WO2012033343A2 - 참조 화소들의 특성을 이용하여 예측모드 정보의 전송을 생략할 수 있는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법 - Google Patents

참조 화소들의 특성을 이용하여 예측모드 정보의 전송을 생략할 수 있는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법 Download PDF

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Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to an intra prediction encoding / decoding apparatus and a method thereof. More specifically, in intra prediction, transmission of additional information on the prediction mode of the current block can be omitted by using characteristics of reference pixels around the current block, thereby reducing overhead in generating a bitstream, thereby encoding an image.
  • the present invention relates to an intra prediction encoding / decoding apparatus and method for maintaining the accuracy of intra prediction while improving decoding efficiency.
  • the basic principle of compressing data is to eliminate redundancy in the data. Spatial overlap, such as the same color or object repeating in an image, temporal overlap, such as when there is almost no change in adjacent frames in a movie frame, or the same note over and over in audio, or high frequency of human vision and perception Data can be compressed by removing the psychological duplication taking into account the insensitive to.
  • H.264 is a digital video codec standard with a very high data compression ratio, also called MPEG-4 Part 10 or Advanced Video Coding (AVC).
  • AVC Advanced Video Coding
  • This standard is based on the Video Coding Experts Group (VCEG) of the International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) and the International Standardization Organization / International Electrotechnical Commission (ISO / IEC). This is the result of MPEG jointly forming and standardizing a Joint Video Team.
  • VCEG Video Coding Experts Group
  • ITU-T International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector
  • ISO / IEC International Electrotechnical Commission
  • the temporal prediction is performed by referring to a reference block 122 of another temporal frame 120 that is adjacent in time when predicting the current block 112 of the current frame 110. to be. That is, in inter-prediction of the current block 112 of the current frame 110, the adjacent reference frame 120 is searched for in time, and the reference block (the most similar to the current block 112 in the reference frame 120) 122).
  • the reference block 122 is a block that can best predict the current block 112, and the block having the smallest sum of absolute difference (SAD) with the current block 112 may be the reference block 122.
  • the reference block 122 becomes a prediction block of the current block 112, and generates a residual block by subtracting the reference block 122 from the current block 112.
  • the generated residual block is encoded and inserted into the bitstream.
  • the relative difference between the position of the current block 112 in the current frame 110 and the position of the reference block 122 in the reference frame 120 is called a motion vector 130, and the motion vector 130 is also a residual block.
  • Temporal prediction is also referred to as inter prediction or inter prediction.
  • Spatial prediction is to obtain the prediction pixel value of the target block by using the reconstructed pixel value of the reference block adjacent to the target block in one frame, and directional intra-prediction (hereinafter referred to simply as intra prediction) It is also called intra prediction.
  • intra prediction directional intra-prediction
  • H.264 specifies encoding / decoding using intra prediction.
  • Intra prediction is a method of predicting values of a current subblock by copying in a predetermined direction by using adjacent pixels in up and left directions for one sub-block, and encoding only the difference.
  • the prediction block for the current block is generated based on another block having the previous coding order.
  • a value obtained by subtracting the current block and the prediction block is coded.
  • the video encoder according to H.264 selects, for each block, a prediction mode in which the difference between the current block and the prediction block is minimal among the prediction modes.
  • Intra prediction according to the H.264 standard is illustrated in FIG. 2 in consideration of the position of adjacent pixels and the direction of the prediction used to generate predicted pixel values of 4 x 4 luma blocks and 8 x 8 luma blocks.
  • Nine prediction modes as defined. The nine prediction modes are vertical prediction mode (prediction mode 0), horizontal prediction mode (prediction mode 1), DC prediction mode (prediction mode 2), Diagonal_Down_Left prediction mode (prediction mode 3), Diagontal_Down_Right prediction mode (depending on the prediction direction).
  • Prediction mode 4 Vertical_Right prediction mode (prediction mode 5), Horizontal_Down prediction mode (prediction mode 6), Vertical_Left prediction mode (prediction mode 7), and Horizontal_Up prediction mode (prediction mode 8).
  • the DC prediction mode uses an average value of eight adjacent pixels.
  • prediction mode 3 is that.
  • the same four prediction modes are also used for intra prediction processing on 8 x 8 chroma blocks.
  • FIG. 3 shows an example of labeling for explaining the nine prediction modes of FIG. 2.
  • a prediction block (region including a to p) for the current block is generated using the samples A to M that are decoded in advance. If E, F, G, and H cannot be decoded in advance, E, F, G, and H can be virtually generated by copying D to their positions.
  • FIG. 4 is a diagram for describing nine prediction modes of FIG. 2 using FIG. 3.
  • the prediction block predicts the pixel value with the same pixel value for each vertical line. That is, the pixels of the prediction block predict the pixel value from the nearest pixels of the reference block located above the prediction block, and the reconstructed pixel values of the adjacent pixel A are converted into the first column pixels a, pixel e, pixel i and Set to the predicted pixel value for pixel m.
  • second column pixel b, pixel f, pixel j and pixel n are predicted from the reconstructed pixel values of adjacent pixel B
  • third column pixel c, pixel g, pixel k and pixel o are Predicted from the reconstructed pixel values
  • fourth column pixel d, pixel h, pixel l and pixel p predicts from the reconstructed pixel values of adjacent pixel D.
  • a prediction block is generated in which the prediction pixel values of each column are the pixel values of pixel A, pixel B, pixel C and pixel D.
  • the prediction block predicts the pixel value with the same pixel value for each horizontal line. That is, the pixels of the prediction block predict the pixel value from the nearest pixels of the reference block located to the left of the prediction block, and the reconstructed pixel value of the adjacent pixel I is determined by the first row of pixels a, pixel b, pixel c and Set to the predicted pixel value for pixel d.
  • the second row pixels e, pixel f, pixel g and pixel h are predicted from the reconstructed pixel values of adjacent pixel J
  • the third row pixel i, pixel j, pixel k and pixel l are Predicted from the reconstructed pixel values
  • the fourth row pixel m, pixel n, pixel o and pixel p predicts from the reconstructed pixel values of adjacent pixel D.
  • a prediction block is generated in which the prediction pixel values of each row are the pixel values of pixel I, pixel J, pixel K, and pixel L.
  • the pixels of the prediction block are equally replaced by the average of the pixel values of the upper pixels A, B, C and D and the left pixels I, J, K and L.
  • the pixels of the prediction block in the prediction mode 3 are interpolated in the lower left direction at a 45 ° angle between the lower-left and the upper-right, and the prediction in the prediction mode 4
  • the pixels of the block are extrapolated in the lower right direction at a 45 ° angle.
  • the pixels of the prediction block in the prediction mode 6 are extrapolated in the lower right direction at an angle of about 26.6 ° horizontally
  • the pixels of the prediction block in the prediction mode 7 are in the lower left direction at an angle of about 26.6 ° vertically.
  • Extrapolated the pixels of the predictive block in the case of the prediction mode 8 are interpolated in an upward direction of about 26.6 degrees from the horizontal.
  • the pixels of the prediction block may be generated from a weighted average of pixels A to M of the reference block to be decoded in advance.
  • the pixel d located at the top right of the prediction block may be estimated as in Equation 1.
  • round () is a function that rounds to integer places.
  • the 16 ⁇ 16 prediction model for the luminance component includes four modes of prediction mode 0, prediction mode 1, prediction mode 2, and prediction mode 3.
  • prediction mode 1 the pixels of the prediction block are extrapolated from the upper pixels, and in prediction mode 1, the pixels are extrapolated from the left pixels.
  • prediction mode 2 the pixels of the prediction block are calculated as an average of upper pixels and left pixels.
