KR20150055858A - Method and apparatus for encoding video, method and apparatus for decoding video using differential residual signal - Google Patents
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Abstract
계층적 구조를 갖는 데이터 단위들의 계층 정보에 기초하여 차분 레지듀얼 신호를 부호화 및 복호화하는 방법이 개시된다. 비디오 부호화 방법은 픽처를 최대 부호화 단위로 분할하고, 최대 부호화 단위를 계층적으로 분할한 부호화 단위 및 예측 단위에 기초하여, 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 레지듀얼 신호를 생성하며, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성하고, 제어 정보에 기초하여 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성한다.A method for encoding and decoding a differential residual signal based on hierarchical information of data units having a hierarchical structure is disclosed. The video coding method divides a picture into a maximum coding unit, generates a residual signal of a prediction unit included in the coding unit based on the coding unit and the prediction unit obtained by hierarchically dividing the maximum coding unit, Unit and a conversion unit, generates control information for generating a differential residual signal of a residual signal included in the encoding unit, and generates control information for generating a residual residual signal of the residual signal included in the encoding unit Thereby generating a differential residual signal.
Description
본 발명은 비디오의 부호화 및 복호화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레지듀얼 신호(residual signal)를 부호화 및 복호화하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
H.264/AVC와 같은 비디오 코덱은 하나의 프레임에 포함된 복수 개의 매크로 블록 또는 매크로 블록을 이분할하거나 사분할하여 얻어진 서브 블록 단위로 부호화 및 복호화를 수행한다. 그리고, 인터 예측(inter prediction) 및 인트라 예측(intra prediction)에서 이용가능한 모든 부호화 모드에서 각각의 매크로 블록을 부호화한 다음, 블록의 부호화에 소요되는 비트율 및 원래 블록과 복호화된 블록과의 왜곡 정도에 따라서 최적의 부호화 모드를 하나 정해 블록을 부호화한다. A video codec such as H.264 / AVC performs encoding and decoding in units of sub-blocks obtained by dividing or dividing a plurality of macroblocks or macroblocks included in one frame. Then, each macroblock is encoded in all coding modes available in inter prediction and intra prediction, and then the macroblocks are coded using the bit rate required for coding the block and the degree of distortion between the original block and the decoded block Therefore, the optimal encoding mode is set and the block is encoded.
고해상도 또는 고화질 비디오 컨텐트를 재생, 저장할 수 있는 하드웨어의 개발 및 보급에 따라, 고해상도 또는 고화질 비디오 컨텐트를 효과적으로 부호화하거나 복호화하는 비디오 코덱의 필요성이 증대하고 있다. 기존의 비디오 코덱에 따르면, 소정 크기의 매크로블록에 기반하여 제한된 부호화 방식에 따라 부호화되고 있다. Background of the Invention [0002] As the development and dissemination of hardware capable of playing back and storing high-resolution or high-definition video content increases the need for video codecs to effectively encode or decode high-definition or high-definition video content. According to a conventional video codec, a video is encoded according to a limited encoding method based on a macroblock of a predetermined size.
본 발명이 해결하고자하는 기술적 과제는 계층적 구조를 갖는 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 코덱에서 레지듀얼 신호를 효율적으로 부호화하고 복호화하는 방식을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for efficiently encoding and decoding a residual signal in a video codec based on a coding unit of a tree structure having a hierarchical structure.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법은 픽처를 최대 크기의 부호화 단위인 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할하는 단계; 상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라서 상기 최대 부호화 단위를 계층적으로 분할한 부호화 단위 및 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 레지듀얼 신호를 생성하는 단계; 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 부호화 단위의 변환에 이용되는 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a video encoding method including dividing a picture into at least one maximum encoding unit which is a maximum-size encoding unit, Based on a coding unit obtained by hierarchically dividing the maximum coding unit according to a depth indicating the number of spatial division of the maximum coding unit and a prediction unit for prediction of the coding unit, Generating a signal; Generates control information for generating a residual residual signal of a residual signal included in the encoding unit based on at least one layer information among the encoding units, the prediction units, and the conversion units used for conversion of the encoding units step; And generating a differential residual signal of a residual signal included in the coding unit based on the control information.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치는 픽처를 최대 크기의 부호화 단위인 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할하고, 상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라서 상기 최대 부호화 단위를 계층적으로 분할한 부호화 단위 및 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 레지듀얼 신호를 생성하는 예측 부호화부; 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 부호화 단위의 변환에 이용되는 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성하는 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부; 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 차분 레지듀얼 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The video coding apparatus according to an embodiment divides a picture into at least one maximum coding unit which is a coding unit of the maximum size and divides the maximum coding unit hierarchically according to a depth indicating the number of spatial division of the maximum coding unit A prediction coding unit for generating a residual signal of a prediction unit included in the coding unit based on a coding unit and a prediction unit for prediction of the coding unit; Generates control information for generating a residual residual signal of a residual signal included in the encoding unit based on at least one layer information among the encoding units, the prediction units, and the conversion units used for conversion of the encoding units A differential residual control information generation unit; And a differential residual signal generator for generating a differential residual signal of a residual signal included in the coding unit based on the control information.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법은 비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보 및 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 단계; 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a video decoding method comprising the steps of: extracting, from a bit stream, hierarchical information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, Obtaining information of a coding unit, layer information of a conversion unit for inverse transformation of the coding unit, and a differential residual signal of the coding unit; Obtaining control information used for generating the differential residual signal based on hierarchical information of at least one of the encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit; And restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법은 비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 단계; 상기 비트스트림으로부터 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여 생성되고, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a video decoding method comprising the steps of: extracting, from a bitstream, hierarchical information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, Information of a coding unit, layer information of a conversion unit for inverse conversion of the coding unit, and a difference residual signal of the coding unit; Obtaining control information, which is generated from the bitstream based on at least one layer information among the encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit, and used for generating the differential residual signal; And restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치는 비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보 및 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 수신부; 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 생성하는 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부; 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 레지듀얼 복원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A video decoding apparatus according to an embodiment is a decoding apparatus for decoding, from a bitstream, hierarchical information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, A receiving unit for acquiring information of a coding unit, layer information of a conversion unit for inverse conversion of the coding unit, and a differential residual signal of the coding unit; A differential residual control information generation unit for generating control information used for generating the differential residual signal based on at least one layer information among the coding unit, the prediction unit and the conversion unit; And a residual restoring unit for restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
다른 실시예에 따른 비디오 복호화 장치는 비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호 및 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여 생성되고 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득하는 수신부; 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 레지듀얼 복원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A video decoding apparatus according to another embodiment is a video decoding apparatus which extracts, from a bitstream, hierarchical information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, Information of a coding unit, hierarchical information of a conversion unit for inverse transformation of the coding unit, differential residual signal of the coding unit, and hierarchical information of at least one of the coding unit, the prediction unit and the conversion unit, A reception unit for acquiring control information used for signal generation; And a residual restoring unit for restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
본 발명의 실시예들에 따르면, 트리 구조의 부호화 단위의 계층 정보에 기초하여 부호화 단위 내의 레지듀얼 신호 사이의 차이값인 차분 레지듀얼 신호를 생성함으로써, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 코덱에서 레지듀얼 신호를 효율적으로 부호화할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, a difference residual signal, which is a difference value between residual signals in a coding unit, is generated based on hierarchical information of a coding unit of a tree structure, so that in a video codec based on a coding unit of a tree structure, The dual signal can be efficiently encoded.
도 1 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
도 10, 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 15는 도 14의 예측 부호화부(1410)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따라서 수평 방향으로 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 수직 방향으로 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 19a는 최대 부호화 단위를 분할한 트리 구조의 부호화 단위(1910)의 일 예이다.
도 19b는 도 19a의 최대 부호화 단위에 포함된 부호화 단위(1910)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(1920)의 일 예이다.
도 19c는 도 19a의 부호화 단위(1910)의 변환을 위한 변화 단위(1930)의 일 예이다.
도 20a는 수직 방향으로 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용하여 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 20b는 수평 방향으로 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용하여 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 22는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 24는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.1 shows a block diagram of a video coding apparatus based on a coding unit of a tree structure according to an embodiment of the present invention.
2 shows a block diagram of a video decoding apparatus based on a coding unit of a tree structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a concept of an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an image encoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of an image decoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates a depth-based encoding unit and a partition according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a relationship between an encoding unit and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates depth-specific encoding information, in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a depth encoding unit according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 10, 11 and 12 show the relationship between an encoding unit, a prediction unit, and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.
Fig. 13 shows the relationship between the encoding unit, the prediction unit and the conversion unit according to the encoding mode information in Table 1. Fig.
14 is a block diagram showing a configuration of a video encoding apparatus according to an embodiment.
15 is a block diagram showing the configuration of the
16 is a diagram illustrating a residual signal of an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
17 is a diagram illustrating a process of generating a differential residual signal in the horizontal direction according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram illustrating a process of generating a differential residual signal in the vertical direction according to the present invention.
19A is an example of a coding unit 1910 of a tree structure obtained by dividing the maximum coding unit.
FIG. 19B is an example of a prediction unit 1920 for predictive coding of the coding unit 1910 included in the maximum coding unit of FIG. 19A.
FIG. 19C is an example of a change unit 1930 for conversion of the encoding unit 1910 of FIG. 19A.
20A is a diagram illustrating a method of generating a differential residual signal by using a residual signal of a data unit adjacent in the vertical direction.
20B is a diagram illustrating a method of generating a differential residual signal using a residual signal of a data unit adjacent in the horizontal direction.
21 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment.
22 is a block diagram showing a configuration of a video decoding apparatus according to an embodiment.
23 is a block diagram showing a configuration of a video decoding apparatus according to another embodiment.
24 is a flowchart illustrating a video decoding method according to an embodiment.
25 is a flowchart illustrating a video decoding method according to another embodiment.
