WO2013157817A1 - 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오 복호화 방법 및 그 장치 - Google Patents

트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오 복호화 방법 및 그 장치 Download PDF

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이태미
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Definitions

  • the present invention relates to multiview video encoding and decoding.
  • video codec for efficiently encoding or decoding high resolution or high definition video content.
  • video is encoded according to a limited encoding method based on a macroblock of a predetermined size.
  • Image data in the spatial domain is transformed into coefficients in the frequency domain using frequency transformation.
  • the video codec divides an image into blocks having a predetermined size for fast operation of frequency conversion, performs DCT conversion for each block, and encodes frequency coefficients in units of blocks. Compared to the image data of the spatial domain, the coefficients of the frequency domain are easily compressed. In particular, since the image pixel value of the spatial domain is expressed as a prediction error through inter prediction or intra prediction of the video codec, when frequency conversion is performed on the prediction error, much data may be converted to zero.
  • the video codec reduces data volume by substituting data repeatedly generated continuously with small size data.
  • the present invention discloses a method of predictively encoding and predictively decoding a base view image and an additional view image in separate layers. Also, a method of predictively encoding and predictively decoding a texture image and a depth image into separate layers even in the same view image is disclosed.
  • An inter-layer encoding method of a multiview video may be based on coding units having a tree structure including splitting coding units among coding units hierarchically divided into a maximum coding unit of an image.
  • Encoding a base layer image which is one of a texture image and a depth image of the base view image;
  • the encoding information of the base layer image encoded based on the coding units of the tree structure is referred to according to a predetermined inter-layer encoding mode, so that an image other than the base layer image among the texture image and the depth image of the base view and the additional view Predictively encoding the texture image and the depth image of the image as separate additional layer images;
  • each maximum coding unit is divided into a plurality of coding units, and each coding unit is smaller than a neighboring coding unit and smaller coding units. It can be determined whether to divide.
  • One of the base view texture image and the base view depth image of the multiview video is assigned as the base layer image, and the remaining base view image, the additional view texture image and the additional view depth image are allocated as the additional layer image, Perform inter-layer prediction.
  • the additional layer data unit is determined using the information, the amount of transmission bits of the encoding information for the additional layer image may be reduced, and the inter-layer video encoding and decoding technique may be effectively implemented.
  • FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a concept of coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an image encoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of an image decoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram of deeper coding units according to depths, and partitions, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a relationship between coding units and transformation units, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates encoding information according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • 10, 11, and 12 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, according to encoding mode information of Table 1.
  • FIG. 14 is a block diagram of an inter-layer encoding apparatus of a multiview video, according to an embodiment.
  • 15 is a block diagram of an inter-layer decoding apparatus of multiview video, according to an embodiment.
  • 16 is a block diagram of an inter-layer encoding system according to an embodiment.
  • 17 is a schematic diagram of an inter-layer encoding system of multiview video, according to an embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic diagram of a transceiving system of a multiview video service according to an embodiment.
  • 19 illustrates an inter-layer prediction structure of multiview video, according to an embodiment.
  • 20 illustrates a type of inter-layer prediction mode according to an embodiment.
  • 21 is a diagram illustrating a mapping relationship between a base layer and an additional view according to an embodiment.
  • 22 is a flowchart of an inter-layer encoding method of multiview video, according to an embodiment.
  • 23 is a flowchart of an inter-layer decoding method of multiview video, according to an embodiment.
  • FIG. 24 illustrates a physical structure of a disk in which a program is stored, according to an embodiment.
  • 25 shows a disc drive for recording and reading a program by using the disc.
  • FIG. 26 shows an overall structure of a content supply system for providing a content distribution service.
  • 27 and 28 illustrate an external structure and an internal structure of a mobile phone to which the video encoding method and the video decoding method of the present invention are applied, according to an embodiment.
  • 29 illustrates a digital broadcast system employing a communication system according to the present invention.
  • FIG. 30 illustrates a network structure of a cloud computing system using a video encoding apparatus and a video decoding apparatus, according to an embodiment of the present invention.
  • An inter-layer encoding method of a multiview video may be based on coding units having a tree structure including splitting coding units among coding units hierarchically divided into a maximum coding unit of an image.
  • Encoding a base layer image which is one of a texture image and a depth image of the base view image;
  • the encoding information of the base layer image encoded based on the coding units of the tree structure is referred to according to a predetermined inter-layer encoding mode, so that an image other than the base layer image among the texture image and the depth image of the base view and the additional view Predictively encoding the texture image and the depth image of the image as separate additional layer images;
  • each maximum coding unit is divided into a plurality of coding units, and each coding unit is smaller than a neighboring coding unit and smaller coding units. It can be determined whether to divide.
  • the encoding of the base layer image may include encoding one of a base view texture image and a base view depth image, and the encoding step of the additional layer image may include the base view texture image and the base view. And encoding the remaining image among the base view texture image and the base view depth image by referring to encoding information generated by encoding one of the depth images according to the predetermined inter-layer encoding mode.
  • the encoding of the additional layer image may include: encoding one of an additional view texture image and an additional view depth image; And the additional view texture image by referring to encoding information generated by encoding one of the base view texture image and the base view depth image, the additional view texture image, and the additional view depth image according to the predetermined inter-layer encoding mode.
  • the method may include encoding the remaining images of the additional view depth image.
  • the encoding of the additional layer image may include encoding at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view texture image; And encoding at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view depth image.
  • the encoding of the additional layer image may include determining a data unit of the base view image to be referred to by a data unit of the additional view image based on the variation between the base view image and the additional view image. It may include.
  • the determining of the data unit of the base view image to be referred to by the data unit of the additional view image may include using the current data unit of the additional view image and the variation between the base view image and the current data unit.
  • the method may include determining a location of a data unit of the base view image mapped with the.
  • the determining of the data unit of the base view image to be referred to by the data unit of the additional view image may include using variation or depth information previously used in a base view depth image or a neighbor data unit of the additional view image. Determining a variation between a current data unit of the additional view image and the base view image; And determining a position of a data unit of the base view image mapped to the current data unit by using the determined variation.
  • a texture image and a depth image of a base view image, a texture image and a depth image of an additional view image are respectively received from separate bit streams.
  • Parsing encoding information of a base layer image and an inter-layer encoding mode between the base layer image and the additional layer image By using encoding information of the parsed base layer image, a base layer image, which is one of a texture image and a depth image of the base view image, is divided into coding units that are split among coding units hierarchically divided into maximum coding units.
  • Decoding based on coding units of a tree structure including; And an image other than the base layer image among the texture image and the depth image of the base view image by referring to encoding information of the base layer image according to the inter-layer encoding mode of the additional view image, and the texture image of the additional view image. And predicting and decoding the depth image as separate additional layer images based on the coding units of the tree structure.
  • each maximum coding unit is divided into a plurality of coding units, and each coding unit is divided into smaller coding units separately from an adjacent coding unit. Can be determined.
  • the decoding of the base layer image may include decoding one of a base view texture image and a base view depth image, and the predictive decoding step of the additional layer image may include encoding information of the base layer image.
  • the method may include decoding the remaining images of the base view texture image and the base view depth image with reference to according to the predetermined inter-layer encoding mode.
  • the prediction decoding of the additional layer image may include: decoding one of an additional view texture image and an additional view depth image; And the encoding information of the base view texture image, the base view depth image, the additional view texture image, and the additional view depth image according to the predetermined inter-layer encoding mode, and the remaining of the additional view texture image and the additional view depth image. It may include the step of decoding the image.
  • the prediction decoding of the additional layer image may include: decoding at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view texture image; And decoding at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view depth image.
  • the prediction decoding of the additional layer image may include using the variation information between the current data unit of the additional view image and the base view image, and the base view image to be referred to by the current data unit of the additional view image. And determining the data unit of.
  • the determining of the data unit of the base view image to be referred to by the data unit of the additional view image may include using the current data unit of the additional view image and the variation information between the base view image and the current data.
  • the method may include determining a location of a data unit of the base view image mapped to a unit.
  • the determining of the data unit of the base view image to be referred to by the data unit of the additional view image comprises: disparity information or depth information previously used in the base view depth image or the neighboring data unit of the additional view image. Determining variation information between the current data unit of the additional view image and the base view image; And determining a position of a data unit of the base view image mapped with the current data unit by using the determined variation information.
  • the inter-layer encoding apparatus of a multiview video may be based on coding units having a tree structure including coding units of which split is performed among coding units hierarchically divided into a maximum coding unit of an image.
  • a base layer encoder configured to encode a base layer image which is one of a texture image and a depth image of the base view image;
  • the encoding information of the base layer image encoded based on the coding units of the tree structure is referenced according to a predetermined inter-layer encoding mode so that the base view image is not the base layer image among the texture image and the depth image of the base view.
  • An additional layer encoder configured to predictively encode an image, a texture image, and a depth image of the additional view image as separate additional layer images; And an output unit configured to output encoding information of the base view image and an inter-layer encoding mode of the additional view image based on the inter-layer encoding mode.
  • the additional layer encoder may determine a data unit of the base view image to which the data unit of the additional view image refers to, based on the transition between the base view image and the additional view image.
  • a texture image and a depth image of a base view image, a texture image and a depth image of an additional view image are respectively received from separate bit streams.
  • a parsing unit for parsing encoding information of a base layer image and an inter-layer encoding mode between the base layer image and the additional layer image By using encoding information of the parsed base layer image, a base layer image, which is one of a texture image and a depth image of the base view image, is divided into coding units that are split among coding units hierarchically divided into maximum coding units.
  • a base layer decoder to decode based on coding units having a tree structure; And an image other than the base layer image among the texture image and the depth image of the base view image by referring to encoding information of the base layer image according to the inter-layer encoding mode of the additional view image, and the texture image of the additional view image.
  • an additional layer decoder configured to predict and decode the depth image as a separate additional layer image based on coding units having a tree structure.
  • the additional layer decoder may be configured to select a data unit of the base view image to which the current data unit of the additional view image refers by using the shift information between the current data unit of the additional view image and the base view image. You can decide.
  • the present invention includes a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for computer-implementing an interlayer encoding method of multi-view video according to an embodiment.
  • the present invention includes a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for computer-implementing an interlayer decoding method of multi-view video according to an embodiment.
  • FIGS. 1 to 13. 14 to 23 an inter-layer encoding method of a multiview video and an inter-layer decoding method of a multiview video are disclosed, based on coding units having a tree structure, according to an embodiment. Also, various embodiments to which a multiview video encoding method, a multiview video decoding method, a video encoding method, and a video decoding method may be applied according to an embodiment are described with reference to FIGS. 24 to 30.
  • the 'image' may be a still image of the video or a video, that is, the video itself.
  • FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus 100 based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 including video prediction based on coding units having a tree structure may include a maximum coding unit splitter 110, a coding unit determiner 120, and an outputter 130.
  • the video encoding apparatus 100 that includes video prediction based on coding units having a tree structure is abbreviated as “video encoding apparatus 100”.
  • the maximum coding unit splitter 110 may partition the current picture based on the maximum coding unit that is a coding unit of the maximum size for the current picture of the image. If the current picture is larger than the maximum coding unit, image data of the current picture may be split into at least one maximum coding unit.
  • the maximum coding unit may be a data unit having a size of 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, or the like, and may be a square data unit having a square of two horizontal and vertical sizes.
  • the image data may be output to the coding unit determiner 120 for at least one maximum coding unit.
  • the coding unit according to an embodiment may be characterized by a maximum size and depth.
  • the depth indicates the number of times the coding unit is spatially divided from the maximum coding unit, and as the depth increases, the coding unit for each depth may be split from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the depth of the largest coding unit is the highest depth and the minimum coding unit may be defined as the lowest coding unit.
  • the maximum coding unit decreases as the depth increases, the size of the coding unit for each depth decreases, and thus, the coding unit of the higher depth may include coding units of a plurality of lower depths.
  • the image data of the current picture may be divided into maximum coding units according to the maximum size of the coding unit, and each maximum coding unit may include coding units divided by depths. Since the maximum coding unit is divided according to depths, image data of a spatial domain included in the maximum coding unit may be hierarchically classified according to depths.
  • the maximum depth and the maximum size of the coding unit that limit the total number of times of hierarchically dividing the height and the width of the maximum coding unit may be preset.
  • the coding unit determiner 120 encodes at least one divided region obtained by dividing the region of the largest coding unit for each depth, and determines a depth at which the final encoding result is output for each of the at least one divided region. That is, the coding unit determiner 120 encodes the image data in coding units according to depths for each maximum coding unit of the current picture, and selects a depth at which the smallest coding error occurs to determine the coding depth. The determined coded depth and the image data for each maximum coding unit are output to the outputter 130.
  • Image data in the largest coding unit is encoded based on coding units according to depths according to at least one depth less than or equal to the maximum depth, and encoding results based on the coding units for each depth are compared. As a result of comparing the encoding error of the coding units according to depths, a depth having the smallest encoding error may be selected. At least one coding depth may be determined for each maximum coding unit.
  • the coding unit is divided into hierarchically and the number of coding units increases.
  • a coding error of each data is measured, and whether or not division into a lower depth is determined. Therefore, even in the data included in one largest coding unit, since the encoding error for each depth is different according to the position, the coding depth may be differently determined according to the position. Accordingly, one or more coding depths may be set for one maximum coding unit, and data of the maximum coding unit may be partitioned according to coding units of one or more coding depths.
  • the coding unit determiner 120 may determine coding units having a tree structure included in the current maximum coding unit.
  • the coding units having a tree structure according to an embodiment include coding units having a depth determined as a coding depth among all deeper coding units included in the maximum coding unit.
  • the coding unit of the coding depth may be hierarchically determined according to the depth in the same region within the maximum coding unit, and may be independently determined for the other regions.
  • the coded depth for the current region may be determined independently of the coded depth for the other region.
  • the maximum depth according to an embodiment is an index related to the number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the first maximum depth according to an embodiment may represent the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the second maximum depth according to an embodiment may represent the total number of depth levels from the maximum coding unit to the minimum coding unit. For example, when the depth of the largest coding unit is 0, the depth of the coding unit obtained by dividing the largest coding unit once may be set to 1, and the depth of the coding unit divided twice may be set to 2. In this case, if the coding unit divided four times from the maximum coding unit is the minimum coding unit, since depth levels of 0, 1, 2, 3, and 4 exist, the first maximum depth is set to 4 and the second maximum depth is set to 5. Can be.
  • Predictive encoding and transformation of the largest coding unit may be performed. Similarly, prediction encoding and transformation are performed based on depth-wise coding units for each maximum coding unit and for each depth less than or equal to the maximum depth.
  • encoding including prediction encoding and transformation should be performed on all the coding units for each depth generated as the depth deepens.
  • the prediction encoding and the transformation will be described based on the coding unit of the current depth among at least one maximum coding unit.
  • the video encoding apparatus 100 may variously select a size or shape of a data unit for encoding image data.
  • the encoding of the image data is performed through prediction encoding, transforming, entropy encoding, and the like.
  • the same data unit may be used in every step, or the data unit may be changed in steps.
  • the video encoding apparatus 100 may select not only a coding unit for encoding the image data, but also a data unit different from the coding unit in order to perform predictive encoding of the image data in the coding unit.
  • prediction encoding may be performed based on a coding unit of a coding depth, that is, a more strange undivided coding unit, according to an embodiment.
  • a more strange undivided coding unit that is the basis of prediction coding is referred to as a 'prediction unit'.
  • the partition in which the prediction unit is divided may include a data unit in which at least one of the prediction unit and the height and the width of the prediction unit are divided.
  • the partition may be a data unit in which the prediction unit of the coding unit is split, and the prediction unit may be a partition having the same size as the coding unit.
  • the partition type includes not only symmetric partitions in which the height or width of the prediction unit is divided by a symmetrical ratio, but also partitions divided in an asymmetrical ratio, such as 1: n or n: 1, by a geometric form. It may optionally include partitioned partitions, arbitrary types of partitions, and the like.
  • the prediction mode of the prediction unit may be at least one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode.
  • the intra mode and the inter mode may be performed on partitions having sizes of 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, and N ⁇ N.
  • the skip mode may be performed only for partitions having a size of 2N ⁇ 2N.
  • the encoding may be performed independently for each prediction unit within the coding unit to select a prediction mode having the smallest encoding error.
  • the video encoding apparatus 100 may perform conversion of image data of a coding unit based on not only a coding unit for encoding image data, but also a data unit different from the coding unit.
  • the transformation may be performed based on a transformation unit having a size smaller than or equal to the coding unit.
  • the transformation unit may include a data unit for intra mode and a transformation unit for inter mode.
  • the transformation unit in the coding unit is also recursively divided into smaller transformation units, so that the residual data of the coding unit is determined according to the tree structure according to the transformation depth. Can be partitioned according to the conversion unit.
  • a transform depth indicating a number of divisions between the height and the width of the coding unit divided to the transform unit may be set. For example, if the size of the transform unit of the current coding unit of size 2Nx2N is 2Nx2N, the transform depth is 0, the transform depth 1 if the size of the transform unit is NxN, and the transform depth 2 if the size of the transform unit is N / 2xN / 2. Can be. That is, the transformation unit having a tree structure may also be set for the transformation unit according to the transformation depth.
  • the encoded information for each coded depth requires not only the coded depth but also prediction related information and transformation related information. Accordingly, the coding unit determiner 120 may determine not only the coded depth that generated the minimum coding error, but also a partition type obtained by dividing a prediction unit into partitions, a prediction mode for each prediction unit, and a size of a transformation unit for transformation.
  • a method of determining a coding unit, a prediction unit / partition, and a transformation unit according to a tree structure of a maximum coding unit according to an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 13.
  • the coding unit determiner 120 may measure a coding error of coding units according to depths using a Lagrangian Multiplier-based rate-distortion optimization technique.
  • the output unit 130 outputs the image data of the maximum coding unit encoded based on the at least one coded depth determined by the coding unit determiner 120 and the information about the encoding modes according to depths in the form of a bit stream.
  • the encoded image data may be a result of encoding residual data of the image.
  • the information about the encoding modes according to depths may include encoding depth information, partition type information of a prediction unit, prediction mode information, size information of a transformation unit, and the like.
  • the coded depth information may be defined using depth-specific segmentation information indicating whether to encode to a coding unit of a lower depth without encoding to the current depth. If the current depth of the current coding unit is a coding depth, since the current coding unit is encoded in a coding unit of the current depth, split information of the current depth may be defined so that it is no longer divided into lower depths. On the contrary, if the current depth of the current coding unit is not the coding depth, encoding should be attempted using the coding unit of the lower depth, and thus split information of the current depth may be defined to be divided into coding units of the lower depth.
  • encoding is performed on the coding unit divided into the coding units of the lower depth. Since at least one coding unit of a lower depth exists in the coding unit of the current depth, encoding may be repeatedly performed for each coding unit of each lower depth, and recursive coding may be performed for each coding unit of the same depth.
  • coding units having a tree structure are determined in one largest coding unit and information about at least one coding mode should be determined for each coding unit of a coding depth, information about at least one coding mode may be determined for one maximum coding unit. Can be.
  • the coding depth may be different for each location, and thus information about the coded depth and the coding mode may be set for the data.
  • the output unit 130 may allocate encoding information about a corresponding coding depth and an encoding mode to at least one of a coding unit, a prediction unit, and a minimum unit included in the maximum coding unit. .
  • the minimum unit according to an embodiment is a square data unit having a size obtained by dividing a minimum coding unit, which is a lowest coding depth, into four divisions.
  • the minimum unit according to an embodiment may be a square data unit having a maximum size that may be included in all coding units, prediction units, partition units, and transformation units included in the maximum coding unit.
  • the encoding information output through the output unit 130 may be classified into encoding information according to depth coding units and encoding information according to prediction units.
  • the encoding information for each coding unit according to depth may include prediction mode information and partition size information.
  • the encoding information transmitted for each prediction unit includes information about an estimation direction of the inter mode, information about a reference image index of the inter mode, information about a motion vector, information about a chroma component of an intra mode, and information about an inter mode of an intra mode. And the like.
  • Information about the maximum size and information about the maximum depth of the coding unit defined for each picture, slice, or GOP may be inserted into a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set of the bitstream.
  • the information on the maximum size of the transform unit and the minimum size of the transform unit allowed for the current video may also be output through a header, a sequence parameter set, a picture parameter set, or the like of the bitstream.
  • the output unit 130 may encode and output reference information, prediction information, unidirectional prediction information, slice type information including a fourth slice type, etc. related to the prediction described above with reference to FIGS. 1 to 6.
  • a coding unit according to depths is a coding unit having a size in which a height and a width of a coding unit of one layer higher depth are divided by half. That is, if the size of the coding unit of the current depth is 2Nx2N, the size of the coding unit of the lower depth is NxN.
  • the current coding unit having a size of 2N ⁇ 2N may include up to four lower depth coding units having a size of N ⁇ N.
  • the video encoding apparatus 100 determines a coding unit having an optimal shape and size for each maximum coding unit based on the size and the maximum depth of the maximum coding unit determined in consideration of the characteristics of the current picture. Coding units may be configured. In addition, since each of the maximum coding units may be encoded in various prediction modes and transformation methods, an optimal coding mode may be determined in consideration of image characteristics of coding units having various image sizes.
  • the video encoding apparatus may adjust the coding unit in consideration of the image characteristics while increasing the maximum size of the coding unit in consideration of the size of the image, thereby increasing image compression efficiency.
  • FIG. 7 is a block diagram of a video decoding apparatus based on coding units having a tree structure, according to an embodiment of the present invention.
  • a video decoding apparatus 200 including video prediction based on coding units having a tree structure includes a receiver 210, image data and encoding information extractor 220, and image data decoder 230. do.
  • the video decoding apparatus 200 that includes video prediction based on coding units having a tree structure is abbreviated as “video decoding apparatus 200”.
  • Definition of various terms such as a coding unit, a depth, a prediction unit, a transformation unit, and information about various encoding modes for a decoding operation of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may be described with reference to FIG. 7 and the video encoding apparatus 100. Same as described above with reference.
  • the receiver 210 receives and parses a bitstream of an encoded video.
  • the image data and encoding information extractor 220 extracts image data encoded for each coding unit from the parsed bitstream according to coding units having a tree structure for each maximum coding unit, and outputs the encoded image data to the image data decoder 230.
  • the image data and encoding information extractor 220 may extract information about a maximum size of a coding unit of the current picture from a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set for the current picture.
  • the image data and encoding information extractor 220 extracts information about a coded depth and an encoding mode for the coding units having a tree structure for each maximum coding unit, from the parsed bitstream.
  • the extracted information about the coded depth and the coding mode is output to the image data decoder 230. That is, the image data of the bit string may be divided into maximum coding units so that the image data decoder 230 may decode the image data for each maximum coding unit.
  • the information about the coded depth and the encoding mode for each largest coding unit may be set with respect to one or more coded depth information, and the information about the coding mode according to the coded depths may include partition type information, prediction mode information, and transformation unit of the corresponding coding unit. May include size information and the like.
  • split information for each depth may be extracted as the coded depth information.
  • the information about the coded depth and the encoding mode according to the maximum coding units extracted by the image data and the encoding information extractor 220 may be encoded according to the depth according to the maximum coding unit, as in the video encoding apparatus 100 according to an embodiment.
  • the image data and the encoding information extractor 220 may determine the predetermined data.
  • Information about a coded depth and an encoding mode may be extracted for each unit. If the information about the coded depth and the coding mode of the maximum coding unit is recorded for each of the predetermined data units, the predetermined data units having the information about the same coded depth and the coding mode are inferred as data units included in the same maximum coding unit. Can be.
  • the image data decoder 230 reconstructs the current picture by decoding image data of each maximum coding unit based on the information about the coded depth and the encoding mode for each maximum coding unit. That is, the image data decoder 230 may decode the encoded image data based on the read partition type, the prediction mode, and the transformation unit for each coding unit among the coding units having the tree structure included in the maximum coding unit. Can be.
  • the decoding process may include a prediction process including intra prediction and motion compensation, and an inverse transform process.
  • the image data decoder 230 may perform intra prediction or motion compensation according to each partition and prediction mode for each coding unit based on partition type information and prediction mode information of the prediction unit of the coding unit for each coding depth. .
  • the image data decoder 230 may read transform unit information having a tree structure for each coding unit, and perform inverse transform based on the transformation unit for each coding unit, for inverse transformation for each largest coding unit. Through inverse transformation, the pixel value of the spatial region of the coding unit may be restored.
  • the image data decoder 230 may determine the coded depth of the current maximum coding unit by using the split information for each depth. If the split information indicates that the split information is no longer split at the current depth, the current depth is the coded depth. Therefore, the image data decoder 230 may decode the coding unit of the current depth using the partition type, the prediction mode, and the transformation unit size information of the prediction unit with respect to the image data of the current maximum coding unit.
  • the image data decoder 230 It may be regarded as one data unit to be decoded in the same encoding mode.
  • the decoding of the current coding unit may be performed by obtaining information about an encoding mode for each coding unit determined in this way.
  • the video decoding apparatus 200 may obtain information about a coding unit that generates a minimum coding error by recursively encoding each maximum coding unit in the encoding process, and use the same to decode the current picture. That is, decoding of encoded image data of coding units having a tree structure determined as an optimal coding unit for each maximum coding unit can be performed.
  • the image data can be efficiently used according to the coding unit size and the encoding mode that are adaptively determined according to the characteristics of the image by using the information about the optimum encoding mode transmitted from the encoding end. Can be decoded and restored.
  • FIG. 3 illustrates a concept of coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • a size of a coding unit may be expressed by a width x height, and may include 32x32, 16x16, and 8x8 from a coding unit having a size of 64x64.
  • Coding units of size 64x64 may be partitioned into partitions of size 64x64, 64x32, 32x64, and 32x32, coding units of size 32x32 are partitions of size 32x32, 32x16, 16x32, and 16x16, and coding units of size 16x16 are 16x16.
  • Coding units of size 8x8 may be divided into partitions of size 8x8, 8x4, 4x8, and 4x4, into partitions of 16x8, 8x16, and 8x8.
  • the resolution is set to 1920x1080, the maximum size of the coding unit is 64, and the maximum depth is 2.
  • the resolution is set to 1920x1080, the maximum size of the coding unit is 64, and the maximum depth is 3.
  • the resolution is set to 352x288, the maximum size of the coding unit is 16, and the maximum depth is 1.
  • the maximum depth illustrated in FIG. 9 represents the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.
  • the maximum size of the coding size is relatively large not only to improve the coding efficiency but also to accurately shape the image characteristics. Accordingly, the video data 310 or 320 having a higher resolution than the video data 330 may be selected to have a maximum size of 64.
  • the coding unit 315 of the video data 310 is divided twice from a maximum coding unit having a long axis size of 64, and the depth is deepened by two layers, so that the long axis size is 32, 16. Up to coding units may be included.
  • the coding unit 335 of the video data 330 is divided once from coding units having a long axis size of 16, and the depth is deepened by one layer to increase the long axis size to 8. Up to coding units may be included.
  • the coding unit 325 of the video data 320 is divided three times from the largest coding unit having a long axis size of 64, and the depth is three layers deep, so that the long axis size is 32, 16. , Up to 8 coding units may be included. As the depth increases, the expressive power of the detailed information may be improved.
  • FIG. 4 is a block diagram of an image encoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoder 400 includes operations performed by the encoding unit determiner 120 of the video encoding apparatus 100 to encode image data. That is, the intra predictor 410 performs intra prediction on the coding unit of the intra mode among the current frame 405, and the motion estimator 420 and the motion compensator 425 are the current frame 405 of the inter mode. And the inter frame estimation and the motion compensation using the reference frame 495.
  • Data output from the intra predictor 410, the motion estimator 420, and the motion compensator 425 is output as a quantized transform coefficient through the transform unit 430 and the quantization unit 440.
  • the quantized transform coefficients are reconstructed into the data of the spatial domain through the inverse quantizer 460 and the inverse transformer 470, and the data of the reconstructed spatial domain is post-processed through the deblocking unit 480 and the offset adjusting unit 490. And output to the reference frame 495.
  • the quantized transform coefficients may be output to the bitstream 455 via the entropy encoder 450.
  • the intra predictor 410, the motion estimator 420, the motion compensator 425, and the transform unit may be components of the image encoder 400.
  • quantization unit 440, entropy coding unit 450, inverse quantization unit 460, inverse transform unit 470, deblocking unit 480, and offset adjustment unit 490 all have the maximum depth for each largest coding unit. In consideration of this, operations based on each coding unit among the coding units having a tree structure should be performed.
  • the intra predictor 410, the motion estimator 420, and the motion compensator 425 partition each coding unit among coding units having a tree structure in consideration of the maximum size and the maximum depth of the current maximum coding unit.
  • a prediction mode, and the transform unit 430 should determine the size of a transform unit in each coding unit among the coding units having a tree structure.
  • FIG. 5 is a block diagram of an image decoder based on coding units, according to an embodiment of the present invention.
  • the bitstream 505 is parsed through the parsing unit 510, and the encoded image data to be decoded and information about encoding necessary for decoding are parsed.
  • the encoded image data is output as inverse quantized data through the entropy decoding unit 520 and the inverse quantization unit 530, and the image data of the spatial domain is restored through the inverse transformation unit 540.
  • the intra prediction unit 550 performs intra prediction on the coding unit of the intra mode, and the motion compensator 560 uses the reference frame 585 together to apply the coding unit of the inter mode. Perform motion compensation for the
  • Data in the spatial region that has passed through the intra predictor 550 and the motion compensator 560 may be post-processed through the deblocking unit 570 and the offset adjusting unit 580 and output to the reconstructed frame 595.
  • the post-processed data through the deblocking unit 570 and the offset adjusting unit 580 may be output as the reference frame 585.
  • step-by-step operations after the parser 510 of the image decoder 500 may be performed.
  • the parser 510, the entropy decoder 520, the inverse quantizer 530, and the inverse transform unit 540 which are components of the image decoder 500, may be used.
  • the intra predictor 550, the motion compensator 560, the deblocking unit 570, and the offset adjuster 580 must all perform operations based on coding units having a tree structure for each maximum coding unit. .
  • the intra predictor 550 and the motion compensator 560 determine partitions and prediction modes for each coding unit having a tree structure, and the inverse transform unit 540 must determine the size of the transform unit for each coding unit. .
  • FIG. 6 is a diagram of deeper coding units according to depths, and partitions, according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment use hierarchical coding units to consider image characteristics.
  • the maximum height, width, and maximum depth of the coding unit may be adaptively determined according to the characteristics of the image, and may be variously set according to a user's request. According to the maximum size of the preset coding unit, the size of the coding unit for each depth may be determined.
  • the hierarchical structure 600 of a coding unit illustrates a case in which the maximum height and width of the coding unit are 64 and the maximum depth is three.
  • the maximum depth indicates the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit. Since the depth deepens along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit according to an embodiment, the height and the width of the coding unit for each depth are divided.
  • a prediction unit and a partition on which the prediction encoding of each depth-based coding unit is shown along the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit are illustrated.
  • the coding unit 610 has a depth of 0 as the largest coding unit of the hierarchical structure 600 of the coding unit, and the size, ie, the height and width, of the coding unit is 64x64.
  • a depth along the vertical axis includes a coding unit 620 of depth 1 having a size of 32x32, a coding unit 630 of depth 2 having a size of 16x16, and a coding unit 640 of depth 3 having a size of 8x8.
  • the coding unit 640 of 3 is a minimum coding unit.
  • Prediction units and partitions of the coding unit are arranged along the horizontal axis for each depth. That is, if the coding unit 610 of size 64x64 having a depth of zero is a prediction unit, the prediction unit may include a partition 610 of size 64x64, partitions 612 of size 64x32, and size included in the coding unit 610 of size 64x64. 32x64 partitions 614, 32x32 partitions 616.
  • the prediction unit of the coding unit 620 having a size of 32x32 having a depth of 1 includes a partition 620 of size 32x32, partitions 622 of size 32x16 and a partition of size 16x32 included in the coding unit 620 of size 32x32. 624, partitions 626 of size 16x16.
  • the prediction unit of the coding unit 630 of size 16x16 having a depth of 2 includes a partition 630 of size 16x16, partitions 632 of size 16x8, and a partition of size 8x16 included in the coding unit 630 of size 16x16. 634, partitions 636 of size 8x8.
  • the prediction unit of the coding unit 640 of size 8x8 having a depth of 3 includes a partition 640 of size 8x8, partitions 642 of size 8x4 and a partition of size 4x8 included in the coding unit 640 of size 8x8. 644, partitions 646 of size 4x4.
  • the coding unit 640 of size 8x8 having a depth of 3 is a minimum coding unit and a coding unit of the lowest depth.
  • the coding unit determiner 120 of the video encoding apparatus 100 may determine a coding depth of the maximum coding unit 610.
  • the number of deeper coding units according to depths for including data having the same range and size increases as the depth increases. For example, four coding units of depth 2 are required for data included in one coding unit of depth 1. Therefore, in order to compare the encoding results of the same data for each depth, each of the coding units having one depth 1 and four coding units having four depths 2 should be encoded.
  • encoding may be performed for each prediction unit of a coding unit according to depths along a horizontal axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit, and a representative coding error, which is the smallest coding error at a corresponding depth, may be selected. .
  • a depth deeper along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit the encoding may be performed for each depth, and the minimum coding error may be searched by comparing the representative coding error for each depth.
  • the depth and the partition in which the minimum coding error occurs in the maximum coding unit 610 may be selected as the coding depth and the partition type of the maximum coding unit 610.
  • FIG. 7 illustrates a relationship between coding units and transformation units, according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 encodes or decodes an image in coding units having a size smaller than or equal to the maximum coding unit for each maximum coding unit.
  • the size of a transformation unit for transformation in the encoding process may be selected based on a data unit that is not larger than each coding unit.
  • the 32x32 size conversion unit 720 is The conversion can be performed.
  • the data of the 64x64 coding unit 710 is transformed into 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 transform units of 64x64 size or less, and then encoded, and the transform unit having the least error with the original is selected. Can be.
  • FIG. 8 illustrates encoding information according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • the output unit 130 of the video encoding apparatus 100 is information about an encoding mode, and information about a partition type 800 and information 810 about a prediction mode for each coding unit of each coded depth.
  • the information 820 about the size of the transformation unit may be encoded and transmitted.
  • the information about the partition type 800 is a data unit for predictive encoding of the current coding unit and indicates information about a partition type in which the prediction unit of the current coding unit is divided.
  • the current coding unit CU_0 of size 2Nx2N may be any one of a partition 802 of size 2Nx2N, a partition 804 of size 2NxN, a partition 806 of size Nx2N, and a partition 808 of size NxN. It can be divided and used.
  • the information 800 about the partition type of the current coding unit represents one of a partition 802 of size 2Nx2N, a partition 804 of size 2NxN, a partition 806 of size Nx2N, and a partition 808 of size NxN. It is set to.
  • Information 810 relating to the prediction mode indicates the prediction mode of each partition. For example, through the information 810 about the prediction mode, whether the partition indicated by the information 800 about the partition type is performed in one of the intra mode 812, the inter mode 814, and the skip mode 816 is performed. Whether or not can be set.
  • the information about the transform unit size 820 indicates whether to transform the current coding unit based on the transform unit.
  • the transform unit may be one of a first intra transform unit size 822, a second intra transform unit size 824, a first inter transform unit size 826, and a second inter transform unit size 828. have.
  • the image data and encoding information extractor 210 of the video decoding apparatus 200 may include information about a partition type 800, information 810 about a prediction mode, and transformation for each depth-based coding unit. Information 820 about the unit size may be extracted and used for decoding.
  • FIG. 9 is a diagram of deeper coding units according to depths, according to an embodiment of the present invention.
  • Segmentation information may be used to indicate a change in depth.
  • the split information indicates whether a coding unit of a current depth is split into coding units of a lower depth.
  • the prediction unit 910 for predictive encoding of the coding unit 900 having depth 0 and 2N_0x2N_0 size includes a partition type 912 having a size of 2N_0x2N_0, a partition type 914 having a size of 2N_0xN_0, a partition type 916 having a size of N_0x2N_0, and a N_0xN_0 It may include a partition type 918 of size. Although only partitions 912, 914, 916, and 918 in which the prediction unit is divided by a symmetrical ratio are illustrated, as described above, the partition type is not limited thereto, and asymmetric partitions, arbitrary partitions, geometric partitions, and the like. It may include.
  • prediction coding For each partition type, prediction coding must be performed repeatedly for one 2N_0x2N_0 partition, two 2N_0xN_0 partitions, two N_0x2N_0 partitions, and four N_0xN_0 partitions.
  • prediction encoding For partitions having a size 2N_0x2N_0, a size N_0x2N_0, a size 2N_0xN_0, and a size N_0xN_0, prediction encoding may be performed in an intra mode and an inter mode. The skip mode may be performed only for prediction encoding on partitions having a size of 2N_0x2N_0.
  • the depth 0 is changed to 1 and split (920), and the encoding is repeatedly performed on the depth 2 and the coding units 930 of the partition type having the size N_0xN_0.
  • the depth 1 is changed to the depth 2 and divided (950), and repeatedly for the depth 2 and the coding units 960 of the size N_2xN_2.
  • the encoding may be performed to search for a minimum encoding error.
  • depth-based coding units may be set until depth d-1, and split information may be set up to depth d-2. That is, when encoding is performed from the depth d-2 to the depth d-1 to the depth d-1, the prediction encoding of the coding unit 980 of the depth d-1 and the size 2N_ (d-1) x2N_ (d-1)
  • the prediction unit for 990 is a partition type 992 of size 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), partition type 994 of size 2N_ (d-1) xN_ (d-1), size A partition type 996 of N_ (d-1) x2N_ (d-1) and a partition type 998 of size N_ (d-1) xN_ (d-1) may be included.
  • one partition 2N_ (d-1) x2N_ (d-1), two partitions 2N_ (d-1) xN_ (d-1), two sizes N_ (d-1) x2N_ Prediction encoding is repeatedly performed for each partition of (d-1) and four partitions of size N_ (d-1) xN_ (d-1), so that a partition type having a minimum encoding error may be searched. .
  • the coding unit CU_ (d-1) of the depth d-1 is no longer
  • the encoding depth of the current maximum coding unit 900 may be determined as the depth d-1, and the partition type may be determined as N_ (d-1) xN_ (d-1) without going through a division process into lower depths.
  • split information is not set for the coding unit 952 having the depth d-1.
  • the data unit 999 may be referred to as a 'minimum unit' for the current maximum coding unit.
  • the minimum unit may be a square data unit having a size obtained by dividing the minimum coding unit, which is the lowest coding depth, into four divisions.
  • the video encoding apparatus 100 compares the encoding errors for each depth of the coding unit 900, selects a depth at which the smallest encoding error occurs, and determines a coding depth.
  • the partition type and the prediction mode may be set to the encoding mode of the coded depth.
  • the depth with the smallest error can be determined by comparing the minimum coding errors for all depths of depths 0, 1, ..., d-1, d, and can be determined as the coding depth.
  • the coded depth, the partition type of the prediction unit, and the prediction mode may be encoded and transmitted as information about an encoding mode.
  • the coding unit since the coding unit must be split from the depth 0 to the coded depth, only the split information of the coded depth is set to '0', and the split information for each depth except the coded depth should be set to '1'.
  • the image data and encoding information extractor 220 of the video decoding apparatus 200 may extract information about a coding depth and a prediction unit for the coding unit 900 and use the same to decode the coding unit 912. Can be.
  • the video decoding apparatus 200 may identify a depth having split information of '0' as a coding depth using split information according to depths, and may use it for decoding by using information about an encoding mode for a corresponding depth. have.
  • 10, 11, and 12 illustrate a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit, according to an embodiment of the present invention.
  • the coding units 1010 are coding units according to coding depths determined by the video encoding apparatus 100 according to an embodiment with respect to the maximum coding unit.
  • the prediction unit 1060 is partitions of prediction units of each coding depth of each coding depth among the coding units 1010, and the transformation unit 1070 is transformation units of each coding depth for each coding depth.
  • the depth-based coding units 1010 have a depth of 0
  • the coding units 1012 and 1054 have a depth of 1
  • the coding units 1014, 1016, 1018, 1028, 1050, and 1052 have depths.
  • coding units 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, and 1048 have a depth of three
  • coding units 1040, 1042, 1044, and 1046 have a depth of four.
  • partitions 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 of the prediction units 1060 are obtained by splitting coding units. That is, partitions 1014, 1022, 1050, and 1054 are partition types of 2NxN, partitions 1016, 1048, and 1052 are partition types of Nx2N, and partitions 1032 are partition types of NxN. Prediction units and partitions of the coding units 1010 according to depths are smaller than or equal to each coding unit.
  • the image data of the part 1052 of the transformation units 1070 is transformed or inversely transformed into a data unit having a smaller size than the coding unit.
  • the transformation units 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 are data units having different sizes or shapes when compared to corresponding prediction units and partitions among the prediction units 1060. That is, the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may be intra prediction / motion estimation / motion compensation operations and transform / inverse transform operations for the same coding unit. Each can be performed on a separate data unit.
  • coding is performed recursively for each coding unit having a hierarchical structure for each largest coding unit to determine an optimal coding unit.
  • coding units having a recursive tree structure may be configured.
  • the encoding information may include split information about a coding unit, partition type information, prediction mode information, and transformation unit size information. Table 1 below shows an example that can be set in the video encoding apparatus 100 and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment.
  • the output unit 130 of the video encoding apparatus 100 outputs encoding information about coding units having a tree structure
  • the encoding information extraction unit of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment 220 may extract encoding information about coding units having a tree structure from the received bitstream.
  • the split information indicates whether the current coding unit is split into coding units of a lower depth. If the split information of the current depth d is 0, partition type information, prediction mode, and transform unit size information are defined for the coded depth because the depth in which the current coding unit is no longer divided into the lower coding units is a coded depth. Can be. If it is to be further split by the split information, encoding should be performed independently for each coding unit of the divided four lower depths.
  • the prediction mode may be represented by one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode.
  • Intra mode and inter mode can be defined in all partition types, and skip mode can be defined only in partition type 2Nx2N.
  • the partition type information indicates the symmetric partition types 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, and NxN, in which the height or width of the prediction unit is divided by the symmetric ratio, and the asymmetric partition types 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N, which are divided by the asymmetric ratio.
  • the asymmetric partition types 2NxnU and 2NxnD are divided into heights 1: 3 and 3: 1, respectively, and the asymmetric partition types nLx2N and nRx2N are divided into 1: 3 and 3: 1 widths, respectively.
  • the conversion unit size may be set to two kinds of sizes in the intra mode and two kinds of sizes in the inter mode. That is, if the transformation unit split information is 0, the size of the transformation unit is set to the size 2Nx2N of the current coding unit. If the transform unit split information is 1, a transform unit having a size obtained by dividing the current coding unit may be set. In addition, if the partition type for the current coding unit having a size of 2Nx2N is a symmetric partition type, the size of the transform unit may be set to NxN, and if the asymmetric partition type is N / 2xN / 2.
