KR101569086B1 - 화면 내 예측 모드 매핑 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 - Google Patents

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Abstract

화면 내 예측 모드 매핑 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치가 개시되어 있다. 화면 내 예측 방법은 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보를 복호하는 단계와 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 영상 부호화 효율을 높일 수 있다.

Description

화면 내 예측 모드 매핑 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치{METHOD OF MAPPING INTRA PREDICTION MODES AND APPARATUS FOR USING THE SAME}
본 발명은 화면 내 예측 모드 매핑 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 부/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 발명의 제1 목적은 영상 부호화 효율을 증가시키기 위한 화면 내 예측 모드 매핑 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 영상 부호화 효율을 증가시키기 위한 화면 내 예측 모드 매핑 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 화면 내 예측 방법은 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보를 복호하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는 화면 내 예측 모드 정보를 포함하는 테이블을 기초로 수행되고, 상기 테이블은 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 인덱스 정보를 매핑하는 테이블이고, 상기 테이블에서 화면 내 예측 모드가 planar 모드이면 인덱스 0, 화면 내 예측 모드가 DC 모드이면 인덱스 1, 방향성 화면 내 예측 모드이면 화면 내 예측 모드의 방향성에 따라 인덱스 2 내지 34에 매핑될 수 있다. 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소는 고정된 5 비트를 사용하여 부호화된 값으로서 상기 5 비트의 정보는 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드 정보 중 하나의 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보일 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기초로 유도된 화면 내 예측 모드 및 추가의 화면 내 예측 모드를 기초로 유도된 3개의 서로 다른 화면 내 예측 모드일 수 있다. 상기 플래그 정보는 상기 플래그 정보가 1인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한 것을 지시하고, 상기 플래그 정보가 0인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 것으로 지시할 수 있다. 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는 상기 테이블에서 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드인 3개의 화면 내 예측 모드를 제외한 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보를 유도하는 단계, 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 매핑하는 단계와 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보 중 상기 구문 요소와 매핑된 하나의 화면 내 예측 모드를 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 영상 복호화 장치는 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보 및 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호하도록 구현되는 엔트로피 복호화부, 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상기 복호화된 구문 요소를 기초로 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 예측부를 포함하되, 상기 테이블은 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 인덱스 정보를 매핑하는 테이블이고, 상기 테이블에서 화면 내 예측 모드가 planar 모드이면 인덱스 0, 화면 내 예측 모드가 DC 모드이면 인덱스 1, 방향성 화면 내 예측 모드이면 화면 내 예측 모드의 방향성에 따라 인덱스 2 내지 34 에 매핑될 수 있다. 상기 구문 요소는 고정된 5 비트를 사용하여 부호화된 값으로서 상기 5 비트의 정보는 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드 정보 중 하나의 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보일 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기초로 유도된 화면 내 예측 모드 및 추가의 화면 내 예측 모드를 기초로 유도된 3개의 서로 다른 화면 내 예측 모드일 수 있다. 상기 플래그 정보는 상기 플래그 정보가 1인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한 것을 지시하고, 상기 플래그 정보가 0인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 것으로 지시할 수 있다. 상기 예측부는 상기 테이블에서 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드인 3개의 화면 내 예측 모드를 제외한 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보를 유도하고, 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 매핑하고, 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보 중 상기 구문 요소와 매핑된 하나의 화면 내 예측 모드를 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 설정하도록 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드 매핑 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 따르면 화면 내 예측 모드 정보를 짧은 비트수를 이용하여 부호화/복호화함으로서 영상 부호화 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드를 복호화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드를 부호화하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드를 복호화하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코드넘 매핑 테이블을 사용하지 않는 경우를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 35개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 경우, 비방향성 화면 내 예측 모드와 방향성 화면 내 예측 모드를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 19개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 경우, 비방향성 화면 내 예측 모드와 방향성 화면 내 예측 모드를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 11개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 경우, 비방향성 화면 내 예측 모드와 방향성 화면 내 예측 모드를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MPM을 제외한 코드넘 매핑과 코드워드 매핑 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드의 부호화 및 복호화를 수행하는 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드의 부호화 및 복호화를 수행하는 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치의 일부를 나타낸 개념도이다.
본 발명의 실시예 및 도면에 개시된 각 구성부들은 영상 부호화 장치의 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적인 구성으로 개시한 것이다. 각 구성부들이 반드시 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벋어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 본 발명에서 개시된 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치는 분할부(100), 예측부(110), 화면 내 예측부(103), 화면 간 예측부(106), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 부호화부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.
부호화 장치는 이하의 본 발명의 실시예에서 설명하는 영상 부호화 방법에 의해 구현될 수 있으나, 일부의 구성부에서의 동작은 부호화기의 복잡도를 낮추기 위해 또는 빠른 실시간 부호화를 위해 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 예측부에서 화면 내 예측을 수행함에 있어서, 실시간으로 부호화를 수행하기 위해 모든 화면 내 예측 모드 방법을 사용하여 최적의 화면 내 부호화 방법을 선택하는 방법을 사용하지 않고 일부의 제한적인 개수의 화면 내 예측 모드를 사용하여 그 중에서 하나의 화면 내 예측 모드를 최종 화면 내 예측 모드로 선택하는 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 예로 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행함에 있어 사용되는 예측 블록의 형태를 제한적으로 사용하도록 하는 것도 가능하다.
부호화 장치에서 처리되는 블록의 단위는 부호화를 수행하는 부호화 단위, 예측을 수행하는 예측 단위, 변환을 수행하는 변환 단위가 될 수 있다. 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환 단위는 TU(Transform Unit)라는 용어로 표현될 수 있다.
분할부(100)에서는 하나의 픽쳐를 복수의 부호화 블록, 예측 블록 및 변환 블록의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 그 중 하나의 부호화 블록, 예측 블록 및 변환 블록의 조합을 선택하여 픽쳐를 분할할 수 있다. 예를 들어, 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(QuadTree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 블록의 의미를 부호화를 하는 블록이라는 의미뿐만 아니라 복호화를 수행하는 블록이라는 의미로도 사용할 수 있다.
