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KR20160129814A - 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 - Google Patents

색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 Download PDF

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KR20160129814A
KR20160129814A KR1020160142217A KR20160142217A KR20160129814A KR 20160129814 A KR20160129814 A KR 20160129814A KR 1020160142217 A KR1020160142217 A KR 1020160142217A KR 20160142217 A KR20160142217 A KR 20160142217A KR 20160129814 A KR20160129814 A KR 20160129814A
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South Korea
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component quantization
chrominance
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김종호
이하현
이진호
최진수
김진웅
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한국전자통신연구원
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Abstract

색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치가 개시되어 있다. 영상 복호화 방법은 변환 단위의 크기 정보에 기초하여 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 복호화하는 단계와 복호화된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서 변환 단위 크기에 따라 서로 다른 색차 성분 양자화 매개 변수를 적용하여 양자화를 수행함으로서 효과적인 양자화를 수행할 수 있다.

Description

색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치{METHODS OF DETERMINATION FOR CHROMA QUANTIZATION PARAMETER AND APPARATUSES FOR USING THE SAME}
본 발명은 영상 부/복호화 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 색차 성분 양자화 매개 변수 부/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 국내뿐만 아니라 세계적으로 확대되면서, 많은 사용자들이 고해상도, 고화질의 영상에 익숙해지고 있으며 이에 따라 많은 기관들이 차세대 영상기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 HDTV와 더불어 HDTV의 4배 이상의 해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition)에 대한 관심이 증대되면서 보다 높은 해상도, 고화질의 영상에 대한 압축기술이 요구되고 있다.
영상 압축을 위해, 시간적으로 이전 및/또는 이후의 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인터(inter) 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인트라(intra) 예측 기술, 출현 빈도가 높은 심볼(symbol)에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 심볼에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등이 사용될 수 있다.
영상 압축 기술에는 유동적인 네트워크 환경을 고려하지 않고 하드웨어의 제한적인 동작 환경하에서 일정한 네트워크 대역폭을 제공하는 기술이 있다. 그러나 수시로 대역폭이 변화하는 네트워크 환경에 적용되는 영상 데이터를 압축하기 위해서는 새로운 압축 기술이 요구되고, 이를 위해 스케일러블(scalable) 비디오 부호화/복호화 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 제1 목적은 영상 부/복호화 효율을 높이기 위한 양자화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 영상 부/복호화 효율을 높이기 위한 양자화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 영상 부/복호화 효율을 높이기 위한 양자화 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4 목적은 영상 부/복호화 효율을 높이기 위한 양자화 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 영상 복호 방법은 변환 단위의 크기 정보에 기초하여 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 복호화하는 단계와 상기 복호화된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 영상 복호화 방법은 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 기초로 변환 단위의 크기 정보에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 변환 단위의 크기 정보에 기초하여 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 복호화하는 단계는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 중 적어도 하나의 영상 단위 별로 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 복호화하는 단계일 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 기초로 변환 단위의 크기 정보에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 단계는 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 기초로 변환 단위의 크기 정보에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 각각의 색차 성분에 대하여 개별적인 값 또는 각각의 색차 성분에 대하여 동일한 값으로 산출하는 단계일 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 상위 레벨 신택스 구조에서 변환 단위의 크기 정보에 따라 부호화된 값일 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 복수의 색차 성분에 대하여 변환 단위의 크기 정보에 따라 동일한 값으로 산출되거나 복수의 색차 성분에 대하여 변환 단위의 크기 정보에 따라 각각의 값으로 산출되는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋일 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 영상 복호화 방법은 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보 및 변환 블록의 크기 정보 중 적어도 하나의 정보를 복호하는 단계와 상기 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보 및 상기 변환 블록의 크기 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 매핑 테이블을 이용한 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 매핑 테이블은 상기 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보에 기초하여 변환 블록의 크기에 따라 분류된 적어도 하나의 변환 블록 크기별 그룹에 따라 서로 다른 색차 성분 양자화 매개 변수가 산출되도록 매핑된 매핑 테이블일 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제3 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 영상 복호화 장치는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 복호화하는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부, 