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KR100723408B1 - 컬러영상의 변환/역변환 및 양자화/역양자화 방법 및장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및장치 - Google Patents

컬러영상의 변환/역변환 및 양자화/역양자화 방법 및장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및장치 Download PDF

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KR100723408B1
KR100723408B1 KR1020050065435A KR20050065435A KR100723408B1 KR 100723408 B1 KR100723408 B1 KR 100723408B1 KR 1020050065435 A KR1020050065435 A KR 1020050065435A KR 20050065435 A KR20050065435 A KR 20050065435A KR 100723408 B1 KR100723408 B1 KR 100723408B1
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transformation
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Abstract

컬러영상의 변환/역변환 및 양자화/역양자화 방법 및 장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및 장치가 개시된다. 그 변환 및 양자화 방법은 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환하는 단계; 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 단계; 및 DC성분 중복성이 제거된 영상을 양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 인터 또는 인트라 예측모드에 상관없이 레지듀 변환을 적용하여 압축효율을 높일 수 있다. 또한 레지듀 변환에 적합한 양자화를 함으로써, 압축효율을 높일 수 있다.

Description

컬러영상의 변환/역변환 및 양자화/역양자화 방법 및 장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및 장치{Method and apparatus to transform/inverse transform and quantize/dequantize color image, and method and apparatus to encode/decode color image using it}
도 1은 본 발명에 따른 컬러영상의 변환 및 양자화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 중복성 제거부의 보다 상세한 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 양자화부의 보다 세부적인 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 컬러영상의 변환 및 양자화 방법을 흐름도로 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 430단계에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 460단계에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 상기 컬러영상 변환 및 양자화 장치를 이용한 컬러영상 부호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 의한 상기 컬러영상 변환 및 양자화 방법을 이용한 컬러영상 부호화 방법을 흐름도로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 10은 도 9의 역양자화부의 보다 상세한 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 11은 도 9의 역변환부의 보다 상세한 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 방법을 흐름도로 도시한 것이다.
도 13은 도 12의 컬러영상 역양자화에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다.
도 14는 도 12의 컬러영상 역변환에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에 의한 컬러영상 역양자화 및 역변환 장치를 이용한 컬러영상 복호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에 의한 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법을 이용한 컬러영상 복호화 방법을 흐름도로 도시한 것이다.
본 발명은 컬러영상 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 특히 레지듀 변환된 컬러영상의 변환/역변환 및 양자화/역양자화 방법 및 장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 컬러 영상을 부호화할 때에 컬러변환을 수행한 다음에 부호화를 한다. 컬러 좌표계는 여러 가지 종류가 있지만 그 중에서 기본이 되는 좌표계로 RGB 좌표계를 꼽을 수 있다. RGB 영상을 YCbCr 영상으로 변환하여 휘도 성분과 색상 성분으로 분리한 후에 부호화를 한다. 이와 같이 하면 부호화 효율이 높아지는데, 그 이유는 각 컬러 성분 간에 많은 중복성이 있고, 변환을 통해 중복성을 제거하였기 때문이다. 특히 최근에는 리프팅 방법을 사용한 정수 변환 방법이 연구되었는데, 예를 들어 Microsoft에서 개발한 YCoCg-R과 같은 방법이 있다.
한편 이와 같이 변환된 영상을 부호화할 때에는 시공간 예측을 통하여 각 성분 내부의 중복성을 제거하는 과정을 거치게 되고, 그 결과 레지듀 영상을 얻는다. 최근 표준화가 진행된 ISO/IEC MPEG 및 ITU-T VCEG의 Joint Video Team (JVT)의 H.264/MPEG-4 pt.10 AVC 표준화 기술("Text of ISO/IEC FDIS 14496-10: Information Technology - Coding of audio-visual objects - Part 10: Advanced Video Coding", ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, N5555, March, 2003)에서는 여러 가지 다양한 방법으로 공간상 및 시간상 예측 부호화를 수행하여 부호화 효율을 향상시켰다. 그러나, 시공간 예측을 각 컬러 성분 간에 동일한 방법으로 수행한 경우 각 컬러 성분의 레지듀 영상 간에 많은 중복성이 존재하게 된다. 이를 해결하기 위해 부호화 하기 전에 각 컬러 성분 간의 중복성보다 부호화 과정 중에 시공간 예측을 통해 각 컬러 성분의 레지듀 영상을 만든 후에 각 컬러 성분의 레지듀 간에 변환을 수행하여 각 컬러 성분의 레지듀 간의 중복성을 제거한다.
