformation unit division information is 0, by the number of times corresponding to the maximum transformation unit division information. Since the unit size is 'MinTransformSize' is the minimum transform unit size, a smaller value among them may be the minimum transform unit size 'CurrMinTuSize' possible in the current coding unit.
  • the maximum transform unit size RootTuSize may vary depending on a prediction mode.
  • RootTuSize may be determined according to the following relation (2).
  • 'MaxTransformSize' represents the maximum transform unit size
  • 'PUSize' represents the current prediction unit size.
  • RootTuSize min (MaxTransformSize, PUSize) ......... (2)
  • 'RootTuSize' which is a transform unit size when the transform unit split information is 0, may be set to a smaller value among the maximum transform unit size and the current prediction unit size.
  • 'RootTuSize' may be determined according to Equation (3) below.
  • 'PartitionSize' represents the size of the current partition unit.
  • RootTuSize min (MaxTransformSize, PartitionSize) ........... (3)
  • the conversion unit size 'RootTuSize' when the conversion unit split information is 0 may be set to a smaller value among the maximum conversion unit size and the current partition unit size.
  • the current maximum conversion unit size 'RootTuSize' according to an embodiment that changes according to the prediction mode of the partition unit is only an embodiment, and a factor determining the current maximum conversion unit size is not limited thereto.
  • the image data of the spatial domain is encoded for each coding unit of the tree structure, and the video decoding method based on the coding units of the tree structure.
  • decoding is performed for each largest coding unit, thereby reconstructing image data of a spatial region, and thus reconstructing a picture and a video as a picture sequence.
  • the reconstructed video can be played back by a playback device, stored in a storage medium, or transmitted over a network.
  • the above-described embodiments can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer which operates the program using a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).
  • the video encoding method and / or video encoding method described above with reference to FIGS. 1A through 19 are collectively referred to as a video encoding method.
  • the image decoding method and / or video decoding method described above with reference to FIGS. 1A to 19 are referred to as a video decoding method.
  • the video encoding apparatus composed of the image encoding apparatus 40, the video encoding apparatus 100, or the image encoding unit 400 described above with reference to FIGS. 1A to 19 is collectively referred to as a “video encoding apparatus”.
  • a video decoding apparatus including the image decoding apparatus 30, the video decoding apparatus 200, or the image decoding unit 500 described above with reference to FIGS. 1A to 19 is collectively referred to as a “video decoding apparatus”.
  • a computer-readable storage medium in which a program is stored according to an embodiment of the present invention will be described in detail below.
  • the disk 26000 described above as a storage medium may be a hard drive, a CD-ROM disk, a Blu-ray disk, or a DVD disk.
  • the disk 26000 is composed of a plurality of concentric tracks tr, and the tracks are divided into a predetermined number of sectors Se in the circumferential direction.
  • a program for implementing the above-described quantization parameter determination method, video encoding method, and video decoding method may be allocated and stored in a specific region of the disc 26000 which stores the program according to the above-described embodiment.
  • a computer system achieved using a storage medium storing a program for implementing the above-described video encoding method and video decoding method will be described below with reference to FIG. 22.
  • the computer system 26700 may store a program for implementing at least one of a video encoding method and a video decoding method on the disc 26000 using the disc drive 26800.
  • the program may be read from the disk 26000 by the disk drive 26800, and the program may be transferred to the computer system 26700.
  • a program for implementing at least one of a video encoding method and a video decoding method according to an embodiment may be stored in a memory card, a ROM cassette, and a solid state drive (SSD) as well as the disk 26000 illustrated in FIGS. 20 and 21. Can be.
  • SSD solid state drive
  • FIG. 22 illustrates the overall structure of a content supply system 11000 for providing a content distribution service.
  • the service area of the communication system is divided into cells of a predetermined size, and wireless base stations 11700, 11800, 11900, and 12000 that serve as base stations are installed in each cell.
  • the content supply system 11000 includes a plurality of independent devices.
  • independent devices such as a computer 12100, a personal digital assistant (PDA) 12200, a camera 12300, and a mobile phone 12500 may be an Internet service provider 11200, a communication network 11400, and a wireless base station. 11700, 11800, 11900, and 12000 to connect to the Internet 11100.
  • PDA personal digital assistant
  • the content supply system 11000 is not limited to the structure shown in FIG. 24, and devices may be selectively connected.
  • the independent devices may be directly connected to the communication network 11400 without passing through the wireless base stations 11700, 11800, 11900, and 12000.
  • the video camera 12300 is an imaging device capable of capturing video images like a digital video camera.
  • the mobile phone 12500 is such as Personal Digital Communications (PDC), code division multiple access (CDMA), wideband code division multiple access (W-CDMA), Global System for Mobile Communications (GSM), and Personal Handyphone System (PHS). At least one communication scheme among various protocols may be adopted.
  • PDC Personal Digital Communications
  • CDMA code division multiple access
  • W-CDMA wideband code division multiple access
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • PHS Personal Handyphone System
  • the video camera 12300 may be connected to the streaming server 11300 through the wireless base station 11900 and the communication network 11400.
  • the streaming server 11300 may stream and transmit the content transmitted by the user using the video camera 12300 through real time broadcasting.
  • Content received from the video camera 12300 may be encoded by the video camera 12300 or the streaming server 11300.
  • Video data captured by the video camera 12300 may be transmitted to the streaming server 11300 via the computer 12100.
  • Video data captured by the camera 12600 may also be transmitted to the streaming server 11300 via the computer 12100.
  • the camera 12600 is an imaging device capable of capturing both still and video images, like a digital camera.
  • Video data received from the camera 12600 may be encoded by the camera 12600 or the computer 12100.
  • Software for video encoding and decoding may be stored in a computer readable recording medium such as a CD-ROM disk, a floppy disk, a hard disk drive, an SSD, or a memory card that the computer 12100 may access.
  • video data may be received from the mobile phone 12500.
  • the video data may be encoded by a large scale integrated circuit (LSI) system installed in the video camera 12300, the mobile phone 12500, or the camera 12600.
  • LSI large scale integrated circuit
  • a user is recorded using a video camera 12300, a camera 12600, a mobile phone 12500, or another imaging device.
  • the content is encoded and sent to the streaming server 11300.
  • the streaming server 11300 may stream and transmit content data to other clients who have requested the content data.
  • Clients are devices capable of decoding encoded content data, and may be, for example, a computer 12100, a PDA 12200, a video camera 12300, or a mobile phone 12500.
  • the content supply system 11000 allows clients to receive and play encoded content data.
  • the content supply system 11000 enables clients to receive and decode and reproduce encoded content data in real time, thereby enabling personal broadcasting.
  • the video encoding apparatus and the video decoding apparatus may be applied to encoding and decoding operations of independent devices included in the content supply system 11000.
  • the mobile phone 12500 is not limited in functionality and may be a smart phone that can change or expand a substantial portion of its functions through an application program.
  • the mobile phone 12500 includes a built-in antenna 12510 for exchanging RF signals with the wireless base station 12000, and displays images captured by the camera 1530 or images received and decoded by the antenna 12510. And a display screen 12520 such as an LCD (Liquid Crystal Display) and an OLED (Organic Light Emitting Diodes) screen for displaying.
  • the smartphone 12510 includes an operation panel 12540 including a control button and a touch panel. When the display screen 12520 is a touch screen, the operation panel 12540 further includes a touch sensing panel of the display screen 12520.
  • the smart phone 12510 includes a speaker 12580 or another type of audio output unit for outputting voice and sound, and a microphone 12550 or another type of audio input unit for inputting voice and sound.
  • the smartphone 12510 further includes a camera 1530 such as a CCD camera for capturing video and still images.
  • the smartphone 12510 may be a storage medium for storing encoded or decoded data, such as video or still images captured by the camera 1530, received by an e-mail, or obtained in another form. 12570); And a slot 12560 for mounting the storage medium 12570 to the mobile phone 12500.
  • the storage medium 12570 may be another type of flash memory such as an electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM) embedded in an SD card or a plastic case.
  • EEPROM electrically erasable and programmable read only memory
  • FIG. 24 shows the internal structure of the mobile phone 12500.
  • the power supply circuit 12700 the operation input controller 12640, the image encoder 12720, and the camera interface (12630), LCD control unit (12620), image decoding unit (12690), multiplexer / demultiplexer (12680), recording / reading unit (12670), modulation / demodulation unit (12660) and
  • the sound processor 12650 is connected to the central controller 12710 through the synchronization bus 1730.
  • the power supply circuit 12700 supplies power to each part of the mobile phone 12500 from the battery pack, thereby causing the mobile phone 12500 to operate. Can be set to an operating mode.
  • the central controller 12710 includes a CPU, a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM).
  • the digital signal is generated in the mobile phone 12500 under the control of the central controller 12710, for example, the digital sound signal is generated in the sound processor 12650.
  • the image encoder 12720 may generate a digital image signal, and text data of the message may be generated through the operation panel 12540 and the operation input controller 12640.
  • the modulator / demodulator 12660 modulates a frequency band of the digital signal, and the communication circuit 12610 is a band-modulated digital signal. Digital-to-analog conversion and frequency conversion are performed on the acoustic signal.
  • the transmission signal output from the communication circuit 12610 may be transmitted to the voice communication base station or the radio base station 12000 through the antenna 12510.
  • the sound signal acquired by the microphone 12550 is converted into a digital sound signal by the sound processor 12650 under the control of the central controller 12710.
  • the generated digital sound signal may be converted into a transmission signal through the modulation / demodulation unit 12660 and the communication circuit 12610 and transmitted through the antenna 12510.
  • the text data of the message is input using the operation panel 12540, and the text data is transmitted to the central controller 12610 through the operation input controller 12640.
  • the text data is converted into a transmission signal through the modulator / demodulator 12660 and the communication circuit 12610, and transmitted to the radio base station 12000 through the antenna 12510.
  • the image data photographed by the camera 1530 is provided to the image encoder 12720 through the camera interface 12630.
  • the image data photographed by the camera 1252 may be directly displayed on the display screen 12520 through the camera interface 12630 and the LCD controller 12620.
  • the structure of the image encoder 12720 may correspond to the structure of the video encoding apparatus according to the above-described embodiment.
  • the image encoder 12720 encodes the image data provided from the camera 1252 according to the above-described video encoding method, converts the image data into compression-encoded image data, and multiplexes / demultiplexes 12680 the encoded image data.
  • the sound signal obtained by the microphone 12550 of the mobile phone 12500 is also converted into digital sound data through the sound processor 12650 during recording of the camera 1250, and the digital sound data is converted into the multiplex / demultiplexer 12680. Can be delivered.
  • the multiplexer / demultiplexer 12680 multiplexes the encoded image data provided from the image encoder 12720 together with the acoustic data provided from the sound processor 12650.
  • the multiplexed data may be converted into a transmission signal through the modulation / demodulation unit 12660 and the communication circuit 12610 and transmitted through the antenna 12510.
  • the signal received through the antenna converts the digital signal through a frequency recovery (Analog-Digital conversion) process .
  • the modulator / demodulator 12660 demodulates the frequency band of the digital signal.
  • the band demodulated digital signal is transmitted to the video decoder 12690, the sound processor 12650, or the LCD controller 12620 according to the type.
  • the mobile phone 12500 When the mobile phone 12500 is in the call mode, the mobile phone 12500 amplifies a signal received through the antenna 12510 and generates a digital sound signal through frequency conversion and analog-to-digital conversion processing.
  • the received digital sound signal is converted into an analog sound signal through the modulator / demodulator 12660 and the sound processor 12650 under the control of the central controller 12710, and the analog sound signal is output through the speaker 12580. .
  • a signal received from the radio base station 12000 via the antenna 12510 is converted into multiplexed data as a result of the processing of the modulator / demodulator 12660.
  • the output and multiplexed data is transmitted to the multiplexer / demultiplexer 12680.
  • the multiplexer / demultiplexer 12680 demultiplexes the multiplexed data to separate the encoded video data stream and the encoded audio data stream.
  • the encoded video data stream is provided to the video decoder 12690, and the encoded audio data stream is provided to the sound processor 12650.
  • the structure of the image decoder 12690 may correspond to the structure of the video decoding apparatus described above.
  • the image decoder 12690 generates the reconstructed video data by decoding the encoded video data by using the above-described video decoding method, and restores the reconstructed video data to the display screen 12520 through the LCD controller 12620.
  • Video data can be provided.
  • video data of a video file accessed from a website of the Internet may be displayed on the display screen 12520.
  • the sound processor 12650 may also convert audio data into an analog sound signal and provide the analog sound signal to the speaker 12580. Accordingly, audio data contained in a video file accessed from a website of the Internet can also be reproduced in the speaker 12580.
  • the mobile phone 12500 or another type of communication terminal is a transmitting / receiving terminal including both a video encoding apparatus and a video decoding apparatus according to an embodiment, a transmitting terminal including only the video encoding apparatus according to the above-described embodiment, or an embodiment. It may be a receiving terminal including only a video decoding apparatus according to an example.
  • FIG. 25 illustrates a digital broadcasting system employing a communication system, according to various embodiments.
  • the digital broadcasting system according to the embodiment of FIG. 25 may receive a digital broadcast transmitted through a satellite or terrestrial network using the video encoding apparatus and the video decoding apparatus according to the embodiment.
  • the broadcast station 12890 transmits the video data stream to the communication satellite or the broadcast satellite 12900 through radio waves.
  • the broadcast satellite 12900 transmits a broadcast signal, and the broadcast signal is received by the antenna 12860 in the home to the satellite broadcast receiver.
  • the encoded video stream may be decoded and played back by the TV receiver 12610, set-top box 12870, or other device.
  • the playback apparatus 12230 may read and decode the encoded video stream recorded on the storage medium 12620 such as a disk and a memory card.
  • the reconstructed video signal may thus be reproduced in the monitor 12840, for example.
  • the video decoding apparatus may also be mounted in the set-top box 12870 connected to the antenna 12860 for satellite / terrestrial broadcasting or the cable antenna 12850 for cable TV reception. Output data of the set-top box 12870 may also be reproduced by the TV monitor 12880.
  • the video decoding apparatus may be mounted in the TV receiver 12810 instead of the set top box 12870.
  • An automobile 12920 with an appropriate antenna 12910 may receive signals from satellite 12800 or radio base station 11700.
  • the decoded video may be played on the display screen of the car navigation system 12930 mounted on the car 12920.
  • the video signal may be encoded by the video encoding apparatus according to an embodiment and recorded and stored in a storage medium.
  • the video signal may be stored in the DVD disk 12960 by the DVD recorder, or the video signal may be stored in the hard disk by the hard disk recorder 12950.
  • the video signal may be stored in the SD card 12970.
  • the hard disk recorder 12950 includes a video decoding apparatus according to an embodiment, a video signal recorded on a DVD disk 12960, an SD card 12970, or another type of storage medium is monitored. ) Can be played.
  • the vehicle navigation system 12930 may not include the camera 1530, the camera interface 12630, and the image encoder 12720 of FIG. 26.
  • the computer 12100 and the TV receiver 12610 may not include the camera 1250, the camera interface 12630, and the image encoder 12720 of FIG. 26.
  • 26 is a diagram illustrating a network structure of a cloud computing system using a video encoding apparatus and a video decoding apparatus, according to various embodiments.
  • a cloud computing system may include a cloud computing server 14000, a user DB 14100, a computing resource 14200, and a user terminal.
  • the cloud computing system provides an on demand outsourcing service of computing resources through an information communication network such as the Internet at the request of a user terminal.
  • service providers integrate the computing resources of data centers located in different physical locations into virtualization technology to provide users with the services they need.
  • the service user does not install and use computing resources such as application, storage, operating system, and security in each user's own terminal, but services in virtual space created through virtualization technology. You can choose as many times as you want.
  • a user terminal of a specific service user accesses the cloud computing server 14000 through an information communication network including the Internet and a mobile communication network.
  • the user terminals may be provided with a cloud computing service, particularly a video playback service, from the cloud computing server 14000.
  • the user terminal may be any electronic device capable of accessing the Internet, such as a desktop PC 14300, a smart TV 14400, a smartphone 14500, a notebook 14600, a portable multimedia player (PMP) 14700, a tablet PC 14800, and the like. It can be a device.
  • the cloud computing server 14000 may integrate and provide a plurality of computing resources 14200 distributed in a cloud network to a user terminal.
  • the plurality of computing resources 14200 include various data services and may include data uploaded from a user terminal.
  • the cloud computing server 14000 integrates video databases distributed in various places with virtualization technology to provide a service required by a user terminal.
  • the user DB 14100 stores user information subscribed to a cloud computing service.
  • the user information may include login information and personal credit information such as an address and a name.
  • the user information may include an index of the video.
  • the index may include a list of videos that have been played, a list of videos being played, and a stop time of the videos being played.
  • Information about a video stored in the user DB 14100 may be shared among user devices.
  • the playback history of the predetermined video service is stored in the user DB 14100.
  • the cloud computing server 14000 searches for and plays a predetermined video service with reference to the user DB 14100.
  • the smartphone 14500 receives the video data stream through the cloud computing server 14000, the operation of decoding the video data stream and playing the video may be performed by the operation of the mobile phone 12500 described above with reference to FIG. 24. similar.
  • the cloud computing server 14000 may refer to the playback history of the predetermined video service stored in the user DB 14100. For example, the cloud computing server 14000 receives a playback request for a video stored in the user DB 14100 from the user terminal. If the video has been playing before, the cloud computing server 14000 may have a different streaming method depending on whether the video is played from the beginning or at the previous stop time, depending on the selection to the user terminal. For example, when the user terminal requests to play from the beginning, the cloud computing server 14000 streams the video to the user terminal from the first frame. On the other hand, when the terminal requests to play from the previous stop point, the cloud computing server 14000 streams the video to the user terminal from the frame at the stop point.
  • the user terminal may include a video decoding apparatus according to an embodiment described above with reference to FIGS. 1A through 19.
  • the user terminal may include a video encoding apparatus according to an embodiment described above with reference to FIGS. 1A through 20.
  • the user terminal may include both the video encoding apparatus and the video decoding apparatus according to the above-described embodiments with reference to FIGS. 1A through 19.
  • FIGS. 20 through 26 Various examples of using the image encoding method, the image decoding method, the image encoding apparatus, and the image decoding apparatus described above with reference to FIGS. 1A through 19 are described above with reference to FIGS. 20 through 26. However, various embodiments in which the video encoding method and the video decoding method described above with reference to FIGS. 1A through 19 are stored in a storage medium, or in which the video encoding apparatus and the video decoding apparatus are implemented in a device, are illustrated in FIGS. 20 to 26. It is not limited to.

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Abstract

일 실시예에 따른 영상을 부호화 하는 방법에 있어서, 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계; 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계; 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계; 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 부호화 단위를 부호화 하는 단계를 포함하고, 부호화 하는 단계는 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법이 제공될 수 있다.

Description

영상을 부호화 또는 복호화 하는 방법 및 장치
일 실시예에 따라 영상을 처리한 후 처리된 영상을 압축함으로써 효율적으로 영상을 압축하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
영상 데이터는 소정의 데이터 압축 표준, 예를 들면 MPEG(Moving Picture Expert Group) 표준에 따른 코덱에 의하여 부호화된 후 비트스트림의 형태로 기록매체에 저장되거나 통신 채널을 통해 전송된다.
고해상도 또는 고화질 영상 컨텐트를 재생, 저장할 수 있는 하드웨어의 개발 및 보급에 따라, 고해상도 또는 고화질 영상 컨텐트를 효과적으로 부호화 또는 복호화 하는 코덱(codec)의 필요성이 증대하고 있다. 부호화된 영상 컨텐트는 복호화됨으로써 재생될 수 있다. 최근에는 이러한 고해상도 또는 고화질 영상 컨텐트를 효과적으로 압축하기 위한 방법들이 실시되고 있다. 예를 들면, 부호화 하려는 영상을 임의적 방법으로 처리하는 과정을 통한 효율적 영상 압축 방법이 실시되고 있다.
고해상도 또는 고화질 영상을 효과적으로 압축하기 위한 방법으로서 원본 영상을 변형 또는 처리 하는 방법은 여러 가지일 수 있다. 따라서 다양한 처리 방법 중 압축하려는 영상의 일부분에 가장 최적화된 방법은 다른 부분들과 서로 다를 수 있기 때문에, 변형 또는 처리된 영상이 부호화 된 후 복호화 장치가 복호화 시 해당 압축단위에서 최적화된 방법이 어떤 방법인지 인식하지 못한다면 복호화 하는 것은 매우 비효율적이고 복호화 장치의 성능이 저하될 수 있다.
이러한 기술적 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 영상을 부호화 하는 방법에 있어서, 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계; 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계; 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계; 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 부호화 단위를 부호화 하는 단계를 포함하고, 부호화 하는 단계는 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상을 복호화 하는 방법에 있어서, 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 영상의 역변환을 수행하는 단계; 예측 및 역변환에 기초하여 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계; 비트스트림으로부터 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계; 획득한 제1 정보에 기초하여 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계; 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상을 부호화 하는 장치에 있어서, 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하고, 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하고, 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하고, 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 부호화 단위를 부호화 하는 부호화부; 및 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 비트스트림 생성부를 포함하는 영상 부호화 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상을 복호화 하는 장치에 있어서, 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 정보 획득부; 영상의 부호화 단위의 최대 크기에 대한 정보에 기초하여 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 영상의 역변환을 수행하고, 예측 및 역변환 에 기초하여 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하고, 획득한 제1 정보에 기초하여 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하고, 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하고, 변경 결과 및 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하는 복호화부를 포함하는 영상 복호화 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 부호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라 압축 단위에 기초한 복수개의 샘플들에 소정의 변경을 수행하여 영상을 부호화 또는 복호화 함으로써 고해상도 영상의 압축 효율을 향상 시킬 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치에 대한 블록도를 도시한다.
도 1b는 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치에 대한 블록도를 도시한다.
도 2a는 영상 부호화 장치가 일 실시예에 따라 수행하는 영상 부호화 방법에 대한 흐름도 이다.
도 2b는 영상 복호화 장치가 일 실시예에 따라 수행하는 영상 복호화 방법에 대한 흐름도 이다.
도 3a는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플이 변경될 수 있는 방식으로서 샘플링 방식을 도시한다.
도 3b는 현재 압축 단위의 복수개의 샘플의 위치가 변경되고 샘플의 값이 변경되는 과정을 포함하는 변경 방식을 도시한다.
도 3c는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플이 변경될 수 있는 방식으로서 샘플링 방식에 대한 또 다른 예를 도시한다.
도 3d는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 샘플링하여 복수개의 샘플을 배치하고, 샘플값을 변경하는 과정을 도시한다.
도 4a는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 플리핑(flipping) 방식에 대한 실시예를 도시한다.
도 4b는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 플리핑 방식에 대한 또 다른 실시예를 도시한다.