  • prediction mode 3 a linear "plane" function is used that fits the upper and left pixels. This mode is more suitable for areas where the luminance changes smoothly.
  • the pixel value of the prediction block is generated according to the direction corresponding to each mode based on the adjacent pixels of the prediction block to be currently encoded.
  • the information on the prediction mode of the current block predicted by the encoder is transmitted to the decoder through the bitstream as side information so that the decoder can recover the current block using the same prediction mode.
  • the encoder transmits various additional information to the decoder through the bit stream.
  • the encoder transmits various additional information to the decoder through the bit stream.
  • the encoding and decoding efficiency of the image due to the overhead of the bit stream increases. There is a problem of deterioration.
  • An embodiment of the present invention has been devised to solve the above-mentioned problem, and in the intra prediction, transmission of additional information on the prediction mode of the current block can be omitted by using characteristics of reference pixels around the current block. It is an object of the present invention to provide an intra prediction encoding / decoding apparatus and method capable of reducing the overhead in generating a bitstream to improve the efficiency of encoding and decoding images while maintaining the accuracy of intra prediction.
  • an intra prediction encoding / decoding apparatus selects at least one of reference pixels around a current block to be encoded, calculates a variance value, and calculates a variance value.
  • An encoder configured to determine a prediction mode of the current block in a mode corresponding to the selected reference pixel according to a comparison result of preset reference values, and to encode the current block based on the determined prediction mode; And selecting at least one of the second reference pixels around the current block to be decoded to calculate a dispersion value, and selecting the second reference pixel according to a comparison result of the calculated dispersion value with respect to the selected second reference pixel and a preset reference value.
  • a decoder configured to determine a second prediction mode of the current block to be decoded in a mode corresponding to and to decode the current block based on the determined second prediction mode.
  • the characteristic information calculator may include: an upper variance value calculator configured to calculate variance values of reference pixels on the upper end of the current block; And a left variance value calculator configured to calculate variance values of the reference pixels on the left side of the current block.
  • the prediction mode determiner may determine the prediction mode of the current block in the DC mode when the variance value calculated by the upper variance value calculator and the variance value calculated by the left variance value calculator are smaller than the reference value.
  • the prediction mode determiner may determine the prediction mode of the current block in the horizontal mode when the variance value calculated by the upper variance value calculator is smaller than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculator is equal to or greater than the reference value. Can be determined.
  • the prediction mode determiner may predict the current block in a vertical mode when the variance value calculated by the upper variance value calculator is equal to or greater than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculator is smaller than the reference value.
  • the mode can be determined.
  • the characteristic information calculator may include: an upper variance value calculator configured to calculate variance values of reference pixels on the upper end of the current block; And a left variance value calculator configured to calculate variance values of the reference pixels on the left side of the current block.
  • the prediction mode determiner may determine the prediction mode of the current block in the DC mode when the variance value calculated by the upper variance value calculator and the variance value calculated by the left variance value calculator are smaller than the reference value.
  • the prediction mode determiner may determine the prediction mode of the current block in the horizontal mode when the variance value calculated by the upper variance value calculator is smaller than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculator is equal to or greater than the reference value. Can be determined.
  • the prediction mode determiner may predict the current block in a vertical mode when the variance value calculated by the upper variance value calculator is equal to or greater than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculator is smaller than the reference value.
  • the mode can be determined.
  • a dispersion value is calculated by selecting at least one of reference pixels around a current block to be encoded, Determining a prediction mode of the current block in a mode corresponding to the selected reference pixel according to a comparison result of preset reference values, and performing encoding of the current block based on the determined prediction mode; And selecting at least one of the second reference pixels around the current block to be decoded to calculate a dispersion value, and selecting the second reference pixel according to a comparison result of the calculated dispersion value with respect to the selected second reference pixel and a preset reference value. And determining a second prediction mode of the current block in a mode corresponding to, and performing decoding of the current block based on the determined second prediction mode.
  • the calculating of the characteristic information may include calculating a variance value of reference pixels on the top of the current block; And calculating variance values for the reference pixels on the left side of the current block.
  • the prediction mode determining step may determine the prediction mode of the current block in the DC mode when the variance value calculated by the upper variance value calculating step and the variance value calculated by the left variance value calculating step are smaller than the reference value.
  • the prediction mode determining step when the variance value calculated by the upper variance value calculating step is smaller than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculating step is equal to or greater than the reference value, the prediction of the current block in the horizontal mode is performed.
  • the mode can be determined.
  • the prediction mode determining step when the variance value calculated by the upper variance value calculating step is greater than or equal to the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculating step is smaller than the reference value, the prediction mode is determined in the vertical mode.
  • the prediction mode can be determined.
  • Intra-prediction decoding for achieving the above object comprises the steps of: calculating at least one of the reference pixels around the current block to be decoded to calculate the characteristic information on the direction; Comparing characteristic information about the orientation calculated by the characteristic information calculating step with a preset reference value; And determining the prediction mode for the current block as a mode corresponding to the selected reference pixel when the result compared by the comparing step satisfies the set condition, and based on the mode determined by the prediction mode determining step. It characterized in that the decoding.
  • the calculating of the characteristic information may include calculating a variance value of reference pixels on the top of the current block; And calculating variance values for the reference pixels on the left side of the current block.
  • the prediction mode determining step may determine the prediction mode of the current block in the DC mode when the variance value calculated by the upper variance value calculating step and the variance value calculated by the left variance value calculating step are smaller than the reference value.
  • the prediction mode determining step when the variance value calculated by the upper variance value calculating step is smaller than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculating step is equal to or greater than the reference value, the prediction of the current block in the horizontal mode is performed.
  • the mode can be determined.
  • the prediction mode determining step when the variance value calculated by the upper variance value calculating step is greater than or equal to the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculating step is smaller than the reference value, the current block is in the vertical mode.
  • the prediction mode of can be determined.
  • transmission of additional information on the prediction mode of the current block can be omitted by using characteristics of reference pixels around the current block, thereby reducing overhead in generating a bitstream.
  • the accuracy of intra prediction can be maintained while improving the encoding and decoding efficiency of the image.
  • 1 is a diagram illustrating a general inter prediction.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating directionality of the intra prediction mode.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of labeling for explaining an intra prediction mode of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating each of the intra prediction modes of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an intra-prediction encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an intra prediction encoding method using the intra prediction encoding apparatus of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an intra-prediction decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an intra prediction prediction method by the intra prediction decoding apparatus of FIG. 7.
  • the intra prediction encoding apparatus 500 may include a characteristic information calculator 510, a comparator 520, a prediction mode determiner 530, and an encoder 540.
  • the characteristic information calculator 510 calculates characteristic information on the directionality by selecting at least one of reference pixels around the current block to be encoded.
  • the characteristic information calculator 510 calculates a dispersion value for the reference pixels on the upper end of the current block, and a left dispersion value for calculating the dispersion value on the reference pixels on the left side of the current block.
  • the calculator 514 may be included.
  • the upper variance calculator 512 calculates a variance value by selecting the A, B, C, and D pixels adjacent to the upper end of the current block in FIG.
  • the I, J, K, and L pixels adjacent to the left side of the current block may be selected to calculate a variance value as shown in Equation 3 below.
  • the dispersion value is calculated by selecting the adjacent pixels on the upper side and the adjacent pixels on the left side with respect to the current block, but the range of reference pixels that can be selected for the current block is not limited thereto.
  • the comparator 520 compares the characteristic information on the direction calculated by the characteristic information calculator 510 with a preset reference value.
  • the characteristic information calculator 510 may determine the variance value of the pixels adjacent to the top of the current block and the pixels adjacent to the left through the top dispersion value calculator 512 and the left dispersion value 514.
  • each calculated variance value may be compared with a preset reference value.