그러나 이렇게 할 때, 인트라 4x4, 8x8 인 블록에 대해서는 레지듀 변환방법 을 사용할 수 없었다. 이는 DC변환을 할 수 없고, 레지듀 변환을 사용할 경우 양자화는 비효율적이기 때문이다. 따라서 이러한 점에서 압축효율에 있어서 효율적이 못하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 컬러영상 부호화를 위해 어떠한 예측모드를 사용하든지 레지듀 변환을 적용하고 양자화할 수 있는, 컬러영상 양자화 및 변환 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 컬러영상 양자화 및 변환 방법 및 장치를 이용한 컬러영상 부호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 어떤 예측모드에서도 레지듀변환된 영상 복호화를 위한, 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법 및 장치를 이용한 컬러영상 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 양자화 및 변환 방법은, (a) 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환하는 단계; (b) 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계를 수행한 영상을 양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 상기 (b) 단계는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재의 상기 매크로블록 예측모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
[수학식 1]
fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3)
수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배하는 단계; 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 가 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환하는 단계를 구비함이 바람직하다. 상기 (c) 단계는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
[수학식 3]
QP'c = QPc + QpBdOffsetc
(여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.) 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 단계; 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4과 같이 나타내는 단계; 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화하는 단계를 포함함이 바람직하다.
[수학식 4]
QP'c = QPc + QpBdOffsetc
(여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 양자화 및 변환 장치는, 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환하는 도메인 변환부; 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 중복성 제거부; 및 상기 중복성 제거된 영상을 양자화하는 양자화부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 중복성 제거부는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재의 상기 매크로블록 예측모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우, 수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배하는 DC값 변환부; 및 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 상기 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 가 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환하는 Hadamard 변환부를 구비함이 바람직하다. 상기 양자화부는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 제1양자화파라미터변환부; 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 제2양자화파라미터 변환부; 및 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화하는 컬러영상양자화부를 포함함이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 변환 및 양자화 방법을 이용한 컬러영상 부호화 방법은, (a) 입력되는 컬러영상을 시간상(인터) 및 공간상(인트라) 예측하는 단계; (b) 상기 예측된 영상을 레지듀 변환하는 단계; (c) 컬러영상을 주파수 변환하는 단계; (d) 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변 환을 다르게 적용하는 단계; (e) 상기 (d) 단계를 수행한 영상을 양자화하는 단계; 및 (f) 상기 양자화된 데이터를 엔트로피 부호화하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 변환 및 양자화 장치를 이용한 컬러영상 부호화 장치는 입력되는 컬러영상을 시간상(인터) 및 공간상(인트라) 예측하는 예측부; 상기 예측된 영상을 레지듀 변환하는 레지듀변환부; 컬러영상을 주파수 변환하는 도메인변환부; 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 중복성제거부; 상기 중복성 제거된 영상을 양자화하는 양자화부; 및 상기 양자화된 데이터를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법은 양자화된 컬러영상 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 단계; 및 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 역양자화하는 단계는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3와 같이 나타내는 단계; 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보 (residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4과 같이 나타내는 단계; 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화하는 단계를 포함함이 바람직하다.
상기 컬러영상의 주파수 역변환 단계는 (a) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우, 수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배하는 단계; (b) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환하는 단계; 및 (c) 상기 (a)단계 또는 (b)단계의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환하는 단계를 구비함이 바람직하다. 상기 (c)단계의 주파수 역변환은 H.264의 정수역변환 또는 MPEG의 IDCT임이 바람직하다.