  • Encoding information of coding units having a tree structure may be allocated to at least one of a coding unit, a prediction unit, and a minimum unit unit of a coding depth.
  • the coding unit of the coding depth may include at least one prediction unit and at least one minimum unit having the same encoding information.
  • the encoding information held by each adjacent data unit is checked, it may be determined whether the adjacent data units are included in the coding unit having the same coding depth.
  • the coding unit of the corresponding coding depth may be identified by using the encoding information held by the data unit, the distribution of the coded depths within the maximum coding unit may be inferred.
  • the encoding information of the data unit in the depth-specific coding unit adjacent to the current coding unit may be directly referred to and used.
  • the prediction coding when the prediction coding is performed by referring to the neighboring coding unit, the data adjacent to the current coding unit in the coding unit according to depths is encoded by using the encoding information of the adjacent coding units according to depths.
  • the neighboring coding unit may be referred to by searching.
  • FIG. 13 illustrates a relationship between coding units, prediction units, and transformation units, according to encoding mode information of Table 1.
  • the maximum coding unit 1300 includes coding units 1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, and 1318 of a coded depth. Since one coding unit 1318 is a coding unit of a coded depth, split information may be set to zero.
  • the partition type information of the coding unit 1318 having a size of 2Nx2N is partition type 2Nx2N 1322, 2NxN 1324, Nx2N 1326, NxN 1328, 2NxnU 1332, 2NxnD 1334, nLx2N (1336). And nRx2N 1338.
  • the transform unit split information (TU size flag) is a type of transform index, and a size of a transform unit corresponding to the transform index may be changed according to a prediction unit type or a partition type of a coding unit.
  • the partition type information is set to one of the symmetric partition types 2Nx2N 1322, 2NxN 1324, Nx2N 1326, and NxN 1328
  • the conversion unit partition information is 0, a conversion unit of size 2Nx2N ( 1342 is set, and if the transform unit split information is 1, a transform unit 1344 of size NxN may be set.
  • the partition type information is set to one of the asymmetric partition types 2NxnU (1332), 2NxnD (1334), nLx2N (1336), and nRx2N (1338), if the conversion unit partition information (TU size flag) is 0, a conversion unit of size 2Nx2N ( 1352 is set, and if the transform unit split information is 1, a transform unit 1354 of size N / 2 ⁇ N / 2 may be set.
  • the conversion unit splitting information (TU size flag) described above with reference to FIG. 13 is a flag having a value of 0 or 1
  • the conversion unit splitting information according to an embodiment is not limited to a 1-bit flag and is set to 0 according to a setting. , 1, 2, 3., etc., and may be divided hierarchically.
  • the transformation unit partition information may be used as an embodiment of the transformation index.
  • the size of the transformation unit actually used may be expressed.
  • the video encoding apparatus 100 may encode maximum transform unit size information, minimum transform unit size information, and maximum transform unit split information.
  • the encoded maximum transform unit size information, minimum transform unit size information, and maximum transform unit split information may be inserted into the SPS.
  • the video decoding apparatus 200 may use the maximum transform unit size information, the minimum transform unit size information, and the maximum transform unit split information to use for video decoding.
  • the maximum transform unit split information is defined as 'MaxTransformSizeIndex'
  • the minimum transform unit size is 'MinTransformSize'
  • the transform unit split information is 0,
  • the minimum transform unit possible in the current coding unit is defined as 'RootTuSize'.
  • the size 'CurrMinTuSize' can be defined as in relation (1) below.
  • 'RootTuSize' which is a transform unit size when the transform unit split information is 0, may indicate a maximum transform unit size that can be adopted in the system. That is, according to relation (1), 'RootTuSize / (2 ⁇ MaxTransformSizeIndex)' is a transformation obtained by dividing 'RootTuSize', which is the size of the transformation unit when the transformation unit division information is 0, by the number of times corresponding to the maximum transformation unit division information. Since the unit size is 'MinTransformSize' is the minimum transform unit size, a smaller value among them may be the minimum transform unit size 'CurrMinTuSize' possible in the current coding unit.
  • the maximum transform unit size RootTuSize may vary depending on a prediction mode.
  • RootTuSize may be determined according to the following relation (2).
  • 'MaxTransformSize' represents the maximum transform unit size
  • 'PUSize' represents the current prediction unit size.
  • RootTuSize min (MaxTransformSize, PUSize) ......... (2)
  • 'RootTuSize' which is a transform unit size when the transform unit split information is 0, may be set to a smaller value among the maximum transform unit size and the current prediction unit size.
  • 'RootTuSize' may be determined according to Equation (3) below.
  • 'PartitionSize' represents the size of the current partition unit.
  • RootTuSize min (MaxTransformSize, PartitionSize) ........... (3)
  • the conversion unit size 'RootTuSize' when the conversion unit split information is 0 may be set to a smaller value among the maximum conversion unit size and the current partition unit size.
  • the current maximum conversion unit size 'RootTuSize' according to an embodiment that changes according to the prediction mode of the partition unit is only an embodiment, and a factor determining the current maximum conversion unit size is not limited thereto.
  • the maximum coding unit including the coding units of the tree structure described above with reference to FIGS. 1 to 13 may be a coding block tree, a block tree, a root block tree, a coding tree, a coding root, or It may also be called variously as a tree trunk.
  • FIG. 14 is a block diagram of an inter-layer encoding apparatus 1400 of a multiview video, according to an embodiment.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video includes a base layer encoder 1410, an additional layer encoder 1420, and an output unit 1430.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 may classify and encode a multiview video by a plurality of layers.
  • the single view image may include a texture image and a depth image.
  • the texture image may be an image in which pixel values are recorded for each YUV color component.
  • the depth image may be an image in which a depth component of the image is expressed as a 2D image.
  • the base view image may include a base view texture image and a base view depth image.
  • the first additional view image may include a first additional view texture image and a first additional view depth image.
  • the second additional view image may also include a second additional view texture image and a second additional view depth image.
  • a 'base view image' or 'added view image' when referred to as a 'base view image' or 'added view image', a 'base view texture image and / or a base view depth image' or a 'view point texture image and / or a view point depth image' You will understand what it means.
  • the texture image and the depth image may be classified into different layers and encoded, even if the video is the same.
  • the base layer encoder 1410 encodes a base layer image among images classified into a plurality of layers.
  • the texture image and the depth image of the base view image may be classified into different layers.
  • One of the base view texture image and the base view depth image may be encoded as the base layer image.
  • the remaining image may be encoded as an additional layer image.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video may encode a base layer image based on the coding units of the tree structure described above with reference to FIGS. 1 to 13. That is, the base layer encoder 1410 splits the base layer image into the largest coding units, and based on the coding units in which the maximum coding unit is split, among the coding units hierarchically divided, the coding mode. Can be determined and the encoded data can be output.
  • the additional layer encoder 1420 refers to encoding information generated by encoding a base layer image, which is one of a base view texture image and a base view depth image, and includes a base view texture image and a base view depth image.
  • the remaining images may be encoded.
  • the encoding order of the base view texture image and the base view depth image may be mutually changed, and an image encoded first among the base view texture image and the base view depth image may be adopted as the base layer image.
  • the remaining images may be predictively encoded based on the encoding information of the image adopted as the base layer.
  • the additional layer encoder 1420 may change a method of referring to another image according to a predetermined inter-layer encoding mode.
  • An image reference scheme that varies according to the type of the inter-layer encoding mode will be described later with reference to FIG. 20.
  • an image of a video may be spatially divided to form maximum coding units, and each maximum coding unit may be divided into a plurality of coding units.
  • the coding units may be individually determined for each coding unit, and may be determined independently of adjacent coding units.
  • the additional layer encoder 1420 encodes the additional layer image among the images classified into the plurality of layers.
  • the number of additional layers may be plural.
  • the additional layer image may include the other of the base view texture image and the base view depth image, which are not encoded as the base layer image.
  • the additional layer image may include a YUV texture image and a depth map image of the additional view image.
  • the additional layer encoder 1420 may output data obtained by encoding the additional layer image based on coding units having a tree structure of the additional layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may determine an inter-layer encoding mode that is information indicating whether to reference the base view image for encoding the additional layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may predictively encode the additional layer image by referring to encoding information of the base layer image based on the determined inter-layer encoding mode.
  • the additional layer encoder 1420 may encode at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view texture image.
  • the additional layer encoder 1420 may encode at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view depth image.
  • the additional layer encoder 1420 may perform prediction encoding between a texture image and a depth image of the same additional view.
  • the additional layer encoder 1420 may encode one of the additional view texture image and the additional view depth image.
  • the additional layer encoder 1420 may encode the remaining images of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information generated by first encoding one of the additional view texture image and the additional view depth image.
  • the encoding order of the additional view texture image and the additional view depth image may be mutually changed, and the remaining images may be predictively encoded based on the encoding information of the first coded image among the additional view texture image and the additional view depth image. have.
  • the additional layer encoder 1420 may change a method of referring to another image according to a predetermined inter-layer encoding mode.
  • the additional layer encoder 1420 may encode the encoding information generated by encoding at least one of a base view texture image, a base view depth image, an additional view texture image, and an additional view depth image.
  • the remaining images of the additional view texture image and the additional view depth image may be predictively encoded.
  • the output unit 1430 may output the encoding mode and the prediction value of the base layer image according to the encoding result of the base layer encoder 1410.
  • the output unit 1430 may output the encoded data by encoding the base layer encoder 1410 based on coding units having a tree structure for each maximum coding unit.
  • the output unit 1430 may output the inter-layer encoding mode of the additional layer image according to an encoding result based on the inter-layer encoding mode determined by the additional layer encoder 1420.
  • the output unit 1430 may selectively output encoding information according to a result of the encoding performed by the additional layer encoder 1420 based on coding units having a tree structure for each largest coding unit.
  • the output unit 1430 may output the encoding mode and the prediction value of the base view texture image and the encoding mode and the prediction value of the base view depth image through different layers. Similarly, the output unit 1430 may output the encoding mode and the prediction value of the additional view texture image and the encoding mode and the prediction value of the base view depth image through different layers.
  • the encoding information of the base layer image that may be referenced by the additional layer image may be at least one of general information determined as a result of encoding such as an encoded encoding mode, a prediction value, a syntax, a reconstruction value, and the like.
  • the encoding mode may include structure information of a coding unit and prediction information according to a prediction mode.
  • the structure information of the coding unit may include at least one of a depth of the current coding unit and a group form of coding units included in the current coding unit.
  • the prediction information may include at least one of a partition form for intra prediction, an intra index, a partition form for inter prediction, a motion vector, a reference index, and non-zero coefficient position information (last coefficient position information).
  • the prediction value according to one siling may include at least one of a quantized transform coefficient, a difference value of coefficients according to inter prediction, and residual data.
  • the additional layer encoder 1420 may encode the additional layer image by referring to at least one of the structure information of the coding unit and the structure information of the transformation unit included in the coding unit, in the encoding mode of the base layer image.
  • the structure information of another transformation unit may include at least one of a transformation depth and a transformation index of the current transformation unit.
  • the additional layer encoder 1420 may determine an encoding mode of the additional layer image by referring to at least one of a prediction mode, a partition type, motion information, and intra information among the encoding modes of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may determine an encoding mode of the additional layer image by referring to at least one of loop filtering related information, non-zero coefficient position information, reconstructed prediction value, and reconstructed texture information among the encoding modes of the base layer image. You can also decide.
  • the reconstructed prediction value of the current data unit may mean a prediction value determined using a value of a spatially neighboring neighbor data unit of the current data unit in the case of the intra mode.
  • the reconstructed prediction value of the current data unit may mean a prediction value generated by performing motion compensation using a reference frame in which the current data unit is reconstructed first.
  • the prediction value of the additional view data unit may be determined using the reconstructed prediction value of the base layer data unit positioned corresponding to the additional view data unit among the scaled base layer reconstructed image.
  • the prediction value of the additional layer data unit may be determined by using a scaled value of the reconstructed prediction value of the base layer data unit positioned corresponding to the additional layer data unit among the base layer reconstructed images.
  • the additional layer encoder 1420 may encode the additional layer image based on the determined encoding mode of the additional layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may refer to at least one of the residual information and the transform coefficient among the encoding information of the base layer image, and may perform at least one of the residual information and the transform coefficient of the additional layer image. You can decide.
  • the additional layer encoder 1420 may determine a reconstructed value of the additional layer image by referring to reconstructed values such as a reconstructed image generated by intra prediction or inter prediction among encoding information of the base layer image. have.
  • the additional layer encoder 1420 may determine encoding syntax elements for the additional layer image by using encoding syntax elements determined as a result of encoding the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may encode the additional layer image based on the encoding information of the additional layer image determined using the encoding information of the base layer image according to the inter-layer encoding mode.
  • the additional layer encoder 1420 may determine the inter-layer encoding mode for each data unit of the additional layer image. For example, an inter-layer encoding mode may be determined for each picture sequence. For example, an inter-layer encoding mode may be determined for each picture. For example, the inter-layer encoding mode may be determined individually for each frame. For example, an inter-layer encoding mode may be determined for each tile individually. For example, the inter-layer encoding mode may be individually determined for each largest coding unit. For example, the inter-layer encoding mode may be individually determined for each coding unit. For example, the inter-layer encoding mode may be individually determined for each predetermined group of coding units.
  • the additional layer encoder 1420 may or may not perform interlayer prediction according to the inter-layer encoding mode for each data unit.
  • the output unit 1430 may output an encoding mode and a prediction value of the base layer image.
  • the output unit 1430 may have different information for outputting an additional layer image output according to the inter-layer encoding mode.
  • the additional layer encoder 1420 may infer or predict the encoding information of the additional layer image from the encoding information of the base layer image according to the first inter-layer encoding mode of the additional layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may infer or predict some of the encoding information of the additional layer image from the encoding mode of the base layer image according to the first inter-layer encoding mode.
  • the output unit 1430 may output the remaining encoding information except the information inferred from the base layer image among the encoding information of the additional layer image.
  • the receiver may directly use the encoding information of the additional layer image received in the received form, and the encoding mode of the untransmitted additional layer image may be inferred or predicted with reference to the encoding information of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may infer or predict the encoding information of the additional layer image from the encoding information of the base layer image according to the second inter-layer encoding mode of the additional layer image.
  • the output unit 1430 may output only the inter-layer encoding mode of the additional layer image and may not transmit the encoding information of the additional layer image.
  • the receiving end may induce or predict encoding information of the additional layer image from encoding information including at least one of an encoding mode, a prediction value, a syntax, and a reconstruction value of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may determine the data unit of the base layer image to which the data unit of the additional layer refers to, based on the determined inter-layer encoding mode. In other words, the base layer data unit mapped to the position corresponding to the position of the additional view data unit may be determined.
  • the additional layer encoder 1420 may predictively encode an additional view image by referring to encoding information including at least one of a coding mode, a prediction value, a syntax, and a reconstruction value of the determined data unit of the base layer.
  • the additional layer encoder 1420 may determine a location of a data unit of the base view image mapped to the current data unit by using a variation between the current data unit and the base view image of the additional view image.
  • the variation information between the current data unit of the additional view image and the base view image may be encoded as encoding information.
  • the additional layer encoder 1420 may determine the variation between the current data unit of the additional view image and the base view image using the variation or depth information first used in the neighboring data unit of the base view depth image or the additional view image. Can be. In this case, since the position of the data unit of the base view image mapped with the current data unit can be determined using the variation of the neighboring data unit or the variation of the current data unit, the variation information of the current unit is It may not be coded separately.
  • the data unit of the base layer image and the additional layer image may be a maximum coding unit, a coding unit, and a prediction unit, a transformation unit, and a minimum unit included in the coding layer, respectively. It may include at least one of.
  • the additional layer encoder 1420 may determine a data unit of the same type of base layer image corresponding to the current data unit of the additional layer image.
  • the maximum coding unit of the additional layer image may refer to the maximum coding unit of the base layer image.
  • the coding unit of the additional layer image may refer to the coding unit of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may determine the data unit group of the base layer image of the same group type corresponding to the current data unit group of the additional layer image.
  • a group of coding units of an additional layer image may refer to a group of coding units of a base layer image.
  • the group of transform units of the additional layer image may refer to a group of transform units of the base layer image.
  • the current data unit group of the additional layer image may be encoded using referenceable encoding information of the data unit group of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may perform inter-layer encoding on slices or tiles which are data units of an image. For example, the additional layer encoder 1420 may encode the current slice of the additional layer by referring to encoding information of the slice of the base layer image including a position corresponding to the current slice of the additional layer image. Alternatively, the additional layer encoder 1420 may encode the current tile of the additional layer image by referring to the tile information of the base layer image including a position corresponding to the current tile of the additional layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may sample between the upper / base layer images according to the sub-pixel level sample accuracy. You can compare them. For example, the sample position of the base layer image corresponding to the additional layer image may be searched up to a sample position of 1/12 pixel level. In this case, in the case of a double upsampling relationship between lower and additional layer images, sample accuracy up to the subpixel level of the 1/4 pixel position and the 3/4 pixel position is required. In the case of a 3 / 2-fold upsampling relationship, sample accuracy up to subpixel levels of 1/3 pixel position and 2/3 pixel position is required.
  • the additional layer encoder 1420 may determine, from the base layer image, a data unit corresponding to the current data unit of the additional layer image but different from the current data unit group.
  • the coding unit of the additional layer image may refer to the maximum coding unit of the base layer image.
  • the prediction unit of the additional layer image may refer to the coding unit of the base layer image.
  • the current data unit of the additional layer image may be encoded by referring to the encoding information of the data unit of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 corresponds to a current data unit group of the additional layer image, but may determine a type of data unit group different from the current data unit group from the base layer image.
  • a group of prediction units of an additional layer image may refer to a group of coding units of a base layer image.
  • the group of transformation units of the additional layer image may refer to a group of coding units of the base layer image.
  • the current data unit group of the additional layer image may be encoded by referring to encoding information of another type of data unit group of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may predictively encode some of the lower data units included in the current data unit with reference to the base layer image. Inter-layer prediction may be performed, and the rest of the lower data units may be predictively encoded in the same layer as the additional layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may adjust encoding information inferred from the base layer image, and determine encoding information of the additional layer image by referring to the adjusted encoding information.
  • the additional layer image may be reconstructed using the determined encoding information of the additional layer image.
  • Refinement information for finely adjusting the encoding information inferred from the base layer image may also be encoded.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 may transmit encoding information by encoding the base view texture image, the base view depth image, the additional view texture image, and the additional view depth image, respectively, through different layers.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video is encoded based on coding units having a tree structure
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 may be associated with the video encoding apparatus 100 according to an embodiment.
  • the base layer encoder 1410 of the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video may include a maximum coding unit splitter 110, a coding unit determiner 120, and an output of the video encoding apparatus 100.
  • the base layer image may be encoded based on coding units having a tree structure.
  • the coding unit determiner 120 may determine an encoding mode for data units such as a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, and a partition of the base layer image.
  • the transmitter 1430 may output encoding information including an encoding mode and an encoded prediction value determined for each data unit of the base layer image.
  • the additional layer encoder 1420 may also perform encoding according to operations of the maximum coding unit splitter 110, the coding unit determiner 120, and the outputter 130.
  • the encoding operation of the additional layer encoder 1420 is similar to that of the coding unit determiner 120, but based on the inter-layer encoding mode, encoding information of the base layer image to determine encoding information for the additional layer image. See.
  • the transmitter 1430 is similar to the operation of the output unit 130, the transmitter 1430 may not selectively encode the encoding information of the additional layer based on the inter-layer encoding mode.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video may include a central processor (not shown) that collectively controls the base layer encoder 1410, the additional layer encoder 1420, and the output unit 1430. ) May be included.
  • the base layer encoder 1410, the additional layer encoder 1420, and the output unit 1430 may be operated by their own processors (not shown), and again as the processors (not shown) operate organically with each other.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the point video may be entirely operated.
  • the base layer encoder 1410, the additional layer encoder 1420, and the output unit may be controlled by an external processor (not shown) of the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video according to an embodiment. 1430 may be controlled.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video may store one or more data in which input and output data of the base layer encoder 1410, the additional layer encoder 1420, and the output unit 1430 are stored. It may include a portion (not shown).
  • the video encoding apparatus 10 may include a memory controller (not shown) that controls data input / output of the data storage unit (not shown).
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video operates in conjunction with an internal video encoding processor or an external video encoding processor to output video encoding results, thereby encoding video including transformation. You can perform the operation.
  • the internal video encoding processor of the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video may not only be a separate processor, but also an inter-layer encoding apparatus 1400 or a central computing unit of a multi-view video, a graphics computing device. It may also include the case of implementing a basic video encoding operation by including a video encoding processing module.
  • 15 is a block diagram of an inter-layer decoding apparatus 1500 of multiview video, according to an exemplary embodiment.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 includes a parser 1510, a base layer decoder 1520, and an additional layer decoder 1530.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may receive a bitstream including encoded data of the video.
  • the parser 1510 may parse encoding information of a base layer image and an inter-layer encoding mode of an additional layer image from the received bitstream.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 may receive the texture image and the depth image of the base view image, the texture image of the base view image, and the bitstreams of the depth image as separate layers, respectively. Bitstreams of texture images of different additional view points may also be received in different layers, and bitstreams of depth images of different additional view points may also be received in different layers.
  • the parser 1510 may extract encoding information from the bitstream for each layer.
  • the base layer decoder 1520 may decode the base layer image by using encoding information of the parsed base layer image.
  • the base layer image may be one of a base view texture image and a base view depth image.
  • the base layer decoder 1520 may encode the tree structure for each maximum coding unit of the base layer image. Based on these, decoding can be performed.
  • the base layer decoder 1520 may decode the base layer image from encoding information of the base layer image parsed from the base layer bitstream.
  • the base layer decoder 1520 may decode one of a base view texture image and a base view depth image from encoding information parsed from the base layer bitstream.
  • one of a base view texture image and a base view depth image may be a bitstream.
  • the base layer decoder 1520 may receive only a bitstream including encoding information of a base view texture image.
  • the base layer decoder 1520 may first decode the base view texture image by using encoding information of the base view texture image parsed from the received bitstream. In this case, the base view depth image may be reconstructed from the additional layer bitstream.
  • the base layer decoder 1520 may reconstruct only the base view depth image.
  • the base view texture image may be reconstructed from the additional layer bitstream.
  • the additional layer decoder 1530 may decode the additional layer image by using encoding information of the base layer image decoded by the base layer decoder 1520.
  • the remaining images other than the base layer image, the additional view texture image, and the additional view depth image among the base view texture image and the base view depth image may be received as separate additional layer bitstreams, respectively.
  • the additional layer decoder 1530 may first decode the remaining base view image by referring to the decoded base layer image or parsed encoding information or encoding mode of the base layer image. Depending on the type of the inter-layer encoding mode, a method of decoding another image by referring to the first decoded image or parsed encoding information may vary.
  • the additional layer decoder 1530 may predict-decode the additional layer image by referring to an encoding mode of the base layer image, that is, encoding information, according to the inter-layer encoding mode of the parsed additional layer image. Similarly, the additional layer decoder 1530 may perform decoding based on coding units having a tree structure for each maximum coding unit of the additional layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may decode at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view texture image.
  • the additional layer decoder 1530 may decode at least one of the additional view texture image and the additional view depth image by referring to encoding information of the base view depth image.
  • the additional layer decoder 1530 may also decode the additional view depth image by referring to the reconstructed additional view texture image or the encoding information of the additional view texture image. On the contrary, the additional layer decoder 1530 may decode the additional view texture image by referring to encoding information of the additional view depth image or the additional view depth image reconstructed first.
  • the additional layer decoder 1530 may include at least one of encoding information of a base view texture image, a base view depth image, an additional view texture image, and an additional view depth image according to a predetermined inter-layer encoding mode. With reference to FIG. 5, the remaining images of the additional view texture image and the additional view depth image may be decoded.
  • the additional layer decoder 1530 may refer to at least one of the structure information of the coding unit and the structure information of the transformation unit included in the coding unit, among the coding modes of the base layer image, and may encode the additional layer image. Can be determined.
  • the additional layer decoder 1530 may determine the encoding mode of the additional layer image by referring to at least one of prediction mode information, partition type information, motion information, and intra information among the encoding modes of the base layer image. It may be.
  • the additional layer decoder 1530 may refer to at least one of loop filtering related information, non-zero coefficient position information, reconstructed prediction information, and reconstructed texture information in the encoding mode of the base layer image.
  • the encoding mode of the image may be determined.
  • the additional layer decoder 1530 may decode the additional layer image based on the encoding mode of the additional layer image determined by referring to the encoding mode of the base layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may determine the prediction value of the additional layer image by referring to at least one of the residual information, the coefficient information, and the reconstructed prediction value in the encoding mode of the base layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may decode the additional layer image based on the determined prediction value of the additional layer image.
  • the parsing unit 1510 may parse remaining information except information inferred from the encoding mode of the base layer image as an encoding mode of the additional layer image based on the first inter-layer encoding mode.
  • the additional layer decoder 1530 may derive or predict the information about the encoding mode of the unparsed additional layer image from the encoding mode of the base layer image.
  • the parsing unit 1510 may parse remaining information except information inferred from the prediction value of the base layer image as a prediction value of the additional layer image based on the first inter-layer encoding mode.
  • the additional layer decoder 1530 may derive or predict the information about the predicted value of the unparsed additional layer image from the predicted value of the base layer image.
  • the parsing unit 1510 may parse only inter-layer encoding mode information indicating that the additional layer image is the second inter-layer encoding mode.
  • the additional layer decoder 1530 may derive or predict the encoding information of the additional layer image from the encoding information of the base layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may determine a data unit of the base layer image to which the data unit of the additional layer image refers, according to an inter-layer encoding mode of the additional layer image parsed from the bitstream. That is, the data unit of the base layer image mapped to the position corresponding to the position of the data unit of the additional layer image may be determined.
  • the additional layer decoder 1530 may predictively decode the additional layer image by referring to encoding information of the determined data unit of the base layer image.
  • the additional layer image may be predictively decoded based on the coding units of the tree structure.
  • the additional layer decoder 1530 may determine the data unit of the base view image to which the current data unit of the view image is referenced by using the shift information between the current data unit and the base view image of the additional view image. Can be.
  • the parsing unit 1510 first parses the variation information between the current data unit of the additional view image and the base view image, the data unit of the base view image to be referred to by the current data unit of the additional view image using the parsed variation information. The location of can be determined.
  • the additional layer decoder 1530 may use the current view unit and the base view image of the additional view image using the variation information or the depth information first used in the neighboring data unit of the base view depth image or the additional view image.
  • the variation information of the liver may be determined.
  • the position of the data unit of the base view image mapped with the current data unit may be determined using the determined variation information.
  • the position of the data unit of the base view image is determined by referring to the variation information or depth information used for decoding of another data unit. Can be determined.
  • the additional layer decoder 1530 may determine the data unit of the base layer image corresponding to the current data unit of the additional layer image, and may determine the base layer image corresponding to the sample of the additional layer image according to the sample accuracy of the subpixel level. You can search for sample locations.
  • the additional layer decoder 1530 may determine a data unit of the same type of base layer image corresponding to the current data unit of the additional layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may determine encoding information of a current data unit of the additional layer image by referring to encoding information of the determined data layer of the base layer image, and determine the current data unit using the determined encoding information of the current data unit. Can be decoded.
  • the additional layer decoder 1530 may determine the data unit group of the base layer image of the same group type corresponding to the current data unit group of the additional layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may determine encoding information of the current data unit group of the additional layer image by referring to the determined encoding information of the data unit group of the base layer image, and may use the encoding information of the current data unit group to determine the current information. It is also possible to decode the data unit group.
  • the additional layer decoder 1530 may determine at least one of current slice information and tile information of the additional layer image by referring to at least one of current slice information and tile information of the additional layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may determine a data unit of another type of base layer image corresponding to the current data unit of the additional layer image, refer to encoding information of the data unit of the base layer image, and refer to the additional layer image.
  • the encoding information of the current data unit of may be determined.
  • encoding information of a current maximum coding unit of the additional layer image may be determined by using encoding information of a predetermined coding unit of the base layer image as it is.
  • the additional layer decoder 1530 may determine a data unit group of another type of base layer image corresponding to the current data unit group of the additional layer image and refer to encoding information of the data unit group of the base layer image.
  • the encoding information of the current data unit group of the additional layer image may be determined.
  • encoding information of a current maximum coding unit group of the additional layer image may be determined by using encoding information of a predetermined coding unit group of the base layer image.
  • the additional layer decoder 1530 decodes some of the lower data units included in the current data unit with reference to the base layer image. The rest of the lower data units may be decoded within the same layer image as the additional layer image.
  • the additional layer decoder 1530 may modify encoding information inferred from the base layer image, and determine encoding information of the additional layer image by referring to the modified encoding information.
  • the additional layer decoder 1530 may reconstruct the additional layer image by using encoding information of the determined additional layer image.
  • the parser 1510 may parse the refinement information, and the additional layer decoder 1530 may change encoding information inferred from the base layer image based on the parsed refinement information.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 may reconstruct the base view texture image, the base view depth image, the additional view texture image, and the additional view depth image, respectively, through different layers.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video decodes based on coding units having a tree structure
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 may be associated with the video decoding apparatus 200 according to an embodiment.
  • the parser 1510 of the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may be operated according to the operations of the receiver 210 and the image data and encoding information extractor 220 of the video decoding apparatus 200.
  • encoding information of the base layer image and encoding information of the additional layer image may be parsed.
  • the parser 1510 may parse encoding information about data units such as a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, and a partition of the base layer image.
  • the parser 1510 may not selectively parse encoding information of the additional layer image based on inter-layer encoding.
  • the base layer decoder 1520 may generate encoding units having a tree structure by using the parsed encoding information. Can be decoded on the basis.
  • the additional layer encoder 1420 may also decode the additional layer image based on coding units having a tree structure using parsed encoding information. Can be. However, the additional layer encoder 1420 may perform encoding after determining encoding information for the additional layer image by referring to encoding information of the base layer image based on the inter-layer encoding mode.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of a multiview video may include a central processor (not shown) that collectively controls the parser 1510, the base layer decoder 1520, and the additional layer decoder 1530. ) May be included.
  • the parser 1510, the base layer decoder 1520, and the additional layer decoder 1530 may be operated by their own processors (not shown), and again as the processors (not shown) operate organically with each other.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of point video may be entirely operated.
  • the parser 1510, the base layer decoder 1520, and the additional layer decoder may be 1530 may be controlled.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may store one or more data in which input / output data of the parser 1510, the base layer decoder 1520, and the additional layer decoder 1530 are stored. It may include a portion (not shown).
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of a multiview video may include a memory controller (not shown) that controls data input / output of a data storage unit (not shown).
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of multi-view video may operate in conjunction with an internal video decoding processor or an external video decoding processor to restore the video through video decoding, thereby including an inverse transform.
  • the video decoding operation may be performed.
  • the internal video decoding processor of the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video according to an embodiment may not only be a separate processor, but also an inter-layer decoding apparatus 1500 or a central computing device of a multi-view video, a graphics computing device. It may also include the case of implementing a basic video decoding operation by including a video decoding processing module.
  • An inter-layer encoding apparatus 1400 of a multiview video according to an embodiment and an inter-layer decoding apparatus 1500 of a multiview video according to an embodiment may separately perform an inter-layer prediction method for each sequence, slice, or picture. You can decide. For example, the inter-layer prediction method for the first picture (or the sequence or the slice) and the inter-layer prediction method for the second picture may be separately determined.
  • encoding information of an additional layer data unit may be predicted with reference to two or more pieces of encoding information of a base layer data unit. That is, two or more pieces of encoding information to be referred to are determined.
  • encoding information about the additional layer data unit may be determined by using the series of encoding information determined for the base layer data unit as it is.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video also corresponds to the additional view image.
  • the encoded information of the additional view data unit may be determined using the predetermined series of encoded information of the base layer data unit as it is.
  • encoding information of a base layer data unit may be used in a modified form or in a reduced form.
  • a motion vector of a base layer partition may be used after being down-regulated with an accuracy of a specific pixel level, such as an integer pixel level and a subpixel level of 1/2 pixel level. It may be.
  • motion vectors of a plurality of base layer partitions may be merged into one, and then used as a motion vector of an additional view partition.
  • inter-layer prediction method of the inter-layer encoding apparatus 1400 and the inter-layer decoding apparatus 1500 will be described in detail with reference to FIGS. 16 to 22.
  • 16 is a block diagram of an inter-layer encoding system 1600 according to an embodiment.
  • the inter-layer encoding system 1600 may include a base layer encoding stage 1610 and an additional layer encoding stage 1660, and an inter-layer prediction stage 1650 between the base layer encoding stage 1610 and the additional layer encoding stage 1660. It consists of.
  • the base layer encoder 1610 and the additional layer encoder 1660 may illustrate specific configurations of the base layer encoder 1410 and the additional layer encoder 1420, respectively.
  • An inter-layer encoding technique of a multiview video may be classified into layer images of multiple layers according to a viewpoint and a texture image and a depth image.
  • the inter-layer encoding system 1600 of a multiview video includes a base view texture image as a base layer image, and a base view depth image, an additional view texture image, or an additional view depth image as an additional layer image. The case of distinguishing and encoding is described in detail.
  • the base layer encoding terminal 1610 receives a base layer image sequence and encodes each image.
  • the additional layer encoding stage 1660 receives an additional layer image sequence and encodes each image. Overlapping operations among the operations of the base layer encoder 1610 and the additional layer encoder 1620 will be described later.
  • the input video (low resolution video, high resolution video) is divided into maximum coding units, coding units, prediction units, transformation units, and the like through the block splitters 1618 and 1668.
  • intra prediction or inter prediction may be performed for each prediction unit of the coding units.
  • the prediction switches 1648 and 1698 may perform inter prediction by referring to previous reconstructed images output from the motion compensators 1640 and 1690 according to whether the prediction mode of the prediction unit is the intra prediction mode or the inter prediction mode.
  • intra prediction may be performed using a neighboring prediction unit of the current prediction unit in the current input image output from the intra prediction units 1645 and 1695. Case-dual information may be generated for each prediction unit through inter prediction.
  • the transformation / quantization units 1620 and 1670 may output a quantized transformation coefficient by performing transformation and quantization for each transformation unit based on the transformation unit of the coding unit.
  • the scaling / inverse transform units 1625 and 1675 may generate residual information of the spatial domain by performing scaling and inverse transformation on the transform coefficients quantized for each transformation unit of the coding unit.
  • the residual information is synthesized with the previous reconstructed image or the neighboring prediction unit, so that a reconstructed image including the current prediction unit is generated and the current reconstructed image is stored in the storage 1630. , 1680).
  • the current reconstructed image may be transmitted to the intra prediction unit 1645 and 1695 / the motion compensation unit 1640 and 1690 again according to the prediction mode of the prediction unit to be encoded next.
  • the in-loop filtering units 1635 and 1685 may perform deblocking filtering or coding adaptive offset (SAO) on a reconstructed image stored in the storages 1630 and 1680 for each coding unit. At least one filtering may be performed among the filtering and the ALF filtering. At least one of deblocking filtering, sample adaptive offset (SAO) filtering, and adaptive loop filtering may be performed on at least one of a coding unit and a prediction unit and a transformation unit included in the coding unit.
  • SAO coding adaptive offset
  • Deblocking filtering is filtering to alleviate blocking of data units
  • SAO filtering is filtering to compensate for pixel values that are transformed by data encoding and decoding
  • ALF filtering is an error between a reconstructed picture and an original picture (Mean Squared Error). ; Filtering to minimize MSE).
  • the data filtered by the in-loop filtering units 1635 and 1685 may be delivered to the motion compensation units 1640 and 1690 for each prediction unit.
  • the current reconstructed image and the next coding unit output by the motion compensator 1640 and 1690 and the block splitter 1618 and 1668 for encoding the next coding unit output from the block splitters 1618 and 1668 again. Residual information of the liver may be generated.
  • the additional layer encoder 1660 may refer to a reconstructed image stored in the storage 1630 of the base layer encoder 1610.
  • the encoding controller 1615 of the base layer encoding stage 1610 controls the storage 1630 of the base layer encoding stage 1610 to transmit the reconstructed image of the base layer encoding stage 1610 to the additional layer encoding stage 1660. I can deliver it.
  • the in-loop filtering unit 1655 performs at least one of deblocking filtering, SAO filtering, and ALF filtering on the base layer reconstructed image output from the storage 1610 of the base layer encoding stage 1610. You can do one.
  • the inter-layer predictor 1650 may upsample the reconstructed image of the base layer and transmit the sample to the additional layer encoder 1660 when the resolution of the base layer is different from that of the base layer.
  • the interlayer of the additional layer image is referred to with reference to the base layer reconstruction image transmitted through the inter-layer prediction terminal 1650. Layer prediction may be performed.
  • various encoding modes for a coding unit, a prediction unit, and a transformation unit may be set.
  • depth or split information may be set as an encoding mode for a coding unit.
  • a prediction mode, a partition type, intra direction information, reference list information, and the like may be set.
  • a transform depth or split information may be set.
  • the base layer encoder 1610 may determine various depths for a coding unit, various prediction modes for a prediction unit, various partition types, various intra directions, various reference lists, and various transform depths for a transformation unit, respectively. According to the result of applying the encoding, the coding depth, the prediction mode, the partition type, the intra direction / reference list, the transformation depth, etc. having the highest encoding efficiency may be determined. It is not limited to the above-listed encoding modes determined by the base layer encoding stage 1610.
  • the encoding control unit 1615 of the base layer encoding terminal 1610 may control various encoding modes to be appropriately applied to the operation of each component.
  • the encoding control unit 1615 uses the additional layer encoding stage 1660 to refer to the encoding result of the base layer encoding stage 1610 for inter-layer encoding of the multiview video of the additional layer encoding stage 1660. Control to determine the encoding mode or the residual information.
  • the additional layer encoding stage 1660 may use the encoding mode of the base layer encoding stage 1610 as an encoding mode for the additional layer image or may be added with reference to the encoding mode of the base layer encoding stage 1610.
  • An encoding mode for the layer image may be determined.
  • the encoding control unit 1615 of the base layer encoding stage 1610 controls the control signal of the encoding control unit 1665 of the additional layer encoding stage 1660 of the base layer encoding stage 1610, and performs the additional layer encoding stage 1660.
  • the current encoding mode may be used from the encoding mode of the base layer encoding terminal 1610.
  • an inter-layer decoding system of a multiview video according to the inter-layer prediction method may also be implemented. That is, the inter-layer decoding system of a multiview video may receive a base layer bitstream and an additional layer bitstream.
  • the base layer decoding stage of the inter-layer decoding system of the multilayer video may generate base layer reconstructed images by decoding the base layer bitstream.
  • the additional layer decoder of the multi-view video inter-layer decoding system may generate additional layer reconstructed images by decoding the additional layer bitstream using the base layer reconstructed image and parsed encoding information.
  • the base layer image may be a base view depth image.
  • inter-layer prediction may be inter-view prediction between different views.
  • the base layer image is a predetermined viewpoint texture (depth) image
  • the additional layer image is a predetermined viewpoint depth (texture) image
  • inter-layer prediction may be prediction between the texture image and the depth image between the same viewpoints.
  • FIG. 17 illustrates a schematic diagram of an inter-layer encoding system 1700 of multiview video, according to an embodiment.
  • the inter-layer encoding system 1700 may include the HEVC video encoders 1740, 1750, and 1760 and the depth map encoders 1745, 1755, and 1765 for each view.
  • the depth map is a kind of image in which the depth component of the image is displayed in two dimensions.
  • the HEVC video encoders 1740, 1750, and 1760 may encode a texture image of a color image according to the YUV color format.
  • Base view YUV texture image 1710 and base view depth map 1715, first additional view YUV texture image 1720 and first additional view depth map 1725, third additional view YUV texture image 1730, and first Each of the three additional view depth maps 1735 may be encoded as a separate layer image.
  • the base view YUV texture image 1710 may be encoded by the HEVC video encoder 1740 according to the HEVC standard, and the base view depth map 1715 may be encoded by the depth map encoder 1745.
  • FIG. 17 illustrates only the case where the base view YUV texture image 1710 is encoded according to the HEVC standard, it may be encoded according to the H.264 standard.
  • the first additional view YUV texture image 1720 may be encoded by the first additional view video encoder 1750, and the first additional view depth map 1725 may be encoded by the depth map encoder 1755.
  • the second additional view YUV texture image 1730 may be encoded by the second additional view video encoder 1760, and the second additional view depth map 1735 may be encoded by the depth map encoder 1765.
  • the depth map encoder 1745 may refer to encoding information or a symbol generated by encoding the base view YUV texture image by the HEVC video encoder 1740.
  • a first view viewpoint video encoder 1750 for a first view viewpoint YUV texture image and a second view viewpoint video encoder for a second view viewpoint YUV texture image ( 1760 may also refer to encoding information or a symbol generated by encoding the base view YUV texture image by the HEVC video encoder 174 according to the inter-layer prediction mode, respectively, to generate the first and second additional view YUV texture images. Can be encoded.
  • the depth map encoders 1755 and 1765 may respectively determine the first information according to the inter-layer prediction mode by referring to encoding information or a symbol generated by encoding the base view depth map by the depth map encoder 1745 for the base view depth map.
  • the additional view depth map and the second additional view depth map may be predictively encoded.
  • the first additional view YUV texture image and the second additional view YUV texture image may be predictively encoded with reference to the symbol.
  • the depth map encoder 1755 may refer to encoding information or a symbol generated by encoding the first additional view YUV texture image by the first additional view video encoder 1750 to encode the first additional view depth map.
  • the second additional view video encoder 1760 for the second additional view YUV texture image may refer to encoding information or a symbol of the first additional view YUV texture image generated by the first additional view video encoder 1750.
  • the depth map encoder 1765 refers to encoding information or a symbol generated by encoding the first additional view depth map by the depth map encoder 1755 for the first additional view depth map according to the inter-layer prediction mode. Two additional view depth maps can be predictively encoded. According to the feature inter-layer prediction mode, encoding information or a symbol of the first auxiliary view depth map generated by the second auxiliary view video encoder 1760 by the depth map encoder 1755 for encoding the second auxiliary view YUV texture image See also.
  • the current layer image may be predictively encoded by referring to encoding information or symbols generated by encoding another layer image first.
  • HEVC video encoder 1740 and depth map encoder 1745 for base view images first auxiliary view video encoder 1750 and depth map encoder 1755 for first auxiliary view images, and second auxiliary view images
  • the encoding results of the second additional view video encoder 1760 and the depth map encoder 1765 may be multiplexed by the multiplexer 1770 and output as one bitstream.
  • the inter-layer encoding system 1700 may include an HEVC video encoder 1740, a depth map encoder 1745, a first auxiliary view video encoder 1750, a depth map encoder 1755, and a second additional view.
  • Each of the video encoder 1760 and the depth map encoder 1765 may output encoding information or a symbol as individual layers, and may output respective bitstreams for each layer.