  • the reference value is a threshold value of the reference pixels for the current block, and may be set to an average value of reference pixels within a predetermined range from the current block, or may be set to a predetermined percentage range from an upper level.
  • the prediction mode determiner 530 determines the prediction mode for the current block as a mode corresponding to the selected reference pixel.
  • the characteristic information calculator 510 calculates the variance value of the pixels adjacent to the top and the variance value of the pixels adjacent to the left through the top variance value calculation unit 512 and the left variance value 514.
  • the prediction mode determiner 530 may determine the prediction mode for the current block in a mode corresponding to each of the selected reference pixels based on a result of comparing the calculated variance value with the reference value.
  • the prediction mode determiner 530 determines the current block. Assuming that there is no direction of, the prediction mode for the current block may be determined as the DC mode (mode 2 in FIG. 4). In addition, when the variance value calculated by the upper variance value calculation unit 512 is smaller than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculation unit 514 is equal to or greater than the reference value, the prediction mode determiner 530 may determine the current block. The prediction mode may be determined as a horizontal mode (mode 1 in FIG. 4).
  • the prediction mode determiner 530 determines the current block.
  • the prediction mode of may be determined as a vertical mode (mode 0 in FIG. 4).
  • the encoder 540 encodes the residual of the prediction block and the current block according to the mode determined by the prediction mode determiner 530 when the result compared by the comparator 520 satisfies the set condition as described above. Send it to the decoder.
  • the decoder is configured to determine the prediction mode for the current block to be decoded under the same condition as the intra prediction encoding apparatus 500, and thus, the encoder 540 determines the mode determined by the prediction mode determiner 530.
  • the coding of the mode information for may be omitted. Detailed description thereof will be described in detail with reference to the intra prediction decoding apparatus 700 (refer to FIG. 7).
  • the encoder 540 estimates a prediction mode with the minimum encoding cost by using a general method such as H.264 and compares it with the current block.
  • the residuals can be encoded.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an intra prediction encoding method using the intra prediction encoding apparatus of FIG. 5.
  • the characteristic information calculator 510 selects at least one of reference pixels around a current block to be encoded and calculates characteristic information about the directionality.
  • the characteristic information calculator 510 may select A, B, C, and D pixels adjacent to the top of the current block of FIG. 3 to calculate a dispersion value as shown in Equation 2 (S601).
  • the characteristic information calculator 510 may select the I, J, K, and L pixels adjacent to the left side of the current block to calculate a dispersion value as shown in Equation 3 (S603).
  • the comparator 520 calculates the calculated dispersion value.
  • Each dispersion value may be compared with a preset reference value.
  • the reference value is a threshold value of the reference pixels for the current block, and may be set to an average value of reference pixels within a predetermined range from the current block, or may be set to a predetermined percentage range from an upper level.
  • the prediction mode determiner 530 determines the prediction mode for the current block as a mode corresponding to the selected reference pixel. For example, when both the upper variance value and the left variance value are smaller than the reference value (S605), the prediction mode determiner 530 assumes that there is no directionality of the current block and selects the prediction mode for the current block in DC mode (FIG. 4). In this case, it may be determined as mode 2) (S607).
  • the prediction mode determination unit 530 determines whether the prediction mode of the current block may be determined as a horizontal mode (mode 1 in FIG. 4) (S611).
  • the prediction mode determination unit 530 In operation S615, the prediction mode of the current block may be determined as a vertical mode (mode 0 in FIG. 4).
  • the encoder 540 encodes the residual of the prediction block and the current block according to the mode determined by the prediction mode determiner 530 to the decoder. In this case, the encoding of the mode information for the mode determined by the prediction mode determiner 530 may be omitted.
  • the encoder 540 estimates a prediction mode with the minimum encoding cost by using a general method such as H.264 and compares it with the current block.
  • the residual may be encoded (S617).
  • the intra prediction decoding apparatus 00 may include a characteristic information calculator 710, a comparator 720, a prediction mode determiner 730, and a decoder 740.
  • the characteristic information calculator 710 selects at least one of reference pixels around the current block to be decoded and calculates characteristic information about the directionality.
  • the characteristic information calculating unit 710 calculates a dispersion value for the reference pixels on the upper side of the current block and the left dispersion value for calculating the dispersion value on the reference pixels on the left side of the current block.
  • the calculator 714 may be included.
  • the top variance calculator 712 calculates a variance value by selecting A, B, C, and D pixels adjacent to the top of the current block as shown in FIG.
  • the unit 714 may select the I, J, K, and L pixels adjacent to the left side with respect to the current block to calculate a variance value as shown in Equation 3 below.
  • the dispersion value is calculated by selecting the adjacent pixels on the upper side and the adjacent pixels on the left side with respect to the current block, but the range of reference pixels that can be selected for the current block is not limited thereto.
  • the characteristic information calculator 710 may select at least one of the reference pixels around the current block under the same condition as the encoder. For example, when the encoder selects pixels adjacent to the top and left side of the current block to be encoded, the characteristic information calculating unit 710 of the intra prediction decoding apparatus 700 according to the embodiment of the present invention is similarly decoded. It is preferable to select pixels adjacent to the top and left side of the current block to be desired.
  • the comparator 720 compares the characteristic information on the direction calculated by the characteristic information calculator 710 with a preset reference value.
  • the characteristic information calculator 710 may use the upper variance value calculator 712 and the left variance 714 to determine the variance of pixels adjacent to the top of the current block and the pixels adjacent to the left.
  • each calculated variance value may be compared with a preset reference value.
  • the reference value is a threshold value of the reference pixels for the current block, and may be set to an average value of reference pixels within a predetermined range from the current block, or may be set to a predetermined percentage range from an upper level.
  • the prediction mode determiner 730 determines the prediction mode for the current block as a mode corresponding to the selected reference pixel when the result compared by the comparator 720 satisfies the set condition. As described above, the characteristic information calculator 710 calculates the variance value of the pixels adjacent to the upper end and the variance value of the pixels adjacent to the left through the upper dispersion value calculator 712 and the left dispersion value 714. In one case, the prediction mode determiner 730 may determine the prediction mode for the current block in a mode corresponding to each of the selected reference pixels according to a result of comparing the calculated variance value with the reference value.
  • the prediction mode determiner 730 determines the current block. Assuming that there is no direction of, the prediction mode for the current block may be determined as the DC mode (mode 2 in FIG. 4). In addition, when the variance value calculated by the upper variance value calculation unit 712 is smaller than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculation unit 714 is equal to or greater than the reference value, the prediction mode determiner 730 may determine the current block. The prediction mode may be determined as a horizontal mode (mode 1 in FIG. 4).
  • the prediction mode determiner 730 determines the current block.
  • the prediction mode of may be determined as a vertical mode (mode 0 in FIG. 4).
  • the decoder 740 receives the residual received through the bitstream in the prediction block based on the mode determined by the prediction mode determiner 730 when the result compared by the comparator 720 satisfies the set condition as described above. By decoding and adding the signal, the current block to be decoded is restored.
  • the decoding unit 740 estimates the prediction mode with the minimum encoding cost by using a general method such as H.264, and decodes the residual signal. You can restore the current block by adding.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an intra prediction prediction method by the intra prediction decoding apparatus of FIG. 7.
  • the characteristic information calculator 710 selects at least one of reference pixels around a current block to be decoded and calculates characteristic information about a direction.
  • the characteristic information calculation unit 710 may select the A, B, C, and D pixels adjacent to the upper end of the current block of FIG. 3 to calculate a dispersion value as shown in Equation 2 (S801).
  • the characteristic information calculator 710 may calculate the variance value as shown in Equation 3 by selecting I, J, K, and L pixels adjacent to the left side with respect to the current block (S803).
