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WO2013109123A1 - 인트라 예측 처리 속도 향상을 위한 비디오의 부호화 방법 및 장치, 비디오의 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

인트라 예측 처리 속도 향상을 위한 비디오의 부호화 방법 및 장치, 비디오의 복호화 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013109123A1
WO2013109123A1 PCT/KR2013/000489 KR2013000489W WO2013109123A1 WO 2013109123 A1 WO2013109123 A1 WO 2013109123A1 KR 2013000489 W KR2013000489 W KR 2013000489W WO 2013109123 A1 WO2013109123 A1 WO 2013109123A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
block
coding unit
intra prediction
unit
reference pixel
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/000489
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English (en)
French (fr)
Inventor
나상권
유기원
김재현
이교혁
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Publication of WO2013109123A1 publication Critical patent/WO2013109123A1/ko
Priority to US14/336,326 priority Critical patent/US9936223B2/en

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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to the encoding and decoding of video. More specifically, it is possible to perform parallel intra prediction by reducing the dependency between blocks that are intra predicted, or to encode and decode video for improving intra prediction processing speed by limiting the number of intra predicted blocks. will be.
  • a picture is divided into macro blocks to encode an image.
  • Each macroblock is encoded by applying all encoding modes available for inter prediction and intra prediction, and then encoding modes are applied according to the bit rate required for encoding the macro block and the distortion degree of the original macro block and the decoded macro block. Select to encode the macro block.
  • Intra-predicted blocks use pixels of adjacent blocks as reference pixels. Therefore, intra prediction cannot be performed until processing of the adjacent block is completed. For this reason, it is impossible to process the block predicted intra and the adjacent block in parallel.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to reduce the dependency between intra predicted blocks to perform parallel intra prediction on adjacent blocks.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to improve the speed of the intra prediction process by limiting the intra prediction for blocks of a predetermined size or less.
  • a reference pixel used for intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks is obtained by using pixels of the neighboring block processed before the plurality of adjacent blocks, and the plurality of adjacent blocks is obtained using the obtained reference pixel. Intra prediction for each is performed in parallel.
  • parallel intra prediction between adjacent blocks may be performed.
  • the intra prediction processing speed is improved.
  • FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus 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 frequency 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 intra prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a reference diagram for explaining intra prediction modes having various directions according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram for describing a relationship between a neighboring pixel located on an extension line having a directionality of (dx, dy) and a current pixel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a direction of intra prediction modes having 33 orientations according to an embodiment of the present invention.
  • 18A and 18B illustrate neighboring blocks required for performing intra prediction on a current block.
  • 19 is a reference diagram for explaining a process of obtaining a reference pixel for parallel intra prediction processing of a plurality of adjacent blocks according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a reference diagram for explaining a process of obtaining a reference pixel for parallel intra prediction processing of a plurality of adjacent blocks according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a process of acquiring upper right and left upper reference pixels according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a flowchart illustrating a video encoding method for parallel intra prediction processing, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a video decoding method for parallel intra prediction processing, according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a block diagram showing a video encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 25 is a diagram illustrating a process of merging intra predicted coding units having a predetermined threshold size or less in a video encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 26 is a flowchart illustrating a video decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating a video decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • a video encoding method for parallel intra prediction processing is used for intra prediction of each of a plurality of adjacent blocks by using pixels of neighboring blocks processed before a plurality of adjacent blocks. Obtaining a reference pixel; Performing intra prediction on each of the plurality of adjacent blocks in parallel using the obtained reference pixels; And adding reference pixel syntax information to the bitstream indicating whether a pixel of a neighboring block processed before the plurality of adjacent blocks is used as a reference pixel in intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks. It is characterized by including.
  • a video encoding apparatus for parallel intra prediction processing may be used for intra prediction of each of a plurality of adjacent blocks using pixels of neighboring blocks processed before a plurality of adjacent blocks.
  • a reference pixel obtaining unit obtaining a reference pixel;
  • An intra prediction performing unit configured to perform intra prediction on each of the plurality of adjacent blocks in parallel using the obtained reference pixels;
  • entropy encoding for adding reference pixel syntax information to the bitstream indicating whether a pixel of a neighboring block processed before the plurality of adjacent blocks is used as a reference pixel in intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks. It is characterized by including a wealth.
  • a video decoding method for parallel intra prediction processing may be performed by intra prediction of a pixel of a neighboring block previously processed from a plurality of adjacent blocks from a bitstream.
  • the previously processed block may be processed before the plurality of adjacent blocks.
  • An apparatus for decoding video for parallel intra prediction processing is a method for intra prediction of each of a plurality of neighboring blocks of pixels of a neighboring block previously processed from a plurality of adjacent blocks from a bitstream.
  • An entropy decoding unit for obtaining reference pixel syntax information indicating whether to use as a reference pixel; When the obtained reference pixel syntax information indicates that the pixel of the previously processed neighboring block is used as a reference pixel in the intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks, the previously processed block may be processed before the plurality of adjacent blocks.
  • a reference pixel obtaining unit obtaining a reference pixel used for intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks using pixels of a neighboring block; And an intra prediction performing unit configured to perform intra prediction on each of the plurality of adjacent blocks in parallel using the obtained reference pixel.
  • a video encoding method comprises the steps of: dividing a picture into a maximum coding unit having a maximum size; Dividing and encoding the maximum coding unit into coding units having a hierarchical structure; Obtaining a number of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less among the coded coding units included in the maximum coding unit; When the number of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less exceeds a predetermined threshold, the number of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less included in the maximum coding unit is less than or equal to the predetermined threshold value. Merging intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less adjacent to each other included in the maximum coding unit so as to be; And performing predictive encoding on the merged coding unit.
  • a video encoding apparatus includes an image encoder for dividing a picture into a maximum coding unit having a maximum size, and splitting and encoding the maximum coding unit into coding units having a hierarchical structure; And obtaining the number of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less among the coded coding units included in the maximum coding unit, and wherein the number of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less is determined as a predetermined threshold value.
  • intra-predicted encoding below a predetermined threshold size included in the maximum coding unit is less than the predetermined threshold so that the number of intra-predicted coding units below the predetermined threshold included in the maximum coding unit is equal to or less than the predetermined threshold.
  • a merging unit for merging units wherein the image encoder predictively encodes the merged coding units.
  • FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 100 includes a maximum coding unit splitter 110, a coding unit determiner 120, and an outputter 130.
  • 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, etc., and may be a square data unit having a square power of 2 with a horizontal and vertical size greater than eight.
  • 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 coding and frequency transform of the largest coding unit may be performed. Similarly, the prediction encoding and the frequency transformation are performed based on depth-wise coding units for each maximum coding unit and for each depth below the maximum depth.
  • encoding including prediction coding and frequency transformation should be performed on all the coding units for each depth generated as the depth deepens.
  • the prediction encoding and the frequency 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, frequency conversion, 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 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 inter mode may be performed on partitions having sizes of 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, and N ⁇ N.
  • Intra mode may be performed for 2Nx2N and NxN partitions.
  • 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 frequency 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.
  • frequency conversion may be performed based on a data unit having a size smaller than or equal to the coding unit.
  • the data unit for frequency conversion may include a data unit for an intra mode and a data unit for an inter mode.
  • the data unit on which the frequency conversion is based may be referred to as a 'conversion unit'.
  • the residual data of the coding unit may be partitioned according to the transform unit having a tree structure according to the transform depth.
  • 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 frequency transform related information. Accordingly, the coding unit determiner 120 may determine not only a coding depth that generates a 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 frequency transformation. .
  • a method of determining a coding unit and a partition according to a tree structure of a maximum coding unit according to an embodiment will be described later in detail with reference to FIGS. 3 to 12.
  • 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. .
  • a minimum unit is a square data unit having a minimum coding unit, which is a lowest coding depth, divided into four pieces, and has a maximum size that may be included in all coding units, prediction units, and transformation units included in the maximum coding unit. It may be a square data 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 a maximum size and information about a maximum depth of a coding unit defined for each picture, slice, or GOP may be inserted in a header of a bitstream.
  • 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 characteristics of the current picture.
  • coding units having a tree structure may be configured.
  • 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. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the video decoding apparatus 200 includes a receiver 210, an image data and encoding information extractor 220, and an image data decoder 230.
  • Definitions of various terms such as coding units, depths, prediction units, transformation units, and information about various encoding modes for various processings of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may include the video encoding apparatus 100 of FIG. 1 and the video encoding apparatus 100. Same as described above with reference.
  • the receiver 205 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 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 a frequency 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 perform frequency inverse transformation according to each transformation unit for each coding unit based on size information of the transformation unit of the coding unit for each coding depth, for a frequency inverse transformation for each maximum coding unit. have.
  • 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 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 an encoding process, and use the same to decode the current picture. have. 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.
  • 3 illustrates a concept of hierarchical coding units.
  • 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. 3 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 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 frequency converter 430 and the quantizer 440.
  • the quantized transform coefficients are restored to the data of the spatial domain through the inverse quantizer 460 and the frequency inverse transformer 470, and the recovered data of the spatial domain is passed through the deblocking block 480 and the loop filtering unit 490. It is post-processed and output to the reference frame 495.
  • the quantized transform coefficients may be output to the bitstream 455 via the entropy encoder 450.
  • an intra predictor 410, a motion estimator 420, a motion compensator 425, and a frequency converter that are components of the image encoder 400 may be used.
  • 430, quantization unit 440, entropy encoding unit 450, inverse quantization unit 460, frequency inverse transform unit 470, deblocking unit 480, and loop filtering unit 490 are all the maximum coding units. In each case, an operation based on each coding unit among the coding units having a tree structure should be performed in consideration of the maximum depth.
  • 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 frequency converter 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 decoder 520 and the inverse quantizer 530, and the image data of the spatial domain is restored through the frequency inverse transformer 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 domain that has passed through the intra predictor 550 and the motion compensator 560 may be post-processed through the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580 to be output to the reconstructed frame 595.
  • the post-processed data through the deblocking unit 570 and the loop filtering 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.
  • a parser 510 In order to be applied to the video decoding apparatus 200 according to an exemplary embodiment, a parser 510, an entropy decoder 520, an inverse quantizer 530, and a frequency inverse transform unit 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 loop filtering unit 580 all perform operations based on coding units having a tree structure for each largest coding unit. shall.
