WO2017196128A1 - 계수 유도 복원을 이용하여 비디오 신호를 처리하는 방법 및 장치 - Google Patents

계수 유도 복원을 이용하여 비디오 신호를 처리하는 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for encoding and decoding a video signal using Coefficient Induced Reconstruction (CIR). Specifically, a method and apparatus for performing prediction using a reference pixel generated through a modified inverse transform that applies a different scaling matrix for each pixel position reconstructed with respect to the dequantized transform coefficient vector of a neighboring block. It is about. Background Art
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium.
  • Video image: neunda and the media such as sound may be subject to a compression-encoding process, especially a technique for performing compression coding in the target image as one 3 ⁇ 4 video image compression.
  • Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content will have a tremendous increase in terms of memory storage, 'memory access rate, and processing ' power.
  • the prediction method is used to utilize the correlation between the original data and the prediction data, but the quantization noise is generated, Simple prediction methods used due to complexity have the problem of weakening their correlation.
  • the present invention seeks to provide a method for performing better prediction.
  • the present invention seeks to provide a method of applying different reconstruction bases to respective transform coefficients.
  • the present invention seeks to provide a method for improving a reference pixel used in a prediction process.
  • An object of the present invention is to provide a method for processing a video signal by using correlation between reference data and prediction data.
  • the present invention seeks to provide a method for reducing the effect of quantization noise on prediction.
  • the present invention provides a method of applying different reconstruction bases to respective transform coefficients.
  • the present invention provides a method of applying a different scaling matrix for each pixel position to be recovered for the inverse quantized transform coefficient vector of a neighboring block. It provides a method for determining coefficient induced Teconstruction function.
  • the present invention provides a method for modifying a modified scaling application flag indicating whether a modified inverse transform is applied.
  • the present invention provides a method for signaling or deriving a modified scaling application flag.
  • the present invention provides a method of performing better prediction by performing scaling on transform coefficients of a neighboring block.
  • the present invention provides a method for scaling inverse quantized transform coefficients.
  • the present invention provides a method for determining a scaling matrix based on a compression parameter.
  • the present invention provides a method for signaling or deriving a scaling application flag indicating whether to perform scaling on dequantized transform coefficients.
  • the present invention provides a method for performing better prediction by performing scaling on the transform coefficients of the residual bltok.
  • the present invention provides a method of generating a reconstructed pixel using a modified residual block and using it as a reference block in prediction of a next target block.
  • the present invention improves coding efficiency by performing prediction using a reference pixel generated through a modified inverse transform that applies a different scaling matrix for each pixel position reconstructed for inverse quantized transform coefficient vectors of a neighboring block. You can.
  • the present invention through the prediction filter design can improve the prediction performance and improve the quality of the reconstructed frame, encoding may further 'to improve the efficiency.
  • the present invention provides a modified version indicating whether the modified inverse transform is applied or not.
  • a method for signaling or deriving a scaling application flag By providing a method for signaling or deriving a scaling application flag, overhead for data processing can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a video signal is performed as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which decoding of a video signal is performed as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is an embodiment to which the present invention is applied and shows a schematic block diagram of an encoder and a decoder using a decoded pixel as a prediction value of a next target block.
  • Figure 4 is a schematic block diagram of an encoder that performs encoding using one embodiment of the present invention is applied, the coefficients derived prediction (Induced Coefficient Prediction, CIP).
  • CIP Reduced Coefficient Prediction
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a decoder that performs decoding using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of a decoder for explaining a method of determining a scaling matrix when decoding is performed using coefficient induced prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied. -.
  • CIP coefficient induced prediction
  • FIG. 7 is a schematic block diagram of a decoder that performs decoding using scaling of transform coefficients for a target block together with coefficient induced prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP coefficient induced prediction
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment to which the present invention is applied and of a target block and / or a neighboring block.
  • a schematic block diagram of a decoder that performs decoding using at least one scaling application flag indicating whether to perform scaling on dequantized transform coefficients is shown.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram of a decoder for performing coefficient induced prediction (CIP) using a reference block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP coefficient induced prediction
  • FIG. 10 is a flowchart for performing encoding using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating decoding using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • FIG. 12 is a schematic block diagram of an encoder for performing encoding using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • FIG. 13 is a schematic block diagram of a decoder for performing decoding using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a method of determining an inverse transform matrix when performing a -D- sugar by using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) as an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • FIG. 15 is a schematic block diagram of a decoder that performs decoding through Coefficient Induced Reconstruction (CIR) for a neighboring block and a modified inverse transform for a target block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • 16 is a diagram illustrating decoding using at least one modified scaling application flag indicating whether a modified inverse transform is applied to an inverse quantized transform coefficient of a target block and / or a neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied. It shows a rough blotting degree of a decoder to perform.
  • FIG. 17 is a schematic block diagram of a decoder for performing Coefficient Induced Reconstruction (CIR) using a reference block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • FIG. 18 is a flowchart for performing encoding using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) for a neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • : 19 is an embodiment to which the present invention is applied, using the derived coefficients to restore (Coefficient Induced Reconstruction, CIR) of the neighboring blocks A flowchart for performing the decoding.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the present invention provides a method of performing enhanced prediction on a video signal, comprising: performing entropy decoding on a neighboring block adjacent to a target block; Performing inverse quantization on the entropy decoded neighbor block; Obtaining a modified neighboring block by performing a modified inverse transform on the neighboring blot and the -inverse quantized transform -ring --- coefficient back- terminator ; And generating a prediction lock for the target block based on the modified neighboring block, wherein the modified inverse transform has a different scaling matrix for each pixel position reconstructed with respect to the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block. different It provides a method characterized in that the scaling matrix) is applied.
  • a sing-base modified inverse transform is performed using a modified inverse-transform matrix, and the modified inverse transform matrix is determined based on a coefficient induced reconstruction function.
  • the coefficient derivation recovery function may include a row component of the modified inverse transform matrix and a scaling matrix component corresponding to the row component.
  • the modified inverse-transform matrix is derived based on a coding parameter: the coding parameter includes at least one of an intra prediction mode, an inter prediction mode, a quantization parameter or a block size. Characterized in that.
  • the modified inverse-transform matrix is determined based on the quantized transform coefficient vector.
  • the scaling matrix component of the row component is selected from among the column component of the modified inverse transform matrix, the quantized transform coefficient vector corresponding to the column component, or a coding parameter. And is determined based on at least one.
  • the coefficient induced reconstruction function is characterized in that it is determined to minimize the difference between the neighboring block and the modified neighboring block.
  • the method further includes extracting a modified scaling application flag from the video signal, wherein the modified scaling application flag indicates whether the modified inverse transform is applied. Further, in the present invention, the method further comprises deriving a modified scaling application flag from the video signal, wherein the modified scaling application flag is applied to the coding information of the neighboring block or the modified scaling application of the neighboring block. And derived based on at least one of the flags.
  • the present invention also provides a method for performing improved prediction on a video signal, the method comprising: performing transformation on a neighboring block of a target block; Quantizing transform coefficients for the neighboring blocks; Dequantizing the quantized transform coefficients of the neighboring block; Performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block to obtain a modified neighboring block; And generating a prediction block for the target block based on the modified neighboring block, wherein the modified inverse transform has a different scaling matrix for each pixel position reconstructed with respect to the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block. It provides a method characterized in that different scaling matrix) is applied.
  • the present invention also provides an apparatus for performing improved prediction on a video signal, comprising: an entropy decoding unit performing entropy decoding on a neighboring block adjacent to a target block; An inverse quantization unit performing inverse quantization on the entropy decoded neighbor block; A stored inverse transform unit for obtaining a modified neighboring block by performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block; And a prediction unit generating a prediction block for the target block based on the modified neighboring block, wherein the modified inverse transform is applied to an inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block.
  • a different scaling matrix is applied to each pixel position to be reconstructed.
  • the present invention provides an apparatus for performing improved prediction on a video signal, the apparatus comprising: a transform unit for transforming a neighboring block of a target block; A quantizer configured to quantize transform coefficients of the neighboring blocks; An inverse quantizer for inversely quantizing the quantized transform coefficients of the neighboring block; A modified inverse transform unit for performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block to obtain a modified neighboring block; And a prediction unit generating a prediction block for the target block based on the modified neighboring block, wherein the modified inverse transform has a different scaling matrix for each pixel position reconstructed with respect to the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block.
  • a device is characterized in that different scaling matrices are applied.
  • terms used in the present invention may be replaced for more appropriate interpretation when there are general terms selected to describe the invention or other terms having similar meanings.
  • signals, data, samples, pictures, frames, blocks, etc. may be appropriately replaced and interpreted in each coding process.
  • partitioning, decomposition, splitting, and division may be appropriately replaced and interpreted in each coding process.
  • filtering, modification, change, and scaling may be appropriately substituted and interpreted in each coding process.
  • the present invention provides a technique for performing prediction by applying different reconstruction bases to each of the transform coefficients, which is referred to herein as 'Coefficient Induced Reconstruction (CIR)'. Let's call it.
  • the present invention provides a method of applying a different scaling matrix for each pixel position to be reconstructed for a dequantized transform coefficient vector of a neighboring block.
  • the present invention provides a technique for performing prediction by performing scaling on the entire transform coefficient, and in order to distinguish it from Coefficient Induced Reconstruction (CIR), it is referred to herein as' coefficient derived prediction (CIR).
  • CIR Coefficient Induced Prediction
  • the present invention provides a method of performing prediction using a reference pixel generated through inverse transform after filtering inverse quantized transform coefficients of a neighboring block similarly to an original pixel during prediction coding.
  • Coefficient Induced Reconstruction (CIR) is also a technique for performing prediction, so in a broad sense, 'Coefficient Induced Prediction,
  • coefficient derivation may encompass coefficient derivation prediction. Therefore, even if expressed herein as coefficient-derived prediction it is obvious that it can be interpreted differently depending on the context.
  • 1 is an embodiment to which the present invention is applied and shows a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a video signal is performed.
  • the encoder 100 includes an image splitter 110, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150, a filter 160, and a decoder.
  • a picture buffer (DPB) 170, an inter predictor 180, an intra predictor 185, and an entropy encoder 190 may be configured.
  • the image divider 1 10 may divide an input image (or a picture or a frame) input to the encoder 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be a Coding Tree Unit (CTU), a Coding Unit (CU), a Prediction Unit (PU), or a Transform Unit (TU).
  • CTU Coding Tree Unit
  • CU Coding Unit
  • PU Prediction Unit
  • TU Transform Unit
  • the encoder 100 may generate a residual signal by subtracting a prediction signal output from the inter predictor 180 or the intra predictor 185 from the input image signal, and generate the residual signal. Is transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may generate a transform coefficient by applying a transform technique to the residual signal.
  • the conversion process may be applied to pixel blocks having the same size as the square, or may be applied to blocks of variable size rather than square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantized coefficients to the entropy encoding unit 190, and the entropy encoding unit 190 may entropy code the quantized signal to output the bitstream.
  • the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized signal may recover the residual signal by applying inverse quantization and inverse transformation through inverse quantization unit 140 and inverse transformation unit 150 in a loop.
  • a reconstructed signal may be generated by adding the reconstructed residual signal to a prediction signal output from the inter predictor 180 or the intra predictor 185.
  • the filtering unit 160 applies filtering to the reconstruction signal and outputs it to the reproduction apparatus or transmits the decoded picture buffer to the decoded picture buffer 170.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer 170 may be used as the reference picture in the inter predictor 180. As such, by using the filtered picture as a reference picture in the inter prediction mode, not only image quality but also encoding efficiency may be improved.
  • the decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the antenna predictor 180.
  • the inter prediction unit 180 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture.
  • the reference picture used to perform the prediction is a transformed signal that has been quantized and dequantized in units of blocks at the time of encoding / decoding, a blocking artifact or a ringing artifact may exist. have.
  • the inter prediction unit 180 may interpolate signal subpixels between pixels by applying a lowpass filter to solve performance degradation due to discontinuity or quantization of the signal.
  • the subpixel refers to a virtual pixel generated by applying an interpolation filter
  • the integer pixel refers to an actual pixel existing in the reconstructed picture.
  • the interpolation method linear interpolation, bilinear interpolation, wiener filter, or the like may be applied.
  • the interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the precision of prediction.
  • the inter prediction unit 180 applies an interpolation filter to integer pixels.
  • An interpolation pixel may be generated by using an interpolated block, and an prediction may be performed using an interpolated block composed of interpolated pixels as a prediction block.
  • the intra predictor 185 may predict the current block by referring to samples around the block to which current encoding is to be performed.
  • the intra prediction unit 185 may perform the following process to perform intra prediction. First, a reference sample necessary for generating a prediction signal may be prepared. The prediction signal may be generated using the prepared reference sample. Then, the prediction mode is encoded. In this case, the reference sample may be provided through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference sample has been predicted and reconstructed, there may be a quantization error. Therefore, in order to reduce such an error, a reference sample filtering process may be performed for each prediction mode used for intra prediction.
  • a prediction signal generated through the inter predictor 180 or the intra predictor 185 may be used to generate a reconstruction signal or to generate a residual signal.
  • various embodiments described herein may be applied to the prediction signal.
  • the present invention may perform a modified inverse-transform on inverse quantized transform coefficients for a neighboring block to obtain a modified neighboring block and use it as a prediction block.
  • the modified inverse transform is characterized in that a different scaling matrix is applied to each pixel position reconstructed for the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block.
  • the modified inverse transform is performed using a modified inverse transform matrix, and the modified inverse transform matrix is determined based on a coefficient induced reconstructionpath.
  • a coefficient derivation recovery function includes a row component of the modified inverse transform matrix and a scaling matrix component corresponding to the row component.
  • the modified inverse-transform matrix is derived based on coding parameters, the coding parameters comprising at least one of intra prediction mode, inter prediction mode, quantization parameter or block size. . In one embodiment, the modified inverse-transform matrix may be determined based on a quantized transform coefficient vector.
  • the scaling matrix component for the row component is at least one of a column component of the modified inverse transform matrix, a quantized transform coefficient vector corresponding to the column component, or a coding parameter. Can be determined based on one.
  • the coefficient induced reconstruction function may be determined to minimize the difference between the neighboring block and the modified neighboring block.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment to which the present invention is applied. As an example, a schematic block diagram of a decoder in which decoding of a video signal is performed.
  • the decoder 200 includes a parser (not shown), an entropy decoder 210, an inverse quantizer 220, an inverse transformer 230, a filter 240, and a decoded picture buffer (DPB).
  • Decoded Picture Buffer Unit) (250), inter-prediction unit (26 0), can comprise an intra predictor 265 and the recovery unit (not shown).
  • the reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoder 200 may receive a bitstream and parse coding information necessary for signal recovery from the bitstream through a parser (not shown).
  • the received bitstream may be entropy decoded by the entropy decoding unit 210.
  • the parser may extract the modified scaling application flag from the bitstream.
  • the modified scaling application flag indicates whether the modified inverse transform is applied.
  • the modified scaling application flag may be derived at the decoder.
  • the modified scaling application flag may be derived based on at least one of coding information of the neighboring block or the modified scaling application flag of the neighboring block.
  • the inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy decoded signal using the quantization step size information.
  • the regression transform coefficient is transformed by the inverse transform to obtain a residual signal.
  • a reconstructed signal is generated by adding the obtained residual coral to a prediction signal output from the inter prediction unit 260 or the intra prediction unit 265, where the prediction signal is implemented in FIG.
  • the prediction signal is implemented in FIG.