상기 복호화된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 산출부, 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 기초로 변환 단위의 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부를 포함할 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 중 적어도 하나의 영상 단위 별로 부호화된 양자화 매개 변수 오프셋 정보를 기초로 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부일 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부는 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 기초로 변환 단위의 크기 정보에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 각각의 색차 성분에 대하여 개별적인 값 또는 각각의 색차 성분에 대하여 동일한 값으로 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부일 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 상위 레벨 신택스 구조에서 변환 단위의 크기 정보에 따라 부호화된 값일 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 복수의 색차 성분에 대하여 변환 단위의 크기 정보에 따라 동일한 값으로 산출되거나 복수의 색차 성분에 대하여 변환 단위의 크기 정보에 따라 각각의 값으로 산출되는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋일 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제4 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 영상 복호화 장치는 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보를 산출하는 휘도 성분 양자화 매개 변수 산출부, 변환 블록의 크기 정보를 산출하는 변환 블록 크기 정보 산출부와 상기 휘도 성분 양자화 매개 변수 산출부에서 산출된 휘도 성분 양자화 매개 변수와 상기 변환 블록 크기 정보 산출부에서 산출된 변환 블록 크기 정보를 기초로 색차 성분의 양자화 매개 변수를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부를 포함할 수 있다. 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부는 상기 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보에 기초하여 변환 블록의 크기에 따라 분류된 적어도 하나의 변환 블록 크기별 그룹에 따라 서로 다른 색차 성분 양자화 매개 변수가 산출되도록 매핑된 매핑 테이블을 사용하여 상기 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치는 변환 단위 크기에 따라 서로 다른 색차 성분 양자화 매개 변수를 적용하여 양자화를 수행함으로서 영상의 양자화를 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 부호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 부호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 영상 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조영상 버퍼(190)를 포함한다.
영상 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 부호화를 수행하고 비트스트림을 출력한다. 이하 본 발명의 실시예에서는 인트라 예측은 화면 내 예측, 인터 예측은 화면 간 예측과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 예측 단위에 대한 최적의 예측 방법을 결정하기 위해 예측 단위에 대해 화면 내 예측 방법 및 화면 간 예측 방법이 선택적으로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 입력 영상의 원본 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 원본 블록과 예측 블록의 차분을 부호화한다.
화면 내 예측 모드인 경우, 인트라 예측부(120)(또는 화면 내 예측부도 동일한 의미를 가지는 용어로 사용될 수 있다.)는 현재 블록 주변의 이미 부호화된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성한다.
화면 간 예측 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 찾아 움직임 벡터를 구한다. 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성한다.
감산기(125)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 잔여 블록(residual block)을 생성한다. 변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력한다. 그리고 양자화부(140)는 입력된 변환 계수를 양자화 매개 변수에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력한다. 엔트로피 부호화부(150)는 입력된 양자화된 계수를 확률 분포에 따라 엔트로피 부호화하여 비트스트림(bit stream)을 출력한다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다.
영상 부호화 시 인터 예측 부호화, 즉 화면 간 예측 부호화를 수행하므로, 현재 부호화된 영상은 참조 영상으로 사용되기 위해 복호화되어 저장될 필요가 있다. 따라서, 역양자화부(160)는 양자화된 계수를 역양자화하고, 역변화부(170)는 역양자화된 계수를 역변환(inverse transform)하여 복원된 차분 블록을 출력한다. 가산기(175)는 예측 블록에 복원된 차분 블록을 더하여 복원 블록을 생성한다.
복원 블록은 필터부(180)를 거치고, 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 적응적 인루프(in-loop) 필터로 불릴 수도 있다. 디블록킹 필터는 블록 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. SAO는 코딩 에러를 보상하기 위해 화소값에 적정 오프셋(offset) 값을 더해줄 수 있다. ALF는 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 영상 버퍼(190)에 저장된다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 복호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 필터부(260) 및 참조 영상 버퍼(270)를 포함한다.
영상 복호화 장치(200)는 부호화기에서 출력된 비트스트림을 입력 받아 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력한다. 인트라 모드인 경우 화면 내 예측 방법을 사용하여 예측 블록을 생성하고 인터 모드인 경우 화면 간 예측 방법을 사용하여 예측 블록을 생성한다. 영상 복호화 장치(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 복원된 잔여 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성한다.
엔트로피 복호화부(210)는 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 복호화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력한다. 양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환 된 결과, 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)이 생성된다.
엔트로피 복호화 방법이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 각 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 복호화 방법을 통해서 영상 복호화의 압축 성능이 높아질 수 있다.
화면 내 예측 모드인 경우, 인트라 예측부(240)(또는 화면 간 예측부)는 현재 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성한다.