도 4c는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 회전(rotating) 방식에 대한 실시예를 도시한다.
도 5a는 일 실시예에 따라 영상을 복호화 하기 위하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 경우 현재 압축 단위에 인접한 압축 단위의 샘플들을 함께 변경하는 과정을 도시한다.
도 5b는 일 실시예에 따라 영상을 복호화 하기 위하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 경우 현재 압축 단위에 인접한 압축 단위의 샘플들을 함께 변경하는 또 다른 방식을 도시한다.
도 6a는 일 실시예에 따라 예측을 수행함에 있어서 참조하는 샘플들이 변경되는 과정을 도시한다.
도 6b는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 인접하는 샘플들의 위치를 변경한 결과를 이용하여 예측을 수행하는 과정을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화단위에 기초한 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 부호화단위의 개념을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 부호화단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따른 부호화단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따른 심도별 부호화단위 및 파티션을 도시한다.
도 13은 일 실시예에 따른, 부호화단위 및 변환단위의 관계를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
도 15는 일 실시예에 따른 심도별 부호화단위를 도시한다.
도 16, 17 및 18은 일 실시예에 따른, 부호화단위, 예측단위 및 변환단위의 관계를 도시한다.
도 19 는 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화단위, 예측단위 및 변환단위의 관계를 도시한다.
도 20 은 일 실시예에 따른 프로그램이 저장된 디스크의 물리적 구조를 예시한다.
도 21은 디스크를 이용하여 프로그램을 기록하고 판독하기 위한 디스크드라이브를 도시한다.
도 22는 컨텐트 유통 서비스(content distribution service)를 제공하기 위한 컨텐트 공급 시스템(content supply system)의 전체적 구조를 도시한다.
도 23및 24는, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용되는 휴대폰의 외부구조와 내부구조를 도시한다.
도 25는 일 실시예에 따른 통신시스템이 적용된 디지털 방송 시스템을 도시한다.
도 26 은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하는 클라우드 컴퓨팅 시스템의 네트워크 구조를 도시한다.
이러한 기술적 과제 해결을 위하여, 일 실시예에 따른 영상을 부호화 하는 방법에 있어서, 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계; 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계; 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계; 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 부호화 단위를 부호화 하는 단계를 포함하고, 부호화 하는 단계는 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라 복수개의 샘플을 변경하는 단계는 현재 압축 단위의 경계에 인접한 이웃 압축 단위의 샘플들 혹은 레퍼런스 프레임의 샘플들을 결정된 방식에 대응하는 방식으로 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화 하는 단계는 변경된 이웃 압축 단위의 샘플 혹은 레퍼런스 프레임의 샘플을 이용하여 현재 압축 단위의 샘플의 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 방식을 결정하는 단계는 이웃 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계는 변경 가능한 방식들에 대한 정보를 포함하는 룩업테이블(lookup table)에 기초하여, 결정된 방식에 대응하는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 방법은 복수개의 샘플을 변경할 지 여부를 나타내는 제2 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 방식을 결정하는 단계는, 제2 정보가 복수개의 샘플을 변경하는 것을 나타내는 경우에 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 방식을 결정하는 단계는, 영상의 율 왜곡 코스트(Rate Distortion cost)에 기초하여 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 변경하는 방식에는 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 샘플링(sampling), 플리핑(flipping), 필터링(filtering), 트랜스포매이션(transformation), 회전(rotating) 및 디포메이션(deformation) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
기술적 과제 해결을 위하여 또 다른 일 실시예에 따른 영상을 복호화 하는 방법에 있어서, 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하는 단계; 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 영상의 역변환을 수행하는 단계; 예측 및 역변환에 기초하여 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계; 비트스트림으로부터 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계; 획득한 제1 정보에 기초하여 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계; 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 복수개의 샘플을 변경하는 단계는, 현재 압축 단위의 경계에 인접한 이웃 압축 단위의 샘플들 혹은 레퍼런스 프레임의 샘플들을 결정된 방식에 대응하는 방식으로 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 예측을 수행하는 단계는 변경된 이웃 압축 단위의 샘플 혹은 레퍼런스 프레임의 샘플을 이용하여 현재 압축 단위의 샘플의 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 방식을 결정하는 단계는 이웃 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 방식을 결정하는 단계는 제1 정보 및 변경 가능한 방식들에 대한 정보를 포함하는 룩업테이블에 기초하여, 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 영상 복호화 방법은 복수개의 샘플을 변경할 지 여부를 나타내는 제2 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 단계를 더 포함하고, 방식을 결정하는 단계는, 제2 정보가 복수개의 샘플을 변경하는 것을 나타내는 경우에 영상을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 방법의 변경하는 방식에는 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 샘플링, 플리핑, 필터링, 트랜스포메이션, 회전 및 디포메이션 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
기술적 과제 해결을 위하여 또 다른 일 실시예에 따른 영상을 부호화 하는 장치에 있어서, 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하고, 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하고, 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하고, 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 부호화 단위를 부호화 하는 부호화부; 및 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 비트스트림 생성부를 포함하는 영상 부호화 장치가 제공될 수 있다.
기술적 과제 해결을 위하여 또 다른 일 실시예에 따른 영상을 복호화 하는 장치에 있어서, 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 정보 획득부; 영상의 부호화 단위의 최대 크기에 대한 정보에 기초하여 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하고, 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 영상의 역변환을 수행하고, 예측 및 역변환 에 기초하여 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하고, 획득한 제1 정보에 기초하여 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하고, 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하고, 변경 결과 및 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하는 복호화부를 포함하는 영상 복호화 장치가 제공될 수 있다.
기술적 과제 해결을 위한 또 다른 일 실시예에 따라, 영상 부호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체가 제공될 수 있다.
기술적 과제 해결을 위한 또 다른 일 실시예에 따라, 영상 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체가 제공될 수 있다.
이하 도 1a 내지 도 6b를 참조하여, 다양한 실시예에 따라 스케일러블 비디오 부호화 방법 또는 복호화 방법이 제안된다. 또한, 도 7 내지 도 19 를 참조하여, 앞서 제안한 깊이 영상 복호화 기법 및 깊이 영상 부호화 기법에 적용 가능한 다양한 실시예에 따른 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 기법 및 비디오 복호화 기법이 개시된다. 또한, 도 20 내지 도 26을 참조하여, 앞서 제안한 비디오 부호화 방법, 비디오 복호화 방법이 적용 가능한 다양한 실시예들이 개시된다.
이하, "영상"은 비디오의 정지영상이거나 동영상, 즉 비디오 그 자체를 나타낼 수 있다.
이하 "샘플"은, 영상의 샘플링 위치에 할당된 데이터로서 프로세싱 대상이 되는 데이터를 의미한다. 예를 들어, 공간영역의 영상에서 픽셀값, 변환 영역 상의 변환 계수들이 샘플들일 수 있다.
이하 "압축 단위"는, 영상의 부호화 또는 복호화 과정에서 처리되는 영상에 임의의 처리를 통한 영상 변경을 수행하기 위한 단위일 수 있다. 이러한 압축 단위는 기존의 부호화 또는 복호화 과정에서 이용되는 처리 단위(예를 들면, 시퀀스(sequence), 프레임(frame), 슬라이스(slice), 최대 부호화 단위 또는 부호화 단위에 대응하는 단위일 수도 있으나 이에 한정하지는 않으며, 상기 처리 단위들과 다른 별개의 단위에 해당하는 것일 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(10)에 대한 블록도를 도시한다. 영상 부호화 장치(10)는 영상을 부호화 하기 위한 구성요소로서 비트스트림 생성부(11) 및 부호화부(12)를 포함할 수 있다. 이러한 비트스트림 생성부(11) 및 부호화부(12)가 영상 부호화 장치(10)에서 수행하는 영상 부호화 방법에 대한 구체적인 내용은 이하의 다양한 실시예를 통하여 설명하도록 한다.
도 2a는 영상 부호화 장치(10)가 일 실시예에 따라 수행하는 영상 부호화 방법에 대한 흐름도 이다.
S210 단계에서 영상 부호화 장치(10)는 부호화 하려는 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치(10)는 부호화 하려는 영상에 대하여 압축 단위에 기초하여 임의의 처리 과정을 선행하여 수행할 수 있다. 영상 부호화 장치(10)는 압축 단위를 미리 결정된 임의의 단위로 정할 수 있고 처리하려는 영상의 특성에 따라 적응적으로 결정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 특정한 크기의 압축 단위에 기초하여 설명하도록 할 것이고, 본 발명이 이에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)가 결정할 수 있는 압축 단위는 다양할 수 있다. 예를 들면, 영상의 부호화 과정에서 사용될 수 있는 다양한 단위들이 압축 단위로서 제공될 수 있다. 이하에서 설명되는 다양한 실시예들은 설명 상 편의를 위하여 압축 단위의 크기는 부호화 단위(coding unit)의 크기와 동일함을 전제로 설명하도록 한다.
S211 단계에서 영상 부호화 장치(10)는 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하기 위한 방식을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 S210 단계에서 결정한 압축 단위들 중 하나인 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플을 변경함으로써, 이후에 영상 부호화 과정에서 변경된 샘플을 이용할 수 있다. 이러한 임의의 방식으로 변경된 샘플을 부호화 과정에서 이용함으로써 영상 부호화 장치(10)가 수행하는 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)가 복수개의 샘플을 변경하는 방식은 다양할 수 있다. 이하에서는 다양한 일 실시예 중 일부에 대하여 설명하도록 하나 이러한 변경 방식들에 본 발명에 한정하여 해석될 것은 아니다.
일 실시예에 따르면 영상 부호화 장치(10)의 비트스트림 생성부(11)는 S211 단계에서 결정된 변경 방식에 대한 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 이러한 변경 방식에 대한 정보는 플래그(Flag) 또는 인덱스(index)의 형식에 해당할 수 있으며, 시퀀스, 프레임, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등을 포함하는 다양한 형태의 압축 단위 마다 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 현재 압축 단위의 변경 방식을 결정함에 있어서, 현재 압축 단위에 인접하는 다른 압축 단위와 관련된 변경 방식을 이용하여 현재 압축 단위에 대한 변경 방식을 결정할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위에 인접하는 다른 압축 단위와 관련된 변경 방식에 대한 정보를 이용하여 현재 압축 단위의 변경 방식을 결정할 수도 있다.
S212 단계에서 영상 부호화 장치(10)는 일 실시예에 따라 S211단계에서 결정된 압축 단위 및 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다.
도 3a는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플이 변경될 수 있는 방식으로서 샘플링 방식을 도시한다. 여기서, 샘플링 방식은 일 실시예에 따라 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플 중 행 또는 열을 기준으로 홀수 또는 짝수 번째 샘플끼리 처리될 수 있도록, 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들의 위치를 재배치하는 방식이라고 정의될 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화부(12)는 다양한 변경 방식 중 압축 단위 마다 최적화된 부호화 효율을 위한 변경 방식을 결정할 수 있다. 예를 들면, 영상 부호화 장치(10)는 현재 압축 단위에 대한 율 왜곡 코스트(Rate Distortion cost)을 검사하여 가장 효율이 뛰어난 방식을 결정할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정할 수 있으며, 그 중 하나를 현재 압축 단위(30a)로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 결정된 현재 압축 단위(30a)는 영상 부호화 장치(10)가 부호화 과정에서 이용하는 부호화 단위에 대응할 수 있으나 압축 단위가 이에 한정하여 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따라 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30a)의 복수개의 샘플을 홀수 열에 있는 샘플들(31a, 31b) 및 짝수 열에 있는 샘플들(32a, 32b)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30a)의 샘플들을 변경할 수 있다. 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30a)에서의 홀수 열에 있는 샘플들(31a, 31b)의 위치를 전부 현재 압축 단위의 좌측 열에 배치하고 현재 압축 단위(30a)에서의 짝수 열에 있는 샘플들(32a, 32b)의 위치를 전부 현재 압축 단위의 우측 열에 배치하는 방식으로, 현재 압축 단위(30a)를 변경함으로써 변경된 압축 단위(30b)의 복수개의 샘플들을 결정할 수 있다. 결과적으로 현재 압축 단위(30a)에 포함된 복수개의 샘플들은 홀수 열에 있던 샘플들(31c) 및 짝수 열에 있던 샘플들(32c)로 분리되어 각각 현재 압축 단위(30a)의 좌측, 우측에 배치될 수 있다.
도 3b는 현재 압축 단위(30b)의 복수개의 샘플의 위치가 변경되고 샘플의 값이 변경되는 과정을 포함하는 변경 방식을 도시한다. 일 실시예에 따라 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30b)에 대한 변경 방식에 기초하여, 현재 압축 단위(30b)에 포함된 복수개의 샘플의 위치를 변경하는 것뿐만 아니라 샘플의 값을 변경하고 재배치함으로써 변경된 압축 단위(30f)를 결정할 수 있다. 도 3b를 참조하면 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30b)의 복수개의 샘플을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(33a, 33b) 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들(34a, 34b)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30b)의 샘플들을 변경할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30b)의 짝수 번째 열에 있는 샘플들(34a, 34b)의 값을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(33a, 33b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 변경 전의 현재 압축 단위(30b)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)는 변경 전의 현재 압축 단위(30b)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 열인 첫 번째 및 세 번째 열에 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 두 번째 샘플(34c)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 두 번째 샘플(34c)의 값은 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값의 평균에 해당할 수 있다.
나아가 부호화부(12)는 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 네 번째 샘플(34d)의 값 역시 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 또는 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값을 기초하여 결정된 두 번째 샘플(34c)의 값을 이용하여 네 번째 샘플(34d)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 부호화부(12)는 네 번째 샘플(34d)의 값은 두 번째 샘플(34c)의 값을 산술적으로 계산하여 획득할 수 있다.
도 3c는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위(30c)에 포함되는 복수개의 샘플이 변경될 수 있는 방식으로서 샘플링 방식에 대한 또 다른 예를 도시한다.
도 3c를 참조하면 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30c)의 복수개의 샘플을 홀수 번째 행에 있는 샘플들(35a, 35b) 및 짝수 번째 행에 있는 샘플들(36a, 36b)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30c)의 샘플들을 변경함으로써 변경된 압축 단위(30g)를 결정할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30c)의 짝수 번째 행에 있는 샘플들(36a, 36b)의 값을 홀수 번째 행에 있는 샘플들(35a, 35b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 변경 전의 현재 압축 단위(30c)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)는 변경 전의 현재 압축 단위(30c)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 행인 첫 번째 및 세 번째 행에 각각 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 이용하여 동일한 열에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 행에 있던 다섯 번째 샘플(36c)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 다섯 번째 샘플(36c)의 값은 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값의 평균에 해당할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 열세 번째 샘플(36d)의 값 역시 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 또는 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 기초하여 결정된 다섯 번째 샘플(36c)의 값을 이용하여 열세 번째 샘플(36d)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 부호화부(12)는 열세 번째 샘플(36d)의 값은 다섯 번째 샘플(36c)의 값을 산술적으로 계산하여 획득할 수 있다.
도 3d는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위(30d)에 포함되는 복수개의 샘플을 샘플링하여 복수개의 샘플을 배치하고, 샘플값을 변경하는 과정을 도시한다.
도 3d를 참조하면, 부호화부(12)는 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 복수개의 샘플을 홀수 번째 행에 있는 샘플들(37a, 37b) 및 짝수 번째 행에 있는 샘플들(38a, 38b)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30d)의 샘플들을 변경할 수 있다. 나아가 현재 압축 단위(30d)의 복수개의 샘플을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(37c, 37d) 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들(38c, 38d)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30d)의 샘플들을 변경할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30d)의 짝수 번째 행에 있는 샘플들(38a, 38b)의 값을 홀수 번째 행에 있는 샘플들(37a, 37b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 변경 전의 현재 압축 단위(30d)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(39a)은 및 아홉 번째 샘플(39c)는 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 행인 첫 번째 행(37a) 및 세 번째 행(37b)에 각각 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(39a) 및 아홉 번째 샘플(39c)의 값을 이용하여 동일한 열에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 행에 있던 다섯 번째 샘플(39f)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 부호화부(12)는 다섯 번째 샘플(39f)의 값은 첫 번째 샘플(39a) 및 아홉 번째 샘플(39c)의 값의 평균값으로 결정함으로써 변경된 압축 단위(30h)를 결정할 수 있다. 다만 상기 실시예는 도 3b에서 설명한 실시예에 대한 내용에 대응하는 것일 수 있으므로 구체적인 내용은 생략한다.
나아가 부호화부(12)는 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 복수개의 샘플을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(33a, 33b) 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들(34a, 34b)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30d)의 샘플들을 변경할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 압축 단위(30d)의 짝수 번째 열에 있는 샘플들(38a, 38b)의 값을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(37a, 37b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 변경 전의 현재 압축 단위(30d)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(39a) 및 세 번째 샘플(39b)는 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 열인 첫 번째 열(37c) 및 세 번째 열(37d)에 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(39a) 및 세 번째 샘플(39b)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 두 번째 샘플(39e)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 부호화부(12)는 두 번째 샘플(39e)의 값은 첫 번째 샘플(39a) 및 세 번째 샘플(39b)의 값의 평균값으로 결정함으로써 변경된 압축 단위(30h)를 결정할 수 있다. 다만 상기 실시예는 도 3c에서 설명한 실시예에 대한 내용에 대응하는 것일 수 있으므로 구체적인 내용은 생략한다.
일 실시예에 따라 부호화부(12)는 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들을 주변의 다른 샘플들을 이용하여 변경할 수 있다. 예를 들어 도 3d를 참조하면, 현재 압축 단위(30d)의 두 번째 행(38a) 및 두 번째 열(38c)에 위치하는 여섯 번째 샘플(39g)이 주변의 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 샘플들에 기초하여 변경됨으로써 변경된 압축 단위(30h)가 결정될 수 있다. 구체적으로, 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(39a), 첫 번째 행 및 세 번째 열에 위치하는 세 번째 샘플(39b), 세 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 아홉 번째 샘플(39c) 및 세 번째 행 및 세 번째 열에 위치하는 열한 번째 샘플(39d)의 평균 값에 대응하는 값으로 여섯 번째 샘플(39g)의 값이 변경될 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화부(12)는 샘플들의 변경된 샘플 값에 기초하여 다른 샘플의 샘플값을 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 3d를 참조하면, 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 두 번째 행(38a) 및 네 번째 열(38d)에 위치하는 여덟 번째 샘플(39h)은 주변의 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 샘플들에 기초하여 샘플값이 변경될 수 있다. 구체적으로, 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 여덟 번째 샘플(39h)의 샘플값은 두 번째 행(38a) 및 두 번째 열(38c)에 위치하는 여섯 번째 샘플(39g)의 샘플값에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 여덟 번째 샘플(39h)의 값이 여섯 번째 샘플(39g)의 샘플값을 산술적으로 계산하여 변경한 값으로 변경됨으로써 변경된 압축 단위(30h)가 결정될 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)가 현재 압축 단위(40a)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 플리핑(flipping) 방식에 대한 실시예를 도시한다.
도 4a를 참조하면 부호화부(12)는 현재 압축 단위(40a)에 포함되는 복수개의 샘플들의 좌우가 바뀌도록 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위(40a)의 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(41a)은 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40a)를 반으로 분할하는 직선(40c)을 중심으로 반대편에 위치하도록 현재 압축 단위(40a)의 첫 번째 행 및 네 번째 열에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 현재 압축 단위(40a)의 첫 번째 행 및 두 번째 열에 위치하는 두 번째 샘플(41b)은 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40a)를 반으로 분할하는 직선(40c)을 중심으로 반대편에 위치하도록 현재 압축 단위(40a)의 첫 번째 행 및 세 번째 열에 배치될 수 있다. 결과적으로 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40a)의 복수개의 샘플들은 가로로 플리핑 됨으로써 플리핑 된 압축 단위(40b)로 변경될 수 있다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 압축 단위의 변경 방식을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하므로 압축 단위의 복수개의 샘플 위치를 변경하는 플리핑 변경 방식이 위의 경우에 한정하여 해석되어서는 안 되며 플리핑 방향 및 기준은 다양할 수 있다.
도 4b는 일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)가 현재 압축 단위(40d)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 플리핑(flipping) 방식에 대한 또 다른 실시예를 도시한다.
도 4b를 참조하면 부호화부(12)는 현재 압축 단위(40d)에 포함되는 복수개의 샘플들의 위치가 대각선 방향으로 바뀌도록 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위(40d)의 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(42a)은 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40d)를 반으로 분할하는 직선(40f)을 중심으로 반대편에 위치하도록 현재 압축 단위(40d)의 네 번째 행 및 네 번째 열에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 현재 압축 단위(40d)의 첫 번째 행 및 두 번째 열에 위치하는 두 번째 샘플(42b)은 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40d)를 반으로 분할하는 직선(40f)을 중심으로 반대편에 위치하도록 현재 압축 단위(40d)의 세 번째 행 및 네 번째 열에 배치될 수 있다. 결과적으로 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40d)의 복수개의 샘플들은 대각선으로 플리핑 됨으로써 플리핑 된 압축 단위(40e)로 변경될 수 있다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 압축 단위의 변경 방식을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하므로 압축 단위의 복수개의 샘플 위치를 변경하는 플리핑 방식에 의한 변경이 상기 실시예에 한정하여 해석되어서는 안 되며 플리핑 방향 및 기준은 다양할 수 있다. 따라서 대각선 방향으로의 플리핑 변경 방식의 기준이 되는 선의 각도 또는 위치는 다양할 수 있다.
도 4c는 일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)가 현재 압축 단위(40g)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 회전(rotating) 방식에 대한 실시예를 도시한다.
도 4c를 참조하면 부호화부(12)는 현재 압축 단위(40g)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 현재 압축 단위(40g) 내에서 회전하는 방식으로 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 압축 단위(40g)의 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(43a)을 포함하는 복수개의 샘플들을 시계 방향으로 회전시킴으로써 첫 번째 샘플(43a)의 위치를 현재 압축 단위(40g)의 첫 번째 행 및 네 번째 열로 변경할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 압축 단위(40g)의 첫 번째 행 및 두 번째 열에 위치하는 두 번째 샘플(43b)을 포함하는 복수개의 샘플들을 시계 방향으로 회전시킴으로써 현재 압축 단위(40g)의 두 번째 샘플(43b)의 위치를 현재 압축 단위(40g)의 두 번째 행 및 네 번째 열로 변경할 수 있다. 결과적으로 현재 압축 단위(40g)는 부호화부(12)에 의해 현재 압축 단위(40g)의 복수개의 샘플들이 시계방향으로 회전한 압축 단위(40h)로 변경될 수 있다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 압축 단위의 변경 방식을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하므로 압축 단위의 복수개의 샘플 위치를 변경하는 회전 변경 방식이 위의 경우에 한정하여 해석되어서는 안 된다. 즉, 회전 방향은 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있고, 회전 각도 역시 다양할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)는 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들의 샘플값을 특정 방법에 따라 변경할 수 있다. 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들에 대하여 필터링(filtering), 트랜스포메이션(Transformation), 디포메이션(deformation) 등과 같은 방식으로 변경을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라 필터링에 의한 샘플값 변환에 사용되는 필터의 종류에는 저역 통과 필터(Low Pass Filter), 고역 통과 필터(High Pass Filter) 등과 같은 다양한 종류의 필터가 포함될 수 있다.