예측 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행하는 단위가 될 수 있다. 화면 내 예측을 수행하는 블록은 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형 형태의 블록이거나 SDIP(Short Distance Intra Prediction)를 사용하는 직사각형의 형태의 블록의 형태를 가질 수 있다. 화면 간 예측을 수행하는 블록으로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 형태 또는 정사각형 형태의 예측 블록을 동일한 형태로 이분할한 형태인 2NxN, Nx2N 또는 비대칭 형태인 AMP (Asymetric Motion Partitioning)를 사용한 예측 블록 분할 방법이 있다. 예측 블록의 형태에 따라 변환부(115)에서는 변환을 수행하는 방법이 달라질 수 있다.
예측부(110)는 화면 내 예측을 수행하는 화면 내 예측부(103)와 화면 간 예측을 수행하는 화면 간 예측부(106)를 포함할 수 있다. 예측 블록에 대해 화면 간 예측을 사용할 것인지 또는 화면 내 예측을 수행할 것인지를 결정할 수 있다. 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법이 정해지는 처리 블록의 단위는 다를 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측을 수행함에 있어서 예측 모드는 예측 블록을 기준으로 결정되고, 예측을 수행하는 과정은 변환 블록을 기준으로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(130)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다.
PCM(Pulse Coded Modulation) 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(110)를 통해 예측을 수행하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
화면 내 예측부(103)에서는 현재 블록(예측 대상이 되는 블록)의 주변에 존재하는 참조 픽셀을 기초로 화면 내 예측된 블록을 생성할 수 있다. 현재 블록에 대한 최적의 화면 내 예측 모드를 산출하기 위해서 현재 블록에 대한 화면 내 예측된 블록을 복수의 화면 내 예측 모드를 사용하여 생성하여 보고 그 중 하나 예측 블록을 선택하여 현재 블록의 예측 블록으로 사용할 수 있다. 화면 내 예측 방법에서 화면 내 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드는 종류가 상이할 수 있다. 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측한 화면 내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
하나의 화면 내 예측 모드를 사용하여 화면 내 예측을 수행하는 것으로 결정된 현재 블록은 현재 블록의 주변 블록이 화면 내 예측을 수행시 사용한 화면 내 예측 모드 정보로부터 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 예측하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다. 즉, 현재 블록의 화면 내 예측 모드는 현재 블록의 주변에 존재하는 예측 블록의 화면 내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 블록으로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 예측하는 방법으로 아래와 같은 방법을 사용할 수 있다.
1)현재 블록의 화면 내 예측 모드와 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일할 경우, 소정의 플래그 정보를 부호화하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있다.
2) 만약, 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 상이할 경우, 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 엔트로피 부호화하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
1) 및 2)에서 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 부호화하기 위해 사용하는 주변 블록의 화면 내 예측 모드를 후보 화면 내 예측 모드라는 용어로 정의하여 사용할 수 있다.
위의 1) 및 2)의 방법을 수행함에 있어 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 가용하지 않은 경우(예를 들어, 주변 블록이 존재하지 않거나 주변 블록이 화면 간 예측을 수행한 경우), 미리 설정된 특정한 화면 내 예측 모드 값을 후보 화면 내 예측 모드값으로 설정하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 예측할 수 있다.
화면 내 예측부(103)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 화면 내 예측된 블록을 생성할 수 있다. 현재 블록의 주변 블록이 화면 간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 화면 간 예측을 수행하여 예측된 픽셀을 복원한 픽셀일 수 있다. 이러한 경우, 해당 픽셀을 사용하지 않고 주변의 화면 내 예측을 수행한 블록의 픽셀을 참조 픽셀로 사용하여 현재 블록을 화면 내 예측할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀을 다른 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
예측 블록은 복수개의 변환 블록을 포함할 수 있는데, 화면 내 예측을 수행 시 예측 블록의 크기와 변환 블록의 크기가 동일할 경우, 예측 블록의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 블록에 대한 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 하지만, 화면 내 예측을 수행 시 예측 블록의 크기와 변환 블록의 크기가 상이하여 예측 블록의 내부에 복수의 변환 블록이 포함되는 경우, 변환 블록을 기준으로 결정된 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
또한, 하나의 부호화 블록은 복수의 예측 블록으로 분할 될 수 있는데 부호화 블록의 크기가 최소인 경우에 해당하는 최소 부호화 블록에 대해서만 하나의 부호화 블록이 4개의 정사각형 형태의 예측 블록으로 분할되는 NxN 분할을 사용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
화면 내 예측 방법은 화면 내 예측 모드에 따라 참조 화소에 MDIS(Mode Dependent Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 픽셀에 적용되는 MDIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. MDIS 필터는 화면 내 예측이 수행되어 화면 내 예측된 블록에 적용되는 추가의 필터로서 참조 픽셀과 예측을 수행 후 생성된 화면 내 예측된 블록에 존재하는 단차를 줄이는데 사용될 수 있다. MDIS 필터링을 수행함에 있어 참조 픽셀과 화면 내 예측된 블록에 포함된 일부 열에 대한 필터링은 화면 내 예측 모드의 방향성에 따라 다른 필터링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 화면 내 예측을 수행 시 화면 내 예측을 수행하는 현재 블록의 크기에 따라 화면 내 예측을 수행함에 있어 가용한 화면 내 예측 모드의 개수가 달라질 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측의 대상이 되는 현재 블록의 크기에 따라 사용될 수 있는 화면 내 예측 모드의 수가 달라질 수 있다. 따라서 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행 시 현재 블록의 크기를 판단하여 가용한 화면 내 예측 모드를 다르게 판단하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
화면 간 예측부(106)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 블록의 정보를 참조하여 예측을 수행할 수 있다. 화면 간 예측부(106)에는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부가 포함될 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(150)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터 값을 가질 수 있다. 화면 간 예측부(106)에서는 여러가지 화면 간 예측 방법 중 하나의 화면 간 예측 방법을 적용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다. 화면 간 예측 방법으로는 예를 들어, 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예측부(110)에서 생성된 예측된 블록(화면 내 예측 된 블록 또는 화면 간 예측된 블록)과 예측된 블록의 원본 블록과 차이 값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다.
잔차 블록은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 변환부(115)에서는 원본 블록과 예측된 블록의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 DST를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 블록의 화면 내 예측 모드 정보 및 예측 블록의 크기 정보를 기초로 결정할 수 있다. 즉, 변환부에서는 예측 블록의 크기 및 예측 방법에 따라 변환 방법을 다르게 적용할 수 있다.
양자화부(120)는 변환부(115)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공될 수 있다.