화면 간 예측 모드인 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 영상 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성한다.
복원된 잔여 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거친다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력한다. 복원 영상은 참조 영상 버퍼(270)에 저장되어 화면 간 예측에 사용될 수 있다.
부호화/복호화 장치의 예측 성능을 향상시키기 위한 방법에는 보간(interpolation) 영상의 정확도를 높이는 방법과 차신호를 예측하는 방법이 있다. 여기서 차신호란 원본 영상과 예측 영상과의 차이를 나타내는 신호이다. 본 발명에서 “차신호”는 문맥에 따라 “차분 신호”, “잔여 블록” 또는 “차분 블록”으로 대체되어 사용될 수 있으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 발명의 사상, 본질에 영향을 주지 않는 범위 내에서 이를 구분할 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화 뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 도 3내지 도 10에서 설명하는 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법은 도 1 및 도 2에서 전술한 각 모듈의 기능에서 맞게 구현될 수 있고 이러한 부호화기 및 복호화기는 본 발명의 권리범위에 포함된다. 즉, 본 발명의 실시예에서 후술할 영상 부호화 방법 및 영상 복호화 방법은 도 1 및 도 2에서 전술한 영상 부호화기 및 영상 복호화기에 포함된 각 구성부에서 수행될 수 있다. 구성부의 의미는 하드웨어적인 의미 뿐만 아니라 알고리즘을 통해 수행될 수 있는 소프트웨어적인 처리 단위도 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 변환 블록의 크기 정보에 따라 그룹핑을 수행하여 변환 블록의 크기에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 방법에 대하여 개시하였으나 영상의 성격에 따라 임의의 설정을 통해서 변환 블록의 크기에 따른 그룹별로 서로 다른 양자화 매개 변수가 매핑되는 방법을 사용하지 않고 하나의 매핑 방법만을 사용하여 색차 성분의 양자화 매개 변수를 결정하거나 휘도 성분 양자화 매개 변수와 색차 성분의 양자화 매개 변수를 동일한 값으로 설정하는 방법과 같은 단순화된 색차 성분 양자화 매개 변수 산출 방법도 사용할 수 있다. 플래그 정보로 색차 성분 양자화 매개 변수 매핑 방법 중 어떠한 방법을 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 부호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 변환 블록 크기에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 부호화한다(단계 S300).
이하, 본 발명의 실시예에서는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 부호화하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있다. 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 구문 요소 정보를 통해 표현될 수 있고, 구문 요소들에 표현된 숫자는 변환 블록의 크기를 나타내고 구문 요소에 포함된 Cb, Cr은 어떠한 색차 성분에 대한 양자화 매개 변수 오프셋인지 여부를 나타낼 수 있다. 구문 요소는 설명의 편의상 임의적으로 설정한 것으로 다른 구문 요소 형태로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 변환 블록의 크기에 따라 서로 다른 오프셋을 적용할 수 있도록 상위 레벨 구문 요소(High level syntax)에 포함된 구문 요소 정보로 부/복호화될 수 있다. 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter Set), 슬라이스 헤더(Slice header) 등과 같은 상위 레벨의 신택스 구조에 포함된 구문 요소 정보로 색차 성분의 양자화 매개 변수 오프셋이 표현될 수 있다. 변환 블록의 크기에 따라 서로 다른 오프셋을 적용한다는 것은 변환 블록의 사이즈마다 서로 다른 오프셋 정보를 적용한다는 의미뿐만 아니라 복수개의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 이용하여 변환 블록의 크기에 따라 그룹을 만들고 해당 그룹에 따라 서로 다른 양자화 매개 변수 오프셋값을 적용할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 8x8, 16x16 크기의 변환 블록에 적용하고 제2 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 32x32, 64x64 크기의 변환 블록에 적용한다는 의미도 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 색차 정보 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 변환 블록의 크기 정보를 기준으로 서로 다른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 적용하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set)에서 부호화하여 시퀀스(Sequence) 내에 포함되는 변환 블록에 대하여 크기 별로 서로 다른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 적용할 수 있다. 예를 들어, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 크기의 서로 다른 크기의 변환 블록에 대하여 각각의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보들을 sequence_chroma_qp_offset_4x4, sequence_chroma_qp_offset_8x8, sequence_chroma_qp_offset_16x16, sequence_chroma_qp_offset_32x32와 같은 구문 요소 정보를 통해서 SPS에서 부호화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 PPS(Picture Parameter Set)에서 부호화하여 픽쳐 내의 블록에 변환 블록 크기별로 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 적용할 수 있다. 예를 들어, 각 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 크기의 서로 다른 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보를 picture_chroma_qp_offset_4x4, picture_chroma_qp_offset_8x8, picture_chroma_qp_offset_16x16, picture_chroma_qp_offset_32x32와 같은 구문 요소 정보를 이용해 PPS에서 부호화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 슬라이스 헤더에서 부호화하여 슬라이스(Slice) 내의 포함되는 변환 블록의 크기별로 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 적용할 수 있다.