이하 도 1 내지 도 13을 참조하여, 일 실시예에 따른 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 기법 및 비디오 복호화 기법이 개시된다. 또한, 도 14 내지 도 25를 참조하여, 트리 구조의 부호화 단위에 기초하여 레지듀얼 신호를 부호화 및 복호화하는 방법이 개시된다. 이하 기재된 다양한 실시예들에서, '영상'은 정지 영상 뿐만 아니라 비디오와 같은 동영상을 포함하여 포괄적으로 지칭할 수 있다. 1 to 13, a video coding technique and a video coding technique based on a coding unit of a tree structure according to an embodiment are disclosed. 14 to 25, a method of encoding and decoding a residual signal based on a coding unit of a tree structure is disclosed. In the various embodiments described below, 'video' may be generically referred to including still video as well as video such as video.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.1 shows a block diagram of a
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 최대 부호화 단위 분할부(110), 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 '비디오 부호화 장치(100)'로 축약하여 지칭한다.The
최대 부호화 단위 분할부(110)는 영상의 현재 픽처를 위한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위에 기반하여 현재 픽처를 구획할 수 있다. 현재 픽처가 최대 부호화 단위보다 크다면, 현재 픽처의 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 크기 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 등의 데이터 단위로, 가로 및 세로 크기가 2의 자승인 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위별로 부호화 단위 결정부(120)로 출력될 수 있다.The maximum coding
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.An encoding unit according to an embodiment may be characterized by a maximum size and a depth. The depth indicates the number of times the coding unit is spatially divided from the maximum coding unit. As the depth increases, the depth coding unit can be divided from the maximum coding unit to the minimum coding unit. The depth of the maximum encoding unit is the highest depth and the minimum encoding unit can be defined as the least significant encoding unit. As the depth of the maximum encoding unit increases, the size of the depth-dependent encoding unit decreases, so that the encoding unit of the higher depth may include a plurality of lower-depth encoding units.
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. As described above, according to the maximum size of an encoding unit, the image data of the current picture is divided into a maximum encoding unit, and each maximum encoding unit may include encoding units divided by depth. Since the maximum encoding unit according to an embodiment is divided by depth, image data of a spatial domain included in the maximum encoding unit can be hierarchically classified according to depth.
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.The maximum depth for limiting the total number of times the height and width of the maximum encoding unit can be hierarchically divided and the maximum size of the encoding unit may be preset.
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.The encoding
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. The image data in the maximum encoding unit is encoded based on the depth encoding unit according to at least one depth below the maximum depth, and the encoding results based on the respective depth encoding units are compared. As a result of the comparison of the encoding error of the depth-dependent encoding unit, the depth with the smallest encoding error can be selected. At least one coding depth may be determined for each maximum coding unit.
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.As the depth of the maximum encoding unit increases, the encoding unit is hierarchically divided and divided, and the number of encoding units increases. In addition, even if encoding units of the same depth included in one maximum encoding unit, the encoding error of each data is measured and it is determined whether or not the encoding unit is divided into lower depths. Therefore, even if the data included in one maximum coding unit has a different coding error according to the position, the coding depth can be determined depending on 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 divided according to one or more coding depth encoding units.
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. Therefore, the
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.The maximum depth according to one embodiment is an index related to the number of divisions from the maximum encoding unit to the minimum encoding unit. The first maximum depth according to an exemplary embodiment may indicate the total number of division from the maximum encoding unit to the minimum encoding unit. The second maximum depth according to an exemplary embodiment may represent the total number of depth levels from the maximum encoding unit to the minimum encoding unit. For example, when the depth of the maximum encoding unit is 0, the depth of the encoding unit in which the maximum encoding unit is divided once may be set to 1, and the depth of the encoding unit that is 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 the depth levels of
최대 부호화 단위의 예측 부호화 및 변환이 수행될 수 있다. 예측 부호화 및 변환도 마찬가지로, 최대 부호화 단위마다, 최대 심도 이하의 심도마다 심도별 부호화 단위를 기반으로 수행된다. Prediction encoding and conversion of the maximum encoding unit can be performed. Likewise, predictive coding and conversion are performed on the basis of the depth coding unit for each maximum coding unit and for each depth below the maximum depth.
최대 부호화 단위가 심도별로 분할될 때마다 심도별 부호화 단위의 개수가 증가하므로, 심도가 깊어짐에 따라 생성되는 모든 심도별 부호화 단위에 대해 예측 부호화 및 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화 및 변환을 설명하겠다.Since the number of coding units per depth is increased every time the maximum coding unit is divided by depth, the coding including prediction coding and conversion should be performed for every depth coding unit as the depth increases. For convenience of explanation, predictive encoding and conversion will be described based on a current encoding unit of at least one of the maximum encoding units.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 데이터 단위의 크기 또는 형태를 다양하게 선택할 수 있다. 영상 데이터의 부호화를 위해서는 예측 부호화, 변환, 엔트로피 부호화 등의 단계를 거치는데, 모든 단계에 걸쳐서 동일한 데이터 단위가 사용될 수도 있으며, 단계별로 데이터 단위가 변경될 수도 있다.The
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. For example, the
최대 부호화 단위의 예측 부호화를 위해서는, 일 실시예에 따른 부호화 심도의 부호화 단위, 즉 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 이하, 예측 부호화의 기반이 되는 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 '예측 단위'라고 지칭한다. 예측 단위가 분할된 파티션은, 예측 단위 및 예측 단위의 높이 및 너비 중 적어도 하나가 분할된 데이터 단위를 포함할 수 있다. 파티션은 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 형태의 데이터 단위이고, 예측 단위는 부호화 단위와 동일한 크기의 파티션일 수 있다. For predictive coding of the maximum coding unit, predictive coding may be performed based on a coding unit of coding depth according to an embodiment, i.e., a coding unit which is not further divided. Hereinafter, the more unfragmented encoding units that are the basis of predictive encoding will be referred to as 'prediction units'. The partition in which the prediction unit is divided may include a data unit in which at least one of the height and the width of the prediction unit and the prediction unit is divided. A partition is a data unit in which a prediction unit of a coding unit is divided, and a prediction unit may be a partition having the same size as a coding unit.
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.For example, if the encoding unit of size 2Nx2N (where N is a positive integer) is not further divided, it is a prediction unit of size 2Nx2N, and the size of the partition may be 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN, and the like. The partition type according to an embodiment is not limited to symmetric partitions in which the height or width of a prediction unit is divided by a symmetric ratio, but also partitions partitioned asymmetrically such as 1: n or n: 1, Partitioned partitions, arbitrary type partitions, and the like.
예측 단위의 예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어 인트라 모드 및 인터 모드는, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 크기의 파티션에 대해서 수행될 수 있다. 또한, 스킵 모드는 2Nx2N 크기의 파티션에 대해서만 수행될 수 있다. 부호화 단위 이내의 하나의 예측 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어 부호화 오차가 가장 작은 예측 모드가 선택될 수 있다.The prediction mode of the prediction unit may be at least one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode. For example, intra mode and inter mode can be performed for partitions of 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN sizes. In addition, the skip mode can be performed only for a partition of 2Nx2N size. Encoding is performed independently for each prediction unit within an encoding unit, and a prediction mode having the smallest encoding error can be selected.
또한, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 기반으로 부호화 단위의 영상 데이터의 변환을 수행할 수 있다. 부호화 단위의 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 변환 단위를 기반으로 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어 변환 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 변환 단위를 포함할 수 있다. In addition, the
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위와 유사한 방식으로, 부호화 단위 내의 변환 단위도 재귀적으로 더 작은 크기의 변환 단위로 분할되면서, 부호화 단위의 레지듀얼 데이터가 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위에 따라 구획될 수 있다. The conversion unit in the encoding unit is also recursively divided into smaller conversion units in a similar manner to the encoding unit according to the tree structure according to the embodiment, And can be partitioned according to the conversion unit.
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.For a conversion unit according to one embodiment, a conversion depth indicating the number of times of division until the conversion unit is divided by the height and width of the encoding unit can be set. For example, if the size of the conversion unit of the current encoding unit of size 2Nx2N is 2Nx2N, the conversion depth is set to 0 if the conversion depth is 0, if the conversion unit size is NxN, and if the conversion unit size is N / 2xN / 2, . That is, a conversion unit according to the tree structure can be set for the conversion unit according to the conversion depth.
부호화 심도별 부호화 정보는, 부호화 심도 뿐만 아니라 예측 관련 정보 및 변환 관련 정보가 필요하다. 따라서, 부호화 단위 결정부(120)는 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 심도 뿐만 아니라, 예측 단위를 파티션으로 분할한 파티션 타입, 예측 단위별 예측 모드, 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.The coding information according to the coding depth needs not only the coding depth but also prediction related information and conversion related information. Therefore, the coding
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측단위/파티션, 및 변환 단위의 결정 방식에 대해서는, 도 3 내지 13을 참조하여 상세히 후술한다.The encoding unit, the prediction unit / partition, and the conversion unit determination method according to the tree structure of the maximum encoding unit according to an embodiment will be described later in detail with reference to FIGS.
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.The encoding
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. The
부호화된 영상 데이터는 영상의 레지듀얼 데이터의 부호화 결과일 수 있다.The encoded image data may be a result of encoding residual data of the image.
심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 부호화 심도 정보, 예측 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다.The information on the depth-dependent coding mode may include coding depth information, partition type information of a prediction unit, prediction mode information, size information of a conversion unit, and the like.
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.The coding depth information can be defined using depth division information indicating whether or not coding is performed at the lower depth coding unit without coding at the current depth. If the current depth of the current encoding unit is the encoding depth, the current encoding unit is encoded in the current depth encoding unit, so that the division information of the current depth can be defined so as not to be further divided into lower depths. On the other hand, if the current depth of the current encoding unit is not the encoding depth, the encoding using the lower depth encoding unit should be tried. Therefore, the division information of the current depth may be defined to be divided into the lower depth encoding units.
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.If the current depth is not the encoding depth, encoding is performed on the encoding unit divided into lower-depth encoding units. Since there are one or more lower-level coding units in the current-depth coding unit, the coding is repeatedly performed for each lower-level coding unit so that recursive coding can be performed for each coding unit of the same depth.
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.Since the coding units of the tree structure are determined in one maximum coding unit and information on at least one coding mode is determined for each coding unit of coding depth, information on at least one coding mode is determined for one maximum coding unit . Since the data of the maximum encoding unit is hierarchically divided according to the depth and the depth of encoding may be different for each position, information on the encoding depth and the encoding mode may be set for the data.
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. Accordingly, the
일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 부호화 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위이다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 단위, 파티션 단위 및 변환 단위 내에 포함될 수 있는 최대 크기의 정사각 데이터 단위일 수 있다.The minimum unit according to an exemplary embodiment is a square data unit having a minimum coding unit having the lowest coding depth divided into quadrants. The minimum unit according to an exemplary embodiment may be a maximum size square data unit that can be included in all coding units, prediction units, partition units, and conversion units included in the maximum coding unit.
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. For example, the encoding information output through the
픽처, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등에 삽입될 수 있다. Information on the maximum size of a coding unit defined for each picture, slice or GOP, and information on the maximum depth can be inserted into a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set of a bitstream.