  • a plurality of viewpoint images separated into a YUV texture image and a depth map may be simultaneously encoded through the inter-layer under code system 1700 of the multiview video according to an embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic diagram of a transceiving system 1800 of a multiview video service according to an embodiment.
  • the transmitter 1810 may encode and transmit a multi-view video for 3D video service.
  • multiple view video pictures 1812 may be encoded together with the depth maps 1814 or camera parameters 1816.
  • the 3D video encoder 1815 may perform inter-view prediction on the video pictures 1812 or perform prediction between the video pictures 1812 and the depth maps 1814 according to the inter-view prediction mode.
  • the 3D video encoder 1815 may transmit a bitstream including encoding information about 3D video.
  • a playable video format may be selected and decoded from the bitstream.
  • the 2D receiver 1840 selects and decodes the 2D bitstream
  • the stereo receiver 1830 selects and decodes the stereo bitstream
  • the 3D receiver 1820 selects and receives the 3D bitstream. Can be decrypted.
  • the 2D receiver 1840 first receives the 2D video bitstream and receives the 2D video decoder ( 1845 may reconstruct the 2D video pictures 1842 by decoding the bitstream of the 2D image.
  • the 2D video pictures 1942 may be reproduced in two dimensions through the 2D display device 1890.
  • the stereo receiver 1830 receives the bitstream of the stereo image, and the stereo video decoder 1835
  • the left and right view pictures 1832 may be reconstructed by decoding the bitstream of the stereo image.
  • the left and right view pictures 1832 may be reproduced in three dimensions by the stereoscopic method through the stereo display device 1880.
  • the bitstream transmitted by the transmitter 1810 is received, and the 3D video decoder 1825 decodes the bitstream to view the multiview pictures 1822, the depth maps 824, and the camera. Parameters 1826 may be restored.
  • any mid-view image may be synthesized by synthesizing the multi-view pictures 1822 and the depth maps 1824 or the camera parameters 1826. Therefore, more intermediate view images may be generated than the number of views of the actually transmitted multiview image. Accordingly, a total of N viewpoints images including the synthesized viewpoint images generated by the mid-view synthesizer 1860 may be displayed by the multi-view display device 1870.
  • 19 illustrates an inter-layer prediction structure of multiview video, according to an embodiment.
  • the YUV texture image and the depth image may be encoded as separate layers even in the same view image.
  • other viewpoint images may be encoded as separate layers.
  • the center view YUV texture image 1910, the center view depth image 1920, the left view YUV texture image 1930, the left view depth image 1940, the right view YUV texture image 1950, and the right view depth image ( 1960) may be encoded in each layer.
  • At least one of the left view YUV texture image 1930 and the right view YUV texture image 1950 may also include encoding information of the center view YUV texture image 1910 or The symbol may be encoded by referring to the symbol.
  • At least one of the left view depth image 1940 and the right view depth image 1960 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the center view YUV depth image 1920. have.
  • the coding order between the YUV texture image and the depth image at the same time may not be fixed.
  • the center view depth image 1920 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the center view YUV texture image 1910.
  • the center view YUV texture image 1910 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the center view YUV depth image 1920.
  • the left view depth image 1940 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the left view YUV texture image 1930.
  • the left view YUV texture image 1930 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the left view depth image 1940.
  • the right view depth image 1960 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the right view YUV texture image 1950.
  • the right view YUV texture image 1950 may be encoded by referring to encoding information or a symbol of the right view depth image 1960.
  • the left view depth image 1940 may be encoded with reference to the center view YUV texture image 1910, and the right view YUV texture image 1950 with reference to the center view depth image 1920. This may be encoded. That is, the depth image of the current view may be encoded by referring to the YUV texture image of another view, or the YUV texture image of the current view may be encoded by referring to the depth image of another view.
  • the depth image of the current view may be decoded by referring to the YUV texture image of another view, or the YUV texture image of the current view may be decoded by referring to the depth image of another view.
  • 20 illustrates a type of inter-layer prediction mode according to an embodiment.
  • the inter-layer encoding of the multiview video when the inter-layer encoding of the multiview video is performed for the additional layer image, it may be set whether to perform the inter-layer prediction 2010 for encoding the additional layer image using the encoding mode for the base layer image. . If inter-layer prediction 2010 is performed, inter-layer intra prediction 2020 or inter-layer motion prediction 2030 may be performed. If the inter-layer prediction 2010 is not performed, the inter-layer motion prediction 2040 or the prediction 2050 may be performed instead of the inter-layer motion prediction.
  • inter-layer residual prediction 2060 or general residual prediction ( 2070 may be performed.
  • the sample values of the additional layer image may be predicted by referring to the sample values of the base layer image corresponding to the additional layer image.
  • a partition type, a reference index, a motion vector, and the like of a prediction unit by inter prediction of a base layer image corresponding to the additional layer image may be applied as an inter mode of the additional layer image.
  • the reference index indicates the order in which each image is referenced in the reference images included in the reference list.
  • an encoding mode according to inter prediction of the base layer image may be referred to as an encoding mode of the additional layer image.
  • the reference index of the additional layer image may be determined by employing the reference index of the base layer image as it is, but the motion vector of the additional layer image may be predicted with reference to the motion vector of the base layer image.
  • motion prediction for the additional layer image may be performed by referring to other images of the additional layer image sequence, regardless of the encoding result of the base layer image. have.
  • inter-layer residual prediction 2060 or general residual prediction ( 2070 may be performed.
  • residual information of the additional layer image may be predicted with reference to the residual information of the base layer image.
  • residual information of the current additional layer image may be predicted with reference to other images of the additional layer image sequence.
  • inter-layer prediction between the base layer image and the additional layer image may be performed for inter-layer encoding of the multiview video of the additional layer image.
  • inter-layer mode prediction in which an encoding mode of an additional layer image is determined using an encoding mode of a base layer image
  • Inter-layer inter-layer residual prediction' in which residual information of the additional layer image is determined by using the residual information of the base layer image and the additional layer image by referring to the base layer image only when the base layer image is an intra mode.
  • Inter-layer intra prediction may be selectively performed.
  • each coding unit or prediction unit whether to perform inter-layer mode prediction, whether to perform inter-layer residual prediction, or whether to perform inter-layer intra prediction may be determined.
  • a reference list may be determined for each partition that is an inter mode, and whether to perform inter-layer motion prediction may be determined for each reference list.
  • the prediction mode of the corresponding coding unit is selected from the base layer image. It may be determined as a prediction mode of a coding unit (prediction unit).
  • the current coding unit (prediction unit) of the additional layer / base layer image is referred to as an additional layer data unit / base layer data unit.
  • inter-layer intra prediction may be performed for the additional layer data unit. If the base layer data unit is encoded in the inter mode, inter-layer motion prediction may be performed for the additional layer data unit.
  • the base layer data unit of the position corresponding to the additional layer data unit is encoded in the inter mode, it may be further determined whether inter-layer residual prediction is performed for the additional layer data unit.
  • the residual information of the additional layer data unit may be predicted using the residual information of the base layer data unit. If inter-layer residual prediction is not performed even when the base layer data unit is encoded in the inter mode, the residue of the additional layer data unit is not determined by referring to the residual information of the base layer data unit and by motion prediction between the additional layer data units. Dual information can be determined.
  • the inter-layer prediction method may be determined according to whether the prediction mode of the additional layer data unit is a skip mode, an inter mode, or an intra mode. For example, in case of an additional layer data unit of the inter mode, whether inter-layer motion prediction is performed for each reference list of partitions may be determined. If it is an additional layer data unit of the intra mode, it may be determined whether inter-layer intra prediction is performed.
  • inter-layer prediction may be selectively determined for each data unit.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 may set in advance whether inter-layer prediction is performed on data units of the current slice for each slice.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 may determine whether to perform inter-layer prediction on data units of the current slice for each slice, according to whether the inter-layer encoding apparatus 1400 is inter-layer prediction. Can be.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 may set whether to perform inter-layer motion prediction on data units of the current slice for each slice. Depending on whether the inter-layer motion prediction method of the inter-layer encoding apparatus 1400 is used, the inter-layer decoding apparatus 1500 determines whether to perform inter-layer motion prediction on data units of the current slice for each slice. You can decide.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 may determine whether to perform inter-layer residual prediction on data units for each slice. According to whether the inter-layer residual prediction is performed by the inter-layer encoding apparatus 1400, the inter-layer decoding apparatus 1500 may determine whether to perform inter-layer residual prediction on data units for every slice. .
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video may set whether to perform inter-layer mode prediction for each additional layer data unit.
  • inter-layer mode prediction is performed for each additional layer data unit, only residual information of the additional layer data unit may be transmitted, and an encoding mode may not be transmitted.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video also intersects each additional layer data unit. Whether to perform layer mode prediction may be determined. Based on whether the inter-layer mode prediction is performed, it may be determined whether to adopt the encoding mode of the base layer data unit as it is as the encoding mode of the additional layer data unit. When inter-layer mode prediction is performed, the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video does not separately receive and read the encoding mode of the additional layer data unit, and uses the additional layer using the encoding mode of the base layer data unit. The coding unit of the data unit may be determined. In this case, it is sufficient for the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video to receive and read only residual information of an additional layer data unit.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video is configured to "inter-" the additional layer data unit. Layer intra prediction ”.
  • deblocking filtering may be performed on the reconstructed image of the base layer data unit of the intra mode.
  • a portion corresponding to the additional layer data unit of the deblocking filtered reconstructed image of the base layer data unit is upsampled.
  • the luma component of the additional layer data unit may be upsampled through 4 tap filtering, and the chroma component may be upsampled through bi-linear filtering.
  • Upsampling filtering may be performed across a partition boundary of a prediction unit. However, if the neighboring data unit is not intra coded, the base layer data unit may be upsampled by generating the samples necessary for upsampling filtering by extending the component of the boundary region of the current data unit outside the boundary region.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video performs the "inter-layer” on the additional layer data unit. Motion prediction ".
  • a partition type, a reference index, a motion vector, etc. of the base layer data unit of the inter mode may be referenced.
  • the corresponding base layer data unit may be upsampled to determine a partition type of the additional layer data unit. For example, if the size of the base layer partition is MxN, a partition of 2Mx2N size upsampled from the base layer partition may be determined as the additional layer partition.
  • the reference index of the upsampled partition for the additional layer partition may be determined to be the same as the reference index of the base layer partition.
  • the motion vector of the upsampled partition for the additional layer partition may be obtained by enlarging the motion vector of the base layer partition by the same ratio as the upsampling ratio.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may determine whether to perform inter-layer motion prediction on the additional layer data unit when it is determined that the additional layer data unit is the inter mode without inter-layer mode prediction. Can be.
  • Whether inter-layer motion prediction is performed for each reference list of the additional layer partition may be determined.
  • the reference index and the motion vector of the additional layer partition may be determined by referring to the reference index and the motion vector of the corresponding base layer partition. have.
  • the additional layer data unit is determined to be an intra mode without inter-layer mode prediction, whether the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video is to perform inter-layer intra prediction for each partition of the additional layer data unit. Can be determined.
  • deblocking filtering is performed on the reconstructed image from which the base layer data unit corresponding to the additional layer data unit is decoded, and upsampling is performed on the deblocking filtered reconstructed image.
  • a 4-tap filter may be used for upsampling the luma component
  • a bilinear filter may be used for upsampling the chroma component.
  • a prediction image of the additional layer data unit may be generated.
  • the reconstructed image of the additional layer data unit may be generated by synthesizing the residual image of the additional layer data unit to the prediction image of the additional layer data unit. Deblocking filtering may be performed on the generated reconstructed image.
  • inter-layer prediction may be limited to be performed only in a specific condition.
  • the multi-view video depends on whether inter-layer intra prediction is performed by the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 may also perform inter-layer intra prediction completely.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may determine whether to perform inter-layer residual prediction on the additional layer data unit if the base layer data unit at the position corresponding to the additional layer data unit is the inter mode. You can decide. Whether to perform inter-layer residual prediction may be determined regardless of inter-layer mode prediction.
  • inter-layer residual prediction may not be performed, and thus it is not necessary to determine whether to perform inter-layer residual prediction. If the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video does not perform inter-layer residual prediction, the current additional layer prediction unit may be decoded in the general inter mode using additional layer images.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may upsample and refer to the residual information of the base layer data unit for each data unit for the additional layer data unit. have.
  • residual information of a transform unit may be upsampled through bilinear filtering.
  • the residual information upsampled from the base layer data unit may be synthesized with the motion compensated prediction image among the additional layer data units to generate a predicted image due to the inter-layer residual prediction. Therefore, a residual image between the original image of the additional layer data unit and the predicted image generated by the inter-layer residual prediction may be newly generated.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video reads a residual image for inter-layer residual prediction of an additional layer data unit from a bitstream, and reads the read residual image and the base layer data unit.
  • the reconstructed image may be generated by synthesizing the up-sampled residual information and the motion compensated prediction image among the additional layer data units.
  • inter-layer prediction As described above, as an example of inter-layer prediction, detailed operations of inter-layer mode prediction, inter-layer residual prediction, and inter-layer intra prediction of additional layer data units have been described above. However, it is an example of inter-layer prediction applicable to the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video and the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video, and the inter-layer prediction of the present invention is not limited thereto. .
  • base layer data including coding units having a tree structure, prediction units of a coding unit, partitions, and transformation units
  • coding units having a tree structure including coding units having a tree structure, prediction units of a coding unit, partitions, and transformation units
  • transformation units Various embodiments of encoding information for units are described in detail.
  • the encoding information of the additional layer maximum coding unit may be determined by referring to the encoding information about the base layer maximum coding unit.
  • encoding information of an additional layer coding unit may be determined by referring to encoding information about a base layer coding unit.
  • the structure information of the additional layer coding unit may be determined by referring to the structure information about the base layer coding units.
  • the structure information of the current coding units of the additional layer image may adopt the structure information of the coding units included in the maximum coding unit corresponding to the maximum coding unit of the additional layer among the maximum coding units of the base layer image. Can be determined.
  • the coding units of the tree structure included in the additional layer maximum coding unit may have the same tree structure as the coding units of the tree structure of the base layer maximum coding unit.
  • structure information about base layer coding units may be applied to a portion of a tree structure of additional layer coding units.
  • the base layer coding units may be used to determine the structure of the coding units for the lower left region among the square areas obtained by dividing the maximum coding unit into four quarters. Reference may be made to structure information for.
  • a structure of coding units including the maximum coding unit and the number of times of splitting may be inferred from the structure information about the base layer coding units.
  • structure information of an additional layer transformation unit may be inferred from structure information of base layer transformation units.
  • structure information about the base layer transformation units may be employed in a part of the tree structure of the additional layer transformation units.
  • a specific embodiment is similar to the embodiments related to structure information of a coding unit described above.
  • the prediction mode of the additional layer prediction unit (partition) may be inferred from the prediction mode for the base layer prediction unit (partition). Can be.
  • the partition type of the additional layer prediction unit (partition) is inferred from the partition type for the base layer prediction unit (partition). Can be.
  • the residual information of the additional layer transformation unit may be inferred by referring to the residual information of the base layer transformation unit. In addition, only some of the residual information of the additional layer transformation unit may be inferred from the residual information of the base layer transformation unit.
  • the transformation coefficient value of the additional layer transformation unit may be inferred by referring to the transformation coefficient value of the base layer transformation unit.
  • only a part of the transform coefficient values of the additional layer transform unit may be inferred from the transform coefficient values of the base layer transform unit. For example, only DC components or only transform coefficient values of a predetermined number of low frequency components among the transform coefficient values of the additional layer transform unit may be inferred from the transform coefficient values of the base layer transform unit.
  • the positions of the non-zero transform coefficients of the additional layer transform unit may be determined from the positions of the non-zero transform coefficients among the transform coefficients of the base layer transform unit.
  • the texture information of the additional layer data unit may be determined by referring to the reconstructed texture information of the base layer data unit.
  • a reconstructed prediction value of the base layer data unit for example, a prediction value determined using values of spatially neighboring neighboring data units of the current data unit in the case of intra mode, and a first reconstructed reference frame in the case of inter prediction.
  • the prediction value generated by performing motion compensation may be used as the prediction value of the additional layer data unit as it is.
  • the inter prediction related information of the additional layer prediction unit may be determined by referring to the inter prediction related information of the base layer prediction unit of the inter mode.
  • the inter prediction related information that can be referred to for inter-layer prediction may include a motion vector, a motion vector difference value (mvd), a reference index, and an inter prediction direction (single direction / bidirectional).
  • motion competition scheme information such as a merge index of an prediction unit and an advanced motion vector prediction index, may be referred to as inter prediction related information.
  • Intra prediction related information of the additional layer prediction unit may be determined by referring to intra prediction related information of the base layer prediction unit of the intra mode.
  • intra prediction related information that can be referred to for inter-layer prediction may include an intra prediction direction, a luma-chroma prediction mode, a linear mode (LM) mode, a derivation mode (DM) mode, and the like.
  • the LM mode is a prediction mode in which a prediction value of a chroma component pixel is determined from pixels of a neighboring data unit adjacent to a current data unit and a reconstructed luma component pixel of the current data unit. Prediction mode used as a mode.
  • the loop filter parameter of the additional layer data unit may be determined by referring to the loop filter parameter for the base layer data unit.
  • a loop filter parameter referenceable for inter-layer prediction is a SAO type, non-zero band offsets, which are parameters for a sample adaptive offset (SAO) technique for adaptively setting an offset for a sample. And BO) location, edge offset value, and band offset value.
  • the loop filter parameters referenceable for inter-layer prediction may include filter classification information, filter coefficients, filtering on / off flags, and the like for adaptive loop filtering (ALF).
  • the encoding syntax for the additional layer image may be determined using the encoding syntax determined as a result of encoding the base layer image.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of multiview video according to an embodiment and the inter-layer decoding apparatus 1500 of multiview video according to an embodiment separately control inter-layer prediction for each sequence, slice, or picture. can do.
  • the first encoding information of the additional layer data unit is determined by referring to the first encoding information of the base layer data unit for inter-layer prediction in the first picture (or sequence, slice), but the inter-layer is determined from the second picture.
  • the second encoding information of the additional layer data unit may be determined by referring to the second encoding information of the base layer data unit for layer prediction.
  • the encoding information of the base layer data units listed above may not be individually referred to individually, and the encoding information of the additional layer data units may be predicted by referring to a combination of two or more pieces of encoding information of the base layer data units.
  • inferred inter-layer prediction a prediction method in which encoding information of an additional layer data unit is determined with reference to a combination of two or more pieces of encoding information of a base layer data unit is referred to as inferred inter-layer prediction.
  • encoding information for an additional layer data unit may be determined using the series of encoding information of the base layer data unit as it is.
  • the first encoding information, the third encoding information, and the first encoding information for the additional layer data unit are the same as the first encoding information, the third encoding information, and the fifth encoding information among the N encoding information for the base layer data unit. 5 encoding information may be determined.
  • inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video according to an embodiment and the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video according to the embodiment may be separately inferred inter-layer for each sequence, picture, and slice.
  • Layer prediction can be controlled.
  • an inferred inter-layer prediction scheme may be individually controlled for each maximum coding unit, coding unit, prediction unit (partition), or transformation unit within one picture.
  • inferred inter-layer prediction is performed individually for at least one data unit of the above-described sequence, picture, slice, maximum coding unit, coding unit, prediction unit (partition), and transformation unit may be determined. For example, inferred inter-layer prediction may not be performed on the first picture (or sequence, slice), but inferred inter-layer prediction may be performed on the second picture. In addition, inferred inter-layer prediction may be performed on data units included in the first maximum coding unit within one picture, but inferred inter-layer prediction is allowed on data units included in the second maximum coding unit. It may not be.
  • an inferred inter-layer prediction scheme may be individually determined for at least one data unit among a sequence, a picture, a slice, a maximum coding unit, a coding unit, a prediction unit (partition), and a transformation unit.
  • the first encoding information and the fourth encoding information of the additional layer data unit using only the first encoding information and the fourth encoding information of the base layer data unit through inferred inter-layer prediction in the first picture (or the sequence or slice).
  • the second picture uses the first encoding information, the second encoding information, the fifth encoding information, and the eighth encoding information of the base layer data unit as it is through inferred inter-layer prediction.
  • the first encoding information, the second encoding information, the fifth encoding information, and the eighth encoding information of may be determined.
  • the inferred mode parameter for the additional layer data unit may be encoded as a 'true' value, and the encoding information may not be encoded at all.
  • all encoding modes of additional layer data units may be inferred from encoding modes of base layer data units. Therefore, among encoding information of an additional layer data unit, an encoding mode inferred from the base layer data unit may not be encoded.
  • the encoding coefficient or the residual information must be separately determined among the encoding information of the additional layer data unit.
  • the inferred prediction parameter for the additional layer data unit may be encoded with a 'true' value, the transform coefficient or residual information of the additional layer data unit may be encoded, and the encoding mode inferred from the base layer data unit may not be encoded.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may not parse encoding mode information and transform coefficient (residual information) for the additional layer data unit based on the inferred mode parameter. Also, the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may not parse the encoding mode for the additional layer data unit based on the inferred prediction parameter.
  • Inferred inter-layer prediction is an inter-layer prediction method for determining encoding information of an additional layer data unit using encoding information of a base layer data unit as it is with respect to a predetermined series of encoding information, as described above.
  • the parameter for indicating whether or not to perform inferred inter-layer prediction includes the sequence parameter set (SPS), picture parameter set (PPS), and adaptation paramter set (APS). ), A slice header may be used to separately transmit a parameter for each sequence, picture, or slice.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • APS adaptation paramter set
  • a slice header may be used to separately transmit a parameter for each sequence, picture, or slice.
  • a parameter indicating whether to perform inferred inter-layer prediction may be transmitted as an encoding mode for at least one data unit among a maximum coding unit, a coding unit, a transformation unit, and a prediction unit (partition).
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video may parse the parameter separately for each sequence, picture, or slice from an SPS, PPS, APS, or slice header.
  • whether to perform inferred inter-layer prediction according to inferd mode or inferred prediction as an encoding mode for at least one data unit among a maximum coding unit, a coding unit, a transformation unit, and a prediction unit (partition). May be parsed.
  • refinement information for finely modifying the inferred information may be encoded for the additional layer data unit.
  • the positions of the non-zero coefficients of the additional layer data unit may be non-zero coefficient positions indicating the base layer data unit.
  • the readout refinement information can be used to predict by predicting the coefficient value of the additional layer data unit.
  • an 'abs_level_minus_1' parameter for transform coefficients may be read.
  • the 'abs_level_minus_1' parameter when the 'abs_level_minus_1' parameter is a true value, it may mean that a value reduced by one from the absolute value of the original value of the nonzero coefficient is transmitted as the nonzero coefficient information. Therefore, by increasing the received non-parsed coefficient information by 1 again, the size of the inferred coefficient of the additional layer data unit can be accurately predicted.
  • the refinement information described above may include parameters for adjusting prediction values for various types of information without being limited to the 'abs_level_minus_1' parameter.
  • the inter-layer encoding apparatus of the multiview video may be referred to after determining a base layer data unit corresponding to an additional layer data unit for inter-layer prediction.
  • the spatial resolution between the base layer image and the additional layer image is different, and in general, the resolution of the base layer image is smaller. Therefore, in order to determine the position of the base layer data unit corresponding to the additional layer data unit, a resizing ratio of the resolution may be considered.
  • the increase / decrease ratio between the lower / additional layer data units may be arbitrarily determined.
  • the mapping position may be accurately determined at a subpixel level such as a 1/16 pixel size.
  • mapping relations 1, 2, 3, and 4 for determining the coordinates of the base layer data unit mapped to the coordinates of the additional layer data unit are as follows. .
  • the Round () function outputs the rounded value of the input value.
  • mapping relations 1 and 2 Bx and By denote x-axis and y-axis coordinate values of the base layer data unit, and Ex and Ey denote x-axis and y-axis coordinate values of the additional layer data unit, respectively.
  • Rx and Ry represent reference offsets in the x-axis and y-axis directions, respectively, for improving the accuracy of the mapping.
  • S represents the increase and decrease index of the resolution.
  • 'BaseWidth' and 'BaseHight' represent the width and height of the lower data units, respectively
  • 'ScaledBaseWidth' and 'ScaledBaseHight' respectively indicate the width and height after the sub data units are upsampled.
  • the x-axis and y-axis coordinate values of the base layer data unit corresponding to the x-axis and y-axis coordinate values of the additional layer data unit may be determined using the increase / decrease ratio of the resolution and the reference offset for accurate mapping.
  • mapping relations 1, 2, 3, and 4 are merely specific embodiments for understanding the invention.
  • the mapping position between the base and additional layer data units may be determined in consideration of various factors.
  • a mapping position between lower and additional layer data units may be determined in consideration of one or more factors such as a resolution ratio, aspect ratio, translation distance, and offset between the base and additional layer video. have.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of a multiview video according to an embodiment and the inter-layer decoding apparatus 1500 of a multiview video according to an embodiment may perform inter-layer prediction based on coding units having a tree structure. Can be done. According to the coding unit of the tree structure, since the coding unit is determined according to the depth, the size of each coding unit is not the same. Therefore, the position of the base layer coding unit corresponding to the additional layer coding unit should be individually determined.
  • mapping relationships between various levels of data units including a maximum coding unit, a coding unit, a prediction unit, a transformation unit, or a partition of the additional layer image, and data units of various levels of the base layer image will be described in detail. do.
  • FIG. 21 illustrates a mapping relationship between a base layer and an additional layer, according to an embodiment.
  • FIG. 21 illustrates a mapping relationship between a base layer and an additional layer for inter-layer prediction based on coding units having a tree structure.
  • the base layer data unit determined to correspond to the additional layer data unit may be referred to as a 'reference layer data unit'.
  • a position of the base layer maximum coding unit 2110 corresponding to the additional layer maximum coding unit 2120 may be determined.
  • the upper left sample 2180 is included by searching for which data unit among the base layer data units is the sample 2180 corresponding to the upper left sample 2190 of the additional layer maximum coding unit 2120. It may be determined that the base layer maximum coding unit 2110 is a data unit corresponding to the additional layer maximum coding unit 2120.
  • the tree structure of the coding units included in the additional layer maximum coding unit 2120 may be It may be determined in the same manner as a tree structure of coding units included in the base layer maximum coding unit 2110.
  • the size of the partition (prediction unit) or transformation unit included in the coding unit having a tree structure may also vary according to the size of the coding unit.
  • the size of the partitions or transformation units may vary according to the partition type or the transformation depth. Therefore, in partitions or transformation units based on the coding unit of the tree structure, the position of the base layer partition or the base layer transformation unit corresponding to the additional layer partition or the additional layer transformation unit should be determined separately.
  • the base layer maximum coding unit 2110 corresponding to the position of the upper left sample 2190 of the additional layer maximum coding unit 2120 is determined.
  • the location of the data unit 2180 has been retrieved.
  • the reference layer data unit may be determined by comparing the positions of the base layer data units, the positions of the centers, or the predetermined positions corresponding to the upper left samples of the additional layer data units.
  • FIG. 21 a case in which maximum coding units of different layers are mapped for inter-layer prediction is illustrated, but also for various data units including a maximum coding unit, a coding unit, a prediction unit, a partition, a transformation unit, a minimum unit, and the like. Data units of different layers may be mapped.
  • the base layer data unit may be upsampled by an increase or decrease ratio or an aspect ratio of the spatial resolution.
  • the upsampled position is moved by a reference offset, so that the position of the reference layer data unit can be accurately determined.
  • Information about the reference offset may be explicitly transmitted and received between the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video and the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video.
  • the reference offset may be predicted according to the peripheral motion information, the disparity information, or the geometrical form of the additional layer data unit.
  • an accurate mapping position may be determined by moving the base view data unit mapped to the additional view data unit by the variation of the variation information.
  • disparity information of the current data unit may be estimated by referring to disparity information or motion information of a data unit neighboring the current data unit of the additional layer image.
  • the base layer data unit mapped to the current data unit of the additional layer image may be determined using the estimated variation.
  • the variation between the base layer image and the additional layer image may be estimated using the depth map of the base layer image.
  • the base layer data unit mapped to the current data unit of the additional layer image may be determined using the estimated variation.
  • Encoding information about the position of the base layer data unit corresponding to the position of the additional layer data unit may be used for inter-layer prediction of the additional layer data unit.
  • Referenceable encoding information may include at least one of an encoding mode, a prediction value, a reconstruction value, structure information of a data unit, and syntax.
  • the structure of the additional layer data unit may be inferred from the structure of the corresponding base layer data unit (structure of maximum coding unit, structure of coding unit, structure of prediction unit, structure of partition, structure of transform unit, etc.). It may be.
  • inter-layer prediction may be performed between a group of two or more data units as well as when compared between a single data unit of each layer image.
  • a group of base layer data units including a position corresponding to the group of additional layer data units may be determined.
  • a base layer data unit group including a data unit corresponding to a data unit at a predetermined position among the additional layer data unit group may be determined as the reference layer data unit group.
  • the data unit group information may indicate a structural condition for forming a group of data units.
  • coding unit group information for additional layer coding units may be inferred from coding unit group information for configuring a group of coding units in a base layer image.
  • the coding unit group information may include a condition that coding units having a depth lower than or equal to a predetermined depth gather to form a coding unit group, a condition that a predetermined number or less of coding units gather to form a coding unit group, and the like. Can be.
  • the data unit group information may be explicitly encoded and transmitted / received between the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video and the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video.
  • the group information of the additional layer data unit may be included between the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multiview video and the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multiview video. Can be predicted from group information.
  • the group information about the additional layer maximum coding unit may be inferred based on the group information about the base layer maximum coding unit (transform unit).
  • the encoding information about the additional layer slice including the additional layer data unit may be inferred by referring to the encoding information about the base layer slice including the base layer data unit including the position corresponding to the additional layer data unit.
  • the encoding information about the slice may include not only information about a slice structure such as a slice shape, but also all encoding information of data units included in the slice.
  • the encoding information about the additional layer tile including the additional layer data unit may be inferred by referring to the encoding information about the base layer tile including the base layer data unit including the position corresponding to the additional layer data unit.
  • the encoding information about the tile may include not only information about a tile structure such as a tile shape, but also all encoding information of data units included in the tile.
  • the additional layer data unit may refer to the same type of base layer data unit.
  • the additional layer data unit may refer to different kinds of base layer data units.
  • encoding information of the base layer data unit that can be used by the additional layer data unit has been described above in ⁇ Encoding Information Referenceable in Inter-Layer Prediction>.
  • encoding information that can be referred to in inter-layer prediction is not limited to only the above-described encoding information, but may be interpreted as various data generated as a result of encoding of an additional layer image and a base layer image. Can be.
  • the reference coded information set may be variously set.
  • mapping relationships between additional layer data units and base layer data units corresponding to each other have been disclosed in ⁇ Mapping relationship of upper / base layer data units in inter-layer prediction>.
  • the mapping relationship of the upper / base layer data units in the inter-layer prediction is not limited to the above-described mapping relationship and should not be interpreted. It can be interpreted as various mapping relationships between layer data units (groups).
  • a combination of a reference encoding information set referenceable between upper / base layer data units and a mapping relationship between higher / base layer data units for inter-layer prediction may also be variously set.
  • the reference encoding information set for inter-layer prediction may be variously set to ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ..., and the like, and the mapping relationship between the upper / base layer data units is I, II, III, V ... can be set variously.
  • the combination of the reference encoding information set and the mapping relation is " encoding information set ⁇ and mapping relation I “, “ ⁇ and II “, “ ⁇ and III “, “ ⁇ and V " Information set ⁇ and mapping relations I “,” ⁇ and II “,” ⁇ and III “,” ⁇ and V “, ...,” Encoding information set ⁇ and mapping relations I “,” ⁇ and II “,” ⁇ And III “,” ⁇ and V “, ...,” Encoding information set ⁇ and mapping relationship I “,” ⁇ and II “,” ⁇ and III “,” ⁇ and V “, ..., Can be set.
  • two or more reference encoding information sets may be combined to one mapping relation, or two or more mapping relations may be combined to one reference encoding information set.
  • the additional layer coding unit may refer to encoding information about a group of base layer maximum coding units including corresponding positions.
  • the additional layer maximum coding unit may refer to encoding information about a group of base layer coding units including corresponding positions.
  • encoding information of an additional layer coding unit may refer to encoding information of a base layer maximum coding unit group including a corresponding position. That is, all the positions corresponding to all positions of the additional layer coding unit may be included in the referenced base layer maximum coding unit group.
  • encoding information of the additional layer maximum coding unit may refer to encoding information of a base layer coding unit group including a corresponding position. That is, all of the positions corresponding to all positions of the additional layer maximum coding unit may be included in the referenced base layer coding unit group.
  • an inferred inter-layer prediction scheme may be partially controlled. For example, when it is determined whether inter-layer prediction is performed at the maximum coding unit level, even if inter-layer prediction is performed on the current maximum coding unit of the additional layer image, the lower level included in the current maximum coding unit For only some of the data units of (coding unit, prediction unit, transform unit, or partition), inferred inter-layer prediction is performed using the corresponding base layer data unit, and there is no corresponding base layer data unit. Inferred inter-layer prediction is not performed on the remaining data units.
  • a part (coding unit, prediction unit, change unit, partition) included in the additional layer maximum coding unit may be inferred from the base layer data unit, encoding information for the remaining part of the maximum coding unit may be encoded and transmitted and received. have.
  • the additional layer coding unit having the corresponding base layer coding unit may be configured as the base layer coding unit. It may be predicted with reference to a reconstructed image generated by intra prediction. However, instead of inter-layer prediction, single layer prediction using an additional layer image may be performed on the additional layer coding unit having no corresponding intra predicted base layer coding unit.
  • inferred inter-layer prediction may be performed for the additional layer data unit only when a predetermined condition for the base layer data unit is satisfied.
  • the multi-view video inter-layer encoding apparatus 1400 when a predetermined condition is satisfied and inferred inter-layer prediction is possible, information for indicating whether inferred inter-layer prediction is actually performed may be transmitted. have. If the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video parses information indicating whether inferred inter-layer prediction is possible, and reads that a predetermined condition is satisfied and inferred inter-layer prediction is performed, the predetermined condition is satisfied. When a combination of a series of encoding modes for a base layer data unit is referred to, the encoding modes of the additional layer data unit may be determined.
  • residual prediction between prediction units of another layer may be performed only when the size of the additional layer prediction unit is greater than or equal to the size of the base layer prediction unit.
  • inter-layer prediction between maximum coding units of another layer may be performed only when the size of the additional layer maximum coding unit is greater than or equal to the size of the base layer maximum coding unit. This is because the maximum coding unit or prediction unit of the base layer is upsampled according to the resolution increase or decrease ratio or aspect ratio.
  • an inferred inter-layer prediction mode may be enabled on the basis of a predetermined slice type such as I-, B-, and P-slice of the additional layer data unit.
  • inter-layer prediction is prediction based on inter-layer intra skip mode.
  • the base layer intra reconstruction image corresponding to the additional layer data unit may be used as the intra reconstruction image of the additional layer data unit. Can be.
  • the inter-layer intra skip mode is selected depending on whether the slice type of the additional layer data unit is a slice type of an inter mode such as B- or P-slice or an intra mode slice type such as I-slice. Whether to encode (decode) the information indicating may be determined.
  • encoding information of a base layer data unit may be used in a modified form or in a reduced form.
  • the motion vector of the base layer partition is adjusted down to an accuracy of a specific pixel level, such as an integer pixel level and a subpixel level of 1/2 pixel level, and the motion vector of the down-regulated accuracy of the base layer partition is added. It can be used as the motion vector of the motion vector of the layer partition.
  • motion vectors of a plurality of base layer partitions may be merged into one and then referred to by an additional layer partition.
  • the region where the motion vectors are merged may be determined as the fixed region.
  • the motion vector may be merged only in partitions included in a fixed size region or data units of a fixed neighbor position.
  • a motion vector of the additional layer data unit may be determined using only motion information of one data unit among the base layer data units. For example, among a plurality of base layer data units corresponding to the 16 ⁇ 16 additional layer data unit, a motion vector of the base layer data unit at a predetermined position may be used as the motion vector of the additional layer data unit.
  • control information for determining a region into which a motion vector is merged may be inserted into an SPS, PPS, APS or slice header and transmitted. Therefore, control information for determining a region into which motion vectors are merged may be parsed by sequence, by picture, by adaptation parameter, or by slice.
  • the motion information of the base layer partition may be modified and stored.
  • motion information of a base layer partition is stored as a combination of a reference index and a motion vector.
  • the motion information of the base layer partition according to an embodiment may be stored after being resized or modified with a motion vector corresponding to the reference index 0 assuming that the reference index is zero. Accordingly, the amount of storage of motion information of the base layer partition may be reduced.
  • the stored motion vector of the base layer partition may be transformed again according to the reference image corresponding to the reference index of the additional layer partition. That is, the motion vector of the additional layer partition may be determined by referring to the motion vector of the base layer partition modified according to the reference image of the additional layer partition.
  • 22 is a flowchart of an inter-layer encoding method of multiview video, according to an embodiment.
  • the base layer image is encoded based on coding units having a tree structure.
  • an inter-layer encoding mode is determined to encode an additional layer image based on coding units having a tree structure while inter-layer encoding the reference layer image. Based on the determined inter-layer encoding mode, the additional layer image is predictively encoded with reference to the encoding information of the base layer image.
  • the additional layer image may be encoded by referring to at least one of encoding information of a coding unit and encoding information of a transformation unit included in the coding unit, in the encoding mode of the base layer image.
  • the encoding mode of the additional layer image by referring to at least one of structure information, prediction mode, partition type, motion information, intra information, loop filtering related information, non-zero coefficient position information, and reconstructed texture information.
  • the encoding mode of the additional layer image may be determined.
  • the prediction value of the additional layer image may be determined by referring to at least one of residual information, coefficient information, and a reconstructed prediction value in the encoding mode of the base layer image.
  • the data unit of the base layer image to be referenced by the data unit of the additional layer is determined.
  • the data unit based on the coding units of the tree structure may include at least one of a maximum coding unit, a coding unit, and a prediction unit, a transformation unit, and a minimum unit included in the coding unit.
  • the additional layer image is predictively encoded with reference to the encoding information of the data unit of the base layer thus determined.
  • the data unit of the base layer image of the same type as the current data unit of the additional layer image is determined, and the current data unit of the additional layer image is encoded by referring to encoding information of the data unit of the base layer image.
  • the data unit group of the base layer image of the same group type as the current data unit group of the additional layer image is determined, and the current data of the additional layer image is referred to by encoding information of the data unit group of the base layer image.
  • the unit group may be encoded.
  • another type of base layer image data unit corresponding to the current data unit of the additional layer image may be referenced.
  • Data unit groups of other types of base layer images corresponding to the current data unit group of the additional layer image may be referred to.
  • some of the lower data units included in the current data unit may be encoded with reference to the base layer image, and others may be encoded in the additional layer. have.
  • the encoding information inferred from the base layer image may be changed, and encoding information of the additional layer image may be determined with reference to the changed encoding information.
  • the encoding mode and the prediction value of the base layer image and the inter-layer encoding mode of the additional layer image are output based on the inter-layer encoding mode.
  • the remaining encoding information other than the information inferred from the encoding information of the base layer image may be further output.
  • the second inter-layer encoding mode only the inter-layer encoding mode of the additional layer image may be output.
  • 23 is a flowchart of an inter-layer decoding method of multiview video, according to an embodiment.
  • the encoding mode and the prediction value of the base layer image and the inter-layer encoding mode of the additional layer image are parsed from the received bitstream. For example, according to the first inter-layer encoding mode, remaining information except information inferred from encoding information of a base layer image may be parsed from a bitstream. According to the second inter-layer encoding mode, only inter-layer encoding mode information of the additional layer image may be parsed from the bitstream.
  • the base layer image is decoded based on coding units having a tree structure, using the encoding mode and the prediction value of the parsed base layer image.
  • the additional layer image is decoded based on coding units having a tree structure, and the additional layer image is predictively decoded by referring to encoding information of the base layer image according to the inter-layer encoding mode of the additional layer image.
  • the encoding mode of the additional layer image may be determined with reference to the encoding information of the base layer image.
  • at least one of structure information, prediction mode information, partition type information, motion information, intra information, loop filtering related information, non-zero coefficient position information, and reconstructed texture information may be selected.
  • an encoding mode of an additional layer image may be determined.
  • the prediction value of the additional layer image may be determined by referring to at least one of residual information, coefficient information, and a reconstructed prediction value in the encoding mode of the base layer image.
  • the additional layer image may be decoded based on the encoding information of the additional layer image determined by inferring in this way.
  • the data unit of the base layer image to be referred to by the data unit of the additional layer image is determined.
  • the coding units of the tree structure of the additional layer image may be predictively decoded by referring to the encoding information of the data unit of the corresponding base layer image.
  • the encoding information of the current data unit of the additional layer image may be determined by referring to the encoding encoding information of the data unit of the base layer image corresponding to the current data unit of the additional layer image.
  • the encoding information of the current data unit group of the additional layer image may be determined by referring to the encoding information of the data unit group of the base layer image corresponding to the current data unit group of the additional layer image.
  • another type of base layer image data unit corresponding to the current data unit of the additional layer image may be referenced.
  • the data unit group of another type of base layer image corresponding to the current data unit group of the additional layer image may be referred to.
  • the inter-layer prediction mode when the inter-layer prediction mode is determined for the current data unit of the additional layer image, some of the lower data units included in the current data unit are decoded by referring to the base layer image, and others are added. It can be decoded in a layer.
  • image data of a spatial region may be reconstructed while decoding is performed for each maximum coding unit, and a picture and a video, which is a picture sequence, may be reconstructed.
  • the reconstructed video can be played back by a playback device, stored in a storage medium, or transmitted over a network.
  • the inter-layer encoding method of the multi-view video described above with reference to FIG. 22 corresponds to the operation of the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video.
  • the inter-layer encoding apparatus 1400 of a multiview video includes a memory in which a program for implementing an inter-layer encoding method of a multiview video described above with reference to FIGS. 19 and 21 is recorded on a computer, and the program is stored in the memory. By calling and executing, the operation of the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video described above with reference to FIG. 14 may be implemented.
  • the multi-layer video inter-layer encoding apparatus 1400 reads and executes the program from a recording medium on which a program for implementing a multi-view video inter-layer encoding method is implemented by a computer.
  • the operation of the inter-layer encoding apparatus 1400 of the multi-view video described above may be implemented.
  • the inter-layer decoding method of the multi-view video described above with reference to FIG. 23 corresponds to the operation of the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of a multi-view video includes a memory in which a program for implementing an inter-layer decoding method of a multi-view video described above with reference to FIGS. By calling and executing, the operation of the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video described above with reference to FIG. 15 may be implemented.
  • the inter-layer decoding apparatus 1500 of multiview video reads and executes the program from a recording medium on which a program for implementing a multi-view video inter-layer decoding method is implemented by a computer, thereby referring to FIG. 15.