  • the filtering unit 240 applies filtering to the reconstructed signal and outputs the filtering to the reproducing apparatus or transmits it to the decoded picture buffer unit 250.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer unit 250 may be used as the reference picture in the inter predictor 260.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of an encoder and a decoder in which an embodiment to which the present invention is applied uses a decoded pixel as a prediction value of a next target block.
  • An embodiment of the present invention provides a method of performing prediction using a reference pixel generated through inverse transformation after filtering inverse quantized transform coefficients of a neighboring block in the same way as an original pixel during prediction coding.
  • the present invention can modify the transform coefficients together for the quantization parameters by modifying the quantized transform coefficients for prediction and reconstruction, whereby the effect of quantization noise on the prediction can be reduced. Then, transform coefficient modification can be combined with a simple prediction method in such a way as to keep the overall computational complexity to a minimum.
  • the transform coefficient modification is non-linear and may provide a predictor that cannot be obtained by the existing linear prediction method.
  • the present invention can be applied to intra prediction and / or inter prediction during video compression, the present invention is not limited thereto, and various signal processing and compression may be performed. It can be applied in applications.
  • the encoder 310 to which the present invention is applied includes a transform unit 311, a quantization unit 312, an entropy encoding unit 313, an inverse quantization unit 314, an inverse transform unit 315, and a prediction unit.
  • the decoder 320 may include an entropy decoding unit 321, an inverse quantization unit 322, an inverse transform unit 323, and a prediction unit 324.
  • the encoder 310 may perform the transformation through the transform unit 311 and perform the quantization through the quantization unit 312.
  • the quantized signal may be transmitted to the decoder 320 via the entropy encoding unit 313.
  • the original video signal X may include 8x8 blocks of video frames, for example.
  • the present invention is not limited thereto, and the original video signal X may be applied to a residual signal or a prediction error signal obtained by subtracting the prediction signal from the original signal, in which case the concept of the present invention. Other terms that may be applied to the residual signal may also be interpreted based on the residual signal.
  • the quantized signal may be inverse quantized / inverse transformed through the inverse quantization unit 314 and the inverse transform unit 315.
  • the decoded signal may be expressed as. If the neighboring block in the same video frame is Y, the prediction unit 316 may generate the prediction signal F for the neighboring block from the decoded signal ⁇ through the prediction unit 316. Can be. If this is expressed as an equation, Equation 1 to Equation 3 below. [Equation 1]
  • Q represents a vector of X's quantized transform coefficients, and " vector " represents a vector of dequantized transform coefficients.
  • ⁇ 1 represents an inverse transformation matrix and may mean, for example, an inverse-DCT matrix.
  • ? Denotes a prediction signal of a neighboring block Y neighboring the target block. For example,? Can be generated based on ⁇ .
  • the decoder 320 may receive an entropy encoded signal to perform entropy decoding through the entropy decoding unit 321, and perform inverse quantization / inverse transformation through the inverse quantization unit 322 / inverse transform unit 323. have.
  • the prediction unit 324 may generate a prediction signal? For the neighboring block from the decoded signal.
  • Figure 4 is an embodiment to which the present invention is applied, coefficient derivation Represents a schematic block diagram of an encoder that performs encoding using Coefficient Induced Prediction (CIP).
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • the encoder 400 to which the present invention is applied includes a transform unit 410, a quantization unit 420, an entropy encoding unit 430, an inverse quantization unit 440, an inverse transform unit 450, and coefficient derivation.
  • the prediction unit 460 may be included.
  • the coefficient derivation prediction unit 460 may include an inverse quantization unit 461, a coefficient correction unit 462, an inverse transform unit 463, and a prediction unit 464.
  • the encoder 310 may perform transformation through the transform unit 410 and perform quantization through the quantization unit 420.
  • the quantized signal may be transmitted to the decoder via the entropy encoding unit 430.
  • the original video signal X may include, for example, an 8x8 block of a video frame.
  • the inverse quantizer 440 and the inverse transformer 450 may inversely quantize and inverse transform the quantized signal to generate a decoded signal .
  • the quantized signal may be transmitted to the coefficient derivation prediction unit 460 to perform coefficient derivation prediction.
  • the coefficient derivation prediction unit 460 filters the dequantized transform coefficients of the neighboring block similarly to the original pixel and then uses the reference pixels generated through the inverse transform. You can make predictions.
  • the inverse quantization unit 461 may calculate inverse quantized transform coefficients by performing inverse quantization on the quantized signal.
  • Coefficient modifier 462 can then modify the dequantized transform coefficients by applying a scaling matrix to the dequantized transform coefficients.
  • the scaling matrix can represent a diagonal matrix with scaling values.
  • the scaling matrix may be determined or derived based on a coding parameter, for example, the coding parameter may include at least one of an intra prediction mode, a quantization parameter or a block size.
  • the inverse transform unit 463 may perform inverse transform on the modified transform coefficients, and the prediction unit 464 may generate the prediction signal f based on the inverse transformed result.
  • the prediction signal? May mean a prediction signal for the neighboring block Y, and the prediction signal? For the neighboring block may be referred to as a modified neighboring block.
  • the inverse transformed result may mean a modified signal having a different value from the decoded signal.
  • the modified signal may be expressed as ⁇ 'and may be referred to as a changed signal or a scaled signal, where the signal may be interpreted by being replaced with a block, frame or pixel. If this is expressed as an equation, Equation 4 below.
  • ⁇ simple pre diet ⁇ 1 S
  • S represents a diagonal matrix having scaling values, which may be referred to as a scaling matrix.
  • the scaling matrix may be determined or derived based on a coding parameter, for example, the coding parameter may include at least one of an intra prediction mode, a quantization parameter, or a block size.
  • the coding parameter is a vector
  • the scaling matrix can be expressed as a function of ⁇ , that is, S (Q).
  • the scaling matrix S may be expressed as a function of Q as shown in Equation 5 below.
  • the scaling matrix S (Q, C2) may be determined based on at least one of Q or ⁇ .
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a decoder that performs decoding using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • the decoder 500 to which the present invention is applied may include an entropy decoding unit 510, an inverse quantization unit 520, an inverse transform unit 530, and a coefficient derivation prediction unit 540.
  • the coefficient induction predictor 540 An inverse quantization unit 541, a coefficient corrector 542, an inverse transform unit 543, and a prediction unit 544 may be included.
  • the decoder 500 may receive the entropy-encoded signal to perform entropy decoding through the entropy decoding unit 510 and perform inverse quantization / inverse transformation through the inverse quantization unit 520 / inverse transform unit 530. Meanwhile, the entropy decoded signal may be transmitted to the coefficient derivation prediction unit 540 to perform coefficient derivation prediction.
  • the coefficient derivation prediction unit 540 may generate a modified transform coefficient by scaling a dequantized transform coefficient of a neighboring block by using a scaling matrix. Inverse transformation may be performed on the modified transform coefficients, and prediction may be performed using the result value generated therefrom as a reference pixel.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of a decoder for explaining a method of determining a scaling matrix when decoding is performed using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoder 600 to which the present invention is applied may include an entropy decoding unit 610, an inverse quantization unit 620, an inverse transform unit 630, and a coefficient derivation prediction unit 640.
  • the coefficient induction predictor 640 may include an inverse quantizer 641, a coefficient corrector 642, an inverse transform unit 643, and a predictor 644.
  • the decoder 600 may receive an entropy encoded signal to perform entropy decoding through the entropy decoding unit 610 and perform inverse quantization / inverse transformation through the inverse quantization unit 620 / inverse transform unit 630. .
  • the entropy decoded signal may be transmitted to the coefficient derivation prediction unit 640 to perform coefficient derivation prediction.
  • the coefficients derived predictor 640 may generate a conversion coefficient corrected by scaling with a scaling matrix for the i inverse quantized transform coefficients in the neighboring blocks. Inverse transformation may be performed on the modified transform coefficients, and prediction may be performed using the result value generated therefrom as a reference pixel.
  • the coefficient correction unit 642 in the coefficient derivation prediction unit 640 may generate the modified transform coefficients by applying a scaling matrix to the dequantized transform coefficients of the neighboring block.
  • At least one parameter may be used to determine the scaling matrix.
  • the at least one parameter may comprise a training set of ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) triplets.
  • the at least one parameter may include a coding parameter, and the coding parameter may include at least one of an intra prediction mode, an inter prediction mode, a quantization parameter, or a block size.
  • the coefficient corrector 642 may use at least one parameter to generate a modified transform coefficient, examples of which are described above.
  • the present invention and one embodiment propose a method for determining the scaling matrix.
  • ⁇ is a training set of ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) triplets.
  • the scaling matrix may be obtained by finding an optimal coefficient derived prediction function, and the optimal coefficient derived prediction function may be found through Equation 6 below.
  • the optimal coefficient derivation prediction function may correspond to a value that minimizes the difference between the neighboring block Y and the prediction signal? Of the neighboring block.
  • FIG. 7 is a schematic block diagram of a decoder that performs decoding using scaling of transform coefficients for a target block together with coefficient induced prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the present invention not only performs coefficient induced prediction (CIP) on dequantized transform coefficients of a neighboring block, but also performs better prediction by applying a scaling matrix to dequantized transform coefficients of a target block. can do.
  • the decoder 700 to which the present invention is applied includes an entropy decoding unit 710, an inverse quantization unit 720, a first coefficient correction unit 730, an inverse transform unit 740, and a coefficient derivation prediction unit ( 750).
  • the coefficient derivation prediction unit 750 may include an inverse quantization unit 751, a second coefficient correction unit 752, an inverse transform unit 753, and a prediction unit 754.
  • the decoder 700 receives an entropy encoded signal, performs entropy decoding through the entropy decoding unit 710, and dequantizes the target block by performing inverse quantization through the inverse quantization unit 720. Transform coefficients can be generated.
  • the first "correcting coefficient (_730) is.
  • a modified transform coefficient for the target block can be generated by applying a first scaling matrix to a target_block-and an inverse quantized transform—the transform coefficient—wherein the first scaling matrix is generated.
  • At least one parameter may be used to determine.
  • the at least one parameter may be a training set of ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) triplets. set).
  • ⁇ denotes the first scaling matrix, and denotes a modified decoded signal.
  • a modified transform coefficient for the target block may be decoded by inverse transform through the inverse transform unit 740.
  • the inverse quantization unit 751, the second coefficient corrector 752, the inverse transform unit 753, and the prediction unit 754 in the coefficient induction prediction unit 750 may apply the contents described with reference to FIG. 6.
  • the scaling matrix used in the second coefficient corrector 752 may be referred to as a second scaling matrix.
  • Equation 9 The process obtained through the coefficient derivation prediction unit 750 may be expressed by Equation 9 below.
  • S 2 may represent the second scaling scaling month.
  • the first scaling matrix and the second scaling matrix may have different values.
  • the present invention is not limited thereto, and the same matrix may be applied to the two scaling matrices.
  • the first scaling matrix ⁇ and the second scaling matrix S 2 are represented by Equations 10 to 11 below.
  • f (i, Qi, Q) represents a function of the indicated parameters
  • f may be referred to as a coefficient derived prediction function (CIP function).
  • the scaling matrix S 1 ( S 2 can be obtained by finding an optimal coefficient derived prediction function (ciP function), respectively, and the optimal coefficient derived prediction function / is given by the following equations 12 to 13
  • the first optimal coefficient derivation prediction function is a target block.
  • the second optimal coefficient derivation prediction function / may be substituted for a value that minimizes the difference between the neighboring block Y and the prediction signal? Of the neighboring block.
  • ⁇ is a training set of ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) triplets set).
  • 8 is a diagram illustrating a decoder for performing decoding using at least one scaling application flag indicating whether scaling is performed on dequantized transform coefficients of a target block and / or a neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied. A schematic block diagram is shown.
  • the decoder 800 to which the present invention is applied includes an entropy decoding unit 810, an inverse quantization unit 820, a first coefficient corrector 830, an inverse transform unit 840, and a coefficient derivation prediction unit ( 850).
  • the coefficient derivation prediction unit 850 may include an inverse quantization unit 851, a second coefficient correction unit 852, an inverse transform unit 853, and a prediction unit 854.
  • Each of the functional units may be applied to the contents of FIG. 7, and further, operations and features of the functional units described above may be applied. Hereinafter, redundant descriptions thereof will be omitted, and only portions necessary to complement other portions or embodiments may be omitted. Explain.
  • the present invention defines a scaling application flag indicating whether to perform scaling on the dequantized transform coefficients.
  • a flag indicating whether to perform scaling on the dequantized transform coefficients of the target block may be referred to as a first scaling flag or a target scaling flag, and scaling may be performed on the dequantized transform coefficients of the neighboring block.
  • a flag indicating whether to perform may be called a second scaling flag or a neighbor scaling flag.
  • scaling applied flag As described above, the term “filtering”, “modification”, “modification”, or the like may be used instead of scaling.
  • the scaling application flag may be defined at various levels (eg, sequence, frame, slice, coding unit, prediction unit, transform unit, etc.). However, the present invention is not limited thereto and may be used at at least one level.
  • the scaling application flag may be signaled and transmitted to the decoder.
  • the present invention is not limited thereto, and the scaling application flag may be derived based on coding information.
  • the coding information may include at least one of coding parameters of a current block or a neighboring block, information common to an encoder / decoder, or information corresponding to ⁇ / Q.
  • the present invention may perform the embodiments of FIGS. 3 to 7 described above based on the scaling application flag.
  • the present invention may perform coefficient induced prediction (CIP) on dequantized transform coefficients of a neighboring block based on a scaling application flag.
  • CIP coefficient induced prediction
  • the present invention can apply the scaling matrix to the dequantized transform coefficients of the target blit based on the scaling application flag.
  • the scaling matrix may be defined as in Equations 14 to 15 below.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram of a decoder for performing coefficient induced prediction (CIP) using a reference block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP coefficient induced prediction
  • the decoder 900 to which the present invention is applied includes an entropy decoding unit 910, an inverse quantization unit 920, a first coefficient corrector 930, an inverse transform unit 940, and a coefficient derivation prediction unit ( 950.
  • the coefficient derivation prediction unit 950 may include an inverse quantization unit 951, a second coefficient correction unit 952, an inverse transform unit 953, and a prediction unit 954.
  • Each of the functional units may be applied to the contents of FIGS. 7 to 8, and furthermore, operations and features of the functional units described above may be applied, and redundant descriptions thereof will be omitted, and to complement other embodiments or respective embodiments. Explain only the parts you need.
  • the adder uses reference data R.
  • the reference data R may mean an error signal or a correction signal.
  • the present invention is not limited thereto, and the reference data R may mean a prediction signal, and the prediction signal may be intra prediction, Or by inter prediction.
  • the decoder 900 receives the entropy encoded signal, performs entropy decoding through the entropy decoding unit 910, and dequantizes the inverse quantization unit 920, thereby generating dequantized transform coefficients for the target block. can do.
  • the first coefficient corrector 930 may generate a modified transform coefficient for the target block by applying a first scaling matrix to the dequantized transform coefficients of the target block, wherein the first coefficient corrector 930 is generated.
  • At least one parameter may be used to determine the one scaling matrix.
  • the at least one parameter may comprise a training set of ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) triplets.
  • a modified transform coefficient for the target block may be decoded by inverse transform through the inverse transform unit 740.
  • the decoded signal can be summed with the reference data R to produce a modified decoded signal.
  • the reference data R may mean a prediction signal, for example, the prediction signal may be obtained by intra prediction or inter prediction.
  • the decoded signal may be Daewoong the residual signal (residual signal), the reference data R in this case is an error signal (error ⁇ signal) for the residual signal (residual signal), or It may mean a correction signal.