  • the intra predictor 550 and the motion compensator 560 determine partitions and prediction modes for each coding unit having a tree structure, and the frequency inverse transform unit 540 must determine the size of the transform unit for each coding unit. do.
  • 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 a maximum height and a width of a coding unit are 64 and a maximum depth is four. 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. In addition, 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.
  • the depth is deeper along the vertical axis, the coding unit 620 of depth 1 having a size of 32x32, the coding unit 630 of depth 2 having a size of 16x16, the coding unit 640 of depth 3 having a size of 8x8, and the depth 4 of depth 4x4.
  • the coding unit 650 exists.
  • a coding unit 650 having a depth of 4 having a size of 4 ⁇ 4 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 650 of size 4x4 having a depth of 4 is the minimum coding unit and the coding unit of the lowest depth, and the corresponding prediction unit may also be set only as the partition 650 having a size of 4x4.
  • 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 transform unit for frequency transformation during the encoding process may be selected based on a data unit that is not larger than each coding unit.
  • the 32x32 transform unit 720 may be selected. Frequency conversion can be performed using the above.
  • the data of the 64x64 coding unit 710 is encoded by performing frequency transformation on the 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 transform units having a size of 64x64 or less, and the transform unit having the least error with the original is obtained. Can be selected.
  • 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 intra 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 may be performed in an inter mode for partitions of size 2N_0x2N_0, size N_0x2N_0 and size 2N_0xN_0, and size N_0xN_0, or in intra mode for partitions of size 2N_0x2N_0 and size N_0xN_0.
  • 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.
  • the split information for each depth may be set until the depth d-1, and the split information may be set up to the 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 frequency 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 may be frequency transformed or inversely transformed in 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 the embodiment may be an intra prediction / motion estimation / motion compensation operation and a frequency transform / inverse transform operation for the same coding unit. Each can be performed based on separate data units.
  • encoding is performed recursively for each coding unit having a hierarchical structure for each largest coding unit, and thus, an optimal coding unit is determined.
  • coding units having a recursive tree structure may be configured.
  • Partition information, partition type information, prediction mode information, and transformation unit size information about a unit may be included. 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.
  • partition type information is set to one of symmetric partition types 2Nx2N (1322), 2NxN (1324), Nx2N (1326), and NxN (1328)
  • the conversion unit of size 2Nx2N when the conversion unit partition information (TU size flag) is 0 1134 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.
  • intra prediction performed by the intra prediction unit 410 of the image encoding apparatus 100 and the intra prediction unit 550 of the image decoding apparatus 200 of FIG. 5 according to an embodiment of the present invention of FIG. 4. It demonstrates concretely.
  • the intra prediction apparatus 1400 of FIG. 14 corresponds to the intra predictor 410 of FIG. 4 and the intra predictor 550 of FIG. 5.
  • the intra prediction apparatus 1400 includes a reference pixel acquirer 1410 and an intra prediction performer 1420.
  • the reference pixel acquirer 1410 obtains a reference pixel used for intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks by using the pixels of the neighboring blocks processed before the plurality of adjacent blocks.
  • the reference pixel acquirer 1410 shares a plurality of pixels of neighboring blocks that have been previously processed than a plurality of adjacent blocks, or through extrapolation using pixels of previously processed neighboring blocks.
  • a reference pixel is provided so that a plurality of adjacent blocks can be intra predicted in parallel.
  • the intra prediction performer 1420 performs intra prediction on a plurality of adjacent blocks in parallel by using the obtained reference pixel.
  • the intra prediction execution unit 1420 may additionally perform an intra prediction mode having various directions using the (dx, dy) parameter in addition to the intra prediction mode having a limited direction according to the prior art.
  • the intra prediction unit 1420 performs intra prediction by applying 35 intra prediction modes to each of 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, and 64x64 blocks. can do.
  • the 35 intra prediction modes may include planar mode, DC mode and intra prediction modes with 33 directionalities.
  • the number of intra prediction modes is not limited to this example, and may be variously set based on information such as whether the current block is a color difference component or a luminance component, the size of the current block, and the like.
  • 15 is a reference diagram for explaining intra prediction modes having various directions according to an embodiment of the present invention.
  • Intra prediction modes having various directionality may be set by determining a peripheral reference pixel using a line having a predetermined slope about a predicted pixel in a block and using the determined peripheral reference pixel as a predictor.
  • the slope of this line may be set using the (dx, dy) parameter (dx, dy is an integer).
  • a and B may be used as predictors of the pixel P.
  • the peripheral pixels used as predictors are included in the upper, left, upper right and lower left peripheral blocks of the current block when considering the angle of the extension line 150 determined according to the value of (dx, dy). It may be a pixel.
  • the extension line 150 when generating a predictor of the current pixel P using neighboring pixels located at or close to the extension line 150, the extension line 150 has a direction of tan ⁇ 1 (dy / dx).
  • the dividing operation of (dy / dx) is required for the determination of the surrounding pixel using the extension line 150, it may include a decimal point operation when implemented in hardware or software, thereby increasing the amount of computation. Therefore, when setting the prediction direction for selecting the reference pixel using the dx and dy parameters, it is necessary to set dx and dy so as to reduce the amount of computation.
  • FIG. 16 is a diagram for describing a relationship between a neighboring pixel located on an extension line having a directionality of (dx, dy) and a current pixel according to an embodiment of the present invention.
  • the current pixel located at (j, i) is P 1610 and an upper periphery located on an extension line having a direction, ie, slope, tan ⁇ 1 (dy / dx) passing through the current pixel P 1610.
  • a pixel is defined as A 1611 and a left peripheral pixel is referred to as B 1612.
  • the size of the block containing the current pixel P 1610 is nSxnS (nS is a positive integer), and the position of each pixel in the block is one of (0,0) to (nS-1, nS-1), and x Assume that the position of the upper peripheral pixel located on the axis is (m, -1) (m is an integer) and the position of the left peripheral pixel located on the y axis is (-1, n) (n is an integer).
  • the position of the upper peripheral pixel A 1611 that meets the extension line passing through the current pixel P 1610 is (j + i * dx / dy, -1), and the position of the left peripheral pixel B 1612 is (-1, i + j * dy / dx). Accordingly, a division operation such as dx / dy or dy / dx is required to determine the upper peripheral pixel A 1611 or the left peripheral pixel B 1612 for prediction of the current pixel P 1610. As described above, since the division operation has high computational complexity, it may cause a decrease in computational speed in software or hardware implementation.
  • At least one of dx and dy indicating the direction of the prediction mode for determining the neighboring pixels may be determined by an exponential power of 2. That is, when n and m are integers, dx and dy may be 2 ⁇ n and 2 ⁇ m, respectively.
  • the left peripheral pixel B 1612 When the left peripheral pixel B 1612 is used as the predictor of the current pixel P 1610 and dx has a value of 2 ⁇ n, the position of the left peripheral pixel B 1612 (-1, i + j * dy) The j * dy / dx operation required to determine / dx) is (i * dy) / (2 ⁇ n), and the operation to divide by this power of 2 is (i * dy) >> n. Since it can be implemented through shift operation, the amount of calculation is reduced.
  • the upper peripheral pixel A 1611 is used as the predictor of the current pixel P 1610 and dy has a value of 2 ⁇ m
  • the position of the upper peripheral pixel A (j + i * dx / dy,
  • the i * dx / dy operation required to determine -1) is (i * dx) / (2 ⁇ m)
  • the operation to divide by this power of 2 is (i * dx) >> m. It can be implemented through a shift operation.
  • Tables 2 to 4 illustrate (dx, dy) parameters in which at least one of the values of dx or dy is set to an exponential power of 2.
  • each of the intra prediction modes using the (dx, dy) parameters is the predictor of the pixel located at (j, i) and the left peripheral pixel (-1, i + j * dy / dx) or the upper peripheral pixel. (j + i * dx / dy, -1).
  • the left peripheral pixel (-1, i + j * dy / dx) and the upper peripheral pixel (j + i * The position of dx / dy, -1) may be obtained by only multiplication and shift operations without division operations.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a direction of intra prediction modes having 33 orientations according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction performing unit 1420 may determine a neighboring pixel to be used as a predictor of the current pixel according to the intra prediction modes having 33 directionalities as shown. In addition to the 33 intradirectional prediction modes, the intra prediction performing unit 1420 may perform intra prediction by applying a planner mode, a DC mode, or the like.
  • the current block since intra pixels use neighboring neighboring blocks as reference pixels, the current block has a dependency that can be intra predicted after processing of neighboring blocks is completed.
  • FIG. 18A and 18B illustrate neighboring blocks required for performing intra prediction on a current block.
  • FIG. 18A illustrates neighboring blocks required for intra prediction of the current block according to the intra prediction mode used in the conventional H.264 and the like.
  • FIG. 18B illustrates the current block according to intra prediction modes having various directions according to an embodiment of the present invention. Represents neighboring blocks required for intra prediction of a.
  • the left block A, the upper left block C, the upper block B, and the upper right block B of the current block (cur) ( D) may be referenced during intra prediction of the current block.
  • an additional lower left block E may be referred to. have. Since intra prediction is performed using the pixels of the previously processed neighboring block as reference pixels, the current block and the neighboring blocks A through E cannot be processed in parallel at the same time.
  • intra prediction of the current block (cur) can be performed only after the processing for the upper block (B) is completed, The current block (cur) and the upper block (B) cannot be processed in parallel at the same time.
  • the intra prediction apparatus 1400 refers to a pixel of previous blocks that are encoded and reconstructed before the plurality of neighboring blocks so that the plurality of neighboring blocks may be intra predicted in parallel.
  • a reference pixel is used as a shared or externally generated reference.
  • 19 is a reference diagram for explaining a process of obtaining a reference pixel for parallel intra prediction processing of a plurality of adjacent blocks according to an embodiment of the present invention.
  • the reference pixel obtainer 1410 obtains a reference pixel for intra prediction of each of the adjacent blocks B0 to B3 for parallel intra prediction processing of four adjacent blocks B0 to B3. do.
  • the hatched regions are pixels of a neighboring block coded and reconstructed before four adjacent blocks B0 to B3.
  • the reference pixel acquirer 1410 uses the pixels I, J, K, L, and M 1151 to 1955 of the original neighboring block as it is as a reference pixel used for intra prediction of the B0 block 1910.