또한 현재 비디오에 대해 허용되는 변환 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 변환 단위의 최소 크기에 관한 정보도, 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등을 통해 출력될 수 있다. 출력부(130)는, 도 1 내지 6을 참조하여 전술한 예측과 관련된 참조정보, 예측정보, 단일방향예측 정보, 제4 슬라이스타입을 포함하는 슬라이스 타입 정보 등을 부호화하여 출력할 수 있다. Information on the maximum size of the conversion unit allowed for the current video and information on the minimum size of the conversion unit can also be output through a header, a sequence parameter set, or a picture parameter set or the like of the bit stream. The
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.According to the simplest embodiment of the
따라서, 비디오 부호화 장치(100)는 현재 픽처의 특성을 고려하여 결정된 최대 부호화 단위의 크기 및 최대 심도를 기반으로, 각각의 최대 부호화 단위마다 최적의 형태 및 크기의 부호화 단위를 결정하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 구성할 수 있다. 또한, 각각의 최대 부호화 단위마다 다양한 예측 모드, 변환 방식 등으로 부호화할 수 있으므로, 다양한 영상 크기의 부호화 단위의 영상 특성을 고려하여 최적의 부호화 모드가 결정될 수 있다.Therefore, the
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.Therefore, if an image having a very high image resolution or a very large data amount is encoded in units of existing macroblocks, the number of macroblocks per picture becomes excessively large. This increases the amount of compression information generated for each macroblock, so that the burden of transmission of compressed information increases and the data compression efficiency tends to decrease. Therefore, the video encoding apparatus according to an embodiment can increase the maximum size of the encoding unit in consideration of the image size, and adjust the encoding unit in consideration of the image characteristic, so that the image compression efficiency can be increased.
도 7 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.7 shows a block diagram of a video decoding apparatus based on a coding unit of a tree structure according to an embodiment of the present invention.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 '비디오 복호화 장치(200)'로 축약하여 지칭한다.A
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 복호화 동작을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 부호화 모드에 관한 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 7 및 비디오 부호화 장치(100)를 참조하여 전술한 바와 동일하다. Definition of various terms such as coding unit, depth, prediction unit, conversion unit, and information on various coding modes for the decoding operation of the
수신부(210)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 따라 부호화 단위마다 부호화된 영상 데이터를 추출하여 영상 데이터 복호화부(230)로 출력한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 현재 픽처에 대한 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트로부터 현재 픽처의 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보를 추출할 수 있다. The receiving
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. Also, the image data and encoding
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. Information on the coding depth and coding mode per coding unit can be set for one or more coding depth information, and the information on the coding mode for each coding depth is divided into partition type information of the coding unit, prediction mode information, The size information of the image data, and the like. In addition, as the encoding depth information, depth-based segmentation information may be extracted.
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.The encoding depth and encoding mode information extracted by the image data and encoding
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. The encoding information for the encoding depth and the encoding mode according to the embodiment may be allocated for a predetermined data unit among the encoding unit, the prediction unit and the minimum unit. Therefore, the image data and the encoding
영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보에 기초하여 각각의 최대 부호화 단위의 영상 데이터를 복호화하여 현재 픽처를 복원한다. 즉 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 가운데 각각의 부호화 단위마다, 판독된 파티션 타입, 예측 모드, 변환 단위에 기초하여 부호화된 영상 데이터를 복호화할 수 있다. 복호화 과정은 인트라 예측 및 움직임 보상을 포함하는 예측 과정, 및 역변환 과정을 포함할 수 있다.The image
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.The image
또한, 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위별 역변환을 위해, 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 변환 단위 정보를 판독하여, 부호화 단위마다 변환 단위에 기초한 역변환을 수행할 수 있다. 역변환을 통해, 부호화 단위의 공간 영역의 화소값이 복원할 수 있다. In addition, the image
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. The image
즉, 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 설정되어 있는 부호화 정보를 관찰하여, 동일한 분할 정보를 포함한 부호화 정보를 보유하고 있는 데이터 단위가 모여, 영상 데이터 복호화부(230)에 의해 동일한 부호화 모드로 복호화할 하나의 데이터 단위로 간주될 수 있다. 이런 식으로 결정된 부호화 단위마다 부호화 모드에 대한 정보를 획득하여 현재 부호화 단위의 복호화가 수행될 수 있다. In other words, the encoding information set for the predetermined unit of data among the encoding unit, the prediction unit and the minimum unit is observed, and the data units holding the encoding information including the same division information are collected, and the image
결국, 비디오 복호화 장치(200)는, 부호화 과정에서 최대 부호화 단위마다 재귀적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 단위에 대한 정보를 획득하여, 현재 픽처에 대한 복호화에 이용할 수 있다. 즉, 최대 부호화 단위마다 최적 부호화 단위로 결정된 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화된 영상 데이터의 복호화가 가능해진다.As a result, the
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.
Accordingly, even if an image with a high resolution or an excessively large amount of data is used, the information on the optimal encoding mode transmitted from the encoding end is used, and the image data is efficiently encoded according to the encoding unit size and encoding mode, Can be decoded and restored.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.FIG. 3 illustrates a concept of an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
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.An example of an encoding unit is that the size of an encoding unit is represented by a width x height, and may include 32x32, 16x16, and 8x8 from an encoding unit having a size of 64x64. The encoding unit of size 64x64 can be divided into the partitions of size 64x64, 64x32, 32x64, 32x32, and the encoding unit of size 32x32 is the partitions of size 32x32, 32x16, 16x32, 16x16 and the encoding unit of size 16x16 is the size of 16x16 , 16x8, 8x16, and 8x8, and a size 8x8 encoding unit can be divided into partitions of size 8x8, 8x4, 4x8, and 4x4.
비디오 데이터(310)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 2로 설정되어 있다. 비디오 데이터(320)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 3로 설정되어 있다. 비디오 데이터(330)에 대해서는, 해상도는 352x288, 부호화 단위의 최대 크기는 16, 최대 심도가 1로 설정되어 있다. 도 9에 도시된 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다.With respect to the
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.It is preferable that the maximum size of the coding size is relatively large in order to improve the coding efficiency as well as to accurately characterize the image characteristics when the resolution or the data amount is large. Therefore, the maximum size of the
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. Since the maximum depth of the
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.Since the maximum depth of the
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.4 is a block diagram of an image encoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)는, 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 포함한다. 즉, 인트라 예측부(410)는 현재 프레임(405) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 인터 모드의 현재 프레임(405) 및 참조 프레임(495)을 이용하여 인터 추정 및 움직임 보상을 수행한다.The
인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 데이터는 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 역변환부(470)을 통해 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(480) 및 오프셋 조정부(490)를 거쳐 후처리되어 참조 프레임(495)으로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(450)를 거쳐 비트스트림(455)으로 출력될 수 있다.The data output from the
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)에 적용되기 위해서는, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420), 움직임 보상부(425), 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 역변환부(470), 디블로킹부(480) 및 오프셋 조정부(490)가 모두, 최대 부호화 단위마다 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반한 작업을 수행하여야 한다. The
특히, 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 변환부(430)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다. In particular, the
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.5 is a block diagram of an image decoding unit based on an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
비트스트림(505)이 파싱부(510)를 거쳐 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화에 관한 정보가 파싱된다. 부호화된 영상 데이터는 엔트로피 복호화부(520) 및 역양자화부(530)를 거쳐 역양자화된 데이터로 출력되고, 역변환부(540)를 거쳐 공간 영역의 영상 데이터가 복원된다. The
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.The
인트라 예측부(550) 및 움직임 보상부(560)를 거친 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)를 거쳐 후처리되어 복원 프레임(595)으로 출력될 수 있다. 또한, 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)를 거쳐 후처리된 데이터는 참조 프레임(585)으로서 출력될 수 있다.The data in the spatial domain that has passed through the
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.In order to decode the image data in the image
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에 적용되기 위해서는, 영상 복호화부(500)의 구성 요소들인 파싱부(510), 엔트로피 복호화부(520), 역양자화부(530), 역변환부(540), 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560), 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)가 모두, 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 기반하여 작업을 수행하여야 한다. A
특히, 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각마다 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(540)는 부호화 단위마다 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.In particular, the
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.FIG. 6 illustrates a depth-based encoding unit and a partition according to an exemplary embodiment of the present invention.
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.The
일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)는 부호화 단위의 최대 높이 및 너비가 64이며, 최대 심도가 3인 경우를 도시하고 있다. 이 때, 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다. 일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라서 심도가 깊어지므로 심도별 부호화 단위의 높이 및 너비가 각각 분할한다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 부호화의 기반이 되는 예측 단위 및 파티션이 도시되어 있다.The
즉, 부호화 단위(610)는 부호화 단위의 계층 구조(600) 중 최대 부호화 단위로서 심도가 0이며, 부호화 단위의 크기, 즉 높이 및 너비가 64x64이다. 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 크기 32x32인 심도 1의 부호화 단위(620), 크기 16x16인 심도 2의 부호화 단위(630), 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640가 존재한다. 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이다.That is, the
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. Prediction units and partitions of coding units are arranged along the horizontal axis for each depth. That is, if the
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. Likewise, the prediction unit of the
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. Likewise, the prediction unit of the
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. Likewise, the prediction unit of the
마지막으로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이며 최하위 심도의 부호화 단위이다.Finally, a
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. The encoding
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.The number of coding units per depth to include data of the same range and size increases as the depth of the coding unit increases. For example, for data containing one coding unit at
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. For each depth-of-field coding, encoding is performed for each prediction unit of the depth-dependent coding unit along the horizontal axis of the
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.FIG. 7 shows a relationship between an encoding unit and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는, 최대 부호화 단위마다 최대 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 부호화 단위로 영상을 부호화하거나 복호화한다. 부호화 과정 중 변환을 위한 변환 단위의 크기는 각각의 부호화 단위보다 크지 않은 데이터 단위를 기반으로 선택될 수 있다.The
예를 들어, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서, 현재 부호화 단위(710)가 64x64 크기일 때, 32x32 크기의 변환 단위(720)를 이용하여 변환이 수행될 수 있다. For example, in the
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 변환을 수행하여 부호화한 후, 원본과의 오차가 가장 적은 변환 단위가 선택될 수 있다.In addition, the data of the 64x64 encoding unit 710 is converted into 32x32, 16x16, 8x8, and 4x4 conversion units each having a size of 64x64 or smaller, and then a conversion unit having the smallest error with the original is selected .
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.FIG. 8 illustrates depth-specific encoding information, in accordance with an embodiment of the present invention.