재정렬부(125)는 양자화된 잔차 값에 대해 계수 값의 재정렬을 수행할 수 있다. 재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(125)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 블록의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 방법이 아닌 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔 방법, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔 방법이 사용될 수 있다. 즉, 변환 블록의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125) 및 예측부(110)로부터 부호화 블록의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 블록 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 제공받아 소정의 부호화 방법을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(130)에서는 재정렬부(125)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)에서는 CABAC을 이용한 HEB(High Efficiency Binarization) 방법 또는 CABAC의 bypass 코딩을 CAVLC 계수 이진화 방법을 활용하는 HTB(High Throughput Binarization) 방법을 통해 엔트로피 코딩을 수행할 수 있다.
엔트로피 부호화부(130)에서는 화면 내 예측 모드 정보에 대한 이진화를 수행하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다. 엔트로피 부호화부(130)에는 이러한 이진화 동작을 수행하기 위한 코드워드 매핑부가 포함될 수 있고, 화면 내 예측을 수행하는 예측 블록의 크기에 따라 이진화를 다르게 수행할 수 있다. 코드워드 매핑부에서는 코드워드 매핑 테이블이 이진화 동작을 통해 적응적으로 생성되거나 미리 저장되어 있을 수 있다. 또 다른 실시예로 엔트로피 부호화부(130)에서 코드넘 매핑을 수행하는 코드넘 매핑부와 코드워드 매핑을 수행하는 코드워드 매핑부를 이용하여 현재 화면 내 예측 모드 정보를 표현할 수 있다. 코드넘 매핑부와 코드워드 매핑부에서는 코드넘 매핑 테이블과 코드워드 매핑 테이블이 생성되거나 저장되어 있을 수 있다.
역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서는 양자화부(120)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(115)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(110)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 블록과 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(145)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링을 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행처리가 되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF (Adaptive Loop Filter)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 적어도 하나 이상의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF의 크기 및 계수는 달라질 수 있다. ALF는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 필터에 그에 따라 포함되는 계수의 개수도 달라질 수 있다. 이러한 ALF의 필터링 관련 정보(필터 계수 정보, ALF On/Off 정보, 필터 형태 정보)는 비트스트림 형태로 파라메터 셋에 포함되어 전송될 수 있다.
메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면 간 예측을 수행 시 예측부(110)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 복호화기는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235), 메모리(240)가 포함될 수 있다.
부호화기에서 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 복호화부(210)에서 복호화된 정보 중 예측 블록을 생성하기 위한 정보는 예측부(230)로 제공되고 엔트로피 복호화부에서 엔트로피 복호화를 수행한 잔차값은 재정렬부(215)로 입력될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서도 엔트로피 부호화부와 마찬가지로 CABAC을 이용한 HEB 또는 CAVLC의 계수 코딩 방법을 활용하는 HTB 방법 중 적어도 하나의 방법을 사용하여 역 변환을 수행할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다. 엔트로피 복호화부에는 코드워드 매핑부가 포함되어 수신된 코드워드를 화면 내 예측 모드 번호로 생성하기 위한 코드워드 매핑 테이블을 포함될 수 있다. 코드워드 매핑 테이블은 미리 저장되어 있거나 적응적으로 생성될 수 있다. 코드넘 매핑 테이블을 사용할 경우, 코드넘 매핑을 수행하기 위한 코드넘 매핑부가 추가적으로 구비될 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1 차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2 차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수 값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 DCT 및 DST에 대해 역 DCT 및 역 DST를 수행할 수 있다. 역변환은 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 부호화기의 변환부에서는 DCT와 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 복호화기의 역변환부(225)에서는 부호화기의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다.
변환을 수행 시 변환 블록이 아닌 부호화 블록을 기준으로 변환을 수행할 수 있다.
예측부(230)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화기에서의 동작과 동일하게 화면 내 예측을 수행 시 예측 블록의 크기와 변환 블록의 크기가 동일할 경우, 예측 블록의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하지만, 화면 내 예측을 수행시 변환 블록이 예측 블록에 포함되는 경우, 변환 블록을 기준으로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 최소 크기의 부호화 블록에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면 내 예측을 사용할 수 있다.
예측부(230)는 예측 단위 판별부, 화면 간 예측부 및 화면 내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면 내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면 간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 블록에서 예측 블록을 구분하고, 예측 블록이 화면 간 예측을 수행하는지 아니면 화면 내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면 간 예측부는 부호화기에서 제공된 현재 예측 블록의 화면 간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 블록이 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 블록에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다.
화면 간 예측을 수행하기 위해 부호화 블록을 기준으로 해당 부호화 블록에 포함된 예측 블록의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode) 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
화면 내 예측부는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 블록이 화면 내 예측을 수행한 예측 블록인 경우, 부호화기에서 제공된 예측 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 화면 내 예측부에는 MDIS 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. MDIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로서 현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 부호화기에서 제공된 예측 블록의 예측 모드 및 MDIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 MDIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 MDIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, MDIS 필터는 적용되지 않을 수 있다. 또한, 부호화기에서 마찬가지로 예측 블록을 생성 후 참조 픽셀과 함께 추가적으로 필터링을 수행할 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 블록의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면 내 예측을 수행하는 예측 블록일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 블록의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
부호화기로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 복호화기의 디블록킹 필터에서는 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. 부호화기에서와 마찬가지로 우선 수직 디블록킹 필터링 및 수평 디블록킹 필터링을 수행하되, 겹치는 부분에 있어서는 수직 디블록킹 및 수평 디블록킹 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 수직 디블록킹 필터링 및 수평 디블록킹 필터링이 겹치는 부분에서 이전에 수행되지 못한 수직 디블록킹 필터링 또는 수평 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 이러한 디블록킹 필터링 과정을 통해서 디블록킹 필터링의 병행 처리(Parallel Processing)이 가능하다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF(adaptive loop filter)는 필터링을 수행 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 ALF를 적용할 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(240)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 블록이라는 용어로 사용하지만, 부호화 뿐만 아니라 복호화를 수행하는 블록이 될 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 도 3내지 도 12에서 설명하는 화면 내 예측 방법은 도 1 및 도 2에서 전술한 각 모듈의 기능에서 맞게 구현될 수 있고 이러한 부호화기 및 복호화기는 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드는 주변 블록의 화면 내 예측 모드로부터 예측될 수 있다. 이러한 화면 내 예측 모드의 예측 방법을 MPM(Most Probable Mode)이라고 하는데 현재 블록의 좌측 및 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드 또는 자주 사용되는 화면 내 예측 모드를 기초로 제 1 MPM 및 제 2 MPM을 설정하고 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 제 1 MPM 및 제 2 MPM의 화면 내 예측 모드 중 적어도 하나와 같다면 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 MPM의 화면 내 예측 모드와 같다라는 정보를 표시하는 정보인 prev_intra_pred_flag를 사용하며, mpm_idx 정보를 통해 제 1 MPM, 제 2 MPM 중 어떠한 화면 내 예측 모드와 현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지를 표시할 수 있다. 만약 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 MPM의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 정보로 부호화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 복호화하기 위해 전술한 prev_intra_pred_flag 정보를 복호화할 수 있다(단계 S300).