  • Equation 18 R + T- 1 S 1 (Q, Q) C
  • S 2 may represent a second scaling matrix, and the second scaling matrix may have a value different from that of the first scaling matrix.
  • the present invention is not limited thereto, and the same matrix may be applied to the two scaling matrices.
  • the first scaling matrix ⁇ and the second scaling matrix are represented by Equations 19 to 20.
  • f (i, Qi, Q) represents a function of the indicated parameters and counts f It may be called a CIP function.
  • the scaling matrix S, S 2 is the optimum coefficient derived prediction function may be obtained by finding the (ciP function), induce the optimal coefficient prediction function / 2 * is the following Equation 21 to 22, respectively Can be found through.
  • the first optimal coefficient derivation prediction function / may correspond to a value that minimizes the difference between the target block X and the modified decoded signal.
  • the modified decoded signal ⁇ is expressed by Equation 17 above.
  • the prediction signal F of the neighboring block is expressed by Equation 18.
  • FIG. 10 is a flowchart for performing encoding using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • the encoder may perform transformation on a neighboring block of the target block (S1010).
  • the encoder quantizes the transform coefficients for the neighboring block (SIOSO),
  • the quantized transform coefficients may be inverse quantized (S1030).
  • the encoder may perform scaling using a scaling matrix on the dequantized transform coefficients of the neighboring block (S1040).
  • the scaling matrix is derived based on a coding parameter
  • the coding parameter may include at least one of an intra prediction mode, a quantization parameter, or a block size.
  • the scaling matrix may be determined based on the quantized transform coefficient vector.
  • a scaling application flag indicating whether scaling is performed on the dequantized transform coefficients may be defined.
  • the scaling application flag may be defined at various levels (eg, a sequence, a frame, a slice, a coding unit, a prediction unit, a transform unit, and the like).
  • the present invention is not limited thereto and may be used at at least one level.
  • the scaling application flag may be signaled and transmitted to the decoder.
  • the present invention is not limited thereto, and the scaling application flag may be derived based on coding information.
  • the coding information may include at least one of a coding parameter of a current block or a neighboring block, a scaling application flag of a neighboring block, information common to an encoder / decoder, or information corresponding to ⁇ / Q.
  • the present invention may perform the embodiments of FIGS. 3 to 9 described above based on the scaling application flag.
  • the present invention relates to a scaling application flag.
  • Coefficient Induced Prediction (CIP) may be performed on inversely quantized transform coefficients of neighboring blocks.
  • the present invention can apply the scaling matrix to the dequantized transform coefficients of the target block based on the scaling application flag.
  • the encoder may obtain a modified neighboring block by performing inverse transform on the scaled transform coefficient (S1050) and generate a prediction block for the target block based on the modified neighboring block. There is (S1060).
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating decoding using Coefficient Induced Prediction (CIP) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIP Coefficient Induced Prediction
  • the decoder may perform entropy decoding on a neighboring block of the target block (S1110) and perform inverse quantization (S1120).
  • the decoder may perform scaling using a scaling matrix on the dequantized transform coefficients of the neighboring block (S1130).
  • the decoder may perform an inverse transform on the scaled transform coefficients to obtain a modified neighboring block (S1140), and predict the target block based on the modified neighboring block.
  • a block may be generated (S1150).
  • the decoder may generate a decoded block by performing inverse transform on an inverse quantized transform coefficient of the target block (S1160).
  • FIG. 12 is a schematic block diagram of an encoder for performing encoding using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the encoder 1200 to which the present invention is applied includes a transform unit 1210, a quantization unit 1220, an entropy encoding unit 1230, an inverse quantization unit 1240, an inverse transform unit 1250, and coefficient derivation.
  • the prediction unit 1260 may be included.
  • the coefficient derivation prediction unit 1260 may include an inverse quantization unit 1261, a modified inverse transform unit 1262, and a prediction unit 1263.
  • the encoder 1200 may perform transformation through the transform unit 1210 and perform quantization through the quantization unit 1220.
  • the quantized signal may be transmitted to the decoder via the entropy encoding unit 1230.
  • the original video signal X may include, for example, 8x ' 8 blocks of the video frame.
  • the inverse quantizer 1240 and the inverse transformer 1250 may inversely quantize and inverse transform the quantized signal to generate a decoded signal ⁇ . Meanwhile, the quantized signal may be transmitted to the coefficient derivation prediction unit 1260 to perform coefficient derivation prediction.
  • the coefficient derivation prediction unit 1260 may perform a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block and perform prediction using the generated reference pixel.
  • the modified inverse transform may mean that a different scaling matrix is applied to each pixel position restored for the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block. For example, different scaling matrices may be multiplied with respect to the row vector of the existing inverse transformation matrix.
  • the inverse quantization unit 1261 may calculate inverse quantized transform coefficients by performing inverse quantization on the quantized signal.
  • the modified inverse transform unit 1262 may obtain a modified neighboring block by performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block.
  • the modified inverse transform may be performed using a modified inverse-transform matrix.
  • the prediction unit 1263 may generate a prediction signal? Based on the inverse transformed result.
  • the prediction signal? May mean a prediction signal for the neighboring block Y, and the prediction signal? May be called a modified neighboring block.
  • the inverse transformed result may mean a modified signal (modif i s ignal) having a value different from that of the decoded signal?.
  • the modified signal may be represented by ⁇ It may be called a changed signal or a scaled signal, where the signal may be interpreted by being replaced by a block, a frame or a pixel.
  • Equation 23 is obtained.
  • ⁇ ⁇ 1 represents a modified reconstruction matrix and may be referred to as a modified inverse transform matrix.
  • the modified inverse transform matrix may be determined or derived based on a coding parameter, for example, the coding parameter may include at least one of an intra prediction mode, an inter prediction mode, a quantization parameter, or a block size. It may include. Assuming that the coding parameter is obtained with a vector ⁇ , the modified inverse transform matrix can be expressed as a function of ⁇ , i.e. f- ⁇ n).
  • the modified inverse transform matrix f- 1 can be expressed as a function of Q as shown in Equation (24).
  • the modified inverse transformation matrix f ⁇ 1 (Q, il) may be determined based on at least one of Q or ⁇ .
  • f (i, j,, Q) represents a function of the indicated parameters, It can be called a coefficient derivation recovery function (CIR function).
  • the modified inverse transformation matrix is determined based on a coefficient induced reconstruction function, and the coefficient induction reconstruction function is a row component and the row of the modified inverse transformation matrix. It may include a scaling matrix component corresponding to the (row) component. In one embodiment of the present invention, the scaling matrix component corresponding to the row component is a column component of the modified inverse transform matrix, a quantized transform coefficient vector or coding performed on the column component. It may be determined based on at least one of the parameters.
  • the column component may mean an index indicating a column component, but the present invention is not limited thereto.
  • the coefficient derivation recovery function / may be expressed as in Equation 25 below.
  • the scaling matrix S 1 may be defined as in Equation 26 below.
  • the scaling matrix did not depend on i, the row of the inverse-transform matrix, but in this embodiment its contribution to the reconstruction of
  • the i-th pixel it is possible to respond to changes in quantization error caused by dequantized transform coefficients. That is, since the effects of the quantization error generated at each transform coefficient ⁇ /) may be different for each pixel position, the reconstruction of the i th pixel is well performed by properly scaling (different scaling to position) according to pixel position i. Can be.
  • the contribution of may be reduced to reduce the degree of distortion of the i-th pixel value. In this case, the contribution increases when the absolute value is multiplied by a large scaling value, and when the absolute value is multiplied by a small scaling value, the contribution may be reduced.
  • FIG. 13 is a schematic block diagram of a decoder for performing decoding using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the decoder 1300 to which the present invention is applied may have entropy.
  • a decoder 1310, an inverse quantizer 1320, an inverse transform unit 1330, and a coefficient derivation prediction unit 1340 may be included.
  • the coefficient induction predictor 1340 may include an inverse quantizer 1341, a modified inverse transform unit 1342, and a predictor 1343.
  • the decoder 1300 may receive an entropy encoded signal to perform entropy decoding through the entropy decoding unit 1310 and perform inverse quantization / inverse transformation through the inverse quantization unit 1320 / inverse transform unit 1330. Meanwhile, the entropy decoded signal may be transmitted to the coefficient derivation prediction unit 1340 to perform coefficient derivation prediction.
  • the coefficient derivation prediction unit 1340 may perform a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block and perform prediction using the reference pixel generated thereby. have. Wherein the modified inverse transform is different for each december position restored for the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring blocktalk. You can expect to be applied. For example, different scaling matrices may be multiplied with respect to the row vector of the existing inverse transformation matrix.
  • the inverse quantization unit 1341 may calculate inverse quantized transform coefficients by performing inverse quantization on the quantized signal.
  • the modified inverse transform unit 1342 may obtain a modified neighboring block by performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block.
  • the modified inverse transform may be performed using a modified inverse-transform matrix.
  • FIG. 14 is a schematic block diagram of a decoder for explaining a method of determining a modified inverse transform matrix when decoding is performed using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) according to an embodiment to which the present invention is applied. Indicates.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the decoder 1400 to which the present invention is applied may include an entropy decoding unit 1410: an inverse quantization unit 1420, an inverse transform unit 1430, and a coefficient derivation prediction unit 1440.
  • the coefficient induction predictor 1440 may include an inverse quantizer 1442, a modified inverse transform unit 1442, and a predictor 1443.
  • the decoder 1400 may receive an entropy encoded signal to perform entropy decoding through the entropy decoding unit 1410, and perform inverse quantization / inverse transformation through the inverse quantization unit 1420 / inverse transform unit 1430.
  • the entropy decoded signal may be transmitted to a coefficient derivation prediction unit 1440 to perform coefficient derivation restoration (or coefficient derivation prediction).
  • the coefficient derivation prediction unit 1440 may perform a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block and perform prediction using the generated reference pixel.
  • the modified inverse transform may mean that a different scaling matrix is applied to each pixel position reconstructed for the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block. For example, different scaling matrices may be multiplied with respect to the row vector of the existing inverse transformation matrix.
  • the inverse quantization unit 1441 may calculate inverse quantized transform coefficients by performing inverse quantization on the quantized signal.
  • the modified inverse transform unit 1442 may obtain a modified neighboring block by performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block.
  • the modified inverse transform may be performed using a modified inverse-transform matrix.
  • the modified inverse transform matrix is determined based on a coefficient induced reconstruction function ° ll, and the coefficient induction reconstruction function is a row component and the row of the modified inverse transform matrix.
  • the coefficient induction reconstruction function is a row component and the row of the modified inverse transform matrix.
  • the component It can include a scaling matrix component.
  • the coefficient induced reconstruction function may be determined to minimize the difference between the neighboring block and the modified neighboring block.
  • the modified inverse transform matrix can be obtained by finding an optimal coefficient derivation recovery function (CIR function), and the optimal coefficient derivation recovery function can be found through Equation 28 below.
  • the optimal coefficient derivation reconstruction function may correspond to a value that minimizes the difference between the neighboring block Y and the prediction signal? Of the neighboring block.
  • FIG. 15 illustrates an embodiment to which the present invention is applied, through Coefficient Induced Reconstruction (CIR) for neighboring blocks and modified inverse transform for a target block.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • An embodiment of the present invention not only performs coefficient derivation for the dequantized transform coefficients of a neighboring block but also performs coefficient derivation for the dequantized transform coefficients of a target block. By doing this, better predictions can be made.
  • the decoder 1500 to which the present invention is applied may have entropy.
  • a decoder 1510, an inverse quantizer 1520, a first modified inverse transform unit 1530, and a coefficient derivation prediction unit 1550 may be included.
  • the coefficient derivation prediction unit 1550 may include an inverse quantization unit 1551, a second modified inverse transform unit 1552, and a prediction unit 1553.
  • the decoder 1500 receives an entropy encoded signal, performs entropy decoding through the entropy decoding unit 1510, and dequantizes the dequantized unit through the inverse quantization unit 1520, thereby dequantizing the target block. Transform coefficients can be generated.
  • the first modified inverse transform unit 1530 performs a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficients of the target block and outputs a modified decoded signal X.
  • the modified inverse transform may mean that a different scaling matrix is applied to each pixel position reconstructed for the inverse quantized transform coefficient vector of the target block.
  • Equation 30 Where f ⁇ ⁇ , ⁇ ) represents a modified inverse transform, and may be defined as a function according to Equation 24, and J? Represents a modified decoded signal.
  • the modified inverse transform matrix used in the inverse transform unit 1552 may be referred to as a second inverse modified matrix.
  • Equation 31 The process obtained through the coefficient derivation prediction unit 1550 may be expressed by Equation 31 below.
  • f 2 _1 ((?, Q) may represent the second modified inverse transform matrix.
  • the first modified inverse transform matrix and the second modified inverse transform matrix are different from each other.
  • the present invention is not limited thereto, and the same modified matrix may be applied to the two modified inverse transformation matrices (the first modified inverse transformation matrix ⁇ ⁇ , ⁇ ) and the second modified inverse transformation.
  • the matrix 2 _1 () is represented by the following equations ( 32) to (33).
  • Equation 33 Equation 33
  • ⁇ (: 1,:), ⁇ , 0) and f 2 (i,; ⁇ ,, ⁇ ) represent coefficient derivation recovery functions for the target block and the neighboring block, respectively.
  • an optimal coefficient induced reconstruction function for the neighboring block may be determined to minimize the difference between the neighboring block and the modified neighboring block.
  • an optimal coefficient induced reconstruction function for the target block can be determined to minimize the difference between the target block and the modified target block.
  • the first modified inverse transform matrix and the second modified inverse transform matrix is derived optimum coefficient each restoration function (CIR function) the finding derived optimum coefficient number, which is obtained by restoring the function ⁇ *, / Can be found through the following equations (34-35).
  • the first optimal coefficient derivation recovery function // may correspond to a value that minimizes the difference between the target block X and the modified decoded signal.
  • the second optimal coefficient derivation restoration function / 2 * may correspond to a value for minimizing the difference between the neighboring block Y and the prediction signal F of the neighboring block.
  • ⁇ represents a training set of ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) triplets.
  • 16 is a diagram illustrating decoding using at least one modified scaling application flag indicating whether a modified inverse transform is applied to an inverse quantized transform coefficient of a target block and / or a neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • a schematic block diagram of a decoder to perform is shown.
  • a decoder 1600 to which the present invention is applied may include an entropy decoding unit 1610, an inverse quantization unit 1620, a first modified inverse transform unit 1630, and a coefficient derivation prediction unit 1650.
  • the additive coefficient derivation prediction unit 1650 may include an inverse quantization unit 1651, a second modified inverse transform unit 1652, and a prediction unit 1653.
  • the functional units may be applied to the contents of FIG. 15, and further, operations and features of the above-described functional units may be applied, and redundant descriptions thereof will be omitted, and portions necessary for layering other portions or respective embodiments. Only explain them.
  • the present invention defines a modified scaling application flag that indicates whether the modified inverse transform is applied.
  • a flag indicating whether the modified inverse transform is applied to the target block may be referred to as a first modified scaling applied flag or a modified target scaling applied flag.
  • the flag indicating whether the modified inverse transform is applied to the neighboring block may be referred to as a second modified scaling applied flag or a modified neighbor scaling applied flag.
  • the modified scaling application flag may be defined at various levels (eg, a sequence, a frame, a slice, a coding unit 1 ⁇ , a prediction unit, a transform unit, etc.). However, the present invention is It is not limited and can be used at least one level.
  • the modified scaling application flag may be signaled and transmitted to the decoder.