상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 역양자화 및 역변환 장치는 양자화된 컬러영상 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분 에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 역양자화부; 및 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 주파수 역변환부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 역양자화부는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 제1역양자화부파라미터 변환부; 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 제2역양자화 파라미터 변환부; 및 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화하는 컬러영상 역양자화부를 포함함이 바람직하다. 상기 주파수 역변환부는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우, 수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배하는 DC값 역변환부; 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환하는 Hadamard역변환부; 및 상기 DC값 역변환부 또는 Hadamard 역변환부의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환하는 도메인 역변환부를 구비함이 바람직하다. 상기 도메인 역변환부의 주파수 역변환은 H.264의 정수역변환 또는 MPEG의 IDCT 임이 바람직하다.
상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법을 이용한 컬러영상 복호화 방법은, 부호화된 컬러영상 데이터를 엔트로피 복호화 하여 양자화된 데이터를 복원하는 단계; 상기 양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 단계; 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 단계; 상기 주파수 역변환된 데이터를 레지듀 역변환하는 단계; 및 상기 레지듀 역변환된 데이터를 인트라 및 인터 예측보상하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법을 이용한 컬러영상 복호화 장치는, 부호화된 컬러영상 데이터를 엔트로피 복호화하여 양자화된 데이터를 복원하는 엔트로피복호화부; 상기 양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 역양자화부; 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 매크로블록 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 주파수역변환부; 상기 주파수 역변환된 데이터를 레지듀 역변환하는 레지듀 역변환부; 및 상기 레지듀 역변환된 데이터를 인트라 및 인터 예측보상하는 예측보상부를 포함함을 특징으로 한다.
그리고 상기 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 레지듀 변환된 컬러영상의 변환/역변환 및 양자화/역양자화 방법 및 장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 컬러영상의 변환 및 양자화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 도메인변환부(100), 중복성제거부(130) 및 양자화부(160)를 포함하여 이루어진다.
상기 도메인변환부(100)는 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환한다.
상기 중복성제거부(130)는 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용한다. 도 2는 상기 중복성 제거부(130)의 보다 상세한 구성을 블록도로 도시한 것으로서, DC값 변환부(200) 및 Hadamard 변환부(250)를 구비한다. 상기 DC값 변환부(200)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현 재의 상기 매크로블록 예측모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우, 수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배한다.
fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3)
상기 Hadamard 변환부(250)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 상기 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 가 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 수학식 2와 같이 Hadamard 변환한다.
Figure 112005039107166-pat00001
상기 양자화부(160)는 상기 중복성 제거된 영상을 양자화한다. 도 3은 상기 양자화부(160)의 보다 세부적인 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 제1양자화 파라미터 변환부(300), 제2양자화 파라미터 변환부(320) 및 컬러영상 양자화부(340)를 구비한다. 상기 제1양자화 파라미터 변환부(300)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것 (residual_colour_transform_flag=1) 임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3와 같이 나타낸다.
QP'c = QPc + QpBdOffsetc
여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.
상기 제2양자화 파라미터 변환부(320)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타낸다.
QP'c = QPc + QpBdOffsetc
여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 이다.
상기 컬러영상 양자화부(340)는 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화한다.
도 4는 본 발명에 의한 컬러영상의 변환 및 양자화 방법을 흐름도로 도시한 것이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 컬러영상의 변환 및 양자화 방 법 및 그 장치의 동작을 설명하기로 한다.
