KR101086163B1 - Apparatus and method for coding image using coordinate transform of differential image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상을 부호화하고, 부호화된 영상을 복호화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for encoding an image and decoding the encoded image.
본 발명은 입력 영상을 변환 대상 블록을 포함하는 복수의 영상 블록으로 분할하는 입력 영상 분할부, 상기 변환 대상 블록에 포함된 제1 화소의 좌표를 상기 변환 대상 블록 내의 제2 화소의 좌표로 변환하는 화소 좌표 변환부 및 상기 좌표 변환된 변환 대상 블록을 부호화하는 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, an input image splitter divides an input image into a plurality of image blocks including a conversion target block, and converts coordinates of a first pixel included in the conversion target block into coordinates of a second pixel in the conversion target block. A video encoding apparatus includes a pixel coordinate conversion unit and an encoding unit encoding the coordinate transformed block to be transformed.
본 발명에 따르면 입력영상을 효율적으로 부호화할 수 있다.According to the present invention, the input image can be efficiently encoded.
영상 압축, 영상 부호화, 영상 복호화, 이산 여현 변환, DCT Image Compression, Image Coding, Image Decoding, Discrete Cosine Transform, DCT
Description
본 발명은 영상을 부호화하고, 부호화된 영상을 복호화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for encoding an image and decoding the encoded image.
종래의 많은 동영상 압축 표준에서는, 변환 부호화 방식에 있어서 공통적으로 이산 여현 변환(DCT: Discrete Cosine Transform) 방식을 많이 채택하여 사용하고 있다. 이산 여현 변환을 사용하여 높은 신호 압축효과를 얻고 이를 통해서 압축률을 증가시킨다. 하지만, 기본적으로 이산 여현 변환의 기저 함수들은 수평방향과 수직방향의 신호 변화를 형태를 모델링을 하여 사용하고 있다. In many conventional video compression standards, a Discrete Cosine Transform (DCT) scheme is commonly adopted and used in a transform coding scheme. The discrete cosine transform is used to achieve high signal compression and to increase the compression rate. However, the basic functions of the discrete cosine transform use the shape change of the signal in the horizontal and vertical directions.
도 1은 종래 기술에 따른 동영상 부호화 장치의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a video encoding apparatus according to the prior art.
입력 영상(110)은 인터 예측(120)과 인트라 예측(121)이 모두 수행된다. 스위치(140)는 인터 예측(120)과 인트라 예측(121) 방식 중에서 우수한 예측 방식을 선택한다. 인터 예측(120) 또는 인트라 예측(121)으로 얻어진 예측 영상과 입력 영상(110)의 차이 영상은 DCT변환(Discrete cosine transform)(130)과 양자화(150)를 거쳐 엔트로피 부호화(160)된다. 또한 이 부호화 장치에서 역양자화(151), 역DCT 변환(Inverse DCT)(131)을 통해 복원된 차이 영상은 인터 예측(120) 또는 인트라 예측(121)으로 얻어진 예측 영상과의 합을 통해 복원된 영상이 얻어지고 이 복원된 영상은 인트라 예측(121)에 활용되며, 복원된 영상에 대해 디블록킹 필터(170) 처리된 영상은 인터 예측(120)에 활용된다.In the
이러한 상용화 과정에서 아날로그 영상 신호를 양자화, 가변장부호화 등 특수한 디지털 처리를 한 다음, 이를 디지털 정보에 포함하여 송신하고, 수신되는 단말기에서 이를 복호화 함으로써 빠른 전송 속도와 보다 풍부한 정보량을 송수신할 수 있도록 하는 동영상 압축 기술의 발달이 핵심적인 역할을 한다. 동영상 압축의 효율성을 증대시키기 위하여 인트라 예측 모드(Intra Prediction Mode) 방식, 인터 예측 모드(Inter Prediction Mode) 방식 등이 제안되어 실현되고 있다. 특히, 인트라 예측 모드는 시간적 상관성을 이용하지 않고 순수하게 영상 프레임 내의 자체 정보만을 이용하여 예측하는 방법이다. 정확한 예측을 할수록 코딩하고자 하는 원 블록과의 중복성(redundancy)이 커지며, 실제 전송할 때에는 원 블록에서 중복성을 제거하여 전송하고자 하는 데이터양을 최소화함으로써 압축률을 향상시킬 수 있다.In this commercialization process, the analog video signal is subjected to special digital processing such as quantization and variable length encoding, and then included in digital information, and then transmitted and decoded by the receiving terminal so that a high transmission speed and abundant information volume can be transmitted and received. The development of video compression technology plays a key role. In order to increase the efficiency of video compression, an intra prediction mode, an inter prediction mode, and the like have been proposed and realized. In particular, the intra prediction mode is a method of predicting using only its own information in an image frame without using temporal correlation. The more accurate the prediction, the greater the redundancy with the original block to be coded. In actual transmission, the compression rate can be improved by minimizing the amount of data to be transmitted by removing redundancy from the original block.