예를 들어, 각 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 크기의 변환 블록 별로 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋들 정보는 slice_chroma_qp_offset_4x4, slice_chroma_qp_offset_8x8, slice_chroma_qp_offset_16x16, slice_chroma_qp_offset_32x32와 같은 구문 요소를 통해 슬라이스 헤더에서 부호화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 복수의 색차 성분에 대해 적용되는 양자화 매개 변수 오프셋을 동일한 값으로 사용하여 변환 블록 크기 별로 동일한 오프셋 정보를 적용할 수 있다.
예를 들어, Cr 성분과 Cb 성분에 각각에 대한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 동일한 값인 chroma_qp_offset 값으로 부호화하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 하나의 색차 성분에 관한 양자화 매개 변수 오프셋을 변환 블록 크기 별로 각각 부호화할 수 있다.
예를 들어, Cr 성분에 관한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 chroma_qp_offset_cr로 부호화하고, Cb 성분에 관한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 chroma_qp_offset_cb로 부호화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 복수의 색차 성분에 대한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 동일한 값으로 사용하여 다수 변환 블록 별로 부호화할 수 있다.
예를 들어, 4x4, 8x8 크기의 변환 블록의 색차 성분 Cb, Cr의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 하나의 구문 요소 chroma_qp_offset_4x4_8x8로 부호화할 수 있고, 16x16, 32x32크기의 변환 블록의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 하나의 구문 요소 chroma_qp_offset_16x16_32x32로 부호화할 수 있다. 즉, 색차 성분 Cb, Cr에 대하여 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 사용하여 블록을 양자화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 결정 방법에서는 하나의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 다수 변환 블록 크기 별로 각각 부호화할 수 있다.
예를 들어, 4x4, 8x8 크기의 변환 블록의 색차 성분 Cb, Cr 각각에 대하여 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 구문 요소 chroma_qp_offset_4x4_8x8_cb, chroma_qp_offset_4x4_8x8_cr로 부호화할 수 있고, 16x16, 32x32 크기의 변환 블록의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 구문 요소 chroma_qp_offset_16x16_32x32_cb, chroma_qp_offset_16x16_32x32_cr로 부호화할 수 있다.
전술한 방법들은 변환 블록 크기 및 색차 성분 중 적어도 하나의 변수에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 서로 다르게 결정하여 부호화하는 방법들의 실시예로서 전술한 실시예들을 조합하여 변환 블록의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 부호화하는 것도 가능하다.
변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출한다(단계 S310).
본 발명의 실시예에 따르면 변환 블록 크기에 따라 미리 정의된 매핑 관계를 이용해서 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보와 그에 따라 산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 정보를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정할 수 있다. 아래와 같이 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 chroma_qp_offset과 휘도 성분 양자화 매개 변수 luma_qp를 더하여 아래의 수학식 1과 같이 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index를 산출할 수 있다. 이때, 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 단계 S300에서 전술한 바와 같이 다양한 방법으로 산출될 수 있다.
아래의 수학식 1을 기초로 chroma_qp_index를 산출할 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
이때, Clip3은 세번째 파라미터 값을 첫번째 파라미터 값과 두번째 파라미터 값 사이의 값으로 절삭하는 함수이다.
색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index는 아래의 표 1 및 표 2의 매핑 관계를 기초로 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수인 chroma_qp를 결정할 수 있다. 이때, 매핑 관계는 변환 블록 크기 별로 존재하거나 다수의 변환 블록 크기에서 하나의 매핑 관계를 공유하여 사용할 수도 있다.
산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 기초로 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 이용해서 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정한다(단계 S320).
아래의 표 1 및 표 2는 변환 블록의 크기에 따라 다른 매핑 테이블을 사용하여 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 것을 나타낸 것이다.