  • the operation of the inter-layer decoding apparatus 1500 of the multi-view video described above may be implemented.
  • the multi-view video encoding method, the multi-view video decoding method, or the video encoding method according to the multi-view video encoding method described above with reference to FIGS. 1 to 23 is collectively referred to as the video encoding method of the present invention.
  • the multi-view video decoding method or the video decoding method according to the multi-view video decoding method described above with reference to FIGS. 1 to 23 is referred to as the video decoding method of the present invention.
  • the video encoding apparatus including the inter-layer encoding apparatus 10, the video encoding apparatus 100, or the image encoding unit 400 of the multi-view video described above with reference to FIGS. 1 to 23 is referred to as “video of the present invention. Collectively referred to as an 'encoding device'.
  • the video decoding apparatus including the multi-view video decoding apparatus 20, the video decoding apparatus 200, or the image decoding unit 500 described above with reference to FIGS. 1 to 23 may be referred to as the video decoding apparatus of the present invention.
  • a computer-readable storage medium in which a program is stored according to an embodiment of the present invention will be described in detail below.
  • the disk 26000 described above as a storage medium may be a hard drive, a CD-ROM disk, a Blu-ray disk, or a DVD disk.
  • the disk 26000 is composed of a plurality of concentric tracks tr, and the tracks are divided into a predetermined number of sectors Se in the circumferential direction.
  • a program for implementing the above-described quantization parameter determination method, video encoding method, and video decoding method may be allocated and stored in a specific region of the disc 26000 which stores the program according to the above-described embodiment.
  • a computer system achieved using a storage medium storing a program for implementing the above-described video encoding method and video decoding method will be described below with reference to FIG. 22.
  • the computer system 26700 may store a program for implementing at least one of the video encoding method and the video decoding method of the present invention on the disc 26000 using the disc drive 26800.
  • the program may be read from the disk 26000 by the disk drive 26800, and the program may be transferred to the computer system 26700.
  • a program for implementing at least one of the video encoding method and the video decoding method may be stored in a memory card, a ROM cassette, and a solid state drive (SSD). .
  • FIG. 26 illustrates the overall structure of a content supply system 11000 for providing a content distribution service.
  • the service area of the communication system is divided into cells of a predetermined size, and wireless base stations 11700, 11800, 11900, and 12000 that serve as base stations are installed in each cell.
  • the content supply system 11000 includes a plurality of independent devices.
  • independent devices such as a computer 12100, a personal digital assistant (PDA) 12200, a camera 12300, and a mobile phone 12500 may be an Internet service provider 11200, a communication network 11400, and a wireless base station. 11700, 11800, 11900, and 12000 to connect to the Internet 11100.
  • PDA personal digital assistant
  • the content supply system 11000 is not limited to the structure shown in FIG. 24, and devices may be selectively connected.
  • the independent devices may be directly connected to the communication network 11400 without passing through the wireless base stations 11700, 11800, 11900, and 12000.
  • the video camera 12300 is an imaging device capable of capturing video images like a digital video camera.
  • the mobile phone 12500 is such as Personal Digital Communications (PDC), code division multiple access (CDMA), wideband code division multiple access (W-CDMA), Global System for Mobile Communications (GSM), and Personal Handyphone System (PHS). At least one communication scheme among various protocols may be adopted.
  • PDC Personal Digital Communications
  • CDMA code division multiple access
  • W-CDMA wideband code division multiple access
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • PHS Personal Handyphone System
  • the video camera 12300 may be connected to the streaming server 11300 through the wireless base station 11900 and the communication network 11400.
  • the streaming server 11300 may stream and transmit the content transmitted by the user using the video camera 12300 through real time broadcasting.
  • Content received from the video camera 12300 may be encoded by the video camera 12300 or the streaming server 11300.
  • Video data captured by the video camera 12300 may be transmitted to the streaming server 11300 via the computer 12100.
  • Video data captured by the camera 12600 may also be transmitted to the streaming server 11300 via the computer 12100.
  • the camera 12600 is an imaging device capable of capturing both still and video images, like a digital camera.
  • Video data received from the camera 12600 may be encoded by the camera 12600 or the computer 12100.
  • Software for video encoding and decoding may be stored in a computer readable recording medium such as a CD-ROM disk, a floppy disk, a hard disk drive, an SSD, or a memory card that the computer 12100 may access.
  • video data may be received from the mobile phone 12500.
  • the video data may be encoded by a large scale integrated circuit (LSI) system installed in the video camera 12300, the mobile phone 12500, or the camera 12600.
  • LSI large scale integrated circuit
  • a user is recorded using a video camera 12300, a camera 12600, a mobile phone 12500, or another imaging device.
  • the content is encoded and sent to the streaming server 11300.
  • the streaming server 11300 may stream and transmit content data to other clients who have requested the content data.
  • the clients are devices capable of decoding the encoded content data, and may be, for example, a computer 12100, a PDA 12200, a video camera 12300, or a mobile phone 12500.
  • the content supply system 11000 allows clients to receive and play encoded content data.
  • the content supply system 11000 enables clients to receive and decode and reproduce encoded content data in real time, thereby enabling personal broadcasting.
  • the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention may be applied to encoding and decoding operations of independent devices included in the content supply system 11000.
  • the mobile phone 12500 is not limited in functionality and may be a smart phone that can change or expand a substantial portion of its functions through an application program.
  • the mobile phone 12500 includes a built-in antenna 12510 for exchanging RF signals with the wireless base station 12000, and displays images captured by the camera 1530 or images received and decoded by the antenna 12510. And a display screen 12520 such as an LCD (Liquid Crystal Display) and an OLED (Organic Light Emitting Diodes) screen for displaying.
  • the smartphone 12510 includes an operation panel 12540 including a control button and a touch panel. When the display screen 12520 is a touch screen, the operation panel 12540 further includes a touch sensing panel of the display screen 12520.
  • the smart phone 12510 includes a speaker 12580 or another type of audio output unit for outputting voice and sound, and a microphone 12550 or another type of audio input unit for inputting voice and sound.
  • the smartphone 12510 further includes a camera 1530 such as a CCD camera for capturing video and still images.
  • the smartphone 12510 may be a storage medium for storing encoded or decoded data, such as video or still images captured by the camera 1530, received by an e-mail, or obtained in another form. 12570); And a slot 12560 for mounting the storage medium 12570 to the mobile phone 12500.
  • the storage medium 12570 may be another type of flash memory such as an electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM) embedded in an SD card or a plastic case.
  • EEPROM electrically erasable and programmable read only memory
  • the power supply circuit 12700 is connected to the central controller 12710 through the synchronization bus 1730.
  • the power supply circuit 12700 supplies power to each part of the mobile phone 12500 from the battery pack, thereby causing the mobile phone 12500 to operate. Can be set to an operating mode.
  • the central controller 12710 includes a CPU, a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM).
  • the digital signal is generated in the mobile phone 12500 under the control of the central controller 12710, for example, the digital sound signal is generated in the sound processor 12650.
  • the image encoder 12720 may generate a digital image signal, and text data of the message may be generated through the operation panel 12540 and the operation input controller 12640.
  • the modulator / demodulator 12660 modulates a frequency band of the digital signal, and the communication circuit 12610 is a band-modulated digital signal. Digital-to-analog conversion and frequency conversion are performed on the acoustic signal.
  • the transmission signal output from the communication circuit 12610 may be transmitted to the voice communication base station or the radio base station 12000 through the antenna 12510.
  • the sound signal acquired by the microphone 12550 is converted into a digital sound signal by the sound processor 12650 under the control of the central controller 12710.
  • the generated digital sound signal may be converted into a transmission signal through the modulation / demodulation unit 12660 and the communication circuit 12610 and transmitted through the antenna 12510.
  • the text data of the message is input using the operation panel 12540, and the text data is transmitted to the central controller 12610 through the operation input controller 12640.
  • the text data is converted into a transmission signal through the modulator / demodulator 12660 and the communication circuit 12610, and transmitted to the radio base station 12000 through the antenna 12510.
  • the image data photographed by the camera 1530 is provided to the image encoder 12720 through the camera interface 12630.
  • the image data photographed by the camera 1252 may be directly displayed on the display screen 12520 through the camera interface 12630 and the LCD controller 12620.
  • the structure of the image encoder 12720 may correspond to the structure of the video encoding apparatus as described above.
  • the image encoder 12720 encodes the image data provided from the camera 1252 according to the video encoding method of the present invention described above, converts the image data into compression-encoded image data, and multiplexes / demultiplexes the encoded image data. (12680).
  • the sound signal obtained by the microphone 12550 of the mobile phone 12500 is also converted into digital sound data through the sound processor 12650 during recording of the camera 1250, and the digital sound data is converted into the multiplex / demultiplexer 12680. Can be delivered.
  • the multiplexer / demultiplexer 12680 multiplexes the encoded image data provided from the image encoder 12720 together with the acoustic data provided from the sound processor 12650.
  • the multiplexed data may be converted into a transmission signal through the modulation / demodulation unit 12660 and the communication circuit 12610 and transmitted through the antenna 12510.
  • the signal received through the antenna converts the digital signal through a frequency recovery (Analog-Digital conversion) process .
  • the modulator / demodulator 12660 demodulates the frequency band of the digital signal.
  • the band demodulated digital signal is transmitted to the video decoder 12690, the sound processor 12650, or the LCD controller 12620 according to the type.
  • the mobile phone 12500 When the mobile phone 12500 is in the call mode, the mobile phone 12500 amplifies a signal received through the antenna 12510 and generates a digital sound signal through frequency conversion and analog-to-digital conversion processing.
  • the received digital sound signal is converted into an analog sound signal through the modulator / demodulator 12660 and the sound processor 12650 under the control of the central controller 12710, and the analog sound signal is output through the speaker 12580. .
  • a signal received from the radio base station 12000 via the antenna 12510 is converted into multiplexed data as a result of the processing of the modulator / demodulator 12660.
  • the output and multiplexed data is transmitted to the multiplexer / demultiplexer 12680.
  • the multiplexer / demultiplexer 12680 demultiplexes the multiplexed data to separate the encoded video data stream and the encoded audio data stream.
  • the encoded video data stream is provided to the video decoder 12690, and the encoded audio data stream is provided to the sound processor 12650.
  • the structure of the image decoder 12690 may correspond to the structure of the video decoding apparatus as described above.
  • the image decoder 12690 generates the reconstructed video data by decoding the encoded video data by using the video decoding method of the present invention described above, and displays the reconstructed video data through the LCD controller 1262 through the display screen 1252. ) Can be restored video data.
  • video data of a video file accessed from a website of the Internet can be displayed on the display screen 1252.
  • the sound processor 1265 may convert the audio data into an analog sound signal and provide the analog sound signal to the speaker 1258. Accordingly, audio data contained in a video file accessed from a website of the Internet can also be reproduced in the speaker 1258.
  • the mobile phone 1250 or another type of communication terminal is a transmitting / receiving terminal including both the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention, a transmitting terminal including only the video encoding apparatus of the present invention described above, or the video decoding apparatus of the present invention. It may be a receiving terminal including only.
  • FIG. 29 illustrates a digital broadcasting system employing a communication system according to the present invention.
  • the digital broadcasting system according to the embodiment of FIG. 29 may receive a digital broadcast transmitted through a satellite or terrestrial network using the video encoding apparatus and the video decoding apparatus.
  • the broadcast station 12890 transmits the video data stream to the communication satellite or the broadcast satellite 12900 through radio waves.
  • the broadcast satellite 12900 transmits a broadcast signal, and the broadcast signal is received by the antenna 12860 in the home to the satellite broadcast receiver.
  • the encoded video stream may be decoded and played back by the TV receiver 12610, set-top box 12870, or other device.
  • the playback device 12230 can read and decode the encoded video stream recorded on the storage medium 12020 such as a disk and a memory card.
  • the reconstructed video signal may thus be reproduced in the monitor 12840, for example.
  • the video decoding apparatus of the present invention may also be mounted in the set-top box 12870 connected to the antenna 12860 for satellite / terrestrial broadcasting or the cable antenna 12850 for cable TV reception. Output data of the set-top box 12870 may also be reproduced by the TV monitor 12880.
  • the video decoding apparatus of the present invention may be mounted on the TV receiver 12810 instead of the set top box 12870.
  • An automobile 12920 with an appropriate antenna 12910 may receive signals from satellite 12800 or radio base station 11700.
  • the decoded video may be played on the display screen of the car navigation system 12930 mounted on the car 12920.
  • the video signal may be encoded by the video encoding apparatus of the present invention and recorded and stored in a storage medium.
  • the video signal may be stored in the DVD disk 12960 by the DVD recorder, or the video signal may be stored in the hard disk by the hard disk recorder 12950.
  • the video signal may be stored in the SD card 12970. If the hard disk recorder 12950 includes the video decoding apparatus of the present invention according to an embodiment, the video signal recorded on the DVD disk 12960, the SD card 12970, or another type of storage medium is output from the monitor 12880. Can be recycled.
  • the vehicle navigation system 12930 may not include the camera 1530, the camera interface 12630, and the image encoder 12720 of FIG. 26.
  • the computer 12100 and the TV receiver 12610 may not include the camera 1250, the camera interface 12630, and the image encoder 12720 of FIG. 26.
  • FIG. 30 illustrates a network structure of a cloud computing system using a video encoding apparatus and a video decoding apparatus, according to an embodiment of the present invention.
  • the cloud computing system of the present invention may include a cloud computing server 14100, a user DB 14100, a computing resource 14200, and a user terminal.
  • the cloud computing system provides an on demand outsourcing service of computing resources through an information communication network such as the Internet at the request of a user terminal.
  • service providers integrate the computing resources of data centers located in different physical locations into virtualization technology to provide users with the services they need.
  • the service user does not install and use computing resources such as application, storage, operating system, and security in each user's own terminal, but services in virtual space created through virtualization technology. You can choose as many times as you want.
  • a user terminal of a specific service user accesses the cloud computing server 14100 through an information communication network including the Internet and a mobile communication network.
  • the user terminals may be provided with a cloud computing service, particularly a video playback service, from the cloud computing server 14100.
  • the user terminal may be any electronic device capable of accessing the Internet, such as a desktop PC 14300, a smart TV 14400, a smartphone 14500, a notebook 14600, a portable multimedia player (PMP) 14700, a tablet PC 14800, and the like. It can be a device.
  • the cloud computing server 14100 may integrate and provide a plurality of computing resources 14200 distributed in a cloud network to a user terminal.
  • the plurality of computing resources 14200 include various data services and may include data uploaded from a user terminal.
  • the cloud computing server 14100 integrates a video database distributed in various places into a virtualization technology to provide a service required by a user terminal.
  • the user DB 14100 stores user information subscribed to a cloud computing service.
  • the user information may include login information and personal credit information such as an address and a name.
  • the user information may include an index of the video.
  • the index may include a list of videos that have been played, a list of videos being played, and a stop time of the videos being played.
  • Information about a video stored in the user DB 14100 may be shared among user devices.
  • the playback history of the predetermined video service is stored in the user DB 14100.
  • the cloud computing server 14100 searches for and plays a predetermined video service with reference to the user DB 14100.
  • the smartphone 14500 receives the video data stream through the cloud computing server 14100, the operation of decoding the video data stream and playing the video may be performed by the operation of the mobile phone 12500 described above with reference to FIG. 24. similar.
  • the cloud computing server 14100 may refer to a playback history of a predetermined video service stored in the user DB 14100. For example, the cloud computing server 14100 receives a playback request for a video stored in the user DB 14100 from a user terminal. If the video was being played before, the cloud computing server 14100 may have a streaming method different depending on whether the video is played from the beginning or from the previous stop point according to the user terminal selection. For example, when the user terminal requests to play from the beginning, the cloud computing server 14100 streams the video to the user terminal from the first frame. On the other hand, if the terminal requests to continue playing from the previous stop point, the cloud computing server 14100 streams the video to the user terminal from the frame at the stop point.
  • the user terminal may include the video decoding apparatus as described above with reference to FIGS. 1 to 23.
  • the user terminal may include the video encoding apparatus as described above with reference to FIGS. 1 to 23.
  • the user terminal may include both the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 23.
  • FIGS. 24 to 30 various embodiments in which the video encoding method and the video decoding method of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 23 are stored in a storage medium or the video encoding apparatus and the video decoding apparatus of the present invention are implemented in a device are illustrated in FIGS. It is not limited to the embodiments of FIG. 30.
  • the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).

Landscapes

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Abstract

본 발명은, 트리 구조의 부호화 단위를 기초로 한 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 및 복호화를 제안한다. 본 발명은, 영상의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하고, 부가시점 영상을 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 기본시점 영상을 참조하여 인터-레이어 부호화하기 위한 인터-레이어 부호화 모드를 결정하고, 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 부가시점 영상을 포함하는 부가 레이어 영상을 참조하는 비디오 부호화 방법을 개시한다.

Description

트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오 복호화 방법 및 그 장치
본 발명은 다시점 비디오 부호화 및 복호화에 관한 것이다.
고해상도 또는 고화질 비디오 컨텐트를 재생, 저장할 수 있는 하드웨어의 개발 및 보급에 따라, 고해상도 또는 고화질 비디오 컨텐트를 효과적으로 부호화하거나 복호화하는 비디오 코덱의 필요성이 증대하고 있다. 기존의 비디오 코덱에 따르면, 비디오는 소정 크기의 매크로블록에 기반하여 제한된 부호화 방식에 따라 부호화되고 있다.
주파수 변환을 이용하여 공간 영역의 영상 데이터는 주파수 영역의 계수들로 변환된다. 비디오 코덱은, 주파수 변환의 빠른 연산을 위해 영상을 소정 크기의 블록들로 분할하고, 블록마다 DCT 변환을 수행하여, 블록 단위의 주파수 계수들을 부호화한다. 공간 영역의 영상 데이터에 비해 주파수 영역의 계수들이, 압축하기 쉬운 형태를 가진다. 특히 비디오 코덱의 인터 예측 또는 인트라 예측을 통해 공간 영역의 영상 화소값은 예측 오차로 표현되므로, 예측 오차에 대해 주파수 변환이 수행되면 많은 데이터가 0으로 변환될 수 있다. 비디오 코덱은 연속적으로 반복적으로 발생하는 데이터를 작은 크기의 데이터로 치환함으로써, 데이터량을 절감하고 있다.
또한, 다양한 시점에서 촬영된 비디오에 대한 요구가 증가하는 가운데, 시점의 개수만큼 증가하는 비디오의 데이터량이 문제된다. 이에 따라, 다시점 비디오를 효과적으로 부호화하기 위한 노력이 계속되고 있다.
본 발명은, 기본시점 영상 및 부가시점 영상을 별도의 레이어로 예측 부호화하고 예측 복호화하는 방법을 개시한다. 또한 동일시점 영상이라도 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 별도의 레이어로 예측 부호화하고 예측 복호화하는 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법은, 영상의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하는 단계; 상기 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화된 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서 예측 부호화하는 단계; 및 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 상기 기본시점 영상의 부호화 모드 및 예측값, 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 출력하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정할 수 있다.
다시점 비디오 중 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 기본 레이어 영상으로 할당하고, 나머지 기본시점 영상과 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상을 부가 레이어 영상으로 할당하여, 다시점 비디오에 대해 인터-레이어 예측을 수행한다. 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측 단위, 변환 단위를 이용하여 부호화된 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간에, 서로 대응되는 기본 레이어 데이터 단위와 부가 레이어 데이터 단위를 정확히 검출하고, 기본 레이어 데이터 단위의 각종 부호화 정보를 이용하여 부가 레이어 데이터 단위를 결정함에 따라, 부가 레이어 영상을 위한 부호화 정보의 전송비트량을 감축하고, 효과적으로 인터-레이어 비디오 부복호화 기법을 구현할 수 있다.
도 1 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
도 10, 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 14 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 15 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 16 은 일 실시예에 따른 인터-레이어 부호화 시스템의 블록도를 도시한다.
도 17 은 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 시스템의 개요도를 도시한다.
도 18 은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 서비스의 송수신 시스템의 개요도를 도시한다.
도 19 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 예측 구조를 도시한다.
도 20 은 일 실시예에 따른 인터-레이어 예측 모드의 종류를 도시한다.
도 21 은 일 실시예에 따라 기본 레이어와 부가시점 간의 매핑 관계를 도시한다.
도 22 은 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법의 흐름도를 도시한다.
도 23 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법의 흐름도를 도시한다.
도 24 은 일 실시예에 따른 프로그램이 저장된 디스크의 물리적 구조를 예시한다.
도 25 는 디스크를 이용하여 프로그램을 기록하고 판독하기 위한 디스크드라이브를 도시한다.
도 26 은 컨텐트 유통 서비스(content distribution service)를 제공하기 위한 컨텐트 공급 시스템(content supply system)의 전체적 구조를 도시한다.
도 27 및 28은, 일 실시예에 따른 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용되는 휴대폰의 외부구조와 내부구조를 도시한다.
도 29 은 본 발명에 따른 통신시스템이 적용된 디지털 방송 시스템을 도시한다.
도 30 은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하는 클라우드 컴퓨팅 시스템의 네트워크 구조를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법은, 영상의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하는 단계; 상기 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화된 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서 예측 부호화하는 단계; 및 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 상기 기본시점 영상의 부호화 모드 및 예측값, 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 출력하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 기본 레이어 영상의 부호화 단계는, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는, 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하여 생성된 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하는 단계; 및 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하여 생성된 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는, 상기 기본시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 상기 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 부호화하는 단계; 및 상기 기본시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 상기 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는, 상기 기본시점 영상과 상기 부가시점 영상 간의 변이에 기초하여, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이를 이용하여, 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는, 기본시점 뎁스 영상 또는 부가시점 영상의 이웃 데이터 단위에서 먼저 이용된 변이 또는 뎁스 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 변이를 이용하여 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법은, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상이 각각 별개의 레이어로 수신된 비트스트림들로부터, 기본 레이어 영상의 부호화 정보, 상기 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 인터-레이어 부호화 모드를 파싱하는 단계; 상기 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을, 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 복호화하는 단계; 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중에서 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 상기 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서, 상기 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 예측 복호화하는 단계를 포함한다. 상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 기본 레이어 영상의 복호화 단계는, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는, 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 복호화하는 단계; 및 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는, 상기 기본시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 상기 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 복호화하는 단계; 및 상기 기본시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 상기 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는, 상기 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이 정보를 이용하여, 상기 부가시점 영상의 현재 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이 정보를 이용하여, 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시에에 따라 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는, 기본시점 뎁스 영상 또는 부가시점 영상의 이웃 데이터 단위에서 먼저 이용된 변이정보 또는 뎁스 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이정보를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 변이정보를 이용하여 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치는, 영상의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하는 기본 레이어 부호화부; 부가시점 영상을 상기 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화된 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 상기 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서 예측 부호화하는 부가 레이어 부호화부; 및 상기 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 상기 기본시점 영상의 부호화 정보, 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 출력하는 출력부를 포함한다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 부호화부는, 상기 기본시점 영상과 상기 부가시점 영상 간의 변이에 기초하여, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치는, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상이 각각 별개의 레이어로 수신된 비트스트림들로부터, 기본 레이어 영상의 부호화 정보, 상기 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 인터-레이어 부호화 모드를 파싱하는 파싱부; 상기 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을, 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 복호화하는 기본 레이어 복호화부; 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중에서 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 상기 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서, 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 예측 복호화하는 부가 레이어 복호화부를 포함한다.
일 실시예에 따른 상기 부가 레이어 복호화부는, 상기 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이 정보를 이용하여, 상기 부가시점 영상의 현재 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다.
본 발명은, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터 레이어 부호화 방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체를 포함한다. 본 발명은, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터 레이어 복호화 방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체를 포함한다.
이하 도 1 내지 도 13을 참조하여, 일 실시예에 따른 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 기법 및 비디오 복호화 기법이 개시된다. 또한, 도 14 내지 도 23을 참조하여, 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 기법 및 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 기법이 개시된다. 또한, 도 24 내지 도 30을 참조하여, 일 실시예에 따른 따라 다시점 비디오 부호화 방법, 다시점 비디오 복호화 방법, 비디오 부호화 방법, 비디오 복호화 방법이 적용가능한 다양한 실시예들이 개시된다. 이하, '영상'은 비디오의 정지영상이거나 동영상, 즉 비디오 그 자체를 나타낼 수 있다.
먼저, 도 1 내지 도 13을 참조하여, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 기법 및 비디오 복호화 기법이 상술된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 '비디오 부호화 장치(100)'로 축약하여 지칭한다.
최대 부호화 단위 분할부(110)는 영상의 현재 픽처를 위한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위에 기반하여 현재 픽처를 구획할 수 있다. 현재 픽처가 최대 부호화 단위보다 크다면, 현재 픽처의 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 크기 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 등의 데이터 단위로, 가로 및 세로 크기가 2의 자승인 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위별로 부호화 단위 결정부(120)로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위는 최대 크기 및 심도로 특징지어질 수 있다. 심도란 최대 부호화 단위로부터 부호화 단위가 공간적으로 분할한 횟수를 나타내며, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 심도가 최상위 심도이며 최소 부호화 단위가 최하위 부호화 단위로 정의될 수 있다. 최대 부호화 단위는 심도가 깊어짐에 따라 심도별 부호화 단위의 크기는 감소하므로, 상위 심도의 부호화 단위는 복수 개의 하위 심도의 부호화 단위를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 현재 픽처의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하며, 각각의 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되는 부호화 단위들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되므로, 최대 부호화 단위에 포함된 공간 영역(spatial domain)의 영상 데이터가 심도에 따라 계층적으로 분류될 수 있다.
최대 부호화 단위의 높이 및 너비를 계층적으로 분할할 수 있는 총 횟수를 제한하는 최대 심도 및 부호화 단위의 최대 크기가 미리 설정되어 있을 수 있다.
부호화 단위 결정부(120)는, 심도마다 최대 부호화 단위의 영역이 분할된 적어도 하나의 분할 영역을 부호화하여, 적어도 하나의 분할 영역 별로 최종 부호화 결과가 출력될 심도를 결정한다. 즉 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 픽처의 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 부호화 심도로 결정한다. 결정된 부호화 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터는 출력부(130)로 출력된다.
최대 부호화 단위 내의 영상 데이터는 최대 심도 이하의 적어도 하나의 심도에 따라 심도별 부호화 단위에 기반하여 부호화되고, 각각의 심도별 부호화 단위에 기반한 부호화 결과가 비교된다. 심도별 부호화 단위의 부호화 오차의 비교 결과 부호화 오차가 가장 작은 심도가 선택될 수 있다. 각각의 최대화 부호화 단위마다 적어도 하나의 부호화 심도가 결정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 크기는 심도가 깊어짐에 따라 부호화 단위가 계층적으로 분할되어 분할되며 부호화 단위의 개수는 증가한다. 또한, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 동일한 심도의 부호화 단위들이라 하더라도, 각각의 데이터에 대한 부호화 오차를 측정하고 하위 심도로의 분할 여부가 결정된다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터라 하더라도 위치에 따라 심도별 부호화 오차가 다르므로 위치에 따라 부호화 심도가 달리 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 대해 부호화 심도가 하나 이상 설정될 수 있으며, 최대 부호화 단위의 데이터는 하나 이상의 부호화 심도의 부호화 단위에 따라 구획될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른 '트리 구조에 따른 부호화 단위들'은, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 심도별 부호화 단위들 중, 부호화 심도로 결정된 심도의 부호화 단위들을 포함한다. 부호화 심도의 부호화 단위는, 최대 부호화 단위 내에서 동일 영역에서는 심도에 따라 계층적으로 결정되고, 다른 영역들에 대해서는 독립적으로 결정될 수 있다. 마찬가지로, 현재 영역에 대한 부호화 심도는, 다른 영역에 대한 부호화 심도와 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 분할 횟수와 관련된 지표이다. 일 실시예에 따른 제 1 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 심도 레벨의 총 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 할 때, 최대 부호화 단위가 1회 분할된 부호화 단위의 심도는 1로 설정되고, 2회 분할된 부호화 단위의 심도가 2로 설정될 수 있다. 이 경우, 최대 부호화 단위로부터 4회 분할된 부호화 단위가 최소 부호화 단위라면, 심도 0, 1, 2, 3 및 4의 심도 레벨이 존재하므로 제 1 최대 심도는 4, 제 2 최대 심도는 5로 설정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화 및 변환이 수행될 수 있다. 예측 부호화 및 변환도 마찬가지로, 최대 부호화 단위마다, 최대 심도 이하의 심도마다 심도별 부호화 단위를 기반으로 수행된다.
최대 부호화 단위가 심도별로 분할될 때마다 심도별 부호화 단위의 개수가 증가하므로, 심도가 깊어짐에 따라 생성되는 모든 심도별 부호화 단위에 대해 예측 부호화 및 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화 및 변환을 설명하겠다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 데이터 단위의 크기 또는 형태를 다양하게 선택할 수 있다. 영상 데이터의 부호화를 위해서는 예측 부호화, 변환, 엔트로피 부호화 등의 단계를 거치는데, 모든 단계에 걸쳐서 동일한 데이터 단위가 사용될 수도 있으며, 단계별로 데이터 단위가 변경될 수도 있다.
예를 들어 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위의 영상 데이터의 예측 부호화를 수행하기 위해, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 선택할 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화를 위해서는, 일 실시예에 따른 부호화 심도의 부호화 단위, 즉 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 이하, 예측 부호화의 기반이 되는 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 '예측 단위'라고 지칭한다. 예측 단위가 분할된 파티션은, 예측 단위 및 예측 단위의 높이 및 너비 중 적어도 하나가 분할된 데이터 단위를 포함할 수 있다. 파티션은 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 형태의 데이터 단위이고, 예측 단위는 부호화 단위와 동일한 크기의 파티션일 수 있다.
예를 들어, 크기 2Nx2N(단, N은 양의 정수)의 부호화 단위가 더 이상 분할되지 않는 경우, 크기 2Nx2N의 예측 단위가 되며, 파티션의 크기는 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 등일 수 있다. 일 실시예에 따른 파티션 타입은 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션들뿐만 아니라, 1:n 또는 n:1과 같이 비대칭적 비율로 분할된 파티션들, 기하학적인 형태로 분할된 파티션들, 임의적 형태의 파티션들 등을 선택적으로 포함할 수도 있다.
예측 단위의 예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어 인트라 모드 및 인터 모드는, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 크기의 파티션에 대해서 수행될 수 있다. 또한, 스킵 모드는 2Nx2N 크기의 파티션에 대해서만 수행될 수 있다. 부호화 단위 이내의 하나의 예측 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어 부호화 오차가 가장 작은 예측 모드가 선택될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 기반으로 부호화 단위의 영상 데이터의 변환을 수행할 수 있다. 부호화 단위의 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 변환 단위를 기반으로 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어 변환 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 변환 단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위와 유사한 방식으로, 부호화 단위 내의 변환 단위도 재귀적으로 더 작은 크기의 변환 단위로 분할되면서, 부호화 단위의 레지듀얼 데이터가 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위에 따라 구획될 수 있다.
일 실시예에 따른 변환 단위에 대해서도, 부호화 단위의 높이 및 너비가 분할하여 변환 단위에 이르기까지의 분할 횟수를 나타내는 변환 심도가 설정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위의 변환 단위의 크기가 2Nx2N이라면 변환 심도 0, 변환 단위의 크기가 NxN이라면 변환 심도 1, 변환 단위의 크기가 N/2xN/2이라면 변환 심도 2로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위에 대해서도 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위가 설정될 수 있다.
부호화 심도별 부호화 정보는, 부호화 심도 뿐만 아니라 예측 관련 정보 및 변환 관련 정보가 필요하다. 따라서, 부호화 단위 결정부(120)는 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 심도 뿐만 아니라, 예측 단위를 파티션으로 분할한 파티션 타입, 예측 단위별 예측 모드, 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측단위/파티션, 및 변환 단위의 결정 방식에 대해서는, 도 3 내지 13을 참조하여 상세히 후술한다.
부호화 단위 결정부(120)는 심도별 부호화 단위의 부호화 오차를 라그랑지 곱(Lagrangian Multiplier) 기반의 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization)을 이용하여 측정할 수 있다.
출력부(130)는, 부호화 단위 결정부(120)에서 결정된 적어도 하나의 부호화 심도에 기초하여 부호화된 최대 부호화 단위의 영상 데이터 및 심도별 부호화 모드에 관한 정보를 비트스트림 형태로 출력한다.
부호화된 영상 데이터는 영상의 레지듀얼 데이터의 부호화 결과일 수 있다.
심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 부호화 심도 정보, 예측 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다.
부호화 심도 정보는, 현재 심도로 부호화하지 않고 하위 심도의 부호화 단위로 부호화할지 여부를 나타내는 심도별 분할 정보를 이용하여 정의될 수 있다. 현재 부호화 단위의 현재 심도가 부호화 심도라면, 현재 부호화 단위는 현재 심도의 부호화 단위로 부호화되므로 현재 심도의 분할 정보는 더 이상 하위 심도로 분할되지 않도록 정의될 수 있다. 반대로, 현재 부호화 단위의 현재 심도가 부호화 심도가 아니라면 하위 심도의 부호화 단위를 이용한 부호화를 시도해보아야 하므로, 현재 심도의 분할 정보는 하위 심도의 부호화 단위로 분할되도록 정의될 수 있다.
현재 심도가 부호화 심도가 아니라면, 하위 심도의 부호화 단위로 분할된 부호화 단위에 대해 부호화가 수행된다. 현재 심도의 부호화 단위 내에 하위 심도의 부호화 단위가 하나 이상 존재하므로, 각각의 하위 심도의 부호화 단위마다 반복적으로 부호화가 수행되어, 동일한 심도의 부호화 단위마다 재귀적(recursive) 부호화가 수행될 수 있다.
하나의 최대 부호화 단위 안에 트리 구조의 부호화 단위들이 결정되며 부호화 심도의 부호화 단위마다 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정되어야 하므로, 하나의 최대 부호화 단위에 대해서는 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정될 수 있다. 또한, 최대 부호화 단위의 데이터는 심도에 따라 계층적으로 구획되어 위치 별로 부호화 심도가 다를 수 있으므로, 데이터에 대해 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보가 설정될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 출력부(130)는, 최대 부호화 단위에 포함되어 있는 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나에 대해, 해당 부호화 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보를 할당될 수 있다.
일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 부호화 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위이다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 단위, 파티션 단위 및 변환 단위 내에 포함될 수 있는 최대 크기의 정사각 데이터 단위일 수 있다.
예를 들어 출력부(130)를 통해 출력되는 부호화 정보는, 심도별 부호화 단위별 부호화 정보와 예측 단위별 부호화 정보로 분류될 수 있다. 심도별 부호화 단위별 부호화 정보는, 예측 모드 정보, 파티션 크기 정보를 포함할 수 있다. 예측 단위별로 전송되는 부호화 정보는 인터 모드의 추정 방향에 관한 정보, 인터 모드의 참조 영상 인덱스에 관한 정보, 움직임 벡터에 관한 정보, 인트라 모드의 크로마 성분에 관한 정보, 인트라 모드의 보간 방식에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
픽처, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등에 삽입될 수 있다.
또한 현재 비디오에 대해 허용되는 변환 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 변환 단위의 최소 크기에 관한 정보도, 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등을 통해 출력될 수 있다. 출력부(130)는, 도 1 내지 6을 참조하여 전술한 예측과 관련된 참조정보, 예측정보, 단일방향예측 정보, 제4 슬라이스타입을 포함하는 슬라이스 타입 정보 등을 부호화하여 출력할 수 있다.
비디오 부호화 장치(100)의 가장 간단한 형태의 실시예에 따르면, 심도별 부호화 단위는 한 계층 상위 심도의 부호화 단위의 높이 및 너비를 반분한 크기의 부호화 단위이다. 즉, 현재 심도의 부호화 단위의 크기가 2Nx2N이라면, 하위 심도의 부호화 단위의 크기는 NxN 이다. 또한, 2Nx2N 크기의 현재 부호화 단위는 NxN 크기의 하위 심도 부호화 단위를 최대 4개 포함할 수 있다.
따라서, 비디오 부호화 장치(100)는 현재 픽처의 특성을 고려하여 결정된 최대 부호화 단위의 크기 및 최대 심도를 기반으로, 각각의 최대 부호화 단위마다 최적의 형태 및 크기의 부호화 단위를 결정하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 구성할 수 있다. 또한, 각각의 최대 부호화 단위마다 다양한 예측 모드, 변환 방식 등으로 부호화할 수 있으므로, 다양한 영상 크기의 부호화 단위의 영상 특성을 고려하여 최적의 부호화 모드가 결정될 수 있다.
따라서, 영상의 해상도가 매우 높거나 데이터량이 매우 큰 영상을 기존 매크로블록 단위로 부호화한다면, 픽처당 매크로블록의 수가 과도하게 많아진다. 이에 따라, 매크로블록마다 생성되는 압축 정보도 많아지므로 압축 정보의 전송 부담이 커지고 데이터 압축 효율이 감소하는 경향이 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치는, 영상의 크기를 고려하여 부호화 단위의 최대 크기를 증가시키면서, 영상 특성을 고려하여 부호화 단위를 조절할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 증대될 수 있다.
도 7 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 '비디오 복호화 장치(200)'로 축약하여 지칭한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 복호화 동작을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 부호화 모드에 관한 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 7 및 비디오 부호화 장치(100)를 참조하여 전술한 바와 동일하다.
수신부(210)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 따라 부호화 단위마다 부호화된 영상 데이터를 추출하여 영상 데이터 복호화부(230)로 출력한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 현재 픽처에 대한 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트로부터 현재 픽처의 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보를 추출할 수 있다.
또한, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 추출한다. 추출된 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는 영상 데이터 복호화부(230)로 출력된다. 즉, 비트열의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하여, 영상 데이터 복호화부(230)가 최대 부호화 단위마다 영상 데이터를 복호화하도록 할 수 있다.
최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는, 하나 이상의 부호화 심도 정보에 대해 설정될 수 있으며, 부호화 심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 해당 부호화 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보 및 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 부호화 심도 정보로서, 심도별 분할 정보가 추출될 수도 있다.
영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)가 추출한 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)와 같이 부호화단에서, 최대 부호화 단위별 심도별 부호화 단위마다 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시키는 것으로 결정된 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보이다. 따라서, 비디오 복호화 장치(200)는 최소 부호화 오차를 발생시키는 부호화 방식에 따라 데이터를 복호화하여 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보는, 해당 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 할당되어 있을 수 있으므로, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 소정 데이터 단위별로 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 추출할 수 있다. 소정 데이터 단위별로, 해당 최대 부호화 단위의 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보가 기록되어 있다면, 동일한 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 갖고 있는 소정 데이터 단위들은 동일한 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터 단위로 유추될 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보에 기초하여 각각의 최대 부호화 단위의 영상 데이터를 복호화하여 현재 픽처를 복원한다. 즉 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 가운데 각각의 부호화 단위마다, 판독된 파티션 타입, 예측 모드, 변환 단위에 기초하여 부호화된 영상 데이터를 복호화할 수 있다. 복호화 과정은 인트라 예측 및 움직임 보상을 포함하는 예측 과정, 및 역변환 과정을 포함할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는, 부호화 심도별 부호화 단위의 예측 단위의 파티션 타입 정보 및 예측 모드 정보에 기초하여, 부호화 단위마다 각각의 파티션 및 예측 모드에 따라 인트라 예측 또는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
또한, 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위별 역변환을 위해, 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 변환 단위 정보를 판독하여, 부호화 단위마다 변환 단위에 기초한 역변환을 수행할 수 있다. 역변환을 통해, 부호화 단위의 공간 영역의 화소값이 복원할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 심도별 분할 정보를 이용하여 현재 최대 부호화 단위의 부호화 심도를 결정할 수 있다. 만약, 분할 정보가 현재 심도에서 더 이상 분할되지 않음을 나타내고 있다면 현재 심도가 부호화 심도이다. 따라서, 영상 데이터 복호화부(230)는 현재 최대 부호화 단위의 영상 데이터에 대해 현재 심도의 부호화 단위를 예측 단위의 파티션 타입, 예측 모드 및 변환 단위 크기 정보를 이용하여 복호화할 수 있다.
즉, 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 설정되어 있는 부호화 정보를 관찰하여, 동일한 분할 정보를 포함한 부호화 정보를 보유하고 있는 데이터 단위가 모여, 영상 데이터 복호화부(230)에 의해 동일한 부호화 모드로 복호화할 하나의 데이터 단위로 간주될 수 있다. 이런 식으로 결정된 부호화 단위마다 부호화 모드에 대한 정보를 획득하여 현재 부호화 단위의 복호화가 수행될 수 있다.
결국, 비디오 복호화 장치(200)는, 부호화 과정에서 최대 부호화 단위마다 재귀적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 단위에 대한 정보를 획득하여, 현재 픽처에 대한 복호화에 이용할 수 있다. 즉, 최대 부호화 단위마다 최적 부호화 단위로 결정된 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화된 영상 데이터의 복호화가 가능해진다.
따라서, 높은 해상도의 영상 또는 데이터량이 과도하게 많은 영상이라도 부호화단으로부터 전송된 최적 부호화 모드에 관한 정보를 이용하여, 영상의 특성에 적응적으로 결정된 부호화 단위의 크기 및 부호화 모드에 따라 효율적으로 영상 데이터를 복호화하여 복원할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
부호화 단위의 예는, 부호화 단위의 크기는 너비x높이로 표현되며, 크기 64x64인 부호화 단위부터, 32x32, 16x16, 8x8를 포함할 수 있다. 크기 64x64의 부호화 단위는 크기 64x64, 64x32, 32x64, 32x32의 파티션들로 분할될 수 있고, 크기 32x32의 부호화 단위는 크기 32x32, 32x16, 16x32, 16x16의 파티션들로, 크기 16x16의 부호화 단위는 크기 16x16, 16x8, 8x16, 8x8의 파티션들로, 크기 8x8의 부호화 단위는 크기 8x8, 8x4, 4x8, 4x4의 파티션들로 분할될 수 있다.
비디오 데이터(310)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 2로 설정되어 있다. 비디오 데이터(320)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 3로 설정되어 있다. 비디오 데이터(330)에 대해서는, 해상도는 352x288, 부호화 단위의 최대 크기는 16, 최대 심도가 1로 설정되어 있다. 도 9에 도시된 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다.
해상도가 높거나 데이터량이 많은 경우 부호화 효율의 향상 뿐만 아니라 영상 특성을 정확히 반형하기 위해 부호화 사이즈의 최대 크기가 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 따라서, 비디오 데이터(330)에 비해, 해상도가 높은 비디오 데이터(310, 320)는 부호화 사이즈의 최대 크기가 64로 선택될 수 있다.
비디오 데이터(310)의 최대 심도는 2이므로, 비디오 데이터(310)의 부호화 단위(315)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 2회 분할하며 심도가 두 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 반면, 비디오 데이터(330)의 최대 심도는 1이므로, 비디오 데이터(330)의 부호화 단위(335)는 장축 크기가 16인 부호화 단위들로부터, 1회 분할하며 심도가 한 계층 깊어져서 장축 크기가 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다.