먼저, 도메인 변환부(100)를 통해 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환한다.(400단계) 그 다음에 중복성 제거부(130)는 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용한다.(430단계) 도 5는 상기 430단계에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다. 즉 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고(500단계), luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재의 상기 매크로블록 예측모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우(520단계), DC값 변환부(200)는 수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배한다.(540단계) 한편, 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 가 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, Hadamard변환부(250)는 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환한다.(560단계)
한편, 상기 430단계에서 DC성분 중복성이 제거되면, 상기 양자화부(160)는 그 결과 생성된 영상을 양자화한다.(460단계) 도 6은 상기 460단계에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다. 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보 (residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1) 임을 나타내는 경우(600단계), 제1양자화 파라미터 변환부(300)는 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타낸다.(620단계) 또한 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0) 임을 나타내는 경우, 제2양자화 파라미터 변환부(320)는 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4과 같이 나타낸다.(640단계) 그리고 나서 컬러영상 양자화부(340)를 통해 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화한다.(660단계)
한편, 본 발명에 의한 상기 컬러영상 변환 및 양자화 장치 및 방법을 이용한 컬러영상 부호화 장치 및 방법을 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명에 의한 상기 컬러영상 변환 및 양자화 장치를 이용한 컬러영상 부호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 시공간 예측부(700), 레지듀 변환부(710), 상술한 변환 및 양자화부(70), 엔트로피 부호화부(750)를 포함하여 이루어진다. 상기 시공간 예측부(700)는 입력되는 컬러영상을 시간상(인터) 및 공간상(인트라) 예측한다. 상기 레지듀변환부(710)는 상기 예측된 영상을 레지듀 변환한다. 상기 변환 및 양자화부(70)는 상술한 본 발명에 의한 컬러영상의 변환 및 양자화 장치와 동일한 것으로서, 도메인 변환부(720), 중복성 제거부(730) 및 양자화부(740)를 구비한다. 상기 도메인 변환부(720)는 컬러영상을 주파수 변환하며, 도 1의 도메인 변환부(100)와 동일하다. 상기 중복성제거부(730)는 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하며, 도 1의 중복성제거부(130)와 동일하다. 상기 양자화부(740)는 상기 중복성 제거된 영상을 양자화하며, 도 1의 양자화부(160)와 동일하다. 상기 엔트로피 부호화부(750)는 상기 양자화된 데이터를 엔트로피 부호화한다.
도 8은 본 발명에 의한 상기 컬러영상 변환 및 양자화 방법을 이용한 컬러영상 부호화 방법을 흐름도로 도시한 것으로서, 도 7 및 도 8을 참조하여 상기 컬러영상 부호화 방법을 설명하기로 한다. 먼저, 시공간예측부(700)에 컬러영상이 입력되면 상기 컬러영상을 시간상(인터) 및 공간상(인트라) 예측한다.(800단계) 그 후, 레지듀변환부(710)를 통해 상기 예측된 영상을 레지듀 변환한다.(810단계) 도메인 변환부(720)는 컬러영상을 주파수 변환하고(820단계), 중복성 제거부(730)를 통해 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용한다.(830단계) DC성분의 중복성이 제거되면, 양자화부(740)를 통해 상기 830단계를 수행한 영상을 양자화한다.(840단계) 마지막으로 엔트로피 부호화부(750)는 상기 양자화된 데이터를 엔트로피 부호화한다.(850단계) 상기 820단계 내지 840단계는 상술한 본 발명에 의한 컬러영상의 변환 및 양자화 방법과 동일하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 장치 및 방법을 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 역양자화부(900) 및 주파수 역변환부(950)를 포함하 여 이루어진다.
상기 역양자화부(900)는 양자화된 컬러영상 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화한다. 도 10은 상기 역양자화부(900)의 보다 상세한 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 제1역양자화 파라미터 변환부(1000), 제2역양자화부 파라임터 변환부(1020) 및 컬러영상 역양자화부(1040)를 구비한다. 상기 제1역양자화 파라미터 변환부(1000)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타낸다. 상기 제2역양자화 파라미터 변환부(1020)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타낸다. 상기 컬러영상 역양자화부(1040)는 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화한다.
상기 역변환부(950)는 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환한다. 도 11은 상기 역변환부(950)의 보다 상세한 구성을 블록도로 도시한 것으로서, DC값 역변환부(1100), Hadamard 역변환부(1120) 및 도메인 역변환부(1140)를 구비한다. 상기 DC값 역변환부(1100)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현 재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우, 수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배한다.
상기 Hadamard 역변환부(1120)는 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환한다.
상기 도메인 역변환부(1140)는 상기 DC값 역변환부(1100) 또는 Hadamard 역변환부(1120)의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환한다. 상기 주파수 역변환은 H.264에서는 정수역변환이며, MPEG에서는 IDCT 임이 바람직하다.
도 12는 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 방법을 흐름도로 도시한 것으로서, 도 9 내지 도 11 및 도 12를 참조하여 상기 컬러영상의 역양자화 및 역변환 방법 및 그 장치의 동작을 설명하기로 한다.