H.264 부호화 표준은 이전과는 다른 여러 부호화 도구들을 사용함으로써, 부호화 효율을 크게 향상시키고 있다. 새롭게 사용되고 있는 부호화 도구들 중 하나인 인트라 예측 부호화는 인트라 블록을 부호화함에 있어 공간적 상관도를 이용하여 부호화 대상 블록을 예측한 후, 예측값과 실제 화소값의 오차(residual) 신호만을 부호화하는 기술이다.The H.264 coding standard greatly improves the coding efficiency by using several different coding tools. Intra-prediction encoding, which is one of new encoding tools, is used to predict an encoding target block using a spatial correlation to encode an intra block, and then encodes only a residual signal between a predicted value and an actual pixel value.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 이산 여현 변환의 기저의 방향성 에 대한 설명도이다.2 is an explanatory diagram of the underlying directionality of the integer discrete cosine transform according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 이산 여현 변환의 기저 함수의 모양은 수평 또는 수직 성분으로 구성되어 있기 때문에, 변환부호화를 수행할 영상이 수평방향과 수직방향의 형태를 가질 경우 압축효율이 극대화된다. 즉, 변환부호화를 수행할 영상이 임의의 경계를 포함하고 있거나, 대각선 방향의 방향성을 가지고 있다면 그 효율이 떨어지는 문제점이 있다.As shown in FIG. 2, since the shape of the basis function of the discrete cosine transform is composed of horizontal or vertical components, compression efficiency is maximized when the image to be transformed has a horizontal direction and a vertical direction. That is, if the image to be transformed includes an arbitrary boundary or has a diagonal direction, the efficiency is inferior.
본 발명의 목적은 입력 영상을 효율적으로 부호화하는 것이다.An object of the present invention is to efficiently encode an input image.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 입력 영상을 변환 대상 블록을 포함하는 복수의 영상 블록으로 분할하는 입력 영상 분할부, 상기 변환 대상 블록에 포함된 제1 화소의 좌표를 상기 변환 대상 블록 내의 제2 화소의 좌표로 변환하는 화소 좌표 변환부 및 상기 좌표 변환된 변환 대상 블록을 부호화하는 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치를 제공한다.In order to achieve the above object and solve the problems of the prior art, the present invention provides an input image splitter for dividing an input image into a plurality of image blocks including a conversion target block, coordinates of a first pixel included in the conversion target block. It provides a video encoding apparatus comprising a pixel coordinate conversion unit for converting to the coordinates of the second pixel in the conversion target block and an encoding unit for encoding the coordinate conversion conversion block.