  • the scaling application flag may be derived based on coding information.
  • the coding information may include at least one of coding parameters of a current block or a neighboring block, information common to an encoder / decoder, or information corresponding to ⁇ / Q.
  • the present invention can perform the embodiments of FIGS. 12-15 described above based on the modified scaling application flag.
  • the present invention may perform Coefficient Induced Reconstruction (CIR) on the dequantized transform coefficients of neighboring blocks based on the modified scaling application flag.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the present invention may apply the modified inverse transform matrix to the inverse quantized transform coefficients of the target block based on the modified scaling application flag.
  • the modified inverse transformation matrix may be defined as in Equations 36 to 37.
  • FIG. 17 is a schematic block diagram of a decoder for performing Coefficient Induced Reconstruction (CIR) using a reference block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • a decoder 1700 to which the present invention is applied may include an entropy decoding unit 1710, an inverse quantization unit 1720, a first modified inverse transform unit 1730, and a coefficient derivation prediction unit 1750.
  • the coefficient derivation prediction unit 1750 may include an inverse quantization unit 1751, a second modified inverse transform unit 1756, and a prediction unit 1753.
  • 15 to 16 may be applied to each of the functional units, and further operations and features of the above-described functional units may be applied, and redundant descriptions thereof will be omitted, and in order to supplement other embodiments or respective embodiments. Explain only the parts you need.
  • the adder uses reference data R.
  • the reference data R may mean an error signal or a correction signal.
  • the present invention is not limited thereto, and the reference data R may mean a prediction signal, and the prediction signal may be obtained by intra prediction or inter prediction.
  • the decoder 1700 receives the entropy mincoded signal to perform tropy decoding through the entropy decoding unit 1710 and inverse quantization through the inverse quantization unit 1720 to dequantize the transformed coefficient for the target block. Can be generated.
  • the first modified inverse transform unit 1730 performs a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficients of the target block and outputs a decoded signal.
  • the modified inverse transform may mean that a different scaling matrix is applied to each pixel position reconstructed with respect to the inverse quantized transform coefficient vector of the target block.
  • At least one parameter may be used to determine the first modified inverse transformation matrix.
  • the at least one parameter is
  • the decoded signal may be summed with reference data R to produce a modified decoded signal X.
  • the reference data 13 ⁇ 4 is obtained from the above ; It may mean a prediction signal, for example, the prediction signal may be obtained by intra prediction or inter prediction.
  • the present invention is not limited thereto, and the decoded signal may be substituted for a residual signal, in which case the reference data R may be an error signal or correction for the residual signal. It may mean a correction signal.
  • Equation 40 Equation 40 below.
  • ⁇ simple _predict (R + f ⁇ iQ, n) C).
  • ⁇ ⁇ , ⁇ ) may represent a second modified inverse transformation matrix, and the second modified inverse transformation matrix may have a different value from the first modified inverse transformation matrix.
  • the present invention is not limited thereto, and the same modified matrix may be applied to the two modified inverse transformation matrices.
  • the first modified inverse transformation matrix ff il) and the second modified inverse transformation matrix T ⁇ iQ.n) are represented by Equations 41 to 42.
  • the first modified inverse transformation matrix ⁇ ⁇ , ⁇ ) and the second modified inverse transformation matrix ⁇ ⁇ , ⁇ ) can be obtained by finding an optimal coefficient derivation reconstruction function, respectively.
  • the reconstruction function ⁇ * , / 2 * is represented by the following equation 43 to
  • the first optimal coefficient derivation recovery function ⁇ * may correspond to a value that minimizes the difference between the target block X and the modified decoded signal.
  • the modified decoded signal is Equation 36
  • the second optimal coefficient derivation prediction function / may correspond to a value that minimizes the difference between the neighboring block Y and the prediction signal F of the neighboring block.
  • the prediction signal? Of the neighboring block is as shown in Equation 37 above.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the encoder may perform transformation on a neighboring block of the target block (S1810).
  • the encoder may quantize the transform coefficient vector for the neighboring block (S1820) and dequantize the quantized transform coefficient vector (S1830).
  • the encoder may obtain a modified neighboring block by performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block (S1840).
  • the encoder is configured for the target block based on the modified neighboring block.
  • a prediction block may be generated (S1850).
  • the additive encoder may generate a decoded block by performing inverse transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the target block (S1860).
  • FIG. 19 is a flowchart for performing decoding using Coefficient Induced Reconstruction (CIR) for a neighboring block according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • CIR Coefficient Induced Reconstruction
  • the decoder may perform entropy decoding on the neighboring block of the target block (S1910) and perform inverse quantization (S1920).
  • the decoder may obtain a modified neighboring block by performing a modified inverse-transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the neighboring block (S1930).
  • the decoder may generate a prediction block for the target block based on the modified neighboring block (S1940).
  • the decoder may generate a decoded block by performing inverse transform on the inverse quantized transform coefficient vector of the target block (S1950).
  • the embodiments described herein may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units illustrated in FIGS. 1 to 9 and 12 to 17 may be implemented by a computer, a processor, a microprocessor, a controller, or a chip.
  • the decoder and encoder to which the present invention is applied include a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real time communication device such as video communication, a mobile streaming device, Storage media, camcorders, video on demand (VOD) service providing devices, Internet streaming service providing devices, 3D (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices, and the like, for processing video signals and data signals Can be used for
  • the processing method to which the present invention is applied can be produced in the form of a program executed by a computer, and can be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the present invention may also be stored in a special computer-readable medium.
  • the computer readable recording medium includes all kinds of storage devices for storing computer readable data.
  • the computer-readable recording medium may include, for example, a Blu-ray Disc (BD), a Universal Serial Bus (USB), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, and an optical data storage device. Can be.
  • the computer-readable recording medium also includes media embodied in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).
  • the bit stream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.

Abstract

본 발명은, 비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 방법에 있어서, 타겟 블록에 인접하는 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하는 단계; 상기 엔트로피 디코딩된 이웃 블록에 대해 역양자화를 수행하는 단계; 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse - transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하는 단계; 및 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블톡에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
계수 유도 복원을 이용하여 비디오 신호를 처리하는 방법 및 장치 【기술분야】
본 발명은 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 비디오 신호를 인코딩， 디코딩하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽샐 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)를 적용하는 수정된 역변환을 통해 생성된 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지 , :음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일¾는다.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도 (high spatial resolution), 고프레임율 (high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화 (high dimensionality of scene representation)라는 특징을갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장 (memory storage), '메모리 액세스율 (memory access rate) 및 처리 전력 (processing ' power) 측면에서 엄청난 증가를 가져을 것이다.
따라서, 차세대 비다오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 를을 디자인할 필요가 있다. 특히, 예측 방법은 원본 데이터와 예측 데이터 간의 상관성을 활용하기 위해 이용되고 있으나, 양자화 잡음이 발생하게 되고, 연산 복잡도로 인해 이용되는 단순한 예측 방법들은 '그 상관성을 약화시키게 되는 문제점이 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】 본 발명은 보다 나은 예측을 수행하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 각 변환 계수들에 다른 복원 기저들 (different reconstruction bases)을 적용하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 예측 과정에서 이용되는 참조 픽셀을 개선하기 위한 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 참조 데이터와 예측 데이터 간의 상관성을 이용하여 비디오 신호를 처리하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 예측에 있어서 양자화 노이즈의 영향을 감소시키는 방법을 제공하고자 한다.
【기술적 해결방법】
본 발명은 각 변환 계수들에 다른 복원 기저들 (different reconstruction bases)을 적용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용하는 방법을 제공한다ᅳ 본 발명은 수정된 역변환을 수행하기 위해 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced Teconstruction function)를 결정하는 방법을 제공한다.
본 발명은 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 수정된 스케일링 적용 플래그흘 정와하는 방법을 제공한다. 본 발명은 수정된 스케일링 적용 플래그를 시그널링 또는 유도하는 방법을 제공한다.
본 발명은 이웃 블록의 변환 계수에 대해 스케일링을 수행함으로써 보다 나은 예측을 수행하는 방법을 제공한다.
본 발명은 역양자화된 변환 계수를 스케일링하는 방법을 제공한다.
본 발명은 압축 파라미터에 기초하여 스케일링 행렬을 결정하는 방법을 제공한다.
본 발명은 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링을 수행할지 여부를 나타내는 스케일링 적용 플래그를 시그널링 또는 유도하는 방법을 제공한다. 본 발명은 잔차 블톡의 변환 계수에 대해 스케일링을 수행함으로써 보다 나은 예측올 수행하는 방법을 제공한다.
본 발명은 수정된 잔차 블톡을 이용하여 복원 픽셀을 생성하고 이를 다음 타겟 블록의 예측시 참조 블록으로 이용하는 방법을 제공한다.
【발명의 효과】
본 발명은 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)를 적용하는 수정된 역변환을 통해 생성된 참조 픽샐을 이용하여 예측을 수행함으로써 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한， 본 발명은， 예측 필터 디자인을 통해 예측 성능을 향상시키고 복원된 프레임의 품질을 향상시킬 수 있으며， 나아가 코딩' 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 수정된 스케일링 적용 플래그를 시그널링 또는 유도하는 방법을 제공함으로써 데이터 처리를 위한 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오 신호의 디코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용되는 실시예로서， 디코딩된 픽셀을 다음 타겟 블톡의 예측값으로 이용하는 인코더 및 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
: 도 4는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 인코딩을 수행하는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용되는 일실시예로서， 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 디코딩을 수행하는 경우 스케일링 행렬을 결정하는방법을 설명하기 위한 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸디-.
도 7은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)과 함께 타겟 블록에 대한 변환 계수의 스케일링을 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용되는 일실시예로서， 타겟 블록 및 /또는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링을 수행할지 여부를 나타내는 적어도 하나의 스케일링 적용 플래그를 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 참조 블록을 이용하여 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 10은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 인코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
도 11은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 디코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
도 12는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 인코딩을 수행하는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 13은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블톡도를 나타낸다.
도 14는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을ᅳ아용하여 - -디 -당을—수행하는 경우 수장돤 역변환 행렬을결정하는 방법을설명하기 위한 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다. 도 15는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR) 및 타겟 블록에 대한 수정된 역변환을 통해 디코딩을수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다. 도 16은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 타겟 블록 및 /또는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 적어도 하나의 수정된 스케일링 적용 플래그를 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블톡도를 나타낸다.
도 17은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 참조 블록을 이용하여 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 18은 본 발명이 적용되는 일실시예로서， 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 인코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
: 도 19는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 디코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
본 발명은, 비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 방법에 있어서, 타겟 블록에 인접하는 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하는 단계; 상기 엔트로피 디코딩된 이웃 블톡에 대해 역양자화를 수행하는 단계; 상기 이웃 블톡와 -역ᅭ양자화된 변 -환— -계수 백―터—에ᅳᅵ대해 수장된— -역변환 (modified inverse transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하는 단계; 및 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 록을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서, 싱-기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)을 이용하여 수행되며， 상기 수정된 역변환 행렬은 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)에 기초하여 결정되고, 상기 계수 유도 복원 함수는 상기 수정된 역변환 행렬의 행 (row) 성분 및 상기 행 (row) 성분에 대응되는 스케일링 행렬 성분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서, 상기 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)은 코딩 파라미터에 기초하여 ：유도되고, 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 인터 예측모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)은 양자화된 변환 계수 백터에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다. 또한， 본 발명에서, 상기 행 (row) 성분에 대웅되는 스케일링 행렬 성분은 상기 수정된 역변환 행렬의 열 (column) 성분, 상기 열 (column) 성분에 대응되는 양자화된 변환 계수 백터， 또는 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서， 상기 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)는 상기 이웃 블록과 상기 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block) 간의 차이를최소화하도록 결정되는 것을 특장으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 방법은， 상기 비디오 신호로부터 수정된 스케일링 적용 플래그를 추출하는 단계를 더 포함하되, 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 상기 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서, 상기 방법은， 상기 비디오 신호로부터 수정된 스케일링 적용 플래그를 유도하는 단계를 더 포함하되， 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 상기 이웃 블록의 코딩 정보 또는 상기 이웃 블록의 수정된 스케일링 적용 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은， 비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 방법에 있어서， 타겟 블록의 이웃 블록에 대해 변환을 수행하는 단계; 상기 이웃 블록에 대한 변환 계수를 양자화하는 단계; 상기 이웃 블록의 양자화된 변환 계수를 역양자화하는 단계; 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하여 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하는 단계; 및 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 장치에 있어서, 타겟 블록에 인접하는 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩올 수행하는 엔트로피 디코딩부; 상기 엔트로피 디코딩된 이웃 블록에 대해 역양자화를 수행하는 역양자화부; 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하는 수장된 역변환부; 및 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측부를 포함하되， 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은， 비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 장치에 있어서, 타겟 블록의 이웃 블록에 대해 변환을 수행하는 변환부; 상기 이웃 블톡에 대한 변환 계수를 양자화하는 양자화부; 상기 이웃 블록의 양자화된 변환 계수를 역양자화하는 역양자화부; 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하여 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하^ 수정된 역변환부; 및 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측부를 포함하되,상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며， 도면에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
아울러， 본' 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
또한， 본 발명에서 사용되는 용어들은 발명을 설명하기 위해 선택된 일반적인 용어들이나, 유사한 의미를 갖는 다른 용어가 있는 경우 보다 적절한 해석을 위해 대체 가능할 것이다. 예를 들어， 신호， 데이터, 샘플, 픽쳐， 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다. 또한, 파티셔닝 (partitioning), 분해 (decomposition), 스플리팅 (splitting) 및 분할 (division) 등의 경우에도 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다. 또한， 필터링 (filtering), 수정 (modification), 변경 (change) 및 스케일링 (scaling) 등의 경우에도 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.
본 발명은, 변환 계수들 각각에 대해 다른 복원 기저들 (different reconstruction bases)을 적용하여 예측을 수행하는 기술을 제공하며, 본 명세서에서 이러한 예측 기술을 '계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)'이라 부르기로 한다. 예를 들어, 본 발명은 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)을 적용하는방법을 제공한다.
또한， 본 발명은, 변환 계수 전체에 대해 스케일링을 수행하여 예측을 수행하는 기술을 제공하며， 위 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)과의 구별을 위해， 본 명세서에서 이를 '계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)'이라 부르기로 한다. 예를 들어, 본 발명은 예측 코딩시 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수를 원본 픽셀과 유사하게 필터링한 후 역변환을 통해 생성된 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행하는 방법을 제공한다. 다만, 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR) 또한 예측을 수행하는 기술이므로 넓은 의미에서 '계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction,
CIP)'이라 부를 수도 있으며, 개념적으로는 계수 유도 복원이 계수 유도 예측을 포괄할 수 있다. 따라서， 본 명세서에서 계수 유도 예측이라고 표현하더라도 문맥에 따라 다르게 해석될 수 있음은 자명하다. 도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서， 비디오 신호의 인코딩이 수행되는 인코더와 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면， 인코더 (100)는 영상 분할부 (110)， 변환부 (120), 양자화부 (130), 역양자화부 (140)， 역변환부 (150)， 필터링부 (160), 복호 픽쳐 버퍼 (DPB: Decoded Picture Buffer)(170), 인터 예측부 (180)， 인트라 예측부 (185) 및 엔트로피 인코딩부 (190)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 분할부 (1 10)는 인코더 (100)에 입력된 입력 영상 (Input image)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 상기 처리 유닛은 코딩 트리 유닛 (CTU: Coding Tree Unit), 코딩 유닛 (CU: Coding Unit), 예측 유닛 (PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛 (TU: Transform Unit)일 수 있다.