일 실시예에 따라 트랜스포메이션 방식에 의한 샘플값의 변경을 수행하는 경우, 영상 부호화 장치(10)는 DCT(Discrete Cosine Transform)에 따르는 다양한 방식의 알고리즘을 통해 샘플값을 변경할 수 있고, 또는 FFT(Fast Fourier Transform)에 따라 샘플값이 변경될 수도 있다.
일 실시예에 따라 디포메이션 방식에 따라 샘플값을 변경하는 경우, 영상 부호화 장치(10)현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플의 샘플값을 변경함으로써 현재 압축 단위에서 나타나는 영상을 왜곡시킬 수 있다. 예를 들면 영상 부호화 장치(10)는 부호화 하려는 영상에 관련된 파라미터 정보, 예를 들면, 카메라 파라미터 정보로서 초점 거리, 조리개 값 등을 이용함으로써, 상기 영상에서 나타나는 왜곡을 완화 또는 강화 시켜주는 방식으로 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들의 샘플값을 변경할 수 있다. 영상 부호화 장치(10)는 상기 특정 방법에 따라 변경된 샘플값을 가지는 복수개의 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 방법에 대하여는 상기 도면을 통하여 설명한 다양한 실시예에 해당할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
S213 단계에서 영상 부호화 장치(10)는 S212 단계에서 변경된 복수개의 샘플들을 포함하는 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 영상의 최대 부호화 단위를 결정할 수 있고, 최대 부호화 단위 중 하나를 부호화 단위의 분할 정보에 따라 적어도 하나의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 예를 들면 부호화부(12)는 최대 부호화 단위를 쿼드 트리(quad-tree)구조로 분할할 수 있으며, 이렇게 분할된 최대 부호화 단위에는 적어도 하나의 부호화 단위가 포함될 수 있다.
S214 단계에서 영상 부호화 장치(10)는 파티션 타입 정보에 기초하여 부호화 단위에서 적어도 하나의 예측 단위를 결정할 수 있고 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행할 수 있다. 비트스트림 생성부(11)는 S213 단계에서 결정된 부호화 단위에 포함되는 예측 단위의 형태인 파티션 타입에 대한 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 나아가 부호화부(12)는 이러한 파티션 타입 정보에 기초하여 부호화 단위와 관련된 적어도 하나의 예측 단위를 결정할 수 있다. 이러한 예측 단위를 기준으로 부호화부(12)는 예측을 수행할 수 있다. 부호화부(12)가 수행하는 예측 과정은 상술한 다양한 실시예들 또는 이하에서 설명한 실시예들에 의해 설명될 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
S215 단계에서 영상 부호화 장치(10)는 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 차분 신호의 변환을 수행함으로써 현재 부호화 단위를 부호화할 수 있다. 차분 신호는 변경된 영상의 원본 신호와 예측 신호와의 차이에 해당할 수 있으며, 부호화부(12)는 이러한 차분 신호에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라 부호화부(12)는 부호화 단위의 심도에 해당하는 현재 심도의 변환 단위가 하위 심도의 변환 단위들로 분할되는지 여부를 나타내는 변환 단위의 분할 정보를 이용하여, 부호화 단위에서 적어도 하나의 변환 단위를 결정할 수 있다. 부호화부(12)는 현재 부호화 단위에서, 부호화 단위에 대응하는 형태로 결정되거나 부호화 단위 내에서 분할됨으로써 결정될 수 있는 적어도 하나의 변환 단위를 결정할 수 있다. 즉, 부호화부(12)는 변환 단위가 복수개의 변환 단위로 분할됨으로써 더 하위 심도의 변환 단위로 결정될 것인지, 아니면 변환 단위의 심도가 현재 심도로 결정됨에 따라 현재 부호화 단위에 대한 변환 단위가 부호화 단위에 대응하는 형태의 변환 단위로 결정될 것인지를, 변환 단위의 분할 정보에 따라 결정할 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따라 영상을 부호화 하기 위하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 경우 현재 압축 단위에 인접한 압축 단위의 샘플들을 함께 변경하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 현재 압축 단위(50a)에 포함된 복수개의 샘플들을 변경할 수 있으며, 현재 압축 단위(50a)를 변경하는 방식에 대응하는 방식으로 현재 압축 단위(50a)에 인접하는 인접 샘플들(50b)을 변경할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 영상 부호화 장치(10)는 현재 압축 단위(50a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 샘플링 방식으로 변경할 수 있다. 상기 샘플링 방식에 대한 내용은 상술한 다양한 실시예에 대한 내용일 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 이 경우 현재 압축 단위(50a)의 변경 방식에 따라 함께 변경되는 인접 샘플들은 본 발명의 일 실시예들에 따라 변경되지 않은 샘플들일 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화부(12)는 현재 압축 단위(50a)의 홀수 번째(51a, 51b) 행 및 짝수 번째 행(52a, 52b)을 기준으로 샘플링을 수행할 수 있다. 그 결과 현재 압축 단위(50a)의 홀수 번째 행(51a, 51b)에 포함되는 샘플들은 현재 압축 단위(50a)의 상측에 배치되고 짝수 번째 행(52a, 52b)에 포함되는 샘플들은 현재 압축 단위(50a)의 하측에 배치됨으로써, 변경된 현재 압축 단위(50c)가 획득될 수 있다. 이러한 경우, 부호화부(12)는 현재 압축 단위(50a)에 포함되는 복수개의 샘플들뿐만 아니라 현재 압축 단위에 인접하는 다른 압축 단위의 샘플들도 동일한 방식으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 압축 단위(50a)을 변경한 방식인 샘플링 방식에 따라 현재 압축 단위(50a)의 좌측 경계에 인접하는 인접 샘플들(50b) 중에서 현재 압축 단위(50a)의 홀수 번째 행(51a, 51b)에 위치하는 a 번째 및 c 번째 샘플들을, 인접하는 압축 단위의 상측에 배치할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 압축 단위(50a)의 좌측 경계에 인접하는 인접 샘플들(50b) 중에서 현재 압축 단위(50a)의 짝수 번째 행(52a, 52b)에 위치하는 b 번째 및 d 번째 샘플들을, 인접하는 압축 단위의 하측에 배치할 수 있다. 이렇게 현재 압축 단위(50a)가 변경된 방식에 따라 변경된 인접 샘플들(50d)은 변경된 현재 압축 단위(50c)의 복수개의 샘플들의 예측 과정에서 참조 샘플로서 이용될 수 있다. 자세한 예측 과정은 이하의 구체적인 실시예들을 통해 설명하도록 한다.
도 5b는 일 실시예에 따라 영상을 부호화 하기 위하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 경우 현재 압축 단위에 인접한 압축 단위의 샘플들을 함께 변경하는 또 다른 방식을 도시한다. 도 5b를 참조하면, 영상 부호화 장치(10)는 현재 압축 단위(53a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 플리핑 방식으로 변경할 수 있다. 상기 플리핑 방식에 대한 내용은 상술한 다양한 실시예에 대한 내용일 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 이 경우 현재 압축 단위(53a)의 변경 방식에 따라 함께 변경되는 인접 샘플들은 본 발명의 일 실시예들에 따라 변경되지 않은 샘플들일 수 있다.
일 실시예에 따라 부호화부(12)는 현재 압축 단위(53a)에 포함되는 복수개의 샘플들의 배치를 변경하기 위하여, 플리핑 방식을 이용할 수 있다. 부호화부(12)는 플리핑 방식에 따라 현재 압축 단위(53a)의 복수개의 샘플들의 위치를 기준선(53e)을 중심으로 좌우 위치를 변경할 수 있다. 이에 따라 현재 압축 단위(53a)의 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(54a)의 위치는 첫 번째 행 및 네 번째 열의 위치로 변경될 수 있고, 현재 압축 단위(53a)의 첫 번째 행 및 세 번째 열에 위치하는 세 번째 샘플(54b)의 위치는 현재 압축 단위(53a)의 첫 번째 행 및 두 번째 열의 위치로 변경될 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 압축 단위(53a)에 포함되는 복수개의 샘플들뿐만 아니라 현재 압축 단위에 인접하는 다른 압축 단위의 샘플들도 동일한 방식으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 압축 단위(53a)의 상측 경계에 인접하는 인접 샘플들(53b)의 위치를 현재 압축 단위(53a)의 플리핑 방식에 따라 변경할 수 있다. 이에 따라, 인접 샘플들(53b) 중 첫 번째 열에 위치하는 a 번째 샘플(55a)의 위치는 네 번째 열의 위치로 변경될 수 있고, 세 번째 열에 위치하는 c 번째 샘플(55b)의 위치는 두 번째 열의 위치로 변경될 수 있다. 이렇게 현재 압축 단위(53a)가 변경된 방식에 따라 변경된 인접 샘플들(53d)은 변경된 현재 압축 단위(53c)의 복수개의 샘플들의 예측 과정에서 참조 샘플로서 이용될 수 있다. 자세한 예측 과정은 이하의 구체적인 실시예들을 통해 설명하도록 한다.
도 6a는 일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)가 부호화 과정에서 예측을 수행함에 있어서 참조하는 샘플들이 변경되는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 부호화 단위에서 수행할 예측의 타입을 결정할 수 있다. 예를 들면 현재 부호화 단위에서 수행할 예측 모드가 어떠한 타입에 해당하는지를 나타내는 정보를 포함하는 예측 모드 정보에 기초하여, 현재 부호화 단위에서 인트라 예측을 수행할 것인지 인터 예측을 수행할 것인지 서로 다른 레이어 상의 픽쳐를 참조하여 예측을 수행할 것인지가 결정될 수 있다. 부호화 단위에 대한 예측 모드가 인트라 예측 모드로 결정되는 경우, 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 인트라 예측이 수행될 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 타입에 대한 정보는 인트라 예측을 위한 참조 샘플의 위치 또는 결정된 참조 샘플에 기초한 인트라 예측 수행하는 방법을 구분하기 위한 신택스를 포함할 수 있다. 여기서 예측 단위 및 변환 단위의 크기는 예측 단위 및 변환 단위를 포함하는 부호화 단위의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 또한 일 실시예에 따른 압축 단위는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위와 다른 별개의 처리를 위한 단위에 해당할 수 있다. 다만 이하에서는 설명상의 편의를 위하여 현재 압축 단위의 크기는 현재 변환 단위에 대응하는 크기를 가지는 것을 전제로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 인트라 예측 과정에서 현재 변환 단위에 인접하는 참조 샘플을 참조할 수 있다. 도 6a를 참조하면 부호화부(12)는 4x4 크기의 샘플들에 해당하는 변환 단위에 대하여 예측을 수행하는 경우 주변의 샘플들을 참조 샘플로서 결정함으로써 예측을 수행하는 과정에서 이용할 수 있다. 부호화부(12)가 인트라 예측을 수행하는 경우, 부호화부(12)는 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 예측 과정에서 참조하는 샘플의 위치 또는 결정된 참조 샘플에 기초한 예측을 수행하는 방법을 결정할 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 타입에 대한 정보는 우측 대각선 방향의 샘플들을 참조 샘플인 것으로 나타내고 있을 수 있다. 다만 우측 대각선 방향의 샘플들 중 어느 샘플을 참조할 것인지는 예측 타입에 대한 정보가 나타내는 것으로서 예측 샘플과 참조 샘플의 각도 차이에 따라 달라질 수 있다. 따라서 도 6a에서 나타내는 예측 방법에 한정하여 인트라 예측 방법이 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 인트라 예측의 경우 예측 모드에 따라 참조 샘플을 이용하여 메인 어레이(62a)을 결정할 수 있다. 도 6a를 참조하면, 부호화부(12)는 메인 어레이(62a)에 포함된 참조 샘플을 이용하여 예측을 수행할 수 있으며, 메인 어레이(62a)은 현재 변환 단위(60a) 주변에 인접하는 샘플들을 포함할 수 있다. 인트라 예측 타입에 따라 주변에 인접하는 샘플들 중 어느 샘플이 메인 어레이(62a)에 포함되어 예측 과정에서 사용되는지 결정될 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a)에서 인트라 예측 방향이 수직 또는 우측 상향에 해당하는 경우 현재 변환 단위(60a)의 위쪽에 인접한 참조 샘플들(61a, 61b, 61c) 중 일부가 메인 어레이(62a)에 포함될 수 있고 예측 과정에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a)의 위쪽에 인접한 참조 샘플들(61a, 61b, 61c) 중 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)의 상측에 인접하는 샘플들(61a), 현재 변환 단위(60a)의 좌측 변환 단위(60b)의 상측에 인접하는 샘플들(61b) 중 일부 및 현재 변환 단위(60a)의 우측 변환 단위(60c)의 상측에 인접하는 샘플들(61c)을 포함하는 참조 샘플들(61d)이 현재 변환 단위(60a)의 예측 과정에서 사용되는 메인 어레이(62a)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 인트라 예측을 수행할 현재 변환 단위(60a)에 포함된 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다. 복수개의 샘플을 변경하기 위한 기준이 되는 단위는 압축 단위가 될 수 있고, 이러한 압축 단위는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등과 같을 수 있으나 이에 한정하여 해석되어서는 안되고, 그 외의 다른 데이터 단위에 해당할 수도 있다. 다만 이하에서는 설명상의 편의를 위하여 압축 단위는 변환 단위에 대응하는 것을 전제로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 압축 단위에 해당하는 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 변경하기 위한 방식으로서 플리핑 방식을 이용할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 단위에 기초하여 복수개의 샘플들을 분할하는 직선(63)을 기준으로 복수개의 샘플들에 대하여 플리핑 방식으로 위치를 변경할 수 있다. 압축 단위에 해당하는 현재 변환 단위(60a)의 복수개의 샘플들을 플리핑 하여 위치를 변경하는 방법은 상술한 실시예들에서 설명하였으니 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 여기서, 현재 압축 단위에 인접하는 샘플들이란 압축 단위에 기초하여, 현재 압축 단위에 인접하는 다른 압축 단위들에 포함되는 샘플들로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)가 압축 단위에 해당하는 것으로 결정하는 경우, 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 변경하는 것뿐만 아니라, 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 변경한 방식에 대응하는 방식으로 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다. 예를 들면, 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 플리핑 하는 경우, 현재 변환 단위(60a)에 해당하는 압축 단위에 인접하는 복수개의 샘플들을 플리핑 방식으로 변경할 수 있다. 즉, 도 6a를 참조하면 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)의 상측에 인접하는 샘플들(61a), 현재 변환 단위(60a)의 좌측 변환 단위(60b)의 상측에 인접하는 샘플들(61b) 및 현재 변환 단위(60a)의 우측 변환 단위(60c)의 상측에 인접하는 샘플들(61c)을 변경할 수 있다.
도 6b는 일 실시예에 따라, 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)가 현재 압축 단위(60a)에 인접하는 샘플들의 위치를 변경한 결과를 이용하여 예측을 수행하는 과정을 도시한다. 일 실시예에 따라 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 샘플들(61a, 61b, 61c)을 플리핑 방식으로 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a)를 분할하는 직선(63)을 중심으로 샘플들(61a, 61b, 61c)의 위치가 좌우로 바뀌도록 위치를 변경할 수 있다. 도 6b는 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 샘플들 및 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 샘플들(61a, 61b, 61c)이 플리핑 방식에 의해 변경된 결과를 도시한다. 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)의 좌우를 변경함으로써 플리핑 된 변환 단위(64a)를 획득할 수 있다. 나아가 부호화부(12)는 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 샘플들을 직선(63)의 좌우에 위치하는 샘플들의 위치를 반전시킴으로써 변경된 인접 샘플들(65a, 65b, 65c)을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 부호화 장치(10)의 부호화부(12)는 도 6a에서와 같이 현재 변환 단위(60a)에 대하여 예측을 수행하는 과정에서 메인 어레이(62b)에 포함된 참조 샘플들을 참조하여 예측을 수행할 수 있다. 나아가 도 6b를 참조하면 부호화부(12)는 예측을 수행하기에 앞서, 압축 단위에 기초하여 샘플들을 변경할 수 있고 변경된 결과에 기초하여 예측을 수행할 수 있다. 즉, 변경 유무에 따라 부호화부(12)가 예측 과정에서 어느 참조 샘플을 참조하여 현재 변환 단위(60a)에서 예측을 수행할 것인지가 달라질 수 있다. 예를 들면, 도 6a를 참조하면 부호화부(12)는 일 실시예에 따른 플리핑 방식에 따른 변경을 수행하지 않고, 현재 변환 단위(60a)에 인접한 복수개의 샘플들 및 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 메인 어레이(62a)을 결정함으로써 메인 어레이(62a)에 포함된 참조 샘플들(61d)을 예측 과정에서 참조할 수 있다. 또한 도 6b를 참조하면 부호화부(12)는 일 실시예에 따른 플리핑 방식에 따른 변경을 수행한 후, 변경된 복수개의 샘플들 및 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 메인 어레이(62b)을 결정함으로써 메인 어레이(62b)에 포함된 참조 샘플들(65d)을 예측 과정에서 참조할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 부호화부(12)는 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 메인 어레이(62a, 62b)에 포함될 참조 샘플을 결정하기 때문에, 복수개의 샘플의 변경 여부에 불문하고 현재 변환 단위(60a, 64a)가 참조하는 참조 샘플들의 위치는 동일하다. 부호화부(12)가 수행하는 샘플링, 플리핑 등과 같은 변경 방식에 따라 복수개의 샘플들이 변경됨으로써, 인트라 예측 타입에 대한 정보에 의해 결정되는 위치에 존재하는 샘플들의 샘플값이 달라질 수 있다. 따라서, 영상 부호화 장치(10)로서는 하나의 인트라 예측 타입에 의해 예측을 수행하더라도, 부호화부(12)가 수행하는 변경 방식에 따라 참조 샘플을 달리하게 됨으로써 상대적으로 다양한 샘플을 참조하여 예측 과정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a, 64a)를 기준으로, 도 6a에서 결정된 참조 샘플들의 위치 및 도 6b에서 결정된 참조 샘플의 위치는 동일하다. 하지만 도 6a는 부호화부(12)가 플리핑 방식에 따라 복수개의 샘플을 변경하기 전이고 도 6b는 부호화부(12)가 플리핑 방식에 따라 복수개의 샘플을 변경한 후이므로, 참조 샘플의 값이 달라지게 된다. 이에 따라 도 6a에서의 메인 어레이(62a)에는 D번째 샘플 내지 L번째 샘플이 순차적으로 포함될 수 있는 반면, 도 6b에서의 메인 어레이(62b)에는 I번째 샘플 내지 A번째 샘플이 순차적으로 포함될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면 기존의 예측 과정에서 사용되었던 방식보다 상대적으로 효과적이고 유동적인 방식으로 예측이 가능할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 영상 부호화 장치(10)가 예측을 위한 참조 샘플들을 결정하는 과정에서 현재 압축 단위 주변의 적어도 하나의 참조 샘플들을 현재 압축 단위의 변경 방식에 따라 변경할 수 있다. 다만 일 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치(10)는 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들에 대한 예측 과정이 종료된 경우, 변경된 적어도 하나의 참조 샘플들을 다시 원 상태로 되돌릴 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 부호화 장치(10)는 화면 간 예측을 위하여 레퍼런스 프레임을 참조하여 예측을 수행할 수 있다. 영상 부호화 장치(10)가 수행하는 변경을 수행하는 경우, 현재 압축 단위의 변경 방식에 대응하는 방식으로 화면 간 예측을 위한 레퍼런스 프레임의 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치(10)는 현재 프레임의 압축 단위에 대응하는 레퍼런스 프레임 상의 압축 단위가 서로 동일한 방식으로 변경을 수행하고, 변경 결과에 기초하여 화면 간 예측을 수행할 수 있다. 레퍼런스 프레임 상의 압축 단위의 위치는 현재 프레임의 압축 단위와 관련된 움직임 벡터를 참조하여 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이 영상 부호화 장치(10)는 다양한 형태의 압축 단위를 결정하고, 결정된 압축 단위에 기초하여 복수개의 샘플을 변경할 수 있다. 영상 부호화 장치(10)는 변경된 샘플에 기초하여 부호화를 수행함으로써 부호화 효율을 향상 시킬 수 있다. 이하에서는 영상 부호화 장치(10)에 대응하는 영상 복호화 장치(15)에 대하여 설명하도록 한다.
도 1b는 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(15)에 대한 블록도를 도시한다. 영상 복호화 장치(15)는 영상을 복호화 하기 위한 구성요소로서 정보 획득부(16) 및 복호화부(18)를 포함할 수 있다. 이러한 정보 획득부(16) 및 복호화부(18)가 영상 복호화 장치(15)에서 수행하는 영상 복호화 방법에 대한 구체적인 내용은 이하의 다양한 실시예를 통하여 설명하도록 한다.
도 2b는 영상 복호화 장치(15)가 일 실시예에 따라 수행하는 영상 복호화 방법에 대한 흐름도 이다.
S220 단계에서 영상 복호화 장치(15)는 영상에 포함되는 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 영상의 최대 부호화 단위를 결정할 수 있고, 결정된 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 일 실시예에 따라 복호화부(18)는 부호화 단위의 최대 크기에 대한 정보에 기초하여 영상의 최대 부호화 단위를 결정할 수 있고, 결정된 최대 부호화 단위 중 하나를 부호화 단위의 분할 정보에 따라 적어도 하나의 부호화 단위로 분할할 수 있다. 복호화부(18)는 최대 부호화 단위를 분할 정보에 따라 쿼드 트리 구조로 분할할 수 있으며, 이렇게 분할된 최대 부호화 단위에는 적어도 하나의 부호화 단위가 포함될 수 있다.