  • the peripheral pixels (I, J, K, L, M) 1951 to 1955 are pixels reconstructed after being encoded before the B0 block 1910 and thus may be used as reference pixels of the B0 block 1910.
  • the peripheral pixel K 1953 may be used as the upper peripheral pixel used for intra prediction of the B1 block 1920.
  • the left peripheral pixel used for intra prediction of the B1 block 1920 is included in the B0 block 1910 that is intra predicted in parallel with the B1 block 1920, it is used as a reference pixel for the intra prediction of the B1 block 1920. Cannot be used.
  • the reference pixel obtainer 1410 uses the left peripheral pixel I 1954 of the B0 block 1910, which is the closest peripheral pixel available in the left direction of the B1 block 1920, for intra prediction of the B1 block 1920. Is determined by the left peripheral pixel.
  • the peripheral pixel M 1955 may be used as the left peripheral pixel for intra prediction of the B2 block 1930.
  • the upper peripheral pixel used for intra prediction of the B2 block 1930 is included in the B0 block 1910 that is intra predicted in parallel with the B2 block 1930 and thus may be used as a reference pixel for intra prediction of the B2 block 1930.
  • the reference pixel acquirer 1410 uses the upper peripheral pixel J 1952 of the B0 block 1930, which is the closest peripheral pixel available in the upper direction of the B2 block 1930, for intra prediction of the B2 block 1930. Determine the upper peripheral pixel to be.
  • the upper and left peripheral pixels for intra prediction of the B3 block 1940 are both included in the B1 block 1920 and the B2 block 1930 that are intra predicted in parallel with the B3 block 1940, so that the intra of the B3 block 1940 It cannot be used as a reference pixel for prediction. Accordingly, the reference pixel obtainer 1410 uses the upper peripheral pixel K 1953 of the B1 block 1920, which is the closest peripheral pixel available in the upper direction of the B3 block 1940, for intra prediction of the B3 block 1940.
  • the left peripheral pixel M 1955 of the B2 block 1930 which is the closest peripheral pixel available in the left direction of the B3 block 1940, and is used for intra prediction of the B3 block 1940. Determined by surrounding pixels.
  • the reference pixel acquirer 1410 enables parallel intra prediction of a plurality of adjacent blocks by sharing neighboring pixels that have been encoded and reconstructed before the plurality of adjacent blocks and using them as reference pixels.
  • 20 is a reference diagram for explaining a process of obtaining a reference pixel for parallel intra prediction processing of a plurality of adjacent blocks according to another embodiment of the present invention.
  • the reference pixel obtainer 1410 is required for intra prediction of a plurality of adjacent blocks through outer space using previously encoded and reconstructed neighbor pixels instead of using the neighboring pixels previously encoded and reconstructed than the plurality of adjacent blocks.
  • a reference pixel can be obtained.
  • the reference pixel obtainer 1410 may reference the pixel among the available neighboring pixels 2000.
  • peripheral pixel RecB (2002) located in the same row as the reference pixel L' (x, y)
  • peripheral pixel RecC (2003) located in the upper left corner.
  • the reference pixel L '(x, y) 2010 is obtained through the outer space using.
  • the manner of obtaining the reference pixel L '(x, y) is not limited thereto and may be set in various ways based on the available peripheral pixels.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a process of acquiring upper right and left upper reference pixels according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction apparatus 1400 performs intra prediction by applying intra prediction modes having various directionalities, a right upper peripheral pixel and a lower left peripheral pixel of a block are needed. Can be.
  • reference pixels such as a hatched region
  • the peripheral pixel 2101 on the upper right side of the block B3 may be obtained by expanding the peripheral pixel K located on the upper side of the B1 block as it is, or by using the available external pixels.
  • the lower left peripheral pixel 2102 of block B3 can be obtained using the peripheral pixel M located on the left side of the B2 block, or through the outside using other available peripheral pixels.
  • the intra prediction apparatus 1400 obtains reference pixels required for each of the plurality of adjacent blocks by using pixels of the neighboring blocks processed before the plurality of adjacent blocks. Intra prediction processing speed may be improved by performing parallel intra prediction on each of a plurality of adjacent blocks using the obtained reference pixel.
  • the intra prediction apparatus 1400 according to an exemplary embodiment of the present invention is not limited to four blocks of the adjacent upper left block, upper right block, lower left block, and lower right block of FIG.
  • Parallel intra prediction may be performed by sharing pixels of a neighboring block previously processed or using a reference pixel generated through the inter-process at the time of intra prediction.
  • the entropy encoder 450 may add reference pixel syntax information (intraRef_neghibor_dependency flag) in sequence units, picture units, and slice units.
  • the reference pixel syntax information (intraRef_neghibor_dependency flag) may be added to a sequence parameter set (SPS), a picture parameter set (PPS), and a slice header.
  • 22 is a flowchart illustrating a video encoding method for parallel intra prediction processing, according to an embodiment of the present invention.
  • the reference pixel acquirer 1410 uses a pixel of a neighboring block that has been processed before a plurality of adjacent blocks, and the reference pixel used for intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks. Acquire. As described above with reference to FIG. 19, the reference pixel acquisition unit 1410 uses a pixel of a left neighboring block that has a right upper block adjacent to a left upper left block among a plurality of four blocks adjacent to each other and has been previously processed.
  • the lower left block is adjacent to the upper side of the upper left block and the reference pixel is obtained using the pixels of the upper peripheral block previously processed
  • the lower right block is adjacent to the upper side of the upper right block and
  • a reference pixel may be obtained using pixels of the upper peripheral block and pixels of the left peripheral block adjacent to the left side of the lower left block and previously processed.
  • the reference pixel acquirer 1410 may acquire the reference pixel through the outer space using the pixels of the neighboring block previously processed.
  • the intra prediction execution unit 1420 performs intra prediction on each of a plurality of adjacent blocks in parallel using the obtained reference pixel.
  • the intra prediction of each block since the reference pixel is obtained from the pixels of the neighboring block previously processed by removing the dependency between neighboring blocks, parallel processing of adjacent blocks is possible.
  • the entropy encoder 450 may use a reference pixel syntax indicating whether a pixel of a neighboring block processed before the plurality of adjacent blocks is used as a reference pixel in intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks. Add information to the bitstream. As described above, the reference pixel syntax information (intraRef_neghibor_dependency flag) may be added to the SPS, PPS, and slice header.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a video decoding method for parallel intra prediction processing, according to an embodiment of the present invention.
  • the entropy decoder 520 may refer to a pixel of a neighboring block previously processed from a plurality of adjacent blocks from a bitstream in intra prediction of each of the plurality of adjacent blocks.
  • Reference pixel syntax information (IntraRef_neghibor_dependency flag) indicating whether to use as a pixel is obtained.
  • the intra predictor 550 determines whether the intra predicted blocks are blocks predicted through parallel intra prediction according to an embodiment of the present invention, based on the reference pixel syntax information IntraRef_neghibor_dependency flag. .
  • the intra prediction unit 550 when the reference pixel syntax information (IntraRef_neghibor_dependency flag) is 0, the intra prediction unit 550 generates a predictive value of blocks by performing general intra prediction decoding according to the prior art. That is, the intra predictor 550 performs intra prediction using pixels of the neighboring block adjacent to the intra predicted block.
  • the intra prediction unit 550 uses the pixels of the neighboring blocks previously processed than the plurality of adjacent blocks, respectively, according to an embodiment of the present invention. Obtain a reference pixel used for intra prediction of. As described above, the intra predictor 550 uses the neighboring pixels that have been previously encoded and reconstructed from the plurality of adjacent blocks as they are, or the reference pixel required for intra prediction through the outer space that uses the previously encoded and reconstructed neighboring pixels. Can be obtained
  • the intra predictor 550 performs intra prediction on each of a plurality of adjacent blocks in parallel using the obtained reference pixel.
  • intra prediction may be limited to small blocks having a predetermined size or less.
  • the intra predictors 410 and 550 may set the smallest block that can be intra predicted as an 8x8 block, and limit the intra prediction to not be performed on 4x4 blocks smaller than the 8x8 block.
  • the smallest block size information (Min_Intraprediction_size) for which intra prediction may be performed may be set in a predetermined data unit.
  • the entropy encoder 450 may add block size information (Min_Intraprediction_size) of the smallest size in which intra prediction may be performed to the SPS, PPS, and slice header.
  • the intra prediction processing speed may be improved by limiting intra prediction on a small block having a large dependency on neighboring blocks and performing intra prediction only on a block having a relatively large size. .
  • 24 is a block diagram showing a video encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the video encoding apparatus 2400 includes an image encoder 2410 and a merger 2420.
  • the image encoder 2410 divides a picture into a maximum coding unit having a maximum size, and divides and encodes a maximum coding unit into coding units having a hierarchical structure. In detail, the image encoder 2410 performs 2-pass encoding, that is, two times of encoding. First, like the video encoding apparatus 100 of FIG. 1, the image encoder 2410 encodes the image data in coding units according to depths for each largest coding unit of the current picture, thereby encoding the smallest encoding. A coding unit having a hierarchical structure is determined by selecting a depth at which an error occurs and determining the coding depth, and outputs the determined coding depth and the image data for each maximum coding unit.
  • the merger 2420 performs intra prediction below a predetermined threshold size when the number Nm minCu of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less included in the encoded image data exceeds a predetermined threshold Th num.
  • the intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less adjacent to each other included in the maximum coding unit are merged so that the number of coding units is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • the image encoder 2410 predictively encodes the merged coding unit.
  • 25 is a diagram illustrating a process of merging intra predicted coding units having a predetermined threshold size or less in a video encoding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the image encoder 2410 encodes image data in coding units according to depths for each maximum coding unit of the current picture 2510, and selects a depth at which the smallest coding error occurs to determine a coding depth. By doing so, it is assumed that the coding unit of the hierarchical structure is determined, and the determined coded depth and the image data for each maximum coding unit are output. In addition, it is assumed that the coding unit having a size of 4x4 is an intra-predicted coding unit, and the predetermined threshold size is 4x4.
  • the current picture 2510 includes a total of 128 4x4 intra predicted coding units.