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.The
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.The partition type information 800 represents information on the type of partition in which the prediction unit of the current encoding unit is divided, as a data unit for predictive encoding of the current encoding unit. For example, the current encoding unit CU_0 of size 2Nx2N may be any one of a
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.The prediction mode information 810 indicates a prediction mode of each partition. For example, it is determined whether the partition indicated by the information 800 relating to the partition type is predictive-encoded in one of the
또한, 변환 단위 크기에 관한 정보(820)는 현재 부호화 단위를 어떠한 변환 단위를 기반으로 변환을 수행할지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 변환 단위는 제 1 인트라 변환 단위 크기(822), 제 2 인트라 변환 단위 크기(824), 제 1 인터 변환 단위 크기(826), 제 2 인터 변환 단위 크기(828) 중 하나일 수 있다.In addition, the information 820 on the conversion unit size indicates whether to perform conversion based on which conversion unit the current encoding unit is to be converted. For example, the conversion unit may be one of a first
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.The video data and encoding
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.FIG. 9 shows a depth encoding unit according to an embodiment of the present invention.
심도의 변화를 나타내기 위해 분할 정보가 이용될 수 있다. 분할 정보는 현재 심도의 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위로 분할될지 여부를 나타낸다. Partition information may be used to indicate changes in depth. The division information indicates whether the current-depth encoding unit is divided into lower-depth encoding units.
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.The
파티션 타입마다, 한 개의 2N_0x2N_0 크기의 파티션, 두 개의 2N_0xN_0 크기의 파티션, 두 개의 N_0x2N_0 크기의 파티션, 네 개의 N_0xN_0 크기의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화가 수행되어야 한다. 크기 2N_0x2N_0, 크기 N_0x2N_0 및 크기 2N_0xN_0 및 크기 N_0xN_0의 파티션에 대해서는, 인트라 모드 및 인터 모드로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 스킵 모드는 크기 2N_0x2N_0의 파티션에 예측 부호화가 대해서만 수행될 수 있다.For each partition type, predictive encoding should be repeatedly performed for each partition of size 2N_0x2N_0, two 2N_0xN_0 partitions, two N_0x2N_0 partitions, and four N_0xN_0 partitions. For a partition of size 2N_0x2N_0, size N_0x2N_0, size 2N_0xN_0 and size N_0xN_0, predictive coding can be performed in intra mode and inter mode. The skip mode can be performed only on the partition of size 2N_0x2N_0 with predictive coding.
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.If the encoding error caused by one of the
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. If the coding error by the
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. A prediction unit 940 for predicting the
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. If the encoding error by the
최대 심도가 d인 경우, 심도별 부호화 단위는 심도 d-1일 때까지 설정되고, 분할 정보는 심도 d-2까지 설정될 수 있다. 즉, 심도 d-2로부터 분할(970)되어 심도 d-1까지 부호화가 수행될 경우, 심도 d-1 및 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 부호화 단위(980)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(990)는, 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(992), 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(994), 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(996), 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(998)을 포함할 수 있다. If the maximum depth is d, the depth-based coding unit is set up to the depth d-1, and the division information can be set up to the depth d-2. That is, when the encoding is performed from the depth d-2 to the depth d-1, the prediction encoding of the
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. (D-1) x2N_ (d-1), two size 2N_ (d-1) xN_ (d-1) partitions, and two sizes N_ (d-1) and the partition of four sizes N_ (d-1) xN_ (d-1), the partition type in which the minimum coding error occurs can be retrieved .
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.Even if the coding error by the
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. The
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. In this way, the minimum coding error of each of the
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.The video data and encoding
도 10, 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.FIGS. 10, 11 and 12 show the relationship between an encoding unit, a prediction unit, and a conversion unit according to an embodiment of the present invention.
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.The coding unit 1010 is coding units for coding depth determined by the
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. When the depth of the maximum encoding unit is 0, the depth of the
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. Some
변환 단위들(1070) 중 일부(1052)의 영상 데이터에 대해서는 부호화 단위에 비해 작은 크기의 데이터 단위로 변환 또는 역변환이 수행된다. 또한, 변환 단위(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 예측 단위들(1060) 중 해당 예측 단위 및 파티션와 비교해보면, 서로 다른 크기 또는 형태의 데이터 단위이다. 즉, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 다른 비디오 복호화 장치(200)는 동일한 부호화 단위에 대한 인트라 예측/움직임 추정/움직임 보상 작업, 및 변환/역변환 작업이라 할지라도, 각각 별개의 데이터 단위를 기반으로 수행할 수 있다.The image data of a
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.Thus, for each maximum encoding unit, the encoding units are recursively performed for each encoding unit hierarchically structured in each region, and the optimal encoding unit is determined, so that encoding units according to the recursive tree structure can be constructed. The encoding information may include division information for the encoding unit, partition type information, prediction mode information, and conversion unit size information. Table 1 below shows an example that can be set in the
인터
스킵 (2Nx2N만)Intra
Inter
Skip (2Nx2N only)
분할 정보 1Conversion unit
2NxN
Nx2N
NxN2Nx2N
2NxN
Nx2N
NxN
2NxnD
nLx2N
nRx2N2NxnU
2NxnD
nLx2N
nRx2N
(대칭형 파티션 타입)
N/2xN/2
(비대칭형 파티션 타입)NxN
(Symmetrical partition type)
N / 2xN / 2
(Asymmetric partition type)
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.The
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.The division information indicates whether the current encoding unit is divided into low-depth encoding units. If the division information of the current depth d is 0, since the depth at which the current encoding unit is not further divided into the current encoding unit is the encoding depth, the partition type information, prediction mode, and conversion unit size information are defined . When it is necessary to further divide by one division according to the division information, encoding should be performed independently for each of four divided sub-depth coding units.
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. 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.
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. The partition type information indicates symmetrical partition types 2Nx2N, 2NxN, Nx2N and NxN in which the height or width of the predicted unit is divided into symmetric proportions and asymmetric partition types 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, and nRx2N divided by the asymmetric ratio . Asymmetric partition types 2NxnU and 2NxnD are respectively divided into heights 1: 3 and 3: 1, and asymmetric partition types nLx2N and nRx2N are respectively divided into widths of 1: 3 and 3: 1.
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. The conversion unit size can be set to two kinds of sizes in the intra mode and two kinds of sizes in the inter mode. That is, if the conversion unit division information is 0, the size of the conversion unit is set to the size 2Nx2N of the current encoding unit. If the conversion unit division information is 1, a conversion unit of the size where the current encoding unit is divided can be set. Also, if the partition type for the current encoding unit of size 2Nx2N is a symmetric partition type, the size of the conversion unit may be set to NxN, or N / 2xN / 2 if it is an asymmetric partition type.
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.The encoding information of the encoding units according to the tree structure according to an exemplary embodiment may be allocated to at least one of encoding units, prediction units, and minimum unit units of the encoding depth. The coding unit of the coding depth may include one or more prediction units and minimum units having the same coding information.
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.Therefore, if encoding information held in adjacent data units is checked, it can be confirmed whether or not the encoded information is included in the encoding unit of the same encoding depth. In addition, since the encoding unit of the encoding depth can be identified by using the encoding information held by the data unit, the distribution of encoding depths within the maximum encoding unit can be inferred.
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.Therefore, in this case, when the current encoding unit is predicted with reference to the neighboring data unit, the encoding information of the data unit in the depth encoding unit adjacent to the current encoding unit can be directly referenced and used.
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.In another embodiment, when predictive encoding is performed with reference to a current encoding unit with reference to a surrounding encoding unit, data adjacent to the current encoding unit in the depth encoding unit is encoded using the encoding information of adjacent encoding units The surrounding encoding unit may be referred to by being searched.
도 13 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.Fig. 13 shows the relationship between the encoding unit, the prediction unit and the conversion unit according to the encoding mode information in Table 1. Fig.
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. The
변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 변환 인덱스의 일종으로서, 변환 인덱스에 대응하는 변환 단위의 크기는 부호화 단위의 예측 단위 타입 또는 파티션 타입에 따라 변경될 수 있다. The TU size flag is a kind of conversion index, and the size of the conversion unit corresponding to the conversion index can be changed according to the prediction unit type or partition type of the coding unit.
예를 들어, 파티션 타입 정보가 대칭형 파티션 타입 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1342)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 NxN의 변환 단위(1344)가 설정될 수 있다.For example, when the partition type information is set to one of the symmetric
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.When the partition type information is set to one of the asymmetric
도 13을 참조하여 전술된 변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 0 또는 1의 값을 갖는 플래그이지만, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보가 1비트의 플래그로 한정되는 것은 아니며 설정에 따라 0, 1, 2, 3.. 등으로 증가하며 변환 단위가 계층적으로 분할될 수도 있다. 변환 단위 분할 정보는 변환 인덱스의 한 실시예로써 이용될 수 있다. The TU size flag described above with reference to FIG. 13 is a flag having a value of 0 or 1, but the conversion unit division information according to the embodiment is not limited to a 1-bit flag and may be 0 , 1, 2, 3, etc., and the conversion unit may be divided hierarchically. The conversion unit partition information can be used as an embodiment of the conversion index.
이 경우, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보를 변환 단위의 최대 크기, 변환 단위의 최소 크기와 함께 이용하면, 실제로 이용된 변환 단위의 크기가 표현될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 부호화할 수 있다. 부호화된 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보는 SPS에 삽입될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 이용하여, 비디오 복호화에 이용할 수 있다. In this case, if the conversion unit division information according to the embodiment is used together with the maximum size of the conversion unit and the minimum size of the conversion unit, the size of the conversion unit actually used can be expressed. The
예를 들어, (a) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 크기는 32x32이라면, (a-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32, (a-2) 변환 단위 분할 정보가 1일 때 변환 단위의 크기가 16x16, (a-3) 변환 단위 분할 정보가 2일 때 변환 단위의 크기가 8x8로 설정될 수 있다.For example, if (a) the current encoding unit is 64x64 and the maximum conversion unit size is 32x32, (a-1) when the conversion unit division information is 0, the size of the conversion unit is 32x32, When the division information is 1, the size of the conversion unit is 16x16, (a-3) When the conversion unit division information is 2, the size of the conversion unit can be set to 8x8.
다른 예로, (b) 현재 부호화 단위가 크기 32x32이고, 최소 변환 단위 크기는 32x32이라면, (b-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32로 설정될 수 있으며, 변환 단위의 크기가 32x32보다 작을 수는 없으므로 더 이상의 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.In another example, (b) if the current encoding unit is 32x32 and the minimum conversion unit size is 32x32, the size of the conversion unit may be set to 32x32 when the conversion unit division information is 0, Since the size can not be smaller than 32x32, further conversion unit division information can not be set.
또 다른 예로, (c) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 변환 단위 분할 정보는 0 또는 1일 수 있으며, 다른 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.As another example, (c) if the current encoding unit is 64x64 and the maximum conversion unit division information is 1, the conversion unit division information may be 0 or 1, and other conversion unit division information can not be set.