본 발명의 일측에 따르면, 부호화된 대상 영상 블록을 복호화하는 단계 상기 복호화된 대상 영상 블록에 포함된 제1 화소의 좌표를 상기 복호화된 대상 영상 블록에 포함된 제2 화소의 좌표로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, decoding the encoded target image block converting the coordinates of the first pixel included in the decoded target image block to the coordinates of the second pixel included in the decoded target image block. There is provided an image decoding method comprising a.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 입력 영상을 역변환 대상 블록을 포함하는 복수의 영상 블록으로 분할하는 입력 영상 분할부, 상기 복수의 영상 블록에 포함된 참조 영상 블록과 상기 역변환 대상 블록의 차이값에 기반하여 차분 영상 블록을 생성하는 차분 영상 블록 생성부, 상기 차분 영상 블록에 대하여 좌표 변환을 수행할지 여부를 판단하는 제어부, 상기 판단 결과에 따라서 적어도 하나 이상의 기저 벡터의 방향을 고려하여 상기 차분 영상 블록 내의 제1 화소의 좌표를 상기 차분 영상 블록 내의 제2 화소의 좌표로 변환하는 좌표 변환부 및 상기 좌표 변환된 차분 영상 블록에 대하여 상기 기저 벡터를 이용하여 이산 여변 역변환(Descrete Cosine Transform)을 수행하는 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, an input image splitter for dividing an input image into a plurality of image blocks including an inverse transform target block, and a difference value between a reference image block included in the plurality of image blocks and the inverse transform target block. A differential image block generation unit generating a differential image block based on the differential image block; a control unit determining whether to perform coordinate transformation on the differential image block; and considering the direction of at least one basis vector according to the determination result; A coordinate transform unit for transforming coordinates of a first pixel in the coordinates of the second pixel in the differential image block and a discrete cosine transform on the coordinate transformed differential image block using the basis vector. There is provided an image decoding apparatus comprising a decoder.
본 발명에 따르면 입력영상을 효율적으로 부호화할 수 있다.According to the present invention, the input image can be efficiently encoded.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차분 영상의 좌표 변환 전 좌표의 위치이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 차분 영상의 좌표 변환을 상세히 설명하기로 한다.3 is a position of coordinates before coordinate transformation of the difference image, according to an exemplary embodiment. Hereinafter, the coordinate transformation of the difference image according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 입력 영상과 참조 영상을 비교하여 차분 영상을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 영상 부호화 장치는 입력 영상의 특정 화소값과 참조 영상의 특정 화소값을 비교하고, 두 화소값의 차이값을 차분 영상의 화소값으로 저장할 수 있다.The image encoding apparatus according to the present invention generates a differential image by comparing an input image and a reference image. According to an embodiment of the present invention, the image encoding apparatus may compare a specific pixel value of the input image with a specific pixel value of the reference image, and store the difference between the two pixel values as the pixel value of the differential image.
차분 영상(300)은 복수의 화소들(a, b, c, d,..., p)을 포함한다.The
화소 경계(310)는 동일한 특성들을 가지는 화소들의 경계를 나타낸다. 즉, 화소 경계(310) 윗 부분에 존재하는 화소들(a, b, c, d, f, g, h, l)들의 특성과 아랫 부분에 존재하는 화소들(e, i, j, k, m, n, o, p)의 특성은 서로 다를 수 있다. 이하 윗부분에 존재하는 화소들(a, b, c, d, f, g, h, l)을 제1 그룹 화소라고 하고, 아랫 부분에 존재하는 화소들(e, i, j, k, m, n, o, p)을 제2 그룹 화소라고 하자.The
영상 부호화 장치는 같은 특성을 가지는 화소들끼리 부호화하여 부호화 효율을 높일 수 있다.The image encoding apparatus may improve encoding efficiency by encoding pixels having the same characteristic.
본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 부호화 효율을 높이기 위해서는 제1 그룹 화소들은 제1 그룹 화소들끼리, 제2 그룹 화소들은 제2 그룹 화소들끼리 부호화 되어야 한다. 제1 그룹 화소들과 제2 그룹 화소들간의 경계는 우하향 방향이다. 따라서 영상 부호화 장치가 우하향의 대각선 방향으로 입력 영상을 부호화하는 경우에 부호화 효율이 향상된다.In order to increase the encoding efficiency of the image encoding apparatus according to the present invention, the first group of pixels must be encoded by the first group of pixels and the second group of pixels must be encoded by the second group of pixels. The boundary between the first group pixels and the second group pixels is in a right downward direction. Therefore, the encoding efficiency is improved when the image encoding apparatus encodes the input image in the diagonal direction in the lower right direction.