  • the comparator 720 calculates the calculated value.
  • Each dispersion value may be compared with a preset reference value.
  • the reference value is a threshold value of the reference pixels for the current block, and may be set to an average value of reference pixels within a predetermined range from the current block, or may be set to a predetermined percentage range from an upper level.
  • the prediction mode determiner 730 determines the prediction mode for the current block as a mode corresponding to the selected reference pixel. For example, when both the upper variance value and the left variance value are smaller than the reference value (S805), the prediction mode determiner 730 assumes that there is no directivity of the current block and sets the prediction mode for the current block to DC mode (FIG. 4). In the case of, mode 2) may be determined (S807).
  • the prediction mode determination unit 730 may be determined as a horizontal mode (mode 1 in FIG. 4) (S811). Further, when the variance value calculated by the upper variance value calculation unit 712 is equal to or greater than the reference value and the variance value calculated by the left variance value calculation unit 714 is smaller than the reference value (S813), the prediction mode determination unit 730 In operation S815, the prediction mode of the current block may be determined as a vertical mode (mode 0 in FIG. 4).
  • the decoder 740 receives and decodes the residual block received through the bitstream in the prediction block based on the mode determined by the prediction mode determiner 730.
  • the current block can be restored by adding signals.
  • the encoding unit 740 decodes the current block by estimating the prediction mode with the minimum encoding cost in a general method such as H.264. It may be (S817).
  • transmission of additional information on the prediction mode of the current block can be omitted by using characteristics of reference pixels around the current block in intra prediction. It is a very useful invention that generates an effect that can reduce the overhead and improve the efficiency of encoding and decoding the image while maintaining the accuracy of the intra prediction.

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Abstract

참조 화소들의 특성을 이용하여 예측모드 정보의 전송을 생략할 수 있는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 장치는, 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성정보를 산출하는 특성정보 산출부; 특성정보 산출부에 의해 산출된 상기 방향성에 관한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 비교부; 비교부에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 예측모드 결정부; 및 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하면 결정된 모드에 의한 예측블록과 현재블록의 잔차를 부호화하며, 결정된 모드에 대한 모드정보의 부호화를 생략하는 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

참조 화소들의 특성을 이용하여 예측모드 정보의 전송을 생략할 수 있는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법
본 발명의 실시예는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 화면 내 예측에 있어서 현재블록 주변의 참조 화소들의 특성을 이용하여 현재블록의 예측 모드에 대한 부가정보의 전송을 생략할 수 있도록 함으로써 비트스트림 생성시의 오버헤드를 줄여 영상의 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키면서도 화면 내 예측에 대한 정확성은 그대로 유지할 수 있는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
인터넷을 포함한 정보통신 기술이 발달함에 따라 문자, 음성뿐만 아니라 화상통신이 증가하고 있다. 기존의 문자 위주의 통신 방식으로는 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기에는 부족하며, 이에 따라 문자, 영상, 음악 등 다양한 형태의 정보를 수용할 수 있는 멀티미디어 서비스가 증가하고 있다. 멀티미디어 데이터는 그 양이 방대하여 대용량의 저장매체를 필요로 하며 전송 시에 넓은 대역폭을 필요로 한다. 따라서 문자, 영상, 오디오를 포함한 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해서는 압축코딩기법을 사용하는 것이 필수적이다.
데이터를 압축하는 기본적인 원리는 데이터의 중복(redundancy) 요소를 제거하는 과정이다. 이미지에서 동일한 색이나 객체가 반복되는 것과 같은 공간적 중복이나, 동영상 프레임에서 인접 프레임이 거의 변화가 없는 경우나 오디오에서 같은 음이 계속 반복되는 것과 같은 시간적 중복, 또는 인간의 시각 및 지각 능력이 높은 주파수에 둔감한 것을 고려한 심리시각 중복을 제거함으로써 데이터를 압축할 수 있다.
이러한 동영상 압축 방법으로서, 최근에 MPEG-4(Moving Picture Experts Group-4)에 비해 압축 효율을 한층 향상시킨 H.264/AVC에 대한 관심이 높아지고 있다.
H.264는 매우 높은 데이터 압축률을 가지는 디지털 비디오 코덱 표준으로 MPEG-4 파트 10 또는 AVC(Advanced Video Coding)라고 부르기도 한다. 이 표준은 ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector: 국제전기통신연합 전기통신 표준화 부문)의 VCEG(Video Coding Experts Group: 비디오 코딩 전문가 그룹)와 ISO/IEC(International Standardization Organization/International Electrotechnical Commission)의 MPEG가 공동으로 합동 비디오 팀(Joint Video Team)을 구성하고 표준화를 진행하여 나온 결과물이다.
압축 부호화 시의 압축 효율을 향상시키기 위하여 여러 가지 방법이 제안되고 있는데, 대표적인 것으로 시간적 예측(temporal prediction)을 이용하는 방법과 공간적 예측(spatial prediction)을 이용하는 방법이 있다.
시간적 예측은 도 1에 도시한 바와 같이, 현재 프레임(110)의 현재 블록(112)을 예측할 때 시간적으로 인접하는 다른 프레임(120)의 참조 블록(reference block)(122)을 참조하여 예측하는 방식이다. 즉, 현재 프레임(110)의 현재 블록(112)을 인터 예측함에 있어서, 시간적으로 인접하는 참조 프레임(120)을 검색하고, 참조 프레임(120) 내에서 현재 블록(112)과 가장 유사한 참조 블록(122)을 검색한다. 여기서, 참조 블록(122)은 현재 블록(112)을 가장 잘 예측할 수 있는 블록으로서, 현재 블록(112)과의 SAD(Sum of Absolute Difference)가 가장 작은 블록이 참조 블록(122)이 될 수 있다. 참조 블록(122)은 현재 블록(112)의 예측 블록이 되며, 현재 블록(112)에서 참조 블록(122)을 감산하여 잔차 블록(residual block)을 생성한다. 생성된 잔차 블록이 부호화되어 비트스트림에 삽입된다. 이때, 현재 프레임(110)에서 현재 블록(112)의 위치와 참조 프레임(120)에서 참조 블록(122)의 위치 사이의 상대적인 차이는 움직임 벡터(130)라 하며, 움직임 벡터(130)도 잔차 블록과 같이 부호화된다. 시간적 예측은 인터 예측(inter prediction) 또는 화면간 예측이라고도 한다.
공간적 예측은 하나의 프레임 내에서 대상 블록에 인접한 참조 블록의 재구성 픽셀 값을 이용하여 대상 블록의 예측 픽셀 값을 구하는 것으로서, 방향적 인트라 예측(directional intra-prediction)(이하에서는 단순히 인트라 예측이라고 한다) 또는 화면내 예측이라고도 한다. H.264는 인트라 예측을 이용한 부호화/복호화를 규정하고 있다.
인트라 예측은 하나의 서브 블록(sub-block)에 대해 상방향, 좌방향의 인접 픽셀들을 이용하여 정해진 방향으로 복사함으로써 현재 서브 블록의 값들을 예측하고, 그 차분만을 부호화하는 방법이다. H.264 표준에 따른 인트라 예측 기법에 있어서, 현재 블록에 대한 예측 블록은 앞선 코딩 순서를 갖는 다른 블록을 기반으로 생성된다. 그리고, 현재 블록과 예측 블록을 뺀 값이 코딩된다. H.264에 따른 비디오 인코더는 각각의 블록에 대하여, 예측 모드들 중에서 현재 블록과 예측 블록과의 차이가 최소가 되는 예측 모드를 선택한다.