비디오 데이터(320)의 최대 심도는 3이므로, 비디오 데이터(320)의 부호화 단위(325)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 3회 분할하며 심도가 세 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16, 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 심도가 깊어질수록 세부 정보의 표현능력이 향상될 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)는, 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 포함한다. 즉, 인트라 예측부(410)는 현재 프레임(405) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 인터 모드의 현재 프레임(405) 및 참조 프레임(495)을 이용하여 인터 추정 및 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 데이터는 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 역변환부(470)을 통해 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(480) 및 오프셋 조정부(490)를 거쳐 후처리되어 참조 프레임(495)으로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(450)를 거쳐 비트스트림(455)으로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)에 적용되기 위해서는, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420), 움직임 보상부(425), 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 역변환부(470), 디블로킹부(480) 및 오프셋 조정부(490)가 모두, 최대 부호화 단위마다 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반한 작업을 수행하여야 한다.
특히, 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 변환부(430)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
비트스트림(505)이 파싱부(510)를 거쳐 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화에 관한 정보가 파싱된다. 부호화된 영상 데이터는 엔트로피 복호화부(520) 및 역양자화부(530)를 거쳐 역양자화된 데이터로 출력되고, 역변환부(540)를 거쳐 공간 영역의 영상 데이터가 복원된다.
공간 영역의 영상 데이터에 대해서, 인트라 예측부(550)는 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 보상부(560)는 참조 프레임(585)를 함께 이용하여 인터 모드의 부호화 단위에 대해 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(550) 및 움직임 보상부(560)를 거친 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)를 거쳐 후처리되어 복원 프레임(595)으로 출력될 수 있다. 또한, 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)를 거쳐 후처리된 데이터는 참조 프레임(585)으로서 출력될 수 있다.
비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 복호화부(230)에서 영상 데이터를 복호화하기 위해, 일 실시예에 따른 영상 복호화부(500)의 파싱부(510) 이후의 단계별 작업들이 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에 적용되기 위해서는, 영상 복호화부(500)의 구성 요소들인 파싱부(510), 엔트로피 복호화부(520), 역양자화부(530), 역변환부(540), 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560), 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)가 모두, 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 기반하여 작업을 수행하여야 한다.
특히, 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각마다 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(540)는 부호화 단위마다 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 영상 특성을 고려하기 위해 계층적인 부호화 단위를 사용한다. 부호화 단위의 최대 높이 및 너비, 최대 심도는 영상의 특성에 따라 적응적으로 결정될 수도 있으며, 사용자의 요구에 따라 다양하게 설정될 수도 있다. 미리 설정된 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 심도별 부호화 단위의 크기가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)는 부호화 단위의 최대 높이 및 너비가 64이며, 최대 심도가 3인 경우를 도시하고 있다. 이 때, 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다. 일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라서 심도가 깊어지므로 심도별 부호화 단위의 높이 및 너비가 각각 분할한다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 부호화의 기반이 되는 예측 단위 및 파티션이 도시되어 있다.
즉, 부호화 단위(610)는 부호화 단위의 계층 구조(600) 중 최대 부호화 단위로서 심도가 0이며, 부호화 단위의 크기, 즉 높이 및 너비가 64x64이다. 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 크기 32x32인 심도 1의 부호화 단위(620), 크기 16x16인 심도 2의 부호화 단위(630), 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640가 존재한다. 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이다.
각각의 심도별로 가로축을 따라, 부호화 단위의 예측 단위 및 파티션들이 배열된다. 즉, 심도 0의 크기 64x64의 부호화 단위(610)가 예측 단위라면, 예측 단위는 크기 64x64의 부호화 단위(610)에 포함되는 크기 64x64의 파티션(610), 크기 64x32의 파티션들(612), 크기 32x64의 파티션들(614), 크기 32x32의 파티션들(616)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 1의 크기 32x32의 부호화 단위(620)의 예측 단위는, 크기 32x32의 부호화 단위(620)에 포함되는 크기 32x32의 파티션(620), 크기 32x16의 파티션들(622), 크기 16x32의 파티션들(624), 크기 16x16의 파티션들(626)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 2의 크기 16x16의 부호화 단위(630)의 예측 단위는, 크기 16x16의 부호화 단위(630)에 포함되는 크기 16x16의 파티션(630), 크기 16x8의 파티션들(632), 크기 8x16의 파티션들(634), 크기 8x8의 파티션들(636)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)의 예측 단위는, 크기 8x8의 부호화 단위(640)에 포함되는 크기 8x8의 파티션(640), 크기 8x4의 파티션들(642), 크기 4x8의 파티션들(644), 크기 4x4의 파티션들(646)로 분할될 수 있다.
마지막으로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이며 최하위 심도의 부호화 단위이다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)는, 최대 부호화 단위(610)의 부호화 심도를 결정하기 위해, 최대 부호화 단위(610)에 포함되는 각각의 심도의 부호화 단위마다 부호화를 수행하여야 한다.
동일한 범위 및 크기의 데이터를 포함하기 위한 심도별 부호화 단위의 개수는, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위의 개수도 증가한다. 예를 들어, 심도 1의 부호화 단위 한 개가 포함하는 데이터에 대해서, 심도 2의 부호화 단위는 네 개가 필요하다. 따라서, 동일한 데이터의 부호화 결과를 심도별로 비교하기 위해서, 한 개의 심도 1의 부호화 단위 및 네 개의 심도 2의 부호화 단위를 이용하여 각각 부호화되어야 한다.
각각의 심도별 부호화를 위해서는, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 심도별 부호화 단위의 예측 단위들마다 부호화를 수행하여, 해당 심도에서 가장 작은 부호화 오차인 대표 부호화 오차가 선택될 수다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 각각의 심도마다 부호화를 수행하여, 심도별 대표 부호화 오차를 비교하여 최소 부호화 오차가 검색될 수 있다. 최대 부호화 단위(610) 중 최소 부호화 오차가 발생하는 심도 및 파티션이 최대 부호화 단위(610)의 부호화 심도 및 파티션 타입으로 선택될 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는, 최대 부호화 단위마다 최대 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 부호화 단위로 영상을 부호화하거나 복호화한다. 부호화 과정 중 변환을 위한 변환 단위의 크기는 각각의 부호화 단위보다 크지 않은 데이터 단위를 기반으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서, 현재 부호화 단위(710)가 64x64 크기일 때, 32x32 크기의 변환 단위(720)를 이용하여 변환이 수행될 수 있다.
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 변환을 수행하여 부호화한 후, 원본과의 오차가 가장 적은 변환 단위가 선택될 수 있다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 부호화 모드에 관한 정보로서, 각각의 부호화 심도의 부호화 단위마다 파티션 타입에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 부호화하여 전송할 수 있다.
파티션 타입에 대한 정보(800)는, 현재 부호화 단위의 예측 부호화를 위한 데이터 단위로서, 현재 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 파티션의 형태에 대한 정보를 나타낸다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위 CU_0는, 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806), 크기 NxN의 파티션(808) 중 어느 하나의 타입으로 분할되어 이용될 수 있다. 이 경우 현재 부호화 단위의 파티션 타입에 관한 정보(800)는 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806) 및 크기 NxN의 파티션(808) 중 하나를 나타내도록 설정된다.
예측 모드에 관한 정보(810)는, 각각의 파티션의 예측 모드를 나타낸다. 예를 들어 예측 모드에 관한 정보(810)를 통해, 파티션 타입에 관한 정보(800)가 가리키는 파티션이 인트라 모드(812), 인터 모드(814) 및 스킵 모드(816) 중 하나로 예측 부호화가 수행되는지 여부가 설정될 수 있다.
또한, 변환 단위 크기에 관한 정보(820)는 현재 부호화 단위를 어떠한 변환 단위를 기반으로 변환을 수행할지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 변환 단위는 제 1 인트라 변환 단위 크기(822), 제 2 인트라 변환 단위 크기(824), 제 1 인터 변환 단위 크기(826), 제 2 인터 변환 단위 크기(828) 중 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(210)는, 각각의 심도별 부호화 단위마다 파티션 타입에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 추출하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
심도의 변화를 나타내기 위해 분할 정보가 이용될 수 있다. 분할 정보는 현재 심도의 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위로 분할될지 여부를 나타낸다.
심도 0 및 2N_0x2N_0 크기의 부호화 단위(900)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(910)는 2N_0x2N_0 크기의 파티션 타입(912), 2N_0xN_0 크기의 파티션 타입(914), N_0x2N_0 크기의 파티션 타입(916), N_0xN_0 크기의 파티션 타입(918)을 포함할 수 있다. 예측 단위가 대칭적 비율로 분할된 파티션들(912, 914, 916, 918)만이 예시되어 있지만, 전술한 바와 같이 파티션 타입은 이에 한정되지 않고 비대칭적 파티션, 임의적 형태의 파티션, 기하학적 형태의 파티션 등을 포함할 수 있다.
파티션 타입마다, 한 개의 2N_0x2N_0 크기의 파티션, 두 개의 2N_0xN_0 크기의 파티션, 두 개의 N_0x2N_0 크기의 파티션, 네 개의 N_0xN_0 크기의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화가 수행되어야 한다. 크기 2N_0x2N_0, 크기 N_0x2N_0 및 크기 2N_0xN_0 및 크기 N_0xN_0의 파티션에 대해서는, 인트라 모드 및 인터 모드로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 스킵 모드는 크기 2N_0x2N_0의 파티션에 예측 부호화가 대해서만 수행될 수 있다.
크기 2N_0x2N_0, 2N_0xN_0 및 N_0x2N_0의 파티션 타입(912, 914, 916) 중 하나에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 더 이상 하위 심도로 분할할 필요 없다.
크기 N_0xN_0의 파티션 타입(918)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 0를 1로 변경하며 분할하고(920), 심도 2 및 크기 N_0xN_0의 파티션 타입의 부호화 단위들(930)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
심도 1 및 크기 2N_1x2N_1 (=N_0xN_0)의 부호화 단위(930)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(940)는, 크기 2N_1x2N_1의 파티션 타입(942), 크기 2N_1xN_1의 파티션 타입(944), 크기 N_1x2N_1의 파티션 타입(946), 크기 N_1xN_1의 파티션 타입(948)을 포함할 수 있다.
또한, 크기 N_1xN_1 크기의 파티션 타입(948)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 1을 심도 2로 변경하며 분할하고(950), 심도 2 및 크기 N_2xN_2의 부호화 단위들(960)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
최대 심도가 d인 경우, 심도별 부호화 단위는 심도 d-1일 때까지 설정되고, 분할 정보는 심도 d-2까지 설정될 수 있다. 즉, 심도 d-2로부터 분할(970)되어 심도 d-1까지 부호화가 수행될 경우, 심도 d-1 및 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 부호화 단위(980)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(990)는, 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(992), 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(994), 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(996), 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(998)을 포함할 수 있다.
파티션 타입 가운데, 한 개의 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 네 개의 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화를 통한 부호화가 수행되어, 최소 부호화 오차가 발생하는 파티션 타입이 검색될 수 있다.
크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(998)에 의한 부호화 오차가 가장 작더라도, 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위 CU_(d-1)는 더 이상 하위 심도로의 분할 과정을 거치지 않으며, 현재 최대 부호화 단위(900)에 대한 부호화 심도가 심도 d-1로 결정되고, 파티션 타입은 N_(d-1)xN_(d-1)로 결정될 수 있다. 또한 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위(952)에 대해 분할 정보는 설정되지 않는다.
데이터 단위(999)은, 현재 최대 부호화 단위에 대한 '최소 단위'라 지칭될 수 있다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 부호화 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 이러한 반복적 부호화 과정을 통해, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 부호화 단위(900)의 심도별 부호화 오차를 비교하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여, 부호화 심도를 결정하고, 해당 파티션 타입 및 예측 모드가 부호화 심도의 부호화 모드로 설정될 수 있다.
이런 식으로 심도 0, 1, ..., d-1, d의 모든 심도별 최소 부호화 오차를 비교하여 오차가 가장 작은 심도가 선택되어 부호화 심도로 결정될 수 있다. 부호화 심도, 및 예측 단위의 파티션 타입 및 예측 모드는 부호화 모드에 관한 정보로써 부호화되어 전송될 수 있다. 또한, 심도 0으로부터 부호화 심도에 이르기까지 부호화 단위가 분할되어야 하므로, 부호화 심도의 분할 정보만이 '0'으로 설정되고, 부호화 심도를 제외한 심도별 분할 정보는 '1'로 설정되어야 한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 부호화 단위(900)에 대한 부호화 심도 및 예측 단위에 관한 정보를 추출하여 부호화 단위(912)를 복호화하는데 이용할 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 심도별 분할 정보를 이용하여 분할 정보가 '0'인 심도를 부호화 심도로 파악하고, 해당 심도에 대한 부호화 모드에 관한 정보를 이용하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 10, 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
부호화 단위(1010)는, 최대 부호화 단위에 대해 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)가 결정한 부호화 심도별 부호화 단위들이다. 예측 단위(1060)는 부호화 단위(1010) 중 각각의 부호화 심도별 부호화 단위의 예측 단위들의 파티션들이며, 변환 단위(1070)는 각각의 부호화 심도별 부호화 단위의 변환 단위들이다.
심도별 부호화 단위들(1010)은 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 하면, 부호화 단위들(1012, 1054)은 심도가 1, 부호화 단위들(1014, 1016, 1018, 1028, 1050, 1052)은 심도가 2, 부호화 단위들(1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, 1048)은 심도가 3, 부호화 단위들(1040, 1042, 1044, 1046)은 심도가 4이다.
예측 단위들(1060) 중 일부 파티션(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 부호화 단위가 분할된 형태이다. 즉, 파티션(1014, 1022, 1050, 1054)은 2NxN의 파티션 타입이며, 파티션(1016, 1048, 1052)은 Nx2N의 파티션 타입, 파티션(1032)은 NxN의 파티션 타입이다. 심도별 부호화 단위들(1010)의 예측 단위 및 파티션들은 각각의 부호화 단위보다 작거나 같다.
변환 단위들(1070) 중 일부(1052)의 영상 데이터에 대해서는 부호화 단위에 비해 작은 크기의 데이터 단위로 변환 또는 역변환이 수행된다. 또한, 변환 단위(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 예측 단위들(1060) 중 해당 예측 단위 및 파티션와 비교해보면, 서로 다른 크기 또는 형태의 데이터 단위이다. 즉, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 다른 비디오 복호화 장치(200)는 동일한 부호화 단위에 대한 인트라 예측/움직임 추정/움직임 보상 작업, 및 변환/역변환 작업이라 할지라도, 각각 별개의 데이터 단위를 기반으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 최대 부호화 단위마다, 영역별로 계층적인 구조의 부호화 단위들마다 재귀적으로 부호화가 수행되어 최적 부호화 단위가 결정됨으로써, 재귀적 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 구성될 수 있다. 부호화 정보는 부호화 단위에 대한 분할 정보, 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위 크기 정보를 포함할 수 있다. 이하 표 1은, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서 설정할 수 있는 일례를 나타낸다.
표 1
분할 정보 0 (현재 심도 d의 크기 2Nx2N의 부호화 단위에 대한 부호화) 분할 정보 1
예측 모드 파티션 타입 변환 단위 크기 하위 심도 d+1의 부호화 단위들마다 반복적 부호화
인트라 인터스킵 (2Nx2N만) 대칭형 파티션 타입 비대칭형 파티션 타입 변환 단위 분할 정보 0 변환 단위 분할 정보 1
2Nx2N2NxNNx2NNxN 2NxnU2NxnDnLx2NnRx2N 2Nx2N NxN (대칭형 파티션 타입) N/2xN/2 (비대칭형 파티션 타입)
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 출력하고, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 부호화 정보 추출부(220)는 수신된 비트스트림으로부터 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 추출할 수 있다.
분할 정보는 현재 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위들로 분할되는지 여부를 나타낸다. 현재 심도 d의 분할 정보가 0이라면, 현재 부호화 단위가 현재 부호화 단위가 하위 부호화 단위로 더 이상 분할되지 않는 심도가 부호화 심도이므로, 부호화 심도에 대해서 파티션 타입 정보, 예측 모드, 변환 단위 크기 정보가 정의될 수 있다. 분할 정보에 따라 한 단계 더 분할되어야 하는 경우에는, 분할된 4개의 하위 심도의 부호화 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어야 한다.
예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 하나로 나타낼 수 있다. 인트라 모드 및 인터 모드는 모든 파티션 타입에서 정의될 수 있으며, 스킵 모드는 파티션 타입 2Nx2N에서만 정의될 수 있다.
파티션 타입 정보는, 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션 타입 2Nx2N, 2NxN, Nx2N 및 NxN 과, 비대칭적 비율로 분할된 비대칭적 파티션 타입 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N를 나타낼 수 있다. 비대칭적 파티션 타입 2NxnU 및 2NxnD는 각각 높이가 1:3 및 3:1로 분할된 형태이며, 비대칭적 파티션 타입 nLx2N 및 nRx2N은 각각 너비가 1:3 및 3:1로 분할된 형태를 나타낸다.
변환 단위 크기는 인트라 모드에서 두 종류의 크기, 인터 모드에서 두 종류의 크기로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위 분할 정보가 0 이라면, 변환 단위의 크기가 현재 부호화 단위의 크기 2Nx2N로 설정된다. 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 현재 부호화 단위가 분할된 크기의 변환 단위가 설정될 수 있다. 또한 크기 2Nx2N인 현재 부호화 단위에 대한 파티션 타입이 대칭형 파티션 타입이라면 변환 단위의 크기는 NxN, 비대칭형 파티션 타입이라면 N/2xN/2로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화 정보는, 부호화 심도의 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 단위 중 적어도 하나에 대해 할당될 수 있다. 부호화 심도의 부호화 단위는 동일한 부호화 정보를 보유하고 있는 예측 단위 및 최소 단위를 하나 이상 포함할 수 있다.
따라서, 인접한 데이터 단위들끼리 각각 보유하고 있는 부호화 정보들을 확인하면, 동일한 부호화 심도의 부호화 단위에 포함되는지 여부가 확인될 수 있다. 또한, 데이터 단위가 보유하고 있는 부호화 정보를 이용하면 해당 부호화 심도의 부호화 단위를 확인할 수 있으므로, 최대 부호화 단위 내의 부호화 심도들의 분포가 유추될 수 있다.
따라서 이 경우 현재 부호화 단위가 주변 데이터 단위를 참조하여 예측하기 경우, 현재 부호화 단위에 인접하는 심도별 부호화 단위 내의 데이터 단위의 부호화 정보가 직접 참조되어 이용될 수 있다.
또 다른 실시예로, 현재 부호화 단위가 주변 부호화 단위를 참조하여 예측 부호화가 수행되는 경우, 인접하는 심도별 부호화 단위의 부호화 정보를 이용하여, 심도별 부호화 단위 내에서 현재 부호화 단위에 인접하는 데이터가 검색됨으로써 주변 부호화 단위가 참조될 수도 있다.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
최대 부호화 단위(1300)는 부호화 심도의 부호화 단위들(1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, 1318)을 포함한다. 이 중 하나의 부호화 단위(1318)는 부호화 심도의 부호화 단위이므로 분할 정보가 0으로 설정될 수 있다. 크기 2Nx2N의 부호화 단위(1318)의 파티션 타입 정보는, 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326), NxN(1328), 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정될 수 있다.
변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 변환 인덱스의 일종으로서, 변환 인덱스에 대응하는 변환 단위의 크기는 부호화 단위의 예측 단위 타입 또는 파티션 타입에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 파티션 타입 정보가 대칭형 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1342)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 NxN의 변환 단위(1344)가 설정될 수 있다.
파티션 타입 정보가 비대칭형 파티션 타입 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정된 경우, 변환 단위 분할 정보(TU size flag)가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1352)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 N/2xN/2의 변환 단위(1354)가 설정될 수 있다.
도 13을 참조하여 전술된 변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 0 또는 1의 값을 갖는 플래그이지만, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보가 1비트의 플래그로 한정되는 것은 아니며 설정에 따라 0, 1, 2, 3.. 등으로 증가하며 변환 단위가 계층적으로 분할될 수도 있다. 변환 단위 분할 정보는 변환 인덱스의 한 실시예로써 이용될 수 있다.
이 경우, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보를 변환 단위의 최대 크기, 변환 단위의 최소 크기와 함께 이용하면, 실제로 이용된 변환 단위의 크기가 표현될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 부호화할 수 있다. 부호화된 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보는 SPS에 삽입될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 이용하여, 비디오 복호화에 이용할 수 있다.
예를 들어, (a) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 크기는 32x32이라면, (a-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32, (a-2) 변환 단위 분할 정보가 1일 때 변환 단위의 크기가 16x16, (a-3) 변환 단위 분할 정보가 2일 때 변환 단위의 크기가 8x8로 설정될 수 있다.
다른 예로, (b) 현재 부호화 단위가 크기 32x32이고, 최소 변환 단위 크기는 32x32이라면, (b-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32로 설정될 수 있으며, 변환 단위의 크기가 32x32보다 작을 수는 없으므로 더 이상의 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.
또 다른 예로, (c) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 변환 단위 분할 정보는 0 또는 1일 수 있으며, 다른 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.
따라서, 최대 변환 단위 분할 정보를 'MaxTransformSizeIndex', 최소 변환 단위 크기를 'MinTransformSize', 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기를 'RootTuSize'라고 정의할 때, 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'는 아래 관계식 (1) 과 같이 정의될 수 있다.
CurrMinTuSize
= max (MinTransformSize, RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)) ... (1)
현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'와 비교하여, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 시스템상 채택 가능한 최대 변환 단위 크기를 나타낼 수 있다. 즉, 관계식 (1)에 따르면, 'RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)'는, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'를 최대 변환 단위 분할 정보에 상응하는 횟수만큼 분할한 변환 단위 크기이며, 'MinTransformSize'는 최소 변환 단위 크기이므로, 이들 중 작은 값이 현재 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'일 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 변환 단위 크기 RootTuSize는 예측 모드에 따라 달라질 수도 있다.
예를 들어, 현재 예측 모드가 인터 모드라면 RootTuSize는 아래 관계식 (2)에 따라 결정될 수 있다. 관계식 (2)에서 'MaxTransformSize'는 최대 변환 단위 크기, 'PUSize'는 현재 예측 단위 크기를 나타낸다.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PUSize) ......... (2)
즉 현재 예측 모드가 인터 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 예측 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
현재 파티션 단위의 예측 모드가 예측 모드가 인트라 모드라면 모드라면 'RootTuSize'는 아래 관계식 (3)에 따라 결정될 수 있다. 'PartitionSize'는 현재 파티션 단위의 크기를 나타낸다.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PartitionSize) ...........(3)
즉 현재 예측 모드가 인트라 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 파티션 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
다만, 파티션 단위의 예측 모드에 따라 변동하는 일 실시예에 따른 현재 최대 변환 단위 크기 'RootTuSize'는 일 실시예일 뿐이며, 현재 최대 변환 단위 크기를 결정하는 요인이 이에 한정되는 것은 아님을 유의하여야 한다.
앞서 도 1 내지 13을 참조하여 상술한 트리 구조의 부호화 단위들을 포함하는 최대부호화단위는, 코딩 블록 트리(Coding Block Tree), 블록 트리, 루트 블록 트리(Root Block Tree), 코딩 트리, 코딩 루트 또는 트리 트렁크(Tree Trunk) 등으로 다양하게 명명되기도 한다.
이하, 도 14 내지 도 23을 참조하여, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 기법 및 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 기법이 상술된다.
도 14 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는 기본 레이어 부호화부(1410), 부가 레이어 부호화부(1420) 및 출력부(1430)를 포함한다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 다시점 비디오를 다수의 레이어별로 분류하여 부호화한다.
단일시점 영상은 텍스처 영상과 뎁스 영상을 포함할 수 있다. 텍스처 영상은, YUV 컬러 성분별로 픽셀값이 수록된 영상일 수 있다. 뎁스 영상은, 영상의 뎁스 성분이 2차원 영상으로 표현한 형태의 영상일 수 있다.
즉, 기본시점 영상은 기본시점 텍스처 영상과 기본시점 뎁스 영상을 포함할 수 있다. 제1 부가시점 영상은 제1 부가시점 텍스처 영상과 제1 부가시점 뎁스 영상을 포함할 수 있다. 제2 부가시점 영상도 제2 부가시점 텍스처 영상과 제2 부가시점 뎁스 영상을 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의상 '기본시점 영상' 또는 '부가시점 영상'이라 지칭하는 경우에, '기본시점 텍스처 영상 및/또는 기본시점 뎁스 영상' 또는 '부가시점 텍스처 영상 및/또는 부가시점 뎁스 영상'을 의미함을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 동일 시점의 비디오라도 텍스처 영상과 뎁스 영상은 서로 다른 레이어로 분류되어 부호화될 수 있다. 일 실시예에 따른 기본 레이어 부호화부(1410)는, 다수 레이어들로 분류된 영상들 중 기본 레이어 영상을 부호화한다. 기본시점 영상의 텍스처 영상과 뎁스 영상은 서로 다른 레이어로 분류될 수 있다. 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나가 기본 레이어 영상으로서 부호화될 수 있다. 나머지 영상은 부가 레이어 영상으로서 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 앞서 도 1 내지 13을 참조하여 전술한 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 기본 레이어 영상을 부호화할 수 있다. 즉, 기본 레이어 부호화부(1410)는, 기본 레이어 영상을 최대 부호화 단위들로 분할하고, 각각의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서, 분할이 완료된 부호화 단위들을 기초로, 부호화 모드를 결정하고 부호화된 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하여 생성된 부호화 정보를 참조하여, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 부호화할 수 있다.
기본시점 텍스처 영상과 기본시점 뎁스 영상의 부호화 순서는 상호 변경될 수 있으며, 기본시점 텍스처 영상과 기본시점 뎁스 영상 중에서 먼저 부호화된 영상이 기본 레이어 영상으로서 채택될 수 있다. 기본 레이어로 채택된 영상의 부호화 정보에 기초하여 나머지 영상이 예측 부호화될 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 다른 영상을 참조하는 방식을 달리할 수 있다. 인터-레이어 부호화 모드의 종류에 따라 변동되는 영상 참조 방식은 도 20를 참조하여 후술할 것이다.
앞서 도 1 내지 13을 참조하여 전술한바와 같이, 비디오의 영상이 공간적으로 분할되어 최대 부호화 단위들이 형성되고, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할될 수 있다. 각각의 부호화 단위가 더 작은 부호화 단위로 분할될지 여부가 결정될 때, 부호화 단위마다 개별적으로 결정되며, 인접하는 부호화 단위와 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 다수 레이어들로 분류된 영상들 중 부가 레이어 영상을 부호화한다.
부가 레이어의 개수는 복수일 수 있다. 부가 레이어 영상은, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중에서 기본 레이어 영상으로서 부호화되지 않은 나머지 포함할 수 있다. 부가 레이어 영상은, 부가시점 영상의 YUV 텍스처 영상과 뎁스 맵 영상을 포함할 수 있다. 부가시점도 하나 이상일 수 있다. 각 부가시점 영상들은 서로 다른 레이어로 분류될 수 있다. 동일한 부가시점 영상이라도 텍스처 영상과 뎁스 영상은 다른 레이어로 분류될 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 부가 레이어 영상이 부호화된 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 부호화를 위해 기본시점 영상을 참조할지 여부를 나타내는 정보인 인터-레이어 부호화 모드를 결정할 수 있다. 부가 레이어 부호화부(1420)는, 결정된 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상을 예측 부호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 부호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 부호화할 수 잇다.
또한, 일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 동일한 부가시점의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 간에 예측 부호화를 수행할 수 있다. 먼저 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화할 수 있다. 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 먼저 부호화하여 생성된 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 부호화할 수 있다. 이 경우에도, 부가시점 텍스처 영상과 부가시점 뎁스 영상의 부호화 순서는 상호 변경될 수 있으며, 부가시점 텍스처 영상과 부가시점 뎁스 영상 중에서 먼저 부호화된 영상의 부호화 정보에 기초하여 나머지 영상이 예측 부호화될 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 다른 영상을 참조하는 방식을 달리할 수 있음은 전술한 바와 같다.
따라서 일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 중 적어도 하나를 부호화하여 생성된 부호화 정보를, 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 예측 부호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 출력부(1430)는, 기본 레이어 부호화부(1410)의 부호화 결과에 따라, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 및 예측값을 출력할 수 있다. 출력부(1430)는, 기본 레이어 부호화부(1410)가 최대 부호화 단위별로, 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화를 수행하여 부호화된 데이터를 출력할 수 있다.
또한, 출력부(1430)는, 부가 레이어 부호화부(1420)에서 결정된 인터-레이어 부호화 모드에 기초한 부호화 결과에 따라, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 출력할 수 있다. 출력부(1430)는, 부가 레이어 부호화부(1420)가 최대 부호화 단위별로 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화를 수행한 결과에 따라 선택적으로 부호화 정보를 출력할 수 있다.
출력부(1430)는, 기본시점 텍스처 영상의 부호화 모드 및 예측값과 기본시점 뎁스 영상의 부호화 모드 및 예측값을 서로 다른 레이어를 통해 출력할 수 있다. 마찬가지로 출력부(1430)는, 부가시점 텍스처 영상의 부호화 모드 및 예측값과 기본시점 뎁스 영상의 부호화 모드 및 예측값을 서로 다른 레이어를 통해 출력할 수 있다.
부가 레이어 영상이 참조할 수 있는 기본 레이어 영상의 부호화 정보는, 부호화된 부호화 모드, 예측값, 신택스, 복원값 등의 부호화 결과 결정되는 제반 정보 중에서 적어도 하나일 수 있다. 일 실시예에 따른 부호화 모드는, 부호화 단위의 구조 정보, 예측 모드에 따른 예측 정보를 포함할 수 있다. 부호화 단위의 구조 정보란, 현재 부호화 단위의 심도, 현재 부호화 단위가 구성하는 부호화 단위의 그룹 형태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 정보는, 인트라 예측을 위한 파티션 형태, 인트라 인덱스, 인터 예측을 위한 파티션 형태, 움직임 벡터, 참조 인덱스, 넌-제로 계수 위치 정보(마지막 계수 위치 정보) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실싱에 따른 예측값은, 양자화된 변환계수, 인터 예측에 따른 계수들의 차분값, 레지듀얼 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 부호화 단위의 구조 정보 및 부호화 단위에 포함되는 변환 단위의 구조 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상을 부호화할 수 있다. 일 실시예에 다른 변환 단위의 구조 정보는, 현재 변환 단위의 변환심도, 변환 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 예측 모드, 파티션 타입, 움직임 정보, 및 인트라 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드를 결정할 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서 루프 필터링 관련 정보, 넌-제로 계수 위치 정보, 복원된 예측값 및 복원된 텍스처 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드를 결정할 수도 있다.
예를 들어, 현재 데이터 단위의 복원된 예측값은, 인트라 모드의 경우에 현재 데이터 단위의 공간적으로 인접하는 이웃 데이터 단위의 값을 사용하여 결정되는 예측값을 의미할 수 있다. 또한 인터 예측의 경우에 현재 데이터 단위의 복원된 예측값은, 현재 데이터 단위가 먼저 복원된 참조 프레임을 이용한 움직임 보상을 수행하여 생성한 예측값을 의미할 수 있다. 이에 따른 일 실시예로서, 부가시점 데이터 단위의 예측값은, 기본 레이어 복원 영상이 스케일된 영상 중에서, 부가시점 데이터 단위에 상응하여 위치하는 기본 레이어 데이터 단위의 복원된 예측값을 이용하여 결정될 수도 있다. 또 다른 예로, 부가 레이어 데이터 단위의 예측값은, 기본 레이어 복원 영상 중에서, 부가 레이어 데이터 단위에 상응하여 위치하는 기본 레이어 데이터 단위의 복원된 예측값이 스케일된 값을 이용하여 결정될 수도 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 결정된 부가 레이어 영상의 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어 영상을 부호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상의 부호화 정보 중에서, 레지듀얼 정보, 및 변환계수 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 레지듀얼 정보 및 변환계수 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상의 부호화 정보 중에서, 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 생성된 복원영상 등의 복원값을 참조하여, 부가 레이어 영상의 복원값을 결정할 수도 있다.
또한 일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상의 부호화 결과 결정된 부호화 신택스 요소들(Syntax elements)을 이용하여, 부가 레이어 영상을 위한 부호화 신택스 요소들을 결정할 수도 있다.
이와 같이 부가 레이어 부호화부(1420)는, 인터-레이어 부호화 모드에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여 결정된 부가 레이어 영상의 부호화 정보에 기초하여, 부가 레이어 영상을 부호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 소정 데이터 단위 별로 인터-레이어 부호화 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 픽처 시퀀스마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 픽처마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 프레임마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 타일마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 부호화 단위마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 부호화 단위의 소정 그룹마다 개별적으로 인터-레이어 부호화 모드가 결정될 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 각 데이터 단위마다 해당 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 인터레이어 예측을 수행하거나 수행하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 출력부(1430)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 및 예측값을 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 출력부(1430)는, 인터-레이어 부호화 모드에 따라 출력하는 부가 레이어 영상을 위해 출력하는 정보가 달라질 수 있다.
예를 들어 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 제1 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 기본 레이어 영상의 부호화 정보로부터 유추하거나 예측할 수 있다. 또는 부가 레이어 부호화부(1420)는, 제1 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 부가 레이어 영상의 부호화 정보 중 일부를 기본 레이어 영상의 부호화 모드로부터 유추하거나 예측할 수 있다.
이 경우에 출력부(1430)는, 제1 인터-레이어 부호화 모드에 따르면, 부가 레이어 영상의 부호화 정보 중에서, 기본 레이어 영상로부터 유추된 정보를 제외한 나머지 부호화 정보를 출력할 수 있다. 이 경우, 수신단은 직접 수신한 부가 레이어 영상의 부호화 정보는 수신된 형태대로 이용하면서, 전송되지 않은 부가 레이어 영상의 부호화 모드는 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여 유추하거나 예측할 수 있다.
다른 예로 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 제2 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 기본 레이어 영상의 부호화 정보로부터 유추하거나 예측할 수 있다.
이 경우에 출력부(1430)는, 제2 인터-레이어 부호화 모드에 따르면, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드만을 출력하고, 부가 레이어 영상의 부호화 정보는 전송하지 않을 수도 있다. 이 경우, 수신단은 기본 레이어 영상의 부호화 모드, 예측값, 신택스, 복원값 중 적어도 하나를 포함하는 부호화 정보로부터 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 유도하거나 예측할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 결정된 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어의 데이터 단위가 참조할 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다. 다시 말해, 부가시점 데이터 단위의 위치에 상응하는 위치에 매핑되는 기본 레이어 데이터 단위가 결정될 수 있다. 부가 레이어 부호화부(1420)는, 결정된 기본 레이어의 데이터 단위의 부호화 모드, 예측값, 신택스, 복원값 중 적어도 하나를 포함하는 부호화 정보를 참조하여 부가시점 영상을 예측 부호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이를 이용하여, 현재 데이터 단위와 매핑되는 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정할 수 있다. 이 때 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이 정보는, 부호화 정보로서 부호화될 수 있다.
또한, 부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본시점 뎁스 영상 또는 부가시점 영상의 이웃 데이터 단위에서 먼저 이용된 변이 또는 뎁스 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이를 결정할 수 있다. 이 경우에, 이웃하는 데이터 단위의 변이 또는 뎁스 정보를 이용하여 현재 데이터 단위의 변이를 이용하여, 현재 데이터 단위와 매핑되는 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정할 수 있으므로, 현재 단위의 변이 정보는 별도로 부호화하지 않을 수 있다.
도 1 내지 13을 참고하여 전술한 바와 같이, 기본 레이어 영상 및 부가 레이어 영상의 데이터 단위는, 각각 해당 레이어 영상의 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 및 부호화 단위에 포함되는 예측 단위, 변환 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 상응하는 동일한 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 영상의 최대 부호화 단위는 기본 레이어 영상의 최대 부호화 단위를 참조할 수 있다. 부가 레이어 영상의 부호화 단위는 기본 레이어 영상의 부호화 단위를 참조할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹에 상응하는 동일한 그룹 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹을 결정할 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 영상의 부호화 단위의 그룹은, 기본 레이어 영상의 부호화 단위의 그룹을 참조할 수 있다. 부가 레이어 영상의 변환 단위의 그룹은, 기본 레이어 영상의 변환 단위의 그룹을 참조할 수 있다. 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹의 참조 가능한 부호화 정보를 이용하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹이 부호화될 수도 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 영상의 데이터 단위인 슬라이스 또는 타일들에 대해서도 인터-레이어 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 부호화부(1420)는 부가 레이어 영상의 현재 슬라이스와 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 영상의 슬라이스의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어의 현재 슬라이스를 부호화할 수 있다. 또는 부가 레이어 부호화부(1420)는 부가 레이어 영상의 현재 타일에 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 영상의 타일의 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 타일을 부호화할 수도 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정하기 위하여, 부화소(sub-pixel) 레벨의 샘플 정확도에 따라 상위/기본 레이어 영상 간의 샘플들을 비교할 수 있다. 예를 들어 1/12화소 레벨의 샘플 위치까지 부가 레이어 영상에 대응하는 기본 레이어 영상의 샘플 위치를 검색할 수 있다. 이 경우에 하위/부가 레이어 영상 간에 2배 업샘플링 관계인 경우에, 1/4화소 위치 및 3/4화소 위치의 부화소 레벨까지의 샘플 정확도가 필요하다. 3/2배 업샘플링 관계인 경우에는, 1/3화소 위치 및 2/3화소 위치의 부화소 레벨까지의 샘플 정확도가 필요하다.
이와 같은 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 데이터 단위의 매핑과 관련된 실시예는, 이후 도 21을 참조하여 상술한다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 상응하지만 현재 데이터 단위 그룹과 다른 종류의 데이터 단위를 기본 레이어 영상 중에서 결정할 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 영상의 부호화 단위는 기본 레이어 영상의 최대 부호화 단위를 참조할 수 있다. 부가 레이어 영상의 예측 단위는 기본 레이어 영상의 부호화 단위를 참조할 수 있다. 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위가 부호화될 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹에 상응하지만, 현재 데이터 단위 그룹과 다른 종류의 데이터 단위 그룹을 기본 레이어 영상 중에서 결정할 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 영상의 예측 단위의 그룹은, 기본 레이어 영상의 부호화 단위의 그룹을 참조할 수 있다. 부가 레이어 영상의 변환 단위의 그룹은, 기본 레이어 영상의 부호화 단위의 그룹을 참조할 수 있다. 기본 레이어 영상의 다른 종류의 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹이 부호화될 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위를 위해 인터-레이어 예측 모드가 결정되는 경우, 현재 데이터 단위에 포함되는 하위 데이터 단위들 중에서 일부는 기본 레이어 영상을 참조하여 예측 부호화하는 인터-레이어 예측을 수행하고, 하위 데이터 단위들 중에서 나머지는 부가 레이어 영상과 동일한 레이어 내에서 예측 부호화할 수도 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)는, 기본 레이어 영상으로부터 유추된 부호화 정보를 조정하고, 조정된 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 결정할 수 있다. 결정된 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여 부가 레이어 영상이 복원될 수 있다. 기본 레이어 영상으로부터 유추된 부호화 정보를 세밀하게 조정하기 위한 리파인먼트(refinement) 정보도 부호화될 수 있다.
따라서, 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 서로 다른 레이어를 통해 기본시점 텍스처 영상, 기본시점 뎁스 영상, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상을 각각 부호화하여 부호화 정보를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화하므로, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)와 연관될 수 있다.
예를 들어, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 기본 레이어 부호화부(1410)는 비디오 부호화 장치(100)의 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120), 출력부(130)의 동작에 따라, 기본 레이어 영상을 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화할 수 있다. 부호화 단위 결정부(120)는 기본 레이어 영상의 부호화 단위, 예측단위, 변환단위, 파티션 등의 데이터 단위에 대해 부호화 모드를 결정할 수 있다. 전송부(1430)는, 출력부(130)의 동작과 유사하게, 기본 레이어 영상의 데이터 단위마다 결정된 부호화 모드 및 부호화된 예측값을 포함하는 부호화 정보를 출력할 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 부호화부(1420)도 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120), 출력부(130)의 동작에 따라 부호화를 수행할 수 있다. 부가 레이어 부호화부(1420)의 부호화 동작은 부호화 단위 결정부(120)의 동작과 유사하지만, 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어 영상을 위한 부호화 정보를 결정하기 위해 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조할 수 있다. 또한, 전송부(1430)는 출력부(130)의 동작과 유사하지만, 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여 부가 레이어의 부호화 정보를 선택적으로 부호화하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 기본 레이어 부호화부(1410), 부가 레이어 부호화부(1420) 및 출력부(1430)를 총괄적으로 제어하는 중앙 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. 또는, 기본 레이어 부호화부(1410), 부가 레이어 부호화부(1420) 및 출력부(1430)가 각각의 자체 프로세서(미도시)에 의해 작동되며, 프로세서(미도시)들이 상호 유기적으로 작동함에 따라 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)가 전체적으로 작동될 수도 있다. 또는, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 외부 프로세서(미도시)의 제어에 따라, 기본 레이어 부호화부(1410), 부가 레이어 부호화부(1420) 및 출력부(1430)가 제어될 수도 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 기본 레이어 부호화부(1410), 부가 레이어 부호화부(1420) 및 출력부(1430)의 입출력 데이터가 저장되는 하나 이상의 데이터 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 비디오 부호화 장치(10)는, 데이터 저장부(미도시)의 데이터 입출력을 관할하는 메모리 제어부(미도시)를 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 비디오 부호화 결과를 출력하기 위해, 내부에 탑재된 비디오 인코딩 프로세서 또는 외부 비디오 인코딩 프로세서와 연계하여 작동함으로써, 변환을 포함한 비디오 부호화 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 내부 비디오 인코딩 프로세서는, 별개의 프로세서 뿐만 아니라, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400) 또는 중앙 연산 장치, 그래픽 연산 장치가 비디오 인코딩 프로세싱 모듈을 포함함으로써 기본적인 비디오 부호화 동작을 구현하는 경우도 포함할 수도 있다.
도 15 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 파싱부(1510), 기본 레이어 복호화부(1520) 및 부가 레이어 복호화부(1530)를 포함한다.
다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 비디오의 부호화된 데이터가 수록된 비트스트림을 수신할 수 있다. 파싱부(1510)는, 수신된 비트스트림으로부터, 기본 레이어 영상의 부호화 정보, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 파싱할 수 있다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상의 비트스트림들을 각각 별개의 레이어로 수신할 수 있다. 서로 다른 부가시점의 텍스처 영상들의 비트스트림들도 서로 다른 레이어로, 서로 다른 부가시점의 뎁스 영상들의 비트스트름들도 서로 다른 레이어로 수신될 수 있다. 파싱부(1510)는 레이어별로 비트스트림으로부터 부호화 정보를 추출할 수 있다.