도 2를 참고하면, 이산 여현 변환의 기저 함수는 수평 방향 또는 수직 방향이다. 도 3에서 도시된 실시예와 같이, 화소 경계(310)가 대각선 방향인 경우에는 영상 부호화 장치의 부호화 효율은 떨어진다.Referring to FIG. 2, the basis function of the discrete cosine transform is a horizontal direction or a vertical direction. As in the embodiment illustrated in FIG. 3, when the
본 발명에 따르면 입력 영상(300)에 포함된 화소들의 좌표를 변환하여 화소 경계(310)의 방향을 수평 방향 또는 수직 방향으로 변경할 수 있다. 화소들의 좌표가 변환되면, 화소 경계(310)의 방향과 이산 여현 변환의 기저 함수의 방향이 일치하고, 동일한 특성을 가지는 화소들을 부호화할 수 있어 부호화 효율이 향상된다.According to the present invention, the coordinates of the pixels included in the
본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 영상 부호화 장치는 입력 영상에 포함된 화소들을 특정 위치를 중심으로 하여 내부 화소 그룹(320)과 외부 화소 그룹(330)으로 구분하고, 각 그룹 내에서 화소들의 좌표를 변환할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the input image encoding apparatus divides the pixels included in the input image into the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 3에 도시된 차분 영상에 포함된 화소들의 좌표를 변환한 도면이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 차분 영상의 좌표 변환을 상세히 설명하기로 한다.FIG. 4 is a diagram of transforming coordinates of pixels included in the difference image illustrated in FIG. 3 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the coordinate transformation of the difference image according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 입력 영상 내에 포함된 각 화소들을 몇 개의 그룹으로 분류한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 그룹핑은 분할된 영상 블록 단위로 이루어질 수도 있고, 각 화소 단위로 이루어질 수 도 있다.The image encoding apparatus according to the present invention classifies each pixel included in the input image into several groups. According to an embodiment of the present invention, the grouping may be performed in the unit of divided image blocks or in units of pixels.
도 4에서는 영상 부호화 장치가 입력 영상의 중심에 인접한 4개의 화소들(f, g, j, k)을 내부 화소 그룹(420)으로 그룹핑하고, 입력 영상의 중심에 인접하지 않은 화소들 (a, b, c, d, e, h, I, l, m, n)을 외부 화소 그룹(330)으로 그룹핑한 실시예가 도시되었다.In FIG. 4, the image encoding apparatus groups four pixels f, g, j, and k adjacent to the center of the input image into an
도 4에서는 입력 영상의 중심으로부터의 거리에 따라서 화소들을 2개의 그룹으로 분류한 실시예가 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 영상 부호화 장치는 입력 영상의 중심으로부터의 거리에 따라서 화소들을 3이상의 그룹으로 분류할 수도 있다.In FIG. 4, an embodiment in which pixels are classified into two groups according to a distance from a center of an input image is illustrated. According to another exemplary embodiment of the present invention, an image encoding apparatus includes three or more pixels according to a distance from a center of an input image. You can also group into groups.
또한 도 4에서는 입력 영상의 중심으로부터의 거리에 따라서 화소들을 복수의 그룹으로 분류한 실시예가 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 영상 부호화 장치는 입력 영상의 특정 지점으로부터의 거리에 따라서 화소들을 복수의 그룹으로 분류할 수도 있다.4 illustrates an embodiment in which pixels are classified into a plurality of groups according to a distance from a center of an input image. According to another embodiment of the present invention, an image encoding apparatus may select pixels according to a distance from a specific point of an input image. It may be classified into a plurality of groups.