  • the merger 2420 performs intra prediction of 4x4 or less so that the number of intra predicted coding units of a predetermined threshold size or less included in the current picture 2510, that is, the number of intra-predicted coding units of 4x4 or less size, is smaller than or equal to a predetermined threshold value. Merged coding units. If it is assumed that the predetermined threshold is 118, the merger 2420 may be intra predicted to 4x4 or less so that the number of intra predicted coding units of 4x4 or less included in the current picture 2510 is 118 or less. Merges coding units. When merging, it is preferable to merge intra-predicted coding units having a lower order of 4x4 and are adjacent to each other in the order of processing.
  • the image encoder 2410 re-encodes the merged current picture 2520 that includes newly hierarchical coding units through a merge process.
  • the image encoder 2410 may re-encode only 8x8 coding units 2521, 2522, and 2523 which are merged coding units.
  • the image encoder 2410 maintains sizes of 8x8 coding units 2521, 2522, and 2523 to prevent re-partitioning of 8x8 coding units 2521, 2522, and 2523 that are merged during recoding. Recoding can be done in one state.
  • 26 is a flowchart illustrating a video decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • the image encoder 2410 divides a picture into a maximum coding unit having a maximum size.
  • the image encoder 2410 encodes the largest coding unit by dividing the coding unit into coding units having a hierarchical structure.
  • the image encoder 2410 determines the coding unit of the hierarchical structure by encoding the image data in each coding unit according to the maximum coding units, selecting the depth at which the smallest coding error occurs, and determining the coding depth. The determined coded depth and the image data for each maximum coding unit may be output.
  • the merger 2420 obtains the number Num minCu of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less among the coded coding units included in the maximum coding unit.
  • the merger 2420 determines whether the number Num minCu of intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less exceeds a predetermined threshold Th num. As a result of the determination in step 2640, when the number Num minCu of the intra predicted coding units having a predetermined threshold size or less exceeds a predetermined threshold Th num, the merger 2420 is included in the maximum coding unit in step 2650.
  • the intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less adjacent to each other included in the largest coding unit are merged such that the number Num minCu of the intra-predicted coding units having a predetermined threshold size or less is equal to or smaller than the predetermined threshold Th num.
  • the image encoder 2410 performs prediction encoding on the merged coding unit.
  • a bitstream encoded according to a video encoding method according to another embodiment of the present invention is decoded by the video decoding apparatus 500 of FIG. 5, similarly to the bitstream encoded by the video encoding apparatus 400 of FIG. 4. Can be.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating a video decoding method according to another embodiment of the present invention.
  • the entropy decoding unit 520 may include encoding units hierarchically configured according to a depth of a maximum coding unit, a depth indicating the number of spatial divisions of a maximum coding unit, and a depth from a bitstream. Information indicating the structure and prediction mode information of each coding unit are obtained.
  • the entropy decoding unit 520 divides the maximum coding unit into coding units having a hierarchical structure based on the information indicating the size, depth, and structure of the coding units.
  • the intra predictor 550 or the motion compensator 560 respectively perform intra prediction or inter prediction according to the prediction mode information of the coding unit to obtain a prediction value of each coding unit.
  • the prediction value of each coding unit output from the intra predictor 550 or the motion compensator 560 is added to the residual data obtained through the inverse quantization unit 530 and the frequency inverse transform unit 540 so that each coding unit is decoded. do.
  • the number of blocks that are intra predicted may be limited by limiting the number of reference pixels used for intra prediction of the coding units included in the largest coding unit.
  • the video encoding apparatus 2400 may add up the number of reference pixels required for intra prediction of the intra-prediction coding unit included in the maximum coding unit, so that the number of reference pixels used for intra prediction exceeds a predetermined threshold.
  • the number of intra-predicted coding units included in one largest coding unit may be limited by performing encoding on the intra-predicted coding units processed as subordinates based on other prediction modes except the intra prediction mode.
  • 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 be a magnetic storage medium (for example, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), an optical reading medium (for example, a CD-ROM, a DVD, etc.) and a carrier wave (for example, the Internet). Storage medium).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computing Systems (AREA)
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Abstract

인트라 예측 처리 속도 향상을 위한 비디오의 부호화 방법 및 장치, 비디오의 복호화 방법 및 장치가 개시된다. 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 부호화 방법은 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하고, 획득된 참조 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하며, 참조 픽셀 신택스 정보를 비트스트림에 부가한다.

Description

인트라 예측 처리 속도 향상을 위한 비디오의 부호화 방법 및 장치, 비디오의 복호화 방법 및 장치
본 발명은 비디오의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 인트라 예측되는 블록들 사이의 의존성(depedency)을 감소시켜 병렬적인 인트라 예측을 수행하거나, 인트라 예측되는 블록의 개수를 제한함으로써 인트라 예측 처리 속도를 향상시키기 위한 비디오의 부호화 및 복호화에 관한 것이다.
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 영상을 부호화하기 위해서 하나의 픽처를 매크로 블록으로 나눈다. 그리고, 인터 예측 및 인트라 예측에서 이용가능한 모든 부호화 모드를 적용하여 각각의 매크로 블록을 부호화한 다음, 매크로 블록의 부호화에 소요되는 비트율과 원 매크로 블록과 복호화된 매크로 블록과의 왜곡 정도에 따라서 부호화 모드를 선택하여 매크로 블록을 부호화한다.
인트라 예측되는 블록은 인접한 블록의 픽셀을 참조 픽셀로 이용한다. 따라서, 인접 블록의 처리가 완료되기 이전에는 인트라 예측이 수행될 수 없다. 이로 인해, 인트라 예측되는 블록과 인접 블록은 병렬적으로 처리하는 것은 불가능하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 인트라 예측되는 블록들 사이의 의존성을 감소시켜 인접한 블록들에 대한 병렬적인 인트라 예측을 수행하는 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 소정 크기 이하의 블록에 대한 인트라 예측을 제한함으로써 인트라 예측 처리의 속도를 향상시키는 것이다.
복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하고, 획득된 참조 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 인접한 블록들 사이의 병렬적인 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 인트라 예측 처리 속도가 향상된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 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 주파수 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 장치의 블록도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들을 설명하기 위한 참조도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라서 (dx,dy)의 방향성을 갖는 연장선 상에 위치한 주변 픽셀과 현재 픽셀과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드의 방향을 나타낸 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 때 필요한 주변 블록들을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라서 복수 개의 인접 블록들의 병렬 인트라 예측 처리를 위한 참조 픽셀을 획득하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라서 복수 개의 인접 블록들의 병렬 인트라 예측 처리를 위한 참조 픽셀을 획득하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라서 우상측 및 좌상측 참조 픽셀을 획득하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 장치에서 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 부호화 방법은 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 단계; 상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 단계; 및 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 비트스트림에 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오 부호화 장치는 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 참조 픽셀 획득부; 상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 인트라 예측 수행부; 및 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 비트스트림에 부가하는 엔트로피 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 복호화 방법은 비트스트림으로부터 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 참조 픽셀 신택스 정보가 상기 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는 것을 가리키는 경우, 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 복호화 장치는 비트스트림으로부터 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 획득하는 엔트로피 복호화부; 상기 획득된 참조 픽셀 신택스 정보가 상기 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는 것을 가리키는 경우, 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 참조 픽셀 획득부; 및 상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 인트라 예측 수행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법은 픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하는 단계; 상기 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위들로 분할하여 부호화하는 단계; 상기 최대 부호화 단위에 포함된 부호화된 부호화 단위들 중 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수를 획득하는 단계; 상기 획득된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 소정 임계값을 초과하는 경우, 상기 최대 부호화 단위에 포함된 상기 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 상기 소정 임계값 이하가 되도록 상기 최대 부호화 단위에 포함된 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합하는 단계; 및 상기 병합된 부호화 단위에 대한 예측 부호화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치는 픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하고, 상기 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위들로 분할하여 부호화하는 영상 부호화부; 및 상기 최대 부호화 단위에 포함된 부호화된 부호화 단위들 중 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수를 획득하고, 상기 획득된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 소정 임계값을 초과하는 경우, 상기 최대 부호화 단위에 포함된 상기 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 상기 소정 임계값 이하가 되도록 상기 최대 부호화 단위에 포함된 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합하는 병합부를 포함하며, 상기 영상 부호화부는 병합된 부호화 단위를 다시 예측 부호화하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다.
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 8보다 큰 2의 제곱승인 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 주파수 변환이 수행될 수 있다. 예측 부호화 및 주파수 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 주파수 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화 및 주파수 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, 주파수 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.
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 인터 모드는, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 크기의 파티션에 대해서 수행될 수 있다. 그리고 인트라 모드는 2Nx2N 과 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 주파수 변환을 수행할 수 있다.
부호화 단위의 주파수 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 데이터 단위를 기반으로 주파수 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어, 주파수 변환을 위한 데이터 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 데이터 단위를 포함할 수 있다.
이하, 주파수 변환의 기반이 되는 데이터 단위는 '변환 단위'라고 지칭될 수 있다. 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 주파수 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, 주파수 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 파티션의 결정 방식에 대해서는, 도 3 내지 12을 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 단위이며, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 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. 또한, 픽처, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더에 삽입될 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, 일 실시예에 따른 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, 주파수 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 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 각종 프로세싱을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 부호화 모드에 관한 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 1 및 비디오 부호화 장치(100)을 참조하여 전술한 바와 동일하다.
수신부(205)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱(parsing)한다. 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 헤더로부터 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 주파수 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 주파수 역변환을 위해, 부호화 심도별 부호화 단위의 변환 단위의 크기 정보에 기초하여, 부호화 단위마다 각각의 변환 단위에 따라 주파수 역변환을 수행할 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.
일 실시예에 따른 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.
이하 도 3 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들, 예측 단위 및 변환 단위의 결정 방식이 상술된다.
도 3 은 계층적 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 3에 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)를 이용하여 인터 추정 및 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 데이터는 주파수 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 주파수 역변환부(470)을 통해 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(480) 및 루프 필터링부(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), 주파수 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 주파수 역변환부(470), 디블로킹부(480) 및 루프 필터링부(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, 주파수 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, 주파수 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 루프 필터링부(580)를 거쳐 후처리되어 복원 프레임(595)으로 출력될 수 있다. 또한, 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(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), 주파수 역변환부(540), 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560), 디블로킹부(570) 및 루프 필터링부(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, 주파수 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 4인 경우를 도시하고 있다. 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(640), 크기 4x4인 심도 4의 부호화 단위(650)가 존재한다. 크기 4x4인 심도 4의 부호화 단위(650)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 4의 크기 4x4의 부호화 단위(650)는 최소 부호화 단위이며 최하위 심도의 부호화 단위이고, 해당 예측 단위도 크기 4x4의 파티션(650)으로만 설정될 수 있다.