S221 단계에서 영상 복호화 장치(15)는 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 결정하여 결정된 예측 단위에 기초하여 예측을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라 복호화부(18)는 S220 단계에서 결정된 부호화 단위에 포함되는 예측 단위의 형태인 파티션 타입에 대한 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있고, 이러한 파티션 타입 정보에 기초하여 부호화 단위와 관련된 적어도 하나의 예측 단위를 결정할 수 있다. 이러한 예측 단위를 기준으로 복호화부(18)가 수행하는 예측 과정은 상술한 다양한 실시예들 또는 이하에서 설명한 실시예들에 의해 설명될 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
S222 단계에서 영상 복호화 장치(15)는 부호화 단위에서 결정된 변환 단위에 기초하여 영상의 역변환을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라 S220 단계에서 결정된 부호화 단위의 심도에 해당하는 현재 심도의 변환 단위가 하위 심도의 변환 단위들로 분할되는지 여부를 나타내는 변환 단위의 분할 정보를 이용하여, 부호화 단위에서 적어도 하나의 변환 단위를 결정할 수 있다. 복호화부(18)는 현재 부호화 단위에서, 부호화 단위에 대응하는 형태로 결정되거나 부호화 단위 내에서 분할됨으로써 결정될 수 있는 적어도 하나의 변환 단위를 결정할 수 있다. 즉, 복호화부(18)는 변환 단위가 복수개의 변환 단위로 분할됨으로써 더 하위 심도의 변환 단위로 결정될 것인지, 아니면 변환 단위의 심도가 현재 심도로 결정됨에 따라 현재 부호화 단위에 대한 변환 단위가 부호화 단위에 대응하는 형태의 변환 단위로 결정될 것인지를, 변환 단위의 분할 정보에 따라 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 복호화부(18)가 수행하는 역변환은 영상의 차분 신호를 역변환 하는 과정에 해당할 수 있다. S223 단계에서 영상 복호화 장치(15)는 예측 및 역변환에 기초하여 영상을 복원할 수 있고, 나아가 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치(15)는 복호화 하려는 영상에 대하여 압축 단위에 기초하여 임의의 처리 과정을 선행하여 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치(15)는 압축 단위를 미리 결정된 임의의 단위로 정할 수 있고 처리하려는 영상의 특성에 따라 적응적으로 결정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 특정한 크기의 압축 단위에 기초하여 설명하도록 할 것이고, 본 발명이 이에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)가 결정할 수 있는 압축 단위는 다양할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화 과정에서 사용될 수 있는 다양한 단위들이 압축 단위로서 제공될 수 있다. 나아가 복호화 효율 향상을 위하여, 영상 복호화 장치(15)가 이용하는 압축 단위는 영상 부호화 장치(10)가 부호화 과정에서 이용한 압축 단위에 대응하는 것일 수 있다. 영상 복호화 장치(15)는 정보 획득부(16)를 통해 영상 부호화 장치(10)로부터 수신한 비트스트림으로부터 압축 단위의 크기에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이하에서 설명되는 다양한 실시예들은 설명 상 편의를 위하여 영상 복호화 장치(15)에서 이용하는 압축 단위는 부호화 단위(coding unit)임을 전제로 설명하도록 한다.
S224 단계에서 영상 복호화 장치(15)의 정보 획득부(18)는 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.
영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)가 복수개의 샘플을 변경하는 방식은 다양할 수 있다. 이하에서는 다양한 일 실시예 중 일부에 대하여 설명하도록 하나 이러한 변경 방식들에 본 발명에 한정하여 해석될 것은 아니다.
도 3a는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위(30a)에 포함되는 복수개의 샘플이 변경될 수 있는 방식으로서 샘플링 방식을 도시한다. 여기서, 샘플링 방식은 일 실시예에 따라 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플 중 행 또는 열을 기준으로 홀수 또는 짝수 번째 샘플끼리 처리될 수 있도록, 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들의 위치를 재배치하는 방식이라고 정의될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정할 수 있으며, 그 중 하나를 현재 압축 단위(30a)로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 결정된 현재 압축 단위(30a)는 영상 복호화 장치(15)가 복호화 과정에서 이용하는 부호화 단위에 대응할 수 있으나 압축 단위가 이에 한정하여 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따라 복호화부(18)는 역변환을 수행하여 획득한 현재 압축 단위(30e)의 복수개의 샘플들을 이용하여 홀수 열에 있었던 샘플들(31a, 31b) 및 짝수 열에 있었던 샘플들(32a, 32b)을 포함하는 복원된 압축 단위(30a)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(30e)에서의 좌측 두 열에 있는 샘플들(31c)이 복원된 압축 단위(30a)의 홀수 열에 있는 샘플들(31a, 31b)로 배치되고, 현재 압축 단위(30e)에서 우측 두 열에 있는 샘플들(31b)이 복원된 압축 단위(30a)의 짝수 열에 있는 샘플들(32a, 32b)로 배치되도록 복수개의 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 이는 상술한 영상 부호화 장치(10)가 수행하는 변경 방식의 반대 과정에 해당할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 3b는 현재 압축 단위(30f)의 복수개의 샘플의 위치가 변경되고 샘플의 값이 변경되는 과정을 포함하는 변경 방식을 도시한다. 일 실시예에 따라 복호화부(18)는 역변환을 수행하여 획득한 현재 압축 단위(30f)에 포함된 복수개의 샘플들의 위치를 변경하고 샘플의 값을 변경함으로써 현재 압축 단위(30f)에 포함된 복수개의 샘플들을 복호화 할 수 있다. 도 3b를 참조하면 복호화부(18)는 역변환하여 획득한 현재 압축 단위(30f)의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하여, 홀수 번째 열에 있는 샘플들(33a, 33b) 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들(34a, 34b)을 포함하는 복원된 압축 단위(30b)를 결정할 수 있다.
나아가 복호화부(18)는 복원된 압축 단위(30b)의 짝수 번째 열에 있는 샘플들(34a, 34b)의 값을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(33a, 33b)의 값을 이용하여 결정할 수도 있다. 예를 들면, 변경되기 전의 현재 압축 단위(30f)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)는 변경 전의 현재 압축 단위(30f)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 열인 첫 번째 및 세 번째 열에 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 두 번째 샘플(34c)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 영상 부호화 장치(10)가 부호화 과정에서 변경한 방식에 따르면, 두 번째 샘플(34c)의 값은 첫 번째 샘플(33c) 및 세 번째 샘플(33d)의 값의 평균에 해당할 수 있다. 따라서 복호화부(18)는 이러한 관계에 기초하여 영상 부호화 장치(10)가 수행한 변경에 반대되는 과정을 수행함으로써 변경된 현재 압축 단위를 결정할 수 있다. 예를 들면 복호화부(18)는 복원된 샘플값을 이용한 산술적 계산 과정을 통해 복수개의 샘플들의 값을 결정할 수 있다. 이에 따르면, 복호화부(18)는 홀수 번째 열에 있던 샘플(33a, 33b)들을 이용하여 짝수 번째 열에 있던 샘플들(34a, 34b)을 결정할 수 있으므로 홀수 번째 열에 있던 샘플들(33a, 33b)만을 송수신하더라도 영상 복호화가 가능함에 따라 밴드폭을 효율적으로 관리할 수 있다.
도 3c는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위(30g)에 포함되는 복수개의 샘플이 변경될 수 있는 방식으로서 샘플링 방식에 대한 또 다른 예를 도시한다.
도 3c를 참조하면 복호화부(18)는 역변환하여 획득한 현재 압축 단위(30g)의 복수개의 샘플들을 복원하기 위하여 복수개의 샘플들을 변경함으로써, 홀수 번째 행에 있는 샘플들(35a, 35b) 및 짝수 번째 행에 있는 샘플들(36a, 36b)을 포함하는 변경된 압축 단위(30c)를 결정할 수 있다. 즉, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(30g)에 영상 부호화 장치(10)가 수행한 샘플링 방식에 반대되는 과정에 해당하는 변경을 수행함으로써 변경된 압축 단위(30c)를 결정할 수 있다.
나아가 복호화부(18)는 변경된 압축 단위(30c)의 짝수 번째 행에 있는 샘플들(36a, 36b)의 값을 홀수 번째 행에 있는 샘플들(35a, 35b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 변경 전의 현재 압축 단위(30g)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)는 변경 전의 현재 압축 단위(30g)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 행인 첫 번째 및 세 번째 행에 각각 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 이용하여 동일한 열에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 행에 있던 다섯 번째 샘플(36c)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 다섯 번째 샘플(36c)의 값은 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값의 평균에 해당할 수 있다. 나아가 복호화부(18)는 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 열세 번째 샘플(36d)의 값 역시 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 또는 첫 번째 샘플(35c) 및 아홉 번째 샘플(35d)의 값을 기초하여 결정된 다섯 번째 샘플(36c)의 값을 이용하여 열세 번째 샘플(36d)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 복호화부(18)는 열세 번째 샘플(36d)의 값은 다섯 번째 샘플(36c)의 값을 산술적으로 계산하여 획득할 수 있다. 이에 따르면, 복호화부(18)는 홀수 번째 행에 있던 샘플(35a, 35b)들을 이용하여 짝수 번째 행에 있던 샘플들(36a, 36b)을 결정할 수 있으므로, 홀수 번째 열에 있던 샘플들(35a, 35b)만을 송수신하더라도 영상 복호화가 가능함에 따라 밴드폭을 효율적으로 관리할 수 있다.
도 3d는 일 실시예에 따라 현재 압축 단위(30d)에 포함되는 복수개의 샘플을 샘플링하여 복수개의 샘플을 배치하고, 샘플값을 변경하는 과정을 도시한다.
도 3d를 참조하면, 복호화부(18)는 변경 전의 현재 압축 단위(30h)의 복수개의 샘플을 변경하여, 홀수 번째 행에 있는 샘플들(37a, 37b) 및 짝수 번째 행에 있는 샘플들(38a, 38b)을 포함하고, 홀수 번째 열에 있는 샘플들(37c, 37d) 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들(38c, 38d)을 포함하는 변경된 압축 단위(30d)의 샘플들을 결정할 수 있다. 즉, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(30h)의 복수개의 샘플들에 대하여 도 3a 및 도 3b에서 설명한 복호화부(18)가 수행하는 과정을 모두 수행함으로써 변경된 압축 단위(30d)를 결정할 수 있다.
나아가 복호화부(18)는 복수개의 샘플들의 위치가 변경된 압축 단위(30d)의 짝수 번째 행에 있는 샘플들(38a, 38b)의 값을 홀수 번째 행에 있는 샘플들(37a, 37b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위(30h)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(39a)은 및 아홉 번째 샘플(39c)는 현재 압축 단위(30h)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 행인 첫 번째 행(37a) 및 세 번째 행(37b)에 각각 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(39a) 및 아홉 번째 샘플(39c)의 값을 이용하여 동일한 열에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 행에 있던 다섯 번째 샘플(39f)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 복호화부(18)는 다섯 번째 샘플(39f)의 값은 첫 번째 샘플(39a) 및 아홉 번째 샘플(39c)의 값의 평균값으로 결정함으로써 변경된 압축 단위(30d)를 결정할 수 있다. 상기 실시예는 도 3b에서 설명한 실시예에 대하여 설명한 내용에 대응하는 것일 수 있으므로 구체적인 내용은 생략한다. 또한 복호화부(18)는 현재 압축 단위(30h)의 복수개의 샘플을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(37a, 37b) 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들(38a, 38b)로 분류하여 샘플링 방식으로 현재 압축 단위(30d)의 샘플들을 변경할 수 있다. 나아가 복호화부(18)는 현재 압축 단위(30d)의 짝수 번째 열에 있는 샘플들(38a, 38b)의 값을 홀수 번째 열에 있는 샘플들(37a, 37b)의 값을 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위(30h)에 포함되는 샘플들 중 첫 번째 샘플(39a) 및 세 번째 샘플(39b)은 현재 압축 단위(30h)의 복수개의 샘플들 중 홀수 번째 열인 첫 번째 열(37c) 및 세 번째 열(37d)에 위치하고 있던 샘플들일 수 있다. 이러한 첫 번째 샘플(39a) 및 세 번째 샘플(39b)의 값을 이용하여 동일한 행에 위치하는 샘플들 중 짝수 번째 열에 있던 두 번째 샘플(39e)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들면 복호화부(18)는 두 번째 샘플(39e)의 값은 첫 번째 샘플(39a) 및 세 번째 샘플(39b)의 값의 평균값으로 결정함으로써 변경된 압축 단위(30d)를 결정할 수 있다. 다만 상기 실시예는 도 3c에서 설명한 실시예에 대한 내용에 대응하는 것일 수 있으므로 구체적인 내용은 생략한다.
일 실시예에 따라 복호화부(18)는 변경 전의 현재 압축 단위(30d)의 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 있는 샘플들을 주변의 다른 샘플들을 이용하여 변경할 수 있다. 예를 들어 도 3d를 참조하면, 현재 압축 단위(30d)의 두 번째 행(38a) 및 두 번째 열(38c)에 위치하는 여섯 번째 샘플(39g)이 주변의 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 샘플들에 기초하여 변경됨으로써 변경된 압축 단위(30d)가 결정될 수 있다. 구체적으로, 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(39a), 첫 번째 행 및 세 번째 열에 위치하는 세 번째 샘플(39b), 세 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 아홉 번째 샘플(39c) 및 세 번째 행 및 세 번째 열에 위치하는 열한 번째 샘플(39d)의 평균 값에 대응하는 값으로 여섯 번째 샘플(39g)의 값이 변경될 수 있다.
일 실시예에 따라 복호화부(18)는 샘플들의 변경된 샘플 값에 기초하여 다른 샘플의 샘플값을 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 3d를 참조하면, 현재 압축 단위(30h)의 두 번째 행(38a) 및 네 번째 열(38d)에 위치하는 여덟 번째 샘플(39h)은 주변의 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 샘플들에 기초하여 샘플값이 변경될 수 있다. 구체적으로, 현재 압축 단위(30h)의 여덟 번째 샘플(39h)의 샘플값은 두 번째 행(38a) 및 두 번째 열(38c)에 위치하는 여섯 번째 샘플(39g)의 샘플값에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 여덟 번째 샘플(39h)의 값이 여섯 번째 샘플(39g)의 샘플값을 산술적으로 계산하여 변경됨으로써 변경된 압축 단위(30d)가 결정될 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)가 현재 압축 단위(40a)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 플리핑(flipping) 방식에 대한 실시예를 도시한다.
도 4a를 참조하면 복호화부(18)는 현재 압축 단위(40a)에 포함되는 복수개의 샘플들의 좌우가 바뀌도록 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위(40b)의 첫 번째 행 및 네 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(41a)은 복호화부(18)에 의해 현재 압축 단위(40b)를 반으로 분할하는 직선(40c)을 중심으로 반대편에 위치하도록 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 현재 압축 단위(40b)의 첫 번째 행 및 세 번째 열에 위치하는 두 번째 샘플(41b)은 복호화부(18)에 의해 현재 압축 단위(40b)를 반으로 분할하는 직선(40c)을 중심으로 반대편에 위치하도록 첫 번째 행 및 두 번째 열에 배치될 수 있다. 결과적으로 복호화부(18)는 역변환을 수행하여 획득한 현재 압축 단위(40a)의 복수개의 샘플들을 가로로 플리핑 함으로써 플리핑 된 압축 단위(40a)로 변경할 수 있다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 압축 단위의 변경 방식을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하므로 압축 단위의 복수개의 샘플 위치를 변경하는 플리핑 변경 방식이 위의 경우에 한정하여 해석되어서는 안 되며 플리핑 방향 및 기준은 다양할 수 있다.
도 4b는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)가 현재 압축 단위(40e)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 플리핑 방식에 대한 또 다른 실시예를 도시한다.
도 4b를 참조하면 복호화부(18)는 현재 압축 단위(40e)에 포함되는 복수개의 샘플들의 위치가 대각선 방향으로 바뀌도록 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 현재 압축 단위(40e)의 네 번째 행 및 네 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(42a)은 복호화부(18)에 의해 현재 압축 단위(40e)를 반으로 분할하는 직선(40f)을 중심으로 반대편에 위치하도록 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 현재 압축 단위(40d)의 세 번째 행 및 네 번째 열에 위치하는 두 번째 샘플(42b)은 복호화부(18)에 의해 현재 압축 단위(40e)를 반으로 분할하는 직선(40f)을 중심으로 반대편에 위치하도록 첫 번째 행 및 두 번째 열에 배치될 수 있다. 결과적으로 복호화부(18)에 의해 현재 압축 단위(40d)의 복수개의 샘플들은 대각선으로 플리핑 됨으로써 플리핑 된 압축 단위(40e)로 변경될 수 있다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 압축 단위의 변경 방식을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하므로 압축 단위의 복수개의 샘플 위치를 변경하는 플리핑 변경 방식이 위의 경우에 한정하여 해석되어서는 안 되며 플리핑 방향 및 기준은 다양할 수 있다. 따라서 대각선 방향으로의 플리핑의 기준이 되는 선의 각도 또는 위치는 다양할 수 있다.
도 4c는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)가 현재 압축 단위(40h)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 변경될 수 있는 방식으로서 회전(rotating) 방식에 대한 실시예를 도시한다.
도 4c를 참조하면 복호화부(18)는 현재 압축 단위(40h)에 포함되는 복수개의 샘플의 위치가 현재 압축 단위(40h) 내에서 회전하는 방식으로 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(40h)의 첫 번째 행 및 네 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(43a)을 포함하는 복수개의 샘플들을 반시계 방향으로 회전시킴으로써 첫 번째 샘플(43a)의 위치를 현재 압축 단위(40h)의 첫 번째 행 및 첫 번째 열로 변경할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(40h)의 두 번째 행 및 네 번째 열에 위치하는 두 번째 샘플(43b)을 포함하는 복수개의 샘플들을 반시계 방향으로 회전시킴으로써 두 번째 샘플(43b)의 위치를 첫 번째 행 및 두 번째 열로 변경할 수 있다. 결과적으로 현재 압축 단위(40g)는 복호화부(18)에 의해 현재 압축 단위(40h)의 복수개의 샘플들이 반시계방향으로 회전한 압축 단위(40g)로 변경될 수 있다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 압축 단위의 변경 방식을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하므로 압축 단위의 복수개의 샘플 위치를 변경하는 회전 변경 방식이 위의 경우에 한정하여 해석되어서는 안 된다. 즉, 회전 방향은 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있고, 회전 각도 역시 다양할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)는 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들의 샘플값을 특정 방법에 따라 변경할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들에 대하여 필터링, 트랜스포메이션, 디포메이션 등과 같은 방식으로 변경을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라 필터링에 의한 샘플값 변환에 사용되는 필터의 종류에는 저역 통과 필터, 고역 통과 필터 등과 같은 다양한 종류의 필터가 포함될 수 있다.
일 실시예에 따라 트랜스포메이션 방식에 의한 샘플값의 변경을 수행하는 경우, 영상 복호화 장치(15)는 DCT(에 따르는 다양한 방식의 알고리즘을 통해 샘플값을 변경할 수 있고, 또는 FFT에 따라 샘플값이 변경될 수도 있다.
일 실시예에 따라 디포메이션 방식에 따라 샘플값을 변경하는 경우, 영상 복호화 장치(15)현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플의 샘플값을 변경함으로써 현재 압축 단위에서 나타나는 영상을 왜곡시킬 수 있다. 예를 들면 영상 복호화 장치(15)는 복호화 하려는 영상에 관련된 파라미터 정보, 예를 들면, 카메라 파라미터 정보로서 초점 거리, 조리개 값 등을 이용함으로써, 상기 영상에서 나타나는 왜곡을 완화 또는 강화 시켜주는 방식으로 현재 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플들의 샘플값을 변경할 수 있다. 영상 복호화 장치(15)는 상기 특정 방법에 따라 변경된 샘플값을 가지는 복수개의 샘플들의 위치를 변경할 수 있다. 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 방법에 대하여는 상기 도면을 통하여 설명한 다양한 실시예에 해당할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
S224 단계에서 영상 복호화 장치(15)의 정보 획득부(16)는 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 현재 압축 단위에 관련된 변경 방식에 대한 제1 정보를 획득한 영상 복호화 장치(15)는 복호화 과정에서는 부호화 과정에서 수행한 변경 방식에 반대되는 방식으로 변경을 수행함으로써 복호화 효율을 높일 수 있다. 이러한 변경 방식에 대한 정보는 플래그 또는 인덱스의 형식에 해당할 수 있으며, 시퀀스, 프레임, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등을 포함하는 다양한 형태의 압축 단위 마다 전송될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)는 다양한 변경 방식 중 압축 단위 마다 최적화된 복호화 효율을 위한 변경 방식을 결정할 수도 있다. 예를 들면, 영상 복호화 장치(15)는 현재 압축 단위에 대한 율 왜곡 코스트를 검사하여 가장 효율이 뛰어난 방식을 결정할 수 있다.
S225 단계에서 영상 복호화 장치(15)는 S224 단계에서 획득한 제1 정보에 기초하여 영상 복호화 장치(15)가 압축 단위에 포함된 복수개의 샘플에 대하여 수행할 변경 방식을 결정할 수 있다.
S226 단계에서 영상 복호화 장치(15)는 S223 단계에서 결정된 압축 단위 및 S225 단계에서 결정된 방식에 기초하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따라 영상을 복호화 하기 위하여 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 경우 현재 압축 단위(50c)에 인접한 압축 단위의 샘플들을 함께 변경하는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 현재 압축 단위(50c)에 포함된 복수개의 샘플들을 변경할 수 있으며, 현재 압축 단위(50c)를 변경하는 방식에 대응하는 방식으로 현재 압축 단위(50c)에 인접하는 인접 샘플들(50d)을 변경할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 영상 복호화 장치(15)는 현재 압축 단위(50c)에 포함되는 복수개의 샘플들을 샘플링 방식으로 변경할 수 있다. 상기 샘플링 방식에 대한 내용은 상술한 다양한 실시예에 대한 내용일 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 이 경우 현재 압축 단위(50c)의 변경 방식에 따라 함께 변경되는 인접 샘플들은 본 발명의 일 실시예들에 따라 변경되지 않은 샘플들일 수 있다.
일 실시예에 따라 복호화부(18)는 현재 압축 단위(50c)의 복수개의 샘플들을 홀수 번째(51a, 51b) 행에 포함되는 샘플들 및 짝수 번째 행에 포함되는 샘플들로 분류되는 방식으로 변경함으로써 변경된 압축 단위(50a)를 결정할 수 있다. 즉, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(50c)에 포함되는 복수개의 샘플들뿐만 아니라 현재 압축 단위(50c)에 인접하는 다른 압축 단위의 샘플들(50d)도 동일한 방식으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(50d)을 변경한 샘플링 방식에 따라 현재 압축 단위(50a)의 좌측 경계에 인접하는 인접 샘플들(50d)을 변경함으로써, 현재 압축 단위(50c) 및 인접하는 샘플들 중 상측에 위치하는 샘플들(51c) 및 하측에 위치하는 샘플들(52c)을 각각 홀수 번째 행에 위치하는 a 번째 및 c 번째 샘플들 및 짝수 번째 행에 위치하는 b 번째 및 d 번째 샘플들로 배치할 수 있다.