따라서, 최대 변환 단위 분할 정보를 'MaxTransformSizeIndex', 최소 변환 단위 크기를 'MinTransformSize', 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기를 'RootTuSize'라고 정의할 때, 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'는 아래 관계식 (1) 과 같이 정의될 수 있다.Therefore, when the maximum conversion unit division information is defined as 'MaxTransformSizeIndex', the minimum conversion unit size is defined as 'MinTransformSize', and the conversion unit size when the conversion unit division information is 0 is defined as 'RootTuSize', the minimum conversion unit The size 'CurrMinTuSize' can be defined as the following relation (1).
CurrMinTuSizeCurrMinTuSize
= max (MinTransformSize, RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)) ... (1)= max (MinTransformSize, RootTuSize / (2 ^ MaxTransformSizeIndex)) (1)
현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'와 비교하여, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 시스템상 채택 가능한 최대 변환 단위 크기를 나타낼 수 있다. 즉, 관계식 (1)에 따르면, 'RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)'는, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'를 최대 변환 단위 분할 정보에 상응하는 횟수만큼 분할한 변환 단위 크기이며, 'MinTransformSize'는 최소 변환 단위 크기이므로, 이들 중 작은 값이 현재 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'일 수 있다.'RootTuSize', which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0 as compared with the minimum conversion unit size 'CurrMinTuSize' possible in the current encoding unit, can represent the maximum conversion unit size that can be adopted by the system. That is, according to the relational expression (1), 'RootTuSize / (2 ^ MaxTransformSizeIndex)' is obtained by dividing 'RootTuSize', which is the conversion unit size in the case where the conversion unit division information is 0, by the number corresponding to the maximum conversion unit division information Unit size, and 'MinTransformSize' is the minimum conversion unit size, so a smaller value of these may be the minimum conversion unit size 'CurrMinTuSize' that is currently available in the current encoding unit.
일 실시예에 따른 최대 변환 단위 크기 RootTuSize는 예측 모드에 따라 달라질 수도 있다. The maximum conversion unit size RootTuSize according to an exemplary embodiment may vary depending on the prediction mode.
예를 들어, 현재 예측 모드가 인터 모드라면 RootTuSize는 아래 관계식 (2)에 따라 결정될 수 있다. 관계식 (2)에서 'MaxTransformSize'는 최대 변환 단위 크기, 'PUSize'는 현재 예측 단위 크기를 나타낸다.For example, if the current prediction mode is the inter mode, RootTuSize can be determined according to the following relation (2). In the relation (2), 'MaxTransformSize' indicates the maximum conversion unit size and 'PUSize' indicates the current prediction unit size.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PUSize) ......... (2)RootTuSize = min (MaxTransformSize, PUSize) (2)
즉 현재 예측 모드가 인터 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 예측 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.That is, if the current prediction mode is the inter mode, 'RootTuSize' which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0 can be set to a smaller value of the maximum conversion unit size and the current prediction unit size.
현재 파티션 단위의 예측 모드가 예측 모드가 인트라 모드라면 모드라면 'RootTuSize'는 아래 관계식 (3)에 따라 결정될 수 있다. 'PartitionSize'는 현재 파티션 단위의 크기를 나타낸다. If the prediction mode of the current partition unit is the intra mode, if the prediction mode is the mode, 'RootTuSize' can be determined according to the following relation (3). 'PartitionSize' represents the size of the current partition unit.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PartitionSize) ...........(3) RootTuSize = min (MaxTransformSize, PartitionSize) (3)
즉 현재 예측 모드가 인트라 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 파티션 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.That is, if the current prediction mode is the intra mode, 'RootTuSize' which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0 can be set to a smaller value among the maximum conversion unit size and the size of the current partition unit.
다만, 파티션 단위의 예측 모드에 따라 변동하는 일 실시예에 따른 현재 최대 변환 단위 크기 'RootTuSize'는 일 실시예일 뿐이며, 현재 최대 변환 단위 크기를 결정하는 요인이 이에 한정되는 것은 아님을 유의하여야 한다. However, it should be noted that the present maximum conversion unit size 'RootTuSize' according to one embodiment that varies according to the prediction mode of the partition unit is only one embodiment, and the factor for determining the current maximum conversion unit size is not limited thereto.
앞서 도 1 내지 13을 참조하여 상술한 트리 구조의 부호화 단위들을 포함하는 최대부호화단위는, 코딩 블록 트리(Coding Block Tree), 블록 트리, 루트 블록 트리(Root Block Tree), 코딩 트리, 코딩 루트 또는 트리 트렁크(Tree Trunk) 등으로 다양하게 명명되기도 한다.
The maximum encoding unit including the encoding units of the tree structure described above with reference to FIGS. 1 to 13 may be a coding block tree, a block tree, a root block tree, a coding tree, a coding route, Tree trunks, and so on.
이하, 도 14 내지 도 25를 참조하여, 트리 구조의 부호화 단위에 기초하여 레지듀얼 신호를 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method and apparatus for encoding and decoding a residual signal based on a coding unit of a tree structure will be described with reference to Figs. 14 to 25. Fig.
도 14는 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 15는 도 14의 예측 부호화부(1410)의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a video encoding apparatus according to an embodiment. FIG. 15 is a block diagram illustrating the configuration of a
도 14 및 도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(1400)는 예측 부호화부(1410), 차분 레지듀얼 정보 생성부(1420) 및 차분 레지듀얼 신호 생성부(1430)를 포함한다.14 and 15, a
예측 부호화부(1410)는 각 픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하고, 최대 부호화 단위를 다시 적어도 하나의 부호화 단위로 분할한 다음, 부호화 단위에 기초하여 각 픽처를 예측 부호화한다. 구체적으로, 분할부(1411)는 전술한 도 1 내지 도 13과 같이 픽처를 최대 부호화 단위로 분할하고, 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라서 최대 부호화 단위를 분할하여 부호화 단위를 생성한다. 그리고, 예측부(1412)는 부호화 단위에 포함되며, 부호화 단위와는 독립적인 데이터 단위인 예측 단위를 이용하여 예측값을 생성한다. 예측 단위의 예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드, 스킵 모드 및 다이렉트 모드 중 하나일 수 있다. 예측부(1412)는 부호화 단위에 포함된 예측 단위마다 독립적으로 각 예측 모드에 따른 예측값을 생성하고, 최소 부호화 오차를 갖는 예측 모드를 예측 단위의 예측 모드로 결정한다. 또한, 감산부(1413)는 예측부(1413)에서 생성된 예측 단위의 예측값과 입력 신호와의 차이를 계산하여 레지듀얼 신호를 생성한다. 예측 부호화부(1410)는 부호화 단위에 포함된 예측 단위마다 레지듀얼 신호를 생성하여 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 생성한다.The
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(1400)는 레지듀얼 신호를 그대로 부호화하지 않고 소정 방향에 따라서 인접한 픽셀 사이의 레지듀얼 차이값을 계산하여 차분 레지듀얼 신호를 생성하고, 차분 레지듀얼 신호를 부호화하여 전송한다. 이와 같이 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 이유는 레지듀얼 신호의 크기를 감소시켜 압축률을 향상시키기 위한 것이다. 차분 레지듀얼 신호의 생성 방식에 관해서는 도 16 내지 도 18을 참조하여 후술한다.The
차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 부호화 단위의 변환에 이용되는 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성한다.The differential residual control
계층 정보로서 부호화 단위의 크기, 예측 단위의 크기 및 변환 단위의 크기, 예측 단위에 적용된 예측 모드의 유형, 부호화 단위에 포함된 예측 단위 또는 변환 단위의 트리 구조 형태 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 제어 정보는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위에 관한 정보, 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기 정보, 차분 레지듀얼 신호 생성시 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용 여부를 나타내는 플래그 정보 및 차분 레지듀얼 신호의 생성 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.As the layer information, at least one of the size of the encoding unit, the size of the prediction unit, the size of the conversion unit, the type of the prediction mode applied to the prediction unit, and the tree structure type of the prediction unit or conversion unit included in the encoding unit can be used. The control information includes information on a data unit in which a differential residual signal is generated among an encoding unit, a prediction unit, and a conversion unit, size information of a data unit in which a differential residual signal is generated, Flag information indicating whether or not to use the signal, and information regarding a generation direction of the differential residual signal.
구체적으로, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 계층 정보에 기초하여, 어떤 방식으로 차분 레지듀얼 신호를 생성할 것인지에 대한 제어 정보를 생성한다. 예를 들어, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 어떤 데이터 단위를 기준으로 차분 레지듀얼 신호를 생성할 것인지를 결정하고, 결정된 차분 레지듀얼 신호를 생성할 데이터 단위에 관한 정보를 제어 정보로서 출력할 수 있다. Specifically, the differential residual
또한, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 크기 정보에 기초하여, 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기를 결정하고, 결정된 데이터 단위의 크기 정보를 제어 정보로서 출력할 수 있다. 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기는 소정 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 8x8~16x16 사이의 크기를 갖는 데이터 단위에 대해서만 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 것으로 결정할 수 있다. 다른 예로서, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위들 중 차분 레지듀얼 신호가 생성될 데이터 단위의 유형을 결정하고, 결정된 유형의 데이터 단위들 중 소정 크기 범위 내의 데이터 단위에 대해서만 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 것으로 결정할 수 있다.The differential residual
또한, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 차분 레지듀얼 신호 생성시에 인접한 데이터 단위의 차분 레지듀얼 신호를 이용할 것인지 여부에 대한 제어 정보를 설정할 수 있다. 다시 말해서, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 소정 데이터 단위 내에서만 차분 레지듀얼 신호를 생성할 것인지, 아니면 인접한 다른 데이터 단위의 차분 레지듀얼 신호를 참조하여 현재 데이터 단위 내의 레지듀얼 신호에 대한 차분 레지듀얼 신호를 생성할 것인지 여부를 결정할 수 있다.Also, the differential residual
이와 같이, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 차분 레지듀얼 신호의 생성 방식을 결정하고, 결정된 차분 레지듀얼 신호의 생성 방식에 관한 정보를 제어 정보로서 출력한다.In this manner, the differential residual
차분 레지듀얼 신호 생성부(1430)는 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)로부터 출력된 제어 정보를 수신하고, 제어 정보에 기초하여 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호의 생성 방식을 결정하며, 결정된 차분 레지듀얼 신호 생성 방식에 따라서 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성한다.The differential
차분 레지듀얼 신호 생성부(1430)에서 생성된 차분 레지듀얼 신호는 별도의 변환 및 양자화 과정없이 바로 엔트로피 부호화를 통해 무손실 방식으로 부호화되거나, 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화를 통해 부호화될 수 있다.The differential residual signal generated by the differential residual
이하, 도 16 내지 도 18을 참조하여 차분 레지듀얼 신호에 대하여 설명한다.Differential residual signals will now be described with reference to FIGS. 16 to 18. FIG.