도 3과 도 4를 비교하면, 내부 화소 그룹(320, 420)에 포함된 화소들의 좌표는 변환되지 않았다. 그러나 외부 화소 그룹(330, 430)에 포함된 화소들의 좌표는 변환 되었다. 외부 화소 그룹(330, 430)에 포함된 화소들은 시계 반대 방향으로 한 칸씩 이동하였다. 외부 화소 그룹(330, 430)에 포함된 화소들이 이동한 결과, 제1 그룹 화소들은 입력 영상의 중심을 지나는 수평선보다 윗부분에 위치한다. 또한 제2 그룹 화소들은 입력 영상의 중심을 지나는 수평선보다 아랫부분에 위치한다.3 and 4, coordinates of the pixels included in the
따라서 본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 이산 여현 변환의 기저 함수 중에서 수평 방향의 기저함수를 이용하여 각 그룹 화소들을 부호화할 수 있다. 이산 여현 변환의 기저 함수의 방향과 각 그룹 화소들의 방향이 일치하기 때문에 본 발명에 따른 영상 부호화 장치는 차분 영상을 매우 효율적으로 부호화할 수 있다.Accordingly, the image encoding apparatus according to the present invention may encode each group pixel by using a horizontal function in the basis function of the discrete cosine transform. Since the direction of the basis function of the discrete cosine transform coincides with the direction of each group of pixels, the image encoding apparatus according to the present invention can encode the difference image very efficiently.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 영상 부호화 장치(500)는 입력 영상 분할부(510), 예측 영상 블록 생성부(520), 차분 영상 블록 생성부(530), 화소 그룹핑부(540), 화소 좌표 변환부(550) 및 부호화부(560)를 포함한다.5 is a block diagram illustrating a structure of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5. The
입력 영상 분할부(510)는 입력 영상을 변환 대상 블록을 포함하는 복수의 영상 블록으로 분할한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 영상 분할부(510)는 각각의 영상 블록이 사각형의 격자 모양이 되도록 입력 영상을 분할할 수 있다.The
예측 영상 블록 생성부(520)는 복수의 영상 블록에 포함된 참조 블록을 참조하여 변환 대상 블록에 대한 예측 영상 블록을 생성한다.The predictive
차분 영상 블록 생성부(520)는 예측 영상 블록과 변환 대상 블록간의 차이를 산출하고, 산출된 차이값을 차분 영상 블록으로 저장한다. 화소 그룹핑부(540) 는 변환 대상 블록내의 화소들을 블록 경계로부터의 거리에 따라서 복수의 그룹으로 구분한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 그룹핑부(540)는 변환 대상 블록내의 특정 위치로부터의 거리에 따라서 변환 대상 블록 내의 화소들을 복수의 그룹으로 구분할 수 있다.The differential
본 발명의 다른 예에 따르면 화소 그룹핑부(540)는 차분 영상 블록에 포함된 화소들을 블록 경계로부터의 거리에 따라서 복수의 그룹으로 구분할 수 있다. 도한 본 발명의 다른 예에 따르면 화소 그룹핑부(540)는 차분 영상 블록내의 특정 위치로부터의 거리에 따라서 차분 대상 블록 내의 화소들을 복수의 그룹으로 구분할 수 있다.According to another example of the present invention, the
화소 좌표 변환부(550)는 변환 대상 블록에 포함된 제1 화소의 좌표를 변환 대상 블록 내의 제2 화소의 좌표로 변환한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 좌표 변환부는 부호화부(560)의 부호화 효율을 고려하여 제1 화소의 좌표에 대한 제2 화소의 좌표를 결정할 수 있다.The pixel coordinate
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 좌표 변환부(550)는 이산 여현 변환의 기저 벡터의 방향을 고려하여 제1 화소의 좌표를 변환할 수 있다. 이 경우, 화소 경계의 방향과 기저 벡터의 방향이 일치하는 경우에 부호화부(560)의 부호화 효율이 최대가 된다. 화소 좌표 변환부(550)는 화소 좌표 변환 후 화소 경계의 방향과 기저 벡터의 방향이 일치하도록 제1 화소의 좌표를 변환할 수 있다.That is, according to an embodiment of the present invention, the pixel coordinate
본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 좌표 변환부(550)는 화소 그룹핑부(540)가 그룹핑한 각 그룹내에서 각 화소의 좌표를 변환할 수 있다. 즉, 제1 화 소가 특정 그룹에 속한 경우에, 제1 화소는 동일한 그룹에 속한 제2 화소의 위치로 결정될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the pixel coordinate
본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 좌표 변환부(550)는 각 그룹에 따라서 좌표 변환 방향 및 좌표 변환 거리를 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 그룹핑부(540)는 변환 대상 블록의 특정 위치를 중심으로 하여 변환 대상 블록에 포함된 각 화소들을 특정 위치까지의 거리에 따라서 복수의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 이 경우, 각 그룹들은 특정 위치를 중심으로 하여 원형 또는 사각형의 계층을 형성한다. 화소 좌표 변환부(550)가 각 그룹에 따라서 좌표 변환 방향 및 좌표 변환 거리를 결정한다면, 특정 그룹에 속한 모든 화소들은 특정 그룹 내에서 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 일정한 거리를 이동할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pixel coordinate