<표 1>
Figure pat00002
<표 2>
Figure pat00003
표 1은 모든 크기의 변환 블록에서 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이에서 동일한 매핑 관계를 공유하는 테이블을 나타내고 표 2는 32x32 변환 블록에만 적용되는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계 테이블을 나타낸 것이다. 즉, 표 2에서는 표 1과 다르게 변환 블록 크기 별로 다르게 적용되는 매핑 테이블을 생성하여 색차 성분의 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 16x16 크기의 변환 블록에 대한 색차 성분 양자화 매개 변수 산출 방법 및 픽쳐 단위에서 변환 블록의 색차 성분의 양자화 매개 변수가 결정되는 방법에 대해 주로 개시한다. 하지만 이하의 본 발명의 실시예에서 개시할 양자화 매개 변수 결정 방법은 16x16 크기의 변환 블록에 대해서 뿐만이 아니라 변환 블록의 크기 정보를 기준으로 색차 블록의 양자화 매개 변수를 산출하는 모든 방법에 대해 적용된다. 예를 들어, 변환 블록의 크기를 기준으로 4x4 블록, 8x8 블록에 대하여 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 표 1을 사용하고 16x16 블록 및 32x32 블록에 대하여 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 표 2를 사용하여 색차 블록의 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다. 또한, 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋이 픽쳐 단위가 아닌 시퀀스, 슬라이스와 같은 다른 영상 단위에서 결정되어 변환 블록의 색차 성분 양자화 매개 변수를 서로 다르게 결정할 수 있다.
픽쳐 단위에서 16x16 크기의 변환 단위에 대한 양자화 매개 변수를 산출하는 방법에 대해 예를 들면, PPS에서 부호화된 16x16 변환 블록 크기의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 picture_chroma_qp_offset_16x16과 휘도 성분 양자화 매개 변수 luma_qp를 덧셈하여 아래와 같이 16x16 변환 블록 크기에 적용되는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index_16x16를 결정할 수 있다. 아래의 수학식 2는 본 발명의 실시예에 따른 양자화 매개 변수 인덱스 정보를 산출하는 것을 나타낸 것이다.
<수학식 2>
Figure pat00004
아래의 표 3은 16x16 크기의 변환 블록에서 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 정보를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하기 위한 표이다. 표 3에서의 매핑관계를 이용하여 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index_16x16에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 chroma_qp_16x16를 결정할 수 있다.
<표 3>
Figure pat00005
예를 들어, luma_qp가 38이고, chroma_qp_offset_16x16이 2인 경우, 위의 수학식 2에 의해 chroma_qp_index_16x16는 40이 되고, 표 3에 의해 chroma_qp_16x16는 36이 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 각각의 색차 성분(Cb, Cr)에 관한 양자화 매개 변수를 변환 블록 크기 별로 서로 다른 매핑 테이블을 이용하여 결정할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 32x32 크기의 변환 블록에서 Cr 성분의 양자화 매개 변수를 산출하는 방법에 대해 개시하나 다른 크기의 변환 블록 및 다른 색차 성분의 양자화 매개 변수에도 동일한 방법이 적용될 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다. 또한, 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계는 변환 블록의 크기에 따라 복수개 존재할 수도 있으나, 변환 블록의 크기에 상관없이 하나의 매핑 관계만이 존재하는 것도 가능하다.
예를 들어, 32x32 변환 블록 크기의 Cr 성분의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 chroma_qp_offset_32x32_cr과 휘도 성분 양자화 매개 변수 luma_qp를 더하여 아래의 수학식 3을 사용하여 32x32 변환 블록 크기에 적용되는 Cr 성분의 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index_32x32_cr를 산출할 수 있다.
<수학식 3>
Figure pat00006
수학식 3을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출한 후 표 4의 매핑 관계를 이용하여 Cr 성분의 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index_32x32_cr에 따라 Cr 성분의 색차 성분 양자화 매개 변수 chroma_qp_32x32_cr를 결정할 수 있다.
<표 4>
Figure pat00007
예를 들어, luma_qp가 31이고, chroma_qp_offset_32x32_cr이 -1인 경우, chroma_qp_index_32x32_cr은 30이 되고, chroma_qp_32x32_cr은 29가 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 복수의 색차 성분에 대한 양자화 매개 변수를 동일한 테이블을 이용해 하나의 값으로 산출하여 변환 블록에 대하여 결정할 수 있다.