도 16은 일 실시예에 따른 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 나타낸 도면이다.16 is a diagram illustrating a residual signal of an encoding unit according to an embodiment of the present invention.
전술한 바와 같이, 예측 부호화부(1410)는 예측 단위를 이용하여 생성된 부호화 단위의 예측 신호와 원 신호의 차이인 레지듀얼 신호(1600)를 생성할 수 있다. 도 16에서, x번째 행, y번째 열에 위치한 픽셀의 레지듀얼 신호를 rx ,y라고 표시하기로 한다.As described above, the
차분 레지듀얼 신호는 소정 방향에 따라서 인접한 픽셀들의 레지듀얼 신호의 차이값을 계산함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 차분 레지듀얼 신호는 각 픽셀의 레지듀얼 신호를 이용하여 수평 방향 또는 수직 방향으로 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)을 수행함으로써 획득될 수 있다.The differential residual signal can be obtained by calculating the difference value of the residual signal of the adjacent pixels along the predetermined direction. For example, the differential residual signal can be obtained by performing DPCM (Differential Pulse Code Modulation) in the horizontal direction or the vertical direction using the residual signal of each pixel.
도 17은 일 실시예에 따라서 수평 방향으로 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명에 따른 수직 방향으로 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 17 illustrates a process of generating a differential residual signal in the horizontal direction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 18 illustrates a process of generating a differential residual signal in the vertical direction according to the present invention.
도 17을 참조하면, 수평 방향으로 인접한 픽셀들이 갖는 레지듀얼 신호의 차이값을 계산함으로써 수평 방향으로 차분 레지듀얼 신호(1700)가 생성될 수 있다. x번째 행, y번째 열에 위치한 픽셀의 차분 레지듀얼 신호를 r'x ,y라고 하면, 수평 방향으로 차분 레지듀얼 신호를 생성할 때, r'x ,y는 다음의 수학식 1을 통해 획득될 수 있다.Referring to FIG. 17, the differential
인접한 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 이용하지 않고 부호화 단위 내의 레지듀얼 신호만을 이용하는 경우, 제 1 열에 위치한 픽셀들의 차분 레지듀얼 신호들, 즉, r'0 ,0, r'1 ,0, r'2 ,0,..., r'15 ,0은 원래의 레지듀얼 신호값을 갖는다. 다시 말해서, r'N ,0=rN ,0(N=0,1,2,...,15)이다.If adjacent without using the residual signal of the coded unit using only the residual signal in the coding unit, first the difference between the residual signal of the in-pixel columns, that is, r '0, 0, r ' 1, 0, r '2 , 0, ..., r '15 , 0 has the original residual signal value. In other words, r is' N, 0 = r N, 0 (N = 0,1,2, ..., 15).
또한, 도 18을 참조하면, 수직 방향으로 인접한 픽셀들이 갖는 레지듀얼 신호의 차이값을 계산함으로써 수직 방향으로 차분 레지듀얼 신호(1800)이 생성될 수 있다. 수직 방향으로 차분 레지듀얼 신호를 생성할 때, r'x ,y는 다음의 수학식 2를 통해 획득될 수 있다.Referring to FIG. 18, the differential
인접한 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 이용하지 않고 부호화 단위 내의 레지듀얼 신호만을 이용하는 경우, 제 1 행에 위치한 픽셀들의 차분 레지듀얼 신호들, 즉 r'0 ,0, r'0 ,1, r'0 ,2,..., r'0 ,15는 원래의 레지듀얼 신호값을 갖는다. 다시 말해서, r'0 ,N=r0 ,N(N=0,1,2,...,15)이다. 0 ', r' 0 , 1 , r ' 0 , 0 ' , 0 ' , 0 ' , 0 ' , 0 ' , 1 ' , 1 ', and 0 'of the pixels located in the first row are used when only the residual signal in the encoding unit is used without using the residual signal of the adjacent encoding unit , 2 , ..., r ' 0 , 15 have the original residual signal value. In other words, r ' 0 , N = r 0 , N (N = 0, 1, 2, ..., 15).
차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방향은 수평 및 수직 방향에 한정되지 않고 변경될 수 있다. 예를 들어, 차분 레지듀얼 신호는 45도 및 135도 방향으로 인접한 픽셀들 사이의 레지듀얼 신호의 차이값을 계산함으로써 획득될 수도 있다. 즉, 차분 레지듀얼 신호는 현재 픽셀의 좌상측, 우상측, 좌하측 및 우하측에 위치한 픽셀들 중 하나의 픽셀이 갖는 레지듀얼 신호와 현재 픽셀이 갖는 레지듀얼 신호의 차이값을 계산함으로써 획득될 수도 있다. 또한, 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방향은 데이터 단위에 포함된 픽셀들의 인트라 예측 방향에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 데이터 단위가 수평 방향으로 인트라 예측된 경우, 차분 레지듀얼 신호는 수평 방향으로 생성될 수 있다. 또한, 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방향은 부호화측과 복호화측에서 미리 동일하게 설정될 수도 있다.The direction in which the differential residual signal is generated is not limited to the horizontal and vertical directions and can be changed. For example, the differential residual signal may be obtained by calculating the difference value of the residual signal between adjacent pixels in the 45 degree and 135 degree directions. That is, the differential residual signal is obtained by calculating the difference value between the residual signal of one pixel among the pixels located on the upper left side, the upper left side, the lower left side and the lower right side of the current pixel and the residual signal of the current pixel It is possible. Further, the direction of generating the differential residual signal may be determined based on the intra prediction direction of the pixels included in the data unit. For example, if the current data unit is intra-predicted in the horizontal direction, the differential residual signal may be generated in the horizontal direction. The direction in which the differential residual signal is generated may be set in advance on the encoding side and the decoding side in advance.
전술한 바와 ?이, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 계층 정보에 기초하여 차분 레지듀얼 신호가 생성 방식을 결정하고, 결정된 생성 방식에 관한 정보를 제어 정보로서 출력한다. 이하, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 계층 정보에 기초하여 차분 레지듀얼 신호의 생성 방식을 결정하는 과정에 대하여 설명한다.As described above, the differential residual control
도 19a는 최대 부호화 단위를 분할한 트리 구조의 부호화 단위(1910)의 일 예이다. 도 19b는 도 19a의 최대 부호화 단위에 포함된 부호화 단위(1910)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(1920)의 일 예이다. 도 19c는 도 19a의 부호화 단위(1910)의 변환을 위한 변화 단위(1930)의 일 예이다. 19A is an example of a coding unit 1910 of a tree structure obtained by dividing the maximum coding unit. FIG. 19B is an example of a prediction unit 1920 for predictive coding of the coding unit 1910 included in the maximum coding unit of FIG. 19A. FIG. 19C is an example of a change unit 1930 for conversion of the encoding unit 1910 of FIG. 19A.
전술한 바와 같이 최대 부호화 단위마다 계층적인 구조의 부호화 단위들을 이용하여 재귀적으로 부호화가 수행되어 최적의 부호화 단위가 결정되는 한편, 각 부호화 단위의 예측 및 변환을 위한 최적의 예측 단위 및 변환 단위가 결정될 수 있다.As described above, an optimal encoding unit is determined by performing recursive encoding using the encoding units of a hierarchical structure for each maximum encoding unit, and an optimal prediction unit and conversion unit for prediction and conversion of each encoding unit are determined Can be determined.
차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 최대 부호화 단위에 대해서 부호화 단위(1910), 예측 단위(1920) 및 변환 단위(1930)이 결정되면, 부호화 단위(1910), 예측 단위(1920) 및 변환 단위(1930) 중 적어도 하나의 데이터 단위의 계층 정보에 기초하여 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 어떤 데이터 단위를 기준으로 차분 레지듀얼 신호를 생성할 것인지를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따른 부호화 단위(1910), 예측 단위(1920) 및 변환 단위(1930)는 각각 독립적인 경계를 가지며, 각 데이터 단위의 경계는 서로 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 19a 내지 도 19c를 참조하면, 부호화 단위(1911)은 두 개의 예측 단위들(1921,1922)로 분할되어 예측될 수 있으며, 부호화 단위(1912)는 두 개의 예측 단위들(1923,1924)로 분할되어 예측될 수 있다. 또한, 부호화 단위(1911)은 4개의 변환 단위들(1935 내지 1938)로 분할되어 변환될 수 있으며, 부호화 단위(1912)는 4개의 변환 단위들(1939 내지 1942)로 분할되어 변환될 수 있으며, 부호화 단위(1913)은 4개의 변환 단위들(1931 내지 1934)로 분할되어 변환될 수 있다. 따라서, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 어떤 데이터 단위를 기준으로 차분 레지듀얼 신호를 생성할 것인지 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 19b의 예측 단위를 기준으로 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 것으로 결정된 경우, 도 19b에 도시된 각 예측 단위마다, 예측 단위에 포함된 레지듀얼 신호를 이용하여 차분 레지듀얼 신호가 생성될 수 있다.When the coding unit 1910, the prediction unit 1920 and the conversion unit 1930 are determined for the maximum coding unit, the differential residual control
또한, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 크기 정보에 기초하여, 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기를 결정할 수 있다. 일 예로, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 특정 크기의 데이터 단위에 대해서만 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 소정 크기 범위 내의 데이터 단위들에 대해서만 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어 도 19a에서 4x4~16x16 크기 범위 내의 부호화 단위에 대해서만 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 것으로 설정된 경우, 부호화 단위들(1911, 1912, 1913)에 대해서는 차분 레지듀얼 신호가 생성되지 않고 나머지 부호화 단위들에 대해서만 차분 레지듀얼 신호가 생성된다.Also, the differential residual
전술한 바와 같이, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 차분 레지듀얼 신호 생성시에 인접한 데이터 단위의 차분 레지듀얼 신호를 이용할 것인지 여부에 대한 제어 정보를 설정할 수 있다. As described above, the differential residual
도 20a는 수직 방향으로 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용하여 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방식을 나타낸 도면이며, 도 20b는 수평 방향으로 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용하여 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 방식을 나타낸 도면이다.20A is a diagram illustrating a method of generating a differential residual signal by using a residual signal of a data unit adjacent in the vertical direction. FIG. 20B illustrates a method of generating a differential residual signal by using a residual signal of a data unit adjacent in the horizontal direction Fig.