양자화된 컬러영상 데이터가 역양자화부(900)에 입력되면, 이를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화한다.(1200단계)
그리고 나서 주파수 역변환부(950)를 통해 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환한다.(1250단계)
도 13은 상기 역양자화(1200단계)에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다. 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우(1300단계), 제1역양자화 파라미터 변환부(1000)는 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타낸다.(1320단계) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 제2역양자화 파라미터 변환부(1020)는 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타낸다.(1340단계) 그리고 나서 컬러영상 역양자화부(1040)를 통해 상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화한다.(1360단계)
도 14는 상기 역변환(1250단계)에 대한 보다 상세한 흐름도를 도시한 것이다. 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고(1400단계), luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우(1420단계), DC값 역변환부(1100)는 수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배한다.(1440단계) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것 (residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, Hadamard역변환부(1120)는 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환한다.(1460단계) 그리고 나서 도메인 역변환부(1140)를 통해 상기 1440단계 또는 1460단계의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환한다.(1480단계) 상기 주파수 역변환은 H.264에서는 정수역변환이며, MPEG에서는 IDCT 임이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의한 상기 컬러영상 역양자화 및 역변환 장치 및 방법을 이용한 컬러영상 복호화 장치 및 방법을 설명하기로 한다. 도 15는 본 발명에 의한 상기 컬러영상 역양자화 및 역변환 장치를 이용한 컬러영상 복호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 엔트로피 복호화부(1500), 역양자화 및 역변환부(15), 레지듀 역변환부(1560) 및 예측보상부(1580)를 포함하여 이루어진다.
상기 엔트로피 복호화부(1500)는 부호화된 컬러영상 데이터를 엔트로피 복호화하여 양자화된 데이터를 복원한다.
상기 역양자화 및 역변환부(15)는 상술한 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 장치와 동일한 것으로서, 역양자화부(1520) 및 주파수 역변환부(1540)를 구비한다. 상기 역양자화부(1520)는 상기 양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하며, 도 9의 역양자화부(900)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 주파수 역변 환부(1540)는 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 매크로블록 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하며, 도 9의 주파수 역변환부(950)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
레지듀 역변환부(1560)는 상기 주파수 역변환된 데이터를 레지듀 역변환한다. 상기 예측보상부(1580)는 상기 레지듀 역변환된 데이터를 인트라 및 인터 예측보상한다.
도 16은 본 발명에 의한 상기 컬러영상 역양자화 및 역변환 방법을 이용한 컬러영상 복호화 방법을 흐름도로 도시한 것이다.
먼저, 엔트로피 복호화부(1500)에 부호화된 컬러영상 데이터가 입력되면, 엔트로피 복호화 하여 양자화된 데이터를 복원한다.(1600단계) 그리고 나서 역양자화부(1520)를 통해 상기 양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화한다.(1620단계) 주파수 역변환부(1540)는 상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환한다.(1640단계) 역변환이 되고 나면, 상기 레지듀 역변환부(1560)를 통해 상기 주파수 역변환된 데이터를 레지듀 역변환한다.(1660단계) 예측보상부(1580)는 상기 레지듀 역변환된 데이터를 인트라 및 인터 예측보상한다.(1680단계)
상기 1620단계 및 1640단계는 도 12에 도시된 본 발명에 의한 컬러영상의 역양자화 및 역변환 방법과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖 는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 컬러영상 양자화/역양자화 및 변환/역변환 방법 및 장치와, 이를 이용한 컬러영상의 부호화/복호화 방법 및 장치에 의하면, 인터 또는 인트라 예측모드에 상관없이 레지듀 변환을 적용하여 압축효율을 높일 수 있다. 또한 레지듀 변환에 적합한 양자화를 함으로써, 압축효율을 높일 수 있다.

Claims (29)

  1. (a) 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환하는 단계;
    (b) 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계를 수행한 영상을 양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 컬러 영상의 변환 및 양자화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재의 상기 매크로블록 예측모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3)
    수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배하는 단계;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또 는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 가 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 변환 및 양자화 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 단계;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4과 같이 나타내는 단계;
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 변환 및 양자화 방법.