도 5b는 일 실시예에 따라 영상을 복호화 하기 위하여 현재 압축 단위(53c)의 복수개의 샘플들의 위치를 변경하는 경우 현재 압축 단위(53c)에 인접한 압축 단위의 샘플들을 함께 변경하는 또 다른 방식을 도시한다. 도 5b를 참조하면, 영상 복호화 장치(15)는 현재 압축 단위(53c)에 포함되는 복수개의 샘플들을 플리핑 방식으로 변경할 수 있다. 상기 플리핑 방식에 대한 내용은 상술한 다양한 실시예에 대한 내용일 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 이 경우 현재 압축 단위(53c)의 변경 방식에 따라 함께 변경되는 인접 샘플들은 본 발명의 일 실시예들에 따라 변경되지 않은 샘플들일 수 있다.
일 실시예에 따라 복호화부(18)는 현재 압축 단위(53c)에 포함되는 복수개의 샘플들의 배치를 변경하기 위하여, 플리핑 방식을 이용할 수 있다. 복호화부(18)는 플리핑 방식에 따라 현재 압축 단위(53c)의 복수개의 샘플들의 위치를 기준선(53e)을 중심으로 좌우 위치를 변경할 수 있다. 이에 따라 첫 번째 행 및 네 번째 열에 위치하는 첫 번째 샘플(54a)의 위치는 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 대응하는 위치로 변경될 수 있고, 첫 번째 행 및 두 번째 열에 위치하는 세 번째 샘플(54b)의 위치는 첫 번째 행 및 세 번째 열에 대응하는 위치로 변경될 수 있다. 나아가 복호화부(18)는 현재 압축 단위(53c)에 포함되는 복수개의 샘플들뿐만 아니라 현재 압축 단위(53c)에 인접하는 다른 압축 단위의 샘플들도 동일한 방식으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 압축 단위(53c)의 상측 경계에 인접하는 인접 샘플들(53d)의 위치를 현재 압축 단위(53c)의 플리핑 방식에 따라 변경할 수 있다. 이에 따라, 인접 샘플들(53d) 중 네 번째 열에 위치하는 a 번째 샘플(55a)의 위치는 첫 번째 열에 대응하는 위치로 변경될 수 있고, 두 번째 열에 위치하는 c 번째 샘플(55b)의 위치는 세 번째 열에 대응하는 위치로 변경될 수 있다.
도 6a는 일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)가 복호화 과정에서 예측을 수행함에 있어서 참조하는 샘플들이 변경되는 과정을 도시한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 예측 단위를 기준으로 하여 부호화 단위에서 수행할 예측의 타입을 결정할 수 있다. 예를 들면 현재 부호화 단위에서 수행할 예측 모드가 어떠한 타입에 해당하는지를 나타내는 정보를 포함하는 예측 모드 정보에 기초하여, 현재 부호화 단위에서 인트라 예측을 수행할 것인지 인터 예측을 수행할 것인지 서로 다른 레이어 상의 픽쳐를 참조하여 예측을 수행할 것인지가 결정될 수 있다. 부호화 단위에 대한 예측 모드가 인트라 예측 모드로 결정되는 경우, 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 인트라 예측이 수행될 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 타입에 대한 정보는 인트라 예측을 위한 참조 샘플의 위치 또는 결정된 참조 샘플에 기초한 인트라 예측 수행하는 방법을 구분하기 위한 신택스를 포함할 수 있다. 여기서 예측 단위 및 변환 단위의 크기는 예측 단위 및 변환 단위를 포함하는 부호화 단위의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 또한 일 실시예에 따른 압축 단위는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위와 다른 별개의 처리를 위한 단위에 해당할 수 있다. 다만 이하에서는 설명상의 편의를 위하여 현재 압축 단위의 크기는 현재 변환 단위에 대응하는 크기를 가지는 것을 전제로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 인트라 예측 과정에서 현재 변환 단위에 인접하는 참조 샘플을 참조할 수 있다. 도 6a를 참조하면 복호화부(18)는 4x4 크기의 샘플들에 해당하는 변환 단위에 대하여 예측을 수행하는 경우 주변의 샘플들을 참조 샘플로서 결정함으로써 예측을 수행하는 과정에서 이용할 수 있다. 복호화부(18)가 인트라 예측을 수행하는 경우, 복호화부(18)는 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 예측 과정에서 참조하는 샘플의 위치 또는 결정된 참조 샘플에 기초한 예측을 수행하는 방법을 결정할 수 있다. 예를 들면, 인트라 예측 타입에 대한 정보는 우측 대각선 방향의 샘플들을 참조 샘플인 것으로 나타내고 있을 수 있다. 다만 우측 대각선 방향의 샘플들 중 어느 샘플을 참조할 것인지는 예측 타입에 대한 정보가 나타내는 것으로서 예측 샘플과 참조 샘플의 각도 차이에 따라 달라질 수 있다. 따라서 도 6a에서 나타내는 예측 방법에 한정하여 인트라 예측 방법이 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 인트라 예측의 경우 예측 모드에 따라 참조 샘플을 이용하여 메인 어레이(62a)을 결정할 수 있다. 도 6a를 참조하면, 복호화부(18)는 메인 어레이(62a)에 포함된 참조 샘플을 이용하여 예측을 수행할 수 있으며, 메인 어레이(62a)은 현재 변환 단위(60a) 주변에 인접하는 샘플들을 포함할 수 있다. 인트라 예측 타입에 따라 주변에 인접하는 샘플들 중 어느 샘플이 메인 어레이(62a)에 포함되어 예측 과정에서 사용되는지 결정될 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a)에서 인트라 예측 방향이 수직 또는 우측 상향에 해당하는 경우 현재 변환 단위(60a)의 위쪽에 인접한 참조 샘플들(61a, 61b, 61c) 중 일부가 메인 어레이(62a)에 포함될 수 있고 예측 과정에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a)의 위쪽에 인접한 참조 샘플들(61a, 61b, 61c) 중 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)의 상측에 인접하는 샘플들(61a), 현재 변환 단위(60a)의 좌측 변환 단위(60b)의 상측에 인접하는 샘플들(61b) 중 일부 및 현재 변환 단위(60a)의 우측 변환 단위(60c)의 상측에 인접하는 샘플들(61c)을 포함하는 참조 샘플들(61d)이 현재 변환 단위(60a)의 예측 과정에서 사용되는 메인 어레이(62a)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 인트라 예측을 수행할 현재 변환 단위(60a)에 포함된 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다. 복수개의 샘플을 변경하기 위한 기준이 되는 단위는 압축 단위가 될 수 있고, 이러한 압축 단위는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 슬라이스 세그먼트, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등과 같을 수 있으나 이에 한정하여 해석되어서는 안되고, 그 외의 다른 데이터 단위에 해당할 수도 있다. 다만 이하에서는 설명상의 편의를 위하여 압축 단위는 변환 단위에 대응하는 것을 전제로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 압축 단위에 해당하는 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 변경하기 위한 방식으로서 플리핑 방식을 이용할 수 있다. 복호화부(18)는 압축 단위에 기초하여 복수개의 샘플들을 분할하는 직선(63)을 기준으로 복수개의 샘플들에 대하여 플리핑 방식으로 위치를 변경할 수 있다. 압축 단위에 해당하는 현재 변환 단위(60a)의 복수개의 샘플들을 플리핑 하여 위치를 변경하는 방법은 상술한 실시예들에서 설명하였으니 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 여기서, 현재 압축 단위에 인접하는 샘플들이란 압축 단위에 기초하여 하여, 현재 압축 단위에 인접하는 다른 압축 단위들에 포함되는 샘플들로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)가 압축 단위에 해당하는 것으로 결정하는 경우, 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 변경하는 것뿐만 아니라, 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 변경한 방식에 대응하는 방식으로 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다. 예를 들면, 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 복수개의 샘플들을 플리핑 하는 경우, 현재 변환 단위(60a)에 해당하는 압축 단위에 인접하는 복수개의 샘플들을 플리핑 방식으로 변경할 수 있다. 즉, 도 6a를 참조하면 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)의 상측에 인접하는 샘플들(61a), 현재 변환 단위(60a)의 좌측 변환 단위(60b)의 상측에 인접하는 샘플들(61b) 및 현재 변환 단위(60a)의 우측 변환 단위(60c)의 상측에 인접하는 샘플들(61c)을 변경할 수 있다.
도 6b는 일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)가 현재 압축 단위에 인접하는 샘플들의 위치를 변경한 결과를 이용하여 예측을 수행하는 과정을 도시한다. 일 실시예에 따라 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 샘플들(61a, 61b, 61c)을 플리핑 방식으로 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a)를 분할하는 직선(63)을 중심으로 샘플들(61a, 61b, 61c)의 위치가 좌우로 바뀌도록 위치를 변경할 수 있다. 도 6b는 현재 변환 단위(60a)에 포함되는 샘플들 및 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 샘플들(61a, 61b, 61c)이 플리핑 방식에 의해 변경된 결과를 도시한다. 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)의 좌우를 변경함으로써 플리핑 된 변환 단위(64a)를 획득할 수 있다. 나아가 복호화부(18)는 현재 변환 단위(60a)에 인접하는 샘플들을 직선(63)을 기준으로 좌우를 변경함으로써 변경된 인접 샘플들(65a, 65b, 65c)을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 영상 복호화 장치(15)의 복호화부(18)는 도 6a에서와 같이 현재 변환 단위(60a)에 대하여 예측을 수행하는 과정에서 메인 어레이(62b)에 포함된 참조 샘플들을 참조하여 예측을 수행할 수 있다. 나아가 도 6b를 참조하면 복호화부(18)는 예측을 수행하기에 앞서, 압축 단위에 기초하여 샘플들을 변경할 수 있고 변경된 결과에 기초하여 예측을 수행할 수 있다. 즉, 변경 유무에 따라 복호화부(18)가 예측 과정에서 어느 참조 샘플을 참조하여 현재 변환 단위(60a)에서 예측을 수행할 것인지가 달라질 수 있다. 예를 들면, 도 6a를 참조하면 복호화부(18)는 일 실시예에 따른 플리핑 방식에 따른 변경을 수행하지 않고, 현재 변환 단위(60a)에 인접한 복수개의 샘플들 및 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 메인 어레이(62a)을 결정함으로써 메인 어레이(62a)에 포함된 참조 샘플들(61d)을 예측 과정에서 참조할 수 있다. 또한 도 6b를 참조하면 복호화부(18)는 일 실시예에 따른 플리핑 방식에 따른 변경을 수행한 후, 변경된 복수개의 샘플들 및 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 메인 어레이(62b)을 결정함으로써 메인 어레이(62b)에 포함된 참조 샘플들(65d)을 예측 과정에서 참조할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 복호화부(18)는 인트라 예측 타입에 대한 정보에 기초하여 메인 어레이(62a, 62b)에 포함될 참조 샘플을 결정하기 때문에, 복수개의 샘플의 변경 여부에 불문하고 현재 변환 단위(60a, 64a)가 참조하는 참조 샘플들의 위치는 동일하다. 복호화부(18)가 수행하는 샘플링, 플리핑 등과 같은 변경 방식에 따라 복수개의 샘플들이 변경됨으로써, 인트라 예측 타입에 대한 정보에 의해 결정되는 위치에 존재하는 샘플들의 샘플값이 달라질 수 있다. 따라서, 영상 복호화 장치(15)로서는 하나의 인트라 예측 타입에 의해 예측을 수행하더라도, 복호화부(18)가 수행하는 변경 방식에 따라 참조 샘플을 달리하게 됨으로써 상대적으로 다양한 샘플을 참조하여 예측 과정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 현재 변환 단위(60a, 64a)를 기준으로, 도 6a에서 결정된 참조 샘플들의 위치 및 도 6b에서 결정된 참조 샘플의 위치는 동일하다. 하지만 도 6a는 복호화부(18)가 플리핑 방식에 따라 복수개의 샘플을 변경하기 전이고 도 6b는 복호화부(18)가 플리핑 방식에 따라 복수개의 샘플을 변경한 후이므로, 참조 샘플의 값이 달라지게 된다. 이에 따라 도 6a에서의 메인 어레이(62a)에는 D번째 샘플 내지 L번째 샘플이 순차적으로 포함될 수 있는 반면, 도 6b에서의 메인 어레이(62b)에는 I번째 샘플 내지 A번째 샘플이 순차적으로 포함될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면 기존의 예측 과정에서 사용되었던 방식보다 상대적으로 효과적이고 유동적인 방식으로 예측이 가능할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 영상 복호화 장치(15)가 예측을 위한 참조 샘플들을 결정하는 과정에서 현재 압축 단위 주변의 적어도 하나의 참조 샘플들을 현재 압축 단위의 변경 방식에 따라 변경할 수 있다. 다만 일 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치(15)는 현재 압축 단위의 복수개의 샘플들에 대한 예측 과정이 종료된 경우, 변경된 적어도 하나의 참조 샘플들을 다시 원 상태로 되돌릴 수 있다. 영상 복호화 장치(15)는 상술한 과정을 통한 예측 과정을 수행함으로써 영상을 복호화 할 수 있다.
일 실시예에 따라, 영상 복호화 장치(15)는 화면 간 예측을 위하여 레퍼런스 프레임을 참조하여 예측을 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치(15)가 수행하는 변경을 수행하는 경우, 현재 압축 단위의 변경 방식에 대응하는 방식으로 화면 간 예측을 위한 레퍼런스 프레임의 복수개의 샘플들을 변경할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(15)는 현재 프레임의 압축 단위에 대응하는 레퍼런스 프레임 상의 압축 단위가 서로 동일한 방식으로 변경을 수행하고, 변경 결과에 기초하여 화면 간 예측을 수행할 수 있다. 레퍼런스 프레임 상의 압축 단위의 위치는 현재 프레임의 압축 단위와 관련된 움직임 벡터를 참조하여 결정될 수 있다.
도 7 은 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다. 도 7에서의 비디오 부호화 장치(100)는 도 1a에서의 영상 부호화 장치(10)에 대응하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 '비디오 부호화 장치(100)'로 축약하여 지칭한다.
부호화 단위 결정부(120)는 영상의 현재 픽쳐를 위한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위에 기반하여 현재 픽쳐를 구획할 수 있다. 현재 픽쳐가 최대 부호화 단위보다 크다면, 현재 픽쳐의 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 크기 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 등의 데이터 단위로, 가로 및 세로 크기가 2의 자승인 정사각형의 데이터 단위일 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위는 최대 크기 및 심도로 특징지어질 수 있다. 심도란 최대 부호화 단위로부터 부호화 단위가 공간적으로 분할한 횟수를 나타내며, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 심도가 최상위 심도이며 최소 부호화 단위가 최하위 부호화 단위로 정의될 수 있다. 최대 부호화 단위는 심도가 깊어짐에 따라 심도별 부호화 단위의 크기는 감소하므로, 상위 심도의 부호화 단위는 복수 개의 하위 심도의 부호화 단위를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 현재 픽쳐의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하며, 각각의 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되는 부호화 단위들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되므로, 최대 부호화 단위에 포함된 공간 영역(spatial domain)의 영상 데이터가 심도에 따라 계층적으로 분류될 수 있다.
최대 부호화 단위의 높이 및 너비를 계층적으로 분할할 수 있는 총 횟수를 제한하는 최대 심도 및 부호화 단위의 최대 크기가 미리 설정되어 있을 수 있다.
부호화 단위 결정부(120)는, 심도마다 최대 부호화 단위의 영역이 분할된 적어도 하나의 분할 영역을 부호화하여, 적어도 하나의 분할 영역 별로 최종 부호화 결과가 출력될 심도를 결정한다. 즉 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 픽쳐의 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 최종 심도로 결정한다. 결정된 최종 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터는 출력부(130)로 출력된다.
최대 부호화 단위 내의 영상 데이터는 최대 심도 이하의 적어도 하나의 심도에 따라 심도별 부호화 단위에 기반하여 부호화되고, 각각의 심도별 부호화 단위에 기반한 부호화 결과가 비교된다. 심도별 부호화 단위의 부호화 오차의 비교 결과 부호화 오차가 가장 작은 심도가 선택될 수 있다. 각각의 최대화 부호화 단위마다 적어도 하나의 최종 심도가 결정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 크기는 심도가 깊어짐에 따라 부호화 단위가 계층적으로 분할되어 분할되며 부호화 단위의 개수는 증가한다. 또한, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 동일한 심도의 부호화 단위들이라 하더라도, 각각의 데이터에 대한 부호화 오차를 측정하고 하위 심도로의 분할 여부가 결정된다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터라 하더라도 위치에 따라 심도별 부호화 오차가 다르므로 위치에 따라 최종 심도가 달리 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 대해 최종 심도가 하나 이상 설정될 수 있으며, 최대 부호화 단위의 데이터는 하나 이상의 최종 심도의 부호화 단위에 따라 구획될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른 '트리 구조에 따른 부호화 단위들'은, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 심도별 부호화 단위들 중, 최종 심도로 결정된 심도의 부호화 단위들을 포함한다. 최종 심도의 부호화 단위는, 최대 부호화 단위 내에서 동일 영역에서는 심도에 따라 계층적으로 결정되고, 다른 영역들에 대해서는 독립적으로 결정될 수 있다. 마찬가지로, 현재 영역에 대한 최종 심도는, 다른 영역에 대한 최종 심도와 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 분할 횟수와 관련된 지표이다. 일 실시예에 따른 제 1 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 심도 레벨의 총 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 할 때, 최대 부호화 단위가 1회 분할된 부호화 단위의 심도는 1로 설정되고, 2회 분할된 부호화 단위의 심도가 2로 설정될 수 있다. 이 경우, 최대 부호화 단위로부터 4회 분할된 부호화 단위가 최소 부호화 단위라면, 심도 0, 1, 2, 3 및 4의 심도 레벨이 존재하므로 제 1 최대 심도는 4, 제 2 최대 심도는 5로 설정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화 및 변환이 수행될 수 있다. 예측 부호화 및 변환도 마찬가지로, 최대 부호화 단위마다, 최대 심도 이하의 심도마다 심도별 부호화 단위를 기반으로 수행된다.
최대 부호화 단위가 심도별로 분할될 때마다 심도별 부호화 단위의 개수가 증가하므로, 심도가 깊어짐에 따라 생성되는 모든 심도별 부호화 단위에 대해 예측 부호화 및 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화 및 변환을 설명하겠다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 데이터 단위의 크기 또는 형태를 다양하게 선택할 수 있다. 영상 데이터의 부호화를 위해서는 예측 부호화, 변환, 엔트로피 부호화 등의 단계를 거치는데, 모든 단계에 걸쳐서 동일한 데이터 단위가 사용될 수도 있으며, 단계별로 데이터 단위가 변경될 수도 있다.
예를 들어 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위뿐만 아니라, 부호화 단위의 영상 데이터의 예측 부호화를 수행하기 위해, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 선택할 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화를 위해서는, 일 실시예에 따른 최종 심도의 부호화 단위, 즉 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 부호화 단위가 분할된 파티션은, 부호화 단위 및 부호화 단위의 높이 및 너비 중 적어도 하나가 분할된 데이터 단위를 포함할 수 있다. 파티션은 부호화 단위가 분할된 형태의 데이터 단위 및 부호화 단위와 동일한 크기의 데이터 단위를 포함할 수 있다. 예측의 기반이 되는 파티션은 ‘예측 단위’라 지칭될 수 있다.
예를 들어, 크기 2Nx2N(단, N은 양의 정수)의 부호화 단위가 더 이상 분할되지 않는 경우, 크기 2Nx2N의 예측 단위가 되며, 파티션의 크기는 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 등일 수 있다. 일 실시예에 따른 파티션 모드는 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션들뿐만 아니라, 1:n 또는 n:1과 같이 비대칭적 비율로 분할된 파티션들, 기하학적인 형태로 분할된 파티션들, 임의적 형태의 파티션들 등을 선택적으로 포함할 수도 있다.
예측 단위의 예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어 인트라 모드 및 인터 모드는, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 크기의 파티션에 대해서 수행될 수 있다. 또한, 스킵 모드는 2Nx2N 크기의 파티션에 대해서만 수행될 수 있다. 부호화 단위 이내의 하나의 예측 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어 부호화 오차가 가장 작은 예측 모드가 선택될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위뿐만 아니라, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 기반으로 부호화 단위의 영상 데이터의 변환을 수행할 수 있다. 부호화 단위의 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 변환 단위를 기반으로 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어 변환 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 변환 단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위와 유사한 방식으로, 부호화 단위 내의 변환 단위도 재귀적으로 더 작은 크기의 변환 단위로 분할되면서, 부호화 단위의 레지듀얼 데이터가 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위에 따라 구획될 수 있다.
일 실시예에 따른 변환 단위에 대해서도, 부호화 단위의 높이 및 너비가 분할하여 변환 단위에 이르기까지의 분할 횟수를 나타내는 변환 심도가 설정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위의 변환 단위의 크기가 2Nx2N이라면 변환 심도 0, 변환 단위의 크기가 NxN이라면 변환 심도 1, 변환 단위의 크기가 N/2xN/2이라면 변환 심도 2로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위에 대해서도 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위가 설정될 수 있다.
심도별 분할 정보는, 심도뿐만 아니라 예측 관련 정보 및 변환 관련 정보가 필요하다. 따라서, 부호화 단위 결정부(120)는 최소 부호화 오차를 발생시킨 심도뿐만 아니라, 예측 단위를 파티션으로 분할한 파티션 모드, 예측 단위별 예측 모드, 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측단위/파티션, 및 변환 단위의 결정 방식에 대해서는, 도 9 내지 19를 참조하여 상세히 후술한다.
부호화 단위 결정부(120)는 심도별 부호화 단위의 부호화 오차를 라그랑지 곱(Lagrangian Multiplier) 기반의 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization)을 이용하여 측정할 수 있다.
출력부(130)는, 부호화 단위 결정부(120)에서 결정된 적어도 하나의 심도에 기초하여 부호화된 최대 부호화 단위의 영상 데이터 및 심도별 분할정보를 비트스트림 형태로 출력한다.
부호화된 영상 데이터는 영상의 레지듀얼 데이터의 부호화 결과일 수 있다.
심도별 분할정보는, 심도 정보, 예측 단위의 파티션 모드 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위의 분할 정보 등을 포함할 수 있다.
최종 심도 정보는, 현재 심도로 부호화하지 않고 하위 심도의 부호화 단위로 부호화할지 여부를 나타내는 심도별 분할 정보를 이용하여 정의될 수 있다. 현재 부호화 단위의 현재 심도가 심도라면, 현재 부호화 단위는 현재 심도의 부호화 단위로 부호화되므로 현재 심도의 분할 정보는 더 이상 하위 심도로 분할되지 않도록 정의될 수 있다. 반대로, 현재 부호화 단위의 현재 심도가 심도가 아니라면 하위 심도의 부호화 단위를 이용한 부호화를 시도해보아야 하므로, 현재 심도의 분할 정보는 하위 심도의 부호화 단위로 분할되도록 정의될 수 있다.