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 주파수 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 주파수 변환이 수행될 수 있다.
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 주파수 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 주파수 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 인트라 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 인터 모드로 또는 크기 2N_0x2N_0, 크기 N_0xN_0 의 파티션에 대해서는 인트라 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 분할 정보는 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 주파수 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 주파수 변환 또는 주파수 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 주파수 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.
파티션 타입 정보가 대칭형 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보(TU size flag)가 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.
이하, 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)의 인트라 예측부(410) 및 도 5의 영상 복호화 장치(200)의 인트라 예측부(550)에서 수행되는 인트라 예측에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 장치의 블록도이다. 도 14의 인트라 예측 장치(1400)는 도 4의 인트라 예측부(410) 및 도 5의 인트라 예측부(550)에 대응한다.
도 14를 참조하면, 인트라 예측 장치(1400)는 참조 픽셀 획득부(1410) 및 인트라 예측 수행부(1420)를 포함한다. 참조 픽셀 획득부(1410)는 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득한다. 후술되는 바와 같이, 참조 픽셀 획득부(1410)는 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 공유하거나, 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용한 외간(extrapolation)을 통해 복수 개의 서로 인접한 블록들의 인트라 예측에 필요한 주변 픽셀을 획득함으로써, 복수 개의 서로 인접한 블록들이 병렬적으로 인트라 예측될 수 있도록 참조 픽셀을 제공한다.
인트라 예측 수행부(1420)는 획득된 참조 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행한다. 인트라 예측 수행부(1420)는 종래 기술에 따른 한정된 방향성을 갖는 인트라 예측 모드 이외에 (dx,dy) 파라메터를 이용한 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드를 부가적으로 수행할 수 있다. 일 예로 인트라 예측되는 예측 단위의 크기를 NxN이라고 할 때, 인트라 예측 수행부(1420)는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 크기의 블록 각각에 대하여 35개의 인트라 예측 모드들을 적용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 35개의 인트라 예측 모드들은 플래너 (Planar) 모드, DC 모드 및 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 인트라 예측 모드의 개수는 이러한 예에 한정되지 않고, 현재 블록이 색차 성분인지 휘도 성분인지 여부, 현재 블록의 크기 등의 정보에 기초하여 다양하게 설정될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들을 설명하기 위한 참조도이다.
다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들은 블록 내의 예측되는 픽셀을 중심으로 소정의 기울기를 갖는 라인을 이용하여 주변 참조 픽셀을 결정하고 결정된 주변 참조 픽셀을 예측자로 이용함으로써 설정될 수 있다. 이러한 라인의 기울기는 (dx, dy) 파라메터(dx, dy는 정수)를 이용하여 설정될 수 있다.
도 15를 참조하면, 블록 내의 예측되는 픽셀(P)을 중심으로 (dx, dy)의 값에 따라 정해지는 tan-1(dy/dx)의 각도를 갖는 연장선(150) 상에 위치한 주변 픽셀(A, B)를 픽셀(P)의 예측자로 이용할 수 있다. 이 때, 예측자로서 이용되는 주변 픽셀은 (dx,dy)의 값에 따라 정해지는 연장선(150)의 각도를 고려할 때, 현재 블록의 상측, 좌측, 우상측 및 좌하측의 주변 블록에 포함된 픽셀일 수 있다.
도 15에서, 연장선(150)에 위치하거나 연장선(150)에 가까운 주변 픽셀을 이용하여 현재 픽셀(P)의 예측자를 생성하는 경우, 연장선(150)은 tan-1(dy/dx)의 방향성을 갖는다. 이러한 연장선(150)을 이용한 주변 픽셀의 결정을 위해서는 (dy/dx)의 나눗셈 연산이 필요하기 때문에 하드웨어나 소프트웨어로 구현시 소수점 연산을 포함할 수 있어서 연산량을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 따라서, 참조 픽셀을 선택하기 위한 예측 방향을 dx, dy 파라메터를 이용하여 설정할 때, 연산량을 감소시킬 수 있도록 dx, dy를 설정할 필요가 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라서 (dx,dy)의 방향성을 갖는 연장선 상에 위치한 주변 픽셀과 현재 픽셀과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, (j,i)에 위치한 현재 픽셀을 P(1610), 현재 픽셀 P(1610)를 지나는 tan-1(dy/dx)의 방향성, 즉 기울기를 갖는 연장선 상에 위치한 상측 주변 픽셀을 A(1611), 좌측 주변 픽셀을 B(1612)라고 정의한다. 현재 픽셀 P(1610)이 포함된 블록의 크기가 nSxnS(nS는 양의 정수)이며, 블록의 각 픽셀들의 위치는 (0,0) 부터 (nS-1, nS-1) 중 하나이며, x축 상에 위치한 상측 주변 픽셀의 위치를 (m, -1)(m은 정수), y축 상에 위치한 좌측 주변 픽셀의 위치를 (-1,n)(n은 정수)라고 가정한다. 현재 픽셀 P(1610)을 지나는 연장선과 만나는 상측 주변 픽셀 A(1611)의 위치는 (j+i*dx/dy, -1), 좌측 주변 픽셀 B(1612)의 위치는 (-1, i+j*dy/dx) 이다. 따라서, 현재 픽셀 P(1610)의 예측을 위해 상측 주변 픽셀 A(1611) 또는 좌측 주변 픽셀 B(1612)를 결정하기 위해서는 dx/dy 또는 dy/dx와 같은 나눗셈 연산이 필요하다. 전술한 바와 같이 이러한 나눗셈 연산은 연산 복잡도가 높기 때문에 소프트웨어 또는 하드웨어 구현시 연산 속도의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 주변 픽셀을 결정하기 위한 예측 모드의 방향성을 나타내는 dx 및 dy 중 적어도 하나의 값을 2의 지수승으로 결정할 수 있다. 즉, n,m을 각각 정수라고 할 때, dx 및 dy는 각각 2^n, 2^m 일 수 있다.
현재 픽셀 P(1610)의 예측자로써 좌측 주변 픽셀 B(1612)가 이용되고 dx가 2^n의 값을 갖는 경우, 좌측 주변 픽셀 B(1612)의 위치인 (-1, i+j*dy/dx)를 결정하기 위해 필요한 j*dy/dx 연산은 (i*dy)/(2^n)이며, 이러한 2의 지수승으로 나눗셈을 수행하는 연산은 (i*dy)>>n과 같이 쉬프트 연산을 통해 구현될 수 있으므로 연산량이 감소한다. 유사하게, 현재 픽셀 P(1610)의 예측자로써 상측 주변 픽셀 A(1611)가 이용되고 dy가 2^m의 값을 갖는 경우, 상측 주변 픽셀 A의 위치인 (j+i*dx/dy,-1)를 결정하기 위해 필요한 i*dx/dy 연산은 (i*dx)/(2^m)이며, 이러한 2의 지수승으로 나눗셈을 수행하는 연산은 (i*dx)>>m과 같이 쉬프트 연산을 통해 구현될 수 있다.
표 2 내지 표 4는 dx 또는 dy의 값 중 적어도 하나를 2의 지수승으로 설정한 (dx,dy) 파라메터를 예시한 것이다.
표 2
dx Dy dx dy dx dy
-32 32 21 32 32 13
-26 32 26 32 32 17
-21 32 32 32 32 21
-17 32 32 -26 32 26
-13 32 32 -21 32 32
-9 32 32 -17 　 　
-5 32 32 -13 　 　
-2 32 32 -9 　 　
0 32 32 -5 　 　
2 32 32 -2 　 　
5 32 32 0 　 　
9 32 32 2 　 　
13 32 32 5 　 　
17 32 32 9 　 　
표 3
dx Dy dx dy dx dy
-32 32 19 32 32 10
-25 32 25 32 32 14
-19 32 32 32 32 19
-14 32 32 -25 32 25
-10 32 32 -19 32 32
-6 32 32 -14 　 　
-3 32 32 -10 　 　
-1 32 32 -6 　 　
0 32 32 -3 　 　
1 32 32 -1 　 　
3 32 32 0 　 　
6 32 32 1 　 　
10 32 32 3 　 　
14 32 32 6 　 　
표 4
dx Dy dx dy dx dy
-32 32 23 32 32 15
-27 32 27 32 32 19
-23 32 32 32 32 23
-19 32 32 -27 32 27
-15 32 32 -23 32 32
-11 32 32 -19 　 　
-7 32 32 -15 　 　
-3 32 32 -11 　 　
0 32 32 -7 　 　
3 32 32 -3 　 　
7 32 32 0 　 　
11 32 32 3 　 　
15 32 32 7 　 　
19 32 32 11 　 　
전술한 바와 같이 (dx, dy) 파라메터들을 이용하는 각 인트라 예측 모드들은 (j,i)에 위치한 픽셀의 예측자로써 좌측의 주변 픽셀 (-1, i+j*dy/dx) 또는 상측의 주변 픽셀 (j+i*dx/dy,-1)을 이용한다. 표 2 내지 표 4과 같이 dx 또는 dy의 값 중 적어도 하나가 2의 지수승을 갖는 경우, 좌측의 주변 픽셀 (-1, i+j*dy/dx) 및 상측의 주변 픽셀 (j+i*dx/dy,-1)의 위치는 나눗셈 연산 없이 곱셈 및 쉬프트 연산만으로 획득될 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드의 방향을 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 인트라 예측 수행부(1420)는 도시된 바와 같은 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들에 따라 현재 픽셀의 예측자로 이용될 주변 픽셀을 결정할 수 있다. 이러한 33개의 방향성을 갖는 인트라 예측 모드 이외에, 인트라 예측 수행부(1420)는 플래너 모드, DC 모드 등을 적용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다.
한편, 인트라 예측시에는 인접한 주변 블록의 픽셀을 참조 픽셀로서 이용하기 때문에, 현재 블록은 주변 블록의 처리가 완료된 이후에 인트라 예측될 수 있는 의존성(dependency)을 갖는다.
도 18a 및 도 18b는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 때 필요한 주변 블록들을 나타낸 도면이다. 도 18a는 종래 H.264 등에서 이용되는 인트라 예측 모드에 따라서 현재 블록의 인트라 예측시 필요한 주변 블록들을 나타내며, 도 18b는 본 발명의 일 실시예에 따라서 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들에 따라서 현재 블록의 인트라 예측시 필요한 주변 블록들을 나타낸다.