기본 레이어 복호화부(1520)는, 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여, 기본 레이어 영상을 복호화할 수 있다. 기본 레이어 영상은, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나일 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)가 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 영상을 복호화하는 경우, 기본 레이어 복호화부(1520)는, 기본 레이어 영상의 최대 부호화 단위마다 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 복호화를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 기본 레이어 복호화부(1520)는, 기본 레이어 비트스트림으로부터 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 정보로부터, 기본 레이어 영상을 복호화할 수 있다. 일 실시예에 따른 기본 레이어 복호화부(1520)는, 기본 레이어 비트스트림으로부터 파싱된 부호화 정보로부터 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 복호화할 수 있다.
일 실시예에 따른 기본 레이어 비트스트림은, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나이 비트스트림일 수 있다.
예를 들어 기본 레이어 복호화부(1520)는, 기본시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 수록한 비트스트림만 수신할 수 있다. 기본 레이어 복호화부(1520)는, 수신된 비트스트림으로부터 파싱된 기본시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 이용하여 기본시점 텍스처 영상을 먼저 복호화할 수 있다. 이 경우에, 기본시점 뎁스 영상은 부가 레이어 비트스트림으로부터 복원될 수 있다.
반대로, 기본 레이어 복호화부(1520)가, 기본시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 수록한 비트스트림만 수신한 경우에, 기본시점 뎁스 영상만을 복원할 수 있다. 이 경우에, 기본시점 텍스처 영상은 부가 레이어 비트스트림으로부터 복원될 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 복호화부(1520)에서 복호화되는 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여 부가 레이어 영상을 복호화할 수 있다.
기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중에서 기본 레이어 영상이 아닌 나머지 영상과 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상은, 각각 별개의 부가 레이어 비트스트림으로 수신될 수 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 먼저 복호화된 기본 레이어 영상 또는 기본 레이어 영상의 파싱된 부호화 정보 또는 부호화 모드를 참조하여, 나머지 기본시점 영상은 복호화될 수 있다. 인터-레이어 부호화 모드의 종류에 따라, 먼저 복호화된 영상 또는 파싱된 부호화 정보를 참조하여 다른 영상을 복호화하는 방식은 달라질 수 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 파싱된 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 기본 레이어 영상의 부호화 모드, 즉 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상을 예측 복호화할 수 있다. 마찬가지로 부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 최대 부호화 단위별로 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 복호화를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 복호화부(1530)는 기본시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 복호화할 수 있다. 또한 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 적어도 하나를 복호화할 수도 있다.
또한, 부가 레이어 복호화부(1530)도, 먼저 복원된 부가시점 텍스처 영상 또는 부가시점 텍스처 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 뎁스 영상을 복호화할 수도 있다. 반대로, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 먼저 복원된 부가시점 뎁스 영상 또는 부가시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상을 복호화할 수도 있다.
즉, 일 실시예에 따른 부가 레이어 복호화부(1530)는, 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상의 부호화 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 복호화할 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 부호화 단위의 구조 정보 및 부호화 단위에 포함되는 변환 단위의 구조 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 예측 모드 정보, 파티션 타입 정보, 움직임 정보, 및 인트라 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드를 결정할 수도 있다.
예를 들어, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서 루프 필터링 관련 정보, 넌-제로 계수 위치 정보, 복원된 예측 정보 및 복원된 텍스처 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드를 결정할 수도 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드를 참조하여 결정된 부가 레이어 영상의 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어 영상을 복호화할 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 레지듀얼 정보, 계수 정보 및 복원된 예측값 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 예측값을 결정할 수도 있다. 부가 레이어 복호화부(1530)는, 결정된 부가 레이어 영상의 예측값에 기초하여, 부가 레이어 영상을 복호화할 수도 있다.
파싱부(1510)는, 제1 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드로서, 기본 레이어 영상의 부호화 모드로부터 유추된 정보를 제외한 나머지 정보를 파싱할 수 있다. 이 경우, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 파싱되지 않은 부가 레이어 영상의 부호화 모드에 대한 정보는, 기본 레이어 영상의 부호화 모드로부터 유도하거나 예측할 수 있다.
또는 파싱부(1510)는, 제1 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어 영상의 예측값으로서, 기본 레이어 영상의 예측값으로부터 유추된 정보를 제외한 나머지 정보를 파싱할 수 있다. 이 경우, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 파싱되지 않은 부가 레이어 영상의 예측값에 대한 정보는, 기본 레이어 영상의 예측값으로부터 유도하거나 예측할 수 있다.
파싱부(1510)는, 부가 레이어 영상이 제2 인터-레이어 부호화 모드임을 나타내는 인터-레이어 부호화 모드 정보만을 파싱할 수도 있다. 이 경우, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 부호화 정보를, 기본 레이어 영상의 부호화 정보로부터 유도하거나 예측할 수 있다.
또한, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 비트스트림로부터 파싱된 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 부가 레이어 영상의 데이터 단위가 참조할 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다. 즉, 부가 레이어 영상의 데이터 단위의 위치에 상응하는 위치에 매핑되는 기본 레이어 영상의 데이터 단위가 결정될 수 있다. 부가 레이어 복호화부(1530)는, 결정된 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상을 예측 복호화할 수 있다. 부가 레이어 영상은 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 예측 복호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위가 참조할 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다. 파싱부(1510)에서 먼저 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이 정보가 파싱된 경우에, 파싱된 변이 정보를 이용하여 부가시점 영상의 현재 데이터 단위가 참조할 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본시점 뎁스 영상 또는 부가시점 영상의 이웃 데이터 단위에서 먼저 이용된 변이정보 또는 뎁스 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이정보를 결정할 수도 있다. 이렇게 결정된 변이정보를 이용하여 현재 데이터 단위와 매핑되는 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치가 결정될 수 있다. 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 기본시점 영상 간의 변이 정보가 먼저 파싱되지 않은 경우에, 다른 데이터 단위의 복호화를 위해 먼저 이용된 변이정보 또는 뎁스 정보를 참조하여, 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치가 결정될 수 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정하기 위하여, 부화소 레벨의 샘플 정확도에 따라 부가 레이어 영상의 샘플에 상응하는 기본 레이어 영상의 샘플 위치를 검색할 수 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 상응하는 동일한 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정할 수 있다. 부가 레이어 복호화부(1530)는, 결정된 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위의 부호화 정보를 결정하고, 결정된 현재 데이터 단위의 부호화 정보를 이용하여 현재 데이터 단위를 복호화할 수 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹에 상응하는 동일한 그룹 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹을 결정할 수도 있다. 부가 레이어 복호화부(1530)는, 결정된 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 결정하고, 현재 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 이용하여 현재 데이터 단위 그룹을 복호화할 수도 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 슬라이스 정보 및 타일 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 슬라이스 정보 및 타일 정보 중 적어도 하나를 결정할 수도 있다.
또한, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 대응하는 다른 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위를 결정하여, 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위의 부호화 정보를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 기본 레이어 영상의 소정 부호화단위의 부호화 정보를 그대로 이용하여 부가 레이어 영상의 현재 최대부호화단위의 부호화 정보를 결정할 수도 있다.
또한, 부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹에 대응하는 다른 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹을 결정하여, 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 기본 레이어 영상의 소정 부호화단위 그룹의 부호화 정보를 그대로 이용하여 부가 레이어 영상의 현재 최대부호화단위 그룹의 부호화 정보를 결정할 수도 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위를 위해 인터-레이어 예측 모드가 결정되는 경우, 현재 데이터 단위에 포함되는 하위 데이터 단위들 중에서 일부는 기본 레이어 영상을 참조하여 복호화하고, 하위 데이터 단위들 중에서 나머지는 부가 레이어 영상과 동일한 레이어 영상 내에서 복호화할 수도 있다.
부가 레이어 복호화부(1530)는, 기본 레이어 영상으로부터 유추된 부호화 정보를 수정하고, 수정된 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 결정할 수 있다. 부가 레이어 복호화부(1530)는, 결정된 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여 부가 레이어 영상을 복원할 수도 있다. 파싱부(1510)는 리파인먼트 정보를 파싱하고, 부가 레이어 복호화부(1530)는 파싱된 리파인먼트 정보에 기초하여 기본 레이어 영상으로부터 유추된 부호화 정보를 변경할 수도 있다.
따라서, 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 서로 다른 레이어를 통해 기본시점 텍스처 영상, 기본시점 뎁스 영상, 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상을 각각 복원할 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 복호화하므로, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)와 연관될 수 있다.
예를 들어, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 파싱부(1510)는 비디오 복호화 장치(200)의 수신부(210) 및 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)의 동작에 따라, 비트스트림을 수신하여 기본 레이어 영상에 대한 부호화 정보와 부가 레이어 영상에 대한 부호화 정보를 파싱할 수 있다. 파싱부(1510)는 기본 레이어 영상의 부호화 단위, 예측단위, 변환단위, 파티션 등의 데이터 단위에 대해 부호화 정보를 파싱할 수 있다. 다만, 파싱부(1510)는, 인터-레이어 부호화에 기초하여 부가 레이어 영상의 부호화 정보를 선택적으로 파싱하지 않을 수 있다.
예를 들어, 기본 레이어 복호화부(1520)는 비디오 부호화 장치(100)의 영상 데이터 복호화부(230)의 동작과 유사하게, 파싱된 부호화 정보를 이용하여, 기본 레이어 영상을 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 복호화할 수 있다.
부가 레이어 부호화부(1420)도 비디오 부호화 장치(100)의 영상 데이터 복호화부(230)의 동작과 유사하게, 파싱된 부호화 정보를 이용하여, 부가 레이어 영상을 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 복호화할 수 있다. 다만, 부가 레이어 부호화부(1420)는, 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상을 위한 부호화 정보를 결정한 후 복호화를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 파싱부(1510), 기본 레이어 복호화부(1520) 및 부가 레이어 복호화부(1530)를 총괄적으로 제어하는 중앙 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. 또는, 파싱부(1510), 기본 레이어 복호화부(1520) 및 부가 레이어 복호화부(1530)가 각각의 자체 프로세서(미도시)에 의해 작동되며, 프로세서(미도시)들이 상호 유기적으로 작동함에 따라 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)가 전체적으로 작동될 수도 있다. 또는, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 외부 프로세서(미도시)의 제어에 따라, 파싱부(1510), 기본 레이어 복호화부(1520) 및 부가 레이어 복호화부(1530)가 제어될 수도 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 파싱부(1510), 기본 레이어 복호화부(1520) 및 부가 레이어 복호화부(1530)의 입출력 데이터가 저장되는 하나 이상의 데이터 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 데이터 저장부(미도시)의 데이터 입출력을 관할하는 메모리 제어부(미도시)를 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 비디오 복호화를 통해 비디오를 복원하기 위해, 내부에 탑재된 비디오 디코딩 프로세서 또는 외부 비디오 디코딩 프로세서와 연계하여 작동함으로써, 역변환을 포함한 비디오 복호화 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 내부 비디오 디코딩 프로세서는, 별개의 프로세서 뿐만 아니라, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500) 또는 중앙 연산 장치, 그래픽 연산 장치가 비디오 디코딩 프로세싱 모듈을 포함함으로써 기본적인 비디오 복호화 동작을 구현하는 경우도 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)와 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 시퀀스, 슬라이스 또는 픽처마다 별도로 인터-레이어 예측 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 픽처(또는 시퀀스, 슬라이스)를 위한 인터-레이어 예측 방식과 제2 픽처를 위한 인터-레이어 예측 방식이 별도로 결정될 수도 있다.
또한, 인퍼드(inferred) 인터-레이어 예측의 경우에는, 기본 레이어 데이터 단위의 둘 이상의 부호화정보를 참조하여, 부가 레이어 데이터 단위의 부호화정보가 예측될 수도 있다. 즉 참조할 둘 이상의 부호화 정보들이 결정되어 있다. 예를 들어, 기본 레이어 데이터 단위에 대해 결정된 일련의 부호화 정보들을 그대로 사용하여, 부가 레이어 데이터 단위에 대한 부호화 정보들이 결정될 수도 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)가 부가 레이어 데이터 단위에 대해 인퍼드 인터-레이어 예측을 수행한 경우에, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)도 부가시점 영상에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위를 결정한 후, 기본 레이어 데이터 단위의 소정 일련의 부호화 정보들을 그대로 사용하여 부가시점 데이터 단위의 부호화 정보들을 결정할 수 있다.
또한, 인터-레이어 예측을 위해, 기본 레이어 데이터 단위의 부호화 정보는 수정된 형태로 이용되거나, 축소된 형태로 이용될 수 있다. 예를 들어, 부가시점 데이터 단위의 움직임 벡터를 예측하기 위해, 기본 레이어 파티션의 움직임 벡터가, 정수화소 레벨, 1/2화소 레벨의 부화소 레벨과 같이 특정 화소 레벨의 정확도로 하향조정되어 이용될 수도 있다. 또 다른 예로, 다수의 기본 레이어 파티션들의 움직임 벡터들이 하나로 병합된 후, 부가시점 파티션의 움직임 벡터로서 이용될 수도 있다.
이하, 도 16 내지 도 22를 참조하여, 인터-레이어 부호화 장치(1400) 및 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 인터-레이어 예측 방식이 구체적으로 상술된다.
도 16 은 일 실시예에 따른 인터-레이어 부호화 시스템(1600)의 블록도를 도시한다.
인터-레이어 부호화 시스템(1600)은 기본 레이어 부호화단(1610)과 부가 레이어 부호화단(1660), 그리고 기본 레이어 부호화단(1610)와 부가 레이어 부호화단(1660) 간의 인터-레이어 예측단(1650)으로 구성된다. 기본 레이어 부호화단(1610) 및 부가 레이어 부호화단(1660)은, 각각 기본 레이어 부호화부(1410) 및 부가 레이어 부호화부(1420)의 구체적인 구성을 도시할 수 있다.
다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 기법은, 시점에 따라 그리고 텍스처 영상 및 뎁스 영상에 따라, 다계층의 레이어 영상들로 분류될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 시스템(1600)이, 기본시점 텍스처 영상이 기본 레이어 영상으로, 기본시점 뎁스 영상, 부가시점 텍스처 영상 또는 부가시점 뎁스 영상이 부가 레이어 영상으로 구별되어 부호화하는 경우가 상술된다.
기본 레이어 부호화단(1610)는, 기본 레이어 영상 시퀀스를 입력받아 영상마다 부호화한다. 부가 레이어 부호화단(1660)은, 부가 레이어 영상 시퀀스를 입력받아 영상마다 부호화한다. 기본 레이어 부호화단(1610)과 부가 레이어 부호화단(1620)의 동작들 중에서 중복되는 동작은 동시에 후술한다.
블록 분할부(1618, 1668)를 통해 입력 영상(저해상도 영상, 고해상도 영상)은, 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등으로 분할된다. 블록 분할부(1618, 1668)로부터 출력된 부호화 단위의 부호화를 위해, 부호화 단위의 예측단위별로 인트라예측 또는 인터예측이 수행될 수 있다. 예측 스위치(1648, 1698)는, 예측단위의 예측모드가 인트라 예측모드 또는 인터 예측모드인지 여부에 따라, 움직임 보상부(1640, 1690)로부터 출력된 이전 복원영상을 참조하여 인터 예측이 수행되거나, 또는 인트라 예측부(1645, 1695)로부터 출력된 현재 입력 영상 내에서 현재 예측단위의 이웃 예측단위를 이용하여 인트라 예측이 수행될 수 있다. 인터 예측을 통해 예측단위별로 례지듀얼 정보가 생성될 수 있다.
부호화 단위의 예측단위별로, 예측단위와 주변영상 간의 레지듀얼 정보가 변환/양자화부(1620, 1670)에 입력된다. 변환/양자화부(1620, 1670)는, 부호화 단위의 변환단위를 기초로, 변환단위별로 변환 및 양자화를 수행하여 양자화된 변환계수를 출력할 수 있다.
스케일링/역변환부(1625, 1675)는, 다시 부호화 단위의 변환단위별로 양자화된 변환계수에 대해 스케일링 및 역변환을 수행하여 공간영역의 레지듀얼 정보를 생성할 수 있다. 예측 스위치(1648, 1698)에 의해 인터 모드로 제어되는 경우에, 레지듀얼 정보는 이전 복원영상 또는 이웃 예측단위와 합성됨으로써, 현재 예측단위를 포함하는 복원영상이 생성되고 현재 복원영상은 스토리지(1630, 1680)에 저장될 수 있다. 현재 복원영상은 다시 다음에 부호화되는 예측단위의 예측모드에 따라 인트라예측부(1645, 1695)/움직임보상부(1640, 1690)로 전달될 수 있다.
특히, 인터모드의 경우, 인루프필터링(In-Loop Filtering)부(1635, 1685)는, 스토리지(1630, 1680)에 저장된 복원영상에 대해, 부호화 단위별로 디블로킹 필터링, SAO (Sample Adaptive Offset) 필터링 및 ALF 필터링(Adaptive Loop Filtering) 중 적어도 하나의 필터링을 수행할 수 있다. 부호화 단위 및 부호화 단위에 포함된 예측 단위 및 변환 단위 중 적어도 하나에 대해 디블로킹 필터링, SAO (Sample Adaptive Offset) 필터링 및 ALF 필터링(Adaptive Loop Filtering) 중 적어도 하나의 필터링이 수행될 수 있다.
디블로킹 필터링은 데이터 단위의 블록킹 현상을 완화시키기 위한 필터링이고, SAO 필터링은 데이터 부호화 및 복호화에 의해 변형되는 픽셀값을 보상하기 위한 필터링이고, ALF 필터링은 복원 영상과 원본 영상 간의 오차(Mean Squared Error; MSE)를 최소화하기 위한 필터링이다. 인루프필터링부(1635, 1685)에 의해 필터링된 데이터는, 예측 단위별로 움직임보상부(1640, 1690)에게 전달될 수 있다. 다시 블록분할부(1618, 1668)로부터 출력된, 다음 순서의 부호화 단위의 부호화를 위해, 움직임보상부(1640, 1690) 및 블록분할부(1618, 1668)가 출력한 현재 복원영상과 다음 부호화 단위 간의 레지듀얼 정보가 생성될 수 있다.
이러한 식으로, 입력 영상의 부호화 단위마다 전술한 부호화 동작이 반복될 수 있다.
또한, 인터레이어 예측을 위해 부가 레이어 부호화단(1660)은, 기본 레이어 부호화단(1610)의 스토리지(1630)에 저장된 복원영상을 참조할 수 있다. 기본 레이어 부호화단(1610)의 부호화 컨트롤부(1615)는 기본 레이어 부호화단(1610)의 스토리지(1630)를 제어하여, 기본 레이어 부호화단(1610)의 복원영상을 부가 레이어 부호화단(1660)에게 전달할 수 있다. 인터-레이어 예측단(1650)에서는, 인루프필터링부(1655)가 기본 레이어 부호화단(1610)의 스토리지(1610)로부터 출력된 기본 레이어 복원영상에 대해 디블로킹 필터링, SAO 필터링 및 ALF필터링 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 인터-레이어 예측단(1650)은, 기본 레이어와 부가 레이어의 영상 간에 해상도가 다른 경우에, 기본 레이어의 복원영상을 업샘플링하여 부가 레이어 부호화단(1660)으로 전달할 수 있다. 부가 레이어 부호화단(1660)의 스위치(1698)의 제어에 따라 인터-레이어 예측이 수행되는 경우에는, 인터-레이어 예측단(1650)을 통해 전달된 기본 레이어 복원영상을 참조하여 부가 레이어 영상의 인터-레이어 예측이 수행될 수도 있다.
영상의 부호화를 위해, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위를 위한 각종 부호화 모드를 설정할 수 있다. 예를 들어, 부호화 단위에 대한 부호화 모드로서, 심도 또는 분할 정보(split flag) 등이 설정될 수 있다. 예측 단위에 대한 부호화 모드로서, 예측 모드, 파티션 타입, 인트라 방향 정보, 참조리스트 정보 등이 설정될 수 있다. 변환 단위에 대한 부호화 모드로서, 변환심도 또는 분할정보 등이 설정될 수 있다.
기본레이어 부호화단(1610)은, 부호화 단위를 위한 다양한 심도들, 예측 단위에 대한 다양한 예측모드들, 다양한 파티션 타입들, 다양한 인트라 방향들, 다양한 참조리스트들, 변환단위를 위한 다양한 변환심도를 각각 적용하여 부호화를 수행한 결과에 따라, 부호화 효율이 가장 높은 부호화심도, 예측모드, 파티션타입, 인트라 방향/참조리스트, 변환심도 등을 결정할 수 있다. 기본레이어 부호화단(1610)에서 결정되는 상기 열거된 부호화 모드에 한정되지는 않는다.
기본레이어 부호화단(1610)의 부호화 컨트롤부(1615)는, 각각 구성요소들의 동작에 다양한 부호화 모드들이 적절히 적용될 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 부호화 컨트롤부(1615)는, 부가레이어 부호화단(1660)의 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화를 위해, 부가레이어 부호화단(1660)이 기본레이어 부호화단(1610)의 부호화 결과를 참조하여 부호화 모드 또는 레지듀얼 정보를 결정하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 부가레이어 부호화단(1660)은, 기본레이어 부호화단(1610)의 부호화 모드를 부가레이어 영상을 위한 부호화 모드로서 그대로 이용하거나, 기본레이어 부호화단(1610)의 부호화 모드를 참조하여 부가레이어 영상을 위한 부호화 모드를 결정할 수 있다. 기본레이어 부호화단(1610)의 부호화 컨트롤부(1615)는 기본레이어 부호화단(1610)의 부가레이어 부호화단(1660)의 부호화 컨트롤부(1665)의 제어 신호를 제어하여, 부가레이어 부호화단(1660)이 현재 부호화 모드를 결정하기 위해, 기본레이어 부호화단(1610)의 부호화 모드로부터 현재 부호화 모드를 이용할 수 있다.
도 16에서 도시된 인터-레이어 예측 방식에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 시스템(1600)과 유사하게, 인터-레이어 예측 방식에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 시스템도 구현될 수 있다. 즉, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 시스템은, 기본레이어 비트스트림 및 부가레이어 비트스트림을 수신할 수 있다. 다레이어 비디오의 인터-레이어 복호화 시스템의 기본레이어 복호화단에서 기본레이어 비트스트림을 복호화하여 기본레이어 복원영상들을 생성할 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 시스템의 부가레이어 복호화단에서는, 기본레이어 복원영상과 파싱한 부호화정보를 이용하여 부가레이어 비트스트림을 복호화하여 부가레이어 복원영상들을 생성할 수 있다.
앞서, 기본 레이어 영상이 기본시점 텍스처 영상인 경우의 인터-레이어 예측에 대해 상술하였지만, 기본 레이어 영상은 기본시점 뎁스 영상일 수도 있다.
기본 레이어 영상이 기본시점 텍스처 영상 또는 기본시점 뎁스 영상이고, 부가 레이어 영상이 부가시점 텍스처 영상 또는 부가시점 뎁스 영상인 경우에는, 인터-레이어 예측이 곧 다른 시점 간의 인터-뷰 예측이 될 수 있다. 다만, 기본 레이어 영상이 소정시점 텍스처(뎁스) 영상이고, 부가 레이어 영상이 소정시점 뎁스(텍스처) 영상인 경우에는, 인터-레이어 예측이 동일 시점 간의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 간의 예측일 수 있다.
도 17 은 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 시스템(1700)의 개요도를 도시한다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 부호화 시스템(1700)은, 시점별로 HEVC 비디오 부호화기(1740, 1750, 1760)와 뎁스맵 부호화기(1745, 1755, 1765)를 포함할 수 있다. 뎁스맵은 영상의 뎁스 성분을 2차원으로 표시한 영상의 일종이다. 일 실시예에 따른 HEVC 비디오 부호화기(1740, 1750, 1760)는 YUV 컬러포맷에 따른 컬러 영상의 텍스처영상을 부호화할 수 있다.
기본시점 YUV 텍스처 영상(1710) 및 기본시점 뎁스맵(1715), 제1 부가시점 YUV 텍스처 영상(1720) 및 제1 부가시점 뎁스맵(1725), 제3 부가시점 YUV 텍스처 영상(1730) 및 제3 부가시점 뎁스맵(1735)은 각각 별개의 레이어 영상으로서 부호화될 수 있다.
HEVC 비디오 부호화기(1740)에 의해 기본시점 YUV 텍스처 영상(1710)이 HEVC 규격에 따라 부호화되고, 뎁스맵 부호화기(1745)에 의해 기본시점 뎁스맵(1715)이 부호화될 수 있다. 도 17에서는 기본시점 YUV 텍스처 영상(1710)이 HEVC 규격에 따라 부호화되는 경우만 도시하고 있지만, H.264 규격에 따라 부호화될 수도 있다.
제1 부가시점 비디오 부호화기(1750)에 의해 제1 부가시점 YUV 텍스처 영상(1720)이 부호화되고, 뎁스맵 부호화기(1755)에 의해 제1 부가시점 뎁스맵(1725)이 부호화될 수 있다. 또한, 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760)에 의해 제2 부가시점 YUV 텍스처 영상(1730)이 부호화되고, 뎁스맵 부호화기(1765)에 의해 제2 부가시점 뎁스맵(1735)이 부호화될 수 있다.
이 때, 기본시점 뎁스 맵을 부호화하기 위해 뎁스맵 부호화기(1745)는, HEVC 비디오 부호화기(1740)에서 기본시점 YUV 텍스처 영상을 부호화하여 생성한 부호화 정보 또는 심볼을 참조할 수 있다.
기본시점 뎁스 맵을 위한 뎁스맵 부호화기(1745) 뿐만 이나라, 제1 부가시점 YUV 텍스처 영상을 위한 제1 부가시점 비디오 부호화기(1750)와 제2 부가시점 YUV 텍스처 영상을 위한 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760)도 각각, 인터-레이어 예측 모드에 따라, HEVC 비디오 부호화기(174)에서 기본시점 YUV 텍스처 영상을 부호화하여 생성한 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여, 제1 부가시점와 제2 부가시점 YUV 텍스처 영상을 부호화할 수 있다.
기본시점 뎁스 맵을 위한 뎁스맵 부호화기(1745)에서 기본시점 뎁스 맵을 부호화하여 생성한 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여, 뎁스맵 부호화기들(1755, 1765)이 각각 인터-레이어 예측 모드에 따라 제1 부가시점 뎁스 맵과 제2 부가시점 뎁스 맵을 예측 부호화할 수 있다.
소정 인터-레이어 예측 모드에 따르면, 제1 부가시점 비디오 부호화기(1750) 및 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760)가 각각, 뎁스맵 부호화기(1745)에서 기본시점 뎁스 맵을 부호화하여 생성한 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여, 제1 부가시점 YUV 텍스처 영상과 제2 부가시점 YUV 텍스처 영상을 예측 부호화할 수도 있다.
또한, 제1 부가시점 뎁스 맵을 부호화하기 위해 뎁스맵 부호화기(1755)는, 제1 부가시점 비디오 부호화기(1750)에서 제1 부가시점 YUV 텍스처 영상을 부호화하여 생성한 부호화 정보 또는 심볼을 참조할 수 있다. 제2 부가시점 YUV 텍스처 영상을 위한 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760)가, 제1 부가시점 비디오 부호화기(1750)에 의해 생성된 제1 부가시점 YUV 텍스처 영상의 부호화 정보 또는 심볼을 참조할 수도 있다
뎁스맵 부호화기(1765)가 인터-레이어 예측 모드에 따라, 제 1 부가시점 뎁스 맵을 위한 뎁스맵 부호화기(1755)에서 제1 부가시점 뎁스 맵을 부호화하여 생성한 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여, 제2 부가시점 뎁스 맵을 예측 부호화할 수 있다. 특성 인터-레이어 예측 모드에 따르면, 제2 부가시점 YUV 텍스처 영상의 부호화를 위해 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760)가 뎁스맵 부호화기(1755)에서 생성한 제1 부가시점 뎁스 맵의 부호화 정보 또는 심볼을 참조할 수도 있다.
따라서 각 시점별 텍스처 영상 및 각 시점별 뎁스맵이 별도의 레이어로 부호화된다고 보면, 다른 레이어 영상이 먼저 부호화되어 생성된 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여, 현재 레이어 영상이 예측 부호화될 수 있다.
기본시점 영상들을 위한 HEVC 비디오 부호화기(1740)와 뎁스맵 부호화기(1745), 제1 부가시점 영상들을 위한 제1 부가시점 비디오 부호화기(1750)와 뎁스맵 부호화기(1755), 제2 부가시점 영상들을 위한 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760) 및 뎁스맵 부호화기(1765)의 부호화 결과는 멀티플렉서(1770)에 의해 다중화되어 하나의 비트스트림으로 출력될 수 있다.
다른 실시예에 따른 인터-레이어 부호화 시스템(1700)은, HEVC 비디오 부호화기(1740), 뎁스맵 부호화기(1745), 제1 부가시점 비디오 부호화기(1750), 뎁스맵 부호화기(1755), 제2 부가시점 비디오 부호화기(1760), 뎁스맵 부호화기(1765)마다 개별적인 레이어로서 부호화 정보 또는 심볼을 출력하여, 레이어마다 각각의 비트스트림을 출력할 수도 있다.
따라서 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호하 시스템(1700)을 통해 YUV 텍스처 영상과 뎁스 맵으로 분리된 다수의 시점 영상이 동시에 부호화될 수 있다.
도 18 은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 서비스의 송수신 시스템(1800)의 개요도를 도시한다.
다시점 비디오 서비스의 송수신 시스템(1800) 중에서 전송단(1810)는 3D 비디오 서비스를 위해 다시점 비디오를 부호화하여 전송할 수 있다. 특히 3D 비디오 부호화 입력 포맷으로서, 다수 시점의 비디오 픽처들(1812)을 뎁스맵들(1814) 또는 카메라 파라미터들(1816)과 함께 부호화할 수 있다. 3D 비디오 부호화기(1815)는 인터-뷰 예측 모드에 따라, 비디오 픽처들(1812)에 대해 시점간 예측을 수행하거나, 비디오 픽처들(1812)과 뎁스맵들(1814) 간에 예측을 수행할 수도 있다. 3D 비디오 부호화기(1815)는 3D 비디오에 대한 부호화 정보를 수록한 비트스트림을 전송할 수 있다.
송수신 시스템(1800)의 각 수신단(1820, 1830, 1840)의 재생능력에 따라, 비트스트림 중에서 재생 가능한 영상 포맷을 선별하여 복호화할 수 있다.
즉, 2D 수신단(1840)은 2D 비트스트림을 선별하여 수신하여 복호화하고, 스테레오 수신단(1830)은 스테리오 비트스트림을 선별하여 수신하여 복호화하고, 3D 수신단(1820)은 3D 비트스트림을 선별하여 수신하여 복호화할 수 있다.
비트스트림 추출기(1850)가 전송단(1810)에서 전송한 비트스트림으로부터 2차원 영상의 비트스트림만을 추출하면, 먼저 2D 수신단(1840)에서는 2차원 영상의 비트스트림을 수신하고, 2D 비디오 복호화기(1845)는 2차원 영상의 비트스트림을 복호화하여 2D 비디오 픽처들(1842)을 복원할 수 있다. 2D 비디오 픽처들(1942)는 2D 디스플레이 기기(1890)을 통해 2차원으로 재생될 수 있다.
비트스트림 추출기(1850)가 전송단(1810)에서 전송한 비트스트림으로부터 스트레오 영상의 비트스트림만을 추출하면, 스테레오 수신단(1830)에서는 스트레오 영상의 비트스트림을 수신하고, 스테레오 비디오 복호화기(1835)는 스테레오 영상의 비트스트림을 복호화하여 좌우시점 픽처들(1832)을 복원할 수 있다. 좌우시점 픽처들(1832)는 스테레오 디스플레이 기기(1880)을 통해 스테레오스코픽 방식에 따라 3차원으로 재생될 수 있다.
3D 수신단(1820)에서, 전송단(1810)에서 전송한 비트스트림을 수신하고, 3D 비디오 복호화기(1825)에서 비트스트림을 복호화하여 다시점 픽처들(1822), 뎁스맵들(824), 카메라 파라미터들(1826)을 복원할 수 있다. 중간시점 합성기(186)를 통해, 다시점 픽처들(1822)과 뎁스맵들(1824) 또는 카메라 파라미터들(1826)을 합성하여 임의의 중간시점 영상이 합성될 수도 있다. 따라서, 실제로 전송된 다시점 영상의 시점 수보다 더 많은 중간 시점 영상이 생성할 수도 있다. 따라서, 중간시점 합성기(1860)에서 생성된 합성 시점 영상들을 포함하여, 총 N개 시점의 영상이 다시점 디스플레이 기기(1870)에 의해 디스플레이될 수 있다.
도 19 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 예측 구조를 도시한다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 예측 방식에 따르면, 동일 시점 영상이더라도 YUV 텍스처 영상과 뎁스 영상은 별개의 레이어로 부호화될 수 있다. 또한, 다른 시점 영상들도 별개의 레이어로 부호화될 수 있다. 따라서, 중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910), 중앙시점 뎁스 영상(1920), 좌시점 YUV 텍스처 영상(1930), 좌시점 뎁스 영상(1940), 우시점 YUV 텍스처 영상(1950), 우시점 뎁스 영상(1960)은 모두 각각의 레이어로 부호화될 수 있다.
예를 들어, 중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910)가 부호화된 후에, 좌시점 YUV 텍스처 영상(1930) 및 우시점 YUV 텍스처 영상(1950) 중 적어도 하나도, 중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다.
중앙시점 뎁스 영상(1920)가 부호화된 후에, 좌시점 뎁스 영상(1940) 및 우시점 뎁스 영상(1960) 중 적어도 하나가 중앙시점 YUV 뎁스 영상(1920)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다.
동일시점의 YUV 텍스처 영상과 뎁스 영상 간의 부호화 순서는 고정되지 않을 수 있다.
중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910)가 먼저 부호화되면, 중앙시점 뎁스 영상(1920)이 중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다. 중앙시점 뎁스 영상(1920)이 먼저 부호화된 경우에는, 중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910)이 중앙시점 YUV 뎁스 영상(1920)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다.
좌시점 YUV 텍스처 영상(1930)가 부호화된 후에, 좌시점 뎁스 영상(1940)이 좌시점 YUV 텍스처 영상(1930)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다. 좌시점 뎁스 영상(1940)이 먼저 부호화된 경우에는, 좌시점 YUV 텍스처 영상(1930)이 좌시점 뎁스 영상(1940)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다.
우시점 YUV 텍스처 영상(1950)가 부호화된 후에, 우시점 뎁스 영상(1960)이 우시점 YUV 텍스처 영상(1950)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다. 우시점 뎁스 영상(1960)이 먼저 부호화된 경우에는, 우시점 YUV 텍스처 영상(1950)이 우시점 뎁스 영상(1960)의 부호화 정보 또는 심볼을 참조하여 부호화될 수 있다.
도 19에 도시되지는 않았지만, 중앙시점 YUV 텍스처 영상(1910)을 참조하여 좌시점 뎁스 영상(1940)이 부호화될 수도 있으며, 중앙시점 뎁스 영상(1920)을 참조하여 우시점 YUV 텍스처 영상(1950)이 부호화될 수도 있다. 즉, 다른 시점의 YUV 텍스처 영상을 참조하여 현재 시점의 뎁스 영상이 부호화되거나, 다른 시점의 뎁스 영상을 참조하여 현재 시점의 YUV 텍스처 영상이 부호화될 수도 있다.
앞서 부호화 과정을 예로 설명하였지만, 부호화 과정에서의 참조 관계에 상응하는 동일한 참조 관계에 따라 복호화가 수행되어야 한다. 따라서, 다른 시점의 YUV 텍스처 영상을 참조하여 현재 시점의 뎁스 영상이 복호화되거나, 다른 시점의 뎁스 영상을 참조하여 현재 시점의 YUV 텍스처 영상이 복호화될 수도 있다.
도 20 은 일 실시예에 따른 인터-레이어 예측 모드의 종류를 도시한다.
부가 레이어 영상을 위해 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화가 수행된 경우, 기본 레이어 영상을 위한 부호화 모드를 이용하여 부가 레이어 영상을 부호화하는 인터-레이어 예측(2010)을 수행할지 여부가 설정될 수 있다. 인터-레이어 예측(2010)이 수행된다면, 인터-레이어 인트라 예측(2020) 또는 인터-레이어 움직임 예측(2030)이 수행될 수 있다. 인터-레이어 예측(2010)이 수행되지 않는다면, 인터-레이어 움직임 예측(2040) 또는 인터-레이어 움직임 예측이 아닌 예측(2050)이 수행될 수 있다.
또한, 부가 레이어 영상을 위해 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화가 수행된 경우, 인터-레이어 예측(2010)이 수행되는지 여부와 상관없이, 인터-레이어 레지듀얼 예측(2060) 또는 일반 레지듀얼 예측(2070)이 수행될 수 있다.
예를 들어, 인터-레이어 인트라 예측(2020)에 따르면, 부가 레이어 영상에 상응하는 기본 레이어 영상의 샘플값들을 참조하여 부가 레이어 영상의 샘플값들이 예측될 수 있다. 제1 인터-레이어 움직임 예측(2030)에 따르면, 부가 레이어 영상에 대응하는 기본 레이어 영상의 인터 예측에 의한 예측 단위의 파티션 타입, 참조인덱스, 움직임 벡터 등이, 부가 레이어 영상의 인터 모드로서 그대로 적용될 수 있다. 참조인덱스는 참조리스트에 포함된 참조영상들에서 각 영상이 참조되는 순서를 나타낸다.
예를 들어, 제2 인터-레이어 움직임 예측(2040)에 따르면, 기본 레이어 영상의 인터 예측에 따른 부호화 모드가 부가 레이어 영상의 부호화 모드로서 참조될 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 영상의 참조인덱스는 기본 레이어 영상의 참조인덱스를 그대로 채용하여 결정될 수 있지만, 부가 레이어 영상의 움직임 벡터는 기본 레이어 영상의 움직임 벡터를 참조하여 예측될 수 있다.
예를 들어, 인터-레이어 예측이 아닌 일반 움직임 예측(2050)에 따르면, 기본 레이어 영상의 부호화 결과와 무관하게, 부가 레이어 영상 시퀀스의 다른 영상들을 참조하여 부가 레이어 영상을 위한 움직임 예측이 수행될 수 있다.
또한, 부가 레이어 영상을 위해 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화가 수행된 경우, 인터-레이어 예측(2010)이 수행되는지 여부와 상관없이, 인터-레이어 레지듀얼 예측(2060) 또는 일반 레지듀얼 예측(2070)이 수행될 수 있다.
인터-레이어 레지듀얼 예측(2060)에 따르면, 기본 레이어 영상의 레지듀얼 정보를 참조하여 부가 레이어 영상의 레지듀얼 정보가 예측될 수 있다. 일반 레지듀얼 예측(2070)에 따르면, 부가 레이어 영상 시퀀스의 다른 영상들을 참조하여 현재 부가 레이어 영상의 레지듀얼 정보가 예측될 수 있다.
도 20을 참조하여 전술한 바와 같이, 부가 레이어 영상의 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화를 위해, 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 인터-레이어 예측이 수행될 수 있다. 인터-레이어 예측에 따르면, 기본 레이어 영상의 부호화 모드를 이용하여 부가 레이어 영상의 부호화 모드가 결정되는 인터-레이어 모드 예측; 기본 레이어 영상의 레지듀얼 정보를 이용하여 부가 레이어 영상의 레지듀얼 정보가 결정되는 '인터-레이어인터-레이어 레지듀얼 예측' 및 기본 레이어 영상이 인트라 모드인 경우에만 기본 레이어 영상을 참조하여 부가 레이어 영상을 예측 부호화하는 '인터-레이어 인트라 예측'이 선택적으로 수행될 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 부호화 단위 또는 예측 단위마다, 인터-레이어 모드 예측의 수행 여부, 인터-레이어 레지듀얼 예측의 수행 여부, 또는 인터-레이어 인트라 예측의 수행 여부가 결정될 수 있다.
다른 예로 인터 모드인 파티션마다 참조리스트가 결정되며, 참조리스트마다 인터-레이어 움직임 예측을 수행할지 여부가가 결정될 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 영상의 현재 부호화 단위(예측 단위)에 대하여 인터-레이어 모드 예측이 수행되는 경우에는, 기본 레이어 영상 중에서 상응하는 부호화 단위(예측 단위)의 예측 모드를, 부가 레이어 영상의 현재 부호화 단위(예측 단위)의 예측 모드로서 결정될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, '부가 레이어/기본 레이어 영상의 현재 부호화 단위(예측 단위)'를 '부가 레이어 데이터단위/기본 레이어 데이터 단위'라 지칭한다.
즉, 기본 레이어 데이터 단위가 인트라 모드로 부호화되었다면, 부가 레이어 데이터 단위를 위해 인터-레이어 인트라 예측이 수행될 수 있다. 기본 레이어 데이터 단위가 인터 모드로 부호화되었다면, 부가 레이어 데이터 단위를 위해 인터-레이어 움직임 예측이 수행될 수 있다.
다만, 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 위치의 기본 레이어 데이터 단위가 인터 모드로 부호화된 경우에는, 부가 레이어 데이터 단위를 위해 인터-레이어 레지듀얼 예측이 수행될지 여부가 더 결정될 수 있다. 기본 레이어 데이터 단위가 인터 모드로 부호화되고, 인터-레이어 레지듀얼 예측이 수행되는 경우에는, 기본 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보를 이용하여 부가 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보가 예측될 수 있다. 기본 레이어 데이터 단위가 인터 모드로 부호화되더라도 인터-레이어 레지듀얼 예측이 수행되지 않는다면, 기본 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보를 참조하지 않고, 부가 레이어 데이터 단위들 간의 움직임 예측을 통해 부가 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보가 결정될 수 있다.
또한, 부가 레이어 데이터 단위에 대하여 인터-레이어 모드 예측이 수행되지 않는 경우, 부가 레이어 데이터 단위의 예측 모드가 스킵 모드, 인터 모드 또는 인트라 모드인지에 따라 인터-레이어 예측 방식이 결정될 수 있다. 예를 들어, 인터 모드의 부가 레이어 데이터 단위라면, 파티션의 참조리스트마다 인터-레이어 움직임 예측이 수행되는지 여부가 결정될 수 있다. 인트라 모드의 부가 레이어 데이터 단위라면, 인터-레이어 인트라 예측이 수행되는지 여부가 결정될 수 있다.
인터-레이어 예측이 수행되는지 여부, 인터-레이어 레지듀얼 예측이 수행되는지 여부, 또는 '인터-레이어 인트라 예측이 수행되는지 여부가, 데이터 단위마다 선택적으로 결정될 수도 있다. 예를 들어, 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 매 슬라이스마다 현재 슬라이스의 데이터 단위들에 대해 인터-레이어 예측이 수행되는지 여부를 미리 설정할 수 있다. 또한 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 인터-레이어 예측 여부에 따라, 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 매 슬라이스마다, 현재 슬라이스의 데이터 단위들에 대해 인터-레이어 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.