H.264 표준에 따른 인트라 예측은, 4 x 4 휘도 블록 및 8 x 8 휘도 블록의 예측 픽셀 값을 생성하는 데 이용되는 인접 픽셀(adjacent pixels)의 위치 및 예측의 방향성을 고려하여 도 2에 도시한 바와 같은 9가지 예측 모드를 규정한다. 9가지 예측 모드는 그 예측 방향에 따라 Vertical 예측 모드(예측 모드 0), Horizontal 예측 모드(예측 모드 1), DC 예측 모드(예측 모드 2), Diagonal_Down_Left 예측 모드(예측 모드 3), Diagontal_Down_Right 예측 모드(예측 모드 4), Vertical_Right 예측 모드(예측 모드 5), Horizontal_Down 예측 모드(예측 모드 6), Vertical_Left 예측 모드(예측 모드 7) 및 Horizontal_Up 예측 모드(예측 모드 8)로 구분된다. 여기서, DC 예측 모드는 인접 8개의 픽셀의 평균 값을 사용한다.
그리고 16 x 16 휘도 블록에 대한 인트라 예측 처리에는 4가지 예측 모드가 사용되는데, Vertical 예측 모드(예측 모드 0), Horizontal 예측 모드(예측 모드 1), DC 예측 모드(예측 모드 2) 및 Plane 예측 모드(예측 모드 3)이 그것이다. 그리고 8 x 8 색도 블록에 대한 인트라 예측 처리에도 이와 동일한 4가지 예측 모드가 사용된다.
도 3은 도 2의 9가지 예측 모드를 설명하기 위한 라벨링의 예를 나타낸 것이다. 이 경우, 미리 디코딩되는 샘플들(A 내지 M)을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록(a 내지 p를 포함하는 영역)을 생성한다. 만약, 여기서 E, F, G, H가 미리 디코딩될 수 없는 경우라면 그들의 위치에 D를 복사함으로써 E, F, G, H를 가상으로 생성할 수 있다.
도 4는 도 3을 이용하여 도 2의 9가지 예측 모드를 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 예측 모드 0인 경우에 예측 블록은 수직 라인 별로 동일한 픽셀 값으로 픽셀 값을 예측한다. 즉, 예측 블록의 픽셀들은 예측 블록의 위쪽에 위치한 참조 블록의 가장 인접한 픽셀들로부터 픽셀 값을 예측하는데, 인접 픽셀 A의 재구성 픽셀 값을 예측 블록의 제1열 픽셀 a, 픽셀 e, 픽셀 i 및 픽셀 m에 대한 예측 픽셀 값으로 설정한다. 또한, 동일한 방법으로 제2열 픽셀 b, 픽셀 f, 픽셀 j 및 픽셀 n은 인접 픽셀 B의 재구성 픽셀 값으로부터 예측하고, 제3열 픽셀 c, 픽셀 g, 픽셀 k 및 픽셀 o는 인접 픽셀 C의 재구성 픽셀 값으로부터 예측하며, 제4열 픽셀 d, 픽셀 h, 픽셀 l 및 픽셀 p는 인접 픽셀 D의 재구성 픽셀 값으로부터 예측한다. 그 결과, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 각 열의 예측 픽셀 값이 픽셀 A, 픽셀 B, 픽셀 C 및 픽셀 D의 각 픽셀 값으로 이루어진 예측 블록이 생성된다.
또한, 예측 모드 1인 경우에 예측 블록은 수평 라인 별로 동일한 픽셀 값으로 픽셀 값을 예측한다. 즉, 예측 블록의 픽셀들은 예측 블록의 왼쪽에 위치한 참조 블록의 가장 인접한 픽셀들로부터 픽셀 값을 예측하는데, 인접 픽셀 I의 재구성 픽셀 값을 예측 블록의 제1행 픽셀 a, 픽셀 b, 픽셀 c 및 픽셀 d에 대한 예측 픽셀 값으로 설정한다. 또한, 동일한 방법으로 제2행 픽셀 e, 픽셀 f, 픽셀 g 및 픽셀 h는 인접 픽셀 J의 재구성 픽셀 값으로부터 예측하고, 제3행 픽셀 i, 픽셀 j, 픽셀 k 및 픽셀 l은 인접 픽셀 K의 재구성 픽셀 값으로부터 예측하며, 제4행 픽셀 m, 픽셀 n, 픽셀 o 및 픽셀 p는 인접 픽셀 D의 재구성 픽셀 값으로부터 예측한다. 그 결과, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 각 행의 예측 픽셀 값이 픽셀 I, 픽셀 J, 픽셀 K 및 픽셀 L의 각 픽셀 값으로 이루어진 예측 블록이 생성된다.
또한, 예측 모드 2인 경우에 예측 블록의 픽셀들은 상위 픽셀들 A, B, C 및 D와 좌측 픽셀들 I, J, K 및 L의 픽셀 값의 평균으로 동일하게 대치된다.
한편, 예측 모드 3인 경우의 예측 블록의 픽셀들은 좌하(lower-left) 및 우상(upper-right) 사이에서 45°각도의 왼쪽 아래방향으로 내삽추정(interpolation)되고, 예측 모드 4인 경우의 예측 블록의 픽셀들은 45°각도의 오른쪽 아래방향으로 외삽추정된다. 또한, 예측 모드 5인 경우의 예측 블록의 픽셀들은 수직에서 약 26.6°각도(너비/높이 = 1/2)의 오른쪽 아래방향으로 외삽추정된다. 또한, 예측 모드 6인 경우의 예측 블록의 픽셀들은 수평에서 약 26.6°각도의 오른쪽 아래쪽 방향으로 외삽추정되고, 예측 모드 7인 경우의 예측 블록의 픽셀들은 수직에서 약 26.6°각도의 왼쪽 아래방향으로 외삽추정되며, 예측 모드 8인 경우의 예측 블록의 픽셀들은 수평에서 약 26.6°각도의 위쪽방향으로 내삽추정된다.
예측 모드 3 내지 예측 모드 8에서 예측 블록의 픽셀들은 미리 디코딩 되는 참조 블록의 픽셀들 A 내지 M의 가중 평균으로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 예측 모드 4의 경우, 예측 블록의 우 상단에 위치한 픽셀 d는 수학식 1과 같이 추정될 수 있다. 여기서, round() 함수는 정수 자리로 반올림하는 함수이다.
수학식 1
Figure PCTKR2011006625-appb-M000001
한편, 휘도 성분에 대한 16 × 16 예측 모델에는 전술한 바와 같이 예측 모드 0, 예측 모드 1, 예측 모드 2 및 예측 모드 3의 네 가지 모드가 있다.
예측 모드 0의 경우, 예측 블록의 픽셀들은 상위 픽셀들로부터 외삽추정되고, 예측 모드 1의 경우에는 좌측 픽셀들로부터 외삽추정된다. 또한, 예측 모드 2의 경우에는, 예측 블록의 픽셀들은 상위 픽셀들 및 좌측 픽셀들의 평균으로 계산된다. 마지막으로, 예측 모드 3의 경우에는, 상위 픽셀들 및 좌측 픽셀들에 맞는 선형 "plane" 함수를 이용한다. 이 모드는 휘도가 부드럽게 변하는 영역에 보다 적합하다.
H.264 표준에서는 DC 모드를 제외한 각각의 예측 모드의 경우, 현재 부호화 하고자 하는 예측 블록의 인접 픽셀들에 기초하여 각 모드에 해당하는 방향에 따라 예측 블록의 픽셀 값을 생성하고 있다. 이와 같이 부호기에 의해 예측된 현재블록의 예측 모드의 정보는 부가정보로서 비트스트림을 통해 복호기로 전송되어 복호기가 동일한 예측 모드를 사용하여 현재블록을 복원할 수 있도록 한다.