복호화된 prev_intra_pred_flag 정보가 1인지 0인지 여부를 판단한다(단계 S310).
본 발명의 실시예에서는 prev_intra_pred_flag 정보가 1인 경우 MPM과 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하다고 판단하고 prev_intra_pred_flag 정보가 0인 경우, MPM과 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보가 다르다고 판단하지만, prev_intra_pred_flag 정보에 대한 다른 이진화 방법 또는 다른 정보 표시 방법을 사용하는 것도 가능하다.
만약, prev_intra_pred_flag를 통해 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 MPM의 화면 내 예측 모드가 동일하다고 판단되는 경우, mpm_idx를 복호화하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 제 1 MPM 또는 제 2 MPM 중 어떠한 화면 내 예측 모드와 동일한지 여부에 대한 정보를 얻을 수 있다(단계 S320). 만약 prev_intra_pred_flag가 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 MPM의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않다고 판단되는 경우, 현재 블록의 화면 내 예측 모드는 나머지 모드 정보인 rem_intra_luma_pred_mode 정보를 복호화하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 얻을 수 있다(단계 S330).
rem_intra_luma_pred_mode 정보를 부화화/복호화하기 위해서는 화면 내 예측 모드에 매핑된 코드 워드 정보를 이용할 수 있다. 아래의 표 1은 화면 내 예측 모드 정보를 이진화 하는 방법 중 하나인 지수 골룸 부호화 방법을 나타낸 것이다.
<표 1>
Figure 112013004783437-pat00001

표 1을 참조하면, 코드워드 매핑 테이블 상에서 코드 번호가 작을수록 짧은 코드워드로 매핑될 수 있다. 즉, 자주 발생하는 정보에 짧은 코드워드를 매핑하는 경우, 동일한 정보를 더 짧은 비트스트림으로 표현할 수 있으므로 부호화/복호화 효율이 증가한다는 것을 알 수 있다.
아래의 표 2는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드에 대한 순서를 나열한 것이다. 표 2는 표 3 와 같이 표기할 수도 있다.
<표 2>
Figure 112013004783437-pat00002
<표 3>
Figure 112013004783437-pat00003

아래의 표 4는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드와 코드워드를 매핑해놓은 표이다. 표 4에서의 코드워드는 임의로 설정해놓은 것으로서 본 발명의 본질에 벋어나지 않는 한 다른 코드워드를 사용하여 현재 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 매핑할 수 있다.
<표 4>
Figure 112013004783437-pat00004

표 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드와 코드워드의 매핑 방법에서는 자주 발생하는 화면 내 예측 모드에 짧은 길이의 코드워드를 매핑하여 자주 발생하는 화면 내 예측 모드일수록 짧은 길이의 코드워드를 가지도록 할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에서 생성되는 순서에 기초하여 가장 짧거나 가장 먼저 매핑되는 코드워드를 제1 코드워드라고 정의하고 그 다음 순서로 제2 코드워드, 제3 코드워드, 제4 코드워드, 제n 코드워드 등으로 표현할 수 있다. 즉, 제n 코드워드의 길이는 제n+1 코드워드의 길이보다 짧거나 동일할 수는 있으나 제n 코드워드의 길이는 제n+1 코드워드의 길이보다 길 수는 없다(여기서 n은 정수).
화면 내 예측 방법으로 부호화되는 경우, 화면 내 예측 모드 중 비방향성 화면 내 예측 모드인 플레이너 모드와 DC 모드가 자주 사용되고, 그에 반해 방향성 화면 내 예측 모드는 상대적으로 조금 발생한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 비방향성 화면 내 예측 모드에 짧은 코드워드가 매핑되도록 하고, 방향성 화면 내 예측 모드를 비방향성 화면 내 예측 모드에 매핑된 코드워드보다 긴 코드워드가 매핑되도록 함으로서 영상의 부호화 및 복호화 효율을 높힐 수 있다.
표 5 및 표 6는 본 발명의 실시예에 화면 내 예측 모드에 따라 다른 이진 부호화 하는 방법을 나타낸 표이다.
<표 5>
Figure 112013004783437-pat00005
<표 6>
Figure 112013004783437-pat00006

표 5은 화면 내 예측 모드로 19 가지의 모드를 사용할 경우를 나타낸 것이고 표 6는 화면 내 예측 모드로 35 가지의 모드를 사용할 경우에 화면 내 예측 모드를 표현하기 위한 이진화 방법을 나타낸 것이다.
표 5 및 표 6를 참조하면, 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 표현하기 위한 이진 부호화 방법으로 unary 코드와 fixed length를 사용할 수 있다. 표 5을 참조하면, 화면 내 예측 모드가 0 또는 1일 경우, unary code를 이용한 prefix는 0으로 고정하고 화면 내 예측 모드인 0과 1을 구분해주기 위한 fixed length를 0 또는 1로 1비트로 표현할 수 있다. 또, 화면 내 예측 모드가 2 내지 5인 경우, unary code를 이용한 prefix는 10으로 고정하고 화면 내 예측 모드 2 내지 5를 구분하기 위해 fixed length를 2비트로 표현할 수 있다. 이러한 방식으로 unary code 와 fixed length를 이용하여 코드워드와 화면 내 예측 모드를 매핑시킬 수 있다. 표 6도 이러한 방식으로 화면 내 예측 모드 정보를 이진화하여 표현할 수 있다.
표 5 및 표 6의 경우도 표 2와 마찬가지로 화면 내 예측 모드 번호가 작을수록 이진화 시 짧은 코드워드로 생성되는 방법을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면 작은 번호의 화면 내 예측 모드에 자주 발생되는 화면 내 예측 모드를 배치함으로서 적은 비트로 해당 정보를 표현할 수 있어 부호화 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드를 부호화하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르면, 화면 내 예측 모드를 부호화함에 있어서 코드넘 매핑 테이블(codeNum mapping table)을 사용할 수 있다.