도 18a를 참조하면, 종래 H.264 등에서 이용되는 인트라 예측 모드에 기초할 때, 현재 블록(cur)의 좌측 블록(A), 좌상측 블록(C), 상측 블록(B) 및 우상측 블록(D)이 현재 블록(cur)의 인트라 예측시 참조될 수 있다. 도 18b를 참조하면, 전술한 바와 같이 (dx, dy) 파라메터를 이용하여 다양한 방향성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따라서 현재 블록(cur)을 예측할 때에는 추가적으로 좌하측 블록(E)이 참조될 수 있다. 인트라 예측은 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀들을 참조 픽셀로 이용하여 수행되기 때문에, 현재 블록(cur)과 주변 블록들(A 내지 E)는 동시에 병렬적으로 처리될 수 없다. 예를 들어, 현재 블록(cur)이 상측 블록(B)의 픽셀을 참조 픽셀로 이용하는 경우, 현재 블록(cur)의 인트라 예측은 상측 블록(B)에 대한 처리가 완료된 이후에만 수행될 수 있으며, 현재 블록(cur)과 상측 블록(B)을 병렬적으로 동시에 처리할 수 없다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 장치(1400)는 복수 개의 인접 블록들이 병렬적으로 인트라 예측될 수 있도록, 복수 개의 인접 블록들보다 이전에 부호화되어 복원된 이전 블록들의 픽셀을 참조 픽셀로서 공유하거나, 외간을 통해 생성된 참조 픽셀을 이용한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라서 복수 개의 인접 블록들의 병렬 인트라 예측 처리를 위한 참조 픽셀을 획득하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 19를 참조하면, 참조 픽셀 획득부(1410)는 4개의 인접 블록들(B0 내지 B3)의 병렬적인 인트라 예측 처리를 위하여 인접 블록들(B0 내지 B3) 각각의 인트라 예측에 필요한 참조 픽셀을 획득한다. 도 19에서 해칭된 영역은 4개의 인접 블록들(B0 내지 B3) 이전에 부호화되어 복원된 주변 블록의 픽셀들이라고 가정한다.
참조 픽셀 획득부(1410)는 B0 블록(1910)의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀로서 원래의 주변 블록의 픽셀들(I,J,K,L,M)(1951 내지 1955)을 그대로 이용한다. 주변 픽셀들(I,J,K,L,M)(1951 내지 1955)은 B0 블록(1910) 이전에 부호화된 후 복원된 픽셀들이므로 B0 블록(1910)의 참조 픽셀로서 그대로 이용될 수 있다. B1 블록(1920)의 인트라 예측에 이용되는 상측 주변 픽셀로서 주변 픽셀 K(1953)가 이용될 수 있다. 그러나, B1 블록(1920)의 인트라 예측에 이용되는 좌측 주변 픽셀은 B1 블록(1920)과 병렬적으로 인트라 예측되는 B0 블록(1910)에 포함되므로 B1 블록(1920)의 인트라 예측을 위한 참조 픽셀로서 이용될 수 없다. 따라서, 참조 픽셀 획득부(1410)는 B1 블록(1920)의 좌측 방향으로 이용가능한 가장 가까운 주변 픽셀인 B0 블록(1910)의 좌측 주변 픽셀 I(1954)를 B1 블록(1920)의 인트라 예측에 이용되는 좌측 주변 픽셀로 결정한다.
B2 블록(1930)의 인트라 예측을 위한 좌측 주변 픽셀로서 주변 픽셀 M(1955)가 이용될 수 있다. B2 블록(1930)의 인트라 예측에 이용되는 상측 주변 픽셀은 B2 블록(1930)과 병렬적으로 인트라 예측되는 B0 블록(1910)에 포함되므로 B2 블록(1930)의 인트라 예측을 위한 참조 픽셀로서 이용될 수 없다. 따라서, 참조 픽셀 획득부(1410)는 B2 블록(1930)의 상측 방향으로 이용가능한 가장 가까운 주변 픽셀인 B0 블록(1930)의 상측 주변 픽셀 J(1952)를 B2 블록(1930)의 인트라 예측에 이용되는 상측 주변 픽셀로 결정한다.
B3 블록(1940)의 인트라 예측을 위한 상측 및 좌측 주변 픽셀들은 모두 B3 블록(1940)과 병렬적으로 인트라 예측되는 B1 블록(1920) 및 B2 블록(1930)에 포함되므로 B3 블록(1940)의 인트라 예측을 위한 참조 픽셀로서 이용될 수 없다. 따라서, 참조 픽셀 획득부(1410)는 B3 블록(1940)의 상측 방향으로 이용가능한 가장 가까운 주변 픽셀인 B1 블록(1920)의 상측 주변 픽셀 K(1953)를 B3 블록(1940)의 인트라 예측에 이용되는 상측 주변 픽셀로 결정하고, B3 블록(1940)의 좌측 방향으로 이용가능한 가장 가까운 주변 픽셀인 B2 블록(1930)의 좌측 주변 픽셀 M(1955)를 B3 블록(1940)의 인트라 예측에 이용되는 좌측 주변 픽셀로 결정한다.
이와 같이, 참조 픽셀 획득부(1410)는 복수 개의 인접한 블록들보다 이전에 부호화되어 복원된 주변 픽셀들을 공유하여 참조 픽셀로서 이용함으로써, 복수 개의 인접한 블록들의 병렬 인트라 예측 처리를 가능하게 한다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라서 복수 개의 인접 블록들의 병렬 인트라 예측 처리를 위한 참조 픽셀을 획득하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
참조 픽셀 획득부(1410)는 복수 개의 인접한 블록들보다 이전에 부호화되어 복원된 주변 픽셀들을 그대로 이용하는 대신에, 이전에 부호화되어 복원된 주변 픽셀들을 이용한 외간을 통해 복수 개의 인접한 블록들의 인트라 예측에 필요한 참조 픽셀을 획득할 수 있다.
도 20을 참조하면, 복수 개의 인접한 블록들의 인트라 예측에 필요한 참조 픽셀을 L'(x,y)(2010)이라고 하면, 참조 픽셀 획득부(1410)는 이용가능한 주변 픽셀들(2000) 중에서 참조 픽셀 L'(x,y)와 동일한 열에 위치한 주변 픽셀 RecA(2001), 참조 픽셀 L'(x,y)와 동일한 행에 위치한 주변 픽셀 RecB(2002) 및 좌상측 모서리에 위치한 주변 픽셀 RecC(2003)을 이용한 외간을 통해 참조 픽셀 L'(x,y)(2010)을 획득한다. 일 예로 참조 픽셀 획득부(1410)는 다음의 수학식들; L'(x,y)={RecA+RecB}/2 (주변 픽셀들의 평균), L'(x,y)={RecA*y+RecB*x}/(x+y)(거리를 고려한 주변 픽셀들의 기하 평균), L'(x,y)={RecB+(RecC-RecA)/x} (수평 방향의 주변 픽셀 변화율을 고려한 평균), L'(x,y)={RecA+(RecC-RecB)/y} (수직 방향의 주변 픽셀 변화율을 고려한 평균) 중 어느 하나에 따라서 참조 픽셀 L'(x,y)(2010)을 획득한다. 참조 픽셀 L'(x,y)를 획득하기 방식은 이에 한정되지 않고 이용가능한 주변 픽셀들에 기초하여 다양한 방식으로 설정될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라서 우상측 및 좌상측 참조 픽셀을 획득하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 장치(1400)는 다양한 방향성을 갖는 인트라 예측 모드들을 적용하여 인트라 예측을 수행하기 때문에, 블록의 우상측 주변 픽셀 및 좌하측 주변 픽셀이 필요할 수 있다. 도 21을 참조하면, 블록 B3의 인트라 예측을 위하여 해칭된 영역과 같은 참조 픽셀들이 필요하다고 가정한다. 이 경우, 블록 B3의 우상측의 주변 픽셀(2101)은 전술한 바와 같이 B1 블록의 상측에 위치한 주변 픽셀 K를 그대로 확장하여 이용하거나, 이용가능한 주변 픽셀들을 이용한 외간을 통해 획득될 수 있다. 유사하게, 블록 B3의 좌하측의 주변 픽셀(2102)은 B2 블록의 좌측에 위치한 주변 픽셀 M을 이용하거나, 다른 이용가능한 주변 픽셀들을 이용한 외간을 통해 획득될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 장치(1400)는 복수 개의 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록들의 픽셀을 이용하여 복수 개의 인접한 블록들 각각에 필요한 참조 픽셀을 획득하고, 획득된 참조 픽셀을 이용하여 복수 개의 인접한 블록들 각각에 대한 병렬적인 인트라 예측을 수행함으로써 인트라 예측 처리 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 장치(1400)는 전술한 도 19의 인접한 좌상측 블록, 우상측 블록, 좌하측 블록 및 우하측 블록의 4개의 블록들에 한정되지 않고, 각 블록의 인트라 예측시에 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀들을 공유하거나 외간을 통해 생성된 참조 픽셀을 이용함으로써 병렬적인 인트라 예측 처리를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라서 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 복수 개의 서로 인접한 블록들의 병렬 인트라 예측을 위한 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내기 위하여 참조 픽셀 신택스 정보(IntraRef_neghibor_dependency flag)를 소정의 데이터 단위로 설정할 수 있다. 예를 들어, IntraRef_neghibor_dependency flag=1이면, 본 발명의 일 실시예에 따라서 병렬적인 인트라 예측 방식이 적용되는 경우를 나타내며, IntraRef_neghibor_dependency flag=0이면, 종래 일반적인 인트라 예측 방식에 따라서 인트라 예측이 수행되는 경우임을 나타낸다. 엔트로피 부호화부(450)는 시퀀스 단위, 픽처 단위, 슬라이스 단위로 참조 픽셀 신택스 정보(intraRef_neghibor_dependency flag)를 부가할 수 있다. 즉. 참조 픽셀 신택스 정보(intraRef_neghibor_dependency flag)는 SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter Set), 슬라이스 헤더에 부가될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 22를 참조하면, 단계 2210에서 참조 픽셀 획득부(1410)는 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득한다. 전술한 도 19와 같이, 참조 픽셀 획득부(1410)는 서로 인접한 복수 개의 4개의 블록들 중 우상측 블록은 좌상측 블록의 좌측에 인접하며 이전에 처리된 좌측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 참조 픽셀을 획득하며, 좌하측 블록은 좌상측 블록의 상측에 인접하며 이전에 처리된 상측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 참조 픽셀을 획득하며, 우하측 블록은 우상측 블록의 상측에 인접하며 이전에 처리된 상측 주변 블록의 픽셀 및 좌하측 블록의 좌측에 인접하며 이전에 처리된 좌측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 참조 픽셀을 획득할 수 있다. 또한, 참조 픽셀 획득부(1410)는 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용한 외간을 통해 참조 픽셀을 획득할 수 있다.