도 4에 도시된 실시예에서는, 내부 화소 그룹(420)에 포함된 화소들(f, g, j, k)은 어떠한 방향으로도 이동하지 않고, 외부 화소 그룹(430)에 포함된 화소들(a, b, c, d, e, h, I, l, m, n)은 시계 반대 방향으로 이동하였다.In the embodiment illustrated in FIG. 4, the pixels f, g, j, and k included in the
본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 좌표 변환부(550)는 특정 그룹 내의 제1 화소가 제2 화소의 위치로 좌표 변환 되는 경우에, 제1 화소로부터 제2 화소까지의 거리를 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pixel coordinate
부호화부(560)는 좌표 변환된 변환 대상 블록을 부호화 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 부호화부(560)는 이산 여현 변환의 기저 벡터를 이용하여 변환 대상 블록을 이산 여현 변환하여 부호화를 수행할 수 있다.The
차분 영상 블록 생성부(520)가 차분 영상 블록을 생성한 경우에 화소 그룹 핑부(540)는 차분 영상 블록을 변환 대상 블록으로서 간주할 수 있다. 즉, 화소 그룹핑부(540)가 차분 영상 블록에 포함된 화소들을 복수의 그룹으로 구분한 경우에, 화소 좌표 변환부(550)는 차분 영상 블록에 포함된 화소들의 좌표를 변환하고, 부호화부(560)는 좌표 변환된 차분 영상 블록을 부호화한다.When the difference
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 단계별로 설명한 순서도이다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 상세히 설명하기로 한다.6 is a flowchart illustrating step by step an image decoding method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an image decoding method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.
단계(S610)에서 본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 부호화된 대상 영상 블록을 복호화 한다. 복호화된 대상 영상 블록은 복수의 화소를 포함한다.In operation S610, the image decoding apparatus according to the present invention decodes the encoded target image block. The decoded target image block includes a plurality of pixels.
단계(S620)에서 본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 대상 영상 블록 내의 화소들을 블록 경계로부터의 거리에 따라서 복수의 그룹으로 구분한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단계(S620)에서 본 발명에 따른 영상 복호화 장치는 대상 영상 블록 내의 특정 지점을 기준으로 정하고, 특정 지점으로부터 각 화소까지의 거리에 따라서 각 화소들을 복수의 그룹으로 구분할 수 있다. 대상 영상 블록 내의 특정 지점은 대상 영상 블록의 중심으로 결정될 수도 있으나, 중심이 아닐 수도 있다.In operation S620, the image decoding apparatus according to the present invention divides the pixels in the target image block into a plurality of groups according to the distance from the block boundary. According to another embodiment of the present invention, in operation S620, the image decoding apparatus according to the present invention determines a specific point within a target image block, and sets each pixel to a plurality of groups according to a distance from the specific point to each pixel. Can be distinguished. The specific point in the target image block may be determined as the center of the target image block, but may not be the center.
특정 지점으로부터의 거리에 따라서 각 화소를 구분한 경우, 각 그룹들은 특정 위치를 중심으로 하여 원형 또는 사각형의 계층을 형성한다.When each pixel is divided according to a distance from a specific point, each group forms a circular or rectangular hierarchy around the specific location.
단계(S630)에서 본 발명에 따른 복호화 장치는 복호화된 대상 영상 블록에 포함된 제1 화소의 좌표를 복호화된 대상 영상 블록에 포함된 제2 화소의 좌표로 변환한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 단계(S630)에서 복호화 장치는 제1 화소가 포함된 그룹 내에서 제2 화소의 좌표를 결정할 수 있다.In operation S630, the decoding apparatus according to the present invention converts the coordinates of the first pixel included in the decoded target image block into the coordinates of the second pixel included in the decoded target image block. According to an embodiment of the present invention, in operation S630, the decoding apparatus may determine the coordinates of the second pixel in the group including the first pixel.