전술한 표 5 또는 표 6의 실시예와 달리 코드넘 매핑 테이블(codeNum mapping table)을 사용할 경우, 임의의 화면 내 예측 모드가 결정되면, 코드넘 매핑 테이블에서 t 번째인 결정된 화면 내 예측 모드와 (t-1) 번째 화면 내 예측 모드를 스와핑함으로서 자주 발생한 화면 내 예측 모드의 코드넘 매핑 테이블 내 순위를 올려 줌으로서 다음 번 화면 내 예측 모드가 상기 자주 발생한 화면 내 예측 모드가 되는 경우 더 작은 수의 코드넘을 할당 받을 수 있다. 결과적으로 해당 코드넘에 대해 짧은 코드워드가 매핑되도록 한다. 즉, t 번째 화면 내 예측 모드에 대한 코드넘 순위를 높여 재배열된 코드넘 매핑 테이블은 다음 예측 블록에 대한 화면 내 예측 수행 시 사용할 수 있다. 도 4를 보면, 결정된 화면 내 예측 모드는 2가 되고, 2번 화면 내 예측 모드에 매핑되는 코드넘 2를 코드넘 매핑 테이블에서 읽어와서, 코드워드 매핑 테이블에서 2번 코드넘에 매핑되는 코드워드(“1000”)를 2번 화면 내 예측 모드의 결과 값으로 출력하게 된다. 또한, 코드넘 매핑 테이블은 2번 화면 내 예측 모드와 바로 상위에 위치한 1번 화면 내 예측 모드를 스와핑 하여 2번 화면 내 예측 모드를 위한 코드넘은 1로, 1번 화면 내 예측 모드를 위한 코드넘은 2로 수정되게 된다. 그리고 이렇게 재배열된 코드넘 매핑 테이블은 다음 예측 블록의 화면 내 예측 모드 부호화 시 이용하게 된다.또 다른 실시예에서는 t 번째 및 (t-1) 번째 화면 내 예측 모드의 발생 빈도수를 기반으로 t 번째 및 (t-1) 번째 화면 내 예측 모드의 스와핑 여부를 결정한다. 즉, t 번째 화면 내 예측 모드의 발생 빈도수가 (t-1) 번째 화면 내 예측 모드의 발생 빈도수 보다 크면, t 번째 및 (t-1) 번째 화면 내 예측 모드의 스와핑을 실행하고, 재배열된 코드넘 매핑 테이블은 다음 예측 블록에 대한 화면 내 예측 수행 시 사용할 수 있다. 반대로, t 번째 화면 내 예측 모드의 발생 빈도수가 (t-1) 번째 화면 내 예측 모드의 발생 빈도수 보다 작으면, 상기 두 화면 내 예측 모드에 대한 스와핑을 실시하지 않고, 현재의 코드넘 매핑 테이블을 다음 예측 블록에 대한 화면 내 예측 수행 시 사용할 수 있다. 이때, 모든 화면 내 예측 모드에 대한 발생 빈도수가 무한히 증가하는 것을 방지하기 위해 주기적으로 모든 화면 내 예측모드에 대한 발생 빈도수를 동일한 비율로 줄일 수 있다. 본 실시예의 빈도수를 기반한 화면 내 예측 모드에 대한 스와핑 과정 이외의 다른 과정(예를 들어, 코드워드를 결정하는)은 상기 실시예(빈도수를 이용하지 않고 바로 스와핑하는)와 동일할 수 있다.
도 4에서는 설명의 편의상 화면 내 예측 모드 번호와 코드넘 매핑 테이블의 코드넘 번호가 동일하다고 가정하나 또 다른 실시예에서는 화면 내 예측 모드 번호와 코드넘을 매핑하는 초기 코드넘 매핑 테이블이 미리 결정되어 화면 내 예측 모드 번호와 상이한 번호인 코드넘을 매핑할 수 있다.
도 4를 참조하면, 임의의 화면 내 예측 모드가 결정되는 경우, 화면 내 예측 모드는 코드넘 매핑 테이블의 코드넘값으로 매핑될 수 있다. 매핑된 코드넘값은 코드워드 매핑 테이블을 통하여 코드워드값으로 매핑될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드를 복호화하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5를 참조하면, 복호화기는 부호화기와 동일한 초기 코드워드 매핑 테이블과 초기 코드넘 매핑 테이블을 가진다. 복호화기는 비트스트림부터 코드워드를 읽어와, 해당 코드워드를 기초로 코드워드 매핑 테이블로부터 매핑되는 코드넘 값을 얻어오고, 상기 코드넘에 매핑되는 화면 내 예측 모드를 코드넘 매핑 테이블로부터 얻어오면, 최종적으로 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 결정할 수 있다. 복호화 동작에서도 부호화기와 동일하게 임의의 화면 내 예측 모드가 결정되면, 코드넘 매핑 테이블에서 상기 화면 내 예측 모드에 대한 스와핑을 수행할 수 있다.
위와 같은 방법을 수행하는 경우, 불필요한 스와핑을 방지하기 위해서 초기 코드넘 매핑 테이블의 값이 중요하다. 왜냐하면, 이러한 테이블은 슬라이스 또는 프레임과 같은 임의의 단위에서 다시 초기화될 수 있기 때문에 초기화 후 다시 스와핑을 수행하여야만 현재 슬라이스 또는 프레임의 성격을 반영한 코드넘 매핑 테이블이 생성될 수 있다. 따라서 화면 내 예측 모드와 코드넘값을 매핑시키는 코드넘 매핑 테이블을 설정 시 자주 발생하는 화면 내 예측 모드값에 대하여 더 작은 코드넘값을 매핑하는 것이 중요하다. 본 발명의 실시예에 따르면, 더 자주 발생하는 화면 내 예측 모드 번호일수록 더 작은 코드넘 번호를 매핑시키고, 결과적으로 상기 화면 내 예측 모드에 대한 코드워드의 길이를 더 짧게 하여 부호화 효율을 기대 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코드넘 매핑 테이블을 다르게 사용하는 경우를 나타낸 개념도이다.