그런데, 부호기는 이와 같은 예측 모드의 정보 이외에도 다양한 부가정보를 비트 스트림을 통해 복호기로 전송하는데, 비트스트림을 통해 전송되는 부가정보의 양이 많을수록 비트스트림의 오버헤드에 의한 영상의 부호화 및 복호화 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 화면 내 예측에 있어서 현재블록 주변의 참조 화소들의 특성을 이용하여 현재블록의 예측 모드에 대한 부가정보의 전송을 생략할 수 있도록 함으로써 비트스트림 생성시의 오버헤드를 줄여 영상의 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키면서도 화면 내 예측에 대한 정확성은 그대로 유지할 수 있는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화/복호화 장치는, 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 산출된 분산값과 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 현재블록의 예측모드를 결정하고, 결정된 예측모드에 기초하여 현재블록의 부호화를 수행하는 부호화기; 및 복호화하고자 하는 현재블록 주변의 제2 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 선택된 제2 참조 화소에 대한 산출된 분산값과 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 선택된 제2 참조 화소에 대응하는 모드로 복호화할 현재블록의 제2 예측모드를 결정하고, 결정된 제2 예측모드에 기초하여 현재블록의 복호화를 수행하는 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 장치는, 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성정보를 산출하는 특성정보 산출부; 특성정보 산출부에 의해 산출된 방향성에 관한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 비교부; 비교부에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 예측모드 결정부; 및 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하면 결정된 모드에 의한 예측블록과 상기 현재블록의 잔차를 부호화하며, 결정된 모드에 대한 모드정보의 부호화를 생략하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 특성정보 산출부는, 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 상단 분산값 산출부; 및 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 좌측 분산값 산출부를 포함할 수 있다.
또한, 예측모드 결정부는, 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값 및 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정부는, 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정부는, 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 복호화 장치는, 복호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성 정보를 산출하는 특성정보 산출부; 특성정보 산출부에 의해 산출된 방향성에 관한 특성 정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 비교부; 비교부에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 예측모드 결정부; 및 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하면 결정된 모드에 기초하여 현재블록을 복호화하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 특성정보 산출부는, 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 상단 분산값 산출부; 및 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 좌측 분산값 산출부를 포함할 수 있다.
또한, 예측모드 결정부는, 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값 및 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정부는, 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정부는, 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화/복호화 방법은, 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 산출된 분산값과 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 현재블록의 예측모드를 결정하고, 결정된 예측모드에 기초하여 현재블록의 부호화를 수행하는 단계; 및 복호화하고자 하는 현재블록 주변의 제2 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 선택된 제2 참조 화소에 대한 산출된 분산값과 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 선택된 제2 참조 화소에 대응하는 모드로 현재블록의 제2 예측모드를 결정하고, 결정된 제2 예측모드에 기초하여 현재블록의 복호화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 방법은, 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성정보를 산출하는 단계; 산출된 방향성에 관한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 단계; 및 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 단계; 및 결정된 모드에 의한 예측블록과 상기 현재블록의 잔차를 부호화하며, 예측모드 결정단계에 의해 결정된 모드에 대한 모드정보의 부호화를 생략할 수 있다.
여기서, 특성정보 산출단계는, 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계; 및 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 예측모드 결정단계는, 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값 및 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정단계는, 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정단계는, 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 복호화 방법은, 복호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성 정보를 산출하는 단계; 특성정보 산출단계에 의해 산출된 방향성에 관한 특성 정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 단계; 비교단계에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 단계를 포함하며, 예측모드 결정단계에 의해 결정된 모드에 기초하여 현재블록을 복호화하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 특성정보 산출단계는, 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계; 및 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 예측모드 결정단계는, 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값 및 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정단계는, 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
또한, 예측모드 결정단계는, 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 화면 내 예측에 있어서 현재블록 주변의 참조 화소들의 특성을 이용하여 현재블록의 예측 모드에 대한 부가정보의 전송을 생략할 수 있도록 함으로써 비트스트림 생성시의 오버헤드를 줄여 영상의 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키면서도 화면 내 예측에 대한 정확성은 그대로 유지할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 인터 예측을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 인트라 예측 모드의 방향성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 인트라 예측 모드를 설명하기 위한 라벨링의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 인트라 예측 모드의 각각을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 화면 내 예측 부호화 장치에 의한 화면 내 예측 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 화면 내 예측 복호화 장치에 의한 화면 내 예측 복호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 화면 내 예측 부호화 장치(500)는 특성정보 산출부(510), 비교부(520), 예측모드 결정부(530) 및 부호화부(540)를 포함할 수 있다.
특성정보 산출부(510)는 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 대한 특성정보를 산출한다. 여기서, 특성정보 산출부(510)는 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 상단 분산값 산출부(512) 및 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 좌측 분산값 산출부(514)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상단 분산값 산출부(512)는 도 3에서 현재블록에 대하여 상단에 인접한 A, B, C 및 D 화소들을 선택하여 수학식 2와 같이 분산값을 산출하며, 좌측 분산값 산출부(514)는 현재블록에 대하여 좌측에 인접한 I, J, K 및 L 화소들을 선택하여 수학식 3과 같이 분산값을 산출할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2011006625-appb-M000002
수학식 3
Figure PCTKR2011006625-appb-M000003
여기서는 현재블록에 대하여 상단의 인접화소 및 좌측의 인접화소들을 선택하여 분산값을 산출하는 것으로 설명하였지만, 현재블록에 대하여 선택할 수 있는 참조 화소들의 범위는 이에 한정되는 것은 아니다.
비교부(520)는 특성정보 산출부(510)에 의해 산출된 방향성에 대한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 특성정보 산출부(510)가 상단 분산값 산출부(512) 및 좌측 분산값(514)를 통해 현재블록에 대해 상단에 인접한 화소들의 분산값 및 좌측에 인접한 화소들의 분산값을 산출한 경우, 산출된 각각의 분산값을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 이때, 기준값은 현재블록에 대한 참조 화소들의 임계값으로서, 현재블록으로부터 소정 범위 이내에 있는 참조 화소들의 평균값으로 설정되거나, 상위로부터 일정 퍼센트의 범위로 설정될 수 있다.
예측모드 결정부(530)는 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정한다. 전술한 바와 같이 특성정보 산출부(510)가 상단 분산값 산출부(512) 및 좌측 분산값(514)를 통해 현재블록에 대해 상단에 인접한 화소들의 분산값 및 좌측에 인접한 화소들의 분산값을 산출한 경우, 예측모드 결정부(530)는 산출된 각각의 분산값과 기준값을 비교한 결과에 따라 선택된 각각의 참조 화소에 대응하는 모드로 현재블록에 대한 예측모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상단 분산값 산출부(512)에 의해 산출된 분산값 및 좌측 분산값 산출부(514)에 의해 산출된 분산값이 모두 기준값보다 작은 경우, 예측모드 결정부(530)는 현재블록의 방향성이 없는 것으로 가정하고 현재블록에 대한 예측모드를 DC 모드(도 4의 경우, 모드 2)로 결정할 수 있다. 또한, 상단 분산값 산출부(512)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출부(514)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우, 예측모드 결정부(530)는 현재블록의 예측모드를 수평모드(Horizontal Mode)(도 4의 경우, 모드 1)로 결정할 수 있다. 또한, 상단 분산값 산출부(512)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출부(514)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, 예측모드 결정부(530)는 현재블록의 예측모드를 수직모드(Vertical Mode)(도 4의 경우, 모드 0)로 결정할 수 있다.