다만, 상기 용어들은 본 발명에 대한 설명의 편의를 위해 사용할 뿐이며, 본 발명은 해당 용어의 정의에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서는 설명의 편의를 '위해, 비디오 신호를 인코딩 또는 디코딩하는 과정에서 이용되는 단위로써 코딩 : 유닛이라는 용어를 사용하지만, 본 발명은 그에 한정되지 않으며 발명 내용에 따라 적절하게 해석 가능할 것이다. 인코더 (100)는 입력 영상 신호에서 인터 예측부 (180) 또는 인트라 예측부 (185)로부터 출력된 예측 신호 (prediction signal)를 감산하여 잔여 신호 (residual signal)를 생성할 수 있고, 생성된 잔여 신호는 변환부 (120)로 전송된다.
변환부 (120)는 잔여 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수 (transform coefficient)를 생성할 수 있다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고， 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부 (130)는 변환 계수를 양자화하여 엔트로피 인코딩부 (190)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부 (190)는 양자화된 신호 (quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다.
양자화부 (130)로부터 출력된 양자화된 신호 (quantized signal)는 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 신호 (quantized signal)는 루프 내의 역양자화부 (140) 및 역변환부 (150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 잔여 신호를 복원할 수 있다. 복원된 잔여 신호를 인터 예측부 (180) 또는 인트라 예측부 (185)로부터 출력된 예측 신호 (prediction signal)에 더함으로써 복원 신호 (reconstructed signal)가 생성될 수 있다.
한편, 위와 같은 압축 과정에서 인접한 블록들이 서로 다른 양자화 파라미터쎄 의해 양자화됨으로써 블록 경계가 보이는 열화가 발생될 수 있다. 이러한 현상을 블톡킹 열화 (blocking artifacts)라고 하며, 이는 화질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 열화를 줄이기 위해 필터링 과정을 수행할 수 있다. 이러한 필터링 과정을 통해 블록킹 열화를 제거함과 동시에 현재 픽쳐에 대한 오차를 줄임으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.
필터링부 (160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼 (170)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼 (170)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부 (180)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 이처럼, 필터링된 픽쳐를 화면간 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용함으로써 화질 뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
복호 픽쳐 버퍼 (170)는 필터링된 픽쳐를 안터 예측부 (180)에서의 참조 픽쳐로 사용하기 위해 저장할 수 있다.
인터 예측부 (180)는 복원 픽쳐 (reconstructed picture)를 참조하여 시간적 중복성 및 /또는 공간적 중복성을 제거하기 위해 시간적 예측 및 /또는 공간적 예측을 수행한다. 여기서, 예측을 수행하기 위해 이용되는 참조 픽쳐는 이전 시간에 부호화 /복호화 시 블록 단위로 양자화와 역양자화를 거친 변환된 신호이기 때문에， 블로킹 아티팩트 (blocking artifact)나 링잉 아티팩트 (ringing artifact)가 존재할 수 있다.
따라서, 인터 예측부 (180)는 이러한 신호의 불연속이나 양자화로 인한 성능 저하를 해결하기 위해, 로우패스 필터 (lowpass filter)를 적용함으로써 픽셀들 사이의 신호흩 서브 픽셀 단위로 보간할 수 있다.. 여기서， 서브 픽셀은 보간 필터를 적용하여 생성된 가상의 화소를 의미하고, 정수 픽셀은 복원된 픽쳐에 존재하는 실제 화소를 의미한다. 보간 방법으로는 선형 보간, 양선형 보간 (bilinear interpolation), 위너 필터 (wiener filter) 등이 적용될 수 있다.
보간 필터는 복원 픽쳐 (reconstructed picture)에 적용되어 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어， 인터 예측부 (180)는 정수 픽셀에 보간 필터를 적용하여 보간 픽셀을 생성하고, 보간 픽셀들 (interpolated pixels)로 구성된 보간 블록 (interpolated block)을 예측 블록 (prediction block)으로 사용하여 예측을 수행할 수 있다.
인트라 예측부 (185)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 인트라 예측부 (185)는 인트라 예측을 수행하기 위해 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 먼저, 예측 신호를 생성하기 위해 필요한 참조 샘폴을 준비할 수 있다. 그리고, 준비된 참조 샘플을 이용하여 예측 신호를 생성할 수 있다. 이후, 예측 모드를 부호화하게 된다. 이때, 참조 샘플은 참조 샘플 패딩 및 /또는 참조 샘플 필터링을 통해 준바될 수 있다. 참조 샘플은 예측 및 복원 과정을 거쳤기 때문에 양자화 에러가 존재할 수 있다. 따라서， 이러한 에러를 줄이기 위해 인트라 예측에 이용되는 각 예측 모드에 대해 참조 샘플 필터링 과정이 수행될 수 있다.
상기 인터 예측부 (180) 또는 상기 인트라 예측부 (185)를 통해 생성된 예측 신호 (prediction signal)는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 잔여 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 여기서, 상기 예측 신호는 본 명세서에서 설명하는 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
일실시예로, 본 발명은 이웃 블록에 대한 역양자화된 변환 계수에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하여 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하고， 이를 예측 블록으로 이용할 수 있다. 여기서, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블톡의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 한다. 일실시예로, 상기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse- transform matrix)을 이용하여 수행되며, 상기 수정된 역변환 행렬은 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction fonction)에 기초하여 결정되고 , 상기 계수 유도 복원 함수는 상기 수정된 역변환 행렬의 행 (row) 성분 및 상기 행 (row) 성분에 대응되는 스케일링 행렬 성분을 포함한다.
일실시예로, 상기 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)은 코딩 파라미터에 기초하여 유도되고, 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사아즈 중 적어도 하나를 포함한다. 일실시예로, 상기 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)은 양자화된 변환 계수 백터에 기초하여 결정될 수 있다.
일실시예로, 상기 행 (row) 성분에 대웅되는 스케일링 행렬 성분은 상기 수정된 역변환 행렬의 열 (column) 성분, 상기 열 (column) 성분에 대응되는 양자화돤 변환 계수 백터, 또는 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일실사예로, 상기 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)는 상기 이웃 블록과 상기 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block) 간의 차미를 최소화하도록 결정될 수 있다ᅳ 도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오 신호의 디코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면， 디코더 (200)는 파싱부 (미도시)， 엔트로피 디코딩부 (210), 역양자화부 (220), 역변환부 (230), 필터링부 (240), 복호 픽쳐 버퍼 (DPB: Decoded Picture Buffer Unit)(250), 인터 예측부 (260)， 인트라 예측부 (265) 및 복원부 (미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 디코더 (200)를 통해 출력된 복원 영상 신호 (reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코더 (200)는 비트스트림을 수신할 수 있고， 상기 비트스트림으로부터 신호 복원을 위해 필요한 코딩 정보를 파싱부 (미도시)를 통해 파싱할 수 있다. 상기 수신된 비트스트림은 엔트로피 디코딩부 (210)를 통해 엔트로피 디코딩될 수 있다.
본 발명의 일실시예로， 상기 파싱부는 상기 비트스트림으로부터 수정된 스케일링 적용 플래그를 추출할 수 있다. 여기서， 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 상기 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타낸다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며， 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 디코더에서 유도될 수 있다. 예를 들어， 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 상기 이웃 블록의 코딩 정보 또는 상기 이웃 블록의 수정된 스케일링 적용 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있다.
역양자화부 (220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수 (transform coefficient)를 획득한다.
역ᅳ변환후 (230)에석는ᅳ변환 계수를-—역변환하여— -잔—여 산호 (residual signal)를 획득하게 된다.
획득된 잔여 산호를 인터 예측부 (260) 또는 인트라 예측부 (265)로부터 출력된 예측 신호 (prediction signal)에 더함으로써 복원 신호 (reconstructed signal)가 생성된다 여기서, 상기 예측 신호는 상기 도 1의 실시예들뿐만 아니라 본 명세서에서 설명하는 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
필터링부 (240)는 복원 신호 (reconstructed signal)에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼부 (250)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼부 (250)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부 (260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다.
본 명세서에서， 인코더 (100)의 필터링부 (160), 인터 예측부 (180) 및 인트라 예측부 (185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더의 필터링부 (240), 인터 예측부 (260) 및 인트라 예측부 (265)에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 3은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 디코딩된 픽셀을 다음 타겟 블록의 예측값으로 이용하는 인코더 및 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다. 본 발명의 일실시예는, 예측 코딩시 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수를 원본 픽샐과 유사하게 필터링한 후 역변환을 통해 생성된 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 예측 및 복원을 위해 양자화된 변환 계수를 수정함으로써 변환 계수들이 양자화 파라미터들에 대하여 함께 수정될 수 있고， 이를 통해 예측에 대한 양차화 노이즈의 영향은 감소될 수 있다. 그리고, 전체적인 연산 복잡도를 최소로 유지하는 방식으로， 변환 계수 수정이 단순 예측방법과 결합될 수 있다. 여기서, 변환 계수 수정은 비선형 (non-linear)이고, 기존의 선형 예측 방¾에 의해서는 획득될 수 없는 예측자 (predictor)를 제공할 수 있다.
본 발명은 비디오 압축 과정 중 인트라 예측 및 /또는 인터 예측에 대해 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 신호 처리 및 압축 어플리케이션들에서 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명이 적용되는 인코더 (310)는 변환부 (311)， 양자화부 (312)， 엔트로피 인코딩부 (313)， 역양자화부 (314), 역변환부 (315) 및 예측부 (316)를 포함하고， 디코더 (320)는 엔트로피 디코딩부 (321)， 역양자화부 (322), 역변환부 (323) 및 예측부 (324)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보충하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
먼저, 인코더 ( 310 )는 원본 비디오 신호 X가 입력되면, 변환부 ( 311 )를 거쳐 변환을 수행하고 양자화부 ( 312 )를 거쳐 양자화를 수행할 수 있다. 양자화된 신호는 엔트로피 인코딩부 ( 313 )를 거쳐 디코더 ( 320 )로 전송될 수 있다. 여기서, 원본 비디오 신호 X는 예를 들어 비디오 프레임의 8x8 블록을 포함할 수 았다. 또한, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 원본 비디오 신호 X는 원 신호에서 예측 신호를 뺀 잔여 신호 (residual signal) 또는 예측 에러 신호 (prediction error signal)에 대웅될 수도 있으며, 이 경우 본 발명의 컨셉이 잔여 신호에 적용될 수 있도톡 다른 용어들도 잔여 신호를 기준으로 해석될 수 있다.
한편, 상기 양자화된 신호는 역양자화부 ( 314 ) 및 역변환부 ( 315 )을 거쳐 역양자화 /역변환될 수 있다. 이와 같이 디코딩된 신호를 으로 표현할 수 있호며 , 이때 같은 비디오 프레임 내 이웃 블록을 Y라 하면 , 예측부 ( 316 )를 통해 상기 디코딩된 신호 ^로부터 상기 이웃 블록에 대한 예측 신호 F를 생성할 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 다음 수학식 1 내지 3과 같다. 【수학식 1】
C = dequantize(Q)
여기서, Q는 X의 양자화된 변환 계수들의 백터를 나타내고, 은 역양자화된 변환 계수들의 백터를 나타낸다.
【수학식 2】
X = Γᅳ1 C
여기서 , 은 역양자화된 변환 계수들의 백터에 대해 역변환을 수행한 것으로, 디코딩된 신호를 나타낸다. 그리고, Γ— 1는 역변환 행렬을 나타내며, 예를 들어 , inverse-DCT 행렬을 의미할 수 있다.
【수학식 3】
Figure imgf000021_0001
여기서, ？는 타겟 블록에 이웃한 이웃 블록 Y의 예측 신호를 의미하며, 예를 들어, ？는 ^에 기초하여 생성될 수 있다.
한편, 디코더 (320)는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (321)를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (322)/역변환부 (323)를 통해 역양자화 /역변환을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 인코더 (310)에서 설명한 바와 같이 , 예측부 (324)를 통해 상기 디코딩된 신호 로부터 이웃 블톡에 대한 예측 신호 ？를 생성할 수 있다. 이하, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 4는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 인코딩을 수행하는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 본 발명이 적용되는 인코더 (400)는 변환부 (410) , 양자화부 (420) , 엔트로피 인코딩부 (430) , 역양자화부 (440) , 역변환부 (450) 및 계수 유도 예측부 (460)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (460)는 역양자화부 (461) , 계수 수정부 (462) , 역변환부 (463) 및 예측부 (464)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
먼저 , 인코더 (310)는, 원본 비디오 신호 X가 입력되면, 변환부 (410)를 거쳐 변환을 수행하고 양자화부 (420)를 거쳐 양자화를 수행할 수 있다. 양자화된 신호는 엔트로피 인코딩부 (430)를 거쳐 디코더로 전송될 수 있다. 여기서, 원본 비디오 신호 X는, 예를 들어 비디오 프레임의 8x8 블록을 포함할 수 있다.
역양자화부 (440) 및 역변환부 (450)는 상기 양자화된 신호를 역양자화 /역변환하여 디코딩된 신호 를 생성할 수 있다,
한편 , 상기 양자화된 신호는 계수 유도 예측부 (460)로 전송되어 계수 유도 예측을 수행할 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 (460)는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수를 원본 픽셀과 유사하게 필터링한 후 역변환을 통해 생성된 참조 픽샐을 이용하여 예측을 수행할 수 있다.
구체적 예로, 역양자화부 ( 461 )는 상기 양자화된 신호에 대해 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수를 산출할 수 있다.
그리고, 계수 수정부 ( 462 )는 상기 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링 행렬을 적용함으로써 상기 역양자화된 변환 계수를 수정할 수 있다. 예를 들어, 상기 스케일링 행렬은 스케일링 값들을 갖는 대각 행렬을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 상기 스케일링 행렬은 코딩 파라미터에 기초하여 결정 또는 유도될 수 있으며, 예를 들어 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역변환부 ( 463 )는 수정된 변환 계수에 대해 역변환을 수행하고, 예측부 ( 464 )는 역변환된 결과값에 기초하여 예측 신호 f를 생성할 수 있다 . 여기서, 예측 신호 ？는 이웃 블록 Y에 대한 예측 신호를 의미할 수 있고, 상기 이웃 블록에 대한 예측 신호 ？는 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)이라 부를 수도 있다.
상기 역변환된 결과값은 디코딩된 신호 와는 다른 값을 갖는 수정된 신호 (modified signal)를 의미할 수 있다. 상기 수정된 신호는 Γ'로 표현될 수 있고, 변경된 신호 (changed signal) 또는 스케일된 신호 (scaled signal)로 부를 수도 있으며, 여기서 신호는 블록, 프레임 또는 픽셀로 대체되어 해석될 수도 있다. 이를 수학식으로 표현하면, 다음 수학식 4와 같다.
【수학식 4】
Ϋ = simple pre diet 一1 S 여기서, S 는 스케일링 값들을 갖는 대각 행렬을 나타내고, 이를 스케일링 행렬이라 부를 수 있다. ？는 타겟 블록에 이웃한 이웃 블록 Y의 예측 신호를 의미한다.