현재 심도가 심도가 아니라면, 하위 심도의 부호화 단위로 분할된 부호화 단위에 대해 부호화가 수행된다. 현재 심도의 부호화 단위 내에 하위 심도의 부호화 단위가 하나 이상 존재하므로, 각각의 하위 심도의 부호화 단위마다 반복적으로 부호화가 수행되어, 동일한 심도의 부호화 단위마다 재귀적(recursive) 부호화가 수행될 수 있다.
하나의 최대 부호화 단위 안에 트리 구조의 부호화 단위들이 결정되며 심도의 부호화 단위마다 적어도 하나의 분할정보가 결정되어야 하므로, 하나의 최대 부호화 단위에 대해서는 적어도 하나의 분할정보가 결정될 수 있다. 또한, 최대 부호화 단위의 데이터는 심도에 따라 계층적으로 구획되어 위치 별로 심도가 다를 수 있으므로, 데이터에 대해 심도 및 분할정보가 설정될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 출력부(130)는, 최대 부호화 단위에 포함되어 있는 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나에 대해, 해당 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보를 할당될 수 있다.
일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위이다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 단위, 파티션 단위 및 변환 단위 내에 포함될 수 있는 최대 크기의 정사각 데이터 단위일 수 있다.
예를 들어 출력부(130)를 통해 출력되는 부호화 정보는, 심도별 부호화 단위별 부호화 정보와 예측 단위별 부호화 정보로 분류될 수 있다. 심도별 부호화 단위별 부호화 정보는, 예측 모드 정보, 파티션 크기 정보를 포함할 수 있다. 예측 단위별로 전송되는 부호화 정보는 인터 모드의 추정 방향에 관한 정보, 인터 모드의 참조 영상 인덱스에 관한 정보, 움직임 벡터에 관한 정보, 인트라 모드의 크로마 성분에 관한 정보, 인트라 모드의 보간 방식에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
픽쳐, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽쳐 파라미터 세트 등에 삽입될 수 있다.
또한 현재 비디오에 대해 허용되는 변환 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 변환 단위의 최소 크기에 관한 정보도, 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽쳐 파라미터 세트 등을 통해 출력될 수 있다. 출력부(130)는, 예측과 관련된 참조정보, 예측정보, 슬라이스 타입 정보 등을 부호화하여 출력할 수 있다.
비디오 부호화 장치(100)의 가장 간단한 형태의 실시예에 따르면, 심도별 부호화 단위는 한 계층 상위 심도의 부호화 단위의 높이 및 너비를 반분한 크기의 부호화 단위이다. 즉, 현재 심도의 부호화 단위의 크기가 2Nx2N이라면, 하위 심도의 부호화 단위의 크기는 NxN 이다. 또한, 2Nx2N 크기의 현재 부호화 단위는 NxN 크기의 하위 심도 부호화 단위를 최대 4개 포함할 수 있다.
따라서, 비디오 부호화 장치(100)는 현재 픽쳐의 특성을 고려하여 결정된 최대 부호화 단위의 크기 및 최대 심도를 기반으로, 각각의 최대 부호화 단위마다 최적의 형태 및 크기의 부호화 단위를 결정하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 구성할 수 있다. 또한, 각각의 최대 부호화 단위마다 다양한 예측 모드, 변환 방식 등으로 부호화할 수 있으므로, 다양한 영상 크기의 부호화 단위의 영상 특성을 고려하여 최적의 부호화 모드가 결정될 수 있다.
따라서, 영상의 해상도가 매우 높거나 데이터량이 매우 큰 영상을 기존 매크로블록 단위로 부호화한다면, 픽쳐당 매크로블록의 수가 과도하게 많아진다. 이에 따라, 매크로블록마다 생성되는 압축 정보도 많아지므로 압축 정보의 전송 부담이 커지고 데이터 압축 효율이 감소하는 경향이 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치는, 영상의 크기를 고려하여 부호화 단위의 최대 크기를 증가시키면서, 영상 특성을 고려하여 부호화 단위를 조절할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 증대될 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치(200)의 블록도를 도시한다. 도 8에서의 비디오 복호화 장치(200)는 도 1b에서의 영상 복호화 장치(15)에 대응하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 영상 데이터 복호화부(230)는 도 1b의 복호화부(18)에 대응하는 것일 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 '비디오 복호화 장치(200)'로 축약하여 지칭한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 복호화 동작을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 분할정보 등 각종 용어의 정의는, 도 7 및 비디오 부호화 장치(100)를 참조하여 전술한 바와 동일하다.
수신부(210)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 따라 부호화 단위마다 부호화된 영상 데이터를 추출하여 영상 데이터 복호화부(230)로 출력한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 현재 픽쳐에 대한 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽쳐 파라미터 세트로부터 현재 픽쳐의 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보를 추출할 수 있다.
또한, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 최종 심도 및 분할정보를 추출한다. 추출된 최종 심도 및 분할정보는 영상 데이터 복호화부(230)로 출력된다. 즉, 비트열의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하여, 영상 데이터 복호화부(230)가 최대 부호화 단위마다 영상 데이터를 복호화하도록 할 수 있다.
최대 부호화 단위별 심도 및 분할정보는, 하나 이상의 심도 정보에 대해 설정될 수 있으며, 심도별 분할정보는, 해당 부호화 단위의 파티션 모드 정보, 예측 모드 정보 및 변환 단위의 분할 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 심도 정보로서, 심도별 분할 정보가 추출될 수도 있다.
영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)가 추출한 최대 부호화 단위별 심도 및 분할정보는, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)와 같이 부호화단에서, 최대 부호화 단위별 심도별 부호화 단위마다 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시키는 것으로 결정된 심도 및 분할정보다. 따라서, 비디오 복호화 장치(200)는 최소 부호화 오차를 발생시키는 부호화 방식에 따라 데이터를 복호화하여 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따른 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보는, 해당 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 할당되어 있을 수 있으므로, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 소정 데이터 단위별로 심도 및 분할정보를 추출할 수 있다. 소정 데이터 단위별로, 해당 최대 부호화 단위의 심도 및 분할정보가 기록되어 있다면, 동일한 심도 및 분할정보를 갖고 있는 소정 데이터 단위들은 동일한 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터 단위로 유추될 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위별 심도 및 분할정보에 기초하여 각각의 최대 부호화 단위의 영상 데이터를 복호화하여 현재 픽쳐를 복원한다. 즉 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 가운데 각각의 부호화 단위마다, 판독된 파티션 모드, 예측 모드, 변환 단위에 기초하여 부호화된 영상 데이터를 복호화 할 수 있다. 복호화 과정은 인트라 예측 및 움직임 보상을 포함하는 예측 과정, 및 역변환 과정을 포함할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는, 심도별 부호화 단위의 예측 단위의 파티션 모드 정보 및 예측 모드 정보에 기초하여, 부호화 단위마다 각각의 파티션 및 예측 모드에 따라 인트라 예측 또는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
또한, 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위별 역변환을 위해, 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 변환 단위 정보를 판독하여, 부호화 단위마다 변환 단위에 기초한 역변환을 수행할 수 있다. 역변환을 통해, 부호화 단위의 공간 영역의 화소값이 복원할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 심도별 분할 정보를 이용하여 현재 최대 부호화 단위의 심도를 결정할 수 있다. 만약, 분할 정보가 현재 심도에서 더 이상 분할되지 않음을 나타내고 있다면 현재 심도가 심도다. 따라서, 영상 데이터 복호화부(230)는 현재 최대 부호화 단위의 영상 데이터에 대해 현재 심도의 부호화 단위를 예측 단위의 파티션 모드, 예측 모드 및 변환 단위 크기 정보를 이용하여 복호화 할 수 있다.
즉, 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 설정되어 있는 부호화 정보를 관찰하여, 동일한 분할 정보를 포함한 부호화 정보를 보유하고 있는 데이터 단위가 모여, 영상 데이터 복호화부(230)에 의해 동일한 부호화 모드로 복호화 할 하나의 데이터 단위로 간주될 수 있다. 이런 식으로 결정된 부호화 단위마다 부호화 모드에 대한 정보를 획득하여 현재 부호화 단위의 복호화가 수행될 수 있다.
수신된 제1 레이어 영상스트림 및 제2 레이어 영상스트림을 복호화하여 제1 레이어 영상들 및 제2 레이어 영상들을 복원하기 위해, 비디오 복호화 장치(200)가 시점 개수만큼 포함될 수 있다.
제1 레이어 영상스트림이 수신된 경우에는, 비디오 복호화 장치(200)의 영상데이터 복호화부(230)는, 추출부(220)에 의해 제1 레이어 영상스트림으로부터 추출된 제1 레이어 영상들의 샘플들을 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위들로 나눌 수 있다. 영상데이터 복호화부(230)는 제1 레이어 영상들의 샘플들의 트리 구조에 따른 부호화 단위들마다, 영상간 예측을 위한 예측단위별로 움직임 보상을 수행하여 제1 레이어 영상들을 복원할 수 있다.
제2 레이어 영상스트림이 수신된 경우에는, 비디오 복호화 장치(200)의 영상데이터 복호화부(230)는, 추출부(220)에 의해 제2 레이어 영상스트림으로부터 추출된 제2 레이어 영상들의 샘플들을 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위들로 나눌 수 있다. 영상데이터 복호화부(230)는, 제2 레이어 영상들의 샘플들의 부호화 단위들마다 영상간 예측을 위한 예측단위별로 움직임 보상을 수행하여 제2 레이어 영상들을 복원할 수 있다.
추출부(220)는, 제1 레이어 영상과 제2 레이어 영상 간의 휘도 차를 보상하기 위해 휘도 오차와 관련된 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 다만, 부호화 단위의 부호화 모드에 따라 휘도 수행 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 예측 단위에 대해서만 휘도보상이 수행될 수 있다.
결국, 비디오 복호화 장치(200)는, 부호화 과정에서 최대 부호화 단위마다 재귀적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 단위에 대한 정보를 획득하여, 현재 픽쳐에 대한 복호화에 이용할 수 있다. 즉, 최대 부호화 단위마다 최적 부호화 단위로 결정된 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화된 영상 데이터의 복호화가 가능해진다.
따라서, 높은 해상도의 영상 또는 데이터량이 과도하게 많은 영상이라도 부호화단으로부터 전송된 최적 분할정보를 이용하여, 영상의 특성에 적응적으로 결정된 부호화 단위의 크기 및 부호화 모드에 따라 효율적으로 영상 데이터를 복호화하여 복원할 수 있다.
도 9 는 다양한 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
부호화 단위의 예는, 부호화 단위의 크기는 너비x높이로 표현되며, 크기 64x64인 부호화 단위부터, 32x32, 16x16, 8x8를 포함할 수 있다. 크기 64x64의 부호화 단위는 크기 64x64, 64x32, 32x64, 32x32의 파티션들로 분할될 수 있고, 크기 32x32의 부호화 단위는 크기 32x32, 32x16, 16x32, 16x16의 파티션들로, 크기 16x16의 부호화 단위는 크기 16x16, 16x8, 8x16, 8x8의 파티션들로, 크기 8x8의 부호화 단위는 크기 8x8, 8x4, 4x8, 4x4의 파티션들로 분할될 수 있다.
비디오 데이터(310)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 2로 설정되어 있다. 비디오 데이터(320)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 3로 설정되어 있다. 비디오 데이터(330)에 대해서는, 해상도는 352x288, 부호화 단위의 최대 크기는 16, 최대 심도가 1로 설정되어 있다. 도 10에 도시된 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다.
해상도가 높거나 데이터량이 많은 경우 부호화 효율의 향상 뿐만 아니라 영상 특성을 정확히 반형하기 위해 부호화 사이즈의 최대 크기가 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 따라서, 비디오 데이터(330)에 비해, 해상도가 높은 비디오 데이터(310, 320)는 부호화 사이즈의 최대 크기가 64로 선택될 수 있다.
비디오 데이터(310)의 최대 심도는 2이므로, 비디오 데이터(310)의 부호화 단위(315)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 2회 분할하며 심도가 두 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 반면, 비디오 데이터(330)의 최대 심도는 1이므로, 비디오 데이터(330)의 부호화 단위(335)는 장축 크기가 16인 부호화 단위들로부터, 1회 분할하며 심도가 한 계층 깊어져서 장축 크기가 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다.
비디오 데이터(320)의 최대 심도는 3이므로, 비디오 데이터(320)의 부호화 단위(325)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 3회 분할하며 심도가 세 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16, 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 심도가 깊어질수록 세부 정보의 표현능력이 향상될 수 있다.
도 10 은 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부(400)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)는, 비디오 부호화 장치(100)의 픽쳐 부호화부(120)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 수행한다. 즉, 인트라 예측부(420)는 현재 영상(405) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 예측 단위별로 인트라 예측을 수행하고, 인터 예측부(415)는 인터 모드의 부호화 단위에 대해 예측단위별로 현재 영상(405) 및 복원 픽쳐 버퍼(410)에서 획득된 참조 영상을 이용하여 인터 예측을 수행한다. 현재 영상(405)은 최대부호화 단위로 분할된 후 순차적으로 인코딩이 수행될 수 있다. 이때, 최대 부호화 단위가 트리 구조로 분할될 부호화 단위에 대해 인코딩을 수행될 수 있다.
인트라 예측부(420) 또는 인터 예측부(415)로부터 출력된 각 모드의 부호화 단위에 대한 예측 데이터를 현재 영상(405)의 인코딩되는 부호화 단위에 대한 데이터로부터 빼줌으로써 레지듀 데이터를 생성하고, 레지듀 데이터는 변환부(425) 및 양자화부(430)를 거쳐 변환 단위별로 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(445), 역변환부(450)을 통해 공간 영역의 레지듀 데이터로 복원된다. 복원된 공간 영역의 레지듀 데이터는 인트라 예측부(420) 또는 인터 예측부(415)로부터 출력된 각 모드의 부호화 단위에 대한 예측 데이터와 더해짐으로써 현재 영상(405)의 부호화 단위에 대한 공간 영역의 데이터로 복원된다. 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(455) 및 SAO 수행부(460)를 거쳐 복원 영상으로 생성된다. 생성된 복원 영상은 복원 픽쳐 버퍼(410)에 저장된다. 복원 픽쳐 버퍼(410)에 저장된 복원 영상들은 다른 영상의 인터예측을 위한 참조 영상으로 이용될 수 있다. 변환부(425) 및 양자화부(430)에서 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(435)를 거쳐 비트스트림(440)으로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)가 비디오 부호화 장치(100)에 적용되기 위해서, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인터 예측부(415), 인트라 예측부(420), 변환부(425), 양자화부(430), 엔트로피 부호화부(435), 역양자화부(445), 역변환부(450), 디블로킹부(455) 및 SAO 수행부(460)가 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반한 작업을 수행할 수 있다.
특히, 인트라 예측부(420)및 인터예측부(415) 는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 모드 및 예측 모드를 결정하며, 변환부(425)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 쿼드 트리에 따른 변환 단위의 분할 여부를 결정할 수 있다.
도 11 은 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부(500)의 블록도를 도시한다.
엔트로피 복호화부(515)는 비트스트림(505)으로부터 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화 정보를 파싱한다. 부호화된 영상 데이터는 양자화된 변환계수로서, 역양자화부(520) 및 역변환부(525)는 양자화된 변환 계수로부터 레지듀 데이터를 복원한다.
인트라 예측부(540)는 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 예측 단위 별로 인트라 예측을 수행한다. 인터 예측부(535)는 현재 영상 중 인터 모드의 부호화 단위에 대해 예측 단위 별로 복원 픽쳐 버퍼(530)에서 획득된 참조 영상을 이용하여 인터 예측을 수행한다.
인트라 예측부(540) 또는 인터 예측부(535)를 거친 각 모드의 부호화 단위에 대한 예측 데이터와 레지듀 데이터가 더해짐으로써 현재 영상(405)의 부호화 단위에 대한 공간 영역의 데이터가 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(545) 및 SAO 수행부(550)를 거쳐 복원 영상(560)으로 출력될 수 있다. 또한, 복원 픽쳐 버퍼(530)에 저장된 복원 영상들은 참조 영상으로서 출력될 수 있다.
비디오 복호화 장치(200)의 픽쳐 복호화부(230)에서 영상 데이터를 복호화하기 위해, 일 실시예에 따른 영상 복호화부(500)의 엔트로피 복호화부(515) 이후의 단계별 작업들이 수행될 수 있다.
영상 복호화부(500)가 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에 적용되기 위해서, 영상 복호화부(500)의 구성 요소들인 엔트로피 복호화부(515), 역양자화부(520), 역변환부(525), 인트라 예측부(540), 인터 예측부(535), 디블로킹부(545) 및 SAO 수행부(550)가 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반하여 작업을 수행할 수 있다.
특히, 인트라 예측부(540)및 인터 예측부(535)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위마다 파티션 모드 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(525)는 부호화 단위마다 쿼드 트리구조에 따른 변환단위의 분할 여부를 결정할 수 있다.
도 10의 부호화 동작 및 도 11의 복호화 동작은 각각 단일 레이어에서의 비디오스트림 부호화 동작 및 복호화 동작을 상술한 것이다. 따라서, 도 1a의 영상 부호화 장치(10)가 둘 이상의 레이어의 비디오스트림을 부호화한다면, 레이어별로 부호화부(12)가 포함될 수 있다.
도 12 는 다양한 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 영상 특성을 고려하기 위해 계층적인 부호화 단위를 사용한다. 부호화 단위의 최대 높이 및 너비, 최대 심도는 영상의 특성에 따라 적응적으로 결정될 수도 있으며, 사용자의 요구에 따라 다양하게 설정될 수도 있다. 미리 설정된 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 심도별 부호화 단위의 크기가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)는 부호화 단위의 최대 높이 및 너비가 64이며, 최대 심도가 3인 경우를 도시하고 있다. 이 때, 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다. 일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라서 심도가 깊어지므로 심도별 부호화 단위의 높이 및 너비가 각각 분할한다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 부호화의 기반이 되는 예측 단위 및 파티션이 도시되어 있다.
즉, 부호화 단위(610)는 부호화 단위의 계층 구조(600) 중 최대 부호화 단위로서 심도가 0이며, 부호화 단위의 크기, 즉 높이 및 너비가 64x64이다. 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 크기 32x32인 심도 1의 부호화 단위(620), 크기 16x16인 심도 2의 부호화 단위(630), 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640)가 존재한다. 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이다.
각각의 심도별로 가로축을 따라, 부호화 단위의 예측 단위 및 파티션들이 배열된다. 즉, 심도 0의 크기 64x64의 부호화 단위(610)가 예측 단위라면, 예측 단위는 크기 64x64의 부호화 단위(610)에 포함되는 크기 64x64의 파티션(610), 크기 64x32의 파티션들(612), 크기 32x64의 파티션들(614), 크기 32x32의 파티션들(616)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 1의 크기 32x32의 부호화 단위(620)의 예측 단위는, 크기 32x32의 부호화 단위(620)에 포함되는 크기 32x32의 파티션(620), 크기 32x16의 파티션들(622), 크기 16x32의 파티션들(624), 크기 16x16의 파티션들(626)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 2의 크기 16x16의 부호화 단위(630)의 예측 단위는, 크기 16x16의 부호화 단위(630)에 포함되는 크기 16x16의 파티션(630), 크기 16x8의 파티션들(632), 크기 8x16의 파티션들(634), 크기 8x8의 파티션들(636)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)의 예측 단위는, 크기 8x8의 부호화 단위(640)에 포함되는 크기 8x8의 파티션(640), 크기 8x4의 파티션들(642), 크기 4x8의 파티션들(644), 크기 4x4의 파티션들(646)로 분할될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)는, 최대 부호화 단위(610)의 심도를 결정하기 위해, 최대 부호화 단위(610)에 포함되는 각각의 심도의 부호화 단위마다 부호화를 수행하여야 한다.
동일한 범위 및 크기의 데이터를 포함하기 위한 심도별 부호화 단위의 개수는, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위의 개수도 증가한다. 예를 들어, 심도 1의 부호화 단위 한 개가 포함하는 데이터에 대해서, 심도 2의 부호화 단위는 네 개가 필요하다. 따라서, 동일한 데이터의 부호화 결과를 심도별로 비교하기 위해서, 한 개의 심도 1의 부호화 단위 및 네 개의 심도 2의 부호화 단위를 이용하여 각각 부호화되어야 한다.
각각의 심도별 부호화를 위해서는, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 심도별 부호화 단위의 예측 단위들마다 부호화를 수행하여, 해당 심도에서 가장 작은 부호화 오차인 대표 부호화 오차가 선택될 수다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 각각의 심도마다 부호화를 수행하여, 심도별 대표 부호화 오차를 비교하여 최소 부호화 오차가 검색될 수 있다. 최대 부호화 단위(610) 중 최소 부호화 오차가 발생하는 심도 및 파티션이 최대 부호화 단위(610)의 심도 및 파티션 모드로 선택될 수 있다.
도 13 은 다양한 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는, 최대 부호화 단위마다 최대 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 부호화 단위로 영상을 부호화하거나 복호화한다. 부호화 과정 중 변환을 위한 변환 단위의 크기는 각각의 부호화 단위보다 크지 않은 데이터 단위를 기반으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서, 현재 부호화 단위(710)가 64x64 크기일 때, 32x32 크기의 변환 단위(720)를 이용하여 변환이 수행될 수 있다.
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 변환을 수행하여 부호화한 후, 원본과의 오차가 가장 적은 변환 단위가 선택될 수 있다.
도 14 는 다양한 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 분할정보로서, 각각의 심도의 부호화 단위마다 파티션 모드에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 부호화하여 전송할 수 있다.
파티션 모드에 대한 정보(800)는, 현재 부호화 단위의 예측 부호화를 위한 데이터 단위로서, 현재 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 파티션의 형태에 대한 정보를 나타낸다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위 CU_0는, 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806), 크기 NxN의 파티션(808) 중 어느 하나의 타입으로 분할되어 이용될 수 있다. 이 경우 현재 부호화 단위의 파티션 모드에 관한 정보(800)는 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806) 및 크기 NxN의 파티션(808) 중 하나를 나타내도록 설정된다.
예측 모드에 관한 정보(810)는, 각각의 파티션의 예측 모드를 나타낸다. 예를 들어 예측 모드에 관한 정보(810)를 통해, 파티션 모드에 관한 정보(800)가 가리키는 파티션이 인트라 모드(812), 인터 모드(814) 및 스킵 모드(816) 중 하나로 예측 부호화가 수행되는지 여부가 설정될 수 있다.
또한, 변환 단위 크기에 관한 정보(820)는 현재 부호화 단위를 어떠한 변환 단위를 기반으로 변환을 수행할지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 변환 단위는 제 1 인트라 변환 단위 크기(822), 제 2 인트라 변환 단위 크기(824), 제 1 인터 변환 단위 크기(826), 제 2 인터 변환 단위 크기(828) 중 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(210)는, 각각의 심도별 부호화 단위마다 파티션 모드에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 추출하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 15 는 다양한 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
심도의 변화를 나타내기 위해 분할 정보가 이용될 수 있다. 분할 정보는 현재 심도의 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위로 분할될지 여부를 나타낸다.