아래의 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 4x4 크기 및 8x8 크기의 변환 블록에 대해 개시하지만, 4x4 크기 및 8x8 크기가 아닌 다른 변환 블록 크기에 대해서도 적용될 수 있다. 또한, 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계는 변환 블록의 크기에 따라 복수개 존재할 수도 있으나, 변환 블록의 크기에 상관없이 하나의 매핑 관계만이 존재하는 것도 가능하다.
예를 들어, 4x4 및 8x8 크기의 변환 블록의 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋인 chroma_qp_offset_4x4_8x8과 휘도 성분 양자화 매개 변수 luma_qp를 더하여 아래와 같이 수학식 4를 이용하여 4x4와 8x8 변환 블록 크기에 적용되는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index_4x4_8x8를 결정할 수 있다.
<수학식 4>
Figure pat00008
산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 기초로 아래의 표 5와 같은 매핑 관계를 이용하여 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 chroma_qp_index_4x4_8x8에 따라 4x4와 8x8 변환 블록 크기에 적용되는 색차 성분 양자화 매개 변수 chroma_qp_4x4_8x8를 결정할 수 있다.
<표 5>
Figure pat00009
예를 들어, luma_qp가 32이고, chroma_qp_offset_4x4_8x8이 5인 경우, 수학식4에 의해 chroma_qp_index_4x4_8x8는 37이 되고, 표 5에서의 매핑 관계를 이용해 chroma_qp_4x4_8x8는 34가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 복호화한다(단계 S400).
복호화 단계에서는 전술한 단계 S300을 이용하여 산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값을 복호화할 수 있다. 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값은 SPS, PPS, 슬라이스 헤더를 통해 부호화될 수 있고 복호화 단계에서는 부호화 단계와 동일하게 픽쳐 내의 변환 블록 크기 정보 및 색차 성분 정보를 판단하여 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부호화 단계에서 PPS에서 변환 단위 크기에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보가 부호화된 경우, PPS에서 변환 단위 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보를 복호화할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예로서 복호화 단계에서는 부호화 단계에서 Cr 성분 및 Cb 성분 각각에 대한 변환 블록 크기 별로 전송된 양자화 매개 변수 오프셋 정보를 기초로 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다. 변환 블록 크기별로 적용된다는 의미는 복수개의 그룹으로 하나의 그룹에 다른 크기의 변환 블록이 속하여 동일한 양자화 매개 변수가 적용되는 것도 가능하다 예를 들어, 8x8 및 16x16 크기의 변환 블록을 제1 그룹으로 설정하고 32x32, 64x64 크기의 변환 블록에 대하여 제2 그룹으로 설정하여 각각의 그룹에 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 설정할 수 있다. 예를 들어, 32x32 크기의 변환 블록에 적용되는 Cr 성분의 양자화 매개 변수 오프셋 정보가 부호화된 구문 요소 chroma_qp_offset_32x32_cr는 복호화되고, 복호화되어 산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보와 복호화된 휘도 성분의 양자화 매개 변수 정보를 이용하여 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 정보를 산출할 수 있다. 산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 정보를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 소정의 매핑 관계를 이용하여 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로 Cb, Cr에 적용되는 양자화 매개 변수 오프셋값을 동일하게 설정될 수 있고 설정된 양자화 매개 변수 오프셋값은 변환 블록의 크기 별로 다르게 적용될 수 있다. 변환 블록 크기별로 적용된다는 의미는 복수개의 그룹으로 하나의 그룹에 다른 크기의 변환 블록이 속하여 동일한 양자화 매개 변수가 적용되는 것도 가능하다 예를 들어, 8x8 및 16x16 크기의 변환 블록을 제1 그룹으로 설정하고 32x32, 64x64 크기의 변환 블록에 대하여 제2 그룹으로 설정하여 각각의 그룹에 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 설정할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출한다(단계 S410).
양자화 매개 변수 오프셋값은 전술한 소정의 수학식을 기초로 양자화 매개 변수 인덱스값으로 산출될 수 있다. 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출하기 위해서는 휘도 성분 양자화 매개 변수값에 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 더하는 방법을 사용할 수 있다.