단계 2220에서, 인트라 예측 수행부(1420)는 획득된 참조 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행한다. 각 블록의 인트라 예측시에 인접 블록간의 의존성을 제거하여 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀로부터 참조 픽셀이 획득되었으므로 인접한 블록들에 대한 병렬 처리가 가능하다.
단계 2230에서, 엔트로피 부호화부(450)는 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 비트스트림에 부가한다. 전술한 바와 같이, 참조 픽셀 신택스 정보(intraRef_neghibor_dependency flag)는 SPS, PPS, 슬라이스 헤더에 부가될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5 및 도 23을 참조하면, 딘계 2310에서 엔트로피 복호화부(520)는 비트스트림으로부터 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보(IntraRef_neghibor_dependency flag)를 획득한다.
단계 2320에서 인트라 예측부(550)는 참조 픽셀 신택스 정보(IntraRef_neghibor_dependency flag)에 기초하여, 인트라 예측된 블록들이 본 발명의 일 실시예에 따라서 병렬적인 인트라 예측 방식을 통해 예측된 블록인지 여부를 판단한다. 전술한 바와 같이, 참조 픽셀 신택스 정보(IntraRef_neghibor_dependency flag)는 시퀀스 단위, 픽처 단위, 슬라이스 단위로 설정될 수 있으며, IntraRef_neghibor_dependency flag=1이면, 해당 데이터 단위에 포함된 인트라 예측된 블록들은 본 발명의 일 실시예에 따라서 병렬적인 인트라 예측 방식을 통해 복호화될 수 있음을 나타낸다. IntraRef_neghibor_dependency flag=0이면, 종래 일반적인 인트라 예측 방식에 따라서 인트라 예측을 통해 복호화될 이 수행되는 경우임을 나타낸다.
단계 2330에서, 인트라 예측부(550)는 참조 픽셀 신택스 정보(IntraRef_neghibor_dependency flag)가 0인 경우, 종래 기술에 따른 일반적인 인트라 예측 복호화를 수행하여 블록들의 예측값을 생성한다. 즉, 인트라 예측부(550)는 인트라 예측된 블록과 인접한 주변 블록의 픽셀들을 이용하여 인트라 예측을 수행한다.
단계 2340에서, 인트라 예측부(550)는 IntraRef_neghibor_dependency flag=1이면, 본 발명의 일 실시예에 따라서 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득한다. 전술한 바와 같이, 인트라 예측부(550)는 복수 개의 인접한 블록들보다 이전에 부호화되어 복원된 주변 픽셀들을 그대로 이용하거나, 이전에 부호화되어 복원된 주변 픽셀들을 이용한 외간을 통해 인트라 예측에 필요한 참조 픽셀을 획득할 수 있다
단계 2350에서, 인트라 예측부(550)는 획득된 참조 픽셀을 이용하여 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행한다.
한편, 인트라 예측시 주변 블록에 대한 의존성은 블록의 크기가 작을수록 증가한다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 소정 크기 이하의 작은 블록에 대해서는 인트라 예측이 수행되지 않도록 제한할 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(410,550)는 인트라 예측될 수 있는 가장 작은 크기의 블록을 8x8 블록으로 설정하고, 8x8 블록보다 작은 4x4 블록에 대해서는 인트라 예측이 수행되지 않도록 제한할 수 있다. 인트라 예측이 수행될 수 있는 가장 작은 크기의 블록 크기 정보(Min_Intraprediction_size)는 소정의 데이터 단위로 설정할 수 있다. 엔트로피 부호화부(450)는 SPS, PPS, 슬라이스 헤더에 인트라 예측이 수행될 수 있는 가장 작은 크기의 블록 크기 정보(Min_Intraprediction_size)를 부가할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 주변 블록에 대한 의존성이 큰 작은 크기의 블록에 대한 인트라 예측을 제한하고, 상대적으로 큰 크기의 블록에 대해서만 인트라 예측이 수행되도록 함으로써 인트라 예측 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 24를 참조하면, 비디오 부호화 장치(2400)는 영상 부호화부(2410) 및 병합부(2420)를 포함한다.
영상 부호화부(2410)는 픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하고, 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위들로 분할하여 부호화한다. 구체적으로, 영상 부호화부(2410)는 2-패스 인코딩(2-pass encoding), 즉 2차례의 부호화를 수행한다. 먼저, 영상 부호화부(2410)는 전술한 도 1의 비디오 부호화 장치(100)와 같이, 영상 부호화부(2410)는 현재 픽처의 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 부호화 심도로 결정함으로써 계층적 구조의 부호화 단위를 결정하고, 결정된 부호화 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터를 출력한다.
병합부(2420)는 부호화된 영상 데이터에 포함된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수(Num minCu)가 소정 임계값(Th num)을 초과하는 경우, 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 소정 임계값 이하가 되도록 최대 부호화 단위에 포함된 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합한다. 영상 부호화부(2410)는 병합된 부호화 단위를 다시 예측 부호화한다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 장치에서 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 25의 좌측을 참조하면, 영상 부호화부(2410)가 현재 픽처(2510)의 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 부호화 심도로 결정함으로써 계층적 구조의 부호화 단위를 결정하고, 결정된 부호화 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터를 출력하였다고 가정한다. 또한 도시된 4x4 크기의 부호화 단위는 인트라 예측된 부호화 단위이며, 소정 임계 크기는 4x4라고 가정한다. 현재 픽처(2510)에는 4x4 크기의 인트라 예측된 부호화 단위가 총 128개 포함되어 있다. 병합부(2420)는 현재 픽처(2510)에 포함된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위, 즉 4x4 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 소정 임계값 이하가 되도록 4x4 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합한다. 만약, 소정 임계값이 118이라고 가정하면, 병합부(2420)는 현재 픽처(2510)에 포함된 4x4 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 118개 이하가 되도록, 4x4 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합한다. 병합시에는 처리 순서상 후순위에 있으며, 서로 인접한 4x4 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위들을 병합하는 것이 바람직하다. 4x4 크기의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 118개 이하가 되도록 하기 위해서, 병합부(2420)는 처리 순서상 후순위에 위치한 4x4 크기의 인트라 예측된 부호화 단위들(2511, 2512, 2513)을 병합하여 도 25의 우측에 도시된 바와 같은 8x8 크기의 부호화 단위들(2521,2522,2523)로 병합한다. 이러한 병합을 통해 12개의 4x4 크기의 인트라 예측된 부호화 단위들이 제거되므로, 전체 4x4 인트라 예측된 부호화 단위의 개수는 128-12=116이 되어서, 소정 임계값인 118개 이하가 된다.
영상 부호화부(2410)는 병합 과정을 통해 새롭게 계층적 구조의 부호화 단위들을 포함하는 병합된 현재 픽처(2520)에 대한 재부호화를 수행한다. 이 때, 영상 부호화부(2410)는 병합된 부호화 단위인 8x8 크기의 부호화 단위들(2521,2522,2523)에 대해서만 부호화를 재수행할 수 있다. 영상 부호화부(2410)는 재부호화시에 병합된 8x8 크기의 부호화 단위들(2521,2522,2523)이 재분할되는 것을 방지하기 위하여 8x8 크기의 부호화 단위들(2521,2522,2523)의 크기를 유지한 상태에서 재부호화를 수행할 수 있다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 26을 참조하면, 단계 2610에서 영상 부호화부(2410)는 픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할한다. 단계 2620에서 영상 부호화부(2410)는 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위들로 분할하여 부호화한다. 전술한 바와 같이, 영상 부호화부(2410)는 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 부호화 심도로 결정함으로써 계층적 구조의 부호화 단위를 결정하고, 결정된 부호화 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터를 출력할 수 있다.
단계 2630에서, 병합부(2420)는 최대 부호화 단위에 포함된 부호화된 부호화 단위들 중 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수(Num minCu)를 획득한다. 그리고 단계 2640에서, 병합부(2420)는 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수(Num minCu)가 소정 임계값(Th num)을 초과하는지 판단한다. 단계 2640의 판단 결과, 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수(Num minCu)가 소정 임계값(Th num)을 초과하는 경우, 단계 2650에서 병합부(2420)는 최대 부호화 단위에 포함된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수(Num minCu)가 소정 임계값(Th num) 이하가 되도록 최대 부호화 단위에 포함된 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합한다. 전술한 바와 같이 병합시에는 처리 순서상 후순위에 있으며, 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위들을 병합하는 것이 바람직하다. 단계 2660에서, 영상 부호화부(2410)는 병합된 부호화 단위에 대한 예측 부호화를 재수행한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 블록 간의 데이터 의존성을 가중시키는 작은 크기의 인트라 예측 블록의 개수를 소정 개수 이하로 제한함으로써 화질 열화를 방지하면서도 신속한 영상 부호화가 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 방법에 따라서 부호화된 비트스트림을 전술한 도 4의 비디오 부호화 장치(400)에서 부호화된 비트스트림과 도일하게 도 5의 비디오 복호화 장치(500)를 통해 복호화될 수 있다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5 및 도 27을 참조하면, 단계 2710에서 엔트로피 복호화부(520)는 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위의 크기, 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도, 심도에 따라 계층적으로 구성되는 부호화 단위들의 구조를 나타내는 정보 및 각 부호화 단위의 예측 모드 정보를 획득한다.
단계 2720에서, 엔트로피 복호화부(520)는 획득된 최대 부호화 단위의 크기, 심도 및 부호화 단위들의 구조를 나타내는 정보에 기초하여, 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위로 분할한다.