부호화부(540)는 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 전술한 바와 같은 설정된 조건을 만족하면, 예측모드 결정부(530)에 의해 결정된 모드에 의한 예측블록과 현재블록의 잔차를 부호화하여 복호화기로 전송한다. 이때, 복호화기는 화면 내 예측 부호화 장치(500)와 동일한 조건으로 복호화하고자 하는 현재블록에 대한 예측모드를 결정할 수 있도록 설정되며, 따라서 부호화부(540)는 예측모드 결정부(530)에 의해 결정된 모드에 대한 모드정보의 부호화를 생략할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 화면 내 예측 복호화 장치(700)(도 7 참조)를 통해 상세하게 설명한다.
만일, 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 부호화부(540)는 H.264과 같은 일반적인 방법으로 부호화 비용이 최소가 되는 예측모드를 추정하여 현재블록과의 잔차를 부호화할 수 있다.
도 6은 도 5의 화면 내 예측 부호화 장치에 의한 화면 내 예측 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 특성정보 산출부(510)는 부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 대한 특성정보를 산출한다. 이때, 특성정보 산출부(510)는 도 3의 현재블록에 대하여 상단에 인접한 A, B, C 및 D 화소들을 선택하여 수학식 2와 같이 분산값을 산출할 수 있다(S601). 또한, 특성정보 산출부(510)는 현재블록에 대하여 좌측에 인접한 I, J, K 및 L 화소들을 선택하여 수학식 3과 같이 분산값을 산출할 수도 있다(S603). 특성정보 산출부(510)가 현재블록에 대하여 상단에 인접한 화소들을 선택하여 상단 분산값을 산출하고, 또한 좌측에 인접한 화소들을 선택하여 좌측 분산값을 산출한 경우, 비교부(520)는 산출된 각각의 분산값을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 이때, 기준값은 현재블록에 대한 참조 화소들의 임계값으로서, 현재블록으로부터 소정 범위 이내에 있는 참조 화소들의 평균값으로 설정되거나, 상위로부터 일정 퍼센트의 범위로 설정될 수 있다.
예측모드 결정부(530)는 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정한다. 예를 들어, 상단 분산값 및 좌측 분산값이 모두 기준값보다 작은 경우(S605), 예측모드 결정부(530)는 현재블록의 방향성이 없는 것으로 가정하고 현재블록에 대한 예측모드를 DC 모드(도 4의 경우, 모드 2)로 결정할 수 있다(S607). 또한, 상단 분산값 산출부(512)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출부(514)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우(S609), 예측모드 결정부(530)는 현재블록의 예측모드를 수평모드(Horizontal Mode)(도 4의 경우, 모드 1)로 결정할 수 있다(S611). 또한, 상단 분산값 산출부(512)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출부(514)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우(S613), 예측모드 결정부(530)는 현재블록의 예측모드를 수직모드(Vertical Mode)(도 4의 경우, 모드 0)로 결정할 수 있다(S615). 이때, 부호화부(540)는 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하면, 예측모드 결정부(530)에 의해 결정된 모드에 의한 예측블록과 현재블록의 잔차를 부호화하여 복호화기로 전송하며, 예측모드 결정부(530)에 의해 결정된 모드에 대한 모드정보의 부호화를 생략할 수 있다.
만일, 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 부호화부(540)는 H.264과 같은 일반적인 방법으로 부호화 비용이 최소가 되는 예측모드를 추정하여 현재블록과의 잔차를 부호화할 수 있다(S617).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 화면 내 예측 복호화 장치(00)는 특성정보 산출부(710), 비교부(720), 예측모드 결정부(730) 및 복호화부(740)를 포함할 수 있다.
특성정보 산출부(710)는 복호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 대한 특성정보를 산출한다. 여기서, 특성정보 산출부(710)는 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 상단 분산값 산출부(712) 및 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 좌측 분산값 산출부(714)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상단 분산값 산출부(712)는 도 3과 같은 현재블록에 대하여 상단에 인접한 A, B, C 및 D 화소들을 선택하여 수학식 2와 같이 분산값을 산출하며, 좌측 분산값 산출부(714)는 현재블록에 대하여 좌측에 인접한 I, J, K 및 L 화소들을 선택하여 수학식 3과 같이 분산값을 산출할 수 있다. 여기서는 현재블록에 대하여 상단의 인접화소 및 좌측의 인접화소들을 선택하여 분산값을 산출하는 것으로 설명하였지만, 현재블록에 대하여 선택할 수 있는 참조 화소들의 범위는 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 특성정보 산출부(710)는 부호화기와 동일한 조건으로 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 부호화기가 부호화하고자 하는 현재블록의 상단 및 좌측에 인접한 화소들을 선택하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 화면 내 예측 복호화 장치(700)의 특성정보 산출부(710)도 동일하게 복호화하고자 하는 현재블록의 상단 및 좌측에 인접한 화소들을 선택하는 것이 바람직하다.
비교부(720)는 특성정보 산출부(710)에 의해 산출된 방향성에 대한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 특성정보 산출부(710)가 상단 분산값 산출부(712) 및 좌측 분산값(714)를 통해 현재블록에 대해 상단에 인접한 화소들의 분산값 및 좌측에 인접한 화소들의 분산값을 산출한 경우, 산출된 각각의 분산값을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 이때, 기준값은 현재블록에 대한 참조 화소들의 임계값으로서, 현재블록으로부터 소정 범위 이내에 있는 참조 화소들의 평균값으로 설정되거나, 상위로부터 일정 퍼센트의 범위로 설정될 수 있다.
예측모드 결정부(730)는 비교부(720)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정한다. 전술한 바와 같이 특성정보 산출부(710)가 상단 분산값 산출부(712) 및 좌측 분산값(714)를 통해 현재블록에 대해 상단에 인접한 화소들의 분산값 및 좌측에 인접한 화소들의 분산값을 산출한 경우, 예측모드 결정부(730)는 산출된 각각의 분산값과 기준값을 비교한 결과에 따라 선택된 각각의 참조 화소에 대응하는 모드로 현재블록에 대한 예측모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상단 분산값 산출부(712)에 의해 산출된 분산값 및 좌측 분산값 산출부(714)에 의해 산출된 분산값이 모두 기준값보다 작은 경우, 예측모드 결정부(730)는 현재블록의 방향성이 없는 것으로 가정하고 현재블록에 대한 예측모드를 DC 모드(도 4의 경우, 모드 2)로 결정할 수 있다. 또한, 상단 분산값 산출부(712)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출부(714)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우, 예측모드 결정부(730)는 현재블록의 예측모드를 수평모드(Horizontal Mode)(도 4의 경우, 모드 1)로 결정할 수 있다. 또한, 상단 분산값 산출부(712)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출부(714)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우, 예측모드 결정부(730)는 현재블록의 예측모드를 수직모드(Vertical Mode)(도 4의 경우, 모드 0)로 결정할 수 있다.
복호화부(740)는 비교부(720)에 의해 비교된 결과가 전술한 바와 같은 설정된 조건을 만족하면, 예측모드 결정부(730)에 의해 결정된 모드에 기초한 예측블록에 비트스트림을 통해 수신한 잔차신호를 복호화하여 가산함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 복원한다.
만일, 비교부(720)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 복호화부(740)는 H.264과 같은 일반적인 방법으로 부호화 비용이 최소가 되는 예측모드를 추정하여 복호화된 잔차신호를 가산함으로써 현재블록을 복원할 수 있다.