예를 들어, 복호화된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 정보를 복호화된 휘도 성분의 양자화 매개 변수 정보인 luma_qp 정보와 더하여 16x16 크기의 변환 단위에 적용되는 색차 성분의 양자화 매개 변수 인덱스 정보를 산출할 수 있다. 즉, 단계 S410에서는 단계 S400을 통해 전술한 다양한 방법을 기초로 산출된 양자화 매개 변수 오프셋값을 기초로 양자화 매개 변수 인덱스를 산출할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 기초로 변환 블록 크기에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 이용해서 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정한다(단계 S420).
단계 S410을 통해 산출된 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다. 이러한 매핑 관계는 부호화 단계와 복호화 단계에서 동일하게 룩업 테이블 또는 수식으로 정의되어 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 부호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 휘도 성분 양자화 매개 변수를 산출한다(단계 S500).
본 발명의 실시예에 따르면 전술한 실시예와 달리 휘도 성분 양자화 매개 변수를 기초로 변환 블록의 크기를 고려하여 휘도 성분 양자화 매개 변수와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 이용하여 색차 성분의 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
변환 블록의 크기를 고려한 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출한다(단계 S510).
예를 들어, 변환 블록 크기에 따라 미리 정의된 매핑관계를 이용해서 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 아래의 표를 사용한 매핑 관계를 이용하여 변환 블록 크기에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 chroma_qp를 결정할 수 있다. 이때, 매핑 관계는 변환 블록 크기 별로 다수 개가 존재할 수 있으며, 다수의 변환 블록 크기에서 하나의 매핑 관계를 공유하여 chroma_qp를 결정할 수도 있다.
<표 6>
Figure pat00010
표 6를 참조하면, 변환 블록의 크기에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수가 산출될 수 있다. 즉, 변환 블록 사이즈에 따라 서로 다른 매핑 테이블을 사용하여 현재 변환 블록의 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
영상의 성격에 따라 임의의 설정을 통해서 변환 블록의 크기에 따른 그룹별로 서로 다른 양자화 매개 변수가 매핑되는 방법을 사용하지 않고 하나의 매핑 방법만을 사용하여 색차 성분의 양자화 매개 변수를 결정하거나 휘도 성분 양자화 매개 변수와 색차 성분의 양자화 매개 변수를 동일한 값으로 설정하는 방법과 같은 단순화된 색차 성분 양자화 매개 변수 산출 방법도 사용할 수 있다. 플래그 정보로 색차 성분 양자화 매개 변수 매핑 방법 중 어떠한 방법을 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위한 영상 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보를 복호화한다(단계 S600).
부호화된 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보를 복호화한다. 본 발명의 실시예에 따르면 색차 성분의 양자화 매개 변수는 휘도 성분 양자화 매개 변수와 변환 단위의 크기 정보에 기초한 매핑 테이블을 이용하여 산출될 수 있다.
변환 블록의 크기 정보를 복호화하고 변환 블록의 크기 정보를 고려한 색차 성분의 양자화 매개 변수를 산출한다(단계 S610).
전술한 바와 같이 부호화기와 동일하게 복호화기에서는 예를 들어, 변환 블록 크기에 따라 미리 정의된 매핑관계를 이용해서 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부호화기와 동일한 표 6에서와 같은 휘도 성분과 색차 성분의 양자화 매개 변수 사이의 매핑 관계를 이용하여 변환 블록 크기에 따라 색차 성분 양자화 매개 변수 chroma_qp를 결정할 수 있다. 이때, 매핑 관계는 변환 블록 크기 별로 다수 개가 존재할 수 있으며, 다수의 변환 블록 크기에서 하나의 매핑 관계를 공유하여 chroma_qp를 결정할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, 영상 부호화기의 양자화부는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부(700), 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 산출부(720)와 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(740)를 포함할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부(700)는 색차 성분에 대한 양자화를 수행할 양자화 매개 변수 오프셋을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이 색차 성분 양자화 매개 변수의 오프셋은 양자화 매개 변수가 적용되는 변환 단위의 크기에 따라 서로 다르게 결정되거나 변환 단위의 크기와 상관없이 동일한 값으로 결정될 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 산출부(720)는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출할 수 있다. 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출하기 위해 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 및 휘도 성분 양자화 매개 변수를 사용할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(740)는 색차 성분의 양자화 매개 변수 인덱스와 색차 성분 양자화 매개 변수 사이에 매핑 관계를 기초로 색차 성분의 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, 전술한 방법이 아닌 도 5에서 개시한 방법으로도 색차 성분의 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다. 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하기 위하여 영상 부호화부는 휘도 성분 양자화 매개 변수 산출부(800), 블록 크기 정보 산출부(820), 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(840)를 포함할 수 있다.