  4. 컬러영상을 주파수 영역의 영상으로 변환하는 도메인 변환부;
    상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 중복성 제거부; 및
    상기 중복성 제거된 영상을 양자화하는 양자화부를 포함함을 특징으로 하는 컬러영상의 변환 및 양자화 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중복성 제거부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재의 상기 매크로블록 예측모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3)
    수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배하는 DC값 변환부; 및
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 상기 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 가 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환하는 Hadamard 변환부를 구비함을 특징으로 하는 컬러 영상의 변환 및 양자화 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 양자화부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 제1양자화파라미터변환부;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 제2양자화파라미터 변환부; 및
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화하는 컬러영상양자화부를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 변환 및 양자화 장치.
  7. (a) 입력되는 컬러영상을 시간상(인터) 및 공간상(인트라) 예측하는 단계;
    (b) 상기 예측된 영상을 레지듀 변환하는 단계;
    (c) 컬러영상을 주파수 변환하는 단계;
    (d) 상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 단계;
    (e) 상기 (d) 단계를 수행한 영상을 양자화하는 단계; 및
    (f) 상기 양자화된 데이터를 엔트로피 부호화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 컬러영상 부호화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것임(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3)
    수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배하는 단계; 및
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 컬러 영상 부호화 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 (e) 단계는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 chroma 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 chroma array 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상(chroma) 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 단계;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상(chroma) 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 단계; 및
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 컬러 영상 부호화 방법.
  10. 입력되는 컬러영상을 시간상(인터) 및 공간상(인트라) 예측하는 예측부;
    상기 예측된 영상을 레지듀 변환하는 레지듀변환부;
    컬러영상을 주파수 변환하는 도메인변환부;
    상기 컬러영상의 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라, 상기 주파수 영역 영상의 DC 성분의 중복성 제거를 위한 변환을 다르게 적용하는 중복성제거부;
    상기 중복성 제거된 영상을 양자화하는 양자화부; 및
    상기 양자화된 데이터를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함함을 특징으로 하는 컬러영상 부호화 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 중복성 제거부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것임(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재의 상기 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3)
    수학식 1과 같이 상기 주파수 변환한 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 4배하는 DC값변환부; 및
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 상기 주파수 변환된 결과로부터 획득한 4x4 크기의 DC값의 행렬을 Hadamard 변환하는 Hadamard 변환부를 구비함을 특징으로 하는 컬러 영상 부호화 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 양자화부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상(chroma) 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 제1양자화 파라미터 변환부;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상(chroma) 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 제2양자화 파라미터 변환부; 및
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 양자화하는 컬러영상 양자화부를 포함함을 특징으로 하는 컬러 영상 부호화 장치.
  13. 양자화된 컬러영상 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 단계; 및
    상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 역양자화하는 단계는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 chroma array 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3와 같이 나타내는 단계;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4과 같이 나타내는 단계;
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 컬러영상의 주파수 역변환 단계는
    (a) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    (fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3) 하는 단계)
    수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환 된 DC값의 행렬을 4배하는 단계;
    (b) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환하는 단계; 및
    (c) 상기 (a)단계 또는 (b)단계의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (c)단계의 주파수 역변환은
    H.264의 정수역변환 또는 MPEG의 IDCT임을 특징으로 하는 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 방법.
  17. 양자화된 컬러영상 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 역양자화부; 및
    상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 매크로 블록 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 주파수 역변환부를 포함함을 특징으로 하는 컬러영상의 역양자화 및 역변환 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 역양자화부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 chroma array 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 제1역양자화부파라미터 변환부;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 제2역양자화 파라미터 변환부; 및
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화하는 컬러영상 역양자화부를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 주파수 역변환부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    (fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3) 하는 단계)
    수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배하는 DC값 역변환부;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환하는 Hadamard역변환부; 및
    상기 DC값 역변환부 또는 Hadamard 역변환부의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환하는 도메인 역변환부를 구비함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 도메인 역변환부의 주파수 역변환은
    H.264의 정수역변환 또는 MPEG의 IDCT임을 특징으로 하는 컬러 영상의 역양자화 및 역변환 장치.