다른 예로, 인터-레이어 부호화 장치(1400)는 매 슬라이스마다, 현재 슬라이스의 데이터 단위들에 대해 인터-레이어 움직임 예측을 수행할지 여부를 설정할 수도 있다. 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 인터-레이어 움직임 예측 방식 여부에 따라, 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 매 슬라이스마다 , 현재 슬라이스의 데이터 단위들에 대해 인터-레이어 움직임 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 인터-레이어 부호화 장치(1400)는 매 슬라이스마다 데이터 단위들에 대해 인터-레이어 레지듀얼 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 인터-레이어 레지듀얼 예측 여부에 따라, 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 매 슬라이스마다 데이터 단위들에 대해 인터-레이어 레지듀얼 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.
이하, 부가 레이어 데이터 단위의 각 인터-레이어 예측의 구체적인 동작을 더 상술한다.
- 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 각각의 부가 레이어 데이터 단위마다 인터-레이어 모드 예측을 수행할지 여부를 설정할 수 있다. 부가 레이어 데이터 단위마다 인터-레이어 모드 예측을 수행하는 경우, 부가 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보만이 전송되며 부호화 모드는 전송되지 않을 수 있다.
다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)가 데이터 단위마다 인터-레이어 모드 예측을 수행하였는지 여부에 따라, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)도, 각각의 부가 레이어 데이터 단위별로 인터-레이어 모드 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 인터-레이어 모드 예측의 수행 여부에 기초하여, 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 모드로서 기본 레이어 데이터 단위의 부호화 모드를 그대로 채용할지 여부가 결정될 수 있다. 인터-레이어 모드 예측이 수행되는 경우에 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 모드를 따로 수신하여 판독하지 않고 기본 레이어 데이터 단위의 부호화 모드를 이용하여 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 단위를 결정할 수 있다. 이 경우에 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 부가 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보만을 수신하여 판독하면 충분하다.
- 인터-레이어 모드 예측이 수행되면서, 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위가 인트라 모드로 부호화되었다면, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 부가 레이어 데이터 단위에 대해서 "인터-레이어 인트라 예측"을 수행할 수 있다.
먼저 인트라 모드의 기본 레이어 데이터 단위의 복원영상에 대해 디블로킹 필터링이 수행될 수 있다.
기본 레이어 데이터 단위의 디블로킹 필터링된 복원영상 중 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 부분이 업샘플링된다. 예를 들어 부가 레이어 데이터 단위의 루마 성분은 4탭 필터링을 통해 업샘플링되고, 크로마 성분은 쌍선형(bi-linear) 필터링을 통해 업샘플링될 수 있다.
업샘플링 필터링은, 예측 단위의 파티션 경계를 가로지르며 수행될 수 있다. 다만, 이웃 데이터 단위가 인트라 부호화되지 않았다면, 현재 데이터 단위의 경계영역의 성분을 경계 바깥영역으로 확장하여 업샘플링 필터링에 필요한 샘플들을 생성함으로써, 기본 레이어 데이터 단위가 업샘플링될 수 있다.
- 인터-레이어 모드 예측이 수행되면서부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위가 인터 모드로 부호화되었다면, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 부가 레이어 데이터 단위에 대해서 "인터-레이어 움직임 예측"을 수행할 수 있다.
먼저 인터 모드의 기본 레이어 데이터 단위의 파티션 타입, 참조인덱스, 움직임 벡터 등이 참조될 수 있다. 상응하는 기본 레이어 데이터 단위가 업샘플링되어 부가 레이어 데이터 단위의 파티션 타입이 결정될 수 있다. 예를 들어, 기본 레이어 파티션의 크기가 MxN 이었다면, 기본 레이어 파티션을 업샘플링한 2Mx2N 크기의 파티션을 부가 레이어 파티션으로서 결정할 수 있다.
부가 레이어 파티션을 위해 업샘플링된 파티션의 참조인덱스는, 기본 레이어 파티션의 참조인덱스와 동일하게 결정될 수 있다. 부가 레이어 파티션을 위해 업샘플링된 파티션의 움직임벡터는, 기본 레이어 파티션의 움직임벡터를 업샘플링 비율과 동일한 비율로 확대시킴으로써 획득될 수 있다.
- 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 인터-레이어 모드 예측 없이, 부가 레이어 데이터 단위가 인터 모드라고 결정되면, 부가 레이어 데이터 단위에 대해서 인터-레이어 움직임 예측을 수행할지 여부를결정할 수 있다.
부가 레이어 파티션의 참조리스트마다 인터-레이어 움직임 예측이 수행될지 여부가 결정될 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)가 인터-레이어 움직임 예측이 수행되는 경우에는, 상응하는 기본 레이어 파티션의 참조인덱스 및 움직임 벡터를 참조하여 부가 레이어 파티션의 참조 인덱스 및 움직임 벡터를 결정할 수 있다.
- 인터-레이어 모드 예측 없이, 부가 레이어 데이터 단위가 인트라 모드로 결정된 경우에는, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 부가 레이어 데이터 단위의 파티션들마다 인터-레이어 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.
인터-레이어 인트라 예측이 수행되는 경우에는, 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위가 복호화된 복원영상에 대해 디블로킹 필터링이 수행되고, 디블로킹 필터링된 복원영상에 업샘플링이 수행된다. 예를 들어 루마 성분의 업샘플링을 위해 4탭 필터가 이용되고, 크로마 성분의 업샘플링을 위해 쌍선형 필터가 이용될 수 있다.
기본 레이어 데이터 단위로부터 업샘플링된 복원영상을 참조하여 부가 레이어 데이터 단위를 인트라 모드로 예측함으로써, 부가 레이어 데이터 단위의 예측영상이 생성될 수 있다. 부가 레이어 데이터 단위의 예측 영상에 부가 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 영상을 합성하여, 부가 레이어 데이터 단위의 복원영상이 생성될 수 있다. 생성된 복원영상에는 디블로킹 필터링이 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 예측이 특정 조건에서만 수행되도록 제한될 수도 있다. 예를 들어, 기본 레이어 데이터 단위가 인트라 모드로 부호화됐다는 조건이 만족된 경우에만 기본 레이어 데이터 단위의 업샘플링된 복원영상을 이용하는 인트라 예측이 가능하도록 하는, 제한된 인터-레이어 인트라 예측이 있을 수 있다. 다만, 상기 제한 조건이 만족되지 않거나 멀티 루프 디코딩(multi-loop decoding)의 경우에는, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)에서 인터-레이어 인트라 예측을 수행했는지 여부에 따라, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)도 인터-레이어 인트라 예측이 완전히 수행될 수 있다.
- 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 위치의 기본 레이어 데이터 단위가 인터 모드라면, 부가 레이어 데이터 단위에 대해서 인터-레이어 레지듀얼 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 인터-레이어 레지듀얼 예측의 수행 여부는, 인터-레이어 모드 예측과는 상관없이 결정될 수 있다.
부가 레이어 데이터 단위가 스킵 모드라면 인터-레이어 레지듀얼 예측이 수행될 수 없으므로, 인터-레이어 레지듀얼 예측의 수행 여부가 결정될 필요가 없다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)가 인터-레이어 레지듀얼 예측을 수행하지 않는다면, 부가 레이어 영상들을 이용하여 현재 부가 레이어 예측 단위를 일반 인터 모드로 복호화될 수 있다.
인터-레이어 레지듀얼 예측이 수행되는 경우에, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 부가 레이어 데이터 단위를 위해, 기본 레이어 데이터 단위의 레지듀얼 정보를 데이터 단위별로 업샘플링하여 참조할 수 있다. 예를 들어 변환단위의 레지듀얼 정보가 쌍선형 필터링을 통해 업샘플링될 수 있다.
기본 레이어 데이터 단위로부터 업샘플링된 레지듀얼 정보는, 부가 레이어 데이터 단위 중 움직임 보상된 예측영상과 합성되어, 인터-레이어 레지듀얼 예측으로 인한 예측영상이 생성될 수 있다. 따라서, 부가 레이어 데이터 단위의 원본영상과 인터-레이어 레지듀얼 예측으로 인해 생성된 예측영상 간의 레지듀얼 영상이 새로이 생성될 수 있다. 역으로, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 부가 레이어 데이터 단위의 인터-레이어 레지듀얼 예측을 위한 레지듀얼 영상을 비트스트림으로부터 판독하고, 판독된 레지듀얼 영상과 기본 레이어 데이터 단위로부터 업샘플링된 레지듀얼 정보, 그리고 부가 레이어 데이터 단위 중 움직임 보상된 예측영상을 합성함으로써, 복원영상을 생성할 수 있다.
이상, 인터-레이어 예측의 일 실시예들로서, 부가 레이어 데이터 단위의 인터-레이어 모드 예측, 인터-레이어 레지듀얼 예측, 인터-레이어 인트라 예측의 구체적인 동작이 상술되었다. 다만 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400) 및 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)에 적용가능한 인터-레이어 예측의 일례들이며, 본 발명의 인터-레이어 예측을 이에 한정하여서는 아니된다.
<인터-레이어 예측에서 참조 가능한 부호화 정보>
이하, 인터-레이어 예측을 통해, 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간에 참조 가능한 부호화 정보들의 다양한 실시예, 특히 트리 구조의 부호화 단위들, 부호화 단위의 예측 단위, 파티션, 변환 단위를 포함하는 기본 레이어 데이터 단위들에 대한 부호화 정보의 다양한 실시예가 상술된다.
- 기본 레이어 최대 부호화 단위에 대한 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 최대 부호화 단위의 부호화 정보가 결정될 수 있다.
- 트리 구조의 부호화 단위들에 있어서, 기본 레이어 부호화 단위에 대한 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 부호화 단위의 부호화 정보가 결정될 수 있다.
- 트리 구조의 부호화 단위들을 위한 분할정보 또는 분할심도를 포함하는 '부호화 단위의 구조정보'에 있어서, 기본 레이어 부호화 단위들에 대한 구조정보를 참조하여 부가 레이어 부호화 단위의 구조정보가 결정될 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 영상의 현재 부호화 단위들의 구조정보가, 기본 레이어 영상의 최대 부호화 단위들 중에서, 부가 레이어 최대 부호화 단위에 상응하는 최대 부호화 단위에 포함되는 부호화 단위들에 대한 구조정보를 그대로 채용하여 결정될 수 있다. 따라서, 부가 레이어 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조의 부호화 단위들은, 기본 레이어 최대 부호화 단위의 트리 구조의 부호화 단위들과 동일한 형태의 트리 구조를 가질 수 있다.
또 다른 예로, 기본 레이어 부호화 단위들에 대한 구조 정보가, 부가 레이어 부호화 단위들의 트리 구조 중 일부분에 적용될 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조의 부호화 단위들 중에서, 최대 부호화 단위를 4등분한 정사각형 영역들 중 좌측하단 영역에 대한 부호화 단위들의 구조를 결정하기 위해, 기본 레이어 부호화 단위들에 대한 구조 정보가 참조될 수 있다. 다른 예로, 부가 레이어 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조의 부호화 단위들 중에서, 최대 부호화 단위를 포함하여 분할 횟수가 적은 부호화 단위들의 구조가, 기본 레이어 부호화 단위들에 대한 구조 정보로부터 유추될 수 있다.
- 트리 구조의 변환단위들을 위한 분할정보 또는 변환심도를 포함하는 '변환단위의 구조정보'에 있어서, 기본 레이어 변환 단위들에 대한 구조정보로부터 부가 레이어 변환 단위의 구조정보가 유추될 수 있다. 또한, 기본 레이어 변환 단위들에 대한 구조 정보가, 부가 레이어 변환 단위들의 트리 구조 중 일부분에 채용될 수도 있다. 구체적인 실시예는, 앞서 설명한 부호화 단위의 구조 정보와 관련된 실시예들과 유사하다.
- 예측단위 또는 파티션의 인터모드, 인트라모드, 스킵모드, 병합정보 등을 나타내는 예측 모드에 있어서, 기본 레이어 예측단위(파티션)에 대한 예측모드로부터 부가 레이어 예측단위(파티션)의 예측모드가 유추될 수 있다.
- 예측단위 또는 파티션의 크기 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN, 또는 비대칭 형태 등을 나타내는 파티션 타입에 있어서, 기본 레이어 예측단위(파티션)에 대한 파티션 타입으로부터 부가 레이어 예측단위(파티션)의 파티션 타입이 유추될 수 있다.
- 변환단위의 레지듀얼 정보에 있어서, 기본 레이어 변환단위의 레지듀얼 정보를 참조하여 부가 레이어 변환단위의 레지듀얼 정보가 유추될 수 있다. 또한, 부가 레이어 변환단위의 레지듀얼 정보 중 일부만이, 기본 레이어 변환단위의 레지듀얼 정보로부터 유추될 수도 있다.
- 변환단위의 변환계수값에 있어서, 기본 레이어 변환단위의 변환계수값을 참조하여 부가 레이어 변환단위의 변환계수값이 유추될 수 있다. 또한, 부가 레이어 변환단위의 변환계수값 중 일부만이, 기본 레이어 변환단위의 변환계수값으로부터 유추될 수도 있다. 예를 들어, 부가 레이어 변환단위의 변환계수값 중 DC 성분만 또는 소정 개수의 저주파수 성분의 변환계수값만이, 기본 레이어 변환단위의 변환계수값으로부터 유추될 수도 있다.
- 변환단위의 변환계수의 위치에 있어서, 기본 레이어 변환단위의 변환계수들 중 0이 아닌 변환계수들의 위치들로부터 부가 레이어 변환단위의 0이 아닌 변환계수들의 위치들이 결정될 수 있다.
- 복원된 텍스처 정보에 있어서, 기본 레이어 데이터 단위의 복원된 텍스처 정보를 참조하여 부가 레이어 데이터 단위의 텍스처 정보가 결정될 수 있다.
- 기본 레이어 데이터 단위의 복원된 예측값, 예를 들어 인트라 모드의 경우에 현재 데이터 단위의 공간적으로 인접하는 이웃 데이터 단위의 값을 사용하여 결정되는 예측값, 인터 예측의 경우에 먼저 복원된 참조 프레임을 이용한 움직임 보상을 수행하여 생성한 예측값가, 그대로 부가 레이어 데이터 단위의 예측값으로서 사용될 수 있다.
- 인터 모드의 기본 레이어 예측단위의 인터 예측 관련 정보를 참조하여, 부가 레이어 예측 단위의 인터 예측 관련 정보가 결정될 수 있다. 예를 들어, 인터-레이어 예측을 위해 참조 가능한 인터 예측 관련 정보는, 움직임 벡터, 움직임 벡터 차분값(mvd), 참조인덱스, 인터 예측 방향(단일방향/쌍방향)를 포함할 수 있다. 또한, 예측단위의 병합 인덱스 및 amvp 인덱스(Advanced Motion Vector Prediction Index)와 같이 경쟁기반의 움직임 정보(motion competition scheme information)가 인터 예측 관련 정보로서, 참조될 수도 있다.
- 인트라 모드의 기본 레이어 예측단위의 인트라 예측 관련 정보를 참조하여, 부가 레이어 예측 단위의 인트라 예측 관련 정보가 결정될 수 있다. 예를 들어, 인터-레이어 예측을 위해 참조가능한 인트라 예측 관련 정보는, 인트라 예측 방향, 루마-크로마 간 예측모드로서 LM(Linear mode) 모드 및 DM(Derivation mode) 모드 등을 포함할 수 있다. LM 모드는 현재 데이터 단위에 인접한 주변 데이터 단위의 픽셀 및 현재 데이터 단위의 복원된 루마 성분 픽셀로부터 크로마 성분 픽셀의 예측값이 결정되는 예측 모드이고, DM 모드는 루마 성분의 예측 모드가 그대로 크로마 성분의 예측 모드로 사용되는 예측 모드이다.
- 기본 레이어 데이터 단위를 위한 루프 필터 파라미터를 참조하여, 부가 레이어 데이터 단위의 루프 필터 파라미터가 결정될 수 있다. 예를 들어, 인터-레이어 예측을 위해 참조가능한 루프 필터 파라미터는, 샘플에 대해 적응적으로 오프셋을 설정하기 위한 SAO(sample adaptive offset) 기법을 위한 파라미터들인 SAO 타입, 0이 아닌 밴드 오프셋(band offs; BO)을 갖는 밴드들의 위치, 에지 오프셋 값, 밴드 오프셋 값을 포함할 수 있다. 또한 인터-레이어 예측을 위해 참조가능한 루프 필터 파라미터는, 적응적 루프 필터링(Adaptive Loop Filtering; ALF)를 위한 필터분류(classification) 정보, 필터 계수 및 필터링 온/오프 플래그 등을 포함할 수도 있다.
- 기본 레이어 영상의 부호화 결과 결정된 부호화 신택스를 이용하여, 부가 레이어 영상을 위한 부호화 신택스를 결정할 수도 있다.
앞서 인터-레이어 예측을 위해 참조가능한 부호화 정보의 다양한 실시예들이 상술되었다. 하지만, 이는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)와 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)가 인터-레이어 예측을 위해 참조가능한 부호화 정보는 전술한 실시예들로만 한정되어서는 아니된다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)와 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 시퀀스, 슬라이스 또는 픽처마다 별도로 인터-레이어 예측을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 픽처(또는 시퀀스, 슬라이스)에서 인터-레이어 예측을 위해 기본 레이어 데이터 단위의 제1 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 데이터 단위의 제1 부호화 정보를 결정하지만, 제2 픽처에서는 인터-레이어 예측을 위해 기본 레이어 데이터 단위의 제2 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 데이터 단위의 제2 부호화 정보를 결정할 수도 있다.
앞서 열거된 기본 레이어 데이터 단위의 부호화 정보가 각각 개별적으로만 참조 가능한 것은 아니며, 기본 레이어 데이터 단위의 둘 이상의 부호화 정보의 조합을 참조하여, 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 정보가 예측될 수도 있다.
<인퍼드 인터-레이어 예측 방식>
이하, 기본 레이어 데이터 단위의 둘 이상의 부호화 정보의 조합을 참조하여, 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 정보가 결정되는 예측 방식을 인퍼드(inferred) 인터-레이어 예측이라 명명한다.
예를 들어, 기본 레이어 데이터 단위에 대해 일련의 부호화 정보들이 결정되어 있는 경우에, 기본 레이어 데이터 단위의 일련의 부호화 정보들을 그대로 사용하여, 부가 레이어 데이터 단위에 대한 부호화 정보들이 결정될 수도 있다. 예를 들어, 기본 레이어 데이터 단위에 대한 N개의 부호화 정보들 중에서 제1 부호화 정보, 제3 부호화 정보 및 제5 부호화 정보와 동일하게 부가 레이어 데이터 단위에 대한 제1 부호화 정보, 제3 부호화 정보 및 제5 부호화 정보를 결정할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)와 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 시퀀스, 픽처, 슬라이스마다 별도로 인퍼드 인터-레이어 예측을 제어할 수 있다. 또한, 하나의 픽처 내에서도 최대부호화단위, 부호화단위, 예측단위(파티션) 또는 변환단위마다 개별적으로 인퍼드 인터-레이어 예측 방식이 제어될 수 있다.
전술한 시퀀스, 픽처, 슬라이스, 최대부호화단위, 부호화단위, 예측단위(파티션) 및 변환단위 중 적어도 하나의 데이터단위마다 개별적으로 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행될지 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 픽처(또는 시퀀스, 슬라이스)에서 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행되지 않지만, 제2 픽처에서는 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행될 수도 있다. 또한, 하나의 픽처 내에서도 제1 최대 부호화 단위에 포함된 데이터단위들에 대해서는 인퍼드 인터-레이어 예측이 가능하지만, 제2 최대 부호화 단위에 포함된 데이터단위들에 대해서는 인퍼드 인터-레이어 예측이 허용되지 않을 수도 있다.
또한 시퀀스, 픽처, 슬라이스, 최대부호화단위, 부호화단위, 예측단위(파티션) 및 변환단위 중 적어도 하나의 데이터단위마다 개별적으로 인퍼드 인터-레이어 예측 방식이 결정될 수 있다. 일례로, 제1 픽처(또는 시퀀스, 슬라이스)에서 인퍼드 인터-레이어 예측을 통해 기본 레이어 데이터 단위의 제1 부호화 정보 및 제4 부호화 정보만을 사용하여 부가 레이어 데이터 단위의 제1 부호화 정보 및 제4 부호화 정보를 결정하지만, 제2 픽처에서는 인퍼드 인터-레이어 예측을 통해 기본 레이어 데이터 단위의 제1 부호화 정보, 제2 부호화 정보, 제5 부호화 정보 및 제8 부호화 정보를 그대로 사용하여 부가 레이어 데이터 단위의 제1 부호화 정보, 제2 부호화 정보, 제5 부호화 정보 및 제8 부호화 정보를 결정할 수도 있다.
구체적인 예를 들어, 인퍼드 인터-레이어 예측 중에서 인퍼드 모드에 따르면 부가 레이어 데이터 단위의 모든 부호화정보가 기본 레이어 데이터 단위로부터 예측될 수 있다. 따라서, 부가 레이어 데이터 단위에 대한 부호화정보가 부호화되지 않아도 된다. 인퍼드 모드에 따르면, 부가 레이어 데이터 단위에 대한 인퍼드 모드 파라미터가 '참'값으로 부호화되고, 부호화 정보는 전혀 부호화되지 않을 수 있다.
예를 들어, 인퍼드 인터-레이어 예측 중에서 인퍼드 예측에 따르면, 부가 레이어 데이터 단위의 모든 부호화모드가 기본 레이어 데이터 단위의 부호화모드로부터 유추될 수 있다. 따라서 부가 레이어 데이터 단위의 부호화정보 중에서, 기본 레이어 데이터 단위로부터 유추 가능한 부호화모드는 부호화되지 않을 수 있다. 하지만 인퍼드 예측에 따르면 부가 레이어 데이터 단위의 부호화모드는 기본 레이어 데이터 단위의 부호화모드를 그대로 이용할 수 있더라도, 부가 레이어 데이터 단위의 부호화정보 중에서 변환계수 또는 레지듀얼 정보는 별도로 결정되어야 한다. 부가 레이어 데이터 단위에 대한 인퍼드 예측 파라미터가 '참'값으로 부호화되고, 부가 레이어 데이터 단위의 변환계수 또는 레지듀얼 정보는 부호화되고, 기본 레이어 데이터 단위로부터 유추가능한 부호화모드는 부호화되지 않을 수 있다.
다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 인퍼드 모드 파라미터에 기초하여, 부가 레이어 데이터 단위에 대한 부호화모드 정보 및 변환계수(레지듀얼 정보)를 파싱하지 않을 수 있다. 또한, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 인퍼드 예측 파라미터에 기초하여, 부가 레이어 데이터 단위에 대한 부호화모드를 파싱하지 않을 수 있다.
다만, 전술한 인퍼드 모드 및 인퍼드 예측은, 인퍼드 인터-레이어 예측 방식 중 실시예들일 뿐이다. 인퍼드 인터-레이어 예측은 정해진 일련의 부호화 정보들에 대해, 기본 레이어 데이터 단위의 부호화 정보들을 그대로 이용하여 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 정보를 결정하는 인터-레이어 예측 방식임은 앞서 설명한 바와 같다.
인퍼드 인터-레이어 예측을 수행할지 여부를 나타내기 위한 파라미터는, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, SPS (Sequence Parameter Set), PPS (Picture Parameter Set), APS (Adaptationi Paramter Set), 슬라이스 헤더 (Slice Header)를 이용하여, 시퀀스, 픽처 또는 슬라이스마다 별도로 파라미터를 전송할 수 있다. 또한, 최대부호화단위, 부호화단위, 변환단위 및 예측단위(파티션) 중 적어도 어느 하나의 데이터단위에 대한 부호화 모드로서, 인퍼드 인터-레이어 예측을 수행할지 여부를 나타내는 파라미터가 전송될 수도 있다.
또한, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, SPS, PPS, APS 또는 슬라이스 헤더로부터, 시퀀스, 픽처 또는 슬라이스마다 별도로 상기 파라미터를 파싱할 수 있다. 유사하게, 최대부호화단위, 부호화단위, 변환단위 및 예측단위(파티션) 중 적어도 어느 하나의 데이터단위에 대한 부호화 모드로서, 인퍼드 모드 또는 인퍼드 예측에 따른 인퍼드 인터-레이어 예측을 수행할지 여부를 나타내는 정보가 파싱될 수도 있다
또한, 인터-레이어 예측을 통해 부가 레이어 데이터 단위의 부호화모드 정보가 기본 레이어 데이터 단위의 부호화모드 정보로부터 유추되더라도, 유추된 정보를 세밀하게 수정하기 위한 리파인먼트 정보가 부가 레이어 데이터 단위를 위해 부호화될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 부가 레이어 데이터 단위의 0이 아닌 계수들의 위치는 기본 레이어 데이터 단위의 나타내는 넌제로(Non-zero) 계수 위치 정보로부터 유추할 수 있지만, 판독된 리파인먼트 정보를 이용하여, 부가 레이어 데이터 단위의 계수값을 재조정하여 예측할 수 있다.
예를 들어, 변환계수들의 리파인먼트 정보로서, 변환계수들을 위한 'abs_level_minus_1' 파라미터가 판독될 수 있다. 예를 들어, 'abs_level_minus_1' 파라미터가 참값인 경우에, 넌제로 계수의 원본값의 절대값으로부터 1만큼 감소된 값이 넌제로 계수 정보로로 전송됐음을 의미할 수 있다. 따라서, 수신하여 파싱한 넌제로 계수 정보를 다시 1만큼 증가시킴으로써 부가 레이어 데이터 단위의 유추된 계수의 크기가 정확하게 예측될 수 있다.
앞서 리파인먼트 정보는, 'abs_level_minus_1' 파라미터에 한정하지 않고 다양한 정보에 대한 예측값을 조정하기 위한 파라미터들을 포함할 수도 있다.
<인터-레이어 예측에서 상/기본 레이어 데이터 단위들의 매핑관계>
부가 레이어 데이터 단위와 기본 레이어 데이터 단위는, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 기법에 따라 공간적 해상도, 시간적 해상도, 또는 화질 면에서 차이가 있으므로, 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)와 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 인터-레이어 예측을 위해 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위를 결정한 후 참조할 수 있다.
예를 들어, 공간 스케일러빌리티에 기반한 스케일러블 비디오 부복호화 기법에 따르면, 기본 레이어 영상와 부가 레이어 영상 간의 공간적 해상도가 다르고, 일반적으로 기본 레이어 영상의 해상도가 더 작다. 따라서, 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위의 위치를 결정하기 위해서는, 해상도의 증감 비율(resizing ratio)이 고려될 수 있다. 하위/부가 레이어 데이터 단위 간의 증감 비율은 임의로 결정될 수 있다. 예를 들어, 16분의 1 픽셀 크기 등의 부화소 레벨로 매핑 위치가 정확하게 결정될 수 있다.
부가 레이어 데이터 단위와 기본 레이어 데이터 단위의 위치들이 좌표로 표현될 때, 부가 레이어 데이터 단위의 좌표에 매핑되는 기본 레이어 데이터 단위의 좌표를 결정하기 위한 매핑 관계식 1, 2, 3, 4는, 아래와 같다. 매핑 관계식 1, 2, 3, 4에서 Round() 함수는 입력값의 반올림값을 출력한다.
매핑 관계식 1:
Figure PCTKR2013003187-appb-I000001
매핑 관계식 2:
Figure PCTKR2013003187-appb-I000002
매핑 관계식 3:
Figure PCTKR2013003187-appb-I000003
매핑 관계식 4:
Figure PCTKR2013003187-appb-I000004
매핑 관계식 1, 2 에서, Bx, By는 각각 기본 레이어 데이터 단위의 x축, y축 좌표값을, Ex, Ey는 각각 부가 레이어 데이터 단위의 x축, y축 좌표값을 나타낸다. Rx, Ry는 각각 매핑의 정확성을 향상시키기 위한 x축, y축 방향의 참조 오프셋을 나타낸다. S는 해상도의 증감 지수를 나타낸다. 매핑 관계식 3, 4에서, 'BaseWidth' 및 'BaseHight'는 각각 하위 데이터 단위의 너비 및 높이를, 'ScaledBaseWidth' 및 'ScaledBaseHight'는 각각 하위 데이터 단위가 업샘플링된 후의 너비 및 높이를 나타낸다.
따라서, 해상도의 증감 비율 및 정확한 매핑을 위한 참조 오프셋을 이용하여, 부가 레이어 데이터 단위의 x축, y축 좌표값에 대응하는 기본 레이어 데이터 단위의 x축, y축 좌표값이 결정될 수 있다.
다만, 전술한 매핑 관계식 1, 2, 3, 4는 발명의 이해를 위한 구체적인 실시예일 뿐임을 유의하여야 한다.
본 발명에서 기본/부가 레이어 데이터 단위 간의 매핑 위치는 다양한 요인들을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기본/부가 레이어 비디오 간의 해상도 비율, 종횡비(aspect ratio), 평행이동(translation) 거리, 오프셋(offset) 등의 하나 이상의 요인을 고려하여 하위/부가 레이어 데이터 단위 간의 매핑 위치가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400) 및 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 트리 구조의 부호화 단위를 기초로 인터-레이어 예측을 수행할 수 있다. 트리 구조의 부호화 단위에 따르면 부호화 단위는 심도에 따라 결정되므로, 각각의 부호화 단위의 크기가 동일하지는 않다. 따라서, 부가 레이어 부호화 단위에 상응하는 기본 레이어 부호화 단위의 위치가 개별적으로 결정되어야 한다.
이하, 부가 레이어 영상의 최대부호화단위, 부호화단위, 예측단위, 변환단위 또는 파티션을 포함하는 다양한 레벨의 데이터단위들과, 기본 레이어 영상의 다양한 레벨의 데이터단위들 사이에서 가능한 다양한 매핑 관계에 대해 상술한다.
도 21 은 일 실시예에 따라 기본 레이어와 부가 레이어 간의 매핑 관계를 도시한다. 특히, 도 21은 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 인터-레이어 예측을 위한 기본 레이어와 부가 레이어 간의 매핑 관계를 도시한다. 부가 레이어 데이터 단위에 상응하도록 결정된 기본 레이어 데이터 단위는, '참조 레이어 데이터 단위'라고 지칭될 수도 있다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 예측을 위해, 부가 레이어 최대 부호화 단위(2120)에 상응하는 기본 레이어 최대 부호화 단위(2110)의 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 부가 레이어 최대 부호화 단위(2120)의 좌측상단 샘플(2190)에 대응하는 샘플(2180)이 기본 레이어 데이터 단위들 중에서 어느 데이터 단위에 속하는지 검색함으로써, 좌측상단 샘플(2180)을 포함하는 기본 레이어 최대 부호화 단위(2110)가 부가 레이어 최대 부호화 단위(2120)에 상응하는 데이터 단위임이 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 인터-레이어 예측을 통해 기본 레이어 부호화 단위의 구조로부터 부가 레이어 부호화 단위의 구조가 유추될 수 있는 경우에는, 부가 레이어 최대 부호화 단위(2120)에 포함되는 부호화 단위들의 트리 구조가, 기본 레이어 최대 부호화 단위(2110)에 포함되는 부호화 단위들의 트리 구조와 동일하게 결정될 수도 있다.
부호화 단위와 유사하게, 트리 구조에 따르는 부호화 단위에 포함되는 파티션(예측단위) 또는 변환단위의 크기도, 해당 부호화 단위의 크기에 따라 가변적일 수 있다. 또한, 동일한 크기의 부호화 단위에 포함되는 파티션들 또는 변환단위들이라 하더라도, 파티션 타입 또는 변환심도에 따라 파티션들 또는 변환단위들의 크기가 변동될 수 있다. 따라서, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 파티션들 또는 변환단위들에 있어서, 부가 레이어 파티션 또는 부가 레이어 변환단위에 상응하는 기본 레이어 파티션 또는 기본 레이어 변환단위의 위치는 개별적으로 결정되어야 한다.
- 도 21 에서 인터-레이어 예측을 위한 참조 레이어 최대 부호화 단위를 결정하기 위하여, 부가 레이어 최대 부호화 단위(2120)의 좌측 상단 샘플(2190)의 위치에 대응하는 기본 레이어 최대 부호화 단위(2110)의 소정 데이터 단위(2180)의 위치가 검색되었다. 이와 유사하게, 부가 레이어 데이터 단위의 좌측상단 샘플에 대응하는 기본 레이어 데이터 단위의 위치, 센터들의 위치 또는 소정 위치가 비교됨으로써, 참조 레이어 데이터 단위가 결정될 수 있다.
- 도 21 에서 인터-레이어 예측을 위한 다른 레이어의 최대 부호화 단위들이 매핑된 경우가 예시되었지만, 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측단위, 파티션, 변환단위, 최소단위 등을 포함하는 각종 데이터 단위에 대해서도 다른 레이어의 데이터 단위들이 매핑될 수 있다.
- 따라서, 일 실시예에 따른 인터-레이어 예측을 위해 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위를 결정하기 위해, 기본 레이어 데이터 단위가 공간적 해상도의 증감비율 또는 종횡비율만큼 업샘플링될 수 있다. 또한, 업샘플링된 위치는 참조오프셋만큼 이동되어, 참조 레이어 데이터 단위의 위치가 정확하게 결정될 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400) 및 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500) 간에, 참조오프셋에 대한 정보가 명시적으로 송수신될 수 있다. 하지만 참조오프셋 정보가 직접 송수신되지 않더라도, 부가 레이어 데이터 단위의 주변 움직임 정보 또는 변이(disparity) 정보 또는 기하학적 형태에 따라 참조오프셋이 예측될 수도 있다.
예를 들어, 기본시점 데이터 단위와 부가시점 데이터 단위 간의 변이 정보가 수신된 경우에는, 부가시점 데이터 단위에 매핑되는 기본시점 데이터 단위를 변이 정보의 변이만큼 이동시킴으로써 정확한 매핑 위치가 결정될 수 있다.
또한 변이 정보가 수신되지 않더라도, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 이웃하는 데이터 단위의 변이 정보나 움직임 정보를 참조하여, 현재 데이터 단위의 변이 정보를 추정할 수 있다. 추정된 변이를 이용하여 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 매핑되는 기본 레이어 데이터 단위가 결정될 수 있다.
또한 변이 정보가 수신되지 않더라도, 기본 레이어 영상의 뎁스 맵을 이용하여 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 변이를 추정할 수 있다. 추정된 변이를 이용하여 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 매핑되는 기본 레이어 데이터 단위가 결정될 수 있다.
- 부가 레이어 데이터 단위의 위치에 상응하는 기본 레이어 데이터 단위의 위치에 대한 부호화 정보가, 부가 레이어 데이터 단위의 인터-레이어 예측을 위해 이용될 수 있다. 참조 가능한 부호화 정보는, 부호화 모드, 예측값, 복원값, 데이터 단위의 구조 정보, 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 데이터 단위의 구조는, 상응하는 기본 레이어 데이터 단위의 구조(최대 부호화 단위의 구조, 부호화 단위의 구조, 예측단위의 구조, 파티션의 구조, 변환단위의 구조 등)로부터 유추될 수도 있다.
- 또한, 각각의 레이어 영상의 단일 데이터 단위 간에 비교되는 경우 뿐만 아니라, 둘 이상의 데이터 단위들의 그룹 간에 인터-레이어 예측이 수행될 수 있다. 부가 레이어 데이터 단위들의 그룹에 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 데이터 단위들의 그룹이 결정될 수 있다.
예를 들어, 기본 레이어 데이터 단위들 중에서, 부가 레이어 데이터 단위 그룹 중에서 소정 위치의 데이터 단위에 상응하는 데이터 단위를 포함하는 기본 레이어 데이터 단위 그룹이, 참조 레이어 데이터 단위 그룹으로 결정될 수 있다.
- 데이터 단위 그룹 정보는, 데이터 단위들의 그룹을 구성하기 위한 구조 조건을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기본 레이어 영상에서 부호화 단위들의 그룹을 구성하기 위한 부호화 단위 그룹 정보로부터, 부가 레이어 부호화 단위들을 위한 부호화 단위 그룹 정보가 유추될 수도 있다. 예를 들어, 부호화 단위 그룹 정보는, 소정 심도보다 낮거나 동일한 심도를 갖는 부호화 단위들이 모여 부호화 단위 그룹을 구성한다는 조건, 소정 개수 이하의 부호화 단위들이 모여 부호화 단위 그룹을 구성한다는 조건 등을 포함할 수 있다.
데이터 단위 그룹 정보는 명시적으로 부호화되어 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400) 및 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500) 간에 송수신될 수 있다. 다른 예로, 데이터 단위 그룹 정보가 송수신되지 않더라도 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400) 및 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500) 간에 부가 레이어 데이터 단위의 그룹 정보가 기본 레이어 데이터 단위의 그룹 정보로부터 예측될 수 있다.
- 부호화 단위 그룹 정보와 유사하게, 인터-레이어 예측을 통해, 기본 레이어 최대 부호화 단위(변환단위)에 대한 그룹 정보를 기초로 부가 레이어 최대 부호화 단위(변환단위)에 대한 그룹 정보가 유추될 수 있다.
- 또한, 상/기본 레이어 슬라이스 간에도 인터-레이어 예측이 가능하다. 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 데이터 단위를 포함하는 기본 레이어 슬라이스에 대한 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 데이터 단위를 포함하는 부가 레이어 슬라이스에 대한 부호화 정보가 유추될 수 있다. 슬라이스에 대한 부호화 정보는, 슬라이스 형태와 같은 슬라이스 구조에 대한 정보 뿐만 아니라, 슬라이스에 포함되는 데이터 단위들의 모든 부호화 정보를 포함할 수 있다.
- 또한, 상/기본 레이어 타일 간에도 인터-레이어 예측이 가능하다. 부가 레이어 데이터 단위에 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 데이터 단위를 포함하는 기본 레이어 타일에 대한 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 데이터 단위를 포함하는 부가 레이어 타일에 대한 부호화 정보가 유추될 수 있다. 타일에 대한 부호화 정보는, 타일 형태와 같은 타일 구조에 대한 정보 뿐만 아니라, 타일에 포함되는 데이터 단위들의 모든 부호화 정보를 포함할 수 있다.
- 부가 레이어 데이터 단위는 동일한 종류의 기본 레이어 데이터 단위를 참조할 수 있다는 점은 상술한 바와 같다. 또한, 부가 레이어 데이터 단위는 상이한 종류의 기본 레이어 데이터 단위를 참조할 수도 있다.
앞서 <인터-레이어 예측에서 참조 가능한 부호화 정보>에서 부가 레이어 데이터단위가 이용할 수 있는 기본 레이어 데이터단위의 부호화 정보가 다양하게 개시되었다. 다만, 본 발명의 기술적 사상에 따라 인터-레이어 예측에서 참조 가능한 부호화 정보가, 전술된 부호화 정보만으로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 부가 레이어 영상 및 기본 레이어 영상의 부호화 결과 발생하는 각종 데이터로 해석될 수 있다.
또한, 인터-레이어 예측을 위해 상위/기본 레이어 데이터 단위들 간에 하나의 부호화 정보가 참조되는 것이 아니라, 적어도 하나의 부호화 정보의 조합이 참조될 수 있다. 참조 가능한 적어도 하나의 부호화 정보가 다양하게 조합됨에 따라, 참조 부호화 정보 세트가 다양하게 설정될 수 있다.
마찬가지로, <인터-레이어 예측에서 상/기본 레이어 데이터 단위들의 매핑관계>에서 서로 상응하는 부가 레이어 데이터 단위와 기본 레이어 데이터 단위 간의 매핑관계가 다양하게 개시되었다. 다만, 본 발명의 기술적 사상에 따라 인터-레이어 예측에서 상/기본 레이어 데이터 단위들의 매핑관계가, 전술된 매핑관계만으로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 상호 연관 가능한 부가 레이어 데이터 단위(그룹)과 기본 레이어 데이터 단위(그룹) 간의 각종 매핑 관계로 해석될 수 있다.
더욱이, 인터-레이어 예측을 위해 상위/기본 레이어 데이터 단위들 간에 참조 가능한 참조 부호화 정보 세트와, 상위/기본 레이어 데이터 단위들 간의 매핑 관계의 조합이 또한 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 인터-레이어 예측을 위한 참조 부호화 정보 세트가, α, β, γ, δ, ..., 등으로 다양하게 설정될 수 있고, 상위/기본 레이어 데이터 단위들 간의 매핑 관계가 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅴ ... 등으로 다양하게 설정될 수 있다. 이러한 경우에, 참조 부호화 정보 세트와 매핑 관계의 조합이, "부호화 정보 세트 α 및 매핑 관계 Ⅰ", "α 및 Ⅱ", "α 및 Ⅲ", "α 및 Ⅴ", ..., "부호화 정보 세트 β 및 매핑 관계 Ⅰ", "β 및 Ⅱ", "β 및 Ⅲ", "β 및 Ⅴ", ..., "부호화 정보 세트 γ 및 매핑 관계 Ⅰ", "γ 및 Ⅱ", "γ 및 Ⅲ", "γ 및 Ⅴ", ..., "부호화 정보 세트 δ 및 매핑 관계 Ⅰ", "δ 및 Ⅱ", "δ 및 Ⅲ", "δ 및 Ⅴ", ..., 중 적어도 하나로 설정될 수 있다. 또한, 하나의 매핑 관계에 둘 이상의 참조 부호화 정보 세트가 조합되도록 설정되거나, 하나의 참조 부호화 정보 세트에 둘 이상의 매핑 관계가 조합되도록 설정될 수도 있다.
이하, 상위/기본 레이어 영상들 간의 인터-레이어 예측에서, 다른 레벨의 데이터단위들이 매핑되는 실시예들이 상술된다.
예를 들어, 부가 레이어 부호화 단위는 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 최대 부호화 단위의 그룹에 대한 부호화 정보를 참조할 수 있다. 반대로, 부가 레이어 최대 부호화 단위는 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 부호화 단위의 그룹에 대한 부호화 정보를 참조할 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 부호화 단위의 부호화 정보는, 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 최대 부호화 단위 그룹의 부호화 정보를 참조할 수 있다. 즉, 참조되는 기본 레이어 최대 부호화 단위 그룹에, 부가 레이어 부호화 단위의 모든 위치들에 각각 상응하는 위치들이 모두 포함될 수 있다.
유사하게, 부가 레이어 최대 부호화 단위의 부호화 정보는, 상응하는 위치를 포함하는 기본 레이어 부호화 단위 그룹의 부호화 정보를 참조할 수 있다. 즉, 참조되는 기본 레이어 부호화 단위 그룹에, 부가 레이어 최대 부호화 단위의 모든 위치들에 각각 상응하는 위치들이 모두 포함될 수 있다.