본 발명의 일 실시예에 따르면 단계(S630)에서 본 발명에 따른 복호화 장치는 각 그룹에 따라서 제1 화소로부터 제2 화소까지의 거리를 개별적으로 결정할 수 있다. 본 발명에 따르면 특정 그룹에 속한 화소들은 동일한 거리를 이동한다. 특정 그룹에 속한 화소들이 특정 위치를 중심으로 하여 원형 또는 사각형의 계층을 형성한 경우에, 특정 그룹에 속한 화소들은 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 동일한 거리를 이동할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in operation S630, the decoding apparatus according to the present invention may individually determine the distance from the first pixel to the second pixel according to each group. According to the present invention, pixels belonging to a specific group travel the same distance. When pixels belonging to a specific group form a circular or rectangular hierarchy around a specific position, the pixels belonging to a specific group may move the same distance clockwise or counterclockwise.
본 발명의 일 실시예에 따르면 단계(S610)에서는 적어도 하나 이상의 기저 벡터를 이용하여 역 이산 여현 변환을 수행함으로써, 대상 영상 블록을 복호화하고, 단계(S630)는 기저 벡터의 방향을 고려하여 제1 화소로부터 제2 화소까지의 거리를 결정할 수 있다. 즉, 단계(S610)에서 기저 벡터의 방향이 수직 방향인 경우, 복호화된 대상 영상 블록의 화소들은 수직 방향의 특성을 가지고 있을 수 있다. 단계(S630)에서 본 발명에 따른 복호화 장치는 대상 영상 블록에 인접한 다른 영상 블록과 대상 영상 블록을 비교하고, 대상 영상 블록의 화소들의 방향을 결정할 수 있다. 단계(S630)에서 본 발명에 따른 복호화 장치는 변환전 기저 벡터의 방향과 동일했던 대상 영상 블록에 포함된 화소들의 방향이 인접한 다른 영상 블록에 포함된 화소들의 방향과 동일하게 되도록 대상 영상 블록에 포함된 화소들의 좌표를 이동할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in step S610, the inverse discrete cosine transform is performed by using at least one or more basis vectors to decode the target image block, and in step S630, the first image is considered in consideration of the direction of the base vector. The distance from the pixel to the second pixel can be determined. That is, when the direction of the basis vector is a vertical direction in operation S610, the pixels of the decoded target image block may have characteristics of the vertical direction. In operation S630, the decoding apparatus according to the present invention may compare another image block adjacent to the target image block with the target image block, and determine the direction of pixels of the target image block. In operation S630, the decoding apparatus according to the present invention includes the target image block such that the directions of the pixels included in the target image block that are the same as the direction of the basis vector before conversion are the same as the directions of the pixels included in the other adjacent image blocks. The coordinates of the pixels may be shifted.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구조를 도시한 블 록도이다. 이하 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 영상 복호화 장치(700)는 입력 영상 분할부(710), 차분 영상 블록 생성부(720), 제어부(730), 화소 그룹핑부(740), 좌표 변환부(750), 복호화부(760)를 포함한다.7 is a block diagram showing the structure of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7. The
입력 영상 분할부(710)는 입력 영상을 역변환 대상 블록을 포함하는 복수의 영상 블록으로 분할한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 영상 블록들은 사각형 형태의 격자일 수 있다.The
차분 영상 블록 생성부(720)는 복수의 영상 블록에 포함된 참조 영상 블록과 변환 대상 블록의 차이값에 기반하여 차분 영상 블록을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 참조 영상 블록의 참조 영상 화소와 변환 대상 블록에 포함된 변환 대상 화소를 비교하여, 각 화소의 차이값을 차분 영상 블록의 화소값으로 저장한다. The differential
제어부(730)는 차분 영상 블록에 대하여 좌표 변환을 수행할지 여부를 판단한다.The
제어부(730)가 차분 영상 블록에 대하여 좌표 변환을 수행하기로 결정한 경우에, 좌표 변환부(750)는 이산 여현 변환의 기저 벡터 중에서, 적어도 하나 이상의 기저 벡터의 방향을 고려하여 차분 영상 블록 내의 제1 화소의 좌표를 차분 영상 블록 내의 제2 화소의 좌표로 변환한다.When the