도 8은 도 7의 화면 내 예측 복호화 장치에 의한 화면 내 예측 복호화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 특성정보 산출부(710)는 복호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 대한 특성정보를 산출한다. 이때, 특성정보 산출부(710)는 도 3의 현재블록에 대하여 상단에 인접한 A, B, C 및 D 화소들을 선택하여 수학식 2와 같이 분산값을 산출할 수 있다(S801). 또한, 특성정보 산출부(710)는 현재블록에 대하여 좌측에 인접한 I, J, K 및 L 화소들을 선택하여 수학식 3과 같이 분산값을 산출할 수도 있다(S803). 특성정보 산출부(710)가 현재블록에 대하여 상단에 인접한 화소들을 선택하여 상단 분산값을 산출하고, 또한 좌측에 인접한 화소들을 선택하여 좌측 분산값을 산출한 경우, 비교부(720)는 산출된 각각의 분산값을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 이때, 기준값은 현재블록에 대한 참조 화소들의 임계값으로서, 현재블록으로부터 소정 범위 이내에 있는 참조 화소들의 평균값으로 설정되거나, 상위로부터 일정 퍼센트의 범위로 설정될 수 있다.
예측모드 결정부(730)는 비교부(520)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재블록에 대한 예측모드를 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정한다. 예를 들어, 상단 분산값 및 좌측 분산값이 모두 기준값보다 작은 경우(S805), 예측모드 결정부(730)는 현재블록의 방향성이 없는 것으로 가정하고 현재블록에 대한 예측모드를 DC 모드(도 4의 경우, 모드 2)로 결정할 수 있다(S807). 또한, 상단 분산값 산출부(712)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작고 좌측 분산값 산출부(714)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상인 경우(S809), 예측모드 결정부(730)는 현재블록의 예측모드를 수평모드(Horizontal Mode)(도 4의 경우, 모드 1)로 결정할 수 있다(S811). 또한, 상단 분산값 산출부(712)에 의해 산출된 분산값이 기준값 이상이고 좌측 분산값 산출부(714)에 의해 산출된 분산값이 기준값보다 작은 경우(S813), 예측모드 결정부(730)는 현재블록의 예측모드를 수직모드(Vertical Mode)(도 4의 경우, 모드 0)로 결정할 수 있다(S815). 이때, 복호화부(740)는 비교부(720)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하면, 예측모드 결정부(730)에 의해 결정된 모드에 기초한 예측블록에 비트스트림을 통해 수신하여 복호화한 잔차신호를 가산하여 현재블록을 복원할 수 있다.
만일, 비교부(720)에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 부호화부(740)는 H.264과 같은 일반적인 방법으로 부호화 비용이 최소가 되는 예측모드를 추정하여 현재블록을 복호화할 수 있다(S817).
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예는, 화면 내 예측에 있어서 현재블록 주변의 참조 화소들의 특성을 이용하여 현재블록의 예측 모드에 대한 부가정보의 전송을 생략할 수 있도록 함으로써 비트스트림 생성시의 오버헤드를 줄여 영상의 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키면서도 화면 내 예측에 대한 정확성은 그대로 유지할 수 있는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
본 특허출원은 2010년 09월 07일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2010-0087292 호에 대해 미국 특허법 119(a)조(35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하면, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (22)

  1. 화면 내 예측 부호화/복호화 장치에 있어서,
    부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 상기 산출된 분산값과 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 상기 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하고, 상기 결정된 예측모드에 기초하여 상기 현재블록의 부호화를 수행하는 부호화기; 및
    복호화하고자 하는 상기 현재블록 주변의 제2 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 상기 선택된 제2 참조 화소에 대한 산출된 분산값과 상기 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 상기 선택된 제2 참조 화소에 대응하는 모드로 상기 복호화할 현재블록의 제2 예측모드를 결정하고, 상기 결정된 제2 예측모드에 기초하여 상기 현재블록의 복호화를 수행하는 복호화기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화/복호화 장치.
  2. 화면 내 예측 부호화 장치에 있어서,
    부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성정보를 산출하는 특성정보 산출부;
    상기 특성정보 산출부에 의해 산출된 상기 방향성에 관한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 비교부;
    상기 비교부에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재블록에 대한 예측모드를 상기 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 예측모드 결정부; 및
    상기 비교된 결과가 상기 설정된 조건을 만족하면 상기 결정된 모드에 의한 예측블록과 상기 현재블록의 잔차를 부호화하며, 상기 결정된 모드에 대한 모드정보의 부호화를 생략하는 부호화부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 특성정보 산출부는,
    상기 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 상단 분산값 산출부; 및
    상기 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 좌측 분산값 산출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 예측모드 결정부는,
    상기 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값 및 상기 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 예측모드 결정부는,
    상기 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작고 상기 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 예측모드 결정부는,
    상기 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상이고 상기 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
  7. 화면 내 예측 복호화 장치에 있어서,
    복호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성 정보를 산출하는 특성정보 산출부;
    상기 특성정보 산출부에 의해 산출된 상기 방향성에 관한 특성 정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 비교부;
    상기 비교부에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재블록에 대한 예측모드를 상기 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 예측모드 결정부; 및
    상기 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하면 상기 예측모드 결정부에 의해 결정된 모드에 기초하여 상기 현재블록을 복호화하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 특성정보 산출부는,
    상기 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 상단 분산값 산출부; 및
    상기 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 좌측 분산값 산출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 예측모드 결정부는,
    상기 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값 및 상기 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 예측모드 결정부는,
    상기 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작고 상기 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 예측모드 결정부는,
    상기 상단 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상이고 상기 좌측 분산값 산출부에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 장치.
  12. 화면 내 예측 부호화/복호화 방법에 있어서,
    부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 상기 산출된 분산값과 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 상기 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하고, 상기 결정된 예측모드에 기초하여 상기 현재블록의 부호화를 수행하는 단계; 및
    복호화하고자 하는 상기 현재블록 주변의 제2 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 분산값을 산출하며, 상기 선택된 제2 참조 화소에 대한 산출된 분산값과 상기 기 설정된 기준값의 비교 결과에 따라 상기 선택된 제2 참조 화소에 대응하는 모드로 상기 현재블록의 제2 예측모드를 결정하고, 상기 결정된 제2 예측모드에 기초하여 상기 현재블록의 복호화를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화/복호화 방법.
  13. 화면 내 예측 부호화 방법에 있어서,
    부호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성정보를 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 방향성에 관한 특성정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 단계;
    비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재블록에 대한 예측모드를 상기 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 비교된 결과가 상기 설정된 조건을 만족하면 상기 결정된 모드에 의한 예측블록과 상기 현재블록의 잔차를 부호화하며, 상기 결정된 모드에 대한
    모드정보의 부호화를 생략하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 특성정보 산출단계는,
    상기 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계; 및
    상기 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 예측모드 결정단계는,
    상기 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값 및 상기 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 예측모드 결정단계는,
    상기 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작고 상기 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 예측모드 결정단계는,
    상기 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상이고 상기 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
  18. 화면 내 예측 복호화 방법에 있어서,
    복호화하고자 하는 현재블록 주변의 참조 화소들 중 적어도 하나를 선택하여 방향성에 관한 특성 정보를 산출하는 단계;
    상기 특성정보 산출단계에 의해 산출된 상기 방향성에 관한 특성 정보를 기 설정된 기준값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교단계에 의해 비교된 결과가 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재블록에 대한 예측모드를 상기 선택된 참조 화소에 대응하는 모드로 결정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 예측모드 결정단계에 의해 결정된 모드에 기초하여 상기 현재블록을 복호화하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 특성정보 산출단계는,
    상기 현재블록 상단의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계; 및
    상기 현재블록 좌측의 참조 화소들에 대한 분산값을 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 예측모드 결정단계는,
    상기 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값 및 상기 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, DC 모드로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 예측모드 결정단계는,
    상기 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작고 상기 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상인 경우, 수평 모드(Horizontal Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 복호화 방법.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 예측모드 결정단계는,
    상기 상단 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값 이상이고 상기 좌측 분산값 산출단계에 의해 산출된 분산값이 상기 기준값보다 작은 경우, 수직 모드(Vertical Mode)로 상기 현재블록의 예측모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 화면 내 예측 부호화 방법.
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