  21. 부호화된 컬러영상 데이터를 엔트로피 복호화 하여 양자화된 데이터를 복원하는 단계;
    상기 양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 단계;
    상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 단계;
    상기 주파수 역변환된 데이터를 레지듀 역변환하는 단계; 및
    상기 레지듀 역변환된 데이터를 인트라 및 인터 예측보상하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 컬러영상 복호화 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 역양자화하는 단계는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지 듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 단계;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상(chroma) 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 단계; 및
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상 복호화 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 컬러영상의 주파수 역변환 단계는
    (a) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    (fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3) 하는 단계)
    수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배하는 단계;
    (b) 레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환하는 단계; 및
    (c) 상기 (a)단계 또는 (b)단계의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 컬러 영상 복호화 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 (c)단계의 주파수 역변환은
    H.264의 정수역변환 또는 MPEG의 IDCT임을 특징으로 하는 컬러 영상의 복호화 방법.
  25. 부호화된 컬러영상 데이터를 엔트로피 복호화하여 양자화된 데이터를 복원하는 엔트로피복호화부;
    상기 양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부에 따라 색상성분에 대한 양자화 파라미터를 다르게 설정하여 역양자화하는 역양자화부;
    상기 역양자화된 데이터를 레지듀 변환 여부와 매크로블록 예측모드에 따라 컬러영상의 DC 성분 중복성 복원을 다르게 수행하여 주파수 역변환하는 주파수역변환부;
    상기 주파수 역변환된 데이터를 레지듀 역변환하는 레지듀 역변환부; 및
    상기 레지듀 역변환된 데이터를 인트라 및 인터 예측보상하는 예측보상부를 포함함을 특징으로 하는 컬러영상 복호화 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 역양자화부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)임을 나타내는 경우,
    [수학식 3]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*(bit_depth_chroma_minus8 + residual_colour_transform_flag 이고, QPc는 각 색상(chroma) 성분( Cb, Cr 또는 R, B)에 대한 양자화 파라미터이고, QpBdOffsetc는 상기 QPc 에 대한 offset을 나타내고, bit_depth_chroma_minus8는 색상 어레이 샘플의 화소당 비트수(bit depth)를 나타낸다.)
    색상 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 3과 같이 나타내는 제1역양자화파라미터 변환부; 및
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 아니한 것(residual_colour_transform_flag=0)임을 나타내는 경우, 색상(chroma) 성분에 대한 양자화 파라미터를 수학식 4와 같이 나타내는 제2역양자화 파라미터 변환부; 및
    [수학식 4]
    QP'c = QPc + QpBdOffsetc
    (여기서, QpBdOffsetc = 6*bit_depth_chroma_minus8 )
    상기 QP'c를 이용하여 상기 변환된 컬러 영상데이터를 역양자화하는 컬러영상 역양자화부를 포함함을 특징으로 하는 레지듀 변환을 이용한 컬러 영상 복호화 장치.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 주파수 역변환부는
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환한 것(residual_colour_transform_flag=1)을 나타내고, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이거나 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8) 일 경우,
    [수학식 1]
    (fij = cij<<2 (여기서, i,j = 0...3) 하는 단계)
    수학식 1과 같이 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 4배하는 DC값 역변화부;
    레지듀 변환 여부를 나타내는 정보(residual_colour_transform_flag)가 레지듀 변환하지 않은 것(residual_colour_transform_flag=0)을 나타내거나, luma(Y 또는 G 성분)에 대한 현재 매크로블록 예측 모드가 4x4 인트라예측모드(Intra_4x4) 이 아니고 8x8 인트라 예측모드(Inra_8x8)도 아닌 경우, 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 4x4 크기의 변환된 DC값의 행렬을 Hadamard 역변환하는 Hadamard역변환부; 및
    상기 DC값역변환부 또는 Hadamard역변환부의 결과값과 엔트로피 복호화한 컬러영상 데이터로부터 복원된 AC값에 대해 주파수 역변환하는 도메인 역변환부를 구비함을 특징으로 하는 컬러 영상 복호화 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 도메인 역변환부의 주파수 역변환은
    H.264의 정수역변환 또는 MPEG의 IDCT임을 특징으로 하는 컬러 영상 복호화 장치.
  29. 제1항, 제2항, 제7항, 제8항, 제13항, 제14항, 제16항, 제21항, 제22항, 또는 제24항 중 어느 한 항에 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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