심도 0 및 2N_0x2N_0 크기의 부호화 단위(900)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(910)는 2N_0x2N_0 크기의 파티션 모드(912), 2N_0xN_0 크기의 파티션 모드(914), N_0x2N_0 크기의 파티션 모드(916), N_0xN_0 크기의 파티션 모드(918)을 포함할 수 있다. 예측 단위가 대칭적 비율로 분할된 파티션들(912, 914, 916, 918)만이 예시되어 있지만, 전술한 바와 같이 파티션 모드는 이에 한정되지 않고 비대칭적 파티션, 임의적 형태의 파티션, 기하학적 형태의 파티션 등을 포함할 수 있다.
파티션 모드마다, 한 개의 2N_0x2N_0 크기의 파티션, 두 개의 2N_0xN_0 크기의 파티션, 두 개의 N_0x2N_0 크기의 파티션, 네 개의 N_0xN_0 크기의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화가 수행되어야 한다. 크기 2N_0x2N_0, 크기 N_0x2N_0 및 크기 2N_0xN_0 및 크기 N_0xN_0의 파티션에 대해서는, 인트라 모드 및 인터 모드로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 스킵 모드는 크기 2N_0x2N_0의 파티션에 예측 부호화가 대해서만 수행될 수 있다.
크기 2N_0x2N_0, 2N_0xN_0 및 N_0x2N_0의 파티션 모드(912, 914, 916) 중 하나에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 더 이상 하위 심도로 분할할 필요 없다.
크기 N_0xN_0의 파티션 모드(918)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 0를 1로 변경하며 분할하고(920), 심도 2 및 크기 N_0xN_0의 파티션 모드의 부호화 단위들(930)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
심도 1 및 크기 2N_1x2N_1 (=N_0xN_0)의 부호화 단위(930)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(940)는, 크기 2N_1x2N_1의 파티션 모드(942), 크기 2N_1xN_1의 파티션 모드(944), 크기 N_1x2N_1의 파티션 모드(946), 크기 N_1xN_1의 파티션 모드(948)을 포함할 수 있다.
또한, 크기 N_1xN_1 크기의 파티션 모드(948)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 1을 심도 2로 변경하며 분할하고(950), 심도 2 및 크기 N_2xN_2의 부호화 단위들(960)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
최대 심도가 d인 경우, 심도별 부호화 단위는 심도 d-1일 때까지 설정되고, 분할 정보는 심도 d-2까지 설정될 수 있다. 즉, 심도 d-2로부터 분할(970)되어 심도 d-1까지 부호화가 수행될 경우, 심도 d-1 및 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 부호화 단위(980)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(990)는, 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 모드(992), 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 모드(994), 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 모드(996), 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 모드(998)을 포함할 수 있다.
파티션 모드 가운데, 한 개의 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 네 개의 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화를 통한 부호화가 수행되어, 최소 부호화 오차가 발생하는 파티션 모드가 검색될 수 있다.
크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 모드(998)에 의한 부호화 오차가 가장 작더라도, 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위 CU_(d-1)는 더 이상 하위 심도로의 분할 과정을 거치지 않으며, 현재 최대 부호화 단위(900)에 대한 심도가 심도 d-1로 결정되고, 파티션 모드는 N_(d-1)xN_(d-1)로 결정될 수 있다. 또한 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위(952)에 대해 분할 정보는 설정되지 않는다.
데이터 단위(999)은, 현재 최대 부호화 단위에 대한 '최소 단위'라 지칭될 수 있다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 이러한 반복적 부호화 과정을 통해, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 부호화 단위(900)의 심도별 부호화 오차를 비교하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여, 심도를 결정하고, 해당 파티션 모드 및 예측 모드가 심도의 부호화 모드로 설정될 수 있다.
이런 식으로 심도 0, 1, ..., d-1, d의 모든 심도별 최소 부호화 오차를 비교하여 오차가 가장 작은 심도가 선택되어 심도로 결정될 수 있다. 심도, 및 예측 단위의 파티션 모드 및 예측 모드는 분할정보로써 부호화되어 전송될 수 있다. 또한, 심도 0으로부터 심도에 이르기까지 부호화 단위가 분할되어야 하므로, 심도의 분할 정보만이 '0'으로 설정되고, 심도를 제외한 심도별 분할 정보는 '1'로 설정되어야 한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 부호화 단위(900)에 대한 심도 및 예측 단위에 관한 정보를 추출하여 부호화 단위(912)를 복호화하는데 이용할 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 심도별 분할 정보를 이용하여 분할 정보가 '0'인 심도를 심도로 파악하고, 해당 심도에 대한 분할정보를 이용하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 16, 17 및 18은 다양한 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
부호화 단위(1010)는, 최대 부호화 단위에 대해 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)가 결정한 심도별 부호화 단위들이다. 예측 단위(1060)는 부호화 단위(1010) 중 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 단위들의 파티션들이며, 변환 단위(1070)는 각각의 심도별 부호화 단위의 변환 단위들이다.
심도별 부호화 단위들(1010)은 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 하면, 부호화 단위들(1012, 1054)은 심도가 1, 부호화 단위들(1014, 1016, 1018, 1028, 1050, 1052)은 심도가 2, 부호화 단위들(1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, 1048)은 심도가 3, 부호화 단위들(1040, 1042, 1044, 1046)은 심도가 4이다.
예측 단위들(1060) 중 일부 파티션(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 부호화 단위가 분할된 형태이다. 즉, 파티션(1014, 1022, 1050, 1054)은 2NxN의 파티션 모드며, 파티션(1016, 1048, 1052)은 Nx2N의 파티션 모드, 파티션(1032)은 NxN의 파티션 모드다. 심도별 부호화 단위들(1010)의 예측 단위 및 파티션들은 각각의 부호화 단위보다 작거나 같다.
변환 단위들(1070) 중 일부(1052)의 영상 데이터에 대해서는 부호화 단위에 비해 작은 크기의 데이터 단위로 변환 또는 역변환이 수행된다. 또한, 변환 단위(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 예측 단위들(1060) 중 해당 예측 단위 및 파티션와 비교해보면, 서로 다른 크기 또는 형태의 데이터 단위이다. 즉, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 다른 비디오 복호화 장치(200)는 동일한 부호화 단위에 대한 인트라 예측/움직임 추정/움직임 보상 작업, 및 변환/역변환 작업이라 할지라도, 각각 별개의 데이터 단위를 기반으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 최대 부호화 단위마다, 영역별로 계층적인 구조의 부호화 단위들마다 재귀적으로 부호화가 수행되어 최적 부호화 단위가 결정됨으로써, 재귀적 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 구성될 수 있다. 부호화 정보는 부호화 단위에 대한 분할 정보, 파티션 모드 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위 크기 정보를 포함할 수 있다. 이하 표 1은, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서 설정할 수 있는 일례를 나타낸다.
분할 정보 0 (현재 심도 d의 크기 2Nx2N의 부호화 단위에 대한 부호화) 분할 정보 1
예측 모드 파티션 타입 변환 단위 크기 하위 심도 d+1의 부호화 단위들마다 반복적 부호화
인트라 인터스킵 (2Nx2N만) 대칭형 파티션 타입 비대칭형 파티션 타입 변환 단위 분할 정보 0 변환 단위 분할 정보 1
2Nx2N2NxNNx2NNxN 2NxnU2NxnDnLx2NnRx2N 2Nx2N NxN (대칭형 파티션 타입) N/2xN/2 (비대칭형 파티션 타입)
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 출력하고, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 부호화 정보 추출부(220)는 수신된 비트스트림으로부터 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 추출할 수 있다.
분할 정보는 현재 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위들로 분할되는지 여부를 나타낸다. 현재 심도 d의 분할 정보가 0이라면, 현재 부호화 단위가 현재 부호화 단위가 하위 부호화 단위로 더 이상 분할되지 않는 심도가 심도이므로, 심도에 대해서 파티션 모드 정보, 예측 모드, 변환 단위 크기 정보가 정의될 수 있다. 분할 정보에 따라 한 단계 더 분할되어야 하는 경우에는, 분할된 4개의 하위 심도의 부호화 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어야 한다.
예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 하나로 나타낼 수 있다. 인트라 모드 및 인터 모드는 모든 파티션 모드에서 정의될 수 있으며, 스킵 모드는 파티션 모드 2Nx2N에서만 정의될 수 있다.
파티션 모드 정보는, 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션 모드 2Nx2N, 2NxN, Nx2N 및 NxN 과, 비대칭적 비율로 분할된 비대칭적 파티션 모드 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N를 나타낼 수 있다. 비대칭적 파티션 모드 2NxnU 및 2NxnD는 각각 높이가 1:3 및 3:1로 분할된 형태이며, 비대칭적 파티션 모드 nLx2N 및 nRx2N은 각각 너비가 1:3 및 3:1로 분할된 형태를 나타낸다.
변환 단위 크기는 인트라 모드에서 두 종류의 크기, 인터 모드에서 두 종류의 크기로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위 분할 정보가 0 이라면, 변환 단위의 크기가 현재 부호화 단위의 크기 2Nx2N로 설정된다. 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 현재 부호화 단위가 분할된 크기의 변환 단위가 설정될 수 있다. 또한 크기 2Nx2N인 현재 부호화 단위에 대한 파티션 모드가 대칭형 파티션 모드이라면 변환 단위의 크기는 NxN, 비대칭형 파티션 모드이라면 N/2xN/2로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화 정보는, 심도의 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 단위 중 적어도 하나에 대해 할당될 수 있다. 심도의 부호화 단위는 동일한 부호화 정보를 보유하고 있는 예측 단위 및 최소 단위를 하나 이상 포함할 수 있다.
따라서, 인접한 데이터 단위들끼리 각각 보유하고 있는 부호화 정보들을 확인하면, 동일한 심도의 부호화 단위에 포함되는지 여부가 확인될 수 있다. 또한, 데이터 단위가 보유하고 있는 부호화 정보를 이용하면 해당 심도의 부호화 단위를 확인할 수 있으므로, 최대 부호화 단위 내의 심도들의 분포가 유추될 수 있다.
따라서 이 경우 현재 부호화 단위가 주변 데이터 단위를 참조하여 예측하기 경우, 현재 부호화 단위에 인접하는 심도별 부호화 단위 내의 데이터 단위의 부호화 정보가 직접 참조되어 이용될 수 있다.
또 다른 실시예로, 현재 부호화 단위가 주변 부호화 단위를 참조하여 예측 부호화가 수행되는 경우, 인접하는 심도별 부호화 단위의 부호화 정보를 이용하여, 심도별 부호화 단위 내에서 현재 부호화 단위에 인접하는 데이터가 검색됨으로써 주변 부호화 단위가 참조될 수도 있다.
도 19 는 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
최대 부호화 단위(1300)는 심도의 부호화 단위들(1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, 1318)을 포함한다. 이 중 하나의 부호화 단위(1318)는 심도의 부호화 단위이므로 분할 정보가 0으로 설정될 수 있다. 크기 2Nx2N의 부호화 단위(1318)의 파티션 모드 정보는, 파티션 모드 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326), NxN(1328), 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정될 수 있다.
변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 변환 인덱스의 일종으로서, 변환 인덱스에 대응하는 변환 단위의 크기는 부호화 단위의 예측 단위 타입 또는 파티션 모드에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 파티션 모드 정보가 대칭형 파티션 모드 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1342)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 NxN의 변환 단위(1344)가 설정될 수 있다.
파티션 모드 정보가 비대칭형 파티션 모드 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정된 경우, 변환 단위 분할 정보(TU size flag)가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1352)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 N/2xN/2의 변환 단위(1354)가 설정될 수 있다.
도 19 를 참조하여 전술된 변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 0 또는 1의 값을 갖는 플래그이지만, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보가 1비트의 플래그로 한정되는 것은 아니며 설정에 따라 0, 1, 2, 3.. 등으로 증가하며 변환 단위가 계층적으로 분할될 수도 있다. 변환 단위 분할 정보는 변환 인덱스의 한 실시예로써 이용될 수 있다.
이 경우, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보를 변환 단위의 최대 크기, 변환 단위의 최소 크기와 함께 이용하면, 실제로 이용된 변환 단위의 크기가 표현될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 부호화할 수 있다. 부호화된 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보는 SPS에 삽입될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 이용하여, 비디오 복호화에 이용할 수 있다.
예를 들어, (a) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 크기는 32x32이라면, (a-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32, (a-2) 변환 단위 분할 정보가 1일 때 변환 단위의 크기가 16x16, (a-3) 변환 단위 분할 정보가 2일 때 변환 단위의 크기가 8x8로 설정될 수 있다.
다른 예로, (b) 현재 부호화 단위가 크기 32x32이고, 최소 변환 단위 크기는 32x32이라면, (b-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32로 설정될 수 있으며, 변환 단위의 크기가 32x32보다 작을 수는 없으므로 더 이상의 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.
또 다른 예로, (c) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 변환 단위 분할 정보는 0 또는 1일 수 있으며, 다른 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.
따라서, 최대 변환 단위 분할 정보를 'MaxTransformSizeIndex', 최소 변환 단위 크기를 'MinTransformSize', 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기를 'RootTuSize'라고 정의할 때, 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'는 아래 관계식 (1) 과 같이 정의될 수 있다.
CurrMinTuSize
= max (MinTransformSize, RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)) ... (1)
현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'와 비교하여, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 시스템상 채택 가능한 최대 변환 단위 크기를 나타낼 수 있다. 즉, 관계식 (1)에 따르면, 'RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)'는, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'를 최대 변환 단위 분할 정보에 상응하는 횟수만큼 분할한 변환 단위 크기이며, 'MinTransformSize'는 최소 변환 단위 크기이므로, 이들 중 작은 값이 현재 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'일 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 변환 단위 크기 RootTuSize는 예측 모드에 따라 달라질 수도 있다.
예를 들어, 현재 예측 모드가 인터 모드라면 RootTuSize는 아래 관계식 (2)에 따라 결정될 수 있다. 관계식 (2)에서 'MaxTransformSize'는 최대 변환 단위 크기, 'PUSize'는 현재 예측 단위 크기를 나타낸다.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PUSize) ......... (2)
즉 현재 예측 모드가 인터 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 예측 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
현재 파티션 단위의 예측 모드가 예측 모드가 인트라 모드라면 모드라면 'RootTuSize'는 아래 관계식 (3)에 따라 결정될 수 있다. 'PartitionSize'는 현재 파티션 단위의 크기를 나타낸다.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PartitionSize) ...........(3)
즉 현재 예측 모드가 인트라 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 파티션 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
다만, 파티션 단위의 예측 모드에 따라 변동하는 일 실시예에 따른 현재 최대 변환 단위 크기 'RootTuSize'는 일 실시예일 뿐이며, 현재 최대 변환 단위 크기를 결정하는 요인이 이에 한정되는 것은 아님을 유의하여야 한다.
도 7 내지 19를 참조하여 전술된 트리 구조의 부호화 단위들에 기초한 비디오 부호화 기법에 따라, 트리 구조의 부호화 단위들마다 공간영역의 영상 데이터가 부호화되며, 트리 구조의 부호화 단위들에 기초한 비디오 복호화 기법에 따라 최대 부호화 단위마다 복호화가 수행되면서 공간 영역의 영상 데이터가 복원되어, 픽쳐 및 픽쳐 시퀀스인 비디오가 복원될 수 있다. 복원된 비디오는 재생 장치에 의해 재생되거나, 저장 매체에 저장되거나, 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
한편, 상술한 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
설명의 편의를 위해 앞서 도 1a 내지 19를 참조하여 전술된 영상 부호화 방법 및/또는 비디오 부호화 방법은, '비디오 부호화 방법'으로 통칭한다. 또한, 앞서 도 1a 내지 19를 참조하여 전술된 영상 복호화 방법 및/또는 비디오 복호화 방법은 '비디오 복호화 방법'으로 지칭한다
또한, 앞서 도 1a 내지 19를 참조하여 전술된 영상 부호화 장치(40), 비디오 부호화 장치(100) 또는 영상 부호화부(400)로 구성된 비디오 부호화 장치는, '비디오 부호화 장치'로 통칭한다. 또한, 앞서 도 1a 내지 19를 참조하여 전술된 영상 복호화 장치(30), 비디오 복호화 장치(200) 또는 영상 복호화부(500)로 구성된 비디오 복호화 장치는, '비디오 복호화 장치'로 통칭한다.
일 실시예에 따른 프로그램이 저장되는 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체가 디스크(26000)인 실시예를 이하 상술한다.
도 20 는 다양한 실시예에 따른 프로그램이 저장된 디스크(26000)의 물리적 구조를 예시한다. 저장매체로서 전술된 디스크(26000)는, 하드드라이브, 시디롬(CD-ROM) 디스크, 블루레이(Blu-ray) 디스크, DVD 디스크일 수 있다. 디스크(26000)는 다수의 동심원의 트랙(tr)들로 구성되고, 트랙들은 둘레 방향에 따라 소정 개수의 섹터(Se)들로 분할된다. 상기 전술된 일 실시예에 따른 프로그램을 저장하는 디스크(26000) 중 특정 영역에, 전술된 양자화 파라미터 결정 방법, 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 할당되어 저장될 수 있다.
전술된 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하는 저장매체를 이용하여 달성된 컴퓨터 시스템이 도 22를 참조하여 후술된다.
도 21은 디스크(26000)를 이용하여 프로그램을 기록하고 판독하기 위한 디스크드라이브(26800)를 도시한다. 컴퓨터 시스템(26700)은 디스크드라이브(26800)를 이용하여 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법 중 적어도 하나를 구현하기 위한 프로그램을 디스크(26000)에 저장할 수 있다. 디스크(26000)에 저장된 프로그램을 컴퓨터 시스템(26700)상에서 실행하기 위해, 디스크 드라이브(26800)에 의해 디스크(26000)로부터 프로그램이 판독되고, 프로그램이 컴퓨터 시스템(26700)에게로 전송될 수 있다.
도 20 및 21에서 예시된 디스크(26000) 뿐만 아니라, 메모리 카드, 롬 카세트, SSD(Solid State Drive)에도 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법 중 적어도 하나를 구현하기 위한 프로그램이 저장될 수 있다.
전술된 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용된 시스템이 후술된다.
도 22 는 컨텐트 유통 서비스(content distribution service)를 제공하기 위한 컨텐트 공급 시스템(content supply system)(11000)의 전체적 구조를 도시한다. 통신시스템의 서비스 영역은 소정 크기의 셀들로 분할되고, 각 셀에 베이스 스테이션이 되는 무선 기지국(11700, 11800, 11900, 12000)이 설치된다.
컨텐트 공급 시스템(11000)은 다수의 독립 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터(12100), PDA(Personal Digital Assistant)(12200), 카메라(12300) 및 휴대폰(12500)과 같은 독립디바이스들이, 인터넷 서비스 공급자(11200), 통신망(11400), 및 무선 기지국(11700, 11800, 11900, 12000)을 거쳐 인터넷(11100)에 연결된다.
그러나, 컨텐트 공급 시스템(11000)은 도 24에 도시된 구조에만 한정되는 것이 아니며, 디바이스들이 선택적으로 연결될 수 있다. 독립 디바이스들은 무선 기지국(11700, 11800, 11900, 12000)을 거치지 않고 통신망(11400)에 직접 연결될 수도 있다.
비디오 카메라(12300)는 디지털 비디오 카메라와 같이 비디오 영상을 촬영할 수 있는 촬상 디바이스이다. 휴대폰(12500)은 PDC(Personal Digital Communications), CDMA(code division multiple access), W-CDMA(wideband code division multiple access), GSM(Global System for Mobile Communications), 및 PHS(Personal Handyphone System)방식과 같은 다양한 프로토콜들 중 적어도 하나의 통신방식을 채택할 수 있다.
비디오 카메라(12300)는 무선기지국(11900) 및 통신망(11400)을 거쳐 스트리밍 서버(11300)에 연결될 수 있다. 스트리밍 서버(11300)는 사용자가 비디오 카메라(12300)를 사용하여 전송한 컨텐트를 실시간 방송으로 스트리밍 전송할 수 있다. 비디오 카메라(12300)로부터 수신된 컨텐트는 비디오 카메라(12300) 또는 스트리밍 서버(11300)에 의해 부호화될 수 있다. 비디오 카메라(12300)로 촬영된 비디오 데이터는 컴퓨터(12100)을 거쳐 스트리밍 서버(11300)로 전송될 수도 있다.
카메라(12600)로 촬영된 비디오 데이터도 컴퓨터(12100)를 거쳐 스트리밍 서버(11300)로 전송될 수도 있다. 카메라(12600)는 디지털 카메라와 같이 정지영상과 비디오 영상을 모두 촬영할 수 있는 촬상 장치이다. 카메라(12600)로부터 수신된 비디오 데이터는 카메라(12600) 또는 컴퓨터(12100)에 의해 부호화될 수 있다. 비디오 부호화 및 복호화를 위한 소프트웨어는 컴퓨터(12100)가 억세스할 수 있는 시디롬 디스크, 플로피디스크, 하드디스크 드라이브, SSD , 메모리 카드와 같은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
또한 휴대폰(12500)에 탑재된 카메라에 의해 비디오가 촬영된 경우, 비디오 데이터가 휴대폰(12500)으로부터 수신될 수 있다.
비디오 데이터는, 비디오 카메라(12300), 휴대폰(12500) 또는 카메라(12600)에 탑재된 LSI(Large scale integrated circuit) 시스템에 의해 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 컨텐트 공급 시스템(11000)에서, 예를 들어 콘서트의 현장녹화 컨텐트와 같이, 사용자가 비디오 카메라(12300), 카메라(12600), 휴대폰(12500) 또는 다른 촬상 디바이스를 이용하여 녹화된 컨텐트가 부호화되고, 스트리밍 서버(11300)로 전송된다. 스트리밍 서버(11300)는 컨텐트 데이터를 요청한 다른 클라이언트들에게 컨텐트 데이터를 스트리밍 전송할 수 있다.
클라이언트들은 부호화된 컨텐트 데이터를 복호화 할 수 있는 디바이스이며, 예를 들어 컴퓨터(12100), PDA(12200), 비디오 카메라(12300) 또는 휴대폰(12500)일 수 있다. 따라서, 컨텐트 공급 시스템(11000)은, 클라이언트들이 부호화된 컨텐트 데이터를 수신하여 재생할 수 있도록 한다. 또한 컨텐트 공급 시스템(11000)은, 클라이언트들이 부호화된 컨텐트 데이터를 수신하여 실시간으로 복호화하고 재생할 수 있도록 하여, 개인방송(personal broadcasting)이 가능하게 한다.
컨텐트 공급 시스템(11000)에 포함된 독립 디바이스들의 부호화 동작 및 복호화 동작에 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 적용될 수 있다.