도 6을 참조하면, 화면 내 예측 모드를 이진 부호화함에 있어서 MPM을 사용하지 않고, 이진 부호화를 수행할 수 있다. 즉, MPM을 위한 별도의 플래그 정보를 생성하지 않고 특정한 예측 블록의 좌측 및 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 코드넘 매핑 테이블을 재배열하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 좌측 및 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드가 2 및 3일 경우, 2와 3을 코드넘 매핑 테이블 상단에 위치시키고 나머지 화면 내 예측 모드를 뒤로 미뤄서 코드넘 매핑 테이블을 구성하는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 좌측 및 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드를 코드넘 매핑 테이블 상의 상단에 위치시키고 그 이후 좌측 및 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드를 코드넘 매핑 테이블 상에 배치하는 방법을 사용하여 화면 내 예측 모드에 해당하는 코드워드를 생성할 수 있다.
전술한 코드넘 매핑 테이블 재배열 방법에서는 특정한 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 특정한 예측 블록의 좌측 및/또는 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드 중 적어도 하나의 모드와 동일 할 가능성이 크다는 것을 전제로 한다. 따라서 전반적으로 자주 발생하는 화면 내 예측 모드일수록 상기 코드넘 매핑 테이블의 상단에 배치하여야 전술한 코드넘 매핑 테이블의 재배열을 최소화 할 수 있다. 여기서, 자주 발생하는 화면 내 예측 모드가 특정한 예측 블록의 좌측 및/또는 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드이거나, 그렇지 않는 경우가 발생할 수 있다. 만약, 자주 발생하는 화면 내 예측 모드가 특정한 예측 블록의 좌측 및/또는 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드이면, 상대적으로 재배열이 발생할 확률도 낮아지므로 불필요한 재배열을 막을 수 있다. 반대로, 자주 발생하는 화면 내 예측 모드가 특정한 예측 블록의 좌측 및/또는 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드가 아니라면, 특정한 예측 블록의 좌측 및/또는 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드를 코드넘 매핑 테이블의 상단에 위치시키고 나머지 화면 내 예측 모드를 뒤로 미뤄서 코드넘 매핑 테이블을 재배열 할 때, 나머지 화면 내 예측 모드 중에서도 자주 발생하는 화면 내 예측 모드가 상대적으로 작은 코드넘과 매핑되어야만, 더 짧은 코드워드를 할당 받을 수 있다. 결과적으로 자주 발생하는 화면 내 예측모드가 특정한 예측 블록의 좌측 및/또는 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드와 동일하든 아니든 간에 작은 코드넘 번호를 할당 받게 되면, 결과적으로 압축성능 및/또는 복잡도 측면에서 유리할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는, 화면 내 예측 모드를 이진 부호화함에 있어서 MPM을 사용하여 이진 부호화를 수행할 수 있다. 그러나, MPM을 위한 별도의 플래그 정보를 생성하지 않고 특정한 예측 블록의 제1 MPM 및 제2 MPM의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 코드넘 매핑 테이블을 재배열하는 방법을 사용하여 MPM에 대한 코드워드를 할당할 수 있다. 예를 들어, 제1 MPM 및 제2 MPM 의 화면 내 예측 모드가 2 및 3일 경우, 2와 3을 코드넘 매핑 테이블 상단에 위치시키고 나머지 화면 내 예측 모드를 뒤로 미뤄서 코드넘 매핑 테이블을 구성하는 방법을 사용할 수 있다. 그 이외의 과정은 특정한 예측 블록의 좌측 및 상단에 존재하는 블록의 화면 내 예측 모드를 코드넘 매핑 테이블 상의 상단에 위치시키는 상기 실시예와 동일할 수 있다
본 발명의 실시예에 따르면 전술한 이러한 화면 내 예측 모드들은 예측 블록의 사이즈에 따라 서로 다른 개수의 화면 내 예측 모드를 사용할 수 있다.
아래의 표 5는 예측 블록의 크기에 따라 사용될 수 있는 화면 내 예측 모드의 수를 나타낸 표이다.
<표 7>
Figure 112013004783437-pat00007

표 7을 참조하면, 예측 블록의 크기가 4x4이거나 64x64의 크기인 경우, 화면 내 예측 모드의 수는 11, 18 또는 19개가 사용될 수 있다. 또한, 예측 블록의 크기가 16x16, 32x32, 64x64인 경우, 화면 내 예측 모드의 수는 35개를 사용할 수 있다.
35개의 화면 내 예측 모드는 아래의 표 6과 같이 화면 내 예측 모드 번호와 그에 따른 명칭을 가질 수 있다.
<표 8>
Figure 112013004783437-pat00008

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 35개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 경우, 비방향성 화면 내 예측 모드와 방향성 화면 내 예측 모드를 나타낸 것이다.
예측 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하기 위해 35개의 화면 내 예측 모드를 가질 경우, 플레이너, DC, Ver+x(x는 -8에서 8사이의 정수), Hor+x(x는 -7에서 8사이의 정수)일 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 19개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 경우, 비방향성 화면 내 예측 모드와 방향성 화면 내 예측 모드를 나타낸 것이다.
예측 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하기 위해 19개의 화면 내 예측 모드를 가질 경우, planar, DC, Ver+2x(x는 -4에서 4사이의 정수), Hor+2x(x는 -3에서 4사이의 정수)일 수 있다. 즉, 19개의 화면 내 예측 모드는 도 7에서 35개의 화면 내 예측 모드를 사용할 경우와 달리 수직 및 수평 방향으로부터 2의 배수만큼씩의 각도 움직임에 대한 화면 내 예측 모드만을 선택하는 방법을 사용할 수 있다.
18개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 것은 18번 화면 내 예측 모드를 제외한 0에서 17번까지의 화면 내 예측 모드를 사용하여 화면 내 예측을 수행하는 방법이 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 11개의 화면 내 예측 모드를 사용하는 경우, 비방향성 화면 내 예측 모드와 방향성 화면 내 예측 모드를 나타낸 것이다.
11개의 화면 내 예측 모드를 가질 경우, planar, DC, Ver+4x(x는 -2에서 2사이의 정수), Hor+4x(x는 -1에서 2사이의 정수)일 수 있다. 즉, 11개의 화면 내 예측 모드는 도 7에서 35개의 화면 내 예측 모드를 사용할 경우와 달리 수직 및 수평 방향으로부터 4의 배수 만큼씩의 각도 움직임에 대한 화면 내 예측 모드만을 선택하는 방법을 사용할 수 있다. 11개의 화면 내 예측 모드는 VER (2번 모드) 및 HOR (3번 모드)을 기준으로 해당 공간을 4등분하여 도 9와 같이 4번 모드부터 10번 모드까지 9개의 모드가 생성된다. 해당 9개의 모드에 Planar (0번 모드) 및 DC (1번 모드)를 더하면 총 11개의 모드가 구성될 수 있다.