상기 스케일링 행렬은 코딩 파라미터에 기초하여 결정 또는 유도될 수 있으며, 예를 들어 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 코딩 파라미터가 백터
Ω로 획득된다고 가정하면 , 상기 스케일링 행렬은 Ω의 함수 , 즉 , S(Q)로 표현할 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 상기 스케일링 행렬 S는 다음 수학식 5와 같이 Q와 함수로 표현될 수 있다. 상기 스케일링 행렬 S(Q,C2)는 Q 또는 Ω 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
【수학식 5】
Figure imgf000024_0001
se
여기서 , f (i,Qi,Q)는 지시된 파라미터들의 함수를 나타내고, f를 계수 유도 예측 함수 (CIP flmction)라고 부를 수 있다. 도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (500)는 엔트로피 디코딩부 (510) , 역양자화부 (520) , 역변환부 (530) 및 계수 유도 예측부 (540)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (540)는 역양자화부 (541) , 계수 수정부 (542) , 역변환부 (543) 및 예측부 (544)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
디코더 (500)는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (510)를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (520) /역변환부 (530)를 통해 역양자화 /역변환을 수행할 수 있다. 한편 , 상기 엔트로피 디코딩된 신호는 계수 유도 예측부 (540)로 전송되어 계수 유도 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어 , 상기 계수 유도 예측부 (540)는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링 행렬을 이용하여 스케일링함으로써 수정된 변환 계수를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 수정된 변환 계수에 대해 역변환을 수행하고 그로부터 생성된 결과값을 참조 픽샐로 이용하여 예측을 수행할 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 (540) 내 각 기능 유닛들은 앞서 설명한 인코더에서의 계수 유도 예측부 (460)와 동일 또는 유사하게 동작할 수 있으며 , 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 6은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 디코딩을 수행하는 경우 스케일링 행렬을 결정하는 방법을 설명하기 위한 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (600)는 엔트로피 디코딩부 (610) , 역양자화부 (620) , 역변환부 (630) 및 계수 유도 예측부 (640)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (640)는 역양자화부 (641) , 계수 수정부 (642) , 역변환부 (643) 및 예측부 (644)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
다코더 (600)는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (610)를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (620) /역변환부 (630)를 통해 역양자화 /역변환을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 엔트로피 디코딩된 신호는 계수 유도 예측부 (640)로 전송되어 계수 유도 예측을 수행할 수 있다. 상기 계수 유도 예측부 (640)는 이웃 블록의ᅵ 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링 행렬을 이용하여 스케일링함으로써 수정된 변환 계수를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 수정된 변환 계수에 대해 역변환을 수행하고 그로부터 생성된 결과값을 참조 픽셀로 이용하여 예측을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면 , 상기 계수 유도 예측부 (640) 내 계수 수정부 (642)는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링 행렬을 적용하여 상기 수정된 변환 계수를 생성할 수 있으며, 이때 상기 스케일링 행렬을 결정하기 위해 적어도 하나의 파라미터가 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 파라미터는 (Χ,γ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)를 포함할 수 있다. 또는, 상기— 적어도 하나의 파라미터는 코딩 파라미터를 포함할 수 있고, 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 계수 수정부 (642)는 수정된 변환 계수를 생성하기 위해 적어도 하나의 파라미터를 이용할 수 있으며, 그에 대한 예는 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명와 일실시예는 상기 스케일링 행렬을 결정하는 방법을 제안한다. 먼저, Ψ를 (Χ,Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)라고 가정하자. 상기 스케일링 행렬은 최적의 계수 유도 예측 함수 (CIP function)를 찾음으로써 획득될 수 있으며, 상기 최적의 계수 유도 예측 함수는 다음 수학식 6을 통해 찾을 수 있다. 예를 들어, 상기 최적의 계수 유도 예측 함수는 이웃 블록 Y와 이웃 블록의 예측 신호 ？와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다.
【수학식 6】
Γ - argmir ∑
Figure imgf000027_0001
여기서 , S (Q,Q)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 수학식 5에 따른 함수로 정의될 수 있다. 도 7은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)과 함께 타겟 블록에 대한 변환 계수의 스케일링을 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다. 본 발명은, 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 수행할 뿐만 아니라, 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해서도 스케일링 행렬을 적용함으로써 더 나은 예측을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (700)는 엔트로피 디코딩부 (710) , 역양자화부 (720) , 제 1 계수 수정부 (730) , 역변환부 (740) 및 계수 유도 예측부 (750)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (750)는 역양자화부 (751) , 제 2 계수 수정부 (752) , 역변환부 (753) 및 예측부 (754)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
먼저 , 디코더 (700)는 엔트로꾀 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (710)를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (720)를 통해 역양자화를 수행함으로써 타겟 블록에 대한 역양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
상기 제 1„계수수정부 (_730.)는 . _타켓ᅳ블록-와 역양자화된 변—환 계수쎄—대해 제 1 스케일링 행렬을 적용함으로써 상기 타겟 블록에 대한 수정된 변환 계수 (modified transform coefficient)를 생성할 수 있으며， 이때 상기 제 1 스케일링 행렬을 결정하기 위해 적어도 하나의 파라미터가 이용될 수 있다. 예를 들어， 상기 적어도 하나의 파라미터는 (Χ,Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)를 포함할 수 있다.
이러한 과정을 수학식으로 나타내면, 다음 수학식 7 내지 8과 같다.
【수학식 7】
C = dequantize Q)
【수학식 8】
X =
Figure imgf000029_0001
여기서, ^은 상기 제 1 스케일링 행렬을 나타내고, 는 수정된 디코딩된 신호 (modified decoded signal)를 나타낸다.
그리고, 상기 타켓 블록에 대한 수정된 변환 계수 (modified transform coefficient)는 역변환부 (740)를 통해 역변환됨으로써 디코딩될 수 있다 .
한편, 상기 계수 유도 예측부 (750) 내 역양자화부 (751) , 게 2 계수 수정부 (752) , 역변환부 (753) 및 예측부 (754)는 상기 도 6에서 설명한 내용들이 적용될 수 있으며 , 상기 제 2 계수 수정부 (752)에서 이용되는 스케일링 행렬올 제 2 스케일링 행렬이라 부를 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 (750)를 통해 획득되는 과정은 다음 수학식 9로 표현할 수 있다.
【수학식 9】
Ϋ = simple_predict(T~1S2(Q,^)C)
여기서, S2는 상기 계 2 스케일링 행월을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 상기 제丄 스케일링 행렬과 상기 제 2 스케일링 행렬은 서로다른 값을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 2개의 스케일링 행렬은 동일한 행렬이 적용될 수도 있다. 상기 제 1 스케일링 행렬 ^과 상기 제 2 스케일링 행렬 S2를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 10 내지 11과 같다.
【수학식 10]
S1丄(、Q^)i] =
Figure imgf000030_0001
^ o ttherwji.se
【수학식 11】
· ½,Ω) 一 { 0, otherwise
여기서 , f (i,Qi,Q)는 지시된 파라미터들의 함수를 나타내고, f를 계수 유도 예측 함수 (CIP function)라고 부를 수 있다.
본 발명의 실시예로, 스케일링 행렬 S1( S2는 각각 최적의 계수 유도 예측 함수 (ciP function)를 찾음으로써 획득될 수 있으며 , 최적의 계수 유도 예측 함수 /는 다음 수학식 12 내지 13을 통해 찾을 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 12를 살펴보면, 제 1 최적의 계수 유도 예측 함수 는 타겟 블록
X와 수정된 디코딩된 신호 와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 수학식 13을 살펴보면, 제 2 최적의 계수 유도 예측 함수 / 는 이웃 블록 Y와 이웃 블록의 예측 신호 ？와의 차이를 최소로 하는 값에 대웅될 수 있다.
【수학식 12】
fi = argminA∑(χ,/,Ωεψ|| Γ - Γ-^^,Ω)^^
【수학식 13】
fi = argmin 2∑(χ, ,Ω)εΨ|| - simvle_predict(T-1S2 (Q, Ω) C) \\ 2
여기서 , Ψ는 (Χ,Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)를 나타낸다. 도 8은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 타겟 블록 및 /또는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링을 수행할지 여부를 나타내는 적어도 하나의 스케일링 적용 플래그를 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (800)는 엔트로피 디코딩부 (810) , 역양자화부 (820) , 제 1 계수 수정부 (830) , 역변환부 (840) 및 계수 유도 예측부 (850)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (850)는 역양자화부 (851) , 제 2 계수 수정부 (852) , 역변환부 (853) 및 예측부 (854)를 포함할 수 있다. 상기 각 기능 유닛들은 상기 도 7의 내용이 적용될 수 있으며, 나아가 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다 .
본 발명은, 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링을 수행할지 여부를 나타내는 스케일링 적용 플래그를 정의한다. 예를 들어, 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링을 수행할지 여부를 나타내는 플래그를 제 1 스케일링 적용 플래그 또는 타겟 스케일링 적용 플래그라 부를 수 있고, 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링을 수행할지 여부를 나타내는 플래그를 제 2 스케일링 적용 플래그 또는 이웃 스케일링 적용 플래그라 부를 수 있다.
여기서, 스케일링 적용 플래그란 표현을 사용함에 있어서는, 앞서 설명한 바와 같이, 스케일링 대신 필터링, 수정, 변경 등의 용어로 대체되어 이용될 수 있다.
상기 스케일링 적용 플래그는 다양한 레벨 (예를 들어 , 시퀀스, 프레임 , 슬라이스, 코딩 유닛 ( coding Unit ) , 예측 유닛 ( Prediction Unit ) , 변환 유닛 (Transform Unit ) 등)에서 정의될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 적어도 하나의 레벨에서 이용되도록 할 수 있다.
또한, 상기 스케일링 적용 플래그는 시그널링되어 디코더로 전송될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 스케일링 적용 플래그는 코딩 정보에 기초하여 유도될 수도 있다. 예를 들어, 상기 코딩 정보는 현재 블록 또는 이웃 블록의 코딩 파라미터, 인코더 /디코더에 공통된 정보, 또는 Ω /Q에 대응되는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은, 스케일링 적용 플래그에 기초하여 앞서 설명한 도 3 내지 도 7의 실시예들을 수행할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 스케일링 적용 플래그에 기초하여 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 계수 유도 예측 ( Coef f icient Induced Prediction, CIP)을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은, 스케일링 적용 플래그에 기초하여 타겟 블톡의 역양자화된 변환 계수에 대해서도 스케일링 행렬을 적용할 수 있다.
이 경우, 스케일링 행렬은 다음 수학식 14 내지 15와 같이 정의될 수 있다.
【수학식 14】
Figure imgf000033_0001
0. otherwise,
【수학식 15】 i = j.flagl = 1
S2(Q,Q,flag2) i = j, flag! = 0
Figure imgf000033_0002
otherwise.
도 9는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 참조 블록을 이용하여 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (900)는 엔트로피 디코딩부 (910) , 역양자화부 (920) , 제 1 계수 수정부 (930) , 역변환부 (940) 및 계수 유도 예측부 (950)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (950)는 역양자화부 (951) , 제 2 계수 수정부 (952) , 역변환부 (953) 및 예측부 (954)를 포함할 수 있다. 상기 각 기능 유닛들은 상기 도 7 내지 도 8의 내용이 적용될 수 있으며, 나아가 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다 .
상기 도 9를 살펴보면 , 상기 도 7과 달리 가산부를 더 포함하고 있으며 , 상기 가산부는 참조 데이터 R을 이용하고 있음을 확인할 수 있다. 여기서, 참조 데이터 R은 에러 신호 (error signal) 또는 보정 신호 (correction signal)을 의미할 수 았다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 , 상기 참조 데이터 R은 예측 신호를 의미할 수도 있으며, 상기 예측 신호는 인트라 예측, 또는 인터 예측에 의해 획득될 수 있다.
디코더 (900)는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (910)를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (920)를 통해 역양자화를 수행함으로써 타겟 블록에 대한 역양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
상기 제 1 계수 수정부 (930)는 타켓 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 제 1 스케일링 행렬을 적용함으로써 상기 타겟 블록에 대한 수정된 변환 계수 (modified transform coefficient)를 생성할 수 있으며, 이때 상기 제 1 스케일링 행렬을 결정하기 위해 적어도 하나의 파라미터가 이용될 수 있다. 예를 들어 , 상기 적어도 하나의 파라미터는 (Χ, Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 타겟 블록에 대한 수정된 변환 계수 (modified transform coefficient)는 역변환부 (740)를 통해 역변환됨으로써 디코딩될 수 있다. 디코딩된 신호는 참조 데이터 R과 합산되어 수정된 디코딩된 신호 (modified decoded signal) 를 생성할 수 있다. 여기서 , 상기 참조 데이터 R은 예측 신호를 의미할 수 있으며, 예를 들어 상기 예측 신호는 인트라 예측, 또는 인터 예측에 의해 획득될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 디코딩된 신호는 잔여 신호 (residual signal)에 대웅될 수도 있으며 , 이 경우 상기 참조 데이터 R은 잔여 신호 (residual signal)에 대한 에러 신호 (error■ signal) 또는 보정 신호 (correction signal)를 의미할 수 있다.
위 과정을 수학식으로 나타내면 다음 수학식 16 내지 17과 같다. 【수학식 16]
C = dequantize(Q) ,
【수학식 17]
X = R + T-1S1(Q,Q)C , 한편, 상기 계수 유도 예측부 (950)는 본 명세서에서 설명된 실시예들이 적용될 수 있으며 , 상기 계수 유도 예측부 (950)를 통해 스케일링 행렬이 획득되는 과정은 다음 수학식 18로 표현할 수 있다.
【수학식 18】
Ϋ = s imp le pre diet R + T-1S2(Q,Q)C) . 여기서, S2는 제 2 스케일링 행렬을 나타낼 수 있으며, 상기 게 2 스케일링 행렬은 상기 제 1 스케일링 행렬과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 2개의 스케일링 행렬은 동일한 행렬이 적용될 수도 있다.
상기 제 1 스케일링 행렬 ^과 상기 제 2 스케일링 행렬 를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 19 내지 20과 같다.
【수학식 19]
i (. 0, otherwise
【수학식 20]
Figure imgf000035_0001
여기서 , f (i,Qi,Q)는 지시된 파라미터들의 함수를 나타내고, f를 계수 유도 예측 함수 (CIP function)라고 부를 수 있다.
본 발명의 실시예로, 스케일링 행렬 S , S2는 각각 최적의 계수 유도 예측 함수 (ciP function)를 찾음으로써 획득될 수 있으며 , 최적의 계수 유도 예측 함수 /2*는 다음 수학식 21 내지 22를 통해 찾을 수 있다. 예를 들어 , 상기 수학식 21을 살펴보면, 제 1 최적의 계수 유도 예측 함수 / 는 타겟 블록 X와 수정된 디코딩된 신호 와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다. 여기서, 수정된 디코딩된 신호 ^는 상기 수학식 17과 같다.
그리고, 상기 수학식 22를 살펴보면, 제 2 최적의 계수 유도 예측 함수
/ 는 이웃 블록 Y와 이웃 블록의 예측 신호 와의 차이를 최소로 하는 값에 대웅될 '수 있다. 여기서 , 이웃 블록의 예측 신호 F는 상기 수학식 18과 같다.
【수학식 21】
fi = argminA∑씨, Ω)εΨ|^— R— Τ'^^,Ω)^ 【수학식 22】
/2* =
Figure imgf000036_0001
도 10은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 인코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
먼저, 인코더는 타겟 블록의 이웃 블록에 대해 변환을 수행할 수 있다 (S1010) .
상기 인코더는 상기 이웃 블록에 대한 변환 계수를 양자화하고 (SIOSO) , 상기 양자화된 변환 계수를 역양자화할 수 있다 ( S1030 ) .
상기 인코더는 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링 행렬을 이용하여 스케일링을 수행할 수 있다 ( S1040 ) .