도 20a를 참조하면, 수직 방향으로 인접한 주변 데이터 단위의 레지듀얼 신호(2010)를 이용하여 현재 데이터 단위(2000)의 최상측행의 픽셀들의 차분 레지듀얼 신호가 획득될 수 있다. 현재 데이터 단위 최상측행에 위치한 픽셀의 레지듀얼과 상측에 위치한 주변 데이터 단위의 픽셀의 레지듀얼 사이의 차이값을 계산함으로써 최상측행의 차분 레지듀얼 신호가 획득될 수 있다. 유사하게, 도 20b를 참조하면, 수평 방향으로 인접한 주변 데이터 단위의 레지듀얼 신호(2030)를 이용하여 현재 데이터 단위(2020)의 최좌측열의 픽셀들의 차분 레지듀얼 신호가 획득될 수 있다. 다만, 주변 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용하는 경우 현재 데이터 단위는 주변 데이터 단위의 처리에 의존성(dependency)를 갖게 되어 병렬 처리를 수행할 수 없으며, 차분 레지듀얼 신호의 계산에 필요한 연산 시간이 증가될 수 있다. 따라서, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 차분 레지듀얼 신호 생성시에 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용할 것인지 여부에 대한 제어 정보(enable_use_neighboring_redisual_flag)를 설정할 수 있다. enable_use_neighboring_redisual_flag가 0인 경우 주변 데이터 단위의 레지듀얼 신호가 차분 레지듀얼 신호 생성시 이용되지 않음을 나타내며, enable_use_neighboring_redisual_flag가 1인 경우 주변 데이터 단위의 레지듀얼 신호가 차분 레지듀얼 신호 생성시 이용됨을 나타낸다.Referring to FIG. 20A, a residual residual signal of the most-run pixels of the
차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)에서 생성된 제어 정보는 VPS(Video Parameter Set), SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter Set) 및 슬라이스 세그먼트 중 하나에 포함되어 복호화측에 전송될 수 있다. 제어 정보가 별도로 복호화측에 전송되지 않는 경우, 복호화측에서는 부호화측과 동일한 방식으로 차분 레지듀얼 신호 생성에 관한 제어 정보를 생성하고, 생성된 제어 정보에 기초하여 차분 레지듀얼 신호로부터 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다. 제어 정보가 별도로 복호화측에 전송되지 않는 경우에도 차분 레지듀얼 신호의 이용 여부를 나타내는 플래그(enable_RDPCM_flag)는 전송된다. enable_RDPCM_flag가 1인 경우는 부호화 데이터가 레지듀얼 신호 대신에 차분 레지듀얼 신호를 이용하여 생성된 경우임을 나타내며, enable_RDPCM_flag가 0인 경우는 부호화된 데이터가 차분 레지듀얼 신호가 아닌 일반적인 레지듀얼 신호임을 나타낸다.The control information generated by the differential residual control
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 종래 매크로블록에서 벗어나 다양한 크기를 갖는 계층적 구조의 데이터 단위에 기초하여 비디오를 부호화/복호화한다. 따라서, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(1400)는 계층적 구조의 데이터 단위를 고려하여 차분 레지듀얼 신호의 생성 방식을 가변적으로 설정할 수 있도록 함으로써 영상의 압축 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, video is encoded / decoded based on a data unit of a hierarchical structure having various sizes outside the conventional macroblock. Accordingly, the
도 21은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.21 is a flowchart illustrating a video encoding method according to an embodiment.
도 14 및 도 21을 참조하면, 단계 2110에서 예측 부호화부(1410)는 픽처를 최대 크기의 부호화 단위인 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할하고, 단계 2120에서 최대 부호화 단위를 계층적으로 분할한 부호화 단위 및 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위에 기초하여, 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 레지듀얼 신호를 생성한다.Referring to FIGS. 14 and 21, in
단계 2130에서, 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(1420)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성한다. 전술한 바와 같이, 계층 정보로서 부호화 단위의 크기, 예측 단위의 크기 및 변환 단위의 크기, 예측 단위에 적용된 예측 모드의 유형, 부호화 단위에 포함된 예측 단위 또는 변환 단위의 트리 구조 형태 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 제어 정보는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위에 관한 정보, 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기 정보, 차분 레지듀얼 신호 생성시 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용 여부를 나타내는 플래그 정보 및 차분 레지듀얼 신호의 생성 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.In
단계 2140에서, 차분 레지듀얼 신호 생성부(1430)는 제어 정보에 기초하여 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성한다.In step 2140, the differential
일 실시예에 따라서 차분 레지듀얼 신호가 생성된 경우, 차분 레지듀얼 신호의 이용 여부를 나타내기 위하여 플래그(enable_RDPCM_flag)가 VPS, SPS, PPS, 슬라이스 세그먼트 중 하나에 포함되어 복호화측에 전송된다. 일 실시예에 따른 차분 레지듀얼 신호 생성에 관한 제어 정보의 생성 방식이 부호화측과 복호화측에서 미리 동일하게 설정된 경우라면, 플래그(enable_RDPCM_flag) 정보만이 전송된다(implicit 모드). 부호화 측에서는 별도로 VPS, SPS, PPS, 슬라이스 세그먼트 중 하나에 차분 레지듀얼 신호 생성시 이용된 제어 정보를 포함시켜 복호화측에 전송할 수도 있다(explicit 모드).When a differential residual signal is generated according to an embodiment, a flag (enable_RDPCM_flag) is included in one of the VPS, SPS, PPS, and slice segments to indicate whether the differential residual signal is used and is transmitted to the decoding side. If the generation method of the control information related to the differential residual signal generation according to the embodiment is set in advance on the encoding side and the decoding side in advance, only the flag (enable_RDPCM_flag) information is transmitted (implicit mode). On the encoding side, control information used in generating the differential residual signal may be separately included in one of the VPS, SPS, PPS, and slice segments and transmitted to the decoding side (explicit mode).
도 22는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.22 is a block diagram showing a configuration of a video decoding apparatus according to an embodiment.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(2200)는 implicit 모드에 따라서 플래그(enable_RDPCM_flag) 정보 이외에 비트스트림에 차분 레지듀얼 신호 생성시 이용된 제어 정보가 포함되지 않은 경우 비디오를 복호화하는 장치이다.The
도 22를 참조하면, 비디오 복호화 장치(2200)는 수신부(2210), 레지듀얼 복원부(2220) 및 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(2230)를 포함한다.22, the
수신부(2210)는 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위의 크기 정보, 최대 부호화 단위를 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 예측 단위의 계층 정보, 변환 단위의 계층 정보 및 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득한다.The receiving
차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(2230)는 도 14의 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(2230)와 동일한 방식으로 부호화 단위, 예측 단위 및 부호화 단위의 변환에 이용되는 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성한다. 즉 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(2230)는 계층 정보에 기초하여 부호화 측과 동일하게 차분 레지듀얼 신호가 어떤 방식으로 생성되었는지를 결정한다.The differential residual
레지듀얼 복원부(2220)는 제어 정보에 기초하여 수신된 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원한다. 구체적으로는 차분 레지듀얼 신호가 수평 방향으로 인접한 픽셀들의 레지듀얼 신호의 차이값을 이용하여 생성된 경우, 레지듀얼 복원부(2220)는 x번째 행, y번째 열에 위치한 픽셀의 차분 레지듀얼 신호 r'x ,y로 부터 다음의 수학식 3과 같이 x번째 행, y번째 열에 위치한 픽셀의 레지듀얼 신호 rx ,y를 복원할 수 있다.The residual reconstructing
유사하게, 차분 레지듀얼 신호가 수직 방향으로 인접한 픽셀들의 레지듀얼 신호의 차이값을 이용하여 생성된 경우, 레지듀얼 복원부(2220)는 화소들 사이의 차이로부터 생성된 경우에는, 상기 차분 레지듀 역변환부(114)는 다음의 수학식 4와 같이 x번째 행, y번째 열에 위치한 픽셀의 레지듀얼 신호 rx ,y를 복원할 수 있다.Similarly, when the differential residual signal is generated using difference values of the residual signals of pixels adjacent in the vertical direction, The differential residue inverse transforming unit 114 can restore the residual signal r x , y of the pixel located in the x-th row and the y-th column as shown in the following Equation (4).
레지듀얼 복원부(2220)에 의하여 복원된 부호화 단위의 레지듀얼은 예측부(미도시)에 의하여 생성된 예측값과 가산되어 부호화 단위가 복원될 수 있다.The residual of the decoding unit reconstructed by the residual reconstructing
도 23은 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.23 is a block diagram showing a configuration of a video decoding apparatus according to another embodiment.
다른 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(2300)는 explicit 모드에 따라서 플래그(enable_RDPCM_flag) 정보뿐만이 아니라, 차분 레지듀얼 신호 생성시 이용된 제어 정보를 별도로 수신하고, 수신된 제어 정보에 기초하여 차분 레지듀얼 신호로부터 레지듀얼 신호를 복호화한다.The
수신부(2310)는 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위의 크기 정보, 최대 부호화 단위를 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 예측 단위의 계층 정보, 변환 단위의 계층 정보 및 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득한다. 또한, 수신부(2310)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여 생성되고 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득한다.The receiving
레지듀얼 복원부(2320)는 전술한 도 22의 레지듀얼 복원부(2220)와 유사하게 수신된 제어 정보에 기초하여 수신된 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원한다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(2200)는 별도의 제어 정보를 수신하지 않고 부호화측과 동일하게 계층 정보로부터 제어 정보를 생성하여 레지듀얼 신호의 복원에 이용하는데 반하여, 다른 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(2300)는 비트스트림으로부터 별도로 제어 정보를 수신하고 수신된 제어 정보에 기초하여 레지듀얼 신호를 복원한다는 점을 제외하고 양자는 유사하게 동작한다.The residual reconstructing
도 24는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.24 is a flowchart illustrating a video decoding method according to an embodiment.
도 22 및 도 24를 참조하면, 단계 2410에서 수신부(2210) 비트스트림으로부터 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보 및 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득한다. Referring to FIGS. 22 and 24, in
단계 2420에서 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부(2230)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 생성한다.In
단계 2430에서, 레지듀얼 복원부(2220)는 제어 정보에 기초하여 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원한다. 전술한 수학식 3 및 4와 같이, 레지듀얼 복원부(2220)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 차분 레지듀얼 신호가 생성된 데이터 단위의 경계에 위치한 픽셀로부터 레지듀얼 신호를 복원하고자 하는 픽셀까지의 차분 레지듀얼 신호를 합산하여 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다.In
도 25는 다른 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.25 is a flowchart illustrating a video decoding method according to another embodiment.