도 8과 도 9와 같이 화면 내 예측 모드가 11개 또는 19개는 64x64 블록 또는 4x4 블록에서 사용할 수 있다.
예측 블록의 사이즈가 64x64인 경우 해당 블록이 더 작게 분할(예를 들어, 32x32, 16x16 등) 할 필요가 없다는 것이고, 이는 해당 블록의 화소 값에 큰 변화가 없다고 판단할 수 있다. 따라서 이런 평탄한 블록에 대해 35 가지의 전체 모드를 다 평가하게 되면, 대부분의 화면 내 예측 모드에 대한 예측 값이 비슷하게 나와, 유사 방향성을 가진 모드 별 성능의 큰 차이는 보이지 않는다. 그러므로 복잡도를 고려한다면, 35가지 모드를 다 평가 하는 것 보다는 일부 화면 내 예측 모드만을 기초로 화면 내 예측을 수행하는 것이 복잡도 측면에서 유리 할 수 있다. 그래서, 본 발명에서는 도 8 및 도 9에서와 같이 64x64 예측 블록에 대해 11가지의 화면 내 예측 모드, 18 가지의 화면 내 예측 모드, 19 가지의 화면 내 예측 모드중 어느 하나를 사용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
4x4 사이즈의 예측 블록의 경우에도 예측 블록의 크기가 작기 때문에 35개의 화면 내 예측 모드로 만들어진 모드 별 예측 값이 유사 할 수 있어 35개의 모든 화면 내 예측 모드를 사용하기 보다는 64x64 크기의 예측 블록에서처럼 11, 18 또는 19 개의 화면 내 예측 모드 중 하나를 사용하여서 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
화면 내 예측 모드가 전술한 바와 같이 11, 19 또는 35개가 사용되고 MPM 모드의 수가 3개인 경우, 만약 MPM을 제외하고 리메이닝 모드에 대한 코드넘 매핑 테이블을 생성할 경우, 부호화 효율을 높힐 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서 사용되는 MPM은 현재 블록의 화면 내 예측 모드값을 예측하는 후보 화면 내 예측 모드의 일반적인 개념으로 사용하는 것으로서 이와 유사한 개념인 MPRM (Most Probable Remaining Mode)도 사용될 수 있고 본 발명의 권리 범위에 포함되지만 설명의 편의상 MPM에 대해서만 개시한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MPM을 제외한 나머지 (리메이닝) 화면 내 예측 모드에 대하여 코드넘 매핑 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10을 참조하면, MPM이 화면 내 예측 모드 번호로 2, 4, 5인 경우, 코드넘 매핑 테이블에서 2, 4, 5를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드에 대하여 코드넘 매핑을 수행할 수 있다. 즉, 리메이닝 모드 부호화 시 MPM에 해당하는 화면 내 예측 모드가 선택되지는 않으므로 MPM을 제외한 리메이닝 모드에 대해서만 코드넘값을 부여할 수 있다. 코드넘값은 코드워드 매핑 테이블을 사용하여 코드워드에 매핑될 수 있는데, 이러한 방법을 통해 리메이닝 모드에 해당하는 화면 내 예측 모드에 대해서만 코드워드가 매핑되므로 불필요한 코드워드의 낭비를 막을 수 있어서 부호화 효율을 높힐 수 있다.
복호화 동작을 수행시도 마찬가지로 입력된 코드워드를 기초로 코드넘을 생성하고 MPM에 해당하는 화면 내 예측 모드를 제외하고 매핑된 코드넘 매핑 테이블을 이용하여 화면 내 예측 모드 정보를 복호할 수 있다.
도 10에서는 화면 내 예측 모드가 11개 사용될 경우를 나타낸 것으로 11개의 화면 내 예측 모드를 사용하여 예측 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하고 MPM이 3개 사용될 경우, 8개의 리메이닝 화면 내 예측 모드에 대하여 코드워드가 매핑될 수 있다. 리메이닝 화면 내 예측 모드를 고정길이로 표현하게 되면, 3비트의 코드워드 길이로 나머지 8개의 화면 내 예측 모드에 대한 코드워드를 매핑할 수 있다.
아래의 표 9는 본 발명의 실시예에 따른 리메이닝 화면 내 예측 모드를 고정길이로 표현한 것이다.
<표 9>
Figure 112013004783437-pat00009
표 9와 같이 코드 넘버는 고정길이 부호화를 사용한 코드워드와 매핑될 수도 있다.
이와 같은 방법으로 화면 내 예측 모드가 11개, 19개, 35개이고 MPM이 3개인 경우, 리메이닝 모드가 8개, 16개, 32개가 되므로 전체 리메이닝 모드의 개수가 2의 지수승이며, 상기 리메이닝 모드를 각 지수비트의 고정길이로 표현된다. 아래의 표는 각 리메이닝의 개수에 따른 지수비트의 고정길이로 표현될 경우, 리메이닝 모드를 나타내기 위한 코드워드의 길이를 나타낸 것이다.
<표 10>
Figure 112013004783437-pat00010
표 9를 참조하면, 화면 내 예측 모드의 수가 11개이고 MPM의 개수가 3일 경우는 리메이닝 모드를 나타내기 위한 코드워드는 3비트를 사용할수 있다. 화면 내 예측 모드의 수가 19개이고 MPM의 개수가 3일 경우는 리메이닝 모드를 나타내기 위한 코드워드는 4비트를 사용할 수 있다. 화면 내 예측 모드의 수가 35개이고 MPM의 개수가 3일 경우는 리메이닝 모드를 나타내기 위한 코드워드는 5비트를 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 현재 블록의 화면 내 예측 모드의 개수를 해당 리메이닝 화면 내 모드의 개수를 2의 지수승으로 생성, 즉 상기 리메이닝 모드를 각 지수비트의 고정길이로 표현하도록 결정할 수 있다. 위의 실시예에서는 MPM의 개수를 3으로 가정한 것으로 MPM의 개수가 달라질 경우, 예측 블록의 화면 내 예측에 사용되는 화면 내 예측 모드의 개수는 달라질 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드의 부호화 및 복호화를 수행하는 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 11의 상단을 참조하면, 영상 부호화 장치의 코드워드 매핑부(1100)에서 화면 내 예측 모드 번호를 입력받고 코드워드를 생성할 수 있다. 전술한 바와 같은 코드워드 매핑을 수행하기 위해서는 코드워드 매핑부(1100)에는 코드워드 매핑 테이블이 저장되어 있거나, 코드워드 매핑 테이블을 생성하기 위한 이진화 동작을 수행할 수 있다. 코드워드 매핑부는 엔트로피 코딩부의 일부로 포함되어 동작할 수 있다. 전술한 바와 같이 화면 내 예측 모드 중 발생 비율이 높은 DC 모드 또는 플레이너 모드와 같은 비방향성 화면 내 예측 모드에 작은 수의 화면 내 예측 모드 번호를 부여할 수 있고 화면 내 예측 모드 번호가 작을수록 짧은 코드워드가 매핑되도록 하는 코드워드 매핑 테이블을 생성할 수 있다.