여기서 , 상기 스케일링 행렬은 코딩 파라미터에 기초하여 유도되고, 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 스케일링 행렬은 양자화된 변환 계수 백터에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링올 수행할지 여부를 나타내는 스케일링 적용 플래그를 정의할 수 있다. 상기 스케일링 적용 플래그는 다양한 레벨 (예를 들어 , 시퀀스, 프레임 , 슬라이스, 코딩 유닛 ( Coding Unit ) , 예측 유닛 ( Prediction Unit ) , 변환 유닛 ( Transform Unit ) 등)에서 정의될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 적어도 하나의 레벨에서 이용되도록 할 수 있다.
또한, 상기 스케일링 적용 플래그는 시그널링되어 디코더로 전송될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 스케일링 적용 플래그는 코딩 정보에 기초하여 유도될 수도 있다. 예를 들어, 상기 코딩 정보는 현재 블록 또는 이웃 블록의 코딩 파라미터, 이웃 블록의 스케일링 적용 플래그, 인코더 /디코더에 공통된 정보, 또는 Ω /Q에 대응되는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은, 스케일링 적용 플래그에 기초하여 앞서 설명한 도 3 내지 도 9의 실시예들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 스케일링 적용 플래그에 기초하여 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은, 스케일링 적용 플래그에 기초하여 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해서도 스케일링 행렬을 적용할 수 있다.
상기 인코더는 상기 스케일링된 변환 계수에 대해 역변환을 수행하여 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있고 (S1050) 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다 (S1060) .
한편, 상기 인코더는 상기 타켓 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 역변환을 수행함으로써 (S1070) , 디코딩된 블톡을 생성할 수 있다 (S1080) . 도 11은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 예측 (Coefficient Induced Prediction, CIP)을 이용하여 디코딩을 수행하는흐름도를 나타낸다.
먼저, 디코더는 타겟 블록의 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하고 (S1110) , 역양자화를 수행할 수 있다 (S1120) .
상기 디코더는, 상기 이웃 블록에 대한 역양자화된 변환 계수에 대해 스케일링 행렬을 이용하여 스케일링을 수행할 수 있다 (S1130) .
그리고, 상기 디코더는, 상기 스케일링된 변환 계수에 대해 역변환을 수행하여 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있고, (S1140) , 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다 (S1150) . 한편, 상기 디코더는 상기 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 역변환을 수행함으로써 (S1160) , 디코딩된 블록을 생성할 수 있다 (S1170) . 도 12는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 인코딩을 수행하는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 본 발명이 적용되는 인코더 (1200)는 변환부 (1210) , 양자화부 (1220) , 엔트로피 인코딩부 (1230) , 역양자화부 (1240) , 역변환부 (1250) 및 계수 유도 예측부 (1260)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (1260)는 역양자화부 (1261) , 수정된 역변환부 (1262) 및 예측부 (1263)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도톡 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
먼저 , 인코더 (1200)는, 원본 비디오 신호 X가 입력되면, 변환부 (1210)를 거쳐 변환을 수행하고 양자화부 (1220)를 거쳐 양자화를 수행할 수 있다. '양자화된 신호는 엔트로피 인코딩부 (1230)를 거쳐 디코더로 전송될 수 있다. 여기서, 원본 비디오 신호 X는, 예를 들어 비디오 프레임의 8x'8 블록을 포함할 수 있다.
역양자화부 (1240) 및 역변환부 (1250)는 상기 양자화된 신호를 역양자화 /역변환하여 디코딩된 신호 ^를 생성할 수 있다. 한편 , 상기 양자화된 신호는 계수 유도 예측부 ( 1260 )로 전송되어 계수 유도 예측을 수행할 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 ( 1260 )는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하고, 그로 인해 생성된 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽샐 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어， 기존 역변환 행렬의 행 백터에 대해 각기 다른 스케일링 행렬이 곱해질 수 있다.
구체적 예로, 역양자화부 ( 1261 )는 상기 양자화된 신호에 대해 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수를 산출할 수 있다.
그리고, 수정된 역변환부 ( 1262 )는 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있다. 이때, 상기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)을 이용하여 수행될 수 았다.
그리고, 예측부 ( 1263 )는 역변환된 결과값에 기초하여 예측 신호 ？를 생성할 수 있다. 여기서, 예측 신호 ？는 이웃 블록 Y에 대한 예측 신호를 의미할 수 있고, 상기 이웃 블록에 대한 예측 신호 ? 는 수정된 이웃 블록 (modif ied neighboring block)이라 부를 수도 있다.
상기 역변환된 결과값은 디코딩된 신호 ?와는 다른 값을 갖는 수정된 신호 (modif ied s ignal )를 의미할 수 있다. 상기 수정된 신호는 ^로 표현될 수 있고, 변경된 신호 (changed signal) 또는 스케일된 신호 (scaled signal)로 부를 수도 있으며 , 여기서 신호는 블록, 프레임 또는 픽샐로 대체되어 해석될 수도 있다.
이를 수학식으로 표현하면, 다음 수학식 23과 같다.
【수학식 23】
Ϋ =
Figure imgf000041_0001
여기서 , Γ-1 는 수정된 복원 행렬 (modified reconstruction matrix)을 나타내고, 이를 수정된 역변환 (modified inverse - transform matrix)이라 부를 수 있다. ？는 타겟 블록에 이웃한 이웃 블특 Y의 예측 신호를 의미한다.
상기 수정된 역변환ᅵ행렬 (modified inverse- transform matrix)은 코딩 파라미터에 기초하여 결정 또는 유도될 수 있으며, 예를 들어 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 코딩 파라미터가 백터 Ω로 획득된다고 가정하면, 상기 수정된 역변환 행렬은 Ω의 함수, 즉, f-^n)로 표현할 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 상기 수정된 역변환 행렬 f-1는 다음 수학식 24와 같이 Q의 함수로 표현될 수 있다. 상기 수정된 역변환 행렬 fᅳ1 (Q,il)는 Q 또는 Ω 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 았다.
【수학식 24】
Figure imgf000041_0002
여기서, f (i,j , ,Q)는 지시된 파라미터들의 함수를 나타내고, f를 계수 유도 복원 함수 (CIR function)라고 부를 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 상기 수정된 역변환 행렬은 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)에 기초하여 결정되고, 상기 계수 유도 복원 함수는 상기 수정된 역변환 행렬의 행 (row) 성분 및 상기 행 (row) 성분에 대응되는 스케일링 행렬 성분을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예로, 상기 행 (row) 성분에 대응되는 스케일링 행렬 성분은 상기 수정된 역변환 행렬의 열 (column) 성분, 상기 열 (column) 성분에 대웅되는 양자화된 변환 계수 백터， 또는 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서， 상기 열 (column) 성분은 열 성분을 가리키는 인덱스를 의미할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되어 해석되지 않는다.
예를 들어, 수정된 역변환 행렬 Γᅳ1의 i 번째 행 (row)을 라 표시하면, 상기 계수 유도 복원 함수 /를 다음 수학식 25와 같이 표현할 수 있다.
【수학식 25】
f(i >Qj,il) = ti j) -si(j>Qj>il), 여기서, Ω)는 수정된 역변환 행렬 Γ-1의 i번째 행 (row) (예를 들어, i번째 복원 기저)에 대옹되는 스케일링 행렬 를 나타낸다. 상기 스케일링 행렬 S1 는 다음 수학식 26과 같이 정의될 수 있다.
【수학식 26】
Sk'1ᅳ to, k≠ r 즉, 수정된 역변환 행렬 Γ一1의 i번째 행 (row) ^는 다음 수학식 27과 같이 다시 표현될 수 있다.
【수학식 27 ]
앞선 실시예들에서， 스케일링 행렬은 역변환 행렬의 행 (the row of the inverse-transform matrix)인 i에 의존하지 않았으나, 본 실시예에서는 i번째 픽셀의 복원에 '대한 기여 (its contribution to the reconstruction of the i-th pixel)를 적절히 스케일링함으로써 역양자화된 변환 계수 에 의해 발생한 양자화 에러의 변화에 대응 (accommodate varying quantization error )할 수 있게 된다. 즉, 각 변환 계수^ /)에서 발생한 양자화 에러의 영향이 픽셀 위치마다 다르게 작용할 수 있기 때문에, 를 픽셀 위치 i 에 따라 적절히 스케일링함으로써 (위치에 맞게 scaling 을 달리하여) i 번째 픽셀에 대한 복원이 잘 될 수 있다. 예를 들어, ^Ο')에서의 양자화 에러로 인해 i 번째 픽셀값이 크게 왜곡되는 상황이라면, 의 기여 (contribution)을 줄여서 i번째 픽셀값이 왜곡되는 정도를 줄일 수 있다. 여기서, 상기 기여 (contribution)는 절대값이 큰 스케일링 값을 곱하면 커지게 되고, 절대값이 작은 스케일링 값을 곱하게 되면 작아질 수 있다.
도 13은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 복원 ( Coef f icient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 13을 참조하면 , 본 발명이 적용되는 디코더 ( 1300 )는 엔트로피 디코딩부 (1310) , 역양자화부 (1320) , 역변환부 (1330) 및 계수 유도 예측부 (1340)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (1340)는 역양자화부 (1341) , 수정된 역변환부 (1342) 및 예측부 (1343)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
디코더 (1300)는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (1310)를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (1320)/역변환부 (1330)를 통해 역양자화 /역변환을 수행할 수 있다. 한편, 상기 엔트로피 디코딩된 신호는 계수 유도 예측부 (1340)로 전송되어 계수 유도 예측을 수행할 수 있다.
예를 들어 , 상기 계수 유도 예측부 (1340)는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform) 수행하고, 그로 인해 생성된 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블톡의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 싁샐 위치마다 다른 스케¾링
Figure imgf000044_0001
적용되 -는 것을 의먀할 수 있다. 예를 들어, 기존 역변환 행렬의 행 백터에 대해 각기 다른 스케일링 행렬이 곱해질 수 있다.
구체적 예로, 역양자화부 (1341)는 상기 양자화된 신호에 대해 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수를 산출할 수 있다. 그리고, 수정된 역변환부 (1342)는 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있다. 이때, 상기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 (1340) 내 각 기능 유닛들은 앞서 설명한 인코더에서의 계수 유도 예측부 (1260)와 동일 또는 유사하게 동작할 수 있으며 , 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 14는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 디코딩을 수행하는 경우 수정된 역변환 행렬을 결정하는 방법을 설명하기 위한 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (1400)는 엔트로피 디코딩부 (1410) :, 역양자화부 (1420) , 역변환부 (1430) 및 계수 유도 예측부 (1440)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (1440)는 역양자화부 (1441) , 수정된 역변환부 (1442) 및 예측부 (1443)를 포함할 수 있다.
본 명쎄서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 질시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다. 디코더 ( 1400 )는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 ( 1410 )를 통해 엔트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 ( 1420 ) /역변환부 ( 1430 )를 통해 역양자화 /역변환을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 엔트로피 디코딩된 신호는 계수 유도 예측부 ( 1440 )로 전송되어 계수 유도 복원 (또는 계수 유도 예측)을 수행할 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 ( 1440 )는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하고, 그로 인해 생성된 참조 픽셀을 이용하여 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어， 기존 역변환 행렬의 행 백터에 대해 각기 다른 스케일링 행렬이 곱해질 수 있다.
구체적 예로, 역양자화부 ( 1441 )는 상기 양자화된 신호에 대해 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수를 산출할 수 있다.
그리고, 수정된 역변환부 ( 1442 )는 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있다. 이때, 상기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse-transform matrix)을 이용하여 수행될 수 았다.
일실시예로， 상기 수정된 역변환 행렬은 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function) °ll 기초하여 결정되고, 상기 계수 유도 복원 함수는 상기 수정된 역변환 행렬의 행 (row) 성분 및 상기 행 (row) 성분에 대응되는 스케일링 행렬 성분을 포함할 수 있다.
일실시예로， 상기 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)는 상기 이웃 블록과 상기 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block) 간의 차이를 최소화하도록 결정될 수 있다.
예를 들어 , Ψ를 (Χ,Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)라고 가정하자. 상기 수정된 역변환 행렬은 최적의 계수 유도 복원 함수 (CIR function)를 찾음으로써 획득될 수 있으며 , 상기 최적의 계수 유도 복 ¾ 함수는 다음 수학식 28을 통해 찾을 수 있다. 예를 들어, 상기 최적의 계수 유도 복원 함수는 이웃 블록 Y와 이웃 블록의 예측 신호 ？와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다.
【수학식 28】
Figure imgf000047_0001
여기서 , fᅳ1 ½,Ω)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 수학식 24에 따른 함수로 정의될 수 있다. 도 15는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR) 및 타겟 블록에 대한 수정된 역변환을통해 -디코딩을—수尊하늗 디코더와개―략 -적인 블록도를 나타—낸—다 본 발명의 일실시예는, 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 계수 유도 복원을 수행할 뿐만 아니라, 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해서도 계수 유도 복원을 수행함으로써 더 나은 예측을 수행할 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 발명이 적용되는 디코더 (1500)는 엔트로피 디코딩부 (1510) , 역양자화부 (1520) , 제 1 수정된 역변환부 (1530) 및 계수 유도 예측부 (1550)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (1550)는 역양자화부 (1551) , 제 2 수정된 역변환부 (1552) 및 예측부 (1553)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 설명하는 기능 유닛들은 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
먼저 , 디코더 (1500)는 엔트로피 인코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (1510)를 통해 엔트로괴 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (1520)를 통해 역양자화를 수행함으로써 타겟 블록에 대한 역양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
상기 제 1 수정된 역변환부 (1530)는 타켓 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하고, 수정된 디코딩된 신호 (modified decoded signal) X 를 출력한다. 여기서 , 상기 수정된 역변환은 상기 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 의미할 수 았다.
이러한 과정을 수학식으로 나타내면, 다음 수학식 29 내지 30과 같다ᅳ 【수학식 29]
C = dequantize Q)
【수학식 30] 여기서, fᅳ ρ,Ω)는 수정된 역변환을 나타내고, 상기 수학식 24에 따른 함수로 정의될 수 있고, J?는 수정된 디코딩된 신호 (modified decoded signal)를 나타낸다.
한편, 상기 계수 유도 예측부 (1550) 내 역양자화부 (1551) , 제 2 수정된 역변환부 (1552) 및 예측부 (1553)는 상기 도 14에서 설명한 내용들이 적용될 수 있으며 , 상기 제 2 수정된 역변환부 (1552)에서 이용되는 수정된 역변환 행렬을 계 2 수정된 역변환 행렬이라 부를 수 있다.
상기 계수 유도 예측부 (1550)를 통해 획득되는 과정은 다음 수학식 31로 표현할 수 있다.
【수학식 31】
Ϋ = simple_predict(T21 {Q, Ω) C)
여기서 , f2 _1((?,Q) 는 상기 제 2 수정된 역변환 행렬을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일실시예로, 상기 제 1 수정된 역변환 행렬과 상기 제 2 수정된 역변환 행렬은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 2개의 수정된 역변환 행렬은 동일한 행렬이 적용될 수도 있다. 상기 제 1 수정된 역변환 행렬 ^ ρ,Ω)과 상기 제 2 수정된 역변환 행렬 2_1(의) 을수학식으로 나타내면 다음 수학식 32 내지 33과 같다.
【수학식 .32】
Figure imgf000049_0001
【수학식 33】 여기서, ^(:1,：),< ,0) 및 f2(i, ;ί , ,Ω)는 각각 타겟 블록 및 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 함수를 나타낸다.
일실시예로, 이웃 블록에 대한 최적의 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)는 이웃 블록과 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block) 간의 차이를 최소화하도록 결정될 수 있다.