일 실시예에 따라, 각 시퀀스마다, 각 픽처마다, 각 슬라이스마다 또는 각 최대 부호화 단위마다, 개별적으로 인퍼드 인터-레이어 예측을 수행할지 여부가 결정될 수 있음은 전술한 바와 같다.
또한, 소정 데이터 단위에 대해 인터-레이어 예측이 수행되더라도, 소정 데이터 단위 내에서도, 부분적으로 인퍼드 인터-레이어 예측 방식이 제어될 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위 레벨에서 인터-레이어 예측이 수행될지 여부가 결정되는 경우에, 부가 레이어 영상의 현재 최대부호화단위에 대해 인터-레이어 예측이 수행되더라도, 현재 최대부호화단위에 포함되는 하위 레벨의 데이터단위들(부호화단위, 예측단위, 변환단위 또는 파티션) 중에서 일부 데이터단위에 대해서만, 상응하는 기본 레이어 데이터단위를 이용하여 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행되고, 상응하는 기본 레이어 데이터단위가 없는 나머지 데이터단위들에 대해서는 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행되지 않는다. 따라서, 부가 레이어 최대 부호화 단위에 포함되는 일부분(부호화 단위, 예측 단위, 변화 단위, 파티션)은 기본 레이어 데이터 단위로부터 유추될 수 있지만, 최대 부호화 단위의 나머지 부분에 대한 부호화 정보는 부호화되어 송수신될 수 있다.
예를 들어, 부가 레이어 최대 부호화 단위에서 대해서는 인터-레이어 예측이 수행되는 경우, 부가 레이어 최대 부호화 단위의 부호화 단위들 중에서, 상응하는 기본 레이어 부호화 단위를 가지는 부가 레이어 부호화 단위는, 기본 레이어 부호화 단위의 인트라 예측에 의해 생성된 복원영상을 참조하여 예측될 수 있다. 하지만, 상응하는 인트라 예측된 기본 레이어 부호화 단위를 가지지 않는 부가 레이어 부호화 단위에 대해서는 인터-레이어 예측이 아닌, 부가 레이어 영상을 이용하는 단일 레이어 예측이 수행할 수 있다.
또한, 기본 레이어 데이터 단위에 대한 소정 조건이 만족되는 경우에만 부가 레이어 데이터 단위를 위해 인퍼드 인터-레이어 예측이 가능할 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 소정 조건이 만족되어 인퍼드 인터-레이어 예측이 가능한 경우에는, 실제로 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행됐는지 여부를 나타내기 위한 정보가 전송될 수 있다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 인퍼드 인터-레이어 예측이 가능한지 여부를 나타내는 정보를 파싱하여, 소정 조건이 만족되어 인퍼드 인터-레이어 예측이 수행되었음을 판독한다면, 소정 조건이 만족될 때 기본 레이어 데이터 단위에 대한 일련의 부호화 모드들의 조합이 그대로 참조하여 부가 레이어 데이터 단위의 부호화 모드들을 결정할 수 있다.
예를 들어, 다른 레이어의 예측단위들간의 레지듀얼 예측은 부가 레이어 예측단위의 크기가 기본 레이어 예측단위의 크기보다 크거나 동일한 경우에만 수행될 수도 있다. 예를 들어, 다른 레이어의 최대 부호화 단위 간의 인터-레이어 예측은, 부가 레이어 최대 부호화 단위의 크기가 기본 레이어 최대 부호화 단위의 크기보다 크거나 동일한 경우에만 수행될 수도 있다. 이는 해상도 증감비율 또는 종횡비율에 따라 기본 레이어의 최대 부호화 단위 또는 예측단위가 업샘플링되기 때문이다.
또 다른 예로, 부가 레이어 데이터 단위의 I-, B-, P-슬라이스와 같은 소정 슬라이스 타입을 조건으로, 인퍼드 인터-레이어 예측 모드가 가능할 수 있다.
인퍼드 인터-레이어 예측의 일례로서 인터-레이어 인트라 스킵 모드에 따른 예측이 있다. 인터-레이어 인트라 스킵 모드에 따르면, 부가 레이어 데이터 단위를 위한 인트라 모드의 레지듀얼 정보가 없으므로, 부가 레이어 데이터 단위에 대응하는 기본 레이어 인트라 복원영상이, 부가 레이어 데이터 단위의 인트라 복원영상으로 그대로 이용될 수 있다.
따라서 구체적인 일례로서, 부가 레이어 데이터 단위의 슬라이스 타입이 B-, P-슬라이스와 같은 인터 모드의 슬라이스 타입인지 또는 I-슬라이스와 같은 인트라 모드의 슬라이스 타입인지 여부에 따라, 인터-레이어 인트라 스킵 모드를 나타내는 정보를 부호화(복호화)할지 여부가 결정될 수 있다.
또한, 인터-레이어 예측을 위해, 기본 레이어 데이터 단위의 부호화 정보는 수정된 형태로 이용되거나, 축소된 형태로 이용될 수 있다.
예를 들어, 기본 레이어 파티션의 움직임 벡터를, 정수화소 레벨, 1/2화소 레벨의 부화소 레벨과 같이 특정 화소 레벨의 정확도로 하향조정하고, 기본 레이어 파티션의 하향조정된 정확도의 움직임 벡터가 부가 레이어 파티션의 움직임 벡터의 움직임 벡터로서 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 다수의 기본 레이어 파티션들의 움직임 벡터들이 하나로 병합된 후, 부가 레이어 파티션에 의해 참조될 수도 있다.
예를 들어, 움직임 벡터가 병합되는 영역은 고정 영역으로 결정될 수 있다. 고정 크기의 영역에 포함된 파티션들, 또는 고정된 이웃 위치의 데이터 단위들에서만 움직임 벡터가 병합될 수 있다.
또 다른 예로, 소정 크기의 부가 레이어 데이터 단위에 둘 이상의 기본 레이어 데이터 단위들가 대응되더라도, 기본 레이어 데이터 단위들 중에서 하나의 데이터 단위의 움직임 정보만을 이용하여, 부가 레이어 데이터 단위의 움직임 벡터가 결정될 수도 있다. 예를 들어, 16x16의 부가 레이어 데이터 단위에 대응되는 다수의 기본 레이어 데이터 단위들 중에서, 소정 위치의 기본 레이어 데이터 단위의 움직임 벡터를 부가 레이어 데이터 단위의 움직임 벡터로서 이용할 수 있다.
또 다른 경우, 움직임 벡터가 병합되는 영역을 결정하기 위한 제어 정보가 SPS, PPS, APS 또는 슬라이스 헤더에 삽입되어 전송될 수 있다. 따라서, 시퀀스별로, 픽처별로, 어댑테이션 파라미터별로 또는 슬라이스별로, 움직임 벡터가 병합되는 영역을 결정하기 위한 제어 정보가 파싱될 수 있다. 또한, 기본 레이어 파티션의 움직임 정보를 변형하여 저장된 경우를 예로 들 수 있다. 원칙적으로 기본 레이어 파티션의 움직임 정보는 참조인덱스와 움직임 벡터의 조합으로 저장된다. 하지만, 일 실시예에 따른 기본 레이어 파티션의 움직임 정보는, 참조인덱스가 0이라고 가정하고 참조인덱스 0에 대응하는 움직임 벡터로 크기가 조절되거나 변형된 후 저장될 수 있다. 이에 따라 기본 레이어 파티션의 움직임 정보의 저장량이 감소될 수 있다. 부가 레이어 파티션의 인터-레이어 예측을 위해서는, 부가 레이어 파티션의 참조인덱스에 대응하는 참조영상에 따라, 기본 레이어 파티션의 저장된 움직임 벡터가 다시 변형될 수 있다. 즉, 부가 레이어 파티션의 참조영상에 따라 변형된 기본 레이어 파티션의 움직임 벡터를 참조하여 부가 레이어 파티션의 움직임 벡터가 결정될 수 있다.
도 22 은 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 2210에서, 기본 레이어 영상이 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화된다.
단계 2220에서, 부가 레이어 영상을 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화하면서, 기본 레이어 영상을 참조하여 인터-레이어 부호화하기 위하여 인터-레이어 부호화 모드가 결정된다. 결정된 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상이 예측 부호화된다.
일 실시예에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 부호화 단위의 부호화 정보 및 부호화 단위에 포함되는 변환 단위의 부호화 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상이 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 구조 정보, 예측 모드, 파티션 타입, 움직임 정보, 인트라 정보, 루프 필터링 관련 정보, 넌-제로 계수 위치 정보 및 복원된 텍스처 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 레지듀얼 정보, 계수 정보 및 복원된 예측값 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 예측값이 결정될 수 있다.
인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 부가 레이어의 데이터 단위가 참조할 기본 레이어 영상의 데이터 단위가 결정된다. 트리 구조의 부호화 단위들에 기초한 데이터 단위는, 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 및 부호화 단위에 포함되는 예측 단위, 변환 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이렇게 결정된 기본 레이어의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상이 예측 부호화된다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위와 동일한 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위가 결정되고, 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위가 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹과 동일한 그룹 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹이 결정되고, 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹이 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 대응하는 다른 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위가 참조될 수 있다. 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹에 대응하는 다른 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹이 참조될 수도 있다.
부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위를 위해 인터-레이어 예측 모드가 결정되는 경우, 현재 데이터 단위에 포함되는 하위 데이터 단위들 중에서 일부는 기본 레이어 영상을 참조하여 부호화되고, 나머지는 부가 레이어 내에서 부호화될 수 있다.
기본 레이어 영상으로부터 유추된 부호화 정보를 변경하고, 변경된 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상의 부호화 정보가 결정될 수도 있다.
단계 2230에서, 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 및 예측값, 및 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드가 출력된다.
제1 인터-레이어 부호화 모드에 따르면, 기본 레이어 영상의 부호화 정보를로부터 유추된 정보를 제외한 나머지 부호화 정보를 더 출력될 수 있다. 제2 인터-레이어 부호화 모드에 따르면, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드만 출력될 수 있다.
도 23 는 일 실시예에 따른 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 2310에서, 수신된 비트스트림으로부터, 기본 레이어 영상의 부호화 모드 및 예측값, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드가 파싱된다. 예를 들어 제1 인터-레이어 부호화 모드에 따르면, 기본 레이어 영상의 부호화 정보로부터 유추된 정보를 제외한 나머지 정보는 비트스트림으로부터 파싱될 수 있다. 제2 인터-레이어 부호화 모드에 따르면, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드 정보만이 비트스트림으로부터 파싱될 수 있다.
단계 2320에서, 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 모드 및 예측값을 이용하여, 기본 레이어 영상이 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 복호화된다.
단계 2330에서, 부가 레이어 영상을 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 복호화하되, 부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여 부가 레이어 영상이 예측 복호화된다.
일 실시예에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드가 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 구조정보, 예측 모드 정보, 파티션 타입 정보, 움직임 정보, 인트라 정보 및 루프 필터링 관련 정보, 넌-제로 계수 위치 정보 및 복원된 텍스처 정보 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 부호화 모드가 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 기본 레이어 영상의 부호화 모드 중에서, 레지듀얼 정보, 계수 정보 및 복원된 예측값 중 적어도 하나를 참조하여, 부가 레이어 영상의 예측값이 결정될 수 있다. 이런식으로 유추하여 결정된 부가 레이어 영상의 부호화 정보에 기초하여, 부가 레이어 영상이 복호화될 수 있다.
부가 레이어 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라, 부가 레이어 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본 레이어 영상의 데이터 단위가 결정된다. 부가 레이어 영상의 트리 구조의 부호화 단위들은, 상응하는 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 정보를 참조하여 예측 복호화될 수 있다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위와 상응하는 기본 레이어 영상의 데이터 단위의 부호화 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위의 부호화 정보가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹과 상응하는 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹의 부호화 정보를 참조하여, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹의 부호화 정보가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위에 대응하는 다른 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위가 참조될 수 있다. 일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위 그룹에 대응하는 다른 종류의 기본 레이어 영상의 데이터 단위 그룹이 참조될 수도 있다.
일 실시예에 따라, 부가 레이어 영상의 현재 데이터 단위를 위해 인터-레이어 예측 모드가 결정되는 경우, 현재 데이터 단위에 포함되는 하위 데이터 단위들 중에서 일부는 기본 레이어 영상을 참조하여 복호화되고, 나머지는 부가 레이어 내에서 복호화될 수 있다.
부호화 단위마다, 최대 부호화 단위마다 복호화가 수행되면서 공간 영역의 영상 데이터가 복원되고, 픽처 및 픽처 시퀀스인 비디오가 복원될 수 있다. 복원된 비디오는 재생 장치에 의해 재생되거나, 저장 매체에 저장되거나, 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
도 22을 참조하여 상술된 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법은, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 동작과 상응한다. 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는 도 19 및 21을 참조하여 상술된 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 메모리를 포함하여, 메모리로부터 상기 프로그램을 호출하여 실행함으로써 도 14를 참조하여 상술한 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 동작을 구현할 수도 있다. 또는, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)는, 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체로부터 상기 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 도 14를 참조하여 상술한 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(1400)의 동작을 구현할 수도 있다.
도 23을 참조하여 상술된 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법은, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 동작과 상응한다. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는 도 20 및 22을 참조하여 상술된 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 메모리를 포함하여, 메모리로부터 상기 프로그램을 호출하여 실행함으로써 도 15를 참조하여 상술한 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 동작을 구현할 수도 있다. 또는, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)는, 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체로부터 상기 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 도 15를 참조하여 상술한 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치(1500)의 동작을 구현할 수도 있다.
설명의 편의를 위해 앞서 도 1 내지 23을 참조하여 전술된 다시점 비디오 부호화 방법, 다시점 비디오 복호화 방법 또는 다시점 비디오 부호화 방법에 따른 비디오 부호화 방법은, '본 발명의 비디오 부호화 방법'으로 통칭한다. 또한, 앞서 도 1 내지 23을 참조하여 전술된 다시점 비디오 복호화 방법 또는 다시점 비디오 복호화 방법에 따른 비디오 복호화 방법은 '본 발명의 비디오 복호화 방법'으로 지칭한다
또한, 앞서 도 1 내지 23을 참조하여 전술된 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치(10), 비디오 부호화 장치(100) 또는 영상 부호화부(400)로 구성된 비디오 부호화 장치는, '본 발명의 비디오 부호화 장치'로 통칭한다. 또한, 앞서 도 1 내지 23을 참조하여 전술된 다시점 비디오 복호화 장치(20), 비디오 복호화 장치(200) 또는 영상 복호화부(500)로 구성된 비디오 복호화 장치는, '본 발명의 비디오 복호화 장치'로 통칭한다.
일 실시예에 따른 프로그램이 저장되는 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체가 디스크(26000)인 실시예를 이하 상술한다.
도 24은 일 실시예에 따른 프로그램이 저장된 디스크(26000)의 물리적 구조를 예시한다. 저장매체로서 전술된 디스크(26000)는, 하드드라이브, 시디롬(CD-ROM) 디스크, 블루레이(Blu-ray) 디스크, DVD 디스크일 수 있다. 디스크(26000)는 다수의 동심원의 트랙(tr)들로 구성되고, 트랙들은 둘레 방향에 따라 소정 개수의 섹터(Se)들로 분할된다. 상기 전술된 일 실시예에 따른 프로그램을 저장하는 디스크(26000) 중 특정 영역에, 전술된 양자화 파라미터 결정 방법, 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 할당되어 저장될 수 있다.
전술된 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하는 저장매체를 이용하여 달성된 컴퓨터 시스템이 도 22를 참조하여 후술된다.
도 25는 디스크(26000)를 이용하여 프로그램을 기록하고 판독하기 위한 디스크드라이브(26800)를 도시한다. 컴퓨터 시스템(26700)은 디스크드라이브(26800)를 이용하여 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법 중 적어도 하나를 구현하기 위한 프로그램을 디스크(26000)에 저장할 수 있다. 디스크(26000)에 저장된 프로그램을 컴퓨터 시스템(26700)상에서 실행하기 위해, 디스크 드라이브(26800)에 의해 디스크(26000)로부터 프로그램이 판독되고, 프로그램이 컴퓨터 시스템(26700)에게로 전송될 수 있다.
도 24 및 25에서 예시된 디스크(26000) 뿐만 아니라, 메모리 카드, 롬 카세트, SSD(Solid State Drive)에도 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법 중 적어도 하나를 구현하기 위한 프로그램이 저장될 수 있다.
전술된 실시예에 따른 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용된 시스템이 후술된다.
도 26은 컨텐트 유통 서비스(content distribution service)를 제공하기 위한 컨텐트 공급 시스템(content supply system)(11000)의 전체적 구조를 도시한다. 통신시스템의 서비스 영역은 소정 크기의 셀들로 분할되고, 각 셀에 베이스 스테이션이 되는 무선 기지국(11700, 11800, 11900, 12000)이 설치된다.
컨텐트 공급 시스템(11000)은 다수의 독립 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터(12100), PDA(Personal Digital Assistant)(12200), 카메라(12300) 및 휴대폰(12500)과 같은 독립디바이스들이, 인터넷 서비스 공급자(11200), 통신망(11400), 및 무선 기지국(11700, 11800, 11900, 12000)을 거쳐 인터넷(11100)에 연결된다.
그러나, 컨텐트 공급 시스템(11000)은 도 24에 도시된 구조에만 한정되는 것이 아니며, 디바이스들이 선택적으로 연결될 수 있다. 독립 디바이스들은 무선 기지국(11700, 11800, 11900, 12000)을 거치지 않고 통신망(11400)에 직접 연결될 수도 있다.
비디오 카메라(12300)는 디지털 비디오 카메라와 같이 비디오 영상을 촬영할 수 있는 촬상 디바이스이다. 휴대폰(12500)은 PDC(Personal Digital Communications), CDMA(code division multiple access), W-CDMA(wideband code division multiple access), GSM(Global System for Mobile Communications), 및 PHS(Personal Handyphone System)방식과 같은 다양한 프로토콜들 중 적어도 하나의 통신방식을 채택할 수 있다.
비디오 카메라(12300)는 무선기지국(11900) 및 통신망(11400)을 거쳐 스트리밍 서버(11300)에 연결될 수 있다. 스트리밍 서버(11300)는 사용자가 비디오 카메라(12300)를 사용하여 전송한 컨텐트를 실시간 방송으로 스트리밍 전송할 수 있다. 비디오 카메라(12300)로부터 수신된 컨텐트는 비디오 카메라(12300) 또는 스트리밍 서버(11300)에 의해 부호화될 수 있다. 비디오 카메라(12300)로 촬영된 비디오 데이터는 컴퓨터(12100)을 거쳐 스트리밍 서버(11300)로 전송될 수도 있다.
카메라(12600)로 촬영된 비디오 데이터도 컴퓨터(12100)를 거쳐 스트리밍 서버(11300)로 전송될 수도 있다. 카메라(12600)는 디지털 카메라와 같이 정지영상과 비디오 영상을 모두 촬영할 수 있는 촬상 장치이다. 카메라(12600)로부터 수신된 비디오 데이터는 카메라(12600) 또는 컴퓨터(12100)에 의해 부호화될 수 있다. 비디오 부호화 및 복호화를 위한 소프트웨어는 컴퓨터(12100)가 억세스할 수 있는 시디롬 디스크, 플로피디스크, 하드디스크 드라이브, SSD , 메모리 카드와 같은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
또한 휴대폰(12500)에 탑재된 카메라에 의해 비디오가 촬영된 경우, 비디오 데이터가 휴대폰(12500)으로부터 수신될 수 있다.
비디오 데이터는, 비디오 카메라(12300), 휴대폰(12500) 또는 카메라(12600)에 탑재된 LSI(Large scale integrated circuit) 시스템에 의해 부호화될 수 있다.
일 실시예에 따른 컨텐트 공급 시스템(11000)에서, 예를 들어 콘서트의 현장녹화 컨텐트와 같이, 사용자가 비디오 카메라(12300), 카메라(12600), 휴대폰(12500) 또는 다른 촬상 디바이스를 이용하여 녹화된 컨텐트가 부호화되고, 스트리밍 서버(11300)로 전송된다. 스트리밍 서버(11300)는 컨텐트 데이터를 요청한 다른 클라이언트들에게 컨텐트 데이터를 스트리밍 전송할 수 있다.
클라이언트들은 부호화된 컨텐트 데이터를 복호화할 수 있는 디바이스이며, 예를 들어 컴퓨터(12100), PDA(12200), 비디오 카메라(12300) 또는 휴대폰(12500)일 수 있다. 따라서, 컨텐트 공급 시스템(11000)은, 클라이언트들이 부호화된 컨텐트 데이터를 수신하여 재생할 수 있도록 한다. 또한 컨텐트 공급 시스템(11000)은, 클라이언트들이 부호화된 컨텐트 데이터를 수신하여 실시간으로 복호화하고 재생할 수 있도록 하여, 개인방송(personal broadcasting)이 가능하게 한다.
컨텐트 공급 시스템(11000)에 포함된 독립 디바이스들의 부호화 동작 및 복호화 동작에 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 적용될 수 있다.
도 27 및 28을 참조하여 컨텐트 공급 시스템(11000) 중 휴대폰(12500)의 일 실시예가 상세히 후술된다.
도 27은, 일 실시예에 따른 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 적용되는 휴대폰(12500)의 외부 구조를 도시한다. 휴대폰(12500)은 기능이 제한되어 있지 않고 응용 프로그램을 통해 상당 부분의 기능을 변경하거나 확장할 수 있는 스마트폰일 수 있다.
휴대폰(12500)은, 무선기지국(12000)과 RF신호를 교환하기 위한 내장 안테나(12510)을 포함하고, 카메라(12530)에 의해 촬영된 영상들 또는 안테나(12510)에 의해 수신되어 복호화된 영상들을 디스플레이하기 위한 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes)화면 같은 디스플레이화면(12520)를 포함한다. 스마트폰(12510)은 제어버튼, 터치패널을 포함하는 동작 패널(12540)를 포함한다. 디스플레이화면(12520)이 터치스크린인 경우, 동작 패널(12540)은 디스플레이화면(12520)의 터치감지패널을 더 포함한다. 스마트폰(12510)은 음성, 음향을 출력하기 위한 스피커(12580) 또는 다른 형태의 음향출력부와, 음성, 음향이 입력되는 마이크로폰(12550) 또는 다른 형태의 음향입력부를 포함한다. 스마트폰(12510)은 비디오 및 정지영상을 촬영하기 위한 CCD 카메라와 같은 카메라(12530)를 더 포함한다. 또한, 스마트폰(12510)은 카메라(12530)에 의해 촬영되거나 이메일(E-mail)로 수신되거나 다른 형태로 획득된 비디오나 정지영상들과 같이, 부호화되거나 복호화된 데이터를 저장하기 위한 저장매체(12570); 그리고 저장매체(12570)를 휴대폰(12500)에 장착하기 위한 슬롯(12560)을 포함할 수 있다. 저장매체(12570)는 SD카드 또는 플라스틱 케이스에 내장된 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory)와 같은 다른 형태의 플래쉬 메모리일 수 있다.
도 28은 휴대폰(12500)의 내부 구조를 도시한다. 디스플레이화면(12520) 및 동작 패널(12540)로 구성된 휴대폰(12500)의 각 파트를 조직적으로 제어하기 위해, 전력공급회로(12700), 동작입력제어부(12640), 영상부호화부(12720), 카메라 인터페이스(12630), LCD제어부(12620), 영상복호화부(12690), 멀티플렉서/디멀티플렉서(multiplexer/demultiplexer)(12680), 기록/판독부(12670), 변조/복조(modulation/demodulation)부(12660) 및 음향처리부(12650)가, 동기화 버스(12730)를 통해 중앙제어부(12710)에 연결된다.
사용자가 전원 버튼을 동작하여 '전원꺼짐' 상태에서 '전원켜짐' 상태로 설정하면, 전력공급회로(12700)는 배터리팩으로부터 휴대폰(12500)의 각 파트에 전력을 공급함으로써, 휴대폰(12500)가 동작 모드로 셋팅될 수 있다.
중앙제어부(12710)는 CPU, ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함한다.
휴대폰(12500)이 외부로 통신데이터를 송신하는 과정에서는, 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 휴대폰(12500)에서 디지털 신호가 생성된다, 예를 들어, 음향처리부(12650)에서는 디지털 음향신호가 생성되고, 영상 부호화부(12720)에서는 디지털 영상신호가 생성되며, 동작 패널(12540) 및 동작 입력제어부(12640)를 통해 메시지의 텍스트 데이터가 생성될 수 있다. 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 디지털 신호가 변조/복조부(12660)에게 전달되면, 변조/복조부(12660)는 디지털 신호의 주파수대역을 변조하고, 통신회로(12610)는 대역변조된 디지털 음향신호에 대해 D/A변환(Digital-Analog conversion) 및 주파수변환(frequency conversion) 처리를 수행한다. 통신회로(12610)로부터 출력된 송신신호는 안테나(12510)를 통해 음성통신기지국 또는 무선기지국(12000)으로 송출될 수 있다.
예를 들어, 휴대폰(12500)이 통화 모드일 때 마이크로폰(12550)에 의해 획득된 음향신호는, 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 음향처리부(12650)에서 디지털 음향신호로 변환된다. 생성된 디지털 음향신호는 변조/복조부(12660) 및 통신회로(12610)를 거쳐 송신신호로 변환되고, 안테나(12510)를 통해 송출될 수 있다.
데이터통신 모드에서 이메일과 같은 텍스트 메시지가 전송되는 경우, 동작 패널(12540)을 이용하여 메시지의 텍스트 데이터가 입력되고, 텍스트 데이터가 동작 입력제어부(12640)를 통해 중앙제어부(12610)로 전송된다. 중앙제어부(12610)의 제어에 따라, 텍스트 데이터는 변조/복조부(12660) 및 통신회로(12610)를 통해 송신신호로 변환되고, 안테나(12510)를 통해 무선기지국(12000)에게로 송출된다.
데이터통신 모드에서 영상 데이터를 전송하기 위해, 카메라(12530)에 의해 촬영된 영상 데이터가 카메라 인터페이스(12630)를 통해 영상부호화부(12720)로 제공된다. 카메라(12530)에 의해 촬영된 영상 데이터는 카메라 인터페이스(12630) 및 LCD제어부(12620)를 통해 디스플레이화면(12520)에 곧바로 디스플레이될 수 있다.
영상부호화부(12720)의 구조는, 전술된 본 발명의 비디오 부호화 장치의 구조와 상응할 수 있다. 영상부호화부(12720)는, 카메라(12530)로부터 제공된 영상 데이터를, 전술된 본 발명의 비디오 부호화 방식에 따라 부호화하여, 압축 부호화된 영상 데이터로 변환하고, 부호화된 영상 데이터를 다중화/역다중화부(12680)로 출력할 수 있다. 카메라(12530)의 녹화 중에 휴대폰(12500)의 마이크로폰(12550)에 의해 획득된 음향신호도 음향처리부(12650)를 거쳐 디지털 음향데이터로 변환되고, 디지털 음향데이터는 다중화/역다중화부(12680)로 전달될 수 있다.
다중화/역다중화부(12680)는 음향처리부(12650)로부터 제공된 음향데이터와 함께 영상부호화부(12720)로부터 제공된 부호화된 영상 데이터를 다중화한다. 다중화된 데이터는 변조/복조부(12660) 및 통신회로(12610)를 통해 송신신호로 변환되고, 안테나(12510)를 통해 송출될 수 있다.
휴대폰(12500)이 외부로부터 통신데이터를 수신하는 과정에서는, 안테나(12510)를 통해 수신된 신호를 주파수복원(frequency recovery) 및 A/D변환(Analog-Digital conversion) 처리를 통해 디지털 신호를 변환한다. 변조/복조부(12660)는 디지털 신호의 주파수대역을 복조한다. 대역복조된 디지털 신호는 종류에 따라 비디오 복호화부(12690), 음향처리부(12650) 또는 LCD제어부(12620)로 전달된다.
휴대폰(12500)은 통화 모드일 때, 안테나(12510)를 통해 수신된 신호를 증폭하고 주파수변환 및 A/D변환(Analog-Digital conversion) 처리를 통해 디지털 음향 신호를 생성한다. 수신된 디지털 음향 신호는, 중앙제어부(12710)의 제어에 따라 변조/복조부(12660) 및 음향처리부(12650)를 거쳐 아날로그 음향 신호로 변환되고, 아날로그 음향 신호가 스피커(12580)를 통해 출력된다.
데이터통신 모드에서 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일의 데이터가 수신되는 경우, 안테나(12510)를 통해 무선기지국(12000)으로부터 수신된 신호는 변조/복조부(12660)의 처리결과 다중화된 데이터를 출력하고, 다중화된 데이터는 다중화/역다중화부(12680)로 전달된다.
안테나(12510)를 통해 수신한 다중화된 데이터를 복호화하기 위해, 다중화/역다중화부(12680)는 다중화된 데이터를 역다중화하여 부호화된 비디오 데이터스트림과 부호화된 오디오 데이터스트림을 분리한다. 동기화 버스(12730)에 의해, 부호화된 비디오 데이터스트림은 비디오 복호화부(12690)로 제공되고, 부호화된 오디오 데이터스트림은 음향처리부(12650)로 제공된다.
영상복호화부(12690)의 구조는, 전술된 본 발명의 비디오 복호화 장치의 구조와 상응할 수 있다. 영상복호화부(12690)는 전술된 본 발명의 비디오 복호화 방법을 이용하여, 부호화된 비디오 데이터를 복호화하여 복원된 비디오 데이터를 생성하고, 복원된 비디오 데이터를 LCD제어부(1262)를 거쳐 디스플레이화면(1252)에게 복원된 비디오 데이터를 제공할 수 있다.
이에 따라 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일의 비디오 데이터가 디스플레이화면(1252)에서 디스플레이될 수 있다. 이와 동시에 음향처리부(1265)도 오디오 데이터를 아날로그 음향 신호로 변환하고, 아날로그 음향 신호를 스피커(1258)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 인터넷의 웹사이트로부터 억세스된 비디오 파일에 포함된 오디오 데이터도 스피커(1258)에서 재생될 수 있다.
휴대폰(1250) 또는 다른 형태의 통신단말기는 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 모두 포함하는 송수신 단말기이거나, 전술된 본 발명의 비디오 부호화 장치만을 포함하는 송신단말기이거나, 본 발명의 비디오 복호화 장치만을 포함하는 수신단말기일 수 있다.
본 발명의 통신시스템은 도 27를 참조하여 전술한 구조에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 29은 본 발명에 따른 통신시스템이 적용된 디지털 방송 시스템을 도시한다. 도 29의 일 실시예에 따른 디지털 방송 시스템은, 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하여, 위성 또는 지상파 네트워크를 통해 전송되는 디지털 방송을 수신할 수 있다.
구체적으로 보면, 방송국(12890)은 전파를 통해 비디오 데이터스트림을 통신위성 또는 방송위성(12900)으로 전송한다. 방송위성(12900)은 방송신호를 전송하고, 방송신호는 가정에 있는 안테나(12860)에 의해 위성방송수신기로 수신된다. 각 가정에서, 부호화된 비디오스트림은 TV수신기(12810), 셋탑박스(set-top box)(12870) 또는 다른 디바이스에 의해 복호화되어 재생될 수 있다.
재생장치(12830)에서 본 발명의 비디오 복호화 장치가 구현됨으로써, 재생장치(12830)가 디스크 및 메모리 카드와 같은 저장매체(12820)에 기록된 부호화된 비디오스트림을 판독하여 복호화할 수 있다. 이에 따라 복원된 비디오 신호는 예를 들어 모니터(12840)에서 재생될 수 있다.
위성/지상파 방송을 위한 안테나(12860) 또는 케이블TV 수신을 위한 케이블 안테나(12850)에 연결된 셋탑박스(12870)에도, 본 발명의 비디오 복호화 장치가 탑재될 수 있다. 셋탑박스(12870)의 출력데이터도 TV모니터(12880)에서 재생될 수 있다.
다른 예로, 셋탑박스(12870) 대신에 TV수신기(12810) 자체에 본 발명의 비디오 복호화 장치가 탑재될 수도 있다.
적절한 안테나(12910)를 구비한 자동차(12920)가 위성(12800) 또는 무선기지국(11700)으로부터 송출되는 신호를 수신할 수도 있다. 자동차(12920)에 탑재된 자동차 네비게이션 시스템(12930)의 디스플레이 화면에 복호화된 비디오가 재생될 수 있다.
비디오 신호는, 본 발명의 비디오 부호화 장치에 의해 부호화되어 저장매체에 기록되어 저장될 수 있다. 구체적으로 보면, DVD 레코더에 의해 영상 신호가 DVD디스크(12960)에 저장되거나, 하드디스크 레코더(12950)에 의해 하드디스크에 영상 신호가 저장될 수 있다. 다른 예로, 비디오 신호는 SD카드(12970)에 저장될 수도 있다. 하드디스크 레코더(12950)가 일 실시예에 따른 본 발명의 비디오 복호화 장치를 구비하면, DVD디스크(12960), SD카드(12970) 또는 다른 형태의 저장매체에 기록된 비디오 신호가 모니터(12880)에서 재생될 수 있다.
자동차 네비게이션 시스템(12930)은 도 26의 카메라(12530), 카메라 인터페이스(12630) 및 영상 부호화부(12720)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터(12100) 및 TV수신기(12810)도, 도 26의 카메라(12530), 카메라 인터페이스(12630) 및 영상 부호화부(12720)를 포함하지 않을 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 이용하는 클라우드 컴퓨팅 시스템의 네트워크 구조를 도시한다.
본 발명의 클라우드 컴퓨팅 시스템은 클라우드 컴퓨팅 서버(14100), 사용자 DB(14100), 컴퓨팅 자원(14200) 및 사용자 단말기를 포함하여 이루어질 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 시스템은, 사용자 단말기의 요청에 따라 인터넷과 같은 정보 통신망을 통해 컴퓨팅 자원의 온 디맨드 아웃소싱 서비스를 제공한다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서, 서비스 제공자는 서로 다른 물리적인 위치에 존재하는 데이터 센터의 컴퓨팅 자원를 가상화 기술로 통합하여 사용자들에게 필요로 하는 서비스를 제공한다. 서비스 사용자는 어플리케이션(Application), 스토리지(Storage), 운영체제(OS), 보안(Security) 등의 컴퓨팅 자원을 각 사용자 소유의 단말에 설치하여 사용하는 것이 아니라, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 서비스를 원하는 시점에 원하는 만큼 골라서 사용할 수 있다.
특정 서비스 사용자의 사용자 단말기는 인터넷 및 이동통신망을 포함하는 정보통신망을 통해 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)에 접속한다. 사용자 단말기들은 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)로부터 클라우드 컴퓨팅 서비스 특히, 동영상 재생 서비스를 제공받을 수 있다. 사용자 단말기는 데스트탑 PC(14300), 스마트TV(14400), 스마트폰(14500), 노트북(14600), PMP(Portable Multimedia Player)(14700), 태블릿 PC(14800) 등, 인터넷 접속이 가능한 모든 전자 기기가 될 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 서버(14100)는 클라우드 망에 분산되어 있는 다수의 컴퓨팅 자원(14200)을 통합하여 사용자 단말기에게 제공할 수 있다. 다수의 컴퓨팅 자원(14200)은 여러가지 데이터 서비스를 포함하며, 사용자 단말기로부터 업로드된 데이터를 포함할 수 있다. 이런 식으로 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)는 여러 곳에 분산되어 있는 동영상 데이터베이스를 가상화 기술로 통합하여 사용자 단말기가 요구하는 서비스를 제공한다.
사용자 DB(14100)에는 클라우드 컴퓨팅 서비스에 가입되어 있는 사용자 정보가 저장된다. 여기서, 사용자 정보는 로그인 정보와, 주소, 이름 등 개인 신용 정보를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 정보는 동영상의 인덱스(Index)를 포함할 수 있다. 여기서, 인덱스는 재생을 완료한 동영상 목록과, 재생 중인 동영상 목록과, 재생 중인 동영상의 정지 시점 등을 포함할 수 있다.
사용자 DB(14100)에 저장된 동영상에 대한 정보는, 사용자 디바이스들 간에 공유될 수 있다. 따라서 예를 들어 노트북(14600)으로부터 재생 요청되어 노트북(14600)에게 소정 동영상 서비스를 제공한 경우, 사용자 DB(14100)에 소정 동영상 서비스의 재생 히스토리가 저장된다. 스마트폰(14500)으로부터 동일한 동영상 서비스의 재생 요청이 수신되는 경우, 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)는 사용자 DB(14100)을 참조하여 소정 동영상 서비스를 찾아서 재생한다. 스마트폰(14500)이 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)를 통해 동영상 데이터스트림을 수신하는 경우, 동영상 데이터스트림을 복호화하여 비디오를 재생하는 동작은, 앞서 도 24을 참조하여 전술한 휴대폰(12500)의 동작과 유사하다.
클라우드 컴퓨팅 서버(14100)는 사용자 DB(14100)에 저장된 소정 동영상 서비스의 재생 히스토리를 참조할 수도 있다. 예를 들어, 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)는 사용자 단말기로부터 사용자 DB(14100)에 저장된 동영상에 대한 재생 요청을 수신한다. 동영상이 그 전에 재생 중이었던 것이면, 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)는 사용자 단말기로의 선택에 따라 처음부터 재생하거나, 이전 정지 시점부터 재생하느냐에 따라 스트리밍 방법이 달라진다. 예를 들어, 사용자 단말기가 처음부터 재생하도록 요청한 경우에는 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)가 사용자 단말기에게 해당 동영상을 첫 프레임부터 스트리밍 전송한다. 반면, 단말기가 이전 정지시점부터 이어서 재생하도록 요청한 경우에는, 클라우드 컴퓨팅 서버(14100)가 사용자 단말기에게 해당 동영상을 정지시점의 프레임부터 스트리밍 전송한다.
이 때 사용자 단말기는, 도 1 내지 23을 참조하여 전술한 본 발명의 비디오 복호화 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로, 사용자 단말기는, 도 1 내지 23을 참조하여 전술한 본 발명의 비디오 부호화 장치를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 단말기는, 도 1 내지 23을 참조하여 전술한 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치를 모두 포함할 수도 있다.
도 1 내지 23을 참조하여 전술된 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법, 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 활용되는 다양한 실시예들이 도 24 내지 도 30에서 전술되었다. 하지만, 도 1 내지 23을 참조하여 전술된 본 발명의 비디오 부호화 방법 및 비디오 복호화 방법이 저장매체에 저장되거나 본 발명의 비디오 부호화 장치 및 비디오 복호화 장치가 디바이스에서 구현되는 다양한 실시예들은, 도 24 내지 도 30의 실시예들에 한정되지 않는다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

Claims (15)

  1. 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법에 있어서,
    영상의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하는 단계;
    상기 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화된 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서 예측 부호화하는 단계; 및
    상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 상기 기본시점 영상의 부호화 모드 및 예측값, 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기본 레이어 영상의 부호화 단계는, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는,
    상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하여 생성된 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는,
    부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하는 단계; 및
    상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 부호화하여 생성된 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 부가 레이어 영상의 부호화 단계는,
    상기 기본시점 영상과 상기 부가시점 영상 간의 변이에 기초하여, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는,
    부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이를 이용하여, 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 단위는, 상기 최대 부호화 단위, 상기 부호화 단위, 및 상기 부호화 단위에 포함되는 예측 단위, 변환 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는,
    기본시점 뎁스 영상 또는 부가시점 영상의 이웃 데이터 단위에서 먼저 이용된 변이 또는 뎁스 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 변이를 이용하여 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 방법.
  7. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법에 있어서,
    기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상이 각각 별개의 레이어로 수신된 비트스트림들로부터, 기본 레이어 영상의 부호화 정보, 상기 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 인터-레이어 부호화 모드를 파싱하는 단계;
    상기 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을, 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 복호화하는 단계; 및
    상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중에서 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 상기 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서, 상기 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 예측 복호화하는 단계를 포함하고,
    상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정된 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기본 레이어 영상의 복호화 단계는, 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 하나를 복호화하는 단계를 포함하고,
    상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는, 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는,
    부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 하나를 복호화하는 단계; 및
    상기 기본시점 텍스처 영상 및 기본시점 뎁스 영상, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상의 부호화 정보를 상기 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 부가시점 텍스처 영상 및 부가시점 뎁스 영상 중 나머지 영상을 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 부가 레이어 영상의 예측 복호화 단계는,
    상기 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이 정보를 이용하여, 상기 부가시점 영상의 현재 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 단위는, 상기 최대 부호화 단위, 상기 부호화 단위, 및 상기 부호화 단위에 포함되는 예측 단위, 변환 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는,
    부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이 정보를 이용하여, 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 부가시점 영상의 데이터 단위가 참조할 상기 기본시점 영상의 데이터 단위를 결정하는 단계는,
    기본시점 뎁스 영상 또는 부가시점 영상의 이웃 데이터 단위에서 먼저 이용된 변이정보 또는 뎁스 정보를 이용하여, 부가시점 영상의 현재 데이터 단위와 상기 기본시점 영상 간의 변이정보를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 변이정보를 이용하여 상기 현재 데이터 단위와 매핑되는 상기 기본시점 영상의 데이터 단위의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 방법.
  13. 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치에 있어서,
    영상의 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을 부호화하는 기본 레이어 부호화부;
    부가시점 영상을 상기 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로 부호화된 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 소정 인터-레이어 부호화 모드에 따라 참조하여, 상기 기본시점의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 상기 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서 예측 부호화하는 부가 레이어 부호화부; 및
    상기 인터-레이어 부호화 모드에 기초하여, 상기 기본시점 영상의 부호화 정보, 및 상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 부호화 장치.
  14. 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치에 있어서,
    기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상, 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상이 각각 별개의 레이어로 수신된 비트스트림들로부터, 기본 레이어 영상의 부호화 정보, 상기 기본 레이어 영상과 부가 레이어 영상 간의 인터-레이어 부호화 모드를 파싱하는 파싱부;
    상기 파싱된 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중 하나인 기본 레이어 영상을, 최대 부호화 단위가 계층적으로 분할된 부호화 단위들 중에서 분할이 완료된 부호화 단위들을 포함하는 트리 구조의 부호화 단위들을 기초로, 복호화하는 기본 레이어 복호화부; 및
    상기 부가시점 영상의 인터-레이어 부호화 모드에 따라 상기 기본 레이어 영상의 부호화 정보를 참조하여, 상기 기본시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상 중에서 상기 기본 레이어 영상이 아닌 영상, 상기 부가시점 영상의 텍스처 영상 및 뎁스 영상을 각각 별개의 부가 레이어 영상으로서, 트리 구조의 부호화 단위들에 기초하여 예측 복호화하는 부가 레이어 복호화부를 포함하고,
    상기 비디오의 영상이 공간적으로 분할된 최대 부호화 단위들 중, 각각의 최대 부호화 단위는 복수의 부호화 단위들로 분할되고, 각각의 부호화 단위는 인접하는 부호화 단위와 개별적으로 더 작은 부호화 단위들로 분할될지 결정된 것을 특징으로 하는 다시점 비디오의 인터-레이어 복호화 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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