도 23 및 도 25를 참조하면, 단계 2510에서 수신부(2310)는 비트스트림으로부터 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보, 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득한다.Referring to FIG. 23 and FIG. 25, in
단계 2520에서, 수신부(2310)는 데이터 단위들의 계층 정보 이외에, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여 생성되고, 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 별도로 비트스트림으로부터 획득한다.In
단계 2530에서, 레지듀얼 복원부(2320)는 제어 정보에 기초하여 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원한다. 전술한 수학식 3 및 4와 같이, 레지듀얼 복원부(2320)는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 중 차분 레지듀얼 신호가 생성된 데이터 단위의 경계에 위치한 픽셀로부터 레지듀얼 신호를 복원하고자 하는 픽셀까지의 차분 레지듀얼 신호를 합산하여 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다.In
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system and stored and executed in computer readable code in a distributed manner.
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. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
Claims (21)
픽처를 최대 크기의 부호화 단위인 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할하는 단계;
상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라서 상기 최대 부호화 단위를 계층적으로 분할한 부호화 단위 및 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 레지듀얼 신호를 생성하는 단계;
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 부호화 단위의 변환에 이용되는 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성하는 단계; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.A video encoding method comprising:
Dividing the picture into at least one maximum encoding unit which is a maximum-size encoding unit;
Based on a coding unit obtained by hierarchically dividing the maximum coding unit according to a depth indicating the number of spatial division of the maximum coding unit and a prediction unit for prediction of the coding unit, Generating a signal;
Generates control information for generating a residual residual signal of a residual signal included in the encoding unit based on at least one layer information among the encoding units, the prediction units, and the conversion units used for conversion of the encoding units step; And
And generating a differential residual signal of a residual signal included in the coding unit based on the control information.
상기 계층 정보는
상기 부호화 단위의 크기, 상기 예측 단위의 크기 및 상기 변환 단위의 크기, 상기 예측 단위에 적용된 예측 모드의 유형, 상기 부호화 단위에 포함된 상기 예측 단위 또는 상기 변환 단위의 트리 구조 형태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법. The method according to claim 1,
The layer information
A size of the prediction unit, a size of the conversion unit, a type of a prediction mode applied to the prediction unit, and a tree structure type of the prediction unit or the conversion unit included in the encoding unit Wherein the video coding method comprises the steps of:
상기 제어 정보는
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위에 관한 정보, 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기 정보, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성시 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용 여부를 나타내는 플래그 정보 및 상기 차분 레지듀얼 신호의 생성 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.The method according to claim 1,
The control information
Wherein the coding unit, the prediction unit, and the conversion unit include information on a data unit for generating the differential residual signal, size information of a data unit for which the differential residual signal is generated, The flag information indicating whether to use the residual signal of the differential residual signal, and information on the generation direction of the differential residual signal.
상기 제어 정보를 VPS(Video Parameter Set), SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter Set) 및 슬라이스의 NAL(Network Adaptive Layer)에 부가하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.The method according to claim 1,
And transmitting the control information in addition to a Video Parameter Set (VPS), a Sequence Parameter Set (SPS), a Picture Parameter Set (PPS), and a Network Adaptive Layer (NAL) of a slice.
상기 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 단계는
상기 계층 정보에 기초하여 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위를 결정하는 단계; 및
소정 방향으로 상기 결정된 데이터 단위에 포함된 인접한 픽셀들의 레지듀얼 신호들의 차이값을 계산하여 상기 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.The method according to claim 1,
The step of generating the differential residual signal
Determining a data unit in which the differential residual signal is generated among the coding unit, the prediction unit, and the conversion unit based on the layer information; And
And calculating a difference value of residual signals of adjacent pixels included in the determined data unit in a predetermined direction to obtain the differential residual signal.
상기 데이터 단위를 결정하는 단계는
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 소정 크기 범위 내의 데이터 단위를 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위로 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.6. The method of claim 5,
The step of determining the data unit
Wherein a data unit within a predetermined size range of the encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit is determined as a data unit in which the differential residual signal is generated.
상기 소정 방향은 미리 설정되거나, 상기 데이터 단위에 포함된 픽셀들의 인트라 예측 방향에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the predetermined direction is preset or determined based on an intra prediction direction of pixels included in the data unit.
픽처를 최대 크기의 부호화 단위인 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할하고, 상기 최대 부호화 단위의 공간적 분할 횟수를 나타내는 심도에 따라서 상기 최대 부호화 단위를 계층적으로 분할한 부호화 단위 및 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 레지듀얼 신호를 생성하는 예측 부호화부;
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 부호화 단위의 변환에 이용되는 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호 생성을 위한 제어 정보를 생성하는 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위에 포함된 레지듀얼 신호의 차분 레지듀얼 신호를 생성하는 차분 레지듀얼 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 장치.A video encoding apparatus comprising:
A coding unit in which the maximum coding unit is hierarchically divided according to a depth indicating the number of spatial division of the maximum coding unit and prediction of the coding unit A prediction encoding unit for generating a residual signal of a prediction unit included in the encoding unit based on the prediction unit for the prediction unit;
Generates control information for generating a residual residual signal of a residual signal included in the encoding unit based on at least one layer information among the encoding units, the prediction units, and the conversion units used for conversion of the encoding units A differential residual control information generation unit; And
And a differential residual signal generator for generating a differential residual signal of a residual signal included in the coding unit based on the control information.
비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보 및 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 단계;
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.A video decoding method comprising:
Layer information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, based on the depth, layer information of a prediction unit for prediction of the coding unit, Obtaining hierarchical information of a conversion unit and a differential residual signal of the coding unit;
Obtaining control information used for generating the differential residual signal based on hierarchical information of at least one of the encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit; And
And restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
상기 계층 정보는
상기 부호화 단위의 크기, 상기 예측 단위의 크기 및 상기 변환 단위의 크기, 상기 예측 단위에 적용된 예측 모드의 유형, 상기 부호화 단위에 포함된 상기 예측 단위 또는 상기 변환 단위의 트리 구조 형태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법. 10. The method of claim 9,
The layer information
A size of the prediction unit, a size of the conversion unit, a type of a prediction mode applied to the prediction unit, and a tree structure type of the prediction unit or the conversion unit included in the encoding unit The video decoding method comprising the steps of:
상기 제어 정보는
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위에 관한 정보, 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성되는 데이터 단위의 크기 정보, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성시 인접한 데이터 단위의 레지듀얼 신호를 이용 여부를 나타내는 플래그 정보 및 상기 차분 레지듀얼 신호의 생성 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.10. The method of claim 9,
The control information
Wherein the coding unit, the prediction unit, and the conversion unit include information on a data unit for generating the differential residual signal, size information of a data unit for which the differential residual signal is generated, The flag information indicating whether to use the residual signal of the differential residual signal, and the information about the generation direction of the differential residual signal.
상기 레지듀얼 신호를 복원하는 단계는
상기 계층 정보에 기초하여 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성된 데이터 단위를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 데이터 단위의 경계에 위치한 픽셀로부터 레지듀얼 신호가 계산되는 픽셀까지의 픽셀들이 갖는 차분 레지듀얼 신호를 합산하여 상기 레지듀얼 신호를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.10. The method of claim 9,
The step of restoring the residual signal
Determining a data unit in which the differential residual signal is generated among the coding unit, the prediction unit, and the conversion unit based on the layer information; And
And obtaining the residual signal by summing a difference residual signal of pixels from a pixel located at a boundary of the determined data unit to a pixel where a residual signal is calculated.
상기 데이터 단위를 결정하는 단계는
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 소정 크기 범위 내의 데이터 단위를 상기 차분 레지듀얼 신호가 생성된 데이터 단위로 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.13. The method of claim 12,
The step of determining the data unit
Wherein a data unit within a predetermined size range of the encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit is determined as a data unit in which the differential residual signal is generated.
상기 소정 방향은 미리 설정되거나, 상기 데이터 단위에 포함된 픽셀들의 인트라 예측 방향에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the predetermined direction is predetermined or determined based on an intra prediction direction of pixels included in the data unit.
비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 단계;
상기 비트스트림으로부터 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여 생성되고, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.A video decoding method comprising:
Layer information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, based on the depth, layer information of a prediction unit for prediction of the coding unit, Obtaining hierarchical information of a conversion unit and a differential residual signal of the encoding unit;
Obtaining control information, which is generated from the bitstream based on at least one layer information among the encoding unit, the prediction unit, and the conversion unit, and used for generating the differential residual signal; And
And restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
상기 제어 정보는 VPS(Video Parameter Set), SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter Set) 및 슬라이스의 NAL(Network Adaptive Layer) 중 하나로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the control information is obtained from one of a Video Parameter Set (VPS), a Sequence Parameter Set (SPS), a Picture Parameter Set (PPS), and a Network Adaptive Layer (NAL) of a slice.
비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보 및 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호를 획득하는 수신부;
상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여, 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 생성하는 차분 레지듀얼 제어 정보 생성부; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 레지듀얼 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 장치.A video decoding apparatus comprising:
Layer information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, based on the depth, layer information of a prediction unit for prediction of the coding unit, A receiving unit for acquiring hierarchical information of a conversion unit and a differential residual signal of the encoding unit;
A differential residual control information generation unit for generating control information used for generating the differential residual signal based on at least one layer information among the coding unit, the prediction unit and the conversion unit; And
And a residual restoring unit for restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
비트스트림으로부터, 픽처를 분할한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위를 심도에 기초하여 분할한 부호화 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 예측을 위한 예측 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 역변환을 위한 변환 단위의 계층 정보, 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호 및 상기 부호화 단위, 상기 예측 단위 및 상기 변환 단위 중 적어도 하나의 계층 정보에 기초하여 생성되고 상기 차분 레지듀얼 신호 생성에 이용된 제어 정보를 획득하는 수신부; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 부호화 단위의 차분 레지듀얼 신호로부터 상기 부호화 단위의 레지듀얼 신호를 복원하는 레지듀얼 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 장치.A video decoding apparatus comprising:
Layer information of a coding unit obtained by dividing a maximum coding unit, which is a coding unit of a maximum size obtained by dividing a picture, based on the depth, layer information of a prediction unit for prediction of the coding unit, The control information used for generating the differential residual signal is generated based on the hierarchical information of the conversion unit, the differential residual signal of the coding unit, and hierarchical information of at least one of the coding unit, the prediction unit and the conversion unit, ; And
And a residual restoring unit for restoring the residual signal of the coding unit from the differential residual signal of the coding unit based on the control information.
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- 2013-11-14 KR KR1020130138365A patent/KR20150055858A/en not_active Ceased
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