또한, 타겟 블톡에 대한 최적의 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction ftmction)는 타켓 블록과 수정된 타겟 블록 (modified target block) 간의 차이를 최소화하도록 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예로, 제 1 수정된 역변환 행렬 및 제 2 수정된 역변환 행렬은 각각 최적의 계수 유도 복원 함수 (CIR function)를 찾음으로써 획득될 수 있으며, 최적의 계수 유도 복원 함수 Λ*, / 는 다음 수학식 34 내지 35를 통해 찾을 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 34를 살펴보면, 제 1 최적의 계수 유도 복원 함수 //는 타겟 블록 X와 수정된 디코딩된 신호 와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 수학식 35를 살펴보면, 제 2 최적의 계수 유도 복원 함수 /2 *는 이웃 블록 Y와 이웃 블록의 예측 신호 F와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다.
【수학식 34】 fi =
Figure imgf000050_0001
【수학식 35]
Figure imgf000050_0002
여기서 , Ψ는 (Χ,Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)를 나타낸다. 도 16은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 타겟 블록 및 /또는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 적어도 하나의 수정된 스케일링 적용 플래그를 이용하여 디코딩을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 16을 참조하면 , 본 발명이 적용되는 디코더 (1600)는 엔트로피 디코딩부 (1610) , 역양자화부 (1620) , 제 1 수정된 역변환부 (1630) 및 계수 유도 예측부 (1650)를 포함할 수 있다. 그리고, 상가 계수 유도 예측부 (1650)는 역양자화부 (1651) , 제 2 수정된 역변환부 (1652) 및 예측부 (1653)를 포함할 수 있다. 상기 각 기능 유닛들은 상기 도 15의 내용이 적용될 수 있으며, 나아가 앞서 설명한 기능 유¾들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
본 발명은, 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 수정된 스케일링 적용 플래그를 정의한다. 예를 들어, 타겟 블록에 대해 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그를 제 1 수정된 스케일링 적용 플래그 또는 수정된 타겟 스케일링 적용 플래그라 부를 수 있다. 그리고, 이웃 블록에 대해 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그를 제 2 수정된 스케일링 적용 플래그 또는수정된 이웃 스케일링 적용 플래그라 부를 수 있다. 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 다양한 레벨 (예를 들어 , 시뭔스, 프레임, 슬라이스, 코딩 유1 ^ (Coding Unit) , 예측 유 (Prediction Unit) 변환 유닛 (Transform Unit) 등)에서 정의될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 적어도 하나의 레벨에서 이용되도록 할 수 있다. 또한, 상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 시그널링되어 디코더로 전송될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 스케일링 적용 플래그는 코딩 정보에 기초하여 유도될 수도 있다. 예를 들어, 상기 코딩 정보는 현재 블록 또는 이웃 블록의 코딩 파라미터 , 인코더 /디코더에 공통된 정보, 또는 Ω /Q에 대응되는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은, 수정된 스케일링 적용 플래그에 기초하여 앞서 설명한 도 12 내지 도 15의 실시예들을 수행할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 수정된 스케일링 적용 플래그에 기초하여 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 계수 유도 복원 ( Coef f icient Induced Reconstruction , CIR)을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은, 수정된 스케일링 적용 플래그에 기초하여 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해서도 수정된 역변환 행렬을 적용할 수 있다.
이 경우, 수정된 역변환 행렬은 다음 수학식 36 내지 37과 같이 정의될 수 있다.
【수학식 36】
{ η,/' flagl = 0
【수학식 37 ]
f-l fn n η ηΊΛ ― {hi .
Figure imgf000052_0001
flagl = 1
{ Ti , flagl = 0
여기서, Γ_1 는 디폴트 변환 (default transform)을 나타낸다. 도 17은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 참조 블록을 이용하여 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 수행하는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 17을 참조하면 , 본 발명이 적용되는 디코더 (1700)는 엔트로피 디코딩부 (1710) , 역양자화부 (1720) , 제 1 수정된 역변환부 (1730) 및 계수 유도 예측부 (1750)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 계수 유도 예측부 (1750)는 역양자화부 (1751) , 제 2 수정된 역변환부 (1752) 및 예측부 (1753)를 포함할 수 있다. 상기 각 기능 유닛들은 상기 도 15 내지 도 16의 내용이 적용될 수 있으며, 나아가 앞서 설명한 기능 유닛들의 동작 및 특징이 적용될 수 있으며, 이하 중복적인 설명은 생략하도록 하며 다른 부분이나 각 실시예를 보층하기 위해 필요한 부분들만 설명하도록 한다.
상기 도 17을 살펴보면, 상기 도 15와 달리 가산부를 더 포함하고 있으며, 상기 가산부는 참조 데이터 R을 이용하고 있음을 확인할 수 있다. 여기서 , 참조 데이터 R은 에러 신호 (error signal) 또는 보정 신호 (correction signal)을 의미할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 참조 데이터 R은 예측 신호를 의미할 수도 있으며, 상기 예측 신호는 인트라 예측, 또는 인터 예측에 의해 획득될 수 있다.
디코더 (1700)는 엔트로피 민코딩된 신호를 수신하여 엔트로피 디코딩부 (1710)를 통해 ¾트로피 디코딩을 수행하고, 역양자화부 (1720)를 통해 역양자화를 수행함으로써 타겟 블록에 대한 역양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다. 상기 제 1 수정된 역변환부 (1730)는 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수에 대해 수정된 역변환 (modified inverse-transform)을 수행하고, 디코딩된 신호 (decoded signal)를 출력한다. 여기서 , 상기 수정된 역변환은 상기 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 의미할 수 있다.
이때, 상기 제 1 수정된 역변환 행렬을 결정하기 위해 적어도 하나의 파라미터가 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 파라미터는
(Χ,Υ,Ω) 트리플렛들 (triplets)의 훈련 세트 (training set)를 포함할 수 있다.
상기 디코딩된 신호는 참조 데이터 R과 합산되어 수정된 디코딩된 신호 (modified decoded signal) X 를 생성할 수 있다. 여기서 , 상기 참조 데이터 1¾은;예측 신호를 의미할 수 있으며 , 예를 들어 상기 예측 신호는 인트라 예측, 또는 인터 예측에 의해 획득될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 , 상기 디코딩된 신호는 잔여 신호 (residual signal)에 대웅될 수도 있으며 , 이 경우 상기 참조 데이터 R은 잔여 신호 (residual signal)에 대한 에러 신호 (error signal) 또는 보정 신호 (correction signal)를 의미할 수 있다.
위 과장을 수학식으로 나타내면 다음 수학식 38 내지 39와 같다.
【수학식 38】
C = dequantize{Q) ,
【수학식 39]
X = R + T^iQ.D^C, 한편 , 상기 계수 유도 예측부 (1750)는 본 명세서에서 설명된 실시예들이 적용될 수 있으며 , 상기 계수 유도 예측부 (1750)를 통해 수정된 역변환 행렬이 획득되는 과정은 다음 수학식 40으로 표현할 수 있다.
【수학식 40]
Ϋ = simple _predict{R + f^iQ, n)C) . 여기서, ^ ρ,Ω)는 제 2 수정된 역변환 행렬을 나타낼 수 있으며, 상기 제 2 수정된 역변환 행렬은 상기 제 1 수정된 역변환 행렬과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 2개의 수정된 역변환 행렬은 동일한 행렬이 적용될 수도 있다.
상기 제 1 수정된 역변환 행렬 ff il)과 상기 제 2 수정된 역변환 행렬 T^iQ.n) 를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 41 내지 42와 같다.
【수학식 41】
Figure imgf000055_0001
【수학식 42]
Figure imgf000055_0002
본 발명의 실시예로, 제 1 수정된 역변환 행렬 ^ ρ,Ω) 과 제 2 수정된 역변환 행렬 ^Πρ,Ω) 는 각각 최적의 계수 유도 복원 함수를 찾음으로써 획득될 수 있으며, 최적의 계수 유도 복원 함수 Λ*, /2 *는 다음 수학식 43 내지
44를 통해 찾을 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 43을 살펴보면, 제 1 최적의 계수 유도 복원 함수 Λ*는 타겟 블록 X와 수정된 디코딩된 신호 와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다. 여기서, 수정된 디코딩된 신호 는 상기 수학식 36과 같다.
그리고, 상기 수학식 44를 살펴보면, 제 2 최적의 계수 유도 예측 함수 / 는 이웃 블록 Y와 이웃 블톡의 예측 신호 F와의 차이를 최소로 하는 값에 대응될 수 있다. 여기서 , 이웃 블록의 예측 신호 ？는 상기 수학식 37과 같다.
【수학식 40】
Figure imgf000056_0001
【수학식 41]
/2* = argmin/z∑( ,κ,Ω)εψ||Κ - simple _predict{R + f2 →(Q, Ω)ί)||2.
도 18은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 인코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
먼저, 인코더는 타겟 블록의 이웃 블록에 대해 변환을 수행할 수 있다 (S1810) .
상기 인코더는 상기 이웃 블록에 대한 변환 계수 백터를 양자화하고 (S1820) , 상기 양자화된 변환 계수 백터를 역양자화할 수 있다 (S1830) .
상기 인코더는 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse- transform)을 수행하여 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있다 (S1840) .
상기 인코더는 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다 (S1850) .
한편, 상가 인코더는 상기 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 역변환을 수행함으로써 (S1860) , 디코딩된 블록을 생성할 수 있다 (S1870) . 도 19는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 이웃 블록에 대한 계수 유도 복원 (Coefficient Induced Reconstruction, CIR)을 이용하여 디코딩을 수행하는 흐름도를 나타낸다.
먼저, 디코더는 타겟 블록의 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하고 (S1910) , 역양자화를 수행할 수 있다 (S1920) .
상기 디코더는, 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse- transform)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득할 수 있다 (S1930) .
그리고, 상기 디코더는, 상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다 (S1940) .
한편, 상기 디코더는 상기 타겟 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 역변환을 수행함으로써 (S1950) , 디코딩된 블록을 생성할 수 있다 (S1960) . 상기 기술된 것과 같이 , 본 발명에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트를러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 1 내지 도 9 및 도 12 내지 도 17에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터 , 프로세서 , 마이크로 프로세서 , 컨트를러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 또한, 본 발명이 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치 , 저장 매체 , 캠코더 , 주문형 비디오 (VOD ) 서비스 제공 장치 , 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치 , 3차원 ( 3D ) 비디오 장치 , 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 및 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기특 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크 ( BD ) , 범용 직렬 버스 ( USB ) , ROM , RAM , CD - ROM , 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파 (예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트 스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
【산업상 이용가능성】
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가등이 가능할 것아다 .

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 방법에 있어서,
타겟 블록에 인접하는 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하는 단계; 상기 엔트로피 디코딩된 이웃 블록에 대해 역양자화를 수행하는 단계;
상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modified inverse- transform) ^ 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modified neighboring block)을 획득하는 단계; 및
상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계
를 포함하되 ,
상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
상기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse - transform matrix) 이.용-하여 수행되며-,
상기 수정된 역변환 행렬은 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)에 기초하여 결정되고, 상기 계수 유도 복원 함수는 상기 수정된 역변환 행렬의 행 (row) 성분 및 상기 행 (row) 성분에 대응되는 스케일링 행렬 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 3】
제 2항에 있어서,
상기 수정된 역변환 행렬 (modif ied inverse - trans form matrix)은 코딩 파라미터에 기초하여 유도되고, 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 4】
제 2항에 있어서,
상기 수정된' 역변환 행렬 (modif ied inverse - trans form matrix)은 양자화된 변환 계수 백터에 가초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
【청구항 5】
제 2항에 있어서,
상기 행 ( row) 성분에 대웅되는 스케일링 행렬 성분은 상기 수정된 역변환 행렬의 열 ( column) 성분, 상기 열 ( column) 성분에 대웅되는 양자화된 변환 계수 백터, 또는 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 6】
제 2항에 있어서,
상기 계수 유도 복원 함수 ( coef f icient induced reconstruction function)는 상기 이웃 블록과 상기 수정된 이웃 블록 (modif ied neighboring block) 간의 차이를 최소화하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
【청구항 7 ]
제 1항에 있어서, 상기 방법은,
상기 비디오 신호로부터 수정된 스케일링 적용 플래그를 추출하는 단계 를 더 포함하되 ,
상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 상기 수정된 역변환이 적용되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 8 ]
거 11항에 있어서, 상기 방법은,
상기 비디오 신호로부터 수정된 스케일링 적용 플래그를 유도하는 단계 를 더 포함하되 ,
상기 수정된 스케일링 적용 플래그는 상기 이웃 블록의 코딩 정보 또는 상기 이웃 블록의 수정된 스케일링 적용 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 9】
비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 방법에 있어서,
타겟 블록의 이웃 블록에 대해 변환을 수행하는 단계;
상기 이웃 블록에 대한 변환 계수를 양자화하는 단계;
상기 이웃 블록의 양자화된 변환 계수를 역양자화하는 단계;
상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modif ied inverse— transform)을 수행하여 수정된 이웃 블톡 (modif ied neighboring block)을 획득하는 단계; 및
상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계
를 포함하되 ,
상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽샐 위치마다 다른 스케일링 행렬 (different scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 10】
제 9항에 있어서,
상기 수정된 역변환은 수정된 역변환 행렬 (modified inverse - transform matrix)을 이용하여 수행되며 ,
상기 수정된 역변환 행렬은 계수 유도 복원 함수 (coefficient induced reconstruction function)에 기초하여 결정되고, 상기 계수 유도 복원 함수는 상기 수정된 역변환 행렬의 행 (row) 성분 및 상기 행 (row) 성분에 대웅되는 스케일링 행렬 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
【청구항 11】
제 10항에 있어서,
상기 수정된 역변환 행렬 (modified inverse- transform matrix)은 코딩 파라미터에 기초하여 유도되고, 상기 코딩 파라미터는 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 양자화 파라미터 또는 블록 사이즈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 12】
제 10항에 있어서,
상기 수정된 역변환 행렬 (modified inverse - transform matrix)은 양자화된 변환 계수 백터에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
【청구항 13 ]
제 10항에 있어서,
상기 행 ( row) 성분에 대웅되는 스케일링 행렬 성분은 상기 수정된 역변환 행렬의 열 ( column) 성분, 상기 열 ( column) 성분에 대웅되는 양자화된 변환 계수 백터, 또는 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 14】
비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 장치에 있어서,
타겟 블록에 인접하는 이웃 블록에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하는 엔트로피 디코딩부;
상기 엔트로피 디코딩된 이웃 블록에 대해 역양자화를 수행하는 역양자화부 ;
상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modif ied inverse— trans form)을 수행함으로써 수정된 이웃 블록 (modif ied neighboring block ) 획득하는 수정된 역변환부; 및
상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측부
를 포함하되 ,
상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 ( di f ferent scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 장치 . 【청구항 15】
비디오 신호에 대해 향상된 예측을 수행하는 장치에 있어서,
타겟 블록의 이웃 블록에 대해 변환을 수행하는 변환부;
상기 이웃 블록에 대한 변환 계수를 양자화하는 양자화부;
상기 이웃 블록의 양자화된 변환 계수를 역양자화하는 역양자화부 ;
상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 수정된 역변환 (modif ied inverse - transform)을 수행하여 수정된 이웃 블톡 (modif ied neighboring block)을 획득하는 수정된 역변환부; 및
상기 수정된 이웃 블록에 기초하여 상기 타겟 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측부
를 포함하되 ,
상기 수정된 역변환은 상기 이웃 블록의 역양자화된 변환 계수 백터에 대해 복원되는 픽셀 위치마다 다른 스케일링 행렬 (dif ferent scaling matrix)이 적용되는 것을 특징으로 하는 장치 .
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