휘도 성분 양자화 매개 변수 산출부(800)는 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위하여 휘도 성분의 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
블록 크기 정보 산출부(820)는 색차 성분 양자화 매개 변수를 결정하기 위하여 휘도 성분의 양자화 매개 변수 정보와 함께 이용할 수 있도록 블록 크기 정보를 산출할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(840)는 휘도 성분 양자화 매개 변수 산출부(800)에서 휘도 성분을 산출하고, 블록 크기 정보 산출부(820)에서 블록 크기 정보를 산출한 후 산출된 휘도 성분 양자화 매개 변수 정보와 블록 크기 정보를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 정보를 산출할 수 있다. 표 6과 같은 휘도 성분과 색차 성분 사이의 변환 블록 크기에 따른 매핑 관계를 나타낸 룩업 테이블을 사용하거나 소정의 미리 정해진 수식을 사용하여 색차 정보 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 9를 참조하면, 영상 복호화기의 역양자화부는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부(900), 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 산출부(920), 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(940)가 포함될 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋 산출부(900)에서는 부호화기에서 부호화된 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값을 복호화한 값을 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값은 변환 단위의 크기에 따라 달라질 수 있고 변환 단위의 크기와 상관없이 동일한 값을 가질 수도 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 산출부(920)는 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋값을 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출할 수 있다. 부호화기에서 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출한 방법과 동일한 방법으로 양자화 매개 변수 인덱스값을 산출할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(940)는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스값을 기초로 부호화기에서와 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수와 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 사이의 매핑 관계를 이용해 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화기의 일부를 나타낸 개념도이다.
도 10을 참조하면, 영상 복호화기의 역양자화부는 휘도 성분 양자화 매개 변수 복호화부(1000), 변환 블록 크기 정보 복호화부(1020), 색차 성분 양자화 매개 변수 정보 산출부(1040)를 포함할 수 있다.
휘도 성분 양자화 매개 변수 복호화부(1000)는 블록의 휘도 성분을 역양자화하기 위해 휘도 성분 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다.
변환 블록 크기 정보 복호화부(1020)는 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하기 위한 변환 블록 크기 정보를 산출할 수 있다.
색차 성분 양자화 매개 변수 산출부(1040)는 휘도 성분 양자화 매개 변수 복호화부(1000)에서 산출된 휘도 성분의 양자화 매개 변수와 변환 블록 크기 정보 복호화부(1020)에서 산출된 변환 블록 크기 정보를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출할 수 있다. 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하기 위해서는 부호화기와 동일하게 휘도 성분 양자화 매개 변수와 변환 블록 크기 정보를 기초로 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 룩업 테이블이나 수식 정보를 사용할 수 있다.
도 7 내지 도 10에서는 양자화 매개 변수를 산출하기 위한 일련의 동작들이 양자화부 및 역양자화부에서 일어나는 것으로 가정했으나 이러한 동작은 양자화부 및 역양자화부가 아닌 다른 구성부에서도 행해질 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 동일한 색차 성분 양자화 매개 변수가 적용되는 복수 개의 변환 블록들의 집합인 양자화 그룹을 특정하고, 상기 특정된 양자화 그룹에 적용되는 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하며, 상기 산출된 색차 성분 양자화 매개 변수를 이용하여 상기 양자화 그룹에 포함된 변환 블록의 변환 계수를 역양자화하는 역양자화부; 상기 양자화 그룹은 제1 크기의 변환 블록들과 제2 크기의 변환 블록들로 구성됨, 및
    상기 역양자화된 변환 계수를 역변환하여 잔차 블록을 생성하는 역변환부;를 포함하되,
    상기 역양자화부는,
    색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋을 이용하여 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스 산출부; 여기서, 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 오프셋은 제1 색차 성분(Cb 성분)과 제2 색차 성분(Cr 성분) 각각에 대해서 시그널링됨, 및
    상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스를 기초로 상기 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양자화 그룹은 8x8 크기의 변환 블록들과 16x16 크기의 변환 블록들 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 산출부는,
    상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 영상 복호화 장치에 기-정의된 매핑 테이블을 이용하여 상기 색차 성분 양자화 매개 변수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기-정의된 매핑 테이블은 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 인덱스와 상기 색차 성분 양자화 매개 변수 간의 매핑 관계를 정의한 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
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