부호화부(760)는 좌표 변환된 차분 영상 블록에 대하여 기저 벡터를 이용하여 이산 여현 변환을 수행한다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부(730)는 부호화부(760)의 이산 여현 변환의 변환 효율을 고려하여 좌표 변환을 수행할지 여부를 판단할 수 있다. 득, 좌표 변환을 수행하는 경우에 이산 여현 변환의 변환 효율이 높아지면, 제어부(730)는 차분 영상 블록내의 영상 화소들에 대하여 좌표 변환을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면 좌표 변환부(750)는 차분 영상 블록 내의 영상의 방향이 이산 여현 변환의 기저 벡터의 방향에 상응하도록 차분 영상 블록에 포함된 제1 화소의 좌표를 변환할 수 있다. 차분 영상 블록 내의 영상의 방향이 이상 여현 변환의 기저 벡터의 방향과 동일한 경우에 이산 여현 변환의 변환 효율이 최대화된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 좌표 변환부(750)는 차분 영상 블록 내의 영상의 방향과 이산 여현 변환의 기저 벡터의 방향이 동일하도록 차분 영상 블록에 포함된 화소들의 좌표를 변환할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coordinate
본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 그룹핑부(740)는 차분 영상블록 내의 화소들을 블록 경계로부터의 거리에 따라서 복수의 그룹으로 구분한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 화소 그룹핑부(740)는 차분 영상 블록 내의 특정 지점으로부터 각 화소까지의 거리에 따라서 각 화소들을 복수의 그룹으로 구분할 수 있다. 특정 지점으로부터의 거리에 따라서 각 화소를 구분한 경우, 각 그룹들은 특정 위치를 중심으로 하여 원형 또는 사각형의 계층을 형성한다. According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면 화소 그룹핑부(740)는 차분 영상 블록 내의 가운데 지점으로부터의 거리에 따라서 각 화소들을 복수의 그룹으로 구분할 수도 있으나, 차분 영상 블록의 가운데 지점이 아닌, 다른 지점으로부터의 거리에 따라 서 각 화소들을 복수의 그룹으로 구분할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the
좌표 변환부(750)는 제1 화소가 포함된 그룹 내에서 제2 화소의 좌표를 결정할 수 있다. 즉, 제1 화소의 좌표 변환후의 위치는 제1 화소가 포함된 특정한 그룹 내로 한정된다.The coordinate
본 발명의 일 실시예에 따르며 화소 좌표 변환부는 각 그룹에 따라서 제1 화소로부터 제2 화소까지의 거리를 결정할 수 있다. 화소 그룹핑부(740)가 차분 영상 블록 내의 특정 위치로부터 각 화소까지의 거리에 따라서 각 화소들을 복수의 그룹으로 구분한 경우에, 각 그룹들은 특정 위치를 중심으로 하여 원형 또는 사각형의 계층을 형성한다. 화소 좌표 변환부(750)가 각 그룹에 따라서 좌표 변환 방향 및 좌표 변환 거리를 결정한다면, 특정 그룹에 속한 모든 화소들은 특정 그룹 내에서 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 일정한 거리를 이동할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pixel coordinate converter may determine the distance from the first pixel to the second pixel according to each group. When the
본 발명의 다양한 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.Various embodiments of the invention may be recorded on computer readable media containing program instructions for performing various computer-implemented operations.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로 그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 부호화 장치 또는 복호화 장치 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우, 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다.The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those skilled in the art. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. When the encoding device or the decoding device or a portion described in the present invention is implemented as a computer program, a computer-readable recording medium storing the computer program is also included in the present invention.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
도 1은 종래기술에 따른 영상 부호화 장치의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a video encoding apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 이산 여현 변환의 기저의 방향성에 대한 설명도이다.2 is an explanatory diagram of the underlying directionality of the integer discrete cosine transform according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차분 영상의 좌표 변환 전 좌표의 위치이다.3 is a position of coordinates before coordinate transformation of the difference image, according to an exemplary embodiment.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 3에 도시된 차분 영상에 포함된 화소들의 좌표를 변환한 도면이다.FIG. 4 is a diagram of transforming coordinates of pixels included in the difference image illustrated in FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치의 구조를 도시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a structure of an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating step by step an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구조를 도시한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a structure of an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
Claims (15)
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