도 11의 하단을 참조하면, 영상 복호화 장치의 코드워드 매핑부(1110)에서 코드워드를 입력받고 입력된 코드워드를 코드워드 매핑부에 포함된 코드워드 매핑 테이블을 기초로 화면 내 예측 모드 번호로 생성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 모드의 부호화 및 복호화를 수행하는 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 12의 상단을 참조하면, 영상 부호화 장치의 일부에는 코드넘 매핑부(1200)와 코드워드 매핑부(1220)을 포함할 수 있다. 영상 부호화 장치의 코드넘 매핑부(1200)에서는 화면 내 예측 모드 번호를 입력받고 코드넘을 출력할 수 있다. 코드워드 매핑부(1220)의 경우, 코드넘을 입력받고 코드워드를 출력할 수 있다. 전술한 실시예들에 따른 코드넘 매핑 및 코드워드 매핑이 수행될 수 있고, 많이 발생하는 화면 내 예측 모드 번호일수록 작은 수의 코드넘에 매핑될 수 있다. 전술한 바와 같이 MPM을 제외하고 코드넘 매핑을 하는 방법을 사용하는 경우, 코드넘 매핑부에서는 MPM에 해당하는 화면 내 예측 모드를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드에 대하여 코드넘 매핑을 수행할 수 있다.
도 12의 하단을 참조하면, 영상 복호화 장치는 코드워드 매핑부(1240)과 코드넘 매핑부(1260)을 포함할 수 있다. 코드워드 매핑부(1240)에서는 입력되는 코드워드를 기초로 코드넘을 산출할 수 있고, 코드넘 매핑부(1260)에서는 코드넘을 입력받고 화면 내 예측 모드 번호를 산출할 수 있다. 코드워드 매핑부(1240)에는 코드워드 매핑을 수행하기 위한 코드워드 매핑 테이블이 포함될 수 있고, 코드넘 매핑부(1260)에는 입력받은 코드넘을 기초로 화면 내 예측 모드 번호를 산출하기 위한 코드넘 매핑 테이블이 포함될 수 있다. 코드워드 매핑 테이블과 코드넘 매핑부는 미리 저장되어 있거나 적응적으로 생성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 화면 내 예측 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보를 복호하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계를 포함하되,
    상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는 화면 내 예측 모드 정보를 포함하는 테이블을 기초로 수행되고, 상기 테이블은 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 인덱스 정보를 매핑하는 테이블이고, 상기 테이블에서 화면 내 예측 모드가 planar 모드이면 인덱스 0, 화면 내 예측 모드가 DC 모드이면 인덱스 1, 방향성 화면 내 예측 모드이면 화면 내 예측 모드의 방향성에 따라 인덱스 2 내지 34에 매핑되며,
    상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소는,
    고정된 5 비트를 사용하여 부호화된 값으로서 상기 5 비트의 정보는 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드 정보 중 하나의 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보인 화면 내 예측 방법.

  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드는,
    상기 현재 블록의 주변 블록을 기초로 유도된 화면 내 예측 모드 및 추가의 화면 내 예측 모드를 기초로 유도된 3개의 서로 다른 화면 내 예측 모드인 화면 내 예측 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 플래그 정보는,
    상기 플래그 정보가 1인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한 것을 지시하고, 상기 플래그 정보가 0인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 것으로 지시하는 화면 내 예측 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호화하여 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 테이블에서 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드인 3개의 화면 내 예측 모드를 제외한 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보를 유도하는 단계;
    상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 매핑하는 단계; 및
    상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보 중 상기 구문 요소와 매핑된 하나의 화면 내 예측 모드를 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 설정하는 단계를 포함하는 화면 내 예측 방법.
  6. 영상 복호화 장치에 있어서,
    현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보 및 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 복호하도록 구현되는 엔트로피 복호화부; 및
    상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 경우, 상기 복호화된 구문 요소를 기초로 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 예측부를 포함하되,
    테이블은 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 인덱스 정보를 매핑하는 테이블이고, 상기 테이블에서 화면 내 예측 모드가 planar 모드이면 인덱스 0, 화면 내 예측 모드가 DC 모드이면 인덱스 1, 방향성 화면 내 예측 모드이면 화면 내 예측 모드의 방향성에 따라 인덱스 2 내지 34 에 매핑되며,
    상기 구문 요소는,
    고정된 5 비트를 사용하여 부호화된 값으로서 상기 5 비트의 정보는 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드를 제외한 나머지 화면 내 예측 모드 정보 중 하나의 화면 내 예측 모드를 지시하는 정보인 영상 복호화 장치.

  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서, 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드는,
    상기 현재 블록의 주변 블록을 기초로 유도된 화면 내 예측 모드 및 추가의 화면 내 예측 모드를 기초로 유도된 3개의 서로 다른 화면 내 예측 모드인 영상 복호화 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 플래그 정보는,
    상기 플래그 정보가 1인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한 것을 지시하고, 상기 플래그 정보가 0인 경우, 상기 플래그 정보를 기초로 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드와 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하지 않은 것으로 지시하는 영상 복호화 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 예측부는,
    상기 테이블에서 상기 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드인 3개의 화면 내 예측 모드를 제외한 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보를 유도하고, 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드에 대한 정보를 포함한 구문 요소를 매핑하고, 상기 나머지 32개의 화면 내 예측 모드 정보 중 상기 구문 요소와 매핑된 하나의 화면 내 예측 모드를 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드로 설정하도록 구현되는 화면 내 예측 장치.
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