단계 2730에서, 인트라 예측부(550) 또는 움직임 보상부(560)은 각각 부호화 단위의 예측 모드 정보에 따라서 인트라 예측 또는 인터 예측을 수행하여 각 부호화 단위의 예측값을 획득한다. 인트라 예측부(550) 또는 움직임 보상부(560)에서 출력된 각 부호화 단위의 예측값은 역양자화부(530) 및 주파수 역변환부(540)를 통해 획득되는 레지듀얼 데이터와 가산되어 각 부호화 단위가 복호화된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 방법에서는 최대 부호화 단위에 포함된 부호화 단위들의 인트라 예측시 이용되는 참조 픽셀의 개수를 제한함으로써 인트라 예측되는 블록의 개수를 한정할 수 있다. 예를 들어, 비디오 부호화 장치(2400)는 최대 부호화 단위에 포함된 인트라 예측되는 부호화 단위의 인트라 예측시 필요한 참조 픽셀의 개수를 합산하여, 인트라 예측에서 사용되는 참조 픽셀의 개수가 소정 임계값을 초과하는 경우 후순위로 처리되는 인트라 예측된 부호화 단위에 대해서는 인트라 예측 모드를 제외한 다른 예측 모드에 기초하여 부호화를 수행함으로써 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 인트라 예측된 부호화 단위의 개수를 제한할 수 있다.
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) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
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.

Claims (15)

  1. 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 부호화 방법에 있어서,
    복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 단계;
    상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 단계; 및
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 비트스트림에 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오의 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 참조 픽셀을 획득하는 단계는
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 상측 주변 블록 및 좌측 주변 블록의 픽셀을 공유하여 상기 참조 픽셀을 획득하는 것을 특징으로 하는 비디오의 부호화 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들은 좌상측 블록, 우상측 블록, 좌하측 블록 및 우하측 블록의 4개의 블록들을 포함하며, 상기 우상측 블록은 상기 좌상측 블록의 좌측에 인접하며 이전에 처리된 좌측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 참조 픽셀을 획득하며, 상기 좌하측 블록은 상기 좌상측 블록의 상측에 인접하며 이전에 처리된 상측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 참조 픽셀을 획득하며, 상기 우하측 블록은 상기 우상측 블록의 상측에 인접하며 이전에 처리된 상측 주변 블록의 픽셀 및 상기 좌하측 블록의 좌측에 인접하며 이전에 처리된 좌측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 참조 픽셀을 획득하는 것을 특징으로 하는 비디오의 부호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 참조 픽셀을 획득하는 단계는
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 상측 주변 블록 및 좌측 주변 블록의 픽셀들을 이용한 외간(extrapolation)을 통해 상기 참조 픽셀을 획득하는 것을 특징으로 하는 비디오의 부호화 방법.
  5. 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오 부호화 장치에 있어서,
    복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 참조 픽셀 획득부;
    상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 인트라 예측 수행부; 및
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 비트스트림에 부가하는 엔트로피 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 장치.
  6. 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득된 참조 픽셀 신택스 정보가 상기 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는 것을 가리키는 경우, 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오의 복호화 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 참조 픽셀을 획득하는 단계는
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 상측 주변 블록 및 좌측 주변 블록의 픽셀을 공유하여 상기 참조 픽셀을 획득하는 것을 특징으로 하는 비디오의 복호화 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들은 좌상측 블록, 우상측 블록, 좌하측 블록 및 우하측 블록의 4개의 블록들을 포함하며, 상기 우상측 블록은 상기 좌상측 블록의 좌측에 인접하며 이전에 처리된 좌측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 참조 픽셀을 획득하며, 상기 좌하측 블록은 상기 좌상측 블록의 상측에 인접하며 이전에 처리된 상측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 참조 픽셀을 획득하며, 상기 우하측 블록은 상기 우상측 블록의 상측에 인접하며 이전에 처리된 상측 주변 블록의 픽셀 및 상기 좌하측 블록의 좌측에 인접하며 이전에 처리된 좌측 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 참조 픽셀을 획득하는 것을 특징으로 하는 비디오의 복호화 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 참조 픽셀을 획득하는 단계는
    상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 상측 주변 블록 및 좌측 주변 블록의 픽셀들을 이용한 외간(extrapolation)을 통해 상기 참조 픽셀을 획득하는 것을 특징으로 하는 비디오의 복호화 방법.
  10. 병렬 인트라 예측 처리를 위한 비디오의 복호화 장치에 있어서,
    비트스트림으로부터 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는지 여부를 나타내는 참조 픽셀 신택스 정보를 획득하는 엔트로피 복호화부;
    상기 획득된 참조 픽셀 신택스 정보가 상기 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측시 참조 픽셀로서 이용하는 것을 가리키는 경우, 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들보다 이전에 처리된 주변 블록의 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각의 인트라 예측에 이용되는 참조 픽셀을 획득하는 참조 픽셀 획득부; 및
    상기 획득된 참조 픽셀을 이용하여 상기 복수 개의 서로 인접한 블록들 각각에 대한 인트라 예측을 병렬적으로 수행하는 인트라 예측 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오의 복호화 장치.
  11. 비디오 부호화 방법에 있어서,
    픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하는 단계;
    상기 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위들로 분할하여 부호화하는 단계;
    상기 최대 부호화 단위에 포함된 부호화된 부호화 단위들 중 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수를 획득하는 단계;
    상기 획득된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 소정 임계값을 초과하는 경우, 상기 최대 부호화 단위에 포함된 상기 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 상기 소정 임계값 이하가 되도록 상기 최대 부호화 단위에 포함된 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합하는 단계; 및
    상기 병합된 부호화 단위에 대한 예측 부호화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 부호화하는 단계는
    상기 최대 부호화 단위를 분할하는 횟수를 가리키는 심도에 기초하여, 상기 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 부호화 심도로 결정함으로써 계층적 구조의 부호화 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 병합하는 단계는
    상기 최대 부호화 단위에 포함된 인트라 예측된 부호화 단위들 중 처리 순서상 후순위로 처리되며, 서로 인접한 예측 부호화 단위들을 병합하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  14. 비디오 부호화 장치에 있어서,
    픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하고, 상기 최대 부호화 단위를 계층적 구조의 부호화 단위들로 분할하여 부호화하는 영상 부호화부; 및
    상기 최대 부호화 단위에 포함된 부호화된 부호화 단위들 중 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수를 획득하고, 상기 획득된 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 소정 임계값을 초과하는 경우, 상기 최대 부호화 단위에 포함된 상기 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위의 개수가 상기 소정 임계값 이하가 되도록 상기 최대 부호화 단위에 포함된 서로 인접한 소정 임계 크기 이하의 인트라 예측된 부호화 단위를 병합하는 병합부를 포함하며,
    상기 영상 부호화부는 병합된 부호화 단위를 다시 예측 부호화하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 병합부는
    상기 최대 부호화 단위에 포함된 인트라 예측된 부호화 단위들 중 처리 순서상 후순위로 처리되며, 서로 인접한 예측 부호화 단위들을 병합하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107113444A (zh) * 2014-11-04 2017-08-29 三星电子株式会社 使用帧内预测对视频进行编码/解码的方法和装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102179383B1 (ko) 2013-08-09 2020-11-16 삼성전자주식회사 병합 모드 결정 방법 및 장치
US10506238B2 (en) * 2015-03-23 2019-12-10 Lg Electronics Inc. Method for processing image on basis of intra prediction mode and apparatus therefor
EP3393126A4 (en) * 2016-02-16 2019-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. INTRA PREDICTION METHOD FOR REDUCING INTRA PREDICTION ERRORS AND DEVICE THEREFOR
WO2018143496A1 (ko) * 2017-02-03 2018-08-09 엘지전자(주) 예측 모드를 유도하여 비디오 신호를 인코딩, 디코딩하는 방법 및 장치
US20200154103A1 (en) * 2017-07-04 2020-05-14 Lg Electronics Inc. Image processing method on basis of intra prediction mode and apparatus therefor
WO2019027187A1 (ko) * 2017-08-03 2019-02-07 엘지전자 주식회사 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
KR20190114912A (ko) * 2018-03-29 2019-10-10 세종대학교산학협력단 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
US11197009B2 (en) * 2019-05-30 2021-12-07 Hulu, LLC Processing sub-partitions in parallel using reference pixels
US11202070B2 (en) * 2019-05-30 2021-12-14 Hulu, LLC Parallel bi-directional intra-coding of sub-partitions
KR102601022B1 (ko) 2019-08-06 2023-11-13 베이징 바이트댄스 네트워크 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 색상 포맷에 기초한 비디오 영역 분할
KR102653559B1 (ko) 2019-09-02 2024-04-03 베이징 바이트댄스 네트워크 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 색상 포맷에 기초한 비디오 영역 분할
MX2022003122A (es) * 2019-09-21 2022-04-06 Beijing Bytedance Network Tech Co Ltd Modo intra basado para croma de restriccion de tama?o.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070098070A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Katsuo Saigo Image coding apparatus
US20080031329A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Kenichi Iwata Data processing circuit
US20080056363A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Ati Technologies, Inc. Method and system for intra-prediction in decoding of video data
KR20110090065A (ko) * 2010-02-02 2011-08-10 삼성전자주식회사 계층적 데이터 단위의 스캔 순서에 기반한 비디오 부호화 방법과 그 장치, 및 비디오 복호화 방법과 그 장치
KR20110126485A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 에스케이 텔레콤주식회사 인트라 블록 및 인터 블록이 혼합된 코딩블록을 이용하는 영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009001793A1 (ja) * 2007-06-26 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Toshiba 画像符号化と画像復号化の方法及び装置
US20120236936A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Segall Christopher A Video coding based on edge determination

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070098070A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Katsuo Saigo Image coding apparatus
US20080031329A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Kenichi Iwata Data processing circuit
US20080056363A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Ati Technologies, Inc. Method and system for intra-prediction in decoding of video data
KR20110090065A (ko) * 2010-02-02 2011-08-10 삼성전자주식회사 계층적 데이터 단위의 스캔 순서에 기반한 비디오 부호화 방법과 그 장치, 및 비디오 복호화 방법과 그 장치
KR20110126485A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 에스케이 텔레콤주식회사 인트라 블록 및 인터 블록이 혼합된 코딩블록을 이용하는 영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107113444A (zh) * 2014-11-04 2017-08-29 三星电子株式会社 使用帧内预测对视频进行编码/解码的方法和装置

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Publication number Publication date
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