도 23 및 24를 참조하여 컨텐트 공급 시스템(11000) 중 휴대폰(12500)의 일 실시예가 상세히 후술된다.
도 23은, 다양한 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용되는 휴대폰(12500)의 외부 구조를 도시한다. 휴대폰(12500)은 기능이 제한되어 있지 않고 응용 프로그램을 통해 상당 부분의 기능을 변경하거나 확장할 수 있는 스마트폰일 수 있다.
휴대폰(12500)은, 무선기지국(12000)과 RF신호를 교환하기 위한 내장 안테나(12510)을 포함하고, 카메라(12530)에 의해 촬영된 영상들 또는 안테나(12510)에 의해 수신되어 복호화 된 영상들을 디스플레이하기 위한 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes)화면 같은 디스플레이화면(12520)를 포함한다. 스마트폰(12510)은 제어버튼, 터치패널을 포함하는 동작 패널(12540)를 포함한다. 디스플레이화면(12520)이 터치스크린인 경우, 동작 패널(12540)은 디스플레이화면(12520)의 터치감지패널을 더 포함한다. 스마트폰(12510)은 음성, 음향을 출력하기 위한 스피커(12580) 또는 다른 형태의 음향출력부와, 음성, 음향이 입력되는 마이크로폰(12550) 또는 다른 형태의 음향입력부를 포함한다. 스마트폰(12510)은 비디오 및 정지영상을 촬영하기 위한 CCD 카메라와 같은 카메라(12530)를 더 포함한다. 또한, 스마트폰(12510)은 카메라(12530)에 의해 촬영되거나 이메일(E-mail)로 수신되거나 다른 형태로 획득된 비디오나 정지영상들과 같이, 부호화되거나 복호화 된 데이터를 저장하기 위한 저장매체(12570); 그리고 저장매체(12570)를 휴대폰(12500)에 장착하기 위한 슬롯(12560)을 포함할 수 있다. 저장매체(12570)는 SD카드 또는 플라스틱 케이스에 내장된 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory)와 같은 다른 형태의 플래쉬 메모리일 수 있다.
도 24 는 휴대폰(12500)의 내부 구조를 도시한다. 디스플레이화면(12520) 및 동작 패널(12540)로 구성된 휴대폰(12500)의 각 파트를 조직적으로 제어하기 위해, 전력공급회로(12700), 동작입력제어부(12640), 영상부호화부(12720), 카메라 인터페이스(12630), LCD제어부(12620), 영상복호화부(12690), 멀티플렉서/디멀티플렉서(multiplexer/demultiplexer)(12680), 기록/판독부(12670), 변조/복조(modulation/demodulation)부(12660) 및 음향처리부(12650)가, 동기화 버스(12730)를 통해 중앙제어부(12710)에 연결된다.
사용자가 전원 버튼을 동작하여 '전원꺼짐' 상태에서 '전원켜짐' 상태로 설정하면, 전력공급회로(12700)는 배터리팩으로부터 휴대폰(12500)의 각 파트에 전력을 공급함으로써, 휴대폰(12500)가 동작 모드로 셋팅될 수 있다.
중앙제어부(12710)는 CPU, ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함한다.
휴대폰(12500)이 외부로 통신데이터를 송신하는 과정에서는, 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 휴대폰(12500)에서 디지털 신호가 생성된다, 예를 들어, 음향처리부(12650)에서는 디지털 음향신호가 생성되고, 영상 부호화부(12720)에서는 디지털 영상신호가 생성되며, 동작 패널(12540) 및 동작 입력제어부(12640)를 통해 메시지의 텍스트 데이터가 생성될 수 있다. 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 디지털 신호가 변조/복조부(12660)에게 전달되면, 변조/복조부(12660)는 디지털 신호의 주파수대역을 변조하고, 통신회로(12610)는 대역변조된 디지털 음향신호에 대해 D/A변환(Digital-Analog conversion) 및 주파수변환(frequency conversion) 처리를 수행한다. 통신회로(12610)로부터 출력된 송신신호는 안테나(12510)를 통해 음성통신기지국 또는 무선기지국(12000)으로 송출될 수 있다.
예를 들어, 휴대폰(12500)이 통화 모드일 때 마이크로폰(12550)에 의해 획득된 음향신호는, 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 음향처리부(12650)에서 디지털 음향신호로 변환된다. 생성된 디지털 음향신호는 변조/복조부(12660) 및 통신회로(12610)를 거쳐 송신신호로 변환되고, 안테나(12510)를 통해 송출될 수 있다.
데이터통신 모드에서 이메일과 같은 텍스트 메시지가 전송되는 경우, 동작 패널(12540)을 이용하여 메시지의 텍스트 데이터가 입력되고, 텍스트 데이터가 동작 입력제어부(12640)를 통해 중앙제어부(12610)로 전송된다. 중앙제어부(12610)의 제어에 따라, 텍스트 데이터는 변조/복조부(12660) 및 통신회로(12610)를 통해 송신신호로 변환되고, 안테나(12510)를 통해 무선기지국(12000)에게로 송출된다.
데이터통신 모드에서 영상 데이터를 전송하기 위해, 카메라(12530)에 의해 촬영된 영상 데이터가 카메라 인터페이스(12630)를 통해 영상부호화부(12720)로 제공된다. 카메라(12530)에 의해 촬영된 영상 데이터는 카메라 인터페이스(12630) 및 LCD제어부(12620)를 통해 디스플레이화면(12520)에 곧바로 디스플레이될 수 있다. 영상부호화부(12720)의 구조는, 전술된 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 구조와 상응할 수 있다. 영상부호화부(12720)는, 카메라(12530)로부터 제공된 영상 데이터를, 전술된 비디오 부호화 방식에 따라 부호화하여, 압축 부호화된 영상 데이터로 변환하고, 부호화된 영상 데이터를 다중화/역다중화부(12680)로 출력할 수 있다. 카메라(12530)의 녹화 중에 휴대폰(12500)의 마이크로폰(12550)에 의해 획득된 음향신호도 음향처리부(12650)를 거쳐 디지털 음향데이터로 변환되고, 디지털 음향데이터는 다중화/역다중화부(12680)로 전달될 수 있다.
다중화/역다중화부(12680)는 음향처리부(12650)로부터 제공된 음향데이터와 함께 영상부호화부(12720)로부터 제공된 부호화된 영상 데이터를 다중화한다. 다중화된 데이터는 변조/복조부(12660) 및 통신회로(12610)를 통해 송신신호로 변환되고, 안테나(12510)를 통해 송출될 수 있다.
휴대폰(12500)이 외부로부터 통신데이터를 수신하는 과정에서는, 안테나(12510)를 통해 수신된 신호를 주파수복원(frequency recovery) 및 A/D변환(Analog-Digital conversion) 처리를 통해 디지털 신호를 변환한다. 변조/복조부(12660)는 디지털 신호의 주파수대역을 복조한다. 대역복조된 디지털 신호는 종류에 따라 비디오 복호화부(12690), 음향처리부(12650) 또는 LCD제어부(12620)로 전달된다.
휴대폰(12500)은 통화 모드일 때, 안테나(12510)를 통해 수신된 신호를 증폭하고 주파수변환 및 A/D변환(Analog-Digital conversion) 처리를 통해 디지털 음향 신호를 생성한다. 수신된 디지털 음향 신호는, 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 변조/복조부(12660) 및 음향처리부(12650)를 거쳐 아날로그 음향 신호로 변환되고, 아날로그 음향 신호가 스피커(12580)를 통해 출력된다.
데이터통신 모드에서 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일의 데이터가 수신되는 경우, 안테나(12510)를 통해 무선기지국(12000)으로부터 수신된 신호는 변조/복조부(12660)의 처리결과 다중화된 데이터를 출력하고, 다중화된 데이터는 다중화/역다중화부(12680)로 전달된다.
안테나(12510)를 통해 수신한 다중화된 데이터를 복호화하기 위해, 다중화/역다중화부(12680)는 다중화된 데이터를 역다중화하여 부호화된 비디오 데이터스트림과 부호화된 오디오 데이터스트림을 분리한다. 동기화 버스(12730)에 의해, 부호화된 비디오 데이터스트림은 비디오 복호화부(12690)로 제공되고, 부호화된 오디오 데이터스트림은 음향처리부(12650)로 제공된다.
영상복호화부(12690)의 구조는, 전술된 비디오 복호화 장치의 구조와 상응할 수 있다. 영상복호화부(12690)는 전술된 비디오 복호화 방법을 이용하여, 부호화된 비디오 데이터를 복호화하여 복원된 비디오 데이터를 생성하고, 복원된 비디오 데이터를 LCD제어부(12620)를 거쳐 디스플레이화면(12520)에게 복원된 비디오 데이터를 제공할 수 있다.
이에 따라 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일의 비디오 데이터가 디스플레이화면(12520)에서 디스플레이될 수 있다. 이와 동시에 음향처리부(12650)도 오디오 데이터를 아날로그 음향 신호로 변환하고, 아날로그 음향 신호를 스피커(12580)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일에 포함된 오디오 데이터도 스피커(12580)에서 재생될 수 있다.
휴대폰(12500) 또는 다른 형태의 통신단말기는 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 모두 포함하는 송수신 단말기이거나, 전술된 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치만을 포함하는 송신단말기이거나, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치만을 포함하는 수신단말기일 수 있다.
일 실시예에 따른 통신시스템은 도 24를 참조하여 전술한 구조에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 25는 다양한 실시예에 따른 통신시스템이 적용된 디지털 방송 시스템을 도시한다. 도 25의 일 실시예에 따른 디지털 방송 시스템은, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하여, 위성 또는 지상파 네트워크를 통해 전송되는 디지털 방송을 수신할 수 있다.
구체적으로 보면, 방송국(12890)은 전파를 통해 비디오 데이터스트림을 통신위성 또는 방송위성(12900)으로 전송한다. 방송위성(12900)은 방송신호를 전송하고, 방송신호는 가정에 있는 안테나(12860)에 의해 위성방송수신기로 수신된다. 각 가정에서, 부호화된 비디오스트림은 TV수신기(12810), 셋탑박스(set-top box)(12870) 또는 다른 디바이스에 의해 복호화되어 재생될 수 있다.
재생장치(12830)에서 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치가 구현됨으로써, 재생장치(12830)가 디스크 및 메모리 카드와 같은 저장매체(12820)에 기록된 부호화된 비디오스트림을 판독하여 복호화 할 수 있다. 이에 따라 복원된 비디오 신호는 예를 들어 모니터(12840)에서 재생될 수 있다.
위성/지상파 방송을 위한 안테나(12860) 또는 케이블TV 수신을 위한 케이블 안테나(12850)에 연결된 셋탑박스(12870)에도, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치가 탑재될 수 있다. 셋탑박스(12870)의 출력데이터도 TV모니터(12880)에서 재생될 수 있다.
다른 예로, 셋탑박스(12870) 대신에 TV수신기(12810) 자체에 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치가 탑재될 수도 있다.
적절한 안테나(12910)를 구비한 자동차(12920)가 위성(12800) 또는 무선기지국(11700)으로부터 송출되는 신호를 수신할 수도 있다. 자동차(12920)에 탑재된 자동차 네비게이션 시스템(12930)의 디스플레이 화면에 복호화 된 비디오가 재생될 수 있다.
비디오 신호는, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치에 의해 부호화되어 저장매체에 기록되어 저장될 수 있다. 구체적으로 보면, DVD 레코더에 의해 영상 신호가 DVD디스크(12960)에 저장되거나, 하드디스크 레코더(12950)에 의해 하드디스크에 영상 신호가 저장될 수 있다. 다른 예로, 비디오 신호는 SD카드(12970)에 저장될 수도 있다. 하드디스크 레코더(12950)가 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치를 구비하면, DVD디스크(12960), SD카드(12970) 또는 다른 형태의 저장매체에 기록된 비디오 신호가 모니터(12880)에서 재생될 수 있다.
자동차 네비게이션 시스템(12930)은 도 26의 카메라(12530), 카메라 인터페이스(12630) 및 영상 부호화부(12720)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터(12100) 및 TV수신기(12810)도, 도 26의 카메라(12530), 카메라 인터페이스(12630) 및 영상 부호화부(12720)를 포함하지 않을 수 있다.
도 26은 다양한 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하는 클라우드 컴퓨팅 시스템의 네트워크 구조를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 시스템은 클라우드 컴퓨팅 서버(14000), 사용자 DB(14100), 컴퓨팅 자원(14200) 및 사용자 단말기를 포함하여 이루어질 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 시스템은, 사용자 단말기의 요청에 따라 인터넷과 같은 정보 통신망을 통해 컴퓨팅 자원의 온 디맨드 아웃소싱 서비스를 제공한다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서, 서비스 제공자는 서로 다른 물리적인 위치에 존재하는 데이터 센터의 컴퓨팅 자원를 가상화 기술로 통합하여 사용자들에게 필요로 하는 서비스를 제공한다. 서비스 사용자는 어플리케이션(Application), 스토리지(Storage), 운영체제(OS), 보안(Security) 등의 컴퓨팅 자원을 각 사용자 소유의 단말에 설치하여 사용하는 것이 아니라, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 서비스를 원하는 시점에 원하는 만큼 골라서 사용할 수 있다.
특정 서비스 사용자의 사용자 단말기는 인터넷 및 이동통신망을 포함하는 정보통신망을 통해 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)에 접속한다. 사용자 단말기들은 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)로부터 클라우드 컴퓨팅 서비스 특히, 동영상 재생 서비스를 제공받을 수 있다. 사용자 단말기는 데스트탑 PC(14300), 스마트TV(14400), 스마트폰(14500), 노트북(14600), PMP(Portable Multimedia Player)(14700), 태블릿 PC(14800) 등, 인터넷 접속이 가능한 모든 전자 기기가 될 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 서버(14000)는 클라우드 망에 분산되어 있는 다수의 컴퓨팅 자원(14200)을 통합하여 사용자 단말기에게 제공할 수 있다. 다수의 컴퓨팅 자원(14200)은 여러가지 데이터 서비스를 포함하며, 사용자 단말기로부터 업로드된 데이터를 포함할 수 있다. 이런 식으로 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)는 여러 곳에 분산되어 있는 동영상 데이터베이스를 가상화 기술로 통합하여 사용자 단말기가 요구하는 서비스를 제공한다.
사용자 DB(14100)에는 클라우드 컴퓨팅 서비스에 가입되어 있는 사용자 정보가 저장된다. 여기서, 사용자 정보는 로그인 정보와, 주소, 이름 등 개인 신용 정보를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 정보는 동영상의 인덱스(Index)를 포함할 수 있다. 여기서, 인덱스는 재생을 완료한 동영상 목록과, 재생 중인 동영상 목록과, 재생 중인 동영상의 정지 시점 등을 포함할 수 있다.
사용자 DB(14100)에 저장된 동영상에 대한 정보는, 사용자 디바이스들 간에 공유될 수 있다. 따라서 예를 들어 노트북(14600)으로부터 재생 요청되어 노트북(14600)에게 소정 동영상 서비스를 제공한 경우, 사용자 DB(14100)에 소정 동영상 서비스의 재생 히스토리가 저장된다. 스마트폰(14500)으로부터 동일한 동영상 서비스의 재생 요청이 수신되는 경우, 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)는 사용자 DB(14100)을 참조하여 소정 동영상 서비스를 찾아서 재생한다. 스마트폰(14500)이 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)를 통해 동영상 데이터스트림을 수신하는 경우, 동영상 데이터스트림을 복호화하여 비디오를 재생하는 동작은, 앞서 도 24을 참조하여 전술한 휴대폰(12500)의 동작과 유사하다.
클라우드 컴퓨팅 서버(14000)는 사용자 DB(14100)에 저장된 소정 동영상 서비스의 재생 히스토리를 참조할 수도 있다. 예를 들어, 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)는 사용자 단말기로부터 사용자 DB(14100)에 저장된 동영상에 대한 재생 요청을 수신한다. 동영상이 그 전에 재생 중이었던 것이면, 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)는 사용자 단말기로의 선택에 따라 처음부터 재생하거나, 이전 정지 시점부터 재생하느냐에 따라 스트리밍 방법이 달라진다. 예를 들어, 사용자 단말기가 처음부터 재생하도록 요청한 경우에는 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)가 사용자 단말기에게 해당 동영상을 첫 프레임부터 스트리밍 전송한다. 반면, 단말기가 이전 정지시점부터 이어서 재생하도록 요청한 경우에는, 클라우드 컴퓨팅 서버(14000)가 사용자 단말기에게 해당 동영상을 정지시점의 프레임부터 스트리밍 전송한다.
이 때 사용자 단말기는, 도 1a 내지 19를 참조하여 전술한 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로, 사용자 단말기는, 도 1a 내지 20을 참조하여 전술한 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 단말기는, 도 1a 내지 19를 참조하여 전술한 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 모두 포함할 수도 있다.
도 1a 내지 19를 참조하여 전술된 영상 부호화 방법 및 영상 복호화 방법, 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치가 활용되는 다양한 실시예들이 도 20 내지 도 26에서 전술되었다. 하지만, 도 1a 내지 19를 참조하여 전술된 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 저장매체에 저장되거나 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 디바이스에서 구현되는 다양한 실시예들은, 도 20 내지 도 26의 실시예들에 한정되지 않는다.
이제까지 개시된 다양한 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에서 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 명세서의 개시 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 명세서의 개시범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 영상을 부호화 하는 방법에 있어서,
    상기 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계;
    현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계;
    상기 결정된 압축 단위 및 상기 방식에 기초하여 상기 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 단계;
    상기 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 상기 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계;
    상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하는 단계;
    상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 상기 부호화 단위를 부호화 하는 단계를 포함하고,
    상기 부호화 하는 단계는 상기 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계는
    상기 현재 압축 단위의 경계에 인접한 이웃 압축 단위의 샘플들을 상기 결정된 방식에 대응하는 방식으로 상기 현재 압축 단위의 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 부호화 하는 단계는
    상기 변경된 이웃 압축 단위의 샘플을 이용하여 상기 현재 압축 단위의 샘플의 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 방식을 결정하는 단계는
    상기 이웃 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식에 기초하여 상기 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계는
    상기 부호화 단위에서 화면 간 예측을 수행하는 경우, 현재 프레임이 참조하는 적어도 하나의 레퍼런스 프레임 상의 압축 단위의 복수개의 샘플들을 상기 현재 압축 단위의 상기 변경하는 방식으로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 정보를 포함하는 상기 비트스트림을 생성하는 단계는
    변경 가능한 방식들에 대한 정보를 포함하는 룩업테이블(lookup table)에 기초하여, 상기 결정된 방식에 대응하는 상기 제1 정보를 포함하는 상기 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은
    상기 복수개의 샘플을 변경할 지 여부를 나타내는 제2 정보를 포함하는 상기 비트스트림을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 방식을 결정하는 단계는, 상기 제2 정보가 상기 복수개의 샘플을 변경하는 것을 나타내는 경우에 상기 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 방식을 결정하는 단계는,
    상기 영상의 율 왜곡 코스트(Rate Distortion cost)에 기초하여 상기 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 변경하는 방식에는 상기 현재 압축 단위의 상기 복수개의 샘플을 샘플링(sampling), 플리핑(flipping), 필터링(filtering), 트랜스포매이션(Transformation) 회전(rotating) 및 디포메이션(deformation) 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  10. 영상을 복호화 하는 방법에 있어서,
    상기 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하는 단계;
    상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하는 단계;
    상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 상기 영상의 역변환을 수행하는 단계;
    상기 예측 및 상기 역변환에 기초하여 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하는 단계;
    비트스트림으로부터 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득한 제1 정보에 기초하여 상기 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계;
    상기 결정된 압축 단위 및 상기 방식에 기초하여 상기 현재 압축 단위의 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계는,
    상기 현재 압축 단위의 경계에 인접한 이웃 압축 단위의 샘플들을 상기 결정된 방식에 대응하는 방식으로 상기 현재 압축 단위의 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 예측을 수행하는 단계는
    상기 변경된 이웃 압축 단위의 샘플을 이용하여 상기 현재 압축 단위의 샘플의 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 방식을 결정하는 단계는
    상기 이웃 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식에 기초하여 상기 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 복수개의 샘플을 변경하는 단계는
    상기 부호화 단위에서 화면 간 예측을 수행하는 경우, 현재 프레임이 참조하는 적어도 하나의 레퍼런스 프레임 상의 압축 단위의 복수개의 샘플들을 상기 현재 압축 단위의 상기 변경하는 방식으로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 방식을 결정하는 단계는
    상기 제1 정보 및 변경 가능한 방식들에 대한 정보를 포함하는 룩업테이블에 기초하여, 상기 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 영상 복호화 방법은
    상기 복수개의 샘플을 변경할 지 여부를 나타내는 제2 정보를 상기 비트스트림으로부터 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 방식을 결정하는 단계는, 상기 제2 정보가 상기 복수개의 샘플을 변경하는 것을 나타내는 경우에 상기 영상을 변경하는 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 변경하는 방식에는 상기 현재 압축 단위의 상기 복수개의 샘플을 샘플링, 플리핑, 필터링, 회전, 트랜스포메이션 및 디포메이션 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  18. 영상을 부호화 하는 장치에 있어서,
    상기 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하고, 현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하고, 상기 결정된 압축 단위 및 상기 방식에 기초하여 상기 현재 압축 단위의 복수개의 샘플을 변경하고, 상기 변경된 복수개의 샘플을 포함하는 상기 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하고, 상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위를 이용하여 예측을 수행하고, 상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위를 이용하여 변환을 수행함으로써 상기 부호화 단위를 부호화 하는 부호화부; 및
    상기 결정된 방식을 나타내는 제1 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 비트스트림 생성부를 포함하는 영상 부호화 장치.
  19. 영상을 복호화 하는 장치에 있어서,
    현재 압축 단위에 포함되는 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 나타내는 제1 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 정보 획득부;
    상기 영상의 부호화 단위의 최대 크기에 대한 정보에 기초하여 상기 영상의 최대 부호화 단위 중 하나를 적어도 하나의 부호화 단위로 분할하고, 상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하고, 상기 부호화 단위에서 결정된 적어도 하나의 변환 단위에 기초하여 상기 영상의 역변환을 수행하고, 상기 예측 및 상기 역변환 에 기초하여 복원된 영상에 포함되는 적어도 하나의 압축 단위를 결정하고, 상기 획득한 제1 정보에 기초하여 상기 복수개의 샘플을 변경하는 방식을 결정하고, 상기 결정된 압축 단위 및 상기 방식에 기초하여 상기 현재 압축 단위의 상기 복수개의 샘플을 변경하고, 상기 변경 결과 및 상기 예측 단위에 기초하여 예측을 수행하는 복호화부를 포함하는 영상 복호화 장치.
  20. 제 1 항의 영상 부호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  21. 제 9 